JP2003145254A - トグル機構の締付け操作力軽減方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 トグル機構による締付け時におけるバールの
回転角を小さくするとともに小さい力で締付け操作を行
えるようにすることを課題とする。 【解決手段】 固定的に設けられるハウジング５のバネ
受部５ａに対し離接方向可動に設けられ内部に圧縮バネ
１３を抱持するバネホルダ１２に一端が枢支されたクラ
ンプアーム１４の他端に締付けアーム１６が枢支され、
この締付けアーム１６のピン係合部１８をクランプ部材
１９のピン２０に係合させてクランプアーム１４の回動
によりクランプ部材１９をハウジング５に対し締付ける
トグル機構２６において、前記バネホルダ１２内の圧縮
バネ１３を予めクランプ時に必要な撓み量に拘束する拘
束手段２３を設け、クランプアーム１４のクランプ操作
終期時に圧縮バネ１３の放勢によりクランプすることを
特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はトグル機構の締付力
軽減方法およびその装置に係り、特に連続鋳造設備にお
けるスライドバルブ装置のプレートに面圧を付与する面
圧負荷用のトグル機構に適用して最適なトグル機構の締
付け操作力軽減方法およびその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば連続鋳造設備においては、取鍋の
底部にスライドバルブ装置が設けられ、このスライドバ
ルブ装置の下部に接続されるロングノズルによりタンデ
ィッシュへ溶融金属を流出させるようになっている。

【０００３】図７に２層式のスライドバルブ装置１の場
合を例示するように、取鍋２の底部２ａのノズル受け煉
瓦３にインサートノズル４が下方から挿着され、取鍋２
の底部下面に固設のハウジング５に嵌着されたボトムプ
レート６（固定プレート）の開口部６ａの周囲上面に前
記インサートノズル４の下部が支持され、スライドバル
ブ装置１の下部にはロングノズル７の上部がノズルケー
ス８を介して図示しない支持装置により懸吊支持される
ようになっている。

【０００４】上記のスライドバルブ装置１は、油圧シリ
ンダ９のピストンロッド９ａに連結されて水平方向にス
ライドするスライドプレート１０が前記ボトムプレート
６に重ねられて組み込まれ、前記油圧シリンダ９の作動
によりスライドプレート１０が摺動してその開口部１０
ａとボトムプレート６の開口部６ａとの合致・非合致に
より溶融金属の流出が制御される。

【０００５】前記スライドプレート１０の組み込み時に
は、スライドプレート１０のスライドケース１１と前記
ハウジング５とをトグル機構により面圧負荷用の圧縮バ
ネを介して締着するとともにボトムプレート６とスライ
ドプレート１０との摺接面間に所定の面圧を負荷し、溶
融金属の漏出がないようになされている。

【０００６】従来の上記トグル機構は、図６（Ａ）〜
（Ｃ）に示すように前記ハウジング５の両側部にそって
バネホルダ１２（図では片側のみ図示）が上下方向可動
に設けられ、このバネホルダ１２とハウジング５のバネ
受５ａとの間に面圧負荷用圧縮バネ１３が複数本列設さ
れている。

【０００７】前記バネホルダ１２にはクランプアーム１
４の一端が軸１５により枢支され、このクランプアーム
１４の他端には締付けアーム１６の基部が軸１７により
枢支されており、この締付けアーム１６の一側端に凹状
に形成されたピン係合部１８がスライドケース１１に係
合するクランプ部材１９の側部の突出部１９ａに突設さ
れたピン２０に係合自在とされている。

【０００８】また上記締付けアーム１６には、前記ピン
係合部１８とは反対側からバール２１を挿着し得るバー
ル挿着部２２が形成されている。

【０００９】したがって図６（Ａ）に示す面圧解放状態
から面圧を負荷するには、締付けアーム１６のバール挿
着部２２にバール２１の先端を挿着してクランプアーム
１４を軸１５を中心に図において反対時計方向に回動さ
せ、その途中で図６（Ｂ）に示すように締付けアーム１
６のピン係合部１８をクランプ部材１９のピン２０に係
合させて面圧負荷用の圧縮バネ１３の圧縮開始状態と
し、さらにバール２１により締付けアーム１６を回動さ
せることにより図６（Ｃ）のように面圧負荷完了とな
る。

【００１０】なおこの面圧負荷状態時にクランプアーム
１４に締付けアーム１６を枢支する軸１７の軸心が、バ
ネホルダ１２にクランプアーム１４を枢支する軸１５の
軸心とクランプ部材１９のピン２０の中心とを結ぶ線よ
り若干クランプ部材１９側に位置するように思案点を越
えるようにすることにより外れ止めとすることができ
る。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかるに上記従来のト
グル機構では、スライドバルブ装置１にプレート６，１
０を組み込む都度、面圧負荷用の圧縮バネ１３を図６
（Ａ）に示す自由長Ａ（または予負荷した長さ）から面
圧負荷時のセット寸法Ｂまでの撓み寸法Ｌだけ撓ませな
ければならないので、上記圧縮バネ１３を前記初期長Ａ
からセット長Ｂに至るまでの間バール２１を回動させな
ければならず、そのためバール２１の回動角を大きく必
要とするばかりでなく、バール２１の回動初期からバー
ル２１に負荷が掛かるのでその締付け作業は容易でな
い。

【００１２】また大型のスライドバルブ装置では、面圧
負荷時に１人の作業者でバール２１を回しきれず、２人
掛かりの作業が強いられるなどの問題があった。

【００１３】他方、面圧解除時には、軸１７が解除方向
に移動した瞬間に締付けアーム１６が圧縮バネ１３の解
放力により急激に回動し、そのとき作業者がバール２１
により振られる危険性があった。

【００１４】本発明は上記従来の技術が有する問題点を
解消することを課題としてなされたもので、トグル機構
による締付け時におけるバールの回動角を小さくすると
ともに、小さい操作力で所定の締付けができるようにす
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として本発明は、固定側部材に対し可動側部材を接近動
させ、所定位置に接近後圧縮バネの放勢により固定側部
材に対し可動側部材を所定の押圧力をもって押圧させる
クランプ部材の操作用トグル機構において、前記圧縮バ
ネを予めクランプ時に必要な撓み量に拘束しておき、ク
ランプ部材の作動終期時に圧縮バネの拘束を解いて放勢
させることによりクランプすることを特徴とする。

【００１６】上記トグル機構としては、連続鋳造設備の
おけるスライドバルブ装置において、固定的に設けられ
るハウジングのバネ受部に対し離接方向可動に設けられ
内部に圧縮バネを抱持するバネホルダに一端が枢支され
たクランプアームの他端に締付けアームが枢支され、こ
の締付けアームのピン係合部をクランプ部材のピンに係
合させてクランプアームの回動によりクランプ部材をハ
ウジングに対し締付けるようにするプレートの面圧負荷
用を含む。

【００１７】この場合も、前記バネホルダ内の圧縮バネ
を予めクランプ時に必要な撓み量に拘束しておき、クラ
ンプアームのクランプ操作終期時に圧縮バネの放勢によ
りクランプするようにされる。

【００１８】前記圧縮バネ拘束手段は、ネジ込みにより
前記圧縮バネを撓ませるネジストッパで構成することが
操作を容易とするうえで好ましいが、ネジストッパ以外
の手段、例えばコッタの挿入により圧縮バネを撓ませた
状態に拘束する手段であってもよい。

【００１９】いずれにしても本発明によれば、圧縮バネ
を予めクランプ時に必要な撓み量に拘束しておくので、
締付けアームがクランプ部材を押圧するまでの間はクラ
ンプアームの回動を無負荷状態で行うことができ、これ
によりバールの回動操作角および回動操作力を可能な限
り小さくすることができる。また解放時にも圧縮バネが
所定の伸長時に拘束されるので、バールにより振られる
ことも全く生じない。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態を参照し、図５、図６と共通する部材にはこれと同
一符号を用いて説明する。

【００２１】図に示す実施形態は、図７に示したように
連続鋳造設備において用いられるスライドバルブ装置に
本発明を適用した場合を示しており、図１は片側の下面
よりみたもので、図１（Ａ）は解放時、同（Ｂ）は締付
け時を示し、図２、図３はその詳細および作動状態の断
面図を示している。

【００２２】スライドバルブ装置１は、従来のものと同
様に固定側部材としてのハウジング５と可動側部材とし
てのスライドケース１１とでプレート（ボトムプレート
６、スライドプレート１０）の側端縁を抱持するように
なっており、このスライドケース１１の顎部１１ａにク
ランプ部材１９が係合されている。

【００２３】前記ハウジング５の外側下部には外側方に
向け水平に延びるバネ受部５ａがあり、このバネ受部５
ａの上部に面圧負荷用の圧縮バネ１３を内抱するバネホ
ルダ１２が上下動可能に設けられている。

【００２４】前記バネ受部５ａとバネホルダ１２との間
には、圧縮バネ１３をプレート６，１０の面圧負荷に必
要な撓み量に拘束する拘束手段２３が設けられている。
この実施形態における拘束手段２３はネジストッパ２４
で構成した場合を示しており、このネジストッパ２４
は、そのネジ軸部２４ａが前記バネ受部５ａの下面側か
ら挿通され、そのネジ軸部２４ａの上方部は前記バネホ
ルダ１２の頂部のネジ孔に螺挿されており、またネジス
トッパ２４の頭部２４ｂはバネ受部５ａの下面側に位置
され、この頭部２４ｂの側部には操作用のレバー２５が
突設されている。

【００２５】これらハウジング５およびクランプ部材１
９の外側方には、前記ハウジング５に対しクランプ部材
１９を押し上げて前記スライドケース１１を介してプレ
ート６，１０を圧接させるためのトグル機構２６が設け
られている。このトグル機構２６は図６に示した従来の
構造と同様であるからこれと対応する部材には同一符号
を付すに留めて重複説明は省略する。

【００２６】なお図２、図３において符号２７は、圧縮
バネ１３の拘束を解除した状態の安全確認のためにバネ
受部５ａとネジストッパ２４の頭部２４ｂとの間に介挿
する安全確認用スペーサである。

【００２７】次に上記実施形態の作用を図２、図３を参
照して説明する。

【００２８】図２（Ａ）はプレート６，１０をセットす
る前の状態を示しており、この状態においてハウジング
５とスライドケース１１との間隔寸法Ａ（プレート６と
１０との厚さの合計寸法）となるようネジストッパ２４
の頭部２４ｂをその操作用レバー２５により回動しかつ
その頭部２４ｂとハウジング５のバネ受部５ａの下面と
の間に安全確認用スペーサ２７を介在させ、ネジストッ
パ２４の回動により圧縮バネ１３を面圧負荷時のＢ寸法
で拘束する。

【００２９】次いで図２（Ｂ）のようにハウジング５と
スライドケース１１との間にプレート６，１０を装入
し、締付けアーム１６のバール挿着部２２にバール２１
の先端を挿着して図において反時計方向に回動させ、そ
の締付けアーム１６のピン係合部１８をクランプ部材１
９のピン２０に係合させる（図２（Ｃ））。

【００３０】この状態に至るまではバール２１の回動に
よって圧縮バネ１３を撓ませることは全くなく、無負荷
の状態でピン係合部１８をピン２０に係合させることが
できる。

【００３１】上記のように締付けアーム１６のピン係合
部１８にピン２０が係合したのちにバール２１をさらに
回動させて締付けアーム１６の枢軸１７の軸心がクラン
プアーム１４の軸１５と前記ピン２０との軸心を結ぶ線
よりクランプ部材１９側に位置したとき（思案点を越え
たとき）トグル機構２６のセットが完了する（図３
（Ａ））。

【００３２】ここでスペーサ２７を除去するために、ネ
ジストッパ２４を回動して圧縮バネ１３の拘束を解け
ば、ネジストッパ２４をゆるめたネジピッチ寸法だけバ
ネ受部５ａとネジストッパ２４の頭部２４ｂとの間に隙
間（実施例では２ｍｍ程度に設定）が形成される。した
がってスペーサ２７の厚みを６ｍｍとすれば、スペーサ
２７を除去することにより８ｍｍの隙間となる。この８
ｍｍの隙間がプレート６，１０の厚みのバラツキ、およ
びトグル機構２６の各連結部材の摩粍やガタを吸収する
余裕寸法となる。

【００３３】以後は圧縮バネ１３の弾発力によりバネケ
ース１２が押し上げられ、それに伴ってピン２０を介し
クランプ部材１９が引き上げられてプレート６，１０間
に所定の面圧が負荷された状態が保持される（図３
（Ｂ））。その状態のスライドバルブ装置の全体の断面
図を図４に示している。

【００３４】面圧を解除する場合は、再度安全確認用の
スペーサ２７をバネ受部５ａの下面とネジストッパ２４
の頭部２４ｂとの間に挿入したのちネジストッパ２４を
回動して圧縮バネ１３を拘束し、圧縮バネ１３がセット
寸法より伸びないように固定する。

【００３５】この状態においてバール２１により締付け
アーム１６をピン２０を中心に図において時計方向に回
動させ、トグル機構２６を解放させる。このとき圧縮バ
ネ１３は拘束されているので締付けアーム１６に負荷が
掛かった回転角は微少であり、あとは無負荷の状態でト
グル機構２６を開放に至らしめることができる。したが
って締付けアーム１６の回転に必要な荷重も大幅に軽減
される。

【００３６】なお図示の実施形態では、圧縮バネ１３
（面圧負荷バネ）の拘束手段２３としてネジストッパ２
４を用いた場合について示したが、圧縮バネ１３をセッ
ト寸法Ｂに拘束し得るものであればバネホルダ１２と圧
縮バネ１３との間にコッタ等の挟在物を進退させて圧縮
バネ１３を拘束する手段を用いることができる。

【００３７】図５は圧縮バネ１３の拘束手段２３にコッ
タ２８を用いた場合の一例を示すもので、図５（Ａ）は
トグル機構２６の解放時、同（Ｂ）はトグル機構２６の
セット時の状態を断面図で示している。

【００３８】この実施形態では、バネホルダ１２の上面
にハウジング５とは反対側に向けて下り傾斜する緩やか
な傾斜面１２ａが形成され、この傾斜面１２ａと固定部
材２９の下面との間にくさび状のコッタ２８を圧入する
ことによりバネホルダ１２を押し下げ、圧縮バネ１３に
予めクランプ時に必要な撓み量を与えるようになってい
る。なおコッタ２８の挿入は単純な打撃によってもよ
く、また取り外しはコッタ２８の頭部２８ａをバール等
で引き抜くようにしてもよい。またこのコッタ２８の挿
入、取り外しに関しては他の適宜な手段を用いることが
できる。

【００３９】他の構成および作用は、前記図２、図３と
同様であるのでこれらと対応する部材には同一符号を付
すに留め、詳細説明は省略する。

【００４０】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、２つの部
材を締め付けるためのトグル機構において、２部材を圧
接する負荷を与える圧縮バネを予めクランプ時に必要な
撓み量に拘束しておき、クランプ操作終期時に圧縮バネ
が放勢してクランプするようにしたので、トグル機構の
締付け時に要する締付け力を大幅に軽減することができ
るとともにトグル機構の締付け時の回転角を著しく減少
させることができる。

【００４１】また締付け解除時におけるバール作業にお
いて、バールが強く振られることがなく、作業の安全性
を確保することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるトグル機構の締付け操作力軽減装
置の一実施形態の片側を下から見たもので、（Ａ）は圧
縮バネ解放時、（Ｂ）は同拘束時の状態を示す下面図。

【図２】図１（Ｂ）のＡ−Ａ断面を示し、（Ａ）は圧縮
バネ拘束時、（Ｂ）は圧縮バネ拘束状態でプレート煉瓦
組み込み時、（Ｃ）は圧縮バネ拘束状態でトグル機構の
セット開始時の状態を示す断面図。

【図３】同、（Ａ）はトグル機構セット完了時、（Ｂ）
は圧縮バネの拘束解除時の状態を示す断面図。

【図４】同、圧縮バネによる面圧負荷状態時のスライド
バルブ装置の断面図。

【図５】圧縮バネ拘束手段の他の例を示すもので、
（Ａ）はトグル機構の解放時、（Ｂ）は同、セット時の
状態を示す断面図。

【図６】（Ａ）〜（Ｃ）は従来のトグル機構を示す作用
説明図。

【図７】本発明の適用対象例としてのスライドバルブ装
置の一例を示す断面図。

【符号の説明】

１ スライドバルブ装置 ５ ハウジング（固定側部材） ６ ボトムプレート １０ スライドプレート １１ スライドケース（可動側部材） １２ バネホルダ １３ 圧縮バネ １４ クランプアーム １６ 締付けアーム １８ ピン係合部 １９ クランプ部材 ２０ ピン ２１ バール ２３ 拘束手段 ２４ ネジストッパ ２４ａ ネジ軸部 ２４ｂ 頭部 ２５ 操作用レバー ２６ トグル機構 ２７ 安全確認用プレート ２８ コッタ

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固定側部材に対し可動側部材を接近動さ
   せ、所定位置に接近後圧縮バネの放勢により固定側部材
   に対し可動側部材を所定の押圧力をもって押圧させるク
   ランプ部材の操作用トグル機構において、前記圧縮バネ
   を予めクランプ時に必要な撓み量に拘束しておき、クラ
   ンプ部材の作動終期時に圧縮バネの拘束を解いて放勢さ
   せることによりクランプすることを特徴とするトグル機
   構の締付け操作力軽減方法。
2. 【請求項２】固定的に設けられるハウジングのバネ受部
   に対し離接方向可動に設けられ内部に圧縮バネを抱持す
   るバネホルダに一端が枢支されたクランプアームの他端
   に締付けアームが枢支され、この締付けアームのピン係
   合部をクランプ部材のピンに係合させてクランプアーム
   の回動によりクランプ部材をハウジングに対し締付ける
   連続鋳造設備におけるスライドバルブ装置のプレートの
   面圧負荷用トグル機構において、前記バネホルダ内の圧
   縮バネを予めクランプ時に必要な撓み量に拘束してお
   き、クランプアームのクランプ操作終期時に圧縮バネの
   放勢によりクランプすることを特徴とするトグル機構の
   締付け操作力軽減方法。
3. 【請求項３】固定側部材に対し可動側部材を接近動さ
   せ、所定位置に接近後圧縮バネの放勢により固定側部材
   に対し可動側部材を所定の押圧力をもって押圧させるク
   ランプ部材の操作用トグル機構において、前記圧縮バネ
   を予めクランプ時に必要な撓み量に拘束しておく拘束手
   段を設け、クランプ部材の作動終期時に前記拘束手段の
   拘束状態を解いて放勢させることによりクランプするよ
   うにしたことを特徴とするトグル機構の締付け操作力軽
   減装置。
4. 【請求項４】固定的に設けられるハウジングのバネ受部
   に対し離接方向可動に設けられ内部に圧縮バネを抱持す
   るバネホルダに一端が枢支されたクランプアームの他端
   に締付けアームが枢支され、この締付けアームのピン係
   合部をクランプ部材のピンに係合させてクランプアーム
   の回動によりクランプ部材をハウジングに対し締付ける
   連続鋳造設備におけるスライドバルブ装置のプレートの
   面圧負荷用トグル機構において、前記バネホルダ内の圧
   縮バネを予めクランプ時に必要な撓み量に拘束しておく
   拘束手段を設け、クランプアームのクランプ操作終期時
   に前記拘束手段の拘束状態を解放することにより圧縮バ
   ネが放勢してクランプするようにしたことを特徴とする
   トグル機構の締付け操作力軽減装置。
5. 【請求項５】前記拘束手段が、ネジ込みにより前記圧縮
   バネを撓ませるネジストッパで構成されている請求項３
   または４記載のトグル機構の締付け操作力軽減装置。
6. 【請求項６】前記拘束手段が、前記圧縮バネを撓ませる
   コッタで構成される請求項３または４記載のトグル機構
   の締付け操作力軽減装置。