JP2002086324A

JP2002086324A - 生産設備用の鋳物構造体

Info

Publication number: JP2002086324A
Application number: JP2000279257A
Authority: JP
Inventors: Akimasa Ninomiya; 昭政二宮; Hideyasu Isotani; 秀逸磯谷; Mamoru Kato; 守加藤; Fumio Suzuki; 文夫鈴木; Hitoshi Sasaki; 均佐々木; Juichi Sakai; 寿一酒井; Kenji Iida; 憲司飯田; Manabu Kondo; 学近藤
Original assignee: Toyoda Koki KK
Current assignee: Toyoda Koki KK
Priority date: 2000-09-14
Filing date: 2000-09-14
Publication date: 2002-03-26

Abstract

(57)【要約】【課題】生産工数の低減、低コスト化を図れる生産設備
用の鋳物構造体を提供することを目的とする。【解決手段】鋳砂からなる中子を配設して鋳造し鋳抜き
穴（２１ａ）から鋳砂を排出して内部空間（２３）を形
成した生産設備用の鋳物構造体（２）において、その内
部空間に残存した鋳砂の鋳抜き穴からの漏出を防止する
密閉手段（３０、４０）を鋳抜き穴に設けたことを特徴
とする生産設備用の鋳物構造体。鋳抜き穴に密閉手段を
設けたことにより、鋳砂の排出、除去に係る多大な工数
を削減でき、鋳物構造体の低コスト化を図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、工作機械のベッド
等に使用される生産設備用の鋳物構造体に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】マシンニングセンタ、フライス盤、旋
盤、研削盤、搬送設備等の生産設備のベッド、テーブ
ル、フレーム（構造体）等は、鋳造で一体的に製造さ
れ、低コスト化が図られている。一方、生産設備の運搬
や載置上の理由により、その内部を中空構造として軽量
化が図られることが多い。このような砂型鋳造される鋳
物構造体は、所望される内部空間に応じて鋳砂製の中子
が設けられ、溶湯の冷却固化後に鋳抜き穴から鋳砂を排
出して製造される。この一例として、図６〜８に、マシ
ンニングセンタ１用の鋳物構造体であるベッド２を示
す。図６は、マシンニングセンタ１の全体を示す斜視図
であり、図７は、図６のＡ方向から観たベッド１の底面
図であり、図８は、図６または図７のＢ−Ｂ断面図であ
る。これらの図から解るように、ベッド２は、マシンニ
ングセンタ１のコラムが載置される台座部に、Ｘ型の補
強リブ２２が設けられ、４つの内部空間２３が形成され
ている。その底面部には、鋳抜き穴２１ａとが形成され
ている。なお、補強リブ２２にも内部空間２３用の鋳抜
き穴２２ａが形成されている。この台座部に続きワーク
が載置される部分には、略直方体状（断面略正方形状）
の内部空間２４が複数形成されており、その底面部に
は、鋳抜き穴２１ｂが設けられている。鋳砂が排出され
るのは、鋳抜き穴２１ａまたは鋳抜き穴２１ｂであり、
それらは同形状をしているので、以降では、主に鋳抜き
穴２１ａを例にとり説明する。なお、後述するが、この
ベッド２自体の形状は、本発明に係る実施例においても
同様である。

【０００３】ところで、鋳砂が鋳物構造体の内部に残存
していると、その鋳砂が生産設備を工場等に載置した後
に鋳抜き穴から漏出する可能がある。鋳砂が漏出する
と、工場内の塵埃となり、作業環境上好ましくない。ま
た、そのような鋳砂による塵埃は、マシンニングセンタ
等の精密機械の加工精度を狂わせる要因ともなりかねな
い。また、電子機器の製造装置のように、クリーンルー
ムで使用される生産設備の場合は、なおさら、鋳砂の漏
出等は許されない。そこで、従来は、多くの作業工数を
払って、鋳砂の漏出を防止していた。具体的には、先
ず、鋳抜き穴から大部分の鋳砂を排出した後、内壁に焼
付き等した鋳砂をショットピーニングやエアブロー等に
より剥落させて排出する。さらに、確実を期すため、作
業員が直接目視確認を行いながら、手作業により鋳砂の
除去作業を行っていた。それにも拘らず、鋳砂は微細で
あるため、内部壁面にわずかながら付着、残存している
ことがある。そこで、それらの鋳砂が生産設備を載置
後、生産設備の運転中の振動等によりに鋳抜き穴から漏
出しないように、内部塗装まで施していた。このような
鋳砂の排出除去に多数の作業工数が必要となり、しか
も、鋳物構造体が大きい程、また内部空間が複雑である
程、一つの工程に費やす時間が長くなる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような
事情に鑑みて為されたものである。つまり、鋳砂の排
出、除去に係る作業負担を大幅に軽減し、生産性の向上
や鋳物構造体の低コスト化を可能とする生産設備用の鋳
物構造体を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】そこで、本発明者はこの
課題を解決すべく鋭意研究し、試行錯誤を重ねた結果、
従来の発想とは全く異なる発想にたち、鋳物構造体の内
部空間に残存する鋳砂の完全な除去を行うのではなく、
それらを内部空間に閉じこめ、外部への漏出を防止する
密閉手段を設けることを思いつき、本発明の生産設備用
の鋳物構造体を開発するに至ったものである。すなわ
ち、本発明の生産設備用の鋳物構造体は、鋳砂からなる
中子を配設して鋳造し鋳抜き穴から該鋳砂を排出して内
部空間を形成した生産設備用の鋳物構造体において、前
記内部空間に残存した前記鋳砂の前記鋳抜き穴からの漏
出を防止する密閉手段を該鋳抜き穴に設けたことを特徴
とする。

【０００６】鋳抜き穴に密閉手段を設けたことにより、
内部に残存した鋳砂を完全に除去させなくとも、鋳抜き
穴から鋳砂が漏出することがない。このため、鋳砂の排
出、除去に従来費やしていた多大な工数を削減でき、生
産性の向上、鋳物構造体の低コスト化を図れる。なお、
密閉手段は、下面に開口（孔）した鋳抜き穴に限らず、
鋳砂の残存する内部空間に連通する側面や上面に開口し
た鋳抜き穴に設けると、鋳砂の漏出を防止する上で一層
好適である。

【０００７】

【発明の実施の形態】次に、実施形態を挙げて、本発明
の生産設備用の鋳物構造体について詳しく説明する。（１）密閉手段密閉手段は、内部空間に残存した鋳砂が外部に漏出し
ないように設けるものである。従って、厳密な気密性を
必要とはせず、微細な鋳砂が漏出しない程度に鋳抜き穴
を密閉できれば十分である。従って、例えば、ゴム、ウ
レタン、スポンジ等の弾性体からなり鋳抜き穴の内周面
に密着してその鋳抜き穴を密閉する栓であっても良い。
「弾性体」からなる栓を使用することにより、内周面の
面粗度が悪く、形状も安定していない鋳抜き穴であって
も、十分に鋳抜き穴を密閉できるからである。

【０００８】また、密閉手段は、鋳抜き穴に固定具で
固定され鋳抜き穴を閉口する蓋体で構成されても良い。
蓋体は鋳抜き穴の周辺部と略環状の密着面（フランジ
面）をもつことから、弾性体に限らず、鋳砂の漏出を防
止できる。つまり、密閉手段が、抜き穴を閉口する蓋体
と、該蓋体を該鋳抜き穴に固定する固定具とからなる
と、好適である。

【０００９】この蓋体が、前記鋳抜き穴の内周面また
は周辺部に密着する弾性体を備えると、一層好適であ
る。これにより、より確実に鋳砂の漏出を防止できる。
なお、弾性体は、蓋体と別部材でも良いし、蓋体と一体
的に構成されていても良い。さらに、蓋体自身が前述の
ゴム等からなる弾性体であっても良い。

【００１０】その固定具も、種々の形態を採り得る。
例えば、固定具を、蓋体の内側（内部空間側）に一体的
に設けた弾性係止片としても良い。この場合、弾性係止
片を鋳抜き穴に押込んで係止させるだけで、蓋体が固定
され鋳抜き穴が密閉される。また、この固定具を、鋳抜
き穴の内側に設けられる指示棒と、該鋳抜き穴の外側か
ら前記蓋体を貫通して該指示棒にねじ固定されるボルト
とで、構成しても良い。この場合、例えば、指示棒を鋳
抜き穴から通して、鋳抜き穴の内周辺部（内周壁）に係
止させ、その指示棒に蓋体を貫通したボルトをねじ固定
することにより、蓋体を確実に鋳抜き穴に固定できる。

【００１１】

【実施例】以下に実施例を挙げて、本発明の生産設備用
の鋳物構造体について具体的に説明する。但し、鋳物構
造体の鋳造品自体については、前述したように、図６〜
８に示したものと同形状であるため、ここでは、鋳抜き
穴に設ける密閉手段の実施例を中心に説明する。また、
鋳抜き穴としては、図８に示した鋳抜き穴２１ａを一例
として取上げた。

【００１２】（第１実施例）図１に、本発明に係る密閉
手段の第１実施例である蓋体３０と固定具４０とを示し
た。蓋体３０は、鋳抜き穴２１ａの内周面に密着する、
円盤状でスポンジ製の弾性体３２と、この弾性体３２の
下面に接着され弾性体３２を下方から指示する、鍔付き
有底円筒状（逆盆型）で軟質樹脂（ＰＰ：ポリプロピレ
ン）製の蓋本体３１と、井桁状に設けられた足２１ｃ内
側に配設され、略正方形状で鋼板製の押え板３３とから
なる。なお、押え板３３は、鋳物構造体２の底面補強も
兼ねる。固定具４０は、蓋体３０を下方から上方に貫通
するボルト４２と、鋳抜き穴２１ａの内部周壁２１ｆ
（内周辺部）に掛渡される、上方に開口した断面コの字
型の指示棒４１と、指示棒４１の略中央に設けられたナ
ット４３とからなる。なお、ナット４３の２面幅は指示
棒４１の内幅と略等しく、ボルト締めし易いように、ナ
ット４２は指示棒４１に予め固着しておいても良い。

【００１３】次に、鋳抜き穴２１ａへの蓋体３０の取付
けについて説明する。先ず、指示棒４１を鋳抜き穴２１
ａから内部空間２３に入れ、内部周壁２１ｆに掛け渡し
ておく。次に、弾性体３２を鋳抜き穴２１ａの内周面に
密着させつつ、蓋本体３１の鍔部３１ａが鋳抜き穴２１
ａの外部周壁２１ｅ（外周辺部）に当接するまで挿入す
る。それから、蓋体３０の略中央を貫通するボルト４２
と指示棒４１に固着されたナット４３とを螺合させて適
当なトルクで締付ける。この結果、蓋本体３１の鍔部３
１ａは、押え板３３と鋳抜き穴２１ａの外部周壁２１ｅ
との間で挟持され、蓋体３０が保持されることとなる。

【００１４】本実施例では、弾性体３２の外周面と鋳抜
き穴２１ａの内周面との弾性密着により、内部空間２３
からの鋳砂の漏出が防止される。もっとも、鋳肌の程度
にもよるが、蓋本体３１の鍔部３１ａと鋳抜き穴２１ａ
の外部周壁２１ｅとの間でも鋳砂の漏出が防止される。
従って、本実施例の場合では、２重に鋳砂の漏出が防止
される。

【００１５】（第２実施例）第１実施例の蓋本体３１の
鍔部３１ａと鋳抜き穴２１ａの外部周壁２１ｅとの間の
密着性をより向上させたものが、本実施例である。つま
り、図２に示すように、弾性体３２’を蓋本体３１の上
面全体を覆うように設けた。これにより、鋳抜き穴２１
ａの内周面のみならず、外部周壁２１ｅとの間でも、弾
性体３２’が弾性密着するようになり、鋳砂の漏出防止
効果が向上する。なお、第１実施例と同様の部材は、同
符号を付して示した。

【００１６】（第３実施例）第１実施例では、蓋本体３
１の鍔部３１ａを押え板３３と鋳抜き穴２１ａの外部周
壁２１ｅとの間で挟持したが、本実施例では、蓋本体３
１を鋼板製の蓋本体３１’に変更し、押え板３３を省略
した。つまり、図３に示すように、蓋本体３１’は、十
分な剛性を備えるため、押え板３３で挟持しなくとも十
分に、鍔部３１’ａが鋳抜き穴２１ａの外部周壁２１ｅ
に密着、当接して保持される。そして、第１実施例と同
様の鋳砂の漏出防止効果が得られる。勿論、弾性体３２
を第２実施例に示した弾性体３２’とすると、一層良
い。なお、第１実施例と同様の部材は、同符号を付して
示した。

【００１７】（第４実施例）本実施例は、図４に示すよ
うに、密閉手段を一体構造の栓体３５として、より一層
の組立工数の削減、低コスト化を図ったものである。栓
体３５は、硬質ゴム製で、上下に鍔状の環状係止片３５
ａと、環状係止片３５ｂとを有し、頭部が略半球状とな
った有底円筒状をしている。そして、環状係止片３５ａ
と環状係止片３５ｂとにより、断面コの字状の環状溝３
５ｃが形成され、この環状溝３５ｃが鋳抜き穴２１ａの
内周面、内部周壁２１ｆ、外部周壁２１ｅに密着する。
そして、鋳抜き穴２１ａは、それらからなる環状シール
面（若しくはその一部）により、密閉されることとな
る。そしてこの栓体３５は、その環状係止片３５ｂを上
に向けて略半球状になった頭部を鋳抜き穴２１ａの下方
から押込むだけで、容易に、鋳抜き穴２１ａに取付けら
れる。

【００１８】なお、本実施例では、第１実施例の蓋体３
０等に替えて一体構造の栓体３５を用いたが、環状係止
片３５ｂに相当する部分を別体としても良い。例えば、
第１実施例の蓋本体３１の上方に、金属製皿バネのよう
な係止片を設けた構造としても良い。

【００１９】（組付例）図５に、ベッド２の台座部下面
の鋳抜き穴２１ａに、第１実施例の蓋体３０を固定具４
０で取付けた様子を示す。上述した実施例では、鋳抜き
穴として鋳抜き穴２１ａを例にとり説明した、鋳抜き穴
２１ｂでも同様である。また、必ずしもすべての鋳抜き
穴に密閉手段を設ける必要はない。例えば、内部空間が
複雑で鋳砂の排出、除去が困難な鋳抜き穴（例えば、本
実施例の鋳抜き穴２１ａ）のみとしても良い。鋳抜き穴
や内部空間の形状によっては、鋳砂の漏出が問題となら
ない程度に鋳砂を除去することも可能だからである。ま
た、上述の実施例では、鋳抜き穴が底面にある場合を示
したが、底面には限られず、側面、上面いずれにある場
合でも良い。それらの位置に拘らず、密閉手段を設ける
ことにより、鋳砂の漏出をより確実に防止できる。

【００２０】

【発明の効果】本発明の生産設備用の鋳物構造体によれ
ば、鋳抜き穴に密閉手段を設けることにより、鋳砂が鋳
抜き穴から漏出することを防止できる。

【００２１】また、この密閉手段は、鋳抜き穴を閉口す
る蓋体とその蓋体を固定する固定具とにより構成する
と、鋳抜き穴を確実に密閉できる。

【００２２】また、その蓋体が、鋳抜き穴の内周面また
は周辺部に密着する弾性体を備えると、鋳抜き穴の内周
面の面粗度が悪くても、鋳抜き穴を十分に密閉できる。

【００２３】また、その固定具が、鋳抜き穴の内側に設
けられる指示棒と、鋳抜き穴の外側から蓋体を貫通して
指示棒にねじ固定されるボルトとからなると、蓋体をよ
り確実に鋳抜き穴に固定できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る第１実施例を示す要部断面図であ
る。

【図２】本発明に係る第２実施例を示す要部断面図であ
る。

【図３】本発明に係る第３実施例を示す要部断面図であ
る。

【図４】本発明に係る第４実施例を示す要部断面図であ
る。

【図５】本発明に係る第１実施例の取付け例を示す断面
図である。

【図６】鋳物構造体であるベッドをもつマシンニングセ
ンタの一例を示した全体斜視図である。

【図７】図６のＡ方向から観たベッドの底面図である。

【図８】図６および図７に示したベッドのＢ−Ｂ断面図
である。

【符号の説明】

１マシンニングセンタ２ベッド（鋳物構造体）２１ａ鋳抜き穴３０蓋体（密閉手段）３１蓋本体３２弾性体３３押え板４０固定具（密閉手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤守愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者鈴木文夫愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者佐々木均愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者酒井寿一愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者飯田憲司愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内 (72)発明者近藤学愛知県刈谷市朝日町１丁目１番地豊田工機株式会社内Ｆターム(参考） 3C048 BB01 EE00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋳砂からなる中子を配設して鋳造し鋳抜き
穴から該鋳砂を排出して内部空間を形成した生産設備用
の鋳物構造体において、前記内部空間に残存した前記鋳砂の前記鋳抜き穴からの
漏出を防止する密閉手段を該鋳抜き穴に設けたことを特
徴とする生産設備用の鋳物構造体。
【請求項２】前記密閉手段は、前記鋳抜き穴を閉口する
蓋体と、該蓋体を該鋳抜き穴に固定する固定具とからな
る請求項１記載の生産設備用の鋳物構造体。
【請求項３】前記蓋体は、前記鋳抜き穴の内周面または
周辺部に密着する弾性体を備える請求項２記載の生産設
備用の鋳物構造体。
【請求項４】前記固定具は、前記鋳抜き穴の内側に設け
られる指示棒と、該鋳抜き穴の外側から前記蓋体を貫通
して該指示棒にねじ固定されるボルトとからなる請求項
２または３記載の生産設備用の鋳物構造体。