JP2004098148A - ダイカスト鋳造方法及びダイカスト鋳造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】初期凝固片の鋳造製品への混入をより確実に防止する。
【解決手段】スリーブ１３が設けられた固定型１１には、ランナ１６及びビスケット形成部１７が形成されている。可動型１２には、スリーブ１３の吐出口１３ｂに対向するように突出し、型締め時にビスケット形成部１７内に配置される凸部２０が設けられている。凸部２０は、型締め時にスリーブ１３の吐出口１３ｂの内周面との間に絞り部２１を形成する。絞り部２１は、鋳造時にスリーブ１３からキャビティ１５に注入される金属溶湯によって金網フィルタ２２がスリーブ１３からキャビティ１５内に押し流されないように金網フィルタ２２の移動を制限し、充填完了までフィルタ効果を持続させる。
【選択図】　　図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルタ部材を用いたダイカスト鋳造方法、及び、同方法に使用するダイカスト鋳造装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカスト鋳造は、寸法精度、生産性が高いことから、自動車の機械部品等に広く用いられている。しかし、従来のダイカスト鋳造品には、その引っ張り強さ等の機械的性質に、大きなばらつきがでる場合があった。
【０００３】
この原因の１つは、鋳造時に、スリーブ内に注入された金属溶湯の一部が初期凝固し、この初期凝固片（破断チル層、粗大初晶Ａｌ）が製品キャビティ内に圧入されることによるものである。このため、鋳造された製品の内部に混入した初期凝固片の界面での強度が著しく低くなり、製品の機械的性質が大きくばらつくことになる。
【０００４】
本出願人の１人は、このような問題を解消するためのダイカスト鋳造用方法を提案している（特許文献１参照）。
この鋳造方法では、先ず、図１８（ａ）に示すように、固定型９０と可動型９１とを型開きしている状態で、固定型９０に設けられたスリーブ９２の開口に、多数の貫通孔を有する網目構造体９３を圧入する。そして、図１８（ｂ）に示すように、網目構造体９３をスリーブ９２内に配置した状態で鋳造を行う。これにより、スリーブ９２内に注入した金属溶湯を、網目構造体９３を通してランナ９４からキャビティ９５内に注入する。このため、スリーブ９２内で生じた初期凝固片が網目構造体９３に捕捉され、鋳造製品に混入する初期凝固片の量が抑制される。
【０００５】
【特許文献１】
特開２００２−１３７０５０号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、鋳造後の製品には、スリーブ９２及びランナ９４内で凝固した非製品部がくっついている。この非製品部は、再び溶かされて再使用できることが望ましい。このため、上記鋳造方法で用いる網目構造体９３の材質として、鋳造用合金と同じ、例えばアルミニウム系合金を用いることが望ましい。
【０００７】
ところが、アルミニウム系合金の強度が弱いため、鋳造時に、高速、高圧で注入される溶湯によって、スリーブ９２の吐出口付近からキャビティ９５側に高い圧力で網目構造体９３が押し流され、初期凝固片と共に鋳造製品内に入り込む虞があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、その目的は、初期凝固片の鋳造製品への混入をより確実に防止することができるダイカスト鋳造方法及びダイカスト鋳造装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、第１金型と、この第１金型と共にキャビティを形成する第２金型とを備えたダイカスト鋳造装置を用いたダイカスト鋳造方法である。先ず、型開き状態で、スリーブ、又は、スリーブを前記キャビティに連通する湯路内にフィルタ部材を配置する。その後、型閉じすることで前記スリーブから前記湯路までの経路上において前記フィルタ部材よりもキャビティ側にフィルタ保持部を形成する。さらにその後、スリーブからキャビティに金属溶湯を注入することにより、前記フィルタ部材を前記フィルタ保持部に保持させた状態で、金属溶湯を濾過する。
【００１０】
請求項１に記載の発明によれば、スリーブ内、又は、スリーブをキャビティに連通する湯路内に配置されたフィルタ部材が、鋳造時に、フィルタ部材よりもキャビティ側に設けられたフィルタ保持部によって保持される。そして、スリーブからキャビティに注入される金属溶湯によるフィルタ部材のキャビティ側への移動を制限し、フィルタ効果を持続させる。このため、鋳造時にスリーブ内で生成された初期凝固片がフィルタ部材により確実に捕捉され、鋳造された製品内により混入し難くなる。
【００１１】
請求項２に記載の発明は、第１金型と、この第１金型と共にキャビティを形成する第２金型と、フィルタ部材とを備え、スリーブ、又は、スリーブを前記キャビティに連通する湯路内に前記フィルタ部材が配置された状態で前記スリーブからキャビティに金属溶湯が注入され、金属溶湯を前記フィルタ部材によって濾過するダイカスト鋳造装置である。前記スリーブから前記湯路までの経路上には、スリーブからキャビティに注入される金属溶湯によって前記フィルタ部材が前記キャビティ内へ移動しないようにフィルタ部材の移動を制限するフィルタ保持部が設けられている。
【００１２】
請求項２に記載の発明によれば、スリーブ内、又は、スリーブをキャビティに連通する湯路内に設けられたフィルタ保持部が、鋳造時にスリーブからキャビティに注入される金属溶湯によるフィルタ部材のキャビティ側への移動を制限し、フィルタ効果を持続させる。このため、鋳造時にスリーブ内で生成された初期凝固片がフィルタ部材により確実に捕捉され、鋳造された製品内により混入し難くなる。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の発明において、前記スリーブは、前記第１金型に設けられている。前記フィルタ保持部は、前記スリーブから前記湯路までの経路上に形成され、スリーブ内に配置された前記フィルタ部材の移動を制限する絞り部である。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、請求項２に記載の発明の作用に加えて、スリーブから湯路までの経路上に形成される絞り部が、スリーブ内に配置されたフィルタ部材の移動を制限し、フィルタ効果を持続させる。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、スリーブが設けられた第１金型と、この第１金型と共にキャビティ及び前記スリーブを前記キャビティに連通する湯路を形成する第２金型とを備え、前記スリーブにフィルタ部材が配置された状態でスリーブからキャビティに金属溶湯が注入され、金属溶湯を前記フィルタ部材によって濾過するダイカスト鋳造装置である。前記スリーブは、略円形の流路断面を有している。前記第２金型は、型締め時に前記スリーブの流路断面の一部を閉塞して、前記スリーブの周縁からなる円弧部と、前記円弧部の両端部を連結する直線部とに囲まれた流路断面が略半円状の絞り部を形成する。該絞り部は、スリーブからキャビティに注入される金属溶湯によって前記フィルタ部材が前記スリーブからキャビティ内へ移動しないようにフィルタ部材の移動を制限する。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、型締め時に、第１金型に設けられた略円形の流路断面を有するスリーブと、第２金型とによって、流路断面が略半円状の絞り部が形成される。この絞り部が、鋳造時にスリーブからキャビティ側に流れる金属溶湯によるフィルタ部材の移動を制限し、フィルタ効果を持続させる。このため、鋳造時にスリーブ内で生成された初期凝固片がフィルタ部材により確実に捕捉され、鋳造された製品内により混入し難くなる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記絞り部は、その流路断面における前記スリーブの径方向での最大長さが、絞り部が対向する位置での前記湯路の最大厚さにほぼ等しい大きさから、スリーブの内径を約１／３倍した大きさまでの範囲内となるように形成されている。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、請求項４に記載の発明の作用に加えて、絞り部の流路断面でのスリーブの径方向における最大長さが、絞り部が対抗する部位での湯路の最大深さにほぼ等しい大きさより小さいと、その流路断面積が小さくなり過ぎて湯回り不良が発生する可能性がある。また、同じく、スリーブの内径を約１／３倍した大きさより大きいと、その流路断面積が大きくなり過ぎてフィルタ部材が金属溶湯によってキャビティまで押し流される可能性がある。このため、絞り部の流路断面の最大長さが上記範囲であればその流路断面積が適切となり、湯回り不良が発生し難く、しかも、フィルタ部材がキャビティ内へより確実に入り込まないようにすることができる。従って、より一層確実に初期凝固片が捕捉される。
【００１９】
請求項６に記載の発明は、スリーブが設けられた第１金型と、この第１金型と共にキャビティ及び前記スリーブを前記キャビティに連通する湯路を形成する第２金型とを備え、前記スリーブにフィルタ部材が配置された状態でスリーブからキャビティに金属溶湯が注入され、金属溶湯を前記フィルタ部材によって濾過するダイカスト鋳造装置である。前記第２金型には、前記スリーブの吐出口に対向するように突出し、型締め時には前記湯路内に配置される凸部が設けられている。該凸部は、型締め時に前記スリーブの流路断面の一部を閉塞して絞り部を形成する。該絞り部は、スリーブからキャビティに注入される金属溶湯によって前記フィルタ部材がスリーブからキャビティ内に移動しないようにフィルタ部材の移動を制限する。
【００２０】
請求項６に記載の発明によれば、第１金型に設けられたスリーブと、第２金型に設けられた凸部とによって、型締め時に絞り部が形成される。この絞り部は、スリーブからキャビティに注入される金属溶湯によって前記フィルタ部材がスリーブからキャビティ内に移動しないようにフィルタ部材の移動を制限し、フィルタ効果を持続させる。このため、鋳造時にスリーブ内で生成された初期凝固片がフィルタ部材により確実に捕捉され、鋳造された製品内により混入し難くなる。
【００２１】
請求項７に記載の発明は、請求項６に記載の発明において、前記スリーブは、略円形の流路断面を有している。前記凸部は、前記スリーブの流路断面に対応する略円柱状に形成されるとともに前記円柱の軸線と平行な平面によって一部が平面状に切り欠かれている。前記絞り部は、スリーブの内周面からなる円弧部と、前記凸部の平面部とによってその流路断面が略半円状に形成されている。
【００２２】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６に記載の発明の作用に加えて、このように形成される絞り部は、鋳造時におけるフィルタ部材の移動を制限してキャビティ内への移動を防止し、しかも、湯回り不良を発生させないことが確認された。
【００２３】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明において、前記凸部は、前記絞り部の流路長さが、ほぼ「０」から、前記スリーブの内径を３倍した大きさから絞り部が対向する前記湯路の部位の最大厚さを差し引いた大きさ程度までの範囲内となるように形成されている。
【００２４】
請求項８に記載の発明によれば、請求項７に記載の発明の作用に加えて、凸部が湯路内に突出する高さが、絞り部が対向する部位での湯路の最大厚さより小さいと、絞り部の流路断面が略半円状とならず、フィルタ部材が金属溶湯によってキャビティまで押し流される可能性がある。また、同じく、スリーブの内径を３倍した高さより大きいと、絞り部の流路長さが長くなりすぎて湯回り不良が発生する可能性がある。従って、絞り部の流路断面の最大長さが上記範囲内であれば流路長さが適切となり、湯回り不良が発生し難く、しかも、フィルタ部材がキャビティ内へより確実に入り込まないようにすることができる。
【００２５】
請求項９に記載の発明は、請求項７又は請求項８に記載の発明において、前記凸部は、前記絞り部の流路断面における前記スリーブの径方向での最大長さが、前記絞り部が対向する部位での前記湯路の最大深さとほぼ同じ大きさから、スリーブの内径を約１／３倍した大きさまでの範囲内となるように形成されている。
【００２６】
請求項９に記載の発明によれば、請求項７又は請求項８に記載の発明の作用に加えて、絞り部の流路断面におけるスリーブの径方向における最大長さが、スリーブの吐出口に対抗する部位での湯路の最大深さと同じ長さより小さいと、流路断面積が小さすぎて湯回り不良が発生する可能性がある。また、同じく、スリーブの内径を１／３倍した長さより大きいと、流路断面積が大きすぎてフィルタ部材が金属溶湯によってキャビティまで押し流される可能性がある。従って、絞り部の流路断面の最大長さが上記範囲内であれば流路断面積が適切となり、湯回り不良が発生せず、しかも、フィルタ部材がキャビティ内へより確実に入り込まないようにすることができる。
【００２７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明を、横型ダイカスト鋳造装置に具体化した第１実施形態を図１〜図１０に従って説明する。
【００２８】
図１及び図２に示すように、ダイカスト鋳造装置１０は横型であって、固定型１１（第１金型）及び可動型１２（第２金型）を備えている。
固定型１１には、金属溶湯を圧入するためのスリーブ１３が水平方向に装着されている。
【００２９】
スリーブ１３は円筒状に形成され、その内周面１３ａが形成する流路は内径Ｄ１の円形の流路断面を有している。流路は、その長さ方向に直交する吐出口１３ｂによって外部に開口されている。スリーブ１３には、その注入口１３ｃから金属溶湯が注入される。スリーブ１３に注入された金属溶湯は、射出プランジャ１４によって吐出口１３ｂから排出される。
【００３０】
また、可動型１２の移動によって、型開き及び型締めが行われる。
図２に示すように、固定型１１と可動型１２とは、型締め時に、それぞれの当接面１１ａ，１２ａ同士を当接させる。そして、固定型１１と可動型１２とによって、キャビティ１５及びランナ（湯路）１６が形成される。
【００３１】
キャビティ１５は可動型１２側に形成され、ランナ１６は固定型１１側に形成される。鋳造は、スリーブ１３に注入された金属溶湯が、ランナ１６を通じてキャビティ１５に供給されることで行われる。
【００３２】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、ランナ１６は、略円形のビスケット形成部１７と、略扇状のランナ形成部１８とからなる。
ビスケット形成部１７は、その内径が、スリーブ１３の外径とほぼ等しく形成されている。ビスケット形成部１７の底面には、スリーブ１３の吐出口１３ｂが配置されている。
【００３３】
ランナ形成部１８は、扇状に拡開する先端側の縁端部がキャビティ１５へのゲート部とされている。
ランナ１６は、ランナ形成部１８のゲート部を除く全体が等しい厚さＴ１に形成されている。厚さＴ１は、スリーブ１３の内径Ｄ１の約１／８倍に設定されている。
【００３４】
図３（ａ），（ｂ）に示すように、可動型１２の当接面１２ａ上には、スリーブ１３の吐出口１３ｂに対向するように突出し、型締め時にはランナ１６内に配置される凸部２０が設けられている。
【００３５】
凸部２０は、図４に示すように、スリーブ１３の流路断面に対応する略円柱状に形成され、また、その円柱の軸線と平行な平面によってその一部が平面状に切り欠かれている。
【００３６】
凸部２０は、図３（ａ），（ｂ）及び図５に示すように、型締め時に、スリーブ１３の吐出口１３ｂ（流路断面）の一部を閉塞して、流路断面が略半円状の絞り部（フィルタ保持部）２１を形成する。
【００３７】
絞り部２１は、吐出口１３ｂの周縁からなる円弧部と、該円弧部の両端部を連結する凸部２０の平面部２０ａとに囲まれた流路断面が略半円状に形成されている。絞り部２１は、スリーブ１３からランナ１６までの経路上に形成される。また、絞り部２１は、ビスケット形成部１７に対向するように開口する。
【００３８】
次に、凸部２０について詳述する。
凸部２０は、図４に示すように、その最大径Ｄ２が、スリーブ１３の内径Ｄ１の０．９倍の大きさに形成されている。但し、最大径Ｄ２は、内径Ｄ１の０．９倍の大きさに限らず、例えば、内径Ｄ１より０．１ｍｍだけ小さくてもよい。
【００３９】
また、凸部２０は、可動型１２の当接面１２ａから吐出口１３ｂ側へ突出する高さＨが、図６（ａ），（ｂ）に示すように、ランナ１６の厚さＴ１と同じ大きさになっている。また、この高さＨは、図６（ａ），（ｂ）に示す大きさから、図７（ａ），（ｂ）に示すように、スリーブ１３の内径Ｄ１を３倍した大きさまでの範囲内で変更してもよい。本実施形態では、ランナ１６の厚さＴ１が、絞り部２１が対向するビスケット形成部１７の部位の最大厚さである。
【００４０】
また、凸部２０は、その径方向での最小長さＤ３が、図６（ａ），（ｂ）に示すように、スリーブ１３の内径Ｄ１からランナ１６の厚さＴ１だけ小さい大きさになっている。また、この最小長さＤ３は、図６（ａ），（ｂ）に示す大きさから、図７（ａ），（ｂ）に示すように、スリーブ１３の内径Ｄ１を２／３倍した大きさまでの範囲内で変更してもよい。
【００４１】
これにより、絞り部２１は、その流路長さＬが、ほぼ「０」から、スリーブ１３の内径Ｄ１を３倍した大きさからランナ１６の厚さＴ１を差し引いた大きさ程度までの範囲内に形成されている。
【００４２】
また、絞り部２１の流路断面は、スリーブ１３の径方向におけるその最大長さＤ４が、ランナ１６の厚さＴ１とほぼ同じ大きさから、スリーブ１３の内径Ｄ１を約１／３倍した大きさまでの範囲内に形成されている。
【００４３】
次に、本実施形態のダイカスト鋳造装置を使用してダイカスト鋳造を行う方法について説明する。
先ず、図１に示すように、型開き状態で、スリーブ１３内にその吐出口１３ｂから金網フィルタ（フィルタ部材）２２を挿入する。
【００４４】
金網フィルタ２２は、例えば、アルミニウム合金の線材からなる網材を、曲げ加工等によって中空球状にしたものである。
この金網フィルタ２２の外径は、スリーブ１３の内径Ｄ１よりもやや大きくされており、スリーブ１３内に圧入される。なお、この金網フィルタ２２の外径はスリーブ１３の内径Ｄ１より小さいもの（ただし、図６，７に示す絞り部２１の最大長さＤ４より大きいもの）を用いて、スリーブ１３に挿入してもかまわない。
【００４５】
次に、可動型１２を移動させて型締めし、スリーブ１３の注入口１３ｃからスリーブ１３に金属溶湯を注入した後、射出プランジャ１４を駆動して、スリーブ１３から金網フィルタ２２を通してランナ１６さらにキャビティ１５に金属溶湯を加圧注入する。
【００４６】
このとき、絞り部２１は、金属溶湯による金網フィルタ２２の変形や移動を制限し、充填完了までフィルタ効果が持続するように金網フィルタ２２を保持する。そして、金網フィルタ２２は、スリーブ１３内で生成された初期凝固片を金属溶湯中から濾過し、初期凝固片を殆ど含まない金属溶湯をキャビティ１５側に供給する。
【００４７】
なお、金網フィルタ２２は、金属溶湯の注入初期には、粗大初晶及び粗大チル層等の凝固片をその表面に捕捉する。さらに、金網フィルタ２２は、注入が進むにつれてその表面に堆積した粗大凝固片のフィルタ効果によって、より小さく破損した凝固片をも捕捉する。
【００４８】
また、このとき、金網フィルタ２２によって、スリーブ１３の吐出口１３ｂ側で生じる溶湯の波打ちが抑制され、スリーブ１３内での気泡の巻き込みが抑制される。さらに、凸部２０により、溶湯が可動型１２に衝突することによる波の発生が抑制され、波の発生に起因する空気の巻き込みが抑制される。
【００４９】
この結果、図８（ａ），（ｂ）に示すように、製品３０に、ランナ部３１及びビスケット部３２が一体となった鋳造体３３がダイカスト鋳造される。
また、金網フィルタ２２は、金属溶湯の充填完了後、鋳造体のビスケット部３２に鋳込まれた状態となる。
【００５０】
次に、本実施形態のダイカスト鋳造装置でダイカスト鋳造した鋳造体を、従来のダイカスト鋳造装置で鋳造した鋳造体と比較した結果について説明する。
なお、射出圧力及び射出速度は、同じにして試験を行った。
【００５１】
本実施形態のダイカスト鋳造装置１０で鋳造した鋳造体３３では、図９にその断面を示すように、金網フィルタ２２は、絞り部２１に対応する部位に留まり、初期凝固層３４が金網フィルタ２２より上流側に形成されている。このため、初期凝固片が製品３０内に混入することはなかった。
【００５２】
一方、従来のダイカスト鋳造装置で鋳造した鋳造体４０では、図１０にその断面を示すように、金網フィルタ２２は金属溶湯によって押し流され、球形から大きく変形して製品４１内まで流れ込んでいた。このとき、初期凝固片は、変形した金網フィルタ２２の横を通過して製品４１内に混入していた。
【００５３】
次に、凸部２０の形状を変化させ、絞り部２１の流路断面積及び流路長さＬを変化させたときの試験結果について説明する。
表１に、凸部２０の高さＨ及び最小長さＤ３を共に変えて、絞り部２１の流路断面積及び流路長さＬを変化させて試験鋳造を行ったときの鋳造体の観察結果を示す。
【００５４】
【表１】

この観察結果によれば、凸部２０の高さＨをランナ１６の厚さＴ１の０．８倍まで小さくしたときには、その最小長さＤ３を、スリーブ１３の内径Ｄ１からランナ１６の厚さＴ１の０．８倍を差し引いた大きさまで大きくしても金網フィルタ２２がゲート部まで押し流された。すなわち、凸部２０の先端面をスリーブ１３の吐出口１３ｂから離れさせたときには、絞り部２１の流路断面の最大長さＤ４をランナ１６の厚さＴ１を約０．８倍した大きさまで小さくしても金網フィルタ２２が押し流された。
【００５５】
また、凸部２０の高さＨをスリーブ１３の内径Ｄ１の４倍まで大きくしたときには、その最小長さＤ３を、内径Ｄ１の１／２倍まで小さくしても湯回り不良が発生した。すなわち、絞り部２１の流路長さＬを、スリーブ１３の内径Ｄ１の４倍からランナ１６の厚さＴ１分だけ差し引いた大きさ程度まで大きくしたときには、その流路断面の最大長さＤ４を内径Ｄ１の約１／２倍の大きさまで大きくしても湯回り不良が発生した。
【００５６】
また、凸部２０の最小長さＤ３をスリーブ１３の内径Ｄ１からランナ１６の厚さＴ１の０．８倍を差し引いた大きさまで大きくしたときには、その高さＨをランナ１６の厚さＴ１と同じに小さくしても湯回り不良が発生した。すなわち、絞り部２１の流路断面の最大長さＤ４をランナ１６の厚さＴ１を約０．８倍した大きさまで小さくしたときには、その流路長さＬを最小の「０」としても湯回り不良が発生した。
【００５７】
また、凸部２０の最小長さＤ３をスリーブ１３の内径Ｄ１の１／２倍まで小さくしたときには、その高さＨを内径Ｄ１の３倍まで大きくしても金網フィルタ２２がゲート部まで押し流された。すなわち、絞り部２１の流路断面の最大長さＤ４を内径Ｄ１の約１／２倍まで大きくしたときには、その流路長さＬを内径Ｄ１の３倍からランナ１６の厚さＴ１分だけ差し引いた大きさ程度まで大きくしても金網フィルタ２２が押し流された。
【００５８】
一方、凸部２０の高さＨ及び最小長さＤ３が、次のように設定されているときには、湯回り不良が発生せず、また、金網フィルタ２２がゲート部まで押し流されることがない。
【００５９】
・　高さＨが、ランナ１６の厚さＴ１と同じ大きさから、スリーブ１３の内径Ｄ１の３倍までの大きさの範囲であること。
・　最小長さＤ３が、スリーブ１３の内径Ｄ１の２／３倍の大きさから、内径Ｄ１からランナ１６の厚さＴ１分を差し引いた大きさまでの範囲であること。
【００６０】
すなわち、絞り部２１の流路断面の最大長さＤ４及び流路長さＬが、次のように設定されていれば、湯回り不良が発生せず、また、金網フィルタ２２がゲート部まで押し流されることがない。
【００６１】
・　流路断面の最大長さＤ４が、ランナ１６の厚さＴ１の大きさ程度から、スリーブ１３の内径Ｄ１の約１／３倍までの範囲であること。
・　流路長さＬが、ほぼ「０」から、スリーブ１３の内径Ｄ１の３倍からランナ１６の厚さＴ１を差し引いた大きさ程度までの範囲であること。
【００６２】
次に、以上詳述した本実施形態が有する効果を列記する。
（１）　型締め時に、固定型１１に設けられたスリーブ１３の吐出口１３ｂの一部を、可動型１２に設けられた凸部２０が閉塞して絞り部（フィルタ保持部）２１を形成する。この絞り部２１は、鋳造時にスリーブ１３からキャビティ１５に注入される金属溶湯による金網フィルタ（フィルタ部材）２２の変形及び移動を制限して保持し、充填完了までフィルタ効果を持続させる。このため、鋳造時に、スリーブ１３内で生成された初期凝固片が金網フィルタ２２により確実に捕捉され、キャビティ１５内により流れ込み難くなる。
【００６３】
その結果、初期凝固片の鋳造製品への混入をより確実に防止することができるため、鋳造製品の機械的性質がよりばらつかないようにすることができる。
（２）　絞り部２１の略半円状の流路断面は、スリーブ１３の径方向におけるその最大長さＤ４が、絞り部２１が対向する部位でのランナ１６の厚さＴ１とほぼ同じ大きさから、スリーブ１３の内径Ｄ１を約１／３倍した大きさまでの範囲となるように凸部２０の最小長さＤ３が設定されている。
【００６４】
このため、絞り部２１の流路断面積が小さすぎることによる湯回り不良が発生せず、また、流路断面積が大きすぎることによって金網フィルタ２２がキャビティ１５のゲート部まで流されるようなことがない。
【００６５】
（３）　絞り部２１の流路長さＬが、「０」から、スリーブ１３の内径Ｄ１の３倍から絞り部２１が対向するランナ１６の厚さＴ１だけ差し引いた大きさ程度となるように凸部２０の高さＨが設定されている。
【００６６】
このため、流路長さが長すぎることによる湯回り不良が発生せず、また、流路断面が略半円状でなくなることによって金網フィルタ２２がキャビティ１５のゲート部まで押し流されるようなことがない。
【００６７】
（４）　凸部２０が、スリーブ１３の吐出口１３ｂに対向するように突出しているので、溶湯が可動型１２に衝突することによる波の発生が抑制され、波の発生に起因する空気の巻き込みが抑制される。このため、鋳造体３３の製品３０中に気泡巣ができ難いので、製品３０の機械的性質がばらつき難くなる。
【００６８】
（第２実施形態）
次に、本発明を具体化した第２実施形態を図１１及び図１２に従って説明する。
【００６９】
図１１に示すように、本実施形態のダイカスト鋳造装置５０は、第１実施形態と同様、固定型（第１金型）５１及び可動型（第２金型）５２からなる。
本実施形態は、第１実施形態と同じスリーブ１３を備えている。
【００７０】
スリーブ１３は、その吐出口１３ｂが固定型５１の当接面５１ａに開口されている。
固定型５１及び可動型５２によって、キャビティ５３及びランナ５４，５５が形成される。キャビティ５３及びランナ（湯路）５４は可動型５２に形成され、ランナ５５は固定型５１に形成されている。
【００７１】
ランナ５４は、その一部がスリーブ１３の吐出口１３ｂに対向するように設けられている。また、ランナ５４は、スリーブ１３との連通部と、ランナ５５との連通部を除く全部分が同じ厚さＴ２に形成されている。
【００７２】
ランナ５５は、その一部がランナ５４に連通され、別の一部がキャビティ５３のゲート部となっている。
図１２（ａ），（ｂ）に示すように、ランナ５４は、吐出口１３ｂ側から略扇状に拡開するように形成され、拡開する先端側の縁部がランナ５５と連通される。
【００７３】
そして、可動型５２は、型締め時にその当接面５２ａでスリーブ１３の吐出口１３ｂ（流路断面）の一部を閉塞し、吐出口１３ｂの周縁からなる円弧部と、該円弧部の両端部を連結するランナ５４の周縁の直線部とに囲まれた流路断面が略半円状の絞り部（フィルタ保持部）５６を形成する。
【００７４】
絞り部５６は、スリーブ１３からランナ５４，５５までの経路上に設けられている。絞り部５６の一部は、ランナ５４の厚さＴ２の部位に対向する。
また、絞り部５６の流路断面は、スリーブ１３の径方向におけるその最大長さＤ５が、ランナ５４の厚さＴ２とほぼ同じ大きさから、スリーブ１３の内径Ｄ１の約１／３倍の大きさまでの範囲に形成されている。本実施形態では、ランナ５４の厚さＴ２が、スリーブ１３の吐出口１３ｂが対向する部位でのランナ５４の最大厚さである。
【００７５】
本実施形態のダイカスト鋳造装置５０も、スリーブ１３内に、金属溶湯を濾過した後に鋳造体に鋳込まれる金網フィルタ２２を配置した状態で使用される。
絞り部５６は、鋳造時に、スリーブ１３からキャビティ５３側に注入される溶湯によって、金網フィルタ２２がスリーブ１３からキャビティ５３内に移動しないように金網フィルタ２２の移動を制限し、充填完了までフィルタ効果を持続させる。
【００７６】
以上詳述した本実施形態は、前記第１実施形態の（１）に記載した効果を有する。
（第３実施形態）
次に、本発明を具体化した第３実施形態を図１３及び図１４に従って説明する。なお、本実施形態は、前記第１実施形態における凸部２０を無くしたことと、スリーブ１３をスリーブ６０に代えたことのみが第１実施形態と異なる。従って、第１実施形態と同じ構成については符号を同じにしてその説明を省略し、スリーブ６０のみについて詳述する。
【００７７】
図１３（ａ），（ｂ）に示すように、本実施形態のスリーブ６０は、スリーブ１３と同様に円筒状に形成され、固定型１１の当接面１１ａに開口する開口端６０ａを有している。開口端６０ａは、型締め時に可動型１２の当接面１２ａによって閉塞される。
【００７８】
また、図１３（ａ），（ｂ）及び図１４に示すように、スリーブ６０には、開口端６０ａの周壁に開口する絞り部（フィルタ保持部）６１が設けられている。すなわち、絞り部６１は、スリーブ６０からランナ形成部１８までの経路上に設けられている。
【００７９】
絞り部６１は、型締め時にスリーブ１３をランナ１６に連通する。
絞り部６１は、鋳造時にスリーブ６０からキャビティ１５に注入される金属溶湯によって金網フィルタ２２がキャビティ１５側に移動しないように、金網フィルタ２２の移動を制限し、充填完了までフィルタ効果を持続させる。
【００８０】
以上詳述した本実施形態は、前記第１実施形態の（１）に記載した効果を有する。
（第４実施形態）
次に、本発明を具体化した第４実施形態を図１５及び図１６に従って説明する。なお、本実施形態は、前記第１実施形態における凸部２０を無くしたことと、新たに突起７０を設けたことのみが第１実施形態と異なる。従って、第１実施形態と同じ構成については符号を同じにしてその説明を省略し、突起７０のみについて詳述する。
【００８１】
図１５（ａ），（ｂ）及び図１６に示すように、本実施形態では、ランナ形成部１８内に、ビスケット形成部１７との境界に沿って４つの突起７０が設けられている。すなわち、４つの突起７０は、ランナ（湯路）１６の経路上に設けられている。本実施形態では、４つの突起７０がフィルタ保持部を構成する。
【００８２】
４つの突起７０は、鋳造時にスリーブ１３からキャビティ１５に注入される金属溶湯によって金網フィルタ２２がキャビティ１５内へ移動しないように、金網フィルタ２２を係止してその移動を制限し、充填完了までフィルタ効果を持続させる。
【００８３】
以上詳述した本実施形態は、前記第１実施形態の（１）に記載した効果を有する。
次に、上記第１〜第４実施形態以外の実施形態を列記する。
【００８４】
○　前記第１実施形態で、絞り部２１は、キャビティ１５に対する金属溶湯の充填が完了する時点まで金網フィルタ２２を止めず、充填完了の前の時点でランナ１６内に移動させるように形成されていてもよい。この場合であっても、金網フィルタ２２がキャビティ１５内まで押し流されず、あるいは、初期凝固片が製品３０に流れ込まなければよい。第２〜第４実施形態についても同様である。
【００８５】
○　前記第１〜第４実施形態で、金網フィルタ２２の形態は、型開き状態で、スリーブ１３（６０）に容易に圧入することができ、しかも、鋳造時に、絞り部２１（５６）、絞り部６１あるいは突起７０によってキャビティ１５（５３）内への移動を確実に制限されるものであればよい。本実施形態のような球体に限らず、例えば、図１７（ａ）に示すような半球体や、図１７（ｂ）に示すような中空の円筒体や、また、図１７（ｃ）に示すような円筒部の両端に半球部が接合されたような中空立体のものであってもよい。
【００８６】
○　前記第１〜第４実施形態で、金網フィルタ２２が形成される線材の材質は、アルミニウム系合金、鉄系合金等のいずれであってもよい。
○　前記第１〜第４実施形態で、固定型及び可動型は、１つ又は複数のスライドコアを有する型式であってもよい。
【００８７】
○　前記第１〜第４実施形態で、縦型のダイカスト鋳造装置に実施してもよい。
以下、前記各実施形態から把握される技術的思想をその効果とともに列記する。
【００８８】
（１）　請求項２〜請求項９のいずれか一項に記載の発明において、前記フィルタ部材は、金属の線材からなる網材によって中空立体に形成されているダイカスト鋳造装置。
【００８９】
（２）　請求項２に記載の発明において、前記スリーブは、前記第１金型に設けられ、型締め時に前記第２金型によって閉塞される開口端（６０ａ）を有し、前記フィルタ保持部は、前記開口端の周壁に開口し、型締め時にスリーブを前記湯路に連通する絞り部（６１）であるダイカスト鋳造装置。このような構成には、前記第３実施形態の効果がある。
【００９０】
（３）　請求項２に記載の発明において、前記スリーブ１３は、前記第１金型に設けられ、型締め時に前記湯路に連通する吐出口を有し、前記フィルタ保持部は、前記湯路に設けられ、フィルタ部材を係止可能な係止手段（突起７０）であるダイカスト鋳造装置。このような構成には、前記第４実施形態の効果がある。
【００９１】
（４）　請求項７に記載の発明において、前記凸部は、前記絞り部の流路長さが、前記スリーブの内径から絞り部が対向する前記湯路の部位の最大厚さを差し引いた大きさ程度から、該内径を３倍した大きさから前記最大厚さを差し引いた大きさ程度までの範囲内となるように形成されているダイカスト鋳造装置。
【００９２】
（５）　請求項７又は請求項８に記載の発明において、前記凸部は、前記絞り部の流路断面における前記スリーブの径方向での最大長さが、前記絞り部が対向する部位での前記湯路の最大深さを約２倍した大きさから、スリーブの内径を約１／３倍した大きさまでの範囲内となるように形成されているダイカスト鋳造装置。
【００９３】
【発明の効果】
請求項１〜請求項９に記載の発明によれば、初期凝固片を濾過するフィルタ部材がキャビティ内へより確実に流されないようにすることができるので、初期凝固片の鋳造製品への混入をより確実に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態のダイカスト鋳造装置を示す模式縦断面図。
【図２】同じく型締め状態を示す模式縦断面図。
【図３】（ａ）は絞り部を示す模式縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図。
【図４】凸部を示す模式斜視図。
【図５】絞り部を示す模式斜視図。
【図６】（ａ）は凸部及びスリーブを示す模式縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図。
【図７】（ａ）は凸部及びスリーブを示す模式縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図。
【図８】（ａ）は鋳造体を示す側面図、（ｂ）は同じく正面図。
【図９】図８（ｂ）のＤ−Ｄ線断面図。
【図１０】同じく比較例の断面図。
【図１１】第２実施形態の金型の要部を示す模式縦断面図。
【図１２】（ａ）は絞り部を示す図１１の要部模式縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ線断面図。
【図１３】（ａ）は第３実施形態の金型の要部を示す要部縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ線断面図。
【図１４】フィルタ保持部を示す模式斜視図。
【図１５】（ａ）は第４実施形態の金型の要部を示す模式縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＧ−Ｇ線断面図。
【図１６】フィルタ保持部を示す模式斜視図。
【図１７】（ａ），（ｂ），（ｃ）は共に金網フィルタの他の実施形態を示す模式斜視図。
【図１８】（ａ），（ｂ）は共に従来のダイカスト鋳造装置を示す模式縦断面図。
【符号の説明】
１０…ダイカスト鋳造装置、１１…第１金型としての固定型、１２…第２金型としての可動型、１３…スリーブ、１３ａ…内周面、１３ｂ…流路断面としての吐出口、１５…キャビティ、１６…湯路としてのランナ、１７…湯路を構成するビスケット形成部、１８…同じくランナ形成部、２０…凸部、２０ａ…平面部、２１…フィルタ保持部としての絞り部、２２…フィルタ部材としての金網フィルタ、３３，４０…鋳造体、５０…ダイカスト鋳造装置、５１…第１金型としての固定型、５２…第２金型としての可動型、５３…キャビティ、５４，５５…湯路としてのランナ、５６…フィルタ保持部としての絞り部、６０…スリーブ、６０ａ…開口端、６１…フィルタ保持部としての絞り部、７０…フィルタ保持部を構成する突起、Ｄ１…（スリーブ１３の）内径、Ｄ３…（凸部２０の）最小長さ、Ｄ４…（絞り部２０の流路断面の径方向）最大長さ、Ｄ５…（絞り部５６の流路断面の径方向）最大長さ、Ｈ…（凸部２０の）高さ、Ｌ…（絞り部２１の）流路長さ、Ｔ１…（ランナ１６の）厚さ、Ｔ２…（ランナ５４の）厚さ。

Claims (9)

1. 第１金型と、この第１金型と共にキャビティを形成する第２金型とを備えたダイカスト鋳造装置を用いたダイカスト鋳造方法であって、
   型開き状態で、スリーブ、又は、スリーブを前記キャビティに連通する湯路内にフィルタ部材を配置し、その後、型閉じすることで前記スリーブから前記湯路までの経路上において前記フィルタ部材よりもキャビティ側にフィルタ保持部を形成し、さらにその後、スリーブからキャビティに金属溶湯を注入することにより、前記フィルタ部材を前記フィルタ保持部に保持させた状態で、金属溶湯を濾過するダイカスト鋳造方法。
2. 第１金型と、この第１金型と共にキャビティを形成する第２金型と、フィルタ部材とを備え、スリーブ、又は、スリーブを前記キャビティに連通する湯路内に前記フィルタ部材が配置された状態で前記スリーブからキャビティに金属溶湯が注入され、金属溶湯を前記フィルタ部材によって濾過するダイカスト鋳造装置であって、
   前記スリーブから前記湯路までの経路上には、スリーブからキャビティに注入される金属溶湯によって前記フィルタ部材が前記キャビティ内へ移動しないようにフィルタ部材の移動を制限するフィルタ保持部が設けられているダイカスト鋳造装置。
3. 前記スリーブは、前記第１金型に設けられ、
   前記フィルタ保持部は、前記スリーブから前記湯路までの経路上に形成され、前記スリーブ内に配置された前記フィルタ部材の移動を制限する絞り部である請求項２に記載のダイカスト鋳造装置。
4. スリーブが設けられた第１金型と、この第１金型と共にキャビティ及び前記スリーブを前記キャビティに連通する湯路を形成する第２金型とを備え、前記スリーブにフィルタ部材が配置された状態でスリーブからキャビティに金属溶湯が注入され、金属溶湯を前記フィルタ部材によって濾過するダイカスト鋳造装置であって、
   前記スリーブは、略円形の流路断面を有し、
   前記第２金型は、型締め時に前記スリーブの流路断面の一部を閉塞して、前記スリーブの周縁からなる円弧部と、前記円弧部の両端部を連結する直線部とに囲まれた流路断面が略半円状の絞り部を形成し、
   該絞り部は、スリーブからキャビティに注入される金属溶湯によって前記フィルタ部材が前記スリーブからキャビティ内へ移動しないようにフィルタ部材の移動を制限するダイカスト鋳造装置。
5. 前記絞り部は、その流路断面における前記スリーブの径方向での最大長さが、絞り部が対向する位置での前記湯路の最大厚さにほぼ等しい大きさから、スリーブの内径を約１／３倍した大きさまでの範囲内となるように形成されている請求項４に記載のダイカスト鋳造装置。
6. スリーブが設けられた第１金型と、この第１金型と共にキャビティ及び前記スリーブを前記キャビティに連通する湯路を形成する第２金型とを備え、前記スリーブにフィルタ部材が配置された状態でスリーブからキャビティに金属溶湯が注入され、金属溶湯を前記フィルタ部材によって濾過するダイカスト鋳造装置であって、
   前記第２金型には、前記スリーブの吐出口に対向するように突出し、型締め時には前記湯路内に配置される凸部が設けられ、
   該凸部は、型締め時に前記スリーブの流路断面の一部を閉塞して絞り部を形成し、
   該絞り部は、スリーブからキャビティに注入される金属溶湯によって前記フィルタ部材がスリーブからキャビティ内に移動しないようにフィルタ部材の移動を制限するダイカスト鋳造装置。
7. 前記スリーブは、略円形の流路断面を有し、前記凸部は、前記スリーブの流路断面に対応する略円柱状に形成されるとともに前記円柱の軸線と平行な平面によって一部が平面状に切り欠かれ、
   前記絞り部は、スリーブの内周面からなる円弧部と、前記凸部の平面部とによってその流路断面が略半円状に形成されている請求項６に記載のダイカスト鋳造装置。
8. 前記凸部は、前記絞り部の流路長さが、ほぼ「０」から、前記スリーブの内径を３倍した大きさから絞り部が対向する前記湯路の部位の最大厚さを差し引いた大きさ程度までの範囲内となるように形成されている請求項７に記載のダイカスト鋳造装置。
9. 前記凸部は、前記絞り部の流路断面における前記スリーブの径方向での最大長さが、前記絞り部が対向する部位での前記湯路の最大深さとほぼ同じ大きさから、スリーブの内径を約１／３倍した大きさまでの範囲内となるように形成されている請求項７又は請求項８に記載のダイカスト鋳造装置。

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