特許 7402387 金属溶湯濾過ユニット用吊り治具

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-12-12

(45)【発行日】2023-12-20

(54)【発明の名称】金属溶湯濾過ユニット用吊り治具

(51)【国際特許分類】

   C22B 9/02 20060101AFI20231213BHJP

【ＦＩ】

C22B9/02

【請求項の数】 13

(21)【出願番号】P 2023560190

(86)(22)【出願日】2023-05-01

(86)【国際出願番号】 JP2023017065

【審査請求日】2023-09-28

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】000006183

【氏名又は名称】三井金属鉱業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】北川 諭

(72)【発明者】

【氏名】高岡 稔

(72)【発明者】

【氏名】中本 健介

【審査官】長谷部 智寿

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１５－０２１１６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１６５０２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１６５０２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１６１２０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０４－１９３９１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２２Ｂ ９／０２

Ｃ２２Ｂ ２１／０６

Ｂ０１Ｄ ３５／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

金属溶湯濾過ユニットを保持して、所定位置に移動するための金属溶湯濾過ユニット用吊り治具であって、
前記金属溶湯濾過ユニットは、互いに略平行に配設された一対の扁平板状の側板であって、その上方において他方の側板に穿設された係合孔と略水平面上に穿設された係合孔を有する側板を含むものであり、
前記吊り治具は、
（１）一対のフレーム、
（２）前記一対のフレームを連結する架橋部、ならびに
（３）操作ハンドル及びこの操作ハンドルに接続された回転軸を有する調整部、
を含み、
前記一対のフレームは、前記架橋部の中心を垂直に通過し、鉛直である平面に対して略面対称であり、
前記一対のフレームの各々は、下端近傍に突条部を有し、
前記突条部は、前記金属溶湯濾過ユニットの各側板の係合孔に適合する位置にて配されており、各突条部は、その突条部が属するフレームと架橋部を経て接続された他方のフレームの突条部とを結ぶ直線上にて、当該他方の突条部の方向と略反対方向に延設されており、
前記架橋部は、前記一対のフレームとの連結部において、枢動軸を有し、
前記操作ハンドルに接続された前記回転軸は、前記架橋部よりも上方において、前記一対のフレームの各々と螺嵌しており、
前記操作ハンドルを回転させることで、前記一対のフレームの各々と前記回転軸との螺嵌部間の距離を変動させ、前記枢動軸を支点とした枢動によって前記一対のフレームの前記突条部間の距離を調整可能な機構を備え、
前記架橋部が略水平面を維持したまま前記吊り治具を吊り上げ可能な宙吊り部を備える、
金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項2】

前記一対のフレームの各々が、少なくとも回転軸支持部及び前記枢動軸によって、一対の線条部材が連結した構造からなり、
前記一対の線条部材は、前記回転軸支持部の中心及び前記枢動軸の中心を垂直に通過し、鉛直である平面に対して略面対称であり、
前記操作ハンドルに接続された前記回転軸は、前記一対のフレームにおける前記回転軸支持部の各々と螺嵌している、
請求項１に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項3】

前記一対のフレームの各々が、上方から順に、胴部、第一脚部、及び第二脚部からなり、
前記胴部は、前記架橋部より上方の部材であり、
前記第一脚部は、前記架橋部を経て接続された他方のフレームとの距離が下方ほど大きくなるように延びる部材であり、
前記第二脚部は、前記第一脚部がその下端でその第一脚部の属するフレームと前記架橋部を経て接続された他方のフレームの方向に屈曲し、その屈曲した箇所から下方に延びる部材であり、
前記第二脚部が鉛直方向に延びる場合において、前記第一脚部と鉛直方向とのなす角が１３～２４°である、
請求項１に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項4】

前記一対のフレームの各々が、上方から順に、胴部、第一脚部、及び第二脚部からなり、
前記胴部は、前記架橋部より上方の部材であり、
前記第一脚部は、前記架橋部を経て接続された他方のフレームとの距離が下方ほど大きくなるように延びる部材であり、
前記第二脚部は、前記第一脚部がその下端でその第一脚部の属するフレームと前記架橋部を経て接続された他方のフレームの方向に屈曲し、その屈曲した箇所から下方に延びる部材であり、
前記第二脚部が鉛直方向に延びる場合において、前記胴部と鉛直方向とのなす角が０～１０°である、
請求項１に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項5】

前記第一脚部の長さに対する前記第二脚部の長さの比が、０．８～１．２である、請求項３又は４に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項6】

前記第一脚部の長さに対する前記胴部の長さの比が、０．８～１．２である、請求項３又は４に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項7】

前記突条部の延設方向を水平方向とした場合において、前記突条部の鉛直方向の最大長さに対する、水平方向における前記突条部の延設部分の長さの比が、１～３である、請求項１に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項8】

前記突条部の延設部分が先細り形状であり、かつ、前記突条部の延設方向を水平方向とした場合において、水平方向視における延設部分を含む前記突条部の上部外縁が略同一水平線上にある、請求項１に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項9】

補強部及び／又は補強板が前記一対のフレームのいずれか一方または両方に結合している、請求項１に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項10】

前記補強板が前記一対のフレームのいずれか一方のフレームのみに結合している、請求項９に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項11】

前記操作ハンドルが、前記吊り治具の鉛直方向視において、前記フレームの最外端により囲まれる範囲よりも外側に配置される、請求項１に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項12】

前記操作ハンドルに接続された前記回転軸の螺嵌部が雄ねじ・雌ねじ構造である、請求項１に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【請求項13】

前記操作ハンドルに接続された前記回転軸に、前記一対のフレームの各々と前記回転軸との螺嵌部間の距離を過度に大きくすること又は小さくすることを防止するための規制ねじを有する、請求項１に記載の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アルミニウム等の金属溶湯を濾過する金属溶湯濾過ユニット用の吊り治具に関する。より具体的には、金属溶湯濾過ユニットを濾過室に出し入れする際に金属溶湯濾過ユニットを吊り上げ及び移動させるための治具に関する。

【背景技術】

【0002】

鋳物の製造に用いられるアルミニウム等の金属溶湯には、通常、不純物として水素や酸化物等の非金属の介在物が含まれる。例えば、金属溶湯中の溶存水素は鋳物中にポロシティーと呼ばれる鋳巣を形成し、また酸化物等は鋳物中の介在物となり得る。これらの鋳巣や介在物は、いずれも鋳物の破壊起点となり得るため好ましくない。そこで、金属溶湯を濾過し、当該金属溶湯に含まれる介在物等の不純物を除去するための濾過装置が開発されてきた。

【0003】

この目的を達するため、典型的には、金属溶湯から不純物を濾過するための複数のセラミックス製の濾過チューブを有する金属溶湯濾過ユニットが、入湯口及び出湯口が設けられた濾過室内に戴置された金属溶湯濾過装置が用いられている（特許文献１参照）。このような金属溶湯濾過装置においては、使用の前後において金属溶湯濾過ユニットを濾過室内から出し入れする必要がある。

【0004】

一般的に、金属溶湯濾過ユニットは、複数のセラミックス製濾過チューブ、及び、この複数の濾過チューブの長手方向の両端にて互いに略平行に配設された一対の側板から構成されている。側板には、その上方において他方の側板に穿設された係合孔と略水平面上に穿設された係合孔が設けられている。金属溶湯濾過ユニットを濾過室内から出し入れするに際して、当該係合孔にピンを係合させる吊り治具を介してクレーン等で金属溶湯濾過ユニットを吊り上げる手法が提案されている（特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平４－１６１２０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかし、特許文献１の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具は、複数の部品を連結させた構造を有し、手動操作ハンドルに連動する可動箇所が多いため当該可動箇所に負荷がかかり、部品の歪みや故障リスクが高く、操作時に力を要するものであった。また、手動操作ハンドルによって調整可能な左右ピンの距離の調整幅が短く、係合孔とピンとの係合が不十分となり、金属溶湯濾過ユニットの吊り上げの際に金属溶湯濾過ユニットが落下する危険があった。

【0007】

したがって、本発明が解決すべき課題は、上記不都合が解消された、すなわち、構成部品が少ない簡潔な構造により、部品の歪みや故障リスクを軽減した金属溶湯濾過ユニット用吊り治具を提供することである。また、より小さい力で操作可能な金属溶湯濾過ユニット用吊り治具を提供することである。さらには、より安定した金属溶湯濾過ユニットの保持が可能な金属溶湯濾過ユニット用吊り治具を提供することである。なお、本明細書の全体において「金属溶湯濾過ユニット」を単に「濾過ユニット」と称することもある。また、本明細書の全体において「金属溶湯濾過ユニット用吊り治具」を単に「吊り治具」または「治具」と称することもある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明者らは、鋭意研究した結果、少なくとも、一対のフレーム、一対のフレームを連結する架橋部、ならびに操作ハンドル及びこの操作ハンドルに接続された回転軸を有する調整部を構成要素として吊り治具を構成することにより、上記課題が解決され得ることを見出した。すなわち、本発明者らは、吊り治具の構成を上記のものとすることで、吊り治具の部品数を減らすことができると共に、より小さい力で操作ハンドルの操作が可能であり、濾過ユニットの係合孔に対して左右ピンの距離の調整が容易であり、濾過ユニットの保持性が向上することを見出し、本発明を完成させた。

【0009】

このような本発明の典型的な一態様は、以下のとおりである。
金属溶湯濾過ユニットを保持して、所定位置に移動するための金属溶湯濾過ユニット用吊り治具であって、
前記金属溶湯濾過ユニットは、互いに略平行に配設された一対の扁平板状の側板であって、その上方において他方の側板に穿設された係合孔と略水平面上に穿設された係合孔を有する側板を含むものであり、
前記吊り治具は、
（１）一対のフレーム、
（２）前記一対のフレームを連結する架橋部、ならびに
（３）操作ハンドル及びこの操作ハンドルに接続された回転軸を有する調整部、
を含み、
前記一対のフレームは、前記架橋部の中心を垂直に通過し、鉛直である平面に対して略面対称であり、
前記一対のフレームの各々は、下端近傍に突条部を有し、
前記突条部は、前記金属溶湯濾過ユニットの各側板の係合孔に適合する位置にて配されており、各突条部は、その突条部が属するフレームと架橋部を経て接続された他方のフレームの突条部とを結ぶ直線上にて、当該他方の突条部の方向と略反対方向に延設されており、
前記架橋部は、前記一対のフレームとの連結部において、枢動軸を有し、
前記操作ハンドルに接続された前記回転軸は、前記架橋部よりも上方において、前記一対のフレームの各々と螺嵌しており、
前記操作ハンドルを回転させることで、前記一対のフレームの各々と前記回転軸との螺嵌部間の距離を変動させ、前記枢動軸を支点とした枢動によって前記一対のフレームの前記突条部間の距離を調整可能な機構を備え、
前記架橋部が略水平面を維持したまま前記吊り治具を吊り上げ可能な宙吊り部を備える、
金属溶湯濾過ユニット用吊り治具。

【発明の効果】

【0010】

本発明の吊り治具は、少なくとも、一対のフレーム、一対のフレームを連結する架橋部、ならびに操作ハンドル及びこの操作ハンドルに接続された回転軸を有する調整部から構成される吊り治具である。当該構成の吊り治具により、吊り治具の構成部品を少なくすることができ、操作ハンドルの操作が容易になる。また、構成部品が少ないことにより部品の歪みや故障リスクを抑えることができ、濾過ユニットの保持力が向上するという、従来の吊り治具の構造から予見することができない優れた利点が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、本発明の一実施形態に係る吊り治具の正面図を示す。

【図2】図２は、本発明の一実施形態に係る吊り治具の側面図を示す。

【図3】図３は、本発明の一実施形態に係る吊り治具の調整部の概略図を示す。

【図4】図４は、本発明の一実施形態に係る吊り治具により、吊り上げる濾過ユニットの一例を示す。

【図5】図５は、本発明の一実施形態に係る吊り治具のフレームにおける線条部材の構造の概略図を示す。

【図6】図６は、本発明の一実施形態に係る吊り治具のフレームにおける線条部材の構造の概略図を示す。

【図7】図７は、本発明の一実施形態に係る吊り治具の下端近傍に設けられた突条部の形状の概略図を示す。図７（ａ）は突条部を水平方向から観察した場合の概略図であり、図７（ｂ）は突条部を鉛直方向上側から観察した場合の概略図である。

【図8】図８は、本発明の一実施形態に係る吊り治具の使用状態の概略図を示す。

【図9】図９は、本発明の一実施形態に係る吊り治具の使用状態の斜視図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本発明の吊り治具は、濾過ユニットを保持して、当該吊り治具を介してクレーン等で濾過ユニットを吊り上げ、所定位置に移動するために使用されるものである。

【0013】

後に詳述する吊り治具の構成及び機能の理解を容易にするため、先ず、このような濾過ユニットの典型例の概略について図４を参照して説明する。

【0014】

図４に示すように、本発明の吊り治具で保持、移動の対象となる濾過ユニット６０は、典型的には、複数の濾過チューブの長手方向の両端にて互いに略平行に配設された一対の扁平板状の側板６１ａ及び側板６１ｂを含む。側板６１ａは、その上方において他方の側板６１ｂに穿設された係合孔６２ｂ及び６２ｄと略水平面上に穿設された係合孔６２ａ及び６２ｃを有する。同様に、側板６１ｂは、その上方において他方の側板６１ａに穿設された係合孔６２ａ及び６２ｃと略水平面上に穿設された係合孔６２ｂ及び６２ｄを有する。これらの係合孔の各々は、吊り治具の突条部と係合することにより、濾過ユニットの保持に用いられるところ、吊り治具の突条部と係合し、他方の側板に穿設された係合孔と略水平面上に穿設されたものであれば、その形状及び数に特に制限はない。濾過ユニットを吊り上げた際に安定して保持する観点から、係合孔６２ａ及び６２ｃと、６２ｂ及び６２ｄは、それぞれ、側板６１ａ及び６１ｂの各々の上部に、側板の幅方向中央を通過する鉛直方向線に対して線対称な位置及び形状で穿設されることが好ましい。例えば、側板６１ａに、係合孔６２ａ及び６２ｃが繋がったような１つの長方形の係合孔を穿設してもよいし、図４に示すように２つ以上の円形の係合孔を穿設してもよい。また、少なくとも一方の側板に対して３つまたは４つ以上の係合孔を設ける場合でも、上記同様に、これらの係合孔が側板の幅方向中央を通過する鉛直方向線に対して線対称な位置及び形状で穿設されることが好ましい。

【0015】

なお、本発明の吊り治具で保持、移動の対象となる濾過ユニットは、一対の扁平板状の側板であって、その上方において他方の側板に穿設された係合孔と略水平面上に穿設された係合孔を有する側板を含むものであれば、その構造は特に限定されるものではない。また、吊り治具の突条部と係合することにより、濾過ユニットの保持が可能である限りは、濾過ユニットの濾過機構は特に限定されない。すなわち、約５００℃以上から約８００℃程度までに加熱された非金属介在物を含むアルミニウム等の金属溶湯から非金属介在物等の不純物を濾過することができれば、濾過チューブの構造やその数は特に限定されない。

【0016】

本発明の一実施形態に係る吊り治具を、図面を用いて説明する。図１は、治具１０を水平面に配置した状態、かつ吊り治具１０の第二脚部２７ａ及び２７ｂが直立した状態（以下において「静置状態」と称することがある）で、架橋部３０が正面に見える方向から観察した図である。図２は、図１の左側面図であり、吊り治具１０のフレーム２０ａを枢動軸２３ａ及び回転軸支持部２４ａが正面に見える方向から観察した図である。図３は、調整部４０の概略図である。図５及び図６は、本発明の一実施形態に係る吊り治具１０のフレーム２０ｂにおける線条部材２１ｂの形状を示す概略図である。図７（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る吊り治具１０の下端近傍に設けられた突条部２２ｂの形状を示す概略図である。図８は、本発明の一実施形態に係る吊り治具１０の使用時の開閉の様子を示す概略図である。図９は、本発明の一実施形態に係る吊り治具１０の使用状態の一例を示す斜視図である。

【0017】

図１、図２、図３、図５、及び図６において、２０ａ及び２０ｂはフレーム（構成部材の集合体である枠体）を示し、２１ａ、２１ｂ、及び２１ｃはフレーム２０ａ又は２０ｂを構成する線条部材、２２ａ、２２ｂ、２２ｃはフレーム２０ａ又は２０ｂに設けられた突条部、２３ａ及び２３ｂはフレーム２０ａ又は２０ｂを構成する枢動軸、２４ａ及び２４ｂはフレーム２０ａ又は２０ｂを構成する回転軸支持部、２５ａ及び２５ｂは線条部材２１ａ又は２１ｂの一部である胴部、２６ａ及び２６ｂは線条部材２１ａ又は２１ｂの一部である第一脚部、２７ａ及び２７ｂは線条部材２１ａ又は２１ｂの一部である第二脚部、２８ａ及び２８ｂはフレーム２０ａ又は２０ｂを構成する補強部、２９はフレーム２０ａを構成する補強板を示す。３０は架橋部を示す。４０は調整部を示し、４１は調整部４０の操作ハンドル、４２は調整部４０の回転軸を示す。５０ａ及び５０ｂは宙吊り部を示す。図面は本発明の一実施形態に係る吊り治具を示すものであり、各部の形状及び位置は、図面に示される形状及び位置に限定されるものではない。

【0018】

図１に示すように、本発明の吊り治具１０は、一対のフレーム２０ａ及び２０ｂ、一対のフレーム２０ａ及び２０ｂを連結する架橋部３０、ならびに操作ハンドル４１及びこの操作ハンドル４１に接続された回転軸４２を有する調整部４０を含むものである。フレーム２０ａ及び２０ｂは、架橋部３０を介して連結されており、その連結部は枢動軸２３ａ及び２３ｂで枢動可能になっている。フレーム２０ａ及び２０ｂは、架橋部３０の中心を垂直に通過し、鉛直である平面に対して略面対称である。フレーム２０ａ及び２０ｂは、主に線条部材２１ａ及び２１ｂにより構成され、線条部材２１ａ及び２１ｂの形状は、直線状の形状であってもよく、図１のように屈曲した形状であってもよい。

【0019】

図１に示すように、フレーム２０ａ及び２０ｂは、その下端近傍に突条部２２ａ及び２２ｂを有する。突条部２２ａ及び２２ｂは、濾過ユニット６０の各側板６１ａ及び６１ｂの係合孔６２ａ及び６２ｂに適合する位置にて配されており、突条部２２ａ及び２２ｂは、その突条部２２ａ（又は２２ｂ）が属するフレーム２０ａ（又は２０ｂ）と架橋部３０を経て接続された他方のフレーム２０ｂ（又は２０ａ）の突条部２２ｂ（又は２２ａ）とを結ぶ直線上にて、当該他方の突条部２２ｂ（又は２２ａ）の方向と略反対方向に延設されている。ここでの「延設」は、突条部２２ａ又は２２ｂが、第二脚部２７ａ又は２７ｂの下端近傍において、他方の第二脚部に対して反対の方向に、第二脚部２７ａ又は２７ｂの外縁部から突出していることを指す。「延設方向」とは突条部２２ａ又は２２ｂが突出する方向を指す。後述する突条部の説明においては、明記される場合を除き、突条部の延設方向が水平方向と一致する状態を説明する。また、後述の「延設部分」は、第二脚部２７ａ又は２７ｂの下端近傍において、他方の第二脚部に対して反対の方向に、突条部２２ａ又は２２ｂが第二脚部２７ａ又は２７ｂの外縁部から突出している部分を指す。

【0020】

突条部２２ａ及び２２ｂは、吊り治具１０による濾過ユニット６０の保持のため突条部２２ａ及び２２ｂ、ならびに図１に示されていない他の突条部がある場合は当該他の突条部の全てが濾過ユニット６０の係合孔６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、及び６２ｄに係合するときに、これらの突条部の長手方向が略水平面をなすように設定されていることが好ましい。すなわち、突条部２２ａ及び２２ｂは、図１のように紙面の左右反対方向に延設されており、突条部２２ａ及び２２ｂが略水平面上にあることが好ましい。

【0021】

突条部２２ａ及び２２ｂの断面形状は、濾過ユニット６０の側板６１ａ及び６１ｂに設けられた係合孔６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、及び６２ｄと係合する形状であれば、特に制限はない。例えば、係合孔が、図４における係合孔６２ａ及び６２ｃが繋がったような１つの長方形の形状である場合、図２における突条部２２ａ及び２２ｃが接続され、一体となった１つの突条部としてもよい。また、突条部の断面形状は、図２に示される突条部２２ａ及び２２ｃのように略円形であってもよく、略矩形であってもよい。また、係合孔との係合の補助の観点、濾過ユニットの吊り上げ及び移動の際に濾過ユニットの横滑りを防止の観点から、突条部の表面に溝（凹凸）を設けてもよい。

【0022】

突条部間の距離Ｄは、一方のフレーム２０ａ（又は２０ｂ）から突条部２２ａ（又は２２ｂ）が延設されている根本の部分と他方のフレーム２０ｂ（又は２０ａ）から突条部２２ｂ（又は２２ａ）が延設されている根本の部分との水平方向の距離である。本発明の一実施形態に係る吊り治具１０においては、図１に示される静置状態での突条部間の距離Ｄが、濾過ユニットの濾過チューブの長手方向の長さと同程度であることが好ましい。突条部間の距離Ｄと濾過ユニットの濾過チューブの長手方向の長さとが同程度であることで、突条部と係合孔とが係合した際、フレーム及び突条部に想定外の負荷がかかることを防ぐことができるため、濾過ユニット用吊り治具の歪みや破損を防ぐことができる。

【0023】

調整部４０は、操作ハンドル４１及び回転軸４２からなり、回転軸４２は、架橋部３０よりも上方において、一対のフレーム２０ａ及び２０ｂと螺嵌している。フレーム２０ａ及び２０ｂと調整部４０の回転軸４２との螺嵌は、フレーム２０ａ及び２０ｂに回転軸を直接螺嵌できるように螺嵌用の孔を設けてもよく、あるいは図示されるように中心に螺嵌用の孔を設けた回転軸支持部２４ａ及び２４ｂをフレームの一部として設けてもよい。

【0024】

上述のようにフレーム２０ａ及び２０ｂ、架橋部３０、ならびに調整部４０から吊り治具１０を構成することで、操作ハンドル４１を回転させると、枢動軸を支点とした枢動によって、一対のフレームの各々と回転軸との螺嵌部間の距離が変動し、それに伴い、一対のフレームの突条部間の距離Ｄを調整可能となる。すなわち、一対のフレームの各々と回転軸との螺嵌部間の距離を短くするよう調整ハンドルを回転させることで、突条部間の距離Ｄを長くする（当該操作を「吊り治具を開く」と称することがある）ことができる。それとは逆に、一対のフレームの各々と回転軸との螺嵌部間の距離を長くするよう調整ハンドルを回転させることで、突条部間の距離Ｄを短くする（当該操作を「吊り治具を閉じる」と称することがある）ことができる（図８参照）。

【0025】

本発明の吊り治具１０は、架橋部３０が略水平面を維持したまま吊り治具１０を吊り上げ可能な宙吊り部５０ａ及び５０ｂを備える。宙吊り部５０ａ及び５０ｂは、図１に示されるようにフレーム２０ａ及び２０ｂの上端近傍に備えてもよく、架橋部３０に備えてもよく、回転軸支持部２４ａ及び２４ｂに備えてもよい。

【0026】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０は、前述のように、一対のフレーム２０ａ及び２０ｂ、架橋部３０、及び調整部４０を含むものである。また、濾過ユニット６０を濾過室内から出し入れする際には、架橋部３０ならびにフレーム２０ａ及び２０ｂが連結する２箇所の枢動軸２３ａ及び２３ｂを支点とした吊り治具１０の開閉動作のみにより濾過ユニット６０を保持することが可能である。したがって、従来の吊り治具と比較して、構成部品数の減少及び動作の単純化を達成することができ、吊り治具の構成部品の歪みや故障リスクを低減することができる。

【0027】

本発明の吊り治具のフレーム２０ａ及び２０ｂは、架橋部３０の中心を垂直に通過し、鉛直である平面に対して略面対称であり、下端近傍に突条部２２ａ及び２２ｂを有し、架橋部３０と枢動軸２３ａ及び２３ｂにより連結し、架橋部３０よりも上方において、調整部４０の回転軸４２と螺嵌するものであれば、その形状に特に制限はない。例えば、フレームを１本の線条部材で構成し、下端を二股に分岐させ、分岐した下端近傍に突条部を備えた逆Ｔ字状や逆Ｙ字状のフレームを用いてもよいし、１本の線条部材の両端に突条部を設け、その線条部材を折り曲げた逆Ｕ字状や略Π字状のフレームを用いてもよい。２本以上の線条部材を軸や補強用の部材で結合したものをフレームとして用いてもよい。

【0028】

本発明の吊り治具の構成部品の素材は、濾過ユニットを吊り上げ、保持することができる程度の強度を有するものであれば特に制限はなく、各種鋼材を用いることができる。強度及び加工性の観点から、本発明の吊り治具の構成部品は、ＳＳ材を用いることが好ましい。

【0029】

以下に、本発明の一実施形態に係る吊り治具１０のフレーム２０ａ及び２０ｂの好ましい構成及び形状を説明する。但し、本発明の吊り治具１０のフレーム２０ａ及び２０ｂの構成及び形状は、以下の記載及び図面に限定されるものではない。

【0030】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０において、一対のフレーム２０ａ及び２０ｂは、前述のとおり、架橋部３０の中心を垂直に通過し、鉛直である平面に対して略面対称の形状である。したがって、以下のフレームの構成及び形状の説明においては、図１のフレーム２０ａの構成及び形状のみを述べるが、フレーム２０ｂも略同様の構成及び形状を有するものである。図１に示される吊り治具１０の左側面図である図２において、調整部４０の操作ハンドル４１は紙面奥側に配置され、破線で描かれる。また、回転軸４２は操作ハンドル４１から、紙面奥から手前方向に延びている。

【0031】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０のフレーム２０ａは、少なくとも回転軸支持部２４ａ及び枢動軸２３ａによって、一対の線条部材２１ａ及び２１ｃが連結した構造からなっていてよい。一対の線条部材２１ａ及び２１ｃは、回転軸支持部２４ａの中心及び枢動軸２３ａの中心を垂直に通過し、鉛直である平面に対して略面対称であることが好ましい。この実施形態において、フレーム２０ａの回転軸支持部２４ａは、調整部４０の回転軸４２と螺嵌している。

【0032】

図２に示されるように、フレーム２０ａにおいては、その構成部品として略直線状の部材を用いることができる。フレーム２０ａの構成部品を略直線状の部材とすることで、構成部品の加工が容易であるだけではなく、１本の線条部材からフレームを構成する場合に比べ、濾過ユニット６０を吊り上げた際の負荷を分散でき、ひいては吊り治具の構成部品の歪みや故障リスクを低減することができる。

【0033】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０における、フレームの構造例を、図５及び図６を用いて説明する。図５及び図６においては、代表的に、図１のフレーム２０ｂの線条部材２１ｂを示す。前述のとおり、本発明の一実施形態に係る吊り治具１０において、一対のフレーム２０ａ及び２０ｂは、架橋部３０の中心を垂直に通過し、鉛直である平面に対して略面対称の形状であり、フレーム２０ａを構成する一対の線条部材２１ａ及び２１ｃは、回転軸支持部２４ａの中心及び枢動軸２３ａの中心を垂直に通過し、鉛直である平面に対して略面対称である。そのため、線条部材２１ａ、２１ｃ、及び図示されていない他の線条部材も、図５、図６に示した線条部材２１ｂと略同様の構造を有する。

【0034】

図５及び図６に示されるように、フレーム２０ｂの線条部材２１ｂは、線条部材２１ｂの上方から順に、胴部２５ｂ、第一脚部２６、及び第二脚部２７ｂからなる。胴部２５ｂは、架橋部（図示せず）より上方の部材であり、すなわち、枢動軸２３ｂよりも上方の部分を指す。第一脚部２６ｂは、架橋部（図示せず）を経て接続された他方のフレーム２０ａ（図示せず）との距離が下方ほど大きくなるように延びる部材である。第二脚部２７ｂは、第一脚部２６ｂの下端でそれが属するフレーム２０ｂと架橋部３０を経て接続された他方のフレーム２０ａの方向に屈曲し、下方に延びる部材である。

【0035】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０において、フレーム２０ｂの線条部材２１ｂの構造は、第二脚部２７ｂが鉛直方向に延びる場合、図５の角度Ａで示される第一脚部２６ｂと鉛直方向とのなす角度（「第一脚部の開き角度」と称する場合がある）は１３～２４°であることが好ましい。第一脚部の開き角度は、より好ましくは１５～２２°であり、さらに好ましくは１７～２０°であり、特に好ましくは約１８．５°である。
第一脚部の開き角度が、上記範囲にあることにより、図８における突条部間の距離Ｄを確保しやすくなるため、濾過ユニットの吊り上げ及び移動の安定性が向上し得る。

【0036】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０において、フレーム２０ｂの線条部材２１ｂの構造は、第二脚部２７ｂが鉛直方向に延びる場合において、図５の角度Ｂで示される胴部２５ｂと鉛直方向とのなす角度（「胴部の開き角度」と称する場合がある）は０～１０°であることが好ましい。胴部の開き角度は、より好ましくは２～８°であり、さらに好ましくは４～６°であり、特に好ましくは約５°である。

【0037】

例えば、図５のように胴部２５ｂの上端近傍に宙吊り部５０ｂを設けた場合、胴部の開き角度が、上記範囲にあることにより、図１における一方の胴部２５ａ（又は２５ｂ）に設けられた宙吊り部５０ａ（又は５０ｂ）と他方の胴部２５ｂ（又は２５ａ）に設けられた宙吊り部５０ｂ（又は５０ａ）との距離を長くすることができる。そのため、宙吊り部５０ａ及び５０ｂにワイヤー等を通してクレーンにより吊り治具１０を吊り上げた際、吊り治具１０が傾くことを防止し得る。

【0038】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０において、フレーム２０ｂの線条部材２１ｂの構造は、第一脚部２６ｂの長さＬｂに対する第二脚部２７ｂの長さＬｃの比（Ｌｃ／Ｌｂ）が、０．８～１．２であることが好ましい。第一脚部２６ｂの長さＬｂに対する第二脚部２７ｂの長さＬｃの比（Ｌｃ／Ｌｂ）は、より好ましくは０．８～１．０であり、さらに好ましくは０．８～０．９であり、特に好ましくは約０．８７５である。

【0039】

図６に示すように、第一脚部２６ｂの長さＬｂは、枢動軸２３ｂの中心と線条部材２１ｂの屈曲部（第一脚部２６ｂと第二脚部２７ｂの接続部）の中心との間の長さを指す。また、図６に示すように、第二脚部２７ｂの長さＬｃは、線条部材２１ｂの屈曲部の中心から吊り治具の下端までの長さを指す。第一脚部２６ｂの長さＬｂに対する第二脚部２７ｂの長さＬｃの比（Ｌｃ／Ｌｂ）が、上記範囲にあることにより、第一脚部２６ｂ及び第二脚部２７ｂを適切な長さバランスとすることができるため、吊り治具の操作性や濾過ユニットの吊り上げ時の安定性を向上することができる。

【0040】

本発明の一実施形態に係る吊り治具において、フレーム２０ｂの線条部材２１ｂの構造は、図６に示すように、第一脚部２６ｂの長さＬｂに対する胴部２５ｂの長さＬａの比（Ｌａ／Ｌｂ）が、０．８～１．２であることが好ましい。第一脚部２６ｂの長さＬｂに対する胴部２５ｂの長さＬａの比（Ｌａ／Ｌｂ）は、より好ましくは０．８～１．０であり、さらに好ましくは０．８～０．９であり、特に好ましくは約０．８９３である。

【0041】

図６に示すように、胴部２５ｂの長さＬａは、枢動軸２３ｂの中心から吊り治具上端までの長さを指す。第一脚部２６ｂの長さＬｂに対する胴部２５ｂの長さＬａの比（Ｌａ／Ｌｂ）が、上記範囲にあることにより、調整部４０の位置（すなわち、吊り治具の下端から操作ハンドル４１までの高さ）を適切なものにできるため、吊り治具１０の操作性を向上することができる。

【0042】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０において、突条部２２ｂは、図７（ａ）に示されるように、前記突条部の延設方向を水平方向とした場合において、突条部２２ｂの鉛直方向の最大長さＬｅ（以下、「突条部の高さ」と称する場合がある）に対する、水平方向における突条部２２ｂの延設部分の長さＬｄの比（Ｌｄ／Ｌｅ）が、１～３であることが好ましい。当該部分の長さの比（Ｌｄ／Ｌｅ）は、より好ましくは１～２であり、さらに好ましくは約１．３である。突条部の高さＬｅに対する突条部の延設部分の長さＬｄの比（Ｌｄ／Ｌｅ）が、上記範囲にあることにより、濾過ユニットの吊り上げに対して十分な強度を有することができる。また、突条部２２ｂの延設部分の長さＬｄを適切に確保することができるため、濾過ユニットの保持を確実に行うことができる。

【0043】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０において、強度の観点から、突条部２２ｂの高さＬｅは、少なくとも２０ｍｍ以上であることが好ましい。濾過ユニットに設けられる係合孔の設計上の寸法から、突条部２２ｂの高さＬｅは、一般的には２０～６０ｍｍであり、好適には２５～４０ｍｍである。したがって、突条部２２ｂの延設部分の長さＬｄは、２０～１８０ｍｍであり、好ましくは２５～１２０ｍｍ、さらに好ましくは３０～８０ｍｍである。

【0044】

突条部２２ｂの延設部分の長さＬｄは、上記の下限以上とすることにより、濾過ユニットの吊り上げ時に濾過ユニットが落下するリスクを抑制することができる。また、突条部２２ｂの延設部分の長さＬｄは、上記の上限以下とすることにより、濾過ユニットの係合孔１７に対して突条部２２ｂを係合させる際の操作性が良好に保たれ、濾過ユニットの吊り上げ時に濾過ユニットの重量による破損等のリスクが防止され得る。したがって、突条部２２ｂの延設部分の長さＬｄが上記範囲にあることにより、濾過ユニット６０の係合孔６２ｂと突条部２２ｂとを適切に係合させることができるため、濾過ユニットを保持する際の安定性が向上し得る。また、これにより濾過ユニットの吊り上げに耐えうる程度の耐久性を得ることができる。

【0045】

前述のとおり、突条部２２ｂの断面形状は、濾過ユニットの側板に設けられた係合孔と係合する形状であれば、特に制限はなく、略円形であってもよく、略矩形であってもよい。また、本発明の一実施形態に係る吊り治具１０において、突条部２２ｂの形状は、図７（ａ）に示されるように、その断面積が延設部分の先端ほど小さくなるような先細り形状であることが好ましい。突条部２２ｂが先細り形状であることにより、突条部を、濾過ユニットの係合孔に係合させやすくなる。

【0046】

また、一実施形態に係る吊り治具の突条部２２ｂの形状は、図７（ａ）に示されるように、突条部２２ｂの延設部分が先細り形状であり、かつ、前記突条部の延設方向を水平方向とした場合において、水平方向視における延設部分を含む突条部２２ｂの上部外縁が略同一水平線上にあることが好ましい。このような構造により、濾過ユニットの係合孔の奥まで突条部２２ｂを容易に挿入することができ、濾過ユニット保持状態において突条部２２ｂの上部が係合孔の内壁と密着することにより保持力を十分に発揮することができる。

【0047】

この場合において、図７（ａ）及び（ｂ）に示されるように、突条部２２ｂの延設部分の底面及び両側面に傾斜を設けることが好ましい。以下、突条部２２ｂの延設部分に設けられた傾斜の度合いを示す角度を「傾斜角度」とも称する。ここで図７（ａ）における傾斜角度Ｃは、突条部２２ｂの底面に設けられた傾斜の角度を指し、水平方向視において、突条部の接地点を通過する水平面と、突条部の延設部分の最下点及び突条部の底部の屈曲点を結ぶ直線とのなす角である。傾斜角度Ｃは１０～３０°とすることが好ましい。また、傾斜角度Ｃは、より好ましくは１０～２０°であり、さらに好ましくは約１２．５°である。図７（ｂ）における傾斜角度Ｃ’及び傾斜角度Ｃ’’は突条部の両側面に設けられた傾斜の角度を指し、鉛直方向視において、突条部の側面の最外縁に接する鉛直面と、突条部の延設部分の先端及び突条部の側面の屈曲点を結ぶ直線とのなす角である。傾斜角度Ｃ’及び傾斜角度Ｃ’’は、略同程度の大きさであることが好ましい。傾斜角度Ｃ’及び傾斜角度Ｃ’’は、好ましくは５～１５°であり、より好ましくは５～１０°であり、さらに好ましくは約６．３°である。

【0048】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０において、図１及び図２に示すように、補強部２８ａ及び／又は補強板２９が、一対のフレーム２０ａ及び２０ｂのいずれか一方又は両方に結合していることが好ましい。すなわち、本発明の一実施形態に係る吊り治具１０におけるフレーム２０ａ及び２０ｂは、図１に示すように、補強部２８ａ及び２８ｂを有することが好ましい。また、本発明の一実施形態に係る吊り治具１０におけるフレーム２０ａ及び２０ｂは、図１に示すように、補強板２９を有することが好ましい。

【0049】

図２に示すように、補強部２８ａはフレーム２０ａを構成する線条部材２１ａ及び２１ｃを結合するものであり、補強部２８ａを有することにより、フレームの歪み等を防ぐことができる。補強部２８ａを設ける位置は、特に制限はないが、吊り治具１０全体の強度の観点から、第一脚部２６ａ若しくは第二脚部２７ａ、又は第一脚部２６ａと第二脚部２７ａの結合部である屈曲部のいずれかに設けることは好ましい。また、一方のフレームにおいて設ける補強部の数は、特に制限はないが、１つ以上が好ましい。補強部は、ねじ止め等により連結されていてもよく、溶接等により接合されていてもよい。

【0050】

また、図２に示すように、補強板２９は、補強部２８ａと同様にフレーム２０ａを構成する線条部材２１ａ及び２１ｃを結合するものであり、フレームの歪み等を防ぐことができる。補強板２９を設ける位置にも、特に制限はないが、吊り治具全体の強度の観点から、第一脚部２６ａ又は第二脚部２７ａのいずれかに設けることは好ましい。補強板２９は、金属板の両端を略直角に折り曲げたものを線条部材２１ａ及び２１ｃとねじ止め等により連結されていてもよく、溶接等により線条部材２１ａ及び２１ｃと接合されていてもよい。

【0051】

本実施形態に係る吊り治具１０においては、補強板２９が一対のフレーム２０ａ及び２０ｂのいずれか一方のフレーム２０ａ又は２０ｂのみに結合していることが好ましい。例えば、図１において、補強板２９は、フレーム２０ａのみに設けられ、フレーム２０ｂには設けられていない。いずれか一方のフレームのみに補強板を設けることで、吊り治具の強度を保ちつつ、補強板により視界を遮られることを防ぐことができる。したがって、濾過ユニットの係合孔と突条部との係合を目視により確認することができるため、吊り治具の操作性を向上することができる。

【0052】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０は、調整部４０の操作ハンドル４１をねじが締まる方向に回転させることにより、一対のフレーム２０ａ及び２０ｂの各々と回転軸４２との螺嵌部間の距離を短くすることができる。各フレーム２０ａ及び２０ｂは架橋部３０と枢動軸２３ａ及び２３ｂにより、枢動可能なように連結していることから、上記の操作ハンドル４１の操作により、枢動軸２３ａ及び２３ｂを支点として、一対のフレームの突条部間の距離Ｄを長くする（すなわち、吊り治具を開く）ことできる。一方、操作ハンドル４１を逆方向に回転させることにより、一対のフレーム２０ａ及び２０ｂの各々と回転軸４２との螺嵌部間の距離を長くすることができ、枢動軸２３ａ及び２３ｂを支点として、一対のフレームの突条部間の距離Ｄを短くする（すなわち、吊り治具を閉じる）ことできる。このようにして調整部４０を操作することにより、図８のように吊り治具１０を開閉し、濾過ユニットの係合孔に突条部を係合させることができる。

【0053】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０においては、調整部４０の操作ハンドル４１が、吊り治具１０の鉛直方向視において、フレーム２０ａ及び２０ｂの最外端により囲まれる範囲よりも外側に配置されることが好ましい。すなわち、図１において、操作ハンドル４１は、吊り治具１０の開閉によらず、常にフレーム２０ｂの外側（紙面右側）に配置されていることが好ましい。このように操作ハンドル４１が配置されることにより、濾過ユニットを濾過室内から出し入れする場合において、操作ハンドル４１の操作を濾過ユニット上で行うことを避けることができるため、操作者の安全面及び操作性の観点から好適である。

【0054】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０においては、調整部４０の操作ハンドル４１に接続された回転軸４２の螺嵌部が雄ねじ・雌ねじ構造であることが好ましい。当該構造により、操作ハンドル４１を操作することで、スムーズに吊り治具を開閉することができる。

【0055】

本発明の一実施形態に係る吊り治具１０においては、操作ハンドル４１に接続された回転軸４２に、一対のフレーム２０ａ及び２０ｂの各々と回転軸４２との螺嵌部間の距離を過度に大きくすること又は小さくすることを防止するための規制ねじを有することが好ましい。前記規制ねじを有することにより、吊り治具の過度な開閉を防ぐことができる。そのため、吊り治具に想定外の負荷がかかることを防止し、吊り治具の歪みや破損を防ぐことができる。

【0056】

以下に本発明の一実施形態に係る吊り治具の使用例を図８及び図９を用いて説明する。
１）吊り治具１０を、宙吊り部を介してワイヤー７０を用いてクレーン（図示せず）で吊り上げる。吊り治具１０が閉じる（突条部間の距離Ｄが短くなる）ように吊り治具１０の操作ハンドルを回転させる（図８）。
２）クレーン（図示せず）により、吊り治具１０を濾過ユニット６０の略直上に移動させ、吊り治具１０の突条部と濾過ユニット６０の係合孔の高さが略同じになるよう吊り上げ高さを調整する。
３）吊り治具１０が開く（突条部間の距離Ｄが長くなる）ように吊り治具１０の操作ハンドルを回転させ、吊り治具１０の突条部の先端が、濾過ユニット６０の側板に接する程度まで吊り治具１０を開く（図８）。
４）クレーン（図示せず）により、吊り治具１０を略水平に移動させ、吊り治具１０の突条部の先端と濾過ユニット６０の係合孔との位置が合致するよう、吊り治具１０の位置を調整する。
５）吊り治具１０が開く（突条部間の距離Ｄが長くなる）ように吊り治具１０の操作ハンドルを回転させ、吊り治具１０の突条部が、濾過ユニット６０の係合孔に係合するよう吊り治具１０を開く（図８）。
６）クレーン（図示せず）により、吊り治具１０とともに濾過ユニット６０を吊り上げ、所定の位置まで移動させる（図９）。所定の位置にて濾過ユニット６０を静置した後、吊り治具１０が閉じる（突条部間の距離Ｄが短くなる）ように吊り治具１０の操作ハンドルを回転させ（図８）、濾過ユニット６０の係合孔から吊り治具１０の突条部を外す。

【0057】

以上のように、本発明の一実施形態に係る吊り治具を用いることで、濾過ユニットを吊り上げ、移動させることができる。

【0058】

ここまで、本発明に係る金属溶湯濾過ユニット用吊り治具を特定の実施形態によって説明したが、これらの実施形態に限定されることを意図していない。特に、本発明の金属溶湯濾過ユニット用吊り治具は、少なくとも一方の端部に扁平な略直方体形状の側板を含んで構成された金属溶湯濾過ユニットであって、当該側板に係合孔を有するものであれば、いかなる金属溶湯濾過ユニットに対しても適用され得ることに留意されたい。本発明の吊り治具が適用され得る濾過ユニットは、上述の特定の実施形態に例説された濾過ユニットに限定されない。本発明に包含され得る主題の範囲は、添付の請求の範囲によって定められるべきである。

【産業上の利用可能性】

【0059】

本発明の吊り治具によれば、構成部品が少ない簡潔な構造により、部品の歪みや故障リスクを軽減することが可能である。また、本発明の吊り治具は、より小さい力で操作可能であり、さらには、より安定した濾過ユニットの保持を可能とする。したがって、アルミニウム等の金属溶湯から不純物を濾過する場合の作業効率を向上させるものであり、そのような濾過作業が要求される金属工業や鋼鉄業等の様々な産業において利用可能である。

【符号の説明】

【0060】

１０：金属溶湯濾過ユニット用吊り治具
２０ａ、２０ｂ：フレーム
２１ａ、２１ｂ、２１ｃ：フレームを構成する線条部材
２２ａ、２２ｂ、２２ｃ：突条部
２３ａ、２３ｂ：枢動軸
２４ａ、２４ｂ：回転軸支持部
２５ａ、２５ｂ：胴部
２６ａ、２６ｂ：第一脚部
２７ａ、２７ｂ：第二脚部
２８ａ、２８ｂ：補強部
２９：補強板
３０：架橋部
４０：調整部
４１：操作ハンドル
４２：回転軸
５０ａ、５０ｂ：宙吊り部
６０：金属溶湯濾過ユニット
６１ａ、６１ｂ：側板
６２ａ、６２ｂ、６２ｃ、６２ｄ：係合孔
Ｌａ：胴部の長さ
Ｌｂ：第一脚部の長さ
Ｌｃ：第二脚部の長さ
Ｌｄ：突条部の延設部分の長さ
Ｌｅ：突条部の高さ
Ａ：第一脚部の開き角度
Ｂ：胴部の開き角度
Ｃ、Ｃ’、Ｃ’’：傾斜角度

【要約】

部品の歪みや故障リスクを軽減し、より小さい力で操作可能な、又はより安定した金属溶湯濾過ユニットの保持が可能な金属溶湯濾過ユニット用吊り治具を提供することを課題とする。当該課題は、（１）一対のフレーム、（２）前記一対のフレームを連結する架橋部、ならびに（３）操作ハンドル及びこの操作ハンドルに接続された回転軸を有する調整部を含み、一対のフレームの各々は、下端近傍に突条部を有し、操作ハンドルを回転させることで、一対のフレームの各々と回転軸との螺嵌部間の距離を変動させ、架橋部と一対のフレームとの連結部の枢動軸を支点とした枢動によって一対のフレームの突条部間の距離を調整可能な機構を備える、金属溶湯濾過ユニット用吊り治具によって解決される。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】