JP2006102750A - ケレン及びそのケレンの中子に対する装着構造 - Google Patents

Abstract

【課題】特別な治具を用いることなく容易に中子に装着可能なケレンの装着構造及びその装着構造に用いることのできるケレンを提供すること。
【解決手段】 鋳型のキャビティ内に配置される棒状中子２００と、棒状中子２００に装着されるケレン１００とを含むケレンの装着構造であって、棒状中子２００は、外周面にケレン１００を嵌め込むための溝部２１０を有し、ケレン１００は、溝部２１０に嵌り合う本体部１２０、１４０と、本体部１２０、１４０から放射状に延設され、キャビティ内壁に当接する複数の当接部１１０、１３０、１５０と、を備え、複数の当接部に含まれる２つの当接部１１０、１５０間に、棒状中子２００を挿入するための開口を有し、溝部２１０は、ケレンを挿入するための挿入部２１５と、挿入部２１５に挿入したケレン１００を軸方向に移動させた場合にケレンを固定する固定部２１６とを含む。
【選択図】 図１

Description

本発明は、中子に対して装着されるケレン及びその装着構造に関する。

従来から、中子に装着して用いられるケレンとして、中子を挿入する開口を持つものが知られている（特許文献１参照）。
特開２００４−６６２４９号公報

しかし、従来のようなケレンでは、特許文献１の図３に示されているように、治具を用いてケレンを押し広げる必要があり、ケレンを中子に対して装着するのに手間がかかっていた。

本発明は、上記従来技術の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、特別な治具を用いることなく容易に中子に装着可能なケレンの装着構造及びその装着構造に用いることのできるケレンを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明にあっては、鋳型のキャビティ内に配置される棒状中子と、該棒状中子に装着されるケレンとを含むケレンの装着構造であって、
前記棒状中子は、外周面に前記ケレンを嵌め込むための溝部を有し、
前記ケレンは、前記溝部に嵌り合う本体部と、前記本体部から放射状に延設され、前記キャビティ内壁に当接する複数の当接部と、を備え、前記複数の当接部に含まれる２つの当接部間に、前記棒状中子を挿入するための開口を有し、前記溝部は、前記ケレンを挿入するための挿入部と、前記挿入部に挿入した前記ケレンを軸方向に移動させた場合に前記ケレンを固定する固定部とを含むことを特徴とする。このような構造によれば、ケレンを溝部の挿入部に挿入した後、軸方向に移動させるだけで中子に対してケレンを装着することができ、ケレンを治具で変形させて中子を装着する必要がないため、容易にケレンの装着を行なうことができる。

前記挿入部の幅は、前記ケレンの開口の幅に対して小さく形成されていることを特徴とする。これにより、ケレンを容易に溝部に挿入することができる。

鋳造時のキャビティ内へ溶湯を流入する際の上流側に前記挿入部を形成し、下流側に前記固定部を形成することを特徴とする。これにより、溶湯を流入した際に、ケレンが溶湯から力を受けても、ケレンが挿入部側に移動することはなく、溶湯流入時にケレンががたついて中子支持が不安定になることを防止できる。

鋳型のキャビティ内に配置される中子に装着されるケレンであって、
１本の線材からなり、
前記線材の両端部分が、キャビティ内壁に当接する第１、第２当接部を構成し、
前記線材の中央部分が、凸状に曲折してキャビティ内壁に当接する第３当接部を構成し、
前記線材の、前記第１当接部と前記第３当接部との間、及び、前記第２当接部と前記第３当接部との間の部分は、前記棒状中子の外周面に沿うように形成された本体部を構成することを特徴とする。

このような構成を持つケレンは、１本の線材の曲げ加工によって形成することが可能となるため、ケレンの生産効率を大きく向上させることができる。

本発明によれば、特別な治具を用いることなく容易に中子に装着可能なケレンの装着構造及びその装着構造に用いることのできるケレンを提供することができる。

以下に、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成要素はあくまで例示であり、この発明の範囲をそれらのみに限定する趣旨のものではない。

図１は、中子２００に対するケレン１００の装着構造について示す斜視図である。

ケレン１００は、１本の線材からなり、その両端部分は、キャビティ内壁に当接する第１当接部１１０及び第２当接部１５０を構成している。また、その中央部分は、凸状に曲折してキャビティ内壁に当接する第３当接部１３０を構成している。なお、ここでは、キャビティ内壁に当接する当接部を３つもったケレンについて例示しているが本発明はこれに限定されるものではなく、複数部分を凸状に曲折させて、全体として４つ以上の当接部を構成させても良い。また、ここではケレン１００として断面が円形の線材を曲げたものを示しているが、これに限らず、ケレン１００の断面は矩形であっても良い。

複数の当接部以外の部分、つまり、第１当接部１１０と第３当接部１３０との間、及び、第２当接部１５０と第３当接部１３０との間の部分は、棒状中子の外周面に沿うように形成された本体部１２０、１４０を構成している。また、複数の当接部のうち２つの当接部の間、つまり、ここでは、第１当接部１１０と第２当接部との間には、開口が形成され、この開口から中子２００を挿入可能に構成されている。

一方、中子２００は、粘結剤を配合した砂などからなり、内部にガス抜き穴２２０を有する中空の棒状、つまり円筒状を為している。また、中子２００は、外周面にケレン１００を嵌め込むための溝部２１０を有している。この溝部２１０は、ケレン１００を挿入するための挿入部２１５と、挿入部に挿入したケレンを軸方向（図中奥側）に移動させた場合にケレン１００を固定する固定部２１６とを含んでいる。なお、この溝部２１０は、図１においては１つしか示されていないが、中子２００の軸を通る垂直平面に対して対象となる逆側の位置に、もう一つの溝部が構成されている。また、挿入部２１５は、平面に形成されており、中子２００に形成された相対する挿入部２１５の平面間の距離は、第１当接部１１０の根元と第２当接部１５０の根元との間に開いた開口の幅よりも小さくなるように形成されている。一方、固定部２１６は、ケレン１００の本体部１２０、１４０の内周面とほぼ同じ曲率を有する曲面を為しており、中子２００の両側に形成された２つの固定部２１６の距離は、本体部１２０と本体部１４０の内周部の幅と同じか、或いはそれよりも若干大きくなるように形成されている。

ケレン１００及び中子２００がこのような構成を有することにより、ケレン１００を図中上側から、挿入部２１５に向けて容易に挿入することができ、その後、固定部２１６側にスライドすることによって、しっかりとケレン１００を中子２００に固定することができる。中子２００をキャビティ内にセットして、キャビティ内へ溶湯を流入する際に、上流側に挿入部２１５が位置し、下流側に固定部２１６が位置するように、溝部２１０が形成されている。これにより、溶湯を流入した際に、ケレンが溶湯から力を受けても、ケレンが挿入部側に移動することはなく、溶湯流入時にケレンががたつくことを防止できる。 図２は、中子２００の挿入部２１５に対して、ケレン１００を挿入した時点の、半径方向の断面図である。上述したように、挿入部２１５は、平面に形成されており、中子２００に形成された相対する挿入部２１５の平面間の距離は、第１当接部１１０の根元と第２当接部１５０の根元との間に開いた開口の幅よりも小さくなるように形成されている。

また、挿入部２１５の上方には、本体部１２０、１４０と当接するショルダー部２１７が形成されており、ケレン１００を中子２００に挿入した際には、そのショルダー部２１６が本体部１２０、１４０に当接した位置で、軸方向にスライドさせる。

図３は、中子２００の固定部２１６にケレン１００をスライドし、鋳型の内部に設置した時点の断面図である。図３に示すように、ケレン１００の本体部１２０、１４０に対して固定部２１６が嵌り込む形状となっている。このようなケレン１００と中子２００の構成によれば、上側の鋳型３１０と下側の鋳型３２０によって挟み込まれ、第１当接部１１０、第２当接部１５０、第３当接部１３０が上下方向から力を受けたとしても、ケレン１００全体が微妙に撓むことによりその力を逃がすことができる。つまり、キャビティ内壁と第１〜第３当接部の位置関係に若干の誤差があったとしても、ケレン１００の本体部１２０、１４０などが撓むことにより、その誤差を吸収することができる。更に、そのような場合であっても、各当接部が受ける力は、軸中心を向いているため、中子２００とケレン１００との装着が緩くなることはない。また、ケレン１００の第２当接部１３０の根元部分が、中子２００の固定部２１６の端部２３０に当接することにより、ケレン１００が中子２００に対して軸周りにずれることを防止できる。

図４（ａ）は、ケレン１００と中子２００との関係を示す側面図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＡ−Ａ断面図である。

図４（ａ）において、一点鎖線で示したものは、挿入部２１５に挿入したケレン１００であり、その右側の実線で示したものは、固定部２１６にスライドしたケレン１００である。図４（ｂ）に示すように、２つの挿入部２１５の幅は、２つの固定部２１６の幅より小さく形成されている。

図５は、本実施形態における中子２００及びケレン１００を用いて行なわれる鋳造を説明する図である。図５に示すように、ケレン１００が用いられる鋳型は、上型３１０と下型３２０とを有し、両者が形成するキャビティ５００内に矢印方向に溶湯を流し込むことでワークを鋳造する。なお、図５は、自動車のカムシャフトをワークとして鋳造する構成について例示したものである。キャビティ５００において、５１０で示される部分がカムにあたり、カムの強度を高めるため、鋳型に冷やし金６００が設けられている。このような鋳型において、溶湯がキャビティ５００内で凝固したら、型開きを行ない、ワークを取りだし、中子２００を抜く。ケレン１００は、ワーク内に埋め込まれたまま、その一部となる。

以上説明したように、本実施形態によれば、ケレンを溝部の挿入部に挿入した後、軸方向に移動させるだけで中子に対してケレンを装着することができ、ケレンを治具で変形させて中子を装着する必要がないため、容易にケレンの装着を行なうことができる。

本発明の実施形態に係る中子に対するケレンの装着構造を示す図である。 本発明の実施形態に係る中子とケレンの位置関係を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る中子とケレンの位置関係を示す断面図である。 本発明の実施形態に係る中子の構成を示す図である。 本発明の実施形態に係る中子とケレンを用いた鋳造方法について説明する図である。

符号の説明

１００ ケレン
２００ 中子

Claims (5)

1. 鋳型のキャビティ内に配置される棒状中子と、該棒状中子に装着されるケレンとを含むケレンの装着構造であって、
   前記棒状中子は、外周面に前記ケレンを嵌め込むための溝部を有し、
   前記ケレンは、
   前記溝部に嵌り合う本体部と、
   前記本体部から放射状に延設され、前記キャビティ内壁に当接する複数の当接部と、
   を備え、
   前記複数の当接部に含まれる２つの当接部間に、前記棒状中子を挿入するための開口を有し、
   前記溝部は、前記ケレンを挿入するための挿入部と、前記挿入部に挿入した前記ケレンを軸方向に移動させた場合に前記ケレンを固定する固定部とを含むことを特徴とするケレンの装着構造。
2. 前記挿入部の幅は、前記ケレンの開口の幅に対して小さく形成されていることを特徴とする請求項１に記載のケレンの装着構造。
3. 鋳造時のキャビティ内へ溶湯を流入する際の上流側に前記挿入部を形成し、下流側に前記固定部を形成することを特徴とする請求項１に記載のケレンの装着構造。
4. 前記ケレンは、１本の線材からなり、
   前記線材の両端部分が、キャビティ内壁に当接する第１、第２当接部を構成し、
   前記線材の中央部分が、凸状に曲折してキャビティ内壁に当接する第３当接部を構成し、
   前記線材の、前記第１当接部と前記第３当接部との間、及び、前記第２当接部と前記第３当接部との間の部分は、前記棒状中子の外周面に沿うように形成された本体部を構成することを特徴とする請求項１に記載のケレンの装着構造。
5. 鋳型のキャビティ内に配置される中子に装着されるケレンであって、
   １本の線材からなり、
   前記線材の両端部分が、キャビティ内壁に当接する第１、第２当接部を構成し、
   前記線材の中央部分が、凸状に曲折してキャビティ内壁に当接する第３当接部を構成し、
   前記線材の、前記第１当接部と前記第３当接部との間、及び、前記第２当接部と前記第３当接部との間の部分は、前記棒状中子の外周面に沿うように形成された本体部を構成することを特徴とするケレン。

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