JP2001232455A

JP2001232455A - 溶融金属を鋳込むための方法と装置

Info

Publication number: JP2001232455A
Application number: JP2000403419A
Authority: JP
Inventors: Furla Claudio; フルラクラウディオ
Original assignee: BBS Motorsport and Engineering GmbH
Current assignee: BBS Motorsport and Engineering GmbH
Priority date: 2000-12-28
Filing date: 2000-12-28
Publication date: 2001-08-28

Abstract

(57)【要約】【課題】アルミニウム合金やマグネシウム合金の鋳込
み方法であって、現在市販されている他の周知の装置を
用いて得られるものよりも優れた機械特性を持つ鋳造品
を得ることができ、しかも生産性の高い方法を提供す
る。【解決手段】モールドキャビティとこの当該モールド
キャビティに連絡していてこのモールドキャビティの下
方に配置された少なくとも１つの構成チャンバ内に溶融
金属を流し込む段階と、加圧状態の下で前記モールドキ
ャビティに溶融金属を供給して溶融金属の充填を終え、
同時に固化過程に際しチャンバに圧力を加える段階と、
固化過程の途中に前記モールドキャビティの上側から金
属に高圧の圧縮力を加える段階と、前記モールドキャビ
ティから鋳造されたパーツを取り出す段階とを連続して
行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、溶融金属を鋳込む
ための方法、とりわけアルミニウム合金やマグネシウム
合金の溶融金属を鋳込むための方法と、この方法を実施
するための装置に係る。

【０００２】

【従来の技術】アルミニウムおよび／またはマグネシウ
ム合金、あるいはこれらに類似した合金を金型に鋳込ん
で成形品を製造する様々な方式が知られている。こうし
た方式のうちでも最も汎用されているものに、例えば重
力式鋳込み法がある。この重力式鋳込み法によれば金属
は供給圧を加えないでダイに鋳込まれ、鋳込みを円滑に
行うのに必要な圧力は押湯を用いて加えている。他の方
式には、ランナーを通じてほぼ０．６バールを越えない
供給圧を加える低圧鋳込み法がある。この方法では、炉
内に収容された液状金属の表面に圧力が加えられてい
る。またこうした方式とは別にこの分野に広く用いられ
ているものに、高圧の下で合金をダイに注入する加圧ダ
イカスト法がある。

【０００３】また実際に用いられている方式の中には、
低圧鋳込み法を発展させた平衡圧鋳込み法（counter-pr
essure casting）や、鋳込み中にダイを回転させる遠心
鋳造法がある。

【０００４】さらに、ダイの一部に適当量の液状アルミ
ニウムを充填しておき、引き続いてダイ自体にダイの雄
エレメントを押し込む「押し型鋳造法」と呼ばれている
ものもある。

【０００５】製造する物品の種類に応じ、また使用する
合金に合わせて使われるこれら鋳込み方式は、品質上お
よび／または機械的な観点から常に理想的な結果が得ら
れるとは限らない。

【０００６】例えば、加圧ダイカスト法によれば、ダイ
に含まれる空気のすべてを排出することのできない高速
注入が行われるため、アルミニウム合金またはマグネシ
ウム合金はある割合で空気／ガスを含有するようにな
る。しかし溶融金属内に入り込んだガスの微粒子により
構造体には引張力が残留し、出来上がったパーツに壊れ
易い部分が形成される。

【０００７】また、重力式鋳込み法では生地内に引張力
が残留するようなことはないが、量産には不向きであ
り、また細かい構造のものを鋳造することが難しく、微
細な巣の多く残る構造となる。生産性が低いのはダイ内
部でアルミニウム合金またはマグネシウム合金の冷却に
長時間を要するためであり、また材料の固化の過程で材
料を押湯によって供給するために、どうしても大まかな
構造の細かい巣の多い鋳造品になってしまっている。押
湯は鋳造コストの面からあまり大きなものを用意するこ
とができず、小型の押湯による材料供給では適切な鋳込
み操作を行えない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明のねらいは、ア
ルミニウム合金やマグネシウム合金の鋳込み方法と、そ
の方法を実施するための装置を提供することにある。こ
の装置によれば、現在市販されている他の周知の装置を
用いて得られるものよりも優れた機械特性を持つ鋳造品
を得ることができ、しかも装置の生産性を高めることが
できる。

【０００９】こうしたねらいの範囲内において、本発明
の目的は、従来方式よりも生産性を飛躍的に高めること
ができ、コストを下げしかも製造時間を短縮することの
できる、ダイを使用した新たな装置を提供することにあ
る。

【００１０】本発明の他の目的は、今までのものよりも
構造が単純であり、しかも同じような周知の機械よりも
経済性に優れている、本発明の方法を実施するための装
置を提供することにある。この装置を用いれば、優れた
機械特性を持つパーツ製品を大量生産することができ
る。

【００１１】こうした本発明のねらい、前述した目的並
びにその他の目的は以下の説明から明らかであり、後述
する溶融金属の鋳造方法によって実現することができ
る。この方法は、溶融金属、とりわけアルミニウム合金
やマグネシウム合金の溶融金属を鋳込むための方法にし
て、モールドキャビティに、また当該モールドキャビテ
ィに連絡していてこのモールドキャビティの下方に配置
された少なくとも１つのチャンバ内に溶融金属を流し込
む段階と、加圧状態の下で前記モールドキャビティに溶
融金属を供給して溶融金属の充填を終え、同時に固化過
程に際しチャンバに圧力を加える段階と、固化過程の途
中に前記モールドキャビティの上側から金属に高圧の圧
縮力を加える段階と、前記モールドキャビティから鋳造
されたパーツを取り出す段階とを連続して有しているこ
とを特徴としている。

【００１２】本発明に係る方法は、モールドキャビティ
を形成する鋳込みダイ・ホルダ構造体を備えた装置によ
り実施することができる。当該装置は、前記モールドキ
ャビティに連結され前記ダイの下方に配置されている１
つまたはそれ以上の下側チャンバを有しており、当該下
側チャンバが、前記モールドキャビティ内部の前記金属
に圧力を加える第１の圧力供給・圧縮手段を備えている
ことを特徴としている。

【００１３】本発明のその他の特徴並びに利点は、本発
明に係る好ましい非限定例並びにこの方法を実施する装
置についての説明から明らかである。図面に示す実施例
は単に一例を示したに過ぎない。

【００１４】

【発明の実施の形態】図面を参照する。本発明に係る方
法は、実質的には、溶融金属、とりわけアルミニウム合
金またはマグネシウム合金の溶融金属をランナー１０を
通じてダイ６内に流し込む段階、好ましくは、予めダイ
６を傾けておく段階、流込みを行いながらこのダイを直
立した姿勢までゆっくり戻していく段階から構成されて
いる。

【００１５】ダイ６は下側チャンバ１２に連結されてい
る。この下側チャンバ１２にも同じように溶融金属が充
填され、内部を圧力供給エレメント１１がスライドする
ようになっている。この圧力供給エレメント１１は、充
填操作を終えた直後かまたは充填操作を行っている間に
作動される。圧力供給エレメント１１はモールドキャビ
ティ内の溶融金属を圧縮し、比較的高圧の下でしかも圧
力供給エレメントをかなりゆっくり動かしながらモール
ドキャビティの充填を終え、溶融金属に含まれるガスを
モールドキャビティ上部に設けた適当な排気孔から放出
することができる。

【００１６】加圧状態でモールドキャビティを完全に充
填した後、金属が柔らかい状態のうちに、上側圧力エレ
メント２３，２１を用いて金属の一部にさらに圧力が加
えられる。この加圧作用は、上側圧力エレメントにより
比較的高速で行われる。製品の固化温度まで冷えればダ
イ６を開き、上側圧力エレメント作動用の手段を用いて
先ずダイの雄エレメント８が取り出される。

【００１７】次いでダイ６のハーフ・シェル７が開き、
圧力供給エレメント１１を取外し装置として利用し、出
来上がったパーツ製品が取り出される。

【００１８】本発明に係る方法を実施するにあたり、全
体を参照番号１で表した装置を使用することができる。
この装置は、一部分だけが図面に示されている下側ダイ
・ホルダ構造体２、上側ダイ・ホルダ構造体３、下側液
圧シリンダ４、およびダイ６の載っているダイベース５
を備えている。またダイ６は、ベース６ａ、２つのハー
フ・シェル７および雄エレメント８から構成されてい
る。２つのハーフ・シェル７は２つのシリンダ２６，２
６ａにより作動される。上側ダイ・ホルダ構造体３は、
シリンダ２７により、またはその他の装置、例えばグリ
ップ・トグルやラックねじ等を用いて作動される。

【００１９】図面に示したダイは車のホイール製造用の
ものとして使用されているが、製造するパーツ製品に応
じてその他の各種のダイを使用することができる。

【００２０】雄エレメント８は上側ダイ・ホルダ構造体
３に連係し、また上側ダイ・ホルダ構造体３には楔状エ
レメント９が付属している。楔状エレメント９は、２つ
のハーフ・シェル７の圧力供給・圧縮過程においてダイ
が開くのを防止している。こうしたダイの動きは、シリ
ンダ２７を以下に説明するように高圧で作動させる場合
に起きることがある。

【００２１】ダイ６のモールドキャビティ１３を充填す
るにあたり、溶融金属は先ずランナー１０内に注ぎ込ま
れる。このランナー１０は、シリンダ２６，２６ａによ
り操作されるハーフ・シェル７に設置されている。この
装置は、図示してはいないが周知のようにして、水平な
軸線、好ましくはランナー１０の入口を通り抜ける軸線
を中心として回転させ、以下に説明するようにダイの充
填箇所が変化するのを防ぐこともできる。

【００２２】ダイ６の下方には、ダイベース５に対し縦
方向にスライドすることができしかも下側シリンダ４に
よって制御される圧力供給エレメント１１が位置してい
る。この圧力供給エレメントは、図示の例では、複数の
ピストンから構成すると都合がよい。これらピストン
は、ダイベース６ａに形成されモールドキャビティ１３
に連結された連係する下側チャンバ１２内を軸方向にス
ライドすることができる。また圧力供給エレメントは図
示のものにのみ限定されるわけではなく、製造するパー
ツ製品の種類に応じたその他の形状を備えることもでき
る。圧力供給エレメントは、例えば、ダイのほぼ周囲部
分に配置されていて、シリンダ４以外の装置、例えばラ
ックねじ、グリップ・トグル等を用いて作動させる一連
のシリンダから構成することもできる。

【００２３】圧力供給エレメント１１は、ロッド１４を
通じて下側シリンダ４に連結されている。ロッド１４は
ダイベース５を通り抜け、圧力供給エレメント１１をシ
リンダ４の上側部分に固定したプレート１５に連結して
いる。

【００２４】圧力供給エレメント１１にも下側ピストン
１６を設置しておくと都合がよい。下側ピストン１６は
下側シリンダ４の中心軸線に沿って配置され、プレート
１５に取り付けられている。ピストン１６は、モールド
キャビティ１３の下方に配置された円筒状の下側チャン
バ１７内をスライドする。

【００２５】シリンダ２７により操作される上側ダイ・
ホルダ構造体３は可動支持体１８を備えている。この可
動支持体１８は前記構造体３に対しスライド可能であ
り、またロッド２５を介して液圧装置１９により操作さ
れる。可動支持体１８は雄エレメント８を下向きに支持
し、また２つのハーフ・シェル７に設けた機械的ストッ
パにより閉鎖ストローク運動の範囲を定めている。閉鎖
ストローク運動は、低圧で作動させるシリンダ２７によ
って行われる。こうした構造によれば、鋳造品から雄エ
レメント８を取り外したり、また金属の固化の過程でロ
ッド２４と中央ピストン２０を介してシリンダ２７によ
り金属を高圧で圧縮することができる。可動支持体１８
と雄エレメント８は中央軸線に沿って円筒状の取付け座
を備えている。この円筒状の取付け座の内部にはピスト
ン２０がスライド可能に配置され、またこのピストン２
０は上側構造体３に強固に取付けられている。ピストン
２０は、製造するパーツ製品に見合った形の端部２１を
備えている。この端部２１は中央区域の雄エレメント８
の一部を構成し、また雄エレメントに対して移動するこ
とができる。

【００２６】雄エレメント８と２つのハーフ・シェル７
の間にあって、モールドキャビティ１３の上側周縁部に
は１つまたはそれ以上の上側チャンバ２２が形成されて
いる。この上側チャンバ２２には付属のピストン２３が
収容されている。ピストン２３は縦軸線に沿ってチャン
バ２２内をスライドすることができ、ロッド２４を介し
て上側構造体３に強固に連結されている。ピストン２３
は、ダイの形状に見合う様々な形をしたエレメントで置
き換えることができ、また違った形態に配置することも
できる。

【００２７】鋳込み方法は以下のようにして行われる。

【００２８】先ず、鋳込み操作の準備を終えた装置は２
つのハーフ・シェル７が横向きに閉じられている。シリ
ンダ２７により作動される上側構造体３は低圧の状態で
降下し、雄エレメント８はシリンダ１９に対する降下位
置にあってダイ６を閉じ、また下側シリンダ４は図１に
示すような降下位置にある。この状態では、モールドキ
ャビティ１３、チャンバ１２およびチャンバ２２は空の
ままである。

【００２９】装置は適当な角度にわたり回転可能であ
り、ダイへの溶融金属の充填を適切に行うことができる
（図２）。装置をこうした姿勢にしておいて、ランナー
１０から必要量の溶融金属がモールドキャビティ内に注
ぎ込まれる。

【００３０】充填過程の途中に装置を回転させて立った
姿勢まで戻すようにする。この装置の回転は溶融金属の
注ぎ込み操作と同時に行うことが好ましく、このため回
転の水平軸をランナーの入口に一致させるようにすると
都合がよい。ランナーの入口がダイに注ぎ込まれるアル
ミニウムの供給量の目安となっている。

【００３１】下側シリンダ４はゆっくりとした運動を行
うように操作され、ピストン１１と下側ピストン１６を
上向きに押すようになっている。これらピストンは、そ
れぞれがチャンバ１２と下側チャンバ１７内の溶融金属
をモールドキャビティに向けて押し、必要に応じて溶融
金属の充填を終えると同時に、図３に示すように、鋳込
んだ液状アルミニウムに圧縮力を加えている。

【００３２】こうした金属の供給操作により、比較的高
圧でしかも下側シリンダ４をゆっくりと動かして固化過
程の鋳物に金属を供給し、鋳物の収縮を補償している。
ダイの上側部分には適当な排気孔が設けてあり、モール
ドキャビティ内のガスを排出するようにしている。

【００３３】供給操作は鋳込み操作と同時に行うことが
できる点に注目する必要がある。例えば、下側シリンダ
４の上向きの運動は溶融金属の流込みおよび装置の回転
と同時に始めることができる。

【００３４】圧力の供給は、装置を回転させて元の立っ
た姿勢に戻す数秒前に、常にシリンダ４によって始めら
れている。

【００３５】モールドキャビティへの充填を終え、金属
が固まりつつある状況の下で、図４に示すように、ピス
トン２３と上側ピストン２０の端部２１を介しピストン
２７は鋳造パーツに高圧の圧縮力を加えるようになって
いる。

【００３６】前述したように上側シリンダのピストン２
７を高圧で作動して圧縮力を働かせ、ピストン２３とピ
ストン２０の組立体を下向きに動かしている。その際、
雄エレメント８はピストン２０と上側支持体３に対して
スライド可能であり、そのままの状態を保っている。

【００３７】製品の固化温度まで冷えれば、装置はダイ
から鋳造パーツ製品を取り出す準備がされる。この操作
は以下のようにして行われる。

【００３８】最初の段階では、シリンダ１９を上向きに
作動して鋳物から雄エレメント８が離される。

【００３９】第２の段階では、上側シリンダのピストン
２７を作動して、雄エレメント８、ピストン２０および
可動支持体１８を支えている上側構造体３の間隔が開け
られる。

【００４０】第３の段階では、２つのシリンダ２６と２
６ａにより２つのハーフ・シェル７が開かれる。

【００４１】ダイのベースからパーツ製品を取り出す作
業は、ピストン１１と１６により行われる。すなわち、
下側シリンダ４を再び作動させてピストン１１と出来上
がったパーツ製品を上向きに押すピストン１６とを持ち
上げるようにしている。出来上がったパーツ製品は周知
の方法で掴み、装置から取り除くことができる。

【００４２】このようにして鋳造が行われ、装置は新た
な鋳造のための準備がされる。シリンダ２６と２６ａに
より２つのハーフ・シェル７は再び閉じられ、上側シリ
ンダ２７のピストンを降下させ、ハーフ・シェル７の間
に雄エレメント８を挿入し、楔状エレメント９を２つの
ハーフ・シェル７に宛がい、シリンダ４を降下させ、ま
たシリンダ１９を図１に示すように配置する。

【００４３】

【発明の効果】本発明に係る方法によれば、周知の方法
のものより機械的特性に優れしかも生産性が高く、より
経済的なパーツ製品、とりわけアルミニウム合金やマグ
ネシウム合金からなるパーツ製品を製造できることが判
明した。また本発明の方法によればさらに細かい精密鋳
造を行うことができ、微孔を生じることもほとんどな
い。

【００４４】下側加圧チャンバを通じての供給操作が高
圧で行われるため、ダイは適切に充填され、非常に緻密
な鋳物が得られ、鋳物自身の強度が高まり、しかも製造
過程における冷却時間を短縮することができる。こうし
た利点は、金属に圧力を加えるため鋳物の分子構造の分
子間距離が狭められることによる。同時に、ダイの充填
がゆっくり行われるためキャビティ１３の内部には通気
孔を設けなくてもすむ。また鋳物の固化中に、ピストン
１１と１６によりチャンバから加圧液状アルミニウムが
鋳造品に向けて押し出されるため、固化の過程で鋳物に
微孔や噴気孔が生じない。

【００４５】ダイ内の鋳物の養生時間が短く冷却時間を
短縮できるため、単位時間当たりのパーツ製品の製造数
量を増やすことができる。

【００４６】こうしたことから、ダイの寿命を伸ばすこ
とのできる他の重要な利点も奏される。一般にスチール
や鋳物から作られているダイは液状アルミニウムと化学
反応を起こすため、ダイ内部における溶融金属の滞留時
間が長くなるとそれだけダイの寿命も短くなることが知
られている。

【００４７】また新たに取出し装置を装備していなくて
も、パーツ部品の全周縁に沿って均等に作用する下側ピ
ストン１１と１６を使用してパーツ部品の取出しを行え
る利点もある。これらピストンはパーツ製品の全周縁に
沿って均等に作用し、局部的に力が働いてパーツ製品を
損傷する危険性はない。

【００４８】上側シリンダ２７のピストンは、通常時の
ダイの開閉作用の他に、固化中の金属に仕上げ圧縮力を
加える働きもしている。こうした機能により、低圧での
ダイの閉鎖と高圧による圧縮作用を行うことができる。

【００４９】さらに本発明の装置によれば、形状の異な
るダイを使用する場合にでも交換を要するエレメントの
数が少ないため、非常に広範囲の用途に使用することが
できる。

【００５０】また装置は構造が単純なため、高い生産性
のものでも比較的低コストで作れる利点もある。

【００５１】さらに本発明によれば、単一の炉を使用し
て複数の装置に溶融金属を供給できる別の重要な利点も
奏される。

【００５２】このようにして行われる方法とこの方法を
実施する装置は、本発明の権利範囲内で様々に修正しま
た変更を加えることができる。また箇々の構造は、技術
的に均等な構成エレメントで交換することもできる。例
えば、図示の実施例における上側と下側の液圧シリンダ
は、掴みトグル、ラックシリンダ、スクリューねじ等の
機械作動手段で置き換えることもできる。

【００５３】実際には、使用した材料および寸法は箇々
の設備並びに用途条件に応じて適宜選択することができ
る。

【００５４】特許請求の範囲に特定した技術的な特徴部
分には参照番号を付してある。これら参照番号は、特許
請求の範囲の理解を助けるために使用したに過ぎず、こ
うした参照番号が実施例に明らかにした箇々のエレメン
トの概念を特定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図１】車のホイール用のダイを装着した、本発明に係
る方法を実施するための装置の縦断面図である。

【図２】鋳込み過程における装置の概略縦断面図にし
て、図示の例では装置自体を傾斜させて鋳込み操作が行
われている。

【図３】圧力を供給している過程での装置の概略縦断面
図である。

【図４】最終的な圧縮過程における装置の概略縦断面図
である。

【図５】圧力供給エレメントの拡大詳細図である。

【図６】圧縮エレメントの拡大詳細図である。

【図７】装置に取付けられるダイの平面図である。

【図８】一方のダイ作動シリンダの概略縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１……鋳込み装置２，３……下側と上側のダイ・ホルダ構造体４……下側液圧シリンダ５……ダイベース６……ダイ６ａ……ベース７……２つのハーフ・シェル８……雄エレメント１０……ランナー１１，１６……下側圧力エレメント１２……下側チャンバ１３……モールドキャビティ１４……ロッド１５……シリンダ上側部分に固定したプレート１９……上側シリンダ２０……中央ピストン２２……上側チャンバ２１，２３……上側圧力エレメント２４，２５……ロッド２６，２６ａ……ハーフ・シェル用のシリンダ２７……上側ピストン

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１３年１月２６日（２００１．１．２
６）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】溶融金属を鋳込むための方法と装置

【特許請求の範囲】

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【０００２】

【０００８】

【００１４】

【００２７】鋳込み方法は以下のようにして行われる。

【００４３】好ましい実施態様は次のとおりである。

【００４４】１．溶融金属、とりわけアルミニウム合金
やマグネシウム合金の溶融金属を鋳込むための方法にし
て、ダイ（６）内に形成されたモールドキャビティ（１
３）に、また当該モールドキャビティに連絡していてこ
のモールドキャビティの下方に配置された少なくとも１
つのチャンバ（１２）内に溶融金属を流し込む段階と、
前記モールドキャビティに溶融金属を加圧供給して溶融
金属の充填を終え、同時に固化過程に際しチャンバに圧
力を加える段階と、固化過程の途中に前記モールドキャ
ビティの上側から金属に高圧の圧縮力を加える段階と、
前記モールドキャビティから鋳造されたパーツを取り出
す段階とを連続して有していることを特徴とする溶融金
属を鋳込むための方法。

【００４５】２．溶融金属を前記モールドキャビティ
（１３）内に流し込む前記段階は、緩慢に、しかも先ず
前記ダイ（６）を傾斜させ、引き続いてこのダイを真っ
直ぐにして行われることを特徴とする前記１記載の方
法。

【００４６】３．前記圧力供給段階が、前記モールドキ
ャビティ（１３）とチャンバとに溶融金属を流し込む前
記段階の終了前に始められることを特徴とする前記１記
載の方法。

【００４７】４．前記圧力供給段階が、溶融金属を前記
モールドキャビティ（１３）とチャンバ（１２）とに流
し込む前記段階の終了時に始められることを特徴とする
前記１記載の方法。

【００４８】５．溶融金属、とりわけアルミニウム合金
やマグネシウム合金の溶融金属を鋳込むための、モール
ドキャビティ（１３）を形成する鋳込みダイ・ホルダ構
造体（２，３）を備えた装置にして、当該装置は、前記
モールドキャビティに連絡していて前記ダイ（６）の下
方に配置されている少なくとも１つの下側チャンバ（１
２）を有しており、当該下側チャンバが、前記モールド
キャビティ内部の前記金属に圧力を加える第１の圧力供
給・圧縮手段（１１）を備えていることを特徴とする溶
融金属を鋳込むための装置。

【００４９】６．前記モールドキャビティの上方に配置
され、当該モールドキャビティ内部に圧力を加える第２
の圧縮手段（２３）を有していることを特徴とする前記
５記載の装置。

【００５０】７．前記第１の供給手段は、前記モールド
キャビティ（１３）に連絡している前記下側チャンバ
（１２）内を軸方向にスライド可能な周囲ピストンエレ
メント（１１）と、前記ダイ（６）のほぼ中心軸線に沿
ってこのダイの下方に配置されている第１のピストンエ
レメント（１６）とを有し、第１の作動手段（４）が前
記第１の圧縮手段のために設けてあることを特徴とする
前記５記載の装置。

【００５１】８．前記周囲ピストンエレメントが、前記
ダイの下方に配置された連係するチャンバ内をスライド
可能な複数の周囲ピストンを有していることを特徴とす
る前記７記載の装置。

【００５２】９．前記第２の圧縮手段が、前記モールド
キャビティ（１３）の上方に形成されていてこのモール
ドキャビティに連絡している連係する上側チャンバ（２
２）内を軸方向にスライド可能な複数の上側ピストン
（２３）と、前記ダイ（６）のほぼ中心軸線に沿ってこ
のダイの上方に配置されている第２のピストンエレメン
ト（２０）とを有し、第２の作動手段が前記第２の圧縮
手段のために設けてあることを特徴とする前記６記載の
装置。

【００５３】１０．前記第２の作動手段（１９，２５）
は前記ダイ（６）の上側部分を形成している雄ダイエレ
メント（８）に連結され、当該雄エレメントに作用する
前記第２の作動手段により、出来上がったパーツから雄
エレメントを取り外せることを特徴とする前記６記載の
装置。

【００５４】１１．前記第１の供給・圧縮手段（１１）
は、前記ダイ（６）を開く際に出来上がったパーツを取
り出すようになっていることを特徴とする前記６記載の
装置。

【００５５】１２．前記第２と第１の作動手段は、それ
ぞれが上側シリンダ（３）の少なくとも１つのピストン
と下側シリンダ（４）により構成されていることを特徴
とする前記６記載の装置。

【００５６】１３．前記雄ダイエレメント（８）は第３
の作動手段（１９）を介して前記第２の作動手段（２
７）に連結されており、当該第３の作動手段により前記
雄ダイエレメント（８）は前記第２の圧縮手段（２３）
に対しほぼ縦方向に相対的にスライドできるようになっ
ていることを特徴とする前記６記載の装置。

【００５７】１４．前記第３の作動手段が液圧式である
ことを特徴とする前記８記載の装置。

【００５８】１５．前記第１の圧力供給・圧縮手段が、
ほぼ環状の形をした前記下側チャンバ内を軸方向にスラ
イド可能な第１のリング状エレメントを有していること
を特徴とする前記５記載の装置。

【００５９】１６．前記第２の圧縮手段が、ほぼ環状の
形をした前記チャンバ内をスライド可能な第２のリング
状エレメントを有していることを特徴とする前記６記載
の装置。

【００６０】

【００６１】下側加圧チャンバを通じての供給操作が高
圧で行われるため、ダイは適切に充填され、非常に緻密
な鋳物が得られ、鋳物自身の強度が高まり、しかも製造
過程における冷却時間を短縮することができる。こうし
た利点は、金属に圧力を加えるため鋳物の分子構造の分
子間距離が狭められることによる。同時に、ダイの充填
がゆっくり行われるためキャビティ１３の内部には通気
孔を設けなくてもすむ。また鋳物の固化中に、ピストン
１１と１６によりチャンバから加圧液状アルミニウムが
鋳造品に向けて押し出されるため、固化の過程で鋳物に
微孔や噴気孔が生じない。

【００６２】ダイ内の鋳物の養生時間が短く冷却時間を
短縮できるため、単位時間当たりのパーツ製品の製造数
量を増やすことができる。

【００６３】こうしたことから、ダイの寿命を伸ばすこ
とのできる他の重要な利点も奏される。一般にスチール
や鋳物から作られているダイは液状アルミニウムと化学
反応を起こすため、ダイ内部における溶融金属の滞留時
間が長くなるとそれだけダイの寿命も短くなることが知
られている。

【００６４】また新たに取出し装置を装備していなくて
も、パーツ部品の全周縁に沿って均等に作用する下側ピ
ストン１１と１６を使用してパーツ部品の取出しを行え
る利点もある。これらピストンはパーツ製品の全周縁に
沿って均等に作用し、局部的に力が働いてパーツ製品を
損傷する危険性はない。

【００６５】上側シリンダ２７のピストンは、通常時の
ダイの開閉作用の他に、固化中の金属に仕上げ圧縮力を
加える働きもしている。こうした機能により、低圧での
ダイの閉鎖と高圧による圧縮作用を行うことができる。

【００６６】さらに本発明の装置によれば、形状の異な
るダイを使用する場合にでも交換を要するエレメントの
数が少ないため、非常に広範囲の用途に使用することが
できる。

【００６７】また装置は構造が単純なため、高い生産性
のものでも比較的低コストで作れる利点もある。

【００６８】さらに本発明によれば、単一の炉を使用し
て複数の装置に溶融金属を供給できる別の重要な利点も
奏される。

【００６９】このようにして行われる方法とこの方法を
実施する装置は、本発明の権利範囲内で様々に修正しま
た変更を加えることができる。また箇々の構造は、技術
的に均等な構成エレメントで交換することもできる。例
えば、図示の実施例における上側と下側の液圧シリンダ
は、掴みトグル、ラックシリンダ、スクリューねじ等の
機械作動手段で置き換えることもできる。

【００７０】実際には、使用した材料および寸法は箇々
の設備並びに用途条件に応じて適宜選択することができ
る。

【００７１】特許請求の範囲に特定した技術的な特徴部
分には参照番号を付してある。これら参照番号は、特許
請求の範囲の理解を助けるために使用したに過ぎず、こ
うした参照番号が実施例に明らかにした箇々のエレメン
トの概念を特定するものではない。

【図面の簡単な説明】

【図５】圧力供給エレメントの拡大詳細図である。

【図６】圧縮エレメントの拡大詳細図である。

【図７】装置に取付けられるダイの平面図である。

【図８】一方のダイ作動シリンダの概略縦断面図であ
る。

【符号の説明】１……鋳込み装置２，３……下側と上側のダイ・ホルダ構造体４……下側液圧シリンダ５……ダイベース６……ダイ６ａ……ベース７……２つのハーフ・シェル８……雄エレメント１０……ランナー１１，１６……下側圧力エレメント１２……下側チャンバ１３……モールドキャビティ１４……ロッド１５……シリンダ上側部分に固定したプレート１９……上側シリンダ２０……中央ピストン２２……上側チャンバ２１，２３……上側圧力エレメント２４，２５……ロッド２６，２６ａ……ハーフ・シェル用のシリンダ２７……上側ピストン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｂ２２Ｄ 21/04 Ｂ２２Ｄ 21/04 Ｂ 23/00 23/00 Ａ 27/11 27/11 29/04 29/04 Ｃ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】溶融金属、とりわけアルミニウム合金や
マグネシウム合金の溶融金属を鋳込むための方法にし
て、ダイ（６）内に形成されたモールドキャビティ（１
３）に、また当該モールドキャビティに連絡していてこ
のモールドキャビティの下方に配置された少なくとも１
つのチャンバ（１２）内に溶融金属を流し込む段階と、
前記モールドキャビティに溶融金属を加圧供給して溶融
金属の充填を終え、同時に固化過程に際しチャンバに圧
力を加える段階と、固化過程の途中に前記モールドキャ
ビティの上側から金属に高圧の圧縮力を加える段階と、
前記モールドキャビティから鋳造されたパーツを取り出
す段階とを連続して有していることを特徴とする溶融金
属を鋳込むための方法。
【請求項２】溶融金属を前記モールドキャビティ（１
３）内に流し込む前記段階は、緩慢に、しかも先ず前記
ダイ（６）を傾斜させ、引き続いてこのダイを真っ直ぐ
にして行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】前記圧力供給段階が、前記モールドキャ
ビティ（１３）とチャンバとに溶融金属を流し込む前記
段階の終了前に始められることを特徴とする請求項１記
載の方法。
【請求項４】前記圧力供給段階が、溶融金属を前記モ
ールドキャビティ（１３）とチャンバ（１２）とに流し
込む前記段階の終了時に始められることを特徴とする請
求項１記載の方法。
【請求項５】溶融金属、とりわけアルミニウム合金や
マグネシウム合金の溶融金属を鋳込むための、モールド
キャビティ（１３）を形成する鋳込みダイ・ホルダ構造
体（２，３）を備えた装置にして、当該装置は、前記モ
ールドキャビティに連絡していて前記ダイ（６）の下方
に配置されている少なくとも１つの下側チャンバ（１
２）を有しており、当該下側チャンバが、前記モールド
キャビティ内部の前記金属に圧力を加える第１の圧力供
給・圧縮手段（１１）を備えていることを特徴とする溶
融金属を鋳込むための装置。
【請求項６】前記モールドキャビティの上方に配置さ
れ、当該モールドキャビティ内部に圧力を加える第２の
圧縮手段（２３）を有していることを特徴とする請求項
５記載の装置。
【請求項７】前記第１の供給手段は、前記モールドキ
ャビティ（１３）に連絡している前記下側チャンバ（１
２）内を軸方向にスライド可能な周囲ピストンエレメン
ト（１１）と、前記ダイ（６）のほぼ中心軸線に沿って
このダイの下方に配置されている第１のピストンエレメ
ント（１６）とを有し、第１の作動手段（４）が前記第
１の圧縮手段のために設けてあることを特徴とする請求
項５記載の装置。
【請求項８】前記周囲ピストンエレメントが、前記ダ
イの下方に配置された連係するチャンバ内をスライド可
能な複数の周囲ピストンを有していることを特徴とする
請求項７記載の装置。
【請求項９】前記第２の圧縮手段が、前記モールドキ
ャビティ（１３）の上方に形成されていてこのモールド
キャビティに連絡している連係する上側チャンバ（２
２）内を軸方向にスライド可能な複数の上側ピストン
（２３）と、前記ダイ（６）のほぼ中心軸線に沿ってこ
のダイの上方に配置されている第２のピストンエレメン
ト（２０）とを有し、第２の作動手段が前記第２の圧縮
手段のために設けてあることを特徴とする請求項６記載
の装置。
【請求項１０】前記第２の作動手段（１９，２５）は
前記ダイ（６）の上側部分を形成している雄ダイエレメ
ント（８）に連結され、当該雄エレメントに作用する前
記第２の作動手段により、出来上がったパーツから雄エ
レメントを取り外せることを特徴とする請求項６記載の
装置。
【請求項１１】前記第１の供給・圧縮手段（１１）
は、前記ダイ（６）を開く際に出来上がったパーツを取
り出すようになっていることを特徴とする請求項６記載
の装置。
【請求項１２】前記第２と第１の作動手段は、それぞ
れが上側シリンダ（３）の少なくとも１つのピストンと
下側シリンダ（４）により構成されていることを特徴と
する請求項６記載の装置。
【請求項１３】前記雄ダイエレメント（８）は第３の
作動手段（１９）を介して前記第２の作動手段（２７）
に連結されており、当該第３の作動手段により前記雄ダ
イエレメント（８）は前記第２の圧縮手段（２３）に対
しほぼ縦方向に相対的にスライドできるようになってい
ることを特徴とする請求項６記載の装置。
【請求項１４】前記第３の作動手段が液圧式であるこ
とを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１５】前記第１の圧力供給・圧縮手段が、ほ
ぼ環状の形をした前記下側チャンバ内を軸方向にスライ
ド可能な第１のリング状エレメントを有していることを
特徴とする請求項５記載の装置。
【請求項１６】前記第２の圧縮手段が、ほぼ環状の形
をした前記チャンバ内をスライド可能な第２のリング状
エレメントを有していることを特徴とする請求項６記載
の装置。