JP2003516876A - 中空構造体製作のための中子溶融式成形法 - Google Patents
中空構造体製作のための中子溶融式成形法Info
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Abstract
(57)【要約】
本発明は、中空構造体製作のための中子溶融式成形法に関し、使用される溶融中子（１１）は少なくとも１個のインサート部材（１４）によって鋳型（１２）に固定され、該インサート部材は製作する中空構造体（１０）の一部となることを特徴とする。これは、前記インサート部材を前記中空構造体に鋳込むことによって達成される。この方法により、さもなければ後でカバーにより塞がなければならない溶融中子（１１）位置決めのための開口部を、製作すべき中空構造体（１０）に設ける必要がない。したがって本発明は、製作された中空構造体の信頼性並びに製作コストに有利に影響するように奏効する。
Description
（技術分野）
本発明は、請求の範囲第１項に記載の型の中空構造体を製作するための中子溶
融式成形法に関する。本発明は、さらには上記方法ににより製作された請求の範
囲第５項に記載の型の中空構造体に関する。 （背景技術） 中子溶融式成型法では、中空構造体を製作後に溶出される溶融中子が用いられ
る。そのような溶融中子は、例えばＤＥ１９５１５９７４Ａ１に開示されている
。該文書の第２図によると、溶融中子３１は一端側が該溶融中子から突出する支
持部材１０を備えている。前記溶融中子は前記支持部材を用いて鋳型３５内に固
定され、続いて成形体４０が噴入注湯される。溶融中子３１が溶解流出されると
、続いて前記支持部材１０が問題なく取り出せる。 これにより、成形体内部の複雑な形状を形成することができる。特に、中子材
料は注湯後に解溶流出されるので、中空成形体の内部を成形する溶融中子は中空
成形体の開口部よりも大きな寸法にすることができる。 しかしながら、前記溶融中子は注湯過程の前に型内に固定しなければならない
。さらに、支持部材１０は溶融中子に備えられているので、製作する中空構造体
の開口部から取り出さなければならない。したがって、支持部材を備えた溶融中
子を用いる場合は、中空構造体の形状は制限される。幾何形状的に必要な場合は
、したがって中空構造体に前記指示部材を取り出せる開口部を設けなければなら
なくなる。勿論この開口部は中空構造体製作後に塞がなければならない。これは
、例えばカバーを中空構造体に溶着あるいは接着することによって行われるので
、余分の組立て作業が生じる。その他、このカバーからの漏洩が生じるかもしれ
ないので、中空構造体の機能信頼性が損なわれる。 本発明の課題は、したがって中空構造体の幾何形状を自由に決めることができ
るとともに、溶融中子固定の信頼性を確保する中空構造体製作の方法を提供する
ことである。 この課題は、特許請求範囲１に記載の特徴によって解決される。さらに、請求
の範囲第５項に上記方法により製作された中空構造体が請求される。 （発明の開示） 特にプラスチック射出成型部品の製作に適用される本発明の中子溶融成形方法
は、一般的に知られた製作過程を通じて行われる。溶融中子は鋳型内に位置決め
され、鋳型は注湯に対して準備が整えられる。続いて、組み立てられた鋳型に充
填材料が注ぎ込まれ、該充填材料は固まって中空構造体を形成する。続いて鋳型
が取り除かれて型抜きされ、溶融中子は中空構造体から溶解流出される。 本発明の特徴は、溶融中子に対して特殊な位置決め方法が準備されることであ
る。それは、中空構造体の製作過程で中空構造体に一体化されるインサート部材
からなる。 この一体化は、中空構造体が鋳型内で形成される空洞に、インサート部材が少な
くとも部分的に重なり合うことによって達成される。このようにして、インサー
ト部材が中空構造体に鋳込まれる。そして、特にインサート部材は中空構造体の
外壁の一部を構成することができる。該部分はその外側では鋳型に支えられ、内
側では溶融中子に対する支えとなる。 このようなインサート部材はどこにでも配置することができるので、形状的に
アクセスが悪い部分でも配置できる。従来、そのような場所は、対応する位置決
め具を要求される場所に持ってくることができないので、位置決めのための開口
部を設けるために利用されることがなかった。この問題は本発明によるインサー
ト部材の形態によって回避することができる。 前記インサート部材は、鋳型の対応する取付け部に固定することができる。本
発明の別の形態では、インサート部材を溶融中子に固定することも可能である。
インサート部材は、例えば溶融中子に、該インサート部材の一部分が溶融中子か
ら突き出るように鋳込むこともできる。この突出部分によりインサート部材と中
空構造体との永続的な結合がなされる。 上記した別形態によって、中空構造体製作方法をより容易にするインサート部
材に到達することができる。該インサート部材は溶融中子に一体に組み込まれる
ことによって、その溶融中子に対する位置が確実に定まる。インサート部材は、
例えば溶融中子と鋳型の壁との間の位置決めスペーサとして配置され、その部分
は製作される中空構造体の壁の一体構造部分となる。これにより、例えば溶融中
子が対応する突出部で鋳型内に保持される場合には必要となるカバーが必要なく
なる。インサート部材を溶融中子へ取付けると、他にも利用できる場合があり、
それは溶融中子が中空構造体の内部に基準面、例えば固定突起を必要とする場合
である。この基準面は、まさにインサート部材に形成することができる。 複雑な中空構造体を製作する場合は、中空構造体の製作に数個の溶融中子を用
いることが必要となる。これらの溶融中子は鋳型に対してのみならず、互いに大
しても位置決めされなければならない。本発明のさらに他の実施形態によれば、
製作される中空構造体になんらかの方法で結合されなければならないインサート
部材を、この位置決めのために同様に利用することができる。例えば、２つの空
洞を形成するための２つの溶融中子を隔壁の部分で１つのインサート部材によっ
て連結し、噴入注湯後には前記インサート部材が隔壁の部分をなすような、２つ
の部屋からなる中空構造体が考えられる。中子は共通の部分で互いに連結され、
互いの位置決めが達成される。 インサート部材には中空構造体とは異なる材料を選ぶことも可能である。イン
サート部材材料の選択は、当然該インサート部材が中空構造体で果たすべき機能
に依存する。例えばインサート部材が同時に軸受けのための基準面に利用される
場合は中空構造体よりも硬い材料を選択することができる。インサート部材に溶
融中子の位置決め以外に何の役目もない場合には、インサート部材を中空構造体
と同じ材料とすると特に有利である。そうすると、イオンサートが中空構造体と
の接合域で溶解して特に丈夫な結合が生じる結果になる。この強力な結合は中空
構造体の高い気密性の要求に対応し得るものである。 上記の方法で製作される中空構造体のインサート部材は刻み目をつけたものと
してもよい。これにより、刻み目形状にぴったり合った中空構造体とのポジティ
ブ結合がなされる。そして、強固な結合が行われるとともに、インサート部材と
中空構造体との面接触が効果的に増大される。これは、とりわけ結合部の気密性
をよくするのに役立つ。 使用されるインサート部材が中空構造体に対して相対運動が可能なようにする
のも別の中空構造体の実施形態である。例えば、リング状のインサート部材を同
時に軸の軸受けに利用することが考えられる。この相対運動は、軸受けリングを
交換可能なようにすることもできる。これにより２つの課題が果たされる。軸受
けリングを中空構造体製作過程で取り付けることにより溶融中子の位置決めがな
されることが１つであり、２つ目は中空構造体製作後にこの軸受けリングを組み
付けることが省略されることである。そして閉じた軸受けリングを交換すること
も可能である。 インサート部材は、例えば絞り弁の機能部材とすることができる。このインサ
ート部材は弁羽根とともに溶融中子内に鋳込まれ、その際弁軸は溶融中子から突
き出して中空構造体の壁の中に鋳込まれる。弁材料が中空構造体材料にくっつか
ない場合は、この方法によって吸気管に回転可能に軸受けされた絞り弁が組立て
噴入鋳造される。 上記およびその他の本発明の好ましい特徴が、請求の範囲、また明細書及び図
面から案出され、個々の特徴がそれ自身あるいは多くは本発明の実施形態を組合
せた形態でおよび他の分野で実現される有利かつそれ自身保護され得る実施形態
を示すことができ、それらに対して茲に保護を要請するものである。 （発明を実施するための最良の形態） 第１図において、吸気管１０は中子溶融成形法によって製作することができる
。第１図の上側部分に示されているように、溶融中子１１は鋳型１２に挿入され
ている。続いて、溶融中子と鋳型の間に形成されている空洞にプラスチックを充
填することができる。そうすると、吸気管１０が中空構造体として製作される。 中子は周知の方法で鋳型の受け部１３で位置決めされる。これは、吸気管の、
この場合は制御円筒をどのみち取付けるために必要な取付け用開口部の側で行わ
れる。吸気管の他の側には吸気管の壁に開口を設ける必要はない。そこにはイン
サート部材１４が取り付けられ、該インサート部材は突起１５を介して溶融中子
に固定される。インサート部材は吸気管と同じプラスチック製である。該突起１
５は溶融中子の取付け穴１６に挿入されるが、該取り付け穴１６は前記突起より
もアンダーサイズにされる。こうして、一体化された溶融中子と、インサート部
材の鋳型への装着が容易化された固定とが実現される。 吸気管の構造は図の下側で明らかである。制御円筒が用いられる場合、半径リ
ブ１７の形のアンダーカット部が必要であり、このために吸気管の製作に中子溶
融成形法が必要となる。インサート部材は図示されていない。吸気管ハウジング
内にリング状の通路となる集合室が形成される。これらの通路は燃焼空気の出口
１８で終わり、これら出口はシリンダヘッドフランジ１９を介して図示しない内
燃機関に連結される。 第２図から分るように、インサート部材には吸気管ハウジングとの境界面に刻
み目２０が設けてあり、該刻み目によりインサート部材と吸気管ハウジング間は
刻み目にぴったり合ったポジティブ結合がなされる。両者が同じ材料の場合は結
合部は溶解して接合され、一体化される。 第３図には他の実施形態のインサート部材１４ａが示されている。インサート
部材には図示しない軸のための軸受け部２１が設けられている。吸気管の制御円
筒は、例えばこの軸受け部で軸受けされる。この場合インサート部材の材料は、
そのトライボロジー的特性が軸受けされる部品に対して良好な材料を選択するこ
とができる。
融式成形法に関する。本発明は、さらには上記方法ににより製作された請求の範
囲第５項に記載の型の中空構造体に関する。 （背景技術） 中子溶融式成型法では、中空構造体を製作後に溶出される溶融中子が用いられ
る。そのような溶融中子は、例えばＤＥ１９５１５９７４Ａ１に開示されている
。該文書の第２図によると、溶融中子３１は一端側が該溶融中子から突出する支
持部材１０を備えている。前記溶融中子は前記支持部材を用いて鋳型３５内に固
定され、続いて成形体４０が噴入注湯される。溶融中子３１が溶解流出されると
、続いて前記支持部材１０が問題なく取り出せる。 これにより、成形体内部の複雑な形状を形成することができる。特に、中子材
料は注湯後に解溶流出されるので、中空成形体の内部を成形する溶融中子は中空
成形体の開口部よりも大きな寸法にすることができる。 しかしながら、前記溶融中子は注湯過程の前に型内に固定しなければならない
。さらに、支持部材１０は溶融中子に備えられているので、製作する中空構造体
の開口部から取り出さなければならない。したがって、支持部材を備えた溶融中
子を用いる場合は、中空構造体の形状は制限される。幾何形状的に必要な場合は
、したがって中空構造体に前記指示部材を取り出せる開口部を設けなければなら
なくなる。勿論この開口部は中空構造体製作後に塞がなければならない。これは
、例えばカバーを中空構造体に溶着あるいは接着することによって行われるので
、余分の組立て作業が生じる。その他、このカバーからの漏洩が生じるかもしれ
ないので、中空構造体の機能信頼性が損なわれる。 本発明の課題は、したがって中空構造体の幾何形状を自由に決めることができ
るとともに、溶融中子固定の信頼性を確保する中空構造体製作の方法を提供する
ことである。 この課題は、特許請求範囲１に記載の特徴によって解決される。さらに、請求
の範囲第５項に上記方法により製作された中空構造体が請求される。 （発明の開示） 特にプラスチック射出成型部品の製作に適用される本発明の中子溶融成形方法
は、一般的に知られた製作過程を通じて行われる。溶融中子は鋳型内に位置決め
され、鋳型は注湯に対して準備が整えられる。続いて、組み立てられた鋳型に充
填材料が注ぎ込まれ、該充填材料は固まって中空構造体を形成する。続いて鋳型
が取り除かれて型抜きされ、溶融中子は中空構造体から溶解流出される。 本発明の特徴は、溶融中子に対して特殊な位置決め方法が準備されることであ
る。それは、中空構造体の製作過程で中空構造体に一体化されるインサート部材
からなる。 この一体化は、中空構造体が鋳型内で形成される空洞に、インサート部材が少な
くとも部分的に重なり合うことによって達成される。このようにして、インサー
ト部材が中空構造体に鋳込まれる。そして、特にインサート部材は中空構造体の
外壁の一部を構成することができる。該部分はその外側では鋳型に支えられ、内
側では溶融中子に対する支えとなる。 このようなインサート部材はどこにでも配置することができるので、形状的に
アクセスが悪い部分でも配置できる。従来、そのような場所は、対応する位置決
め具を要求される場所に持ってくることができないので、位置決めのための開口
部を設けるために利用されることがなかった。この問題は本発明によるインサー
ト部材の形態によって回避することができる。 前記インサート部材は、鋳型の対応する取付け部に固定することができる。本
発明の別の形態では、インサート部材を溶融中子に固定することも可能である。
インサート部材は、例えば溶融中子に、該インサート部材の一部分が溶融中子か
ら突き出るように鋳込むこともできる。この突出部分によりインサート部材と中
空構造体との永続的な結合がなされる。 上記した別形態によって、中空構造体製作方法をより容易にするインサート部
材に到達することができる。該インサート部材は溶融中子に一体に組み込まれる
ことによって、その溶融中子に対する位置が確実に定まる。インサート部材は、
例えば溶融中子と鋳型の壁との間の位置決めスペーサとして配置され、その部分
は製作される中空構造体の壁の一体構造部分となる。これにより、例えば溶融中
子が対応する突出部で鋳型内に保持される場合には必要となるカバーが必要なく
なる。インサート部材を溶融中子へ取付けると、他にも利用できる場合があり、
それは溶融中子が中空構造体の内部に基準面、例えば固定突起を必要とする場合
である。この基準面は、まさにインサート部材に形成することができる。 複雑な中空構造体を製作する場合は、中空構造体の製作に数個の溶融中子を用
いることが必要となる。これらの溶融中子は鋳型に対してのみならず、互いに大
しても位置決めされなければならない。本発明のさらに他の実施形態によれば、
製作される中空構造体になんらかの方法で結合されなければならないインサート
部材を、この位置決めのために同様に利用することができる。例えば、２つの空
洞を形成するための２つの溶融中子を隔壁の部分で１つのインサート部材によっ
て連結し、噴入注湯後には前記インサート部材が隔壁の部分をなすような、２つ
の部屋からなる中空構造体が考えられる。中子は共通の部分で互いに連結され、
互いの位置決めが達成される。 インサート部材には中空構造体とは異なる材料を選ぶことも可能である。イン
サート部材材料の選択は、当然該インサート部材が中空構造体で果たすべき機能
に依存する。例えばインサート部材が同時に軸受けのための基準面に利用される
場合は中空構造体よりも硬い材料を選択することができる。インサート部材に溶
融中子の位置決め以外に何の役目もない場合には、インサート部材を中空構造体
と同じ材料とすると特に有利である。そうすると、イオンサートが中空構造体と
の接合域で溶解して特に丈夫な結合が生じる結果になる。この強力な結合は中空
構造体の高い気密性の要求に対応し得るものである。 上記の方法で製作される中空構造体のインサート部材は刻み目をつけたものと
してもよい。これにより、刻み目形状にぴったり合った中空構造体とのポジティ
ブ結合がなされる。そして、強固な結合が行われるとともに、インサート部材と
中空構造体との面接触が効果的に増大される。これは、とりわけ結合部の気密性
をよくするのに役立つ。 使用されるインサート部材が中空構造体に対して相対運動が可能なようにする
のも別の中空構造体の実施形態である。例えば、リング状のインサート部材を同
時に軸の軸受けに利用することが考えられる。この相対運動は、軸受けリングを
交換可能なようにすることもできる。これにより２つの課題が果たされる。軸受
けリングを中空構造体製作過程で取り付けることにより溶融中子の位置決めがな
されることが１つであり、２つ目は中空構造体製作後にこの軸受けリングを組み
付けることが省略されることである。そして閉じた軸受けリングを交換すること
も可能である。 インサート部材は、例えば絞り弁の機能部材とすることができる。このインサ
ート部材は弁羽根とともに溶融中子内に鋳込まれ、その際弁軸は溶融中子から突
き出して中空構造体の壁の中に鋳込まれる。弁材料が中空構造体材料にくっつか
ない場合は、この方法によって吸気管に回転可能に軸受けされた絞り弁が組立て
噴入鋳造される。 上記およびその他の本発明の好ましい特徴が、請求の範囲、また明細書及び図
面から案出され、個々の特徴がそれ自身あるいは多くは本発明の実施形態を組合
せた形態でおよび他の分野で実現される有利かつそれ自身保護され得る実施形態
を示すことができ、それらに対して茲に保護を要請するものである。 （発明を実施するための最良の形態） 第１図において、吸気管１０は中子溶融成形法によって製作することができる
。第１図の上側部分に示されているように、溶融中子１１は鋳型１２に挿入され
ている。続いて、溶融中子と鋳型の間に形成されている空洞にプラスチックを充
填することができる。そうすると、吸気管１０が中空構造体として製作される。 中子は周知の方法で鋳型の受け部１３で位置決めされる。これは、吸気管の、
この場合は制御円筒をどのみち取付けるために必要な取付け用開口部の側で行わ
れる。吸気管の他の側には吸気管の壁に開口を設ける必要はない。そこにはイン
サート部材１４が取り付けられ、該インサート部材は突起１５を介して溶融中子
に固定される。インサート部材は吸気管と同じプラスチック製である。該突起１
５は溶融中子の取付け穴１６に挿入されるが、該取り付け穴１６は前記突起より
もアンダーサイズにされる。こうして、一体化された溶融中子と、インサート部
材の鋳型への装着が容易化された固定とが実現される。 吸気管の構造は図の下側で明らかである。制御円筒が用いられる場合、半径リ
ブ１７の形のアンダーカット部が必要であり、このために吸気管の製作に中子溶
融成形法が必要となる。インサート部材は図示されていない。吸気管ハウジング
内にリング状の通路となる集合室が形成される。これらの通路は燃焼空気の出口
１８で終わり、これら出口はシリンダヘッドフランジ１９を介して図示しない内
燃機関に連結される。 第２図から分るように、インサート部材には吸気管ハウジングとの境界面に刻
み目２０が設けてあり、該刻み目によりインサート部材と吸気管ハウジング間は
刻み目にぴったり合ったポジティブ結合がなされる。両者が同じ材料の場合は結
合部は溶解して接合され、一体化される。 第３図には他の実施形態のインサート部材１４ａが示されている。インサート
部材には図示しない軸のための軸受け部２１が設けられている。吸気管の制御円
筒は、例えばこの軸受け部で軸受けされる。この場合インサート部材の材料は、
そのトライボロジー的特性が軸受けされる部品に対して良好な材料を選択するこ
とができる。
本発明は、実施例の概略を示すつぎの図面を参照してさらに詳細に記述される
。
。
【図１】 ２気筒内燃機関の吸気管の縦断面であり、半分は鋳型および溶融
中子とともに示し、半分はそれらを取り除いて示してある。
中子とともに示し、半分はそれらを取り除いて示してある。
【図２】 第１図のX部詳細図である。
【図３】 別の実施例によるインサート部材の第１図に於けるY部を示す図
である。
である。
【手続補正書】特許協力条約第３４条補正の翻訳文提出書
【提出日】平成１３年１２月１２日（２００１．１２．１２）
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】特許請求の範囲
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(72)発明者 ドーブッシュ ハインツ
ドイツ連邦共和国、マールバッハ 71672、
キルヘンヴァインベルガー・シュトラッセ
95
(72)発明者 シェール マルクス
ドイツ連邦共和国、ザクセンハイム
74343、ヴァイン・シュトラッセ ３／１
(72)発明者 レーマン アーヒム
ドイツ連邦共和国、キーゼルブロン
75249、ヴァイヘル・シュトラッセ 20
Ｆターム(参考） 4F202 AG08 AH16 AJ11 CA11 CB01
CB12 CK81 CM27 CQ01 CQ05
4F206 AG08 AH16 AJ11 JA07 JB12
JM04 JN25 JQ06 JQ81
Claims (7)
- 【請求項１】少なくともつぎのステップ、即ち −溶融中子（１１）を鋳型（１２）に位置決めを行うステップ、 −組み立てられた鋳型に充填材料を注ぎ込み、続いて、該充填材料が固まっ
て中空構造体を形成するステップ、 −鋳型を除去するステップ、 −中空構造体から溶融中子を溶かし出すステップ、 を経る方法を用いた中空構造体、特に内燃機関の吸気管（１０）製作のための中
子溶融式成形法において、前記溶融中子の位置決めにインサート部材（１４，１
４ａ）を用い、該インサート部材は少なくとも部分的に前記充填材料によって中
空構造体と一体構造をなすように包み込まれることを特徴とする中子溶融式成形
法。 - 【請求項２】前記インサート部材（１４，１４ａ）が前記溶融中子（１１）
に鋳込まれるかあるいは後で固定され、該インサート部材の一部分が溶融中子か
ら突き出ていることを特徴とする請求の範囲第１項記載の中子溶融式成形法。 - 【請求項３】中空構造体製作に数個の溶融中子（１１）を用い、これら溶融
中子はインサート部材によって互いに位置決めされることを特徴とする前記請求
の範囲いずれか１項に記載の中子溶融式成形法。 - 【請求項４】前記インサート部材に中空構造体と同一の材料が選定されるこ
とを特徴とする前記請求の範囲いずれか１項に記載の中子溶融式成形法。 - 【請求項５】請求の範囲第１項乃至４項に記載の方法で製作され、インサー
ト部材（１４，１４ａ）には中空構造体とポジティブ結合をするように刻み目が
設けられていることを特徴とする中空構造体。 - 【請求項６】請求の範囲第１項乃至４項に記載の方法で製作され、インサー
ト部材（１４ａ）と中空構造体の間は相対運動が可能なことを特徴とする中空構
造体。 - 【請求項７】インサート部材（１４，１４ａ）が中空構造体の外壁の一部な
すことを特徴とする請求の範囲第５項あるいは６項に記載の中空構造体。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE19956170.2 | 1999-11-23 | ||
| DE19956170A DE19956170A1 (de) | 1999-11-23 | 1999-11-23 | Kernausschmelzverfahren zur Herstellung einer Hohlraumstruktur |
| PCT/EP2000/007618 WO2001038059A1 (de) | 1999-11-23 | 2000-08-05 | Kernausschmelzverfahren zur herstellung einer hohlraumstruktur |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003516876A true JP2003516876A (ja) | 2003-05-20 |
Family
ID=7929941
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001539648A Pending JP2003516876A (ja) | 1999-11-23 | 2000-08-05 | 中空構造体製作のための中子溶融式成形法 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US20020195741A1 (ja) |
| EP (1) | EP1232050B1 (ja) |
| JP (1) | JP2003516876A (ja) |
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