上引式連續(xù)鑄造設(shè)備和上引式連續(xù)鑄造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及上引式連續(xù)鑄造設(shè)備和上引式連續(xù)鑄造方法。所述上引式連續(xù)鑄造設(shè)備在上引用于從保持在保持爐中的熔融金屬的熔融金屬表面導出熔融金屬的導出部時讓所述熔融金屬凝固，并由此使所述熔融金屬成形，所述上引式連續(xù)鑄造設(shè)備包括用于向被保持的熔融金屬施加非接觸力的裝置，所述被保持的熔融金屬是已由所述導出部從所述熔融金屬表面導出但尚未凝固的熔融金屬。
【專利說明】上弓I式連續(xù)鑄造設(shè)備和上弓I式連續(xù)鑄造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及一種上引式連續(xù)鑄造設(shè)備和一種上引式連續(xù)鑄造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]本申請的發(fā)明人已在日本特開專利申請公報N0.2012-61518中提出一種自由鑄造方法作為不需要任何模具的革新的連續(xù)鑄造方法。如日本特開專利申請公報N0.2012-61518中所不,在將起動器浸入熔化的金屬(熔融金屬)的表面(即，熔融金屬表面)之后，上引起動器，以使得一部分熔融金屬追隨起動器并由起動器通過熔融金屬的表面膜和/或表面張力導出。注意，能通過經(jīng)由配置在熔融金屬表面附近的形狀限定部件導出熔融金屬并冷卻所導出的熔融金屬來連續(xù)地鑄造具有期望截面形狀的金屬鑄件。
[0003]在通常的連續(xù)鑄造方法中，在縱長方向上的形狀以及截面形狀由模具限定。在該連續(xù)鑄造方法中，特別地，由于凝固的金屬(即，金屬鑄件)需要通過模具內(nèi)部，故所鑄造的金屬鑄件具有使其在縱長方向上呈直線形狀延伸的形狀。與此相比，用于自由鑄造方法中的形狀限定部件僅限定金屬鑄件的截面形狀，而不限定在縱長方向上的形狀。此外，由于形狀限定部件能沿平行于熔融金屬表面的方向(即，沿水平方向)移動，故能產(chǎn)生在縱長方向上具有各種形狀的金屬鑄件。例如，日本特開專利申請公報N0.2012-61518公開了一種在縱長方向上具有曲折形狀或螺旋形狀而不是直線形狀的中空金屬鑄件(例如，管子)。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]然而，本發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)以下問題。
[0005]在日本特開專利申請公報N0.2012-61518中公開的自由鑄造方法中，金屬鑄件的截面形狀通過使形狀限定部件與熔融金屬(被保持的熔融金屬)相接觸來限定——所述熔融金屬已追隨被上引的起動器并已從熔融金屬表面被上引但尚未凝固，由此向熔融金屬(被保持的熔融金屬)施加外力。結(jié)果，在被保持的熔融金屬上施加有局部負荷。因此，日本特開專利申請公報N0.2012-61518中公開的自由鑄造方法中存在的一個問題是，需要緩慢地上引起動器以防止被保持的熔融金屬由于局部負荷而被撕開。
[0006]本發(fā)明鑒于上述問題而作出，并且本發(fā)明的一個目的是提供能通過在不利用接觸式形狀限定部件的情況下向被保持的熔融金屬施加外力并由此減小施加在被保持的熔融金屬上的局部負荷來提高起動器的上引速度的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備和上引式連續(xù)鑄造方法。
[0007]本發(fā)明的第一示例性方面是一種上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，所述上引式連續(xù)鑄造設(shè)備在上引用于從保持在保持爐中的熔融金屬的熔融金屬表面導出熔融金屬的導出部時讓所述熔融金屬凝固，并由此使所述熔融金屬成形，所述上引式連續(xù)鑄造設(shè)備包括用于向被保持的熔融金屬施加非接觸力的裝置，所述被保持的熔融金屬是已由所述導出部從所述熔融金屬表面導出但尚未凝固的熔融金屬。結(jié)果，由于能在不利用形狀限定部件的情況下施加外力，故減小了施加在被保持的熔融金屬上的局部負荷并由此提高了起動器的上引速度。
[0008]優(yōu)選向所述被保持的熔融金屬施加電磁力。
[0009]向所述被保持的熔融金屬施加的所述電磁力優(yōu)選沿與該被保持的熔融金屬的上引方向垂直的方向施加。
[0010]向所述被保持的熔融金屬施加的所述電磁力優(yōu)選沿與該被保持的熔融金屬的上引方向相同的方向施加。
[0011 ] 所述上引式連續(xù)鑄造設(shè)備優(yōu)選包括電磁力施加單元，所述電磁力施加單元通過向所述被保持的熔融金屬施加所述電磁力來限定要鑄造的金屬鑄件的截面形狀，并且所述電磁力施加單元優(yōu)選包括向所述被保持的熔融金屬饋送電流的電流輸出單元和向所述被保持的熔融金屬施加磁場的磁場施加單兀。
[0012]所述磁場施加單元優(yōu)選產(chǎn)生沿與所述被保持的熔融金屬的上引方向垂直的方向的所述磁場并向所述被保持的熔融金屬施加所產(chǎn)生的磁場。
[0013]所述磁場施加單元的N極和S極優(yōu)選配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向。
[0014]所述磁場施加單元優(yōu)選是永磁體。
[0015]所述磁場施加單元優(yōu)選是電磁體。
[0016]所述電流輸出單元優(yōu)選使電流從所述導出部經(jīng)所述被保持的熔融金屬流向保持在所述保持爐中的熔融金屬，或者從保持在所述保持爐中的熔融金屬經(jīng)所述被保持的熔融金屬流向所述導出部。
[0017]所述上引式連續(xù)鑄造設(shè)備優(yōu)選包括電磁力施加單元,所述電磁力施加單元通過向所述被保持的熔融金屬施加所述電磁力來限定要鑄造的金屬鑄件的截面形狀，并且所述電磁力施加單元優(yōu)選以交替方式向要被上引的所述被保持的熔融金屬施加沿與所述被保持的熔融金屬的上引方向垂直的第一方向的磁場和沿相反方向的磁場。
[0018]所述電磁力施加單元優(yōu)選至少包括:一對轉(zhuǎn)子，所述一對轉(zhuǎn)子配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向，并且構(gòu)造成沿所述被保持的熔融金屬的上引方向旋轉(zhuǎn)；和一對磁體，所述一對磁體配置成圍繞所述一對轉(zhuǎn)子的外周面。此外，所述一對磁體優(yōu)選沿所述一對轉(zhuǎn)子的周向以交替方式分別具有不同極性的磁極。
[0019]所述一對磁體優(yōu)選是永磁體。
[0020]所述電磁力施加單元優(yōu)選通過改變所述一對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)、所述磁場的強度和所述磁場的方向中的至少一者來改變要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
[0021]所述電磁力施加單元優(yōu)選包括多對電磁體,所述多對電磁體沿所述被保持的熔融金屬的上引方向配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向。此外，所述多對電磁體中的每對電磁體優(yōu)選產(chǎn)生與相鄰的一對電磁體具有不同磁場方向的交替磁場并向所述被保持的熔融金屬施加所產(chǎn)生的磁場。
[0022]所述電磁力施加單元優(yōu)選通過周期性地改變流過多對線圈的電流的方向來產(chǎn)生所述交替磁場，所述多對線圈中的每對線圈構(gòu)成所述多對電磁體中相應(yīng)的一對電磁體。
[0023]所述電磁力施加單元優(yōu)選通過改變流過各自構(gòu)成所述多對電磁體中相應(yīng)的一對電磁體的多對線圈的電流的大小來改變要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
[0024]所述上引式連續(xù)鑄造設(shè)備優(yōu)選還包括配置在所述熔融金屬表面附近的形狀限定部件，所述形狀限定部件構(gòu)造成通過向所述被保持的熔融金屬施加外力來限定要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
[0025]本發(fā)明的另一示例性方面是一種上引式連續(xù)鑄造方法，所述上引式連續(xù)鑄造方法用于在上引用于從保持在保持爐中的熔融金屬的熔融金屬表面導出熔融金屬的導出部時讓所述熔融金屬凝固，并由此使所述熔融金屬成形，所述上引式連續(xù)鑄造方法包括向被保持的熔融金屬施加電磁力并由此限定要鑄造的金屬鑄件的截面形狀，所述被保持的熔融金屬是已由所述導出部從所述熔融金屬表面導出但尚未凝固的熔融金屬。結(jié)果，由于能在不利用形狀限定部件的情況下施加外力，故減小了施加在被保持的熔融金屬上的局部負荷并由此提高了起動器的上引速度。
[0026]優(yōu)選通過向所述被保持的熔融金屬饋送電流并向所述被保持的熔融金屬施加磁場來向所述被保持的熔融金屬施加電磁力。
[0027]優(yōu)選沿與所述被保持的熔融金屬的上引方向垂直的方向向所述被保持的熔融金屬施加磁場。
[0028]優(yōu)選通過將磁體的N極和S極配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向來產(chǎn)生所述磁場。
[0029]產(chǎn)生所述磁場的磁體優(yōu)選是永磁體。
[0030]產(chǎn)生所述磁場的磁體優(yōu)選是電磁體。
[0031]優(yōu)選使電流從所述導出部經(jīng)所述被保持的熔融金屬流向保持在所述保持爐中的熔融金屬，或者從保持在所述保持爐中的熔融金屬經(jīng)所述被保持的熔融金屬流向所述導出部。
[0032]優(yōu)選以交替方式向要被上引的所述被保持的熔融金屬施加沿與所述被保持的熔融金屬的上引方向垂直的第一方向的磁場和沿相反方向的磁場。
[0033]優(yōu)選至少設(shè)置有一對轉(zhuǎn)子和一對磁體，所述一對轉(zhuǎn)子配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向并構(gòu)造成沿所述被保持的熔融金屬的上引方向旋轉(zhuǎn)，所述一對磁體配置成圍繞所述一對轉(zhuǎn)子的外周面。此外，所述一對磁體優(yōu)選沿所述一對轉(zhuǎn)子的周向以交替方式分別具有不同極性的磁極。
[0034]所述一對磁體優(yōu)選是永磁體。
[0035]優(yōu)選通過改變所述一對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)、所述磁場的強度和所述磁場的方向中的至少一者來改變要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
[0036]優(yōu)選設(shè)置有多對電磁體，所述多對電磁體沿所述被保持的熔融金屬的上引方向配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向。此外，所述多對電磁體中的每對電磁體優(yōu)選產(chǎn)生與相鄰的一對電磁體具有不同磁場方向的交替磁場并向所述被保持的熔融金屬施加所產(chǎn)生的磁場。
[0037]優(yōu)選通過周期性地改變流過多對線圈的電流的方向來產(chǎn)生所述交替磁場，所述多對線圈中的每對線圈構(gòu)成所述多對電磁體中相應(yīng)的一對電磁體。
[0038]優(yōu)選通過改變流過各自構(gòu)成所述多對電磁體中相應(yīng)的一對電磁體的多對線圈的電流的大小來改變要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
[0039]優(yōu)選在由所述保持爐保持的熔融金屬的熔融金屬表面附近還配置有形狀限定部件，所述形狀限定部件構(gòu)造成通過向所述被保持的熔融金屬施加外力來限定要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
[0040]根據(jù)本發(fā)明，由于能在不利用接觸式形狀限定部件的情況下施加外力，故能減小施加在被保持的熔融金屬上的局部負荷并由此能提高起動器的上引速度。
[0041]根據(jù)下文給出的詳細說明和附圖，將更充分地理解本發(fā)明的上述和其它目的、特征和優(yōu)點，附圖僅通過圖示的方式給出，且因此不應(yīng)視為限制本發(fā)明。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0042]圖1是示出根據(jù)第一示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的構(gòu)成示例的剖視圖；
[0043]圖2是示出根據(jù)第一示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的一部分的透視圖；
[0044]圖3是示出根據(jù)第一示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的一部分的擴大剖視圖；
[0045]圖4是示出根據(jù)第一示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的修改示例的剖視圖；
[0046]圖5是設(shè)置在圖4所示的自由鑄造設(shè)備中的形狀限定部件108的俯視圖；
[0047]圖6是示出根據(jù)第二示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的構(gòu)成示例的剖視圖；
[0048]圖7是用于說明根據(jù)第二示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的操作的圖；
[0049]圖8是用于說明根據(jù)第二示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的操作的圖；
[0050]圖9是示出根據(jù)第二示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的第一修改示例的一部分的擴大剖視圖；
[0051]圖10是示出根據(jù)第二示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的第一修改示例的一部分的擴大剖視圖；
[0052]圖11是示出根據(jù)第二示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的第二修改示例的剖視圖；以及
[0053]圖12是用于說明相關(guān)技術(shù)中的問題的圖。

【具體實施方式】
[0054]下文參照附圖詳細說明本發(fā)明適用的具體示例性實施例。然而，本發(fā)明并不限于下文所示的示例性實施例。此外，以下描述和附圖被適當簡化以使說明清楚。
[0055]<第一示例性實施例>
[0056]首先，將參照圖1說明根據(jù)第一示例性實施例的自由鑄造設(shè)備(上引式連續(xù)鑄造設(shè)備)。圖1是示出根據(jù)第一示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的構(gòu)成示例的剖視圖。如圖1所示，根據(jù)第一示例性實施例的自由鑄造設(shè)備包括熔融金屬保持爐(保持爐)101、磁場施加單元102、支桿103、致動器104、冷卻噴嘴105、導出部106和電流輸出單元107。注意，磁場施加單元102和電流輸出單元107構(gòu)成電磁力施加單元110。
[0057]熔融金屬保持爐101容納諸如鋁或其合金的熔融金屬M1，并將熔融金屬維持在預定溫度下。在圖1所示的示例中，由于熔融金屬保持爐101在鑄造過程中不被補充熔融金屬，故熔融金屬Ml的表面(即，熔融金屬表面)隨著鑄造過程進行而降低。替換地，熔融金屬保持爐101可在鑄造過程中按需被補充熔融金屬，以使得熔融金屬表面保持在一固定液位。毋容置疑，熔融金屬Ml可以是除鋁以外的金屬或合金。
[0058]導出部106包括浸入熔融金屬Ml中的起動器(導出部件)ST和例如沿豎直方向驅(qū)動起動器ST的上引機PL。
[0059]如圖1所不，在溶融金屬Ml粘附于浸入的起動器ST之后,溶融金屬Ml追隨起動器ST并由起動器ST上引，同時通過其表面膜和/或表面張力維持其外形。然后，熔融金屬Ml從磁場施加單元102旁邊通過。注意，追隨起動器ST (或隨著由起動器ST導出的熔融金屬Ml凝固而形成的鑄造金屬M3)并通過熔融金屬Ml的表面膜和/或表面張力從熔融金屬表面被上引的熔融金屬稱為“被保持的熔融金屬M2”。此外，鑄造金屬M3和被保持的熔融金屬M2之間的界面是凝固界面。
[0060]起動器ST例如由陶瓷或不銹鋼制成。注意，起動器ST的表面可覆蓋有諸如鹽晶體膜的保護膜(未示出)。這樣，抑制了在起動器ST和熔融金屬Ml之間的熔融結(jié)合，由此提高了起動器ST和鑄造金屬M3之間的剝離性。結(jié)果，起動器ST能重復利用。此外，起動器ST可在其表面上具有凹凸形狀。這促進了保護膜在起動器ST的表面上的附著(析出)，從而更進一步提高了起動器ST和鑄造金屬M3之間的剝離性。同時，還能提高在熔融金屬導出時起動器ST和熔融金屬Ml之間在上引方向上的結(jié)合力。
[0061]磁場施加單元102向被保持的熔融金屬M2施加磁場。例如，磁場施加單元102產(chǎn)生沿與被保持的熔融金屬M2的上引方向(豎直方向)垂直的方向(水平方向)的磁場并向被保持的熔融金屬M2施加所產(chǎn)生的磁場。
[0062]更具體地，磁場施加單元102包括諸如永磁體和電磁體的磁體，并配置在熔融金屬表面附近。在本示例性實施例中，說明了磁場施加單元102包括一對圓柱形永磁體且其中一個磁體的N極配置成與另一個磁體的S極以被保持的熔融金屬M2介于其間的狀態(tài)對向的示例。結(jié)果，向被保持的熔融金屬M2施加沿與被保持的熔融金屬M2的上引方向垂直的方向定向的磁場。
[0063]電流輸出單元107電連接在例如導出部106和熔融金屬保持爐101之間，并向被保持的熔融金屬M2饋送電流。更具體地，電流輸出單元107使電流從導出部106經(jīng)鑄造金屬M3、被保持的熔融金屬M2和熔融金屬Ml流向熔融金屬保持爐101，或者使電流從熔融金屬保持爐101經(jīng)熔融金屬Ml、被保持的熔融金屬M2和鑄造金屬M3流向?qū)С霾?06。
[0064]注意，通過利用磁場施加單元102向被保持的熔融金屬M2施加磁場并通過利用電流輸出單元107向被保持的熔融金屬M2饋送電流來向被保持的熔融金屬M2施加電磁力。換言之，包括磁場施加單元102和電流輸出單元107的電磁力施加單元110通過向被保持的熔融金屬M2施加磁場并向其饋送電流來向被保持的熔融金屬M2施加電磁力。在下文中參照圖2給出更詳細的說明。
[0065]圖2是示出根據(jù)本示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的一部分的透視圖。在圖2所示的示例中，構(gòu)成磁場施加單元102的一對永磁體配置成以被保持的熔融金屬M2介于其間的狀態(tài)在圖中所示的XYZ直角坐標系的X軸方向上彼此對向。更具體地，構(gòu)成磁場施加單元102的一對永磁體中的一個永磁體(圖中位于近側(cè)的永磁體)的N極和另一個永磁體(圖中位于遠側(cè)的永磁體)的S極配置成以被保持的熔融金屬M2介于其間的狀態(tài)彼此對向。結(jié)果，向被保持的熔融金屬M2施加沿X軸上的正方向定向的磁場。
[0066]此外，在圖2所示的示例中，從電流輸出單元107輸出的電流從導出部106經(jīng)鑄造金屬M3、被保持的熔融金屬M2和熔融金屬Ml流向熔融金屬保持爐101。亦即，電流正在被保持的熔融金屬M2中沿Z軸上的負方向流動。
[0067]在此狀態(tài)下，在被保持的熔融金屬M2中根據(jù)弗萊明左手定則沿Y軸上的正方向施加電磁力。結(jié)果，被保持的熔融金屬M2例如朝Y軸上的正方向變形。更具體地，被保持的熔融金屬M2的沿水平方向的截面形狀(下文稱為“水平截面”)朝Y軸上的正方向變形。
[0068]亦即，電磁力施加單元110通過向被保持的熔融金屬M2施加電磁力來限定要鑄造的鑄造金屬M3的外形(更具體地，要鑄造的鑄造金屬M3的水平截面的外徑)。
[0069]注意，電磁力施加單元110能通過改變向被保持的熔融金屬M2施加的磁場的強度和/或方向以及向被保持的熔融金屬M2饋送的電流的大小和/或方向而調(diào)節(jié)向被保持的熔融金屬M2施加的電磁力的強度和/或方向來使被保持的熔融金屬M2成形為任意形狀。這樣，電磁力施加單元110能自由地限定鑄造金屬M3的截面形狀。例如，電磁力施加單元110能鑄造如圖2所示的具有圓形的水平截面形狀的鑄造金屬M3。
[0070]注意，盡管利用一對永磁體被用作磁場施加單元102的示例說明了圖1和2所示的示例，但本發(fā)明并不限于這些示例。替換地，可設(shè)置一對電磁體作為磁場施加單元102。此外，可設(shè)置多對永磁體或電磁體作為磁場施加單元102。這些情況下，所述多對永磁體或電磁體可設(shè)置成圍繞被保持的熔融金屬M2的側(cè)面。
[0071]再參照圖1，支桿103支承磁場施加單元102。注意，支桿103連接到致動器104。
[0072]致動器104具有使磁場施加單元102經(jīng)支桿103沿上/下方向(豎直方向)和沿水平方向移動的功能。這樣，能使磁場施加單元102隨著熔融金屬表面由于鑄造過程的進行而降低而向下移動。此外，由于磁場施加單元102能沿水平方向移動，故能自由地改變鑄造金屬M3在縱長方向上的形狀。
[0073]冷卻噴嘴(冷卻單元)105在起動器ST和/或鑄造金屬M3上噴射冷卻氣體(例如氧、氮和氬)，并由此冷卻起動器ST和/或鑄造金屬M3。通過在利用連接到起動器ST的上引機PL上引鑄造金屬M3的同時用冷卻氣體冷卻起動器ST和/或鑄造金屬M3，位于凝固界面附近的被保持的熔融金屬M2接連凝固并連續(xù)地形成鑄造金屬M3。
[0074]接下來將參照圖1說明根據(jù)本示例性實施例的自由鑄造方法。
[0075]首先，使起動器ST下降并浸入熔融金屬Ml中。
[0076]接下來，起動器ST開始以預定速度被上引。注意，即使當起動器ST被拉引離開熔融金屬表面時，熔融金屬Ml也追隨起動器ST并通過表面膜和/或表面張力從熔融金屬表面上引(導出)。被上引的熔融金屬Ml形成被保持的熔融金屬M2。如圖1所示，被保持的熔融金屬M2形成在磁場施加單元102附近。結(jié)果，被保持的熔融金屬M2成形為給定形狀。
[0077]接下來，用從冷卻噴嘴105噴射的冷卻氣體冷卻起動器ST和鑄造金屬M3。結(jié)果，被保持的熔融金屬M2從上側(cè)朝下側(cè)接連凝固，使得鑄造金屬M3生長。這樣，能連續(xù)地鑄造出鑄造金屬M3。
[0078]如上所述，根據(jù)本示例性實施例的自由鑄造設(shè)備通過向被保持的熔融金屬M2施加電磁力來限定要鑄造的鑄造金屬M3的截面形狀。這樣，由于根據(jù)本示例性實施例的自由鑄造設(shè)備能在不利用任何形狀限定部件的情況下向被保持的熔融金屬施加外力，故能減小施加在被保持的熔融金屬上的局部負荷并且由此能提高起動器的上引速度。
[0079](與相關(guān)技術(shù)的差異)
[0080]下文參照圖3和12詳細說明根據(jù)本示例性實施例的自由鑄造設(shè)備和相關(guān)技術(shù)之間的差異。圖3是示出根據(jù)本示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的一部分的擴大剖視圖。注意，圖3示出在沿X軸方向看時圖2所示的自由鑄造設(shè)備。圖12是用于說明相關(guān)技術(shù)中的問題的圖。
[0081]首先，在圖12所示的相關(guān)技術(shù)中，僅通過使形狀限定部件108與被保持的熔融金屬M2相接觸而向被保持的熔融金屬M2施加外力來使被保持的熔融金屬M2成形為給定形狀。結(jié)果，在被保持的熔融金屬M2上施加有局部負荷，由此使被保持的熔融金屬M2易于撕開。更具體地，例如，在被保持的熔融金屬M2與形狀限定部件108相接觸的被保持的熔融金屬區(qū)域A內(nèi)施加有局部負荷。因此，存在被保持的熔融金屬M2會在被保持的熔融金屬區(qū)域A被撕開的可能性。此外，在上引方向從豎直方向傾斜的被保持的熔融金屬區(qū)域B內(nèi)，位于被保持的熔融金屬區(qū)域B下方的全部被保持的熔融金屬M2的重力和向被保持的熔融金屬區(qū)域A施加的水平力的合力作為拉力被施加。因此，存在被保持的熔融金屬M2會在被保持的熔融金屬區(qū)域B被撕開的可能性。
[0082]與此相對，在根據(jù)本示例性實施例的自由鑄造設(shè)備中，通過在不利用相關(guān)技術(shù)的接觸式形狀限定部件的情況下——即在不使任何物體與被保持的熔融金屬M2相接觸的情況下——向被保持的熔融金屬M2施加電磁力來使被保持的熔融金屬M2成形為給定形狀。結(jié)果，局部負荷不易施加在被保持的熔融金屬M2上，從而使被保持的熔融金屬M2不易被撕開。因此，能提高起動器ST的上引速度。
[0083]注意，如圖3所示，電磁力在與被保持的熔融金屬M2中的電流路徑垂直的方向上產(chǎn)生。因此，如圖3所示，即使當被保持的熔融金屬M2在縱長方向上具有彎曲形狀時，電磁力也不會用作上引力。此外，代替局部地施加在被保持的熔融金屬M2上的電磁力，可在被保持的熔融金屬M2的寬范圍上施加電磁力。由于這些原因，可以肯定地說即使在施加電磁力時被保持的熔融金屬M2也不易被撕開。
[0084](根據(jù)第一示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的修改示例)
[0085]接下來，在下文中參照圖4和5說明根據(jù)本示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的修改示例。圖4是示出圖1所示的自由鑄造設(shè)備的修改示例的剖視圖。與圖1所示的自由鑄造設(shè)備相比，圖4所示的自由鑄造設(shè)備還包括外形限定部件108a。圖4所示的自由鑄造設(shè)備的其它構(gòu)型與圖1所示的自由鑄造設(shè)備相似，且因此省略其說明。
[0086]外形限定部件108a例如由陶瓷或不銹鋼制成，并配置在熔融金屬表面附近。在圖4所示的示例中，外形限定部件108a配置成使得外形限定部件108a與熔融金屬表面相接觸。然而，外形限定部件108a可配置成使得其下側(cè)主面(熔融金屬表面?zhèn)?與熔融金屬表面不接觸。具體地，外形限定部件108a可配置成使得在下側(cè)主面和熔融金屬表面之間形成有預定間隙(例如，約0.5mm)。
[0087]與電磁力施加單元110相似，外形限定部件108a限定要鑄造的鑄造金屬M3的外形(更具體地，要鑄造的鑄造金屬M3的水平截面的外徑)。
[0088]圖5是外形限定部件108a的俯視圖。注意，圖4所示的外形限定部件108a的截面對應(yīng)于沿圖5的線1-1截取的截面。如圖5所示，外形限定部件108a在從上部看時具有例如矩形形狀，并在中央具有圓形開口。該開口用作供熔融金屬通過的熔融金屬通過部108b。這樣，形狀限定部件108由外形限定部件108a和熔融金屬通過部108b構(gòu)成。
[0089]再參照圖4，外形限定部件108a經(jīng)支桿109連接到致動器。致動器104具有使外形限定部件108a經(jīng)支桿109沿上/下方向(豎直方向)和沿水平方向移動的功能。這樣，能使外形限定部件108a隨著熔融金屬表面由于鑄造過程的進行而降低而向下移動。此外，由于外形限定部件108a能沿水平方向移動，故能自由地改變鑄造金屬M3在縱長方向上的形狀。
[0090]如上所述，圖4所示的自由鑄造設(shè)備除電磁力施加單元110外還包括形狀限定部件108，以使得該自由鑄造設(shè)備能以高精度限定鑄造金屬M3的截面形狀。例如，圖4所示的自由鑄造設(shè)備首先利用形狀限定部件108來使被保持的熔融金屬M2粗略成形，然后利用電磁力施加單元110來使被保持的熔融金屬M2成形為最終形狀。這樣一來，圖4所示的自由鑄造設(shè)備能以高精度限定鑄造金屬M3的截面形狀。因此，圖4所示的自由鑄造設(shè)備能以高精度鑄造出鑄造金屬M3。
[0091]注意，在圖4所示的示例中，由于被保持的熔融金屬M2利用電磁力施加單元110和形狀限定部件108兩者而成形為給定形狀，故減小(分散)了由形狀限定部件108施加在被保持的熔融金屬M2上的局部負荷。因此，圖4所示的自由鑄造設(shè)備能提高起動器ST的上引速度。
[0092]<第二示例性實施例>
[0093]圖6是示出根據(jù)第二示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的構(gòu)成示例的剖視圖。與圖1所示的自由鑄造設(shè)備相比，圖6所示的自由鑄造設(shè)備包括代替電磁力施加單元110(磁場施加單元102和電流輸出單元107)的電磁力施加單元201。圖6所示的自由鑄造設(shè)備的其它構(gòu)型與圖1所示的自由鑄造設(shè)備相似，且因此省略其說明。
[0094]電磁力施加單元201以交替方式向要上引的被保持的熔融金屬M2施加沿與被保持的熔融金屬M2的上引方向垂直的第一方向的磁場和沿相反方向的磁場。下文給出這一點的詳細說明。
[0095]在圖6所示的示例中，電磁力施加單元201包括一對轉(zhuǎn)子和一對磁體(例如,永磁體)。所述一對磁體配置成圍繞所述一對轉(zhuǎn)子的外周面。所述一對轉(zhuǎn)子配置成以被保持的熔融金屬M2介于其間的狀態(tài)彼此對向并構(gòu)造成沿被保持的熔融金屬M2的上引方向旋轉(zhuǎn)。此外，所述一對磁體沿所述一對轉(zhuǎn)子的周向以交替方式分別具有不同極性的磁極。注意，即使當所述一對轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，所述一對磁體的對向表面上的磁極也始終彼此相反。例如，當對向表面上的磁極中的一個磁極為N極時，對向表面上的磁極中的另一個磁極為S極。
[0096]圖7是用于說明圖6所示的自由鑄造設(shè)備的操作的圖。在圖7所示的示例中，電磁力施加單元201使轉(zhuǎn)子伴隨著被保持的熔融金屬M2的上引動作以互鎖方式旋轉(zhuǎn)，并由此向被保持的熔融金屬M2施加豎直向上的電磁力。更具體地，電磁力施加單元201首先使轉(zhuǎn)子伴隨著被保持的熔融金屬M2的上引動作以互鎖方式旋轉(zhuǎn)，并由此以交替方式產(chǎn)生沿與被保持的熔融金屬M2的上引方向垂直的第一方向的磁場和沿相反方向的磁場。亦即，電磁力施加單元201產(chǎn)生沿與被保持的熔融金屬M2的上引方向垂直的方向的交替磁場。此外，電磁力施加單元201向要上引的被保持的熔融金屬M2施加沿與被保持的熔融金屬M2的上引方向垂直的方向定向的交替磁場。更具體地，電磁力施加單元201以交替方式施加沿與被保持的熔融金屬M2的上引方向垂直的第一方向和相反方向的所產(chǎn)生的磁場，同時通過使轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)來使磁場沿被保持的熔融金屬M2的上引方向移動。每次向被保持的熔融金屬M2施加磁場時，在被保持的熔融金屬M2中產(chǎn)生渦電流并在使得所形成的電磁體被電磁力施加單元201吸引的方向上形成電磁體。注意，由于轉(zhuǎn)子正沿被保持的熔融金屬M2的上引方向旋轉(zhuǎn)，故被保持的熔融金屬M2追隨轉(zhuǎn)子并沿豎直向上的方向被吸引。這樣，向被保持的熔融金屬M2施加豎直向上的電磁力。
[0097]圖8也是用于說明圖6所示的自由鑄造設(shè)備的操作的圖。如圖8所示，電磁力施加單元201能通過改變轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)、磁場的強度、磁場的方向等而調(diào)節(jié)向被保持的熔融金屬M2施加的電磁力的強度和/或方向來使被保持的熔融金屬M2成形為任意形狀。這樣，電磁力施加單元201能自由地限定鑄造金屬M3的截面形狀。
[0098]如上所述，根據(jù)本示例性實施例的自由鑄造設(shè)備能產(chǎn)生與第一示例性實施例相當?shù)挠欣Ч?。此外，根?jù)本示例性實施例的自由鑄造設(shè)備能通過向被保持的熔融金屬M2施加豎直向上的電磁力來抵消正被上引的被保持的熔融金屬M2的重力。因此，根據(jù)本示例性實施例的自由鑄造設(shè)備能使被保持的熔融金屬M2不易被撕開。
[0099](根據(jù)第二示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的第一修改示例)
[0100]圖9和10是示出圖6所示的自由鑄造設(shè)備的第一修改示例的擴大剖視圖。與圖6所示的自由鑄造設(shè)備相比，圖9和10所示的自由鑄造設(shè)備包括代替電磁力施加單元201的電磁力施加單元202。圖9和10所示的自由鑄造設(shè)備的其它構(gòu)型與圖6所示的自由鑄造設(shè)備相似，且因此省略其說明。
[0101]在圖9所示的示例中，電磁力施加單元202包括多對電磁體，所述多對電磁體沿被保持的熔融金屬M2的上引方向配置成以被保持的熔融金屬M2介于其間的狀態(tài)彼此對向。所述多對電磁體中的每對電磁體產(chǎn)生與相鄰的一對(多對)電磁體具有不同磁場方向的交替磁場，并向被保持的熔融金屬M2施加所產(chǎn)生的磁場。例如，當給定的一對電磁體產(chǎn)生沿第一方向的磁場時，相鄰的一對(多對)電磁體產(chǎn)生沿與第一方向相反的方向的磁場。此夕卜，當給定的一對電磁體產(chǎn)生沿與第一方向相反的方向的磁場時，相鄰的一對(多對)電磁體產(chǎn)生沿第一方向的磁場。注意，電磁力施加單元202通過周期性地改變流過構(gòu)成所述多對電磁體的多個線圈的電流的方向來產(chǎn)生與所述多對電磁體對應(yīng)的多個交替磁場。
[0102]對于上述構(gòu)型，與電磁力施加單元201相似，電磁力施加單元202能以交替方式向被保持的熔融金屬M2施加沿與被保持的熔融金屬M2的上引方向垂直的第一方向的磁場和沿相反方向的磁場，同時使磁場沿被保持的熔融金屬M2的上引方向移動。結(jié)果，與電磁力施加單元201相似，電磁力施加單元202能向被保持的熔融金屬M2施加豎直向上的電磁力。
[0103]注意,如圖10所示，電磁力施加單元202能通過改變流過各自構(gòu)成所述多對電磁體中相應(yīng)的一對電磁體的多個線圈的電流的大小等而調(diào)節(jié)向被保持的熔融金屬M2施加的電磁力的強度和/或方向來使被保持的熔融金屬M2成形為任意形狀。電磁力施加單元202能自由地限定鑄造金屬M3的截面形狀。
[0104](根據(jù)第二示例性實施例的自由鑄造設(shè)備的第二修改示例)
[0105]圖11是示出圖6所示的自由鑄造設(shè)備的第二修改示例的剖視圖。與圖6所示的自由鑄造設(shè)備相比，圖11所示的自由鑄造設(shè)備還包括外形限定部件108a。圖11所示的自由鑄造設(shè)備的其它構(gòu)型與圖6所示的自由鑄造設(shè)備相似，且因此省略其說明。
[0106]圖11所示的自由鑄造設(shè)備除電磁力施加單元201外還包括形狀限定部件108，以使得該自由鑄造設(shè)備能以高精度限定鑄造金屬M3的截面形狀。例如，圖11所示的自由鑄造設(shè)備首先利用形狀限定部件108來使被保持的熔融金屬M2粗略成形，然后利用電磁力施加單元201來使被保持的熔融金屬M2成形為最終形狀。這樣一來，圖11所示的自由鑄造設(shè)備能以高精度限定鑄造金屬M3的截面形狀。因此，圖11所示的自由鑄造設(shè)備能以高精度鑄造出鑄造金屬M3。
[0107]注意，在圖11所示的示例中，由于被保持的熔融金屬M2利用電磁力施加單元201和形狀限定部件108兩者而成形為給定形狀，故減小了由形狀限定部件108施加在被保持的熔融金屬M2上的局部負荷。因此，圖11所示的自由鑄造設(shè)備能提高起動器ST的上引速度。
[0108]如上所述，上述根據(jù)第一和第二示例性實施例的自由鑄造設(shè)備通過向被保持的熔融金屬M2施加電磁力來限定要鑄造的鑄造金屬M3的截面形狀。這樣，由于上述根據(jù)第一和第二示例性實施例的自由鑄造設(shè)備能在不利用形狀限定部件的情況下向被保持的熔融金屬施加外力，故能減小施加在被保持的熔融金屬上的局部負荷并且由此能提高起動器的上引速度。
[0109]盡管在上述示例性實施例中說明了鑄造具有圓形的截面形狀的金屬鑄件的示例，但本發(fā)明并不限于這些示例。本發(fā)明也能適用于鑄造具有除圓形以外的截面形狀(如棱形)的金屬鑄件的情形。
[0110]注意，本發(fā)明并不限于上述示例性實施例，且能作出各種修改而不脫離本發(fā)明的精神和范圍。例如，上述構(gòu)成示例可組合并同時使用。
[0111]根據(jù)這樣描述的發(fā)明將顯而易見的是，本發(fā)明的實施例能以許多方式變化。這些變化不應(yīng)視為脫離了本發(fā)明的精神和范圍，并且對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說將顯而易見的所有這些修改都意圖包括在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，所述上引式連續(xù)鑄造設(shè)備在上引用于從保持在保持爐中的熔融金屬的熔融金屬表面導出熔融金屬的導出部時讓所述熔融金屬凝固，并由此使所述熔融金屬成形，所述上引式連續(xù)鑄造設(shè)備包括用于向被保持的熔融金屬施加非接觸力的裝置，所述被保持的熔融金屬是已由所述導出部從所述熔融金屬表面導出但尚未凝固的熔融金屬。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中，向所述被保持的熔融金屬施加電磁力。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中，向所述被保持的熔融金屬施加的所述電磁力沿與該被保持的熔融金屬的上引方向垂直的方向施加。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中，向所述被保持的熔融金屬施加的所述電磁力沿與該被保持的熔融金屬的上引方向相同的方向施加。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，還包括電磁力施加單元，所述電磁力施加單元通過向所述被保持的熔融金屬施加所述電磁力來限定要鑄造的金屬鑄件的截面形狀，其中 所述電磁力施加單元包括: 電流輸出單元，所述電流輸出單元向所述被保持的熔融金屬饋送電流；和 磁場施加單元，所述磁場施加單元向所述被保持的熔融金屬施加磁場。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中，所述磁場施加單元產(chǎn)生沿與所述被保持的熔融金屬的上引方向垂直的方向的所述磁場并向所述被保持的熔融金屬施加所產(chǎn)生的磁場。
7.根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中，所述磁場施加單元的N極和S極配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中，所述磁場施加單元是永磁體。
9.根據(jù)權(quán)利要求5至7中任一項所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中，所述磁場施加單元是電磁體。
10.根據(jù)權(quán)利要求5至9中任一項所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中，所述電流輸出單元使電流從所述導出部經(jīng)所述被保持的熔融金屬流向保持在所述保持爐中的熔融金屬，或者從保持在所述保持爐中的熔融金屬經(jīng)所述被保持的熔融金屬流向所述導出部。
11.根據(jù)權(quán)利要求4所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，還包括電磁力施加單元，所述電磁力施加單元通過向所述被保持的熔融金屬施加所述電磁力來限定要鑄造的金屬鑄件的截面形狀，其中 所述電磁力施加單元以交替方式向要被上引的所述被保持的熔融金屬施加沿與所述被保持的熔融金屬的上引方向垂直的第一方向的磁場和沿相反方向的磁場。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中 所述電磁力施加單元至少包括: 一對轉(zhuǎn)子，所述一對轉(zhuǎn)子配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向，所述一對轉(zhuǎn)子構(gòu)造成沿所述被保持的熔融金屬的上引方向旋轉(zhuǎn)；和 一對磁體，所述一對磁體配置成圍繞所述一對轉(zhuǎn)子的外周面，并且 所述一對磁體沿所述一對轉(zhuǎn)子的周向以交替方式分別具有不同極性的磁極。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中，所述一對磁體是永磁體。
14.根據(jù)權(quán)利要求12或13所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中，所述電磁力施加單元通過改變所述一對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)、所述磁場的強度和所述磁場的方向中的至少一者來改變要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中 所述電磁力施加單元包括多對電磁體，所述多對電磁體沿所述被保持的熔融金屬的上引方向配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向，并且 所述多對電磁體中的每對電磁體產(chǎn)生與相鄰的一對電磁體具有不同磁場方向的交替磁場并向所述被保持的熔融金屬施加所產(chǎn)生的磁場。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中 所述電磁力施加單元通過周期性地改變流過多對線圈的電流的方向來產(chǎn)生所述交替磁場，所述多對線圈中的每對線圈構(gòu)成所述多對電磁體中相應(yīng)的一對電磁體。
17.根據(jù)權(quán)利要求15或16所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，其中，所述電磁力施加單元通過改變流過各自構(gòu)成所述多對電磁體中相應(yīng)的一對電磁體的多對線圈的電流的大小來改變要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任一項所述的上引式連續(xù)鑄造設(shè)備，還包括配置在所述熔融金屬表面附近的形狀限定部件，所述形狀限定部件構(gòu)造成通過向所述被保持的熔融金屬施加外力來限定要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
19.一種上引式連續(xù)鑄造方法，所述上引式連續(xù)鑄造方法用于在上引用于從保持在保持爐中的熔融金屬的熔融金屬表面導出熔融金屬的導出部時讓所述熔融金屬凝固，并由此使所述熔融金屬成形，所述上引式連續(xù)鑄造方法包括向被保持的熔融金屬施加電磁力并由此限定要鑄造的金屬鑄件的截面形狀，所述被保持的熔融金屬是已由所述導出部從所述熔融金屬表面導出但尚未凝固的熔融金屬。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，通過向所述被保持的熔融金屬饋送電流并向所述被保持的熔融金屬施加磁場來向所述被保持的熔融金屬施加電磁力。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，沿與所述被保持的熔融金屬的上引方向垂直的方向向所述被保持的熔融金屬施加磁場。
22.根據(jù)權(quán)利要求20或21所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，通過將磁體的N極和S極配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向來產(chǎn)生所述磁場。
23.根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一項所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，產(chǎn)生所述磁場的磁體是永磁體。
24.根據(jù)權(quán)利要求20至22中任一項所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，產(chǎn)生所述磁場的磁體是電磁體。
25.根據(jù)權(quán)利要求20至24中任一項所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，電流從所述導出部經(jīng)所述被保持的熔融金屬向保持在所述保持爐中的熔融金屬饋送，或者從保持在所述保持爐中的熔融金屬經(jīng)所述被保持的熔融金屬向所述導出部饋送。
26.根據(jù)權(quán)利要求19所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，以交替方式向要被上引的所述被保持的熔融金屬施加沿與所述被保持的熔融金屬的上引方向垂直的第一方向定向的磁場和沿相反方向定向的磁場。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中 至少設(shè)置有一對轉(zhuǎn)子和一對磁體，所述一對轉(zhuǎn)子配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向并構(gòu)造成沿所述被保持的熔融金屬的上引方向旋轉(zhuǎn)， 所述一對磁體配置成圍繞所述一對轉(zhuǎn)子的外周面，并且 所述一對磁體沿所述一對轉(zhuǎn)子的周向以交替方式分別具有不同極性的磁極。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，所述一對磁體是永磁體。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，通過改變所述一對轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)數(shù)、所述磁場的強度和所述磁場的方向中的至少一者來改變要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
30.根據(jù)權(quán)利要求26所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中 設(shè)置有多對電磁體，所述多對電磁體沿所述被保持的熔融金屬的上引方向配置成以所述被保持的熔融金屬介于其間的狀態(tài)彼此對向，并且 所述多對電磁體中的每對電磁體產(chǎn)生與相鄰的一對電磁體具有不同磁場方向的交替磁場并向所述被保持的熔融金屬施加所產(chǎn)生的磁場。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，通過周期性地改變流過多對線圈的電流的方向來產(chǎn)生所述交替磁場，所述多對線圈中的每對線圈構(gòu)成所述多對電磁體中相應(yīng)的一對電磁體。
32.根據(jù)權(quán)利要求30或31所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，通過改變流過各自構(gòu)成所述多對電磁體中相應(yīng)的一對電磁體的多對線圈的電流的大小來改變要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
33.根據(jù)權(quán)利要求19至32中任一項所述的上引式連續(xù)鑄造方法，其中，在由所述保持爐保持的熔融金屬的熔融金屬表面附近還配置有形狀限定部件，所述形狀限定部件構(gòu)造成通過向所述被保持的熔融金屬施加外力來限定要鑄造的金屬鑄件的截面形狀。
【文檔編號】B22D11/11GK104338913SQ201410369566
【公開日】2015年2月11日 申請日期:2014年7月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月30日
【發(fā)明者】棚橋文紀, 生田浩之, 杉浦直晉 申請人:豐田自動車株式會社