JP2006320949A - 真空ダイカスト用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】
キャビティ内の空気を確実に吸引しつつ鋳造することができ、成形品に鋳巣が発生してしまうのをより確実に抑制することができる真空ダイカスト用金型を提供する。
【解決手段】
所望の輪郭形状を有したキャビティＣと、該キャビティＣと連通し、当該キャビティＣ内に溶融金属を流し込み得るゲートＧと、キャビティＣにおけるゲートＧの連通部Ｇａと略対向する部位と連通し、キャビティＣ内の空気を吸引して外部に排出する吸引用ランナ４とを有し、キャビティＣから空気を抜きつつ鋳造する真空ダイカスト用金型において、ゲートＧから分岐するとともに吸引用ランナ４と連通したバイパスランナＢを具備したものである。
【選択図】図３

Description

本発明は、キャビティから空気を抜きつつ鋳造する真空ダイカスト用金型に関するものである。

スクータ式の自動二輪車において一般に採用されている遠心クラッチは、エンジンの駆動により回転する駆動プーリとの間でＶベルトを懸架する従動プーリと、該従動プーリと連結されたドライブプレートと、該ドライブプレートの外周面に形成され、回転時の遠心力により側方へ移動可能なクラッチ部材と、側方へ移動したクラッチ部材と当接してドライブプレートとともに回転する出力用ハウジングと、該出力用ハウジングの中央から延設されて車両の後輪と減速機を介して連結されたシャフトとを有していた。

このうち従動プーリは、固定側テーパ面が形成された固定シーブと、該固定シーブの固定側テーパ面と向かい合った可動側テーパ面を有し、当該固定側テーパ面と可動側テーパ面との間で無端状ベルト（Ｖベルト）を懸架しつつ固定シーブと共に回転可能とされるとともに、当該固定シーブと近接又は離間可能とされた可動シーブとから主に構成され、可動シーブの固定シーブに対する近接又は離間動作により、車両の変速がなされるようになっていた。

ところで、近時においては、所望形状への成形を良好とすべく従動プーリ等をアルミ等の成形品で構成することとし、例えば真空ダイカスト法にて可動シーブや固定シーブを成形している。このうち可動シーブを真空ダイカスト法にて成形する場合、図７に示すように、キャビティＣと、供給路１０３及びゲートＧを介してアルミ材をキャビティＣ内に供給する供給部１０１と、吸引用ランナ１０４を介してキャビティＣ内の空気を吸引する吸引部１０２とを具備した金型（真空ダイカスト用金型）が使用される。

キャビティＣは、成形品形状（可動シーブの輪郭形状）を構成する金型の彫り込み部をいい、固定型と可動型とが合致して形成される。そして、供給部１０１から供給された溶融状態のアルミ材がゲートＧを通ってキャビティＣ内に流し込まれることにより、所望形状の可動シーブが成形されることとなり、アルミ材の冷却固化後、固定型から可動型を離間させれば、成形品である可動シーブを取り出すことができる。

一方、成形時、可動シーブ内に鋳巣が発生してしまい、その後の研磨加工等にて面粗度が悪化してしまうのを防止すべく、固定型と可動型とが合致した後には、吸引部１０２にてキャビティＣ内の空気が吸引され、真空状態（減圧状態）とした後、キャビティＣ内に溶融状態のアルミ材が流し込まれるようになっている。即ち、吸引部１０２が作用すると、キャビティＣ内の空気（ガス等も含む）が吸引用ランナ１０４から導出され、当該キャビティＣ内が真空状態とされるのである。

然るに、供給部１０１からゲートＧを介して供給されたアルミ材が、吸引作用で吸引用ランナ１０４に至り、吸引部１０２まで大量に流れ込んでしまうのを抑制するために、吸引用ランナ１０４の連通部１０４ａとゲートＧの連通部Ｇａとは、キャビティＣを挟んで対向する部位に形成されている。これにより、吸引部１０２による吸引作業が終了した直後（未だ吸引作用が残存している間）においても、供給部１０１からのアルミ材の供給作業を行わせることができ、鋳造工程のタクトタイムを向上させることができる。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。

しかしながら、上記従来の真空ダイカスト用金型においては、吸引用ランナ１０４の連通部１０４ａとゲートＧの連通部Ｇａとが、キャビティＣを挟んで対向する部位に形成されていたので、以下の如き問題があった。即ち、吸引部１０２を作動させてキャビティＣ内の空気を吸引用ランナ１０４を介して吸引する際、当該キャビティＣ内におけるゲートＧ側（吸引用ランナ１０４から遠い側）の空気が残存する可能性があり、その残存した空気が成形品内に取り込まれて鋳巣が生じてしまうという不具合があった。尚、成形品内に鋳巣があると、後工程にて研磨加工等を施した場合、加工面に凹凸が生じてしまい面粗度が悪化してしまうという不具合がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、キャビティ内の空気を確実に吸引しつつ鋳造することができ、成形品に鋳巣が発生してしまうのをより確実に抑制することができる真空ダイカスト用金型を提供することにある。

請求項１記載の発明は、所望の輪郭形状を有したキャビティと、該キャビティと連通し、当該キャビティ内に溶融金属を流し込み得るゲートと、前記キャビティにおける前記ゲートの連通部と略対向する部位と連通し、前記キャビティ内の空気を吸引して外部に排出する吸引用ランナとを有し、キャビティから空気を抜きつつ鋳造する真空ダイカスト用金型において、前記ゲートから分岐するとともに前記吸引用ランナと連通したバイパスランナを具備したことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の真空ダイカスト用金型において、前記バイパスランナは、前記ゲートの延設方向から略直交する方向に分岐したことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は請求項２記載の真空ダイカスト用金型において、前記キャビティは、プーリの外輪郭に倣った輪郭形状とされるとともに、前記ゲートから溶融状態のアルミ材が流し込まれることを特徴とする。

請求項１の発明によれば、ゲートから分岐するとともに吸引用ランナと連通したバイパスランナを具備したので、キャビティ内の空気を確実に吸引しつつ鋳造することができ、成形品に鋳巣が発生してしまうのをより確実に抑制することができる。

請求項２の発明によれば、バイパスランナは、ゲートの延設方向から略直交する方向に分岐しているので、当該ゲートからキャビティに向かって流し込まれる溶融金属が成形初期からバイパスラインに至ってしまうのを確実に回避することができる。

請求項３の発明によれば、鋳巣の発生が抑制されたアルミ製のプーリを成形することができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る真空ダイカスト用金型は、スクータ型の自動二輪車における遠心クラッチ装置の従動プーリを鋳造するためのものである。かかる遠心クラッチ装置は、スクータ型の自動二輪車におけるエンジン駆動力の伝達及びその遮断を行わせるもので、図４に示すように、従動プーリ７と、ドライブプレート１０と、出力用ハウジング１１と、シャフト１２と、クラッチ部材１３とから主に構成されている。

従動プーリ１は、二輪車のエンジンの駆動により回転する駆動プーリ（不図示）との間で樹脂製のＶベルト１４（無端状ベルト）を懸架可能とされたものである。かかる従動プーリ１は、アルミ成形品から成る固定シーブ２及び可動シーブ３から構成され、これら固定シーブ２及び可動シーブ３の離間部にはテーパ面（固定側テーパ面ａ及び可動側テーパ面ｂ）が形成されている。これら対向するテーパ面にＶベルト１４が嵌入して駆動プーリとの間で当該Ｖベルト１４を懸架するようになっている。

固定シーブ８の内部には、ニードルベアリングＢ１及びボールベアリングＢ２が配設され、シャフト１２を回転自在に挿通可能とされている。この固定シーブ８の外周には可動シーブ９がスプライン嵌合にて組み付けられており、Ｖベルト１４の回転と共に両シーブが回転し得るとともに、可動シーブ９が固定シーブ８に対して近接又は離間可能とされている。尚、同図中符号ＳＰは、可動シーブ９を固定シーブ８側に付勢したスプリングを示している。

可動シーブ９は、図２及び図３に示すように、ドライブプレート１０側に突出形成されたカム部９ａが形成されており、かかるカム部９ａの作用により、ドライブプレート１０を従動プーリ７に対して相対的に回転させ、例えば車両のスムーズな発進を行わせることができるようになっている。ドライブプレート１０は、従動プーリ７の固定シーブ８に連結されて当該従動プーリ７とともに回転可能なもので、その外周面には、径方向（図１中上下方向）へ移動可能な摩擦材から成るクラッチ部材１３が配設されている。

そして、従動プーリ７の回転が所定以上となると、その遠心力にて拡径する方向へクラッチ部材１３が移動し、出力用ハウジング１１のフランジ部内周面に当接可能して当該出力用ハウジング１１を連れ回しするよう構成されており、これにより、シャフト１２が回転して自動二輪車の後輪（不図示）を駆動し得るようになっている。

ここで、本実施形態に係る上記可動シーブ９（固定シーブ８も同様）は、図１乃至図３に示す真空ダイカスト用金型を用いた鋳造にて成形される。かかる真空ダイカスト用金型は、可動型１、固定型２及び駒３により主に構成されており、可動型１と固定型２とが合致してキャビティＣが形成されるようになっている。尚、同図中符号１ａ及び２ａは、可動型１及び固定型２に配設され、キャビティＣを形成するためのボス部を示している。

キャビティＣは、成形品である可動シーブ９に倣った輪郭形状を有した金型（可動型１及び固定型２）の彫り込み部から成り、溶融状態のアルミ材が流し込まれることにより、その輪郭形状が転写されて当該可動シーブ９を成形し得るよう構成されている。また、駒３がシリンダＳにより移動して、その先端側がキャビティＣに対して進退可能とされており、この駒３により、可動シーブ９のカム部９ａにおける逆勾配面が形成されるようになっている。

更に、キャビティＣには、図３に示すように、ゲートＧ及び吸引用ランナ４が連通されている。ゲートＧは、複数本（本実施形態においては４本）の流路から成り、それぞれの先端に形成された連通部ＧａにてキャビティＣと連通しているとともに、供給路５ａを介して供給部５と連通している。これにより、供給部５から供給された溶融状態のアルミ材は、供給路５ａを通って各ゲートＧに至り、それぞれの連通部ＧａからキャビティＣ内に流し込まれることとなる。

一方、吸引用ランナ４は、キャビティＣにおけるゲートＧの連通部Ｇａと略対向する部位（図中上端側）と連通部４ａにて連通しているとともに、導出路４ｂを介して吸引部６と連通している。吸引部６は、負圧を発生し得る手段から成り、キャビティＣ内の空気（ガス等を含む）を吸引して導出路４ｂを介して外部に排出し、当該キャビティＣ内部を真空状態（減圧状態）とし得るものである。

これにより、所謂真空ダイカスト法によりアルミ材を鋳造して成形品を得ることができる。即ち、可動型１を固定型２に合致させてキャビティＣを形成した後、吸引部６を駆動させて、吸引用ランナ４にて空気を抜いて真空状態としつつ、供給部５から溶融状態のアルミ材をキャビティＣ内に流し込めば、当該キャビティＣの輪郭形状が転写されて可動シーブ９を成形することができるのである。

ここで、本実施形態においては、ゲートＧと吸引用ランナ４とを連通させたバイパスランナＢが形成されている。かかるバイパスランナＢは、キャビティＣの外周縁に沿って吸引用ランナ４を左右方向に延長させた流路から成るとともに、その先端がゲートＧに対して略直交する方向にて接続されている。即ち、バイパスランナＢは、ゲートＧから略直交する方向に分岐するとともに吸引用ランナ４と連通しているのである。

これにより、吸引部６を駆動させると、連通部４ａ（吸引用ランナ４に近い側）からキャビティＣ内の空気が吸引されると同時に、連通部ＧａからもバイパスランナＢを介して空気が吸引されるので、キャビティＣ内におけるゲートＧ側（吸引用ランナ４から遠い側）の空気をも確実に吸引することができる。従って、キャビティ内の空気を確実に吸引しつつ鋳造することができ、成形品に鋳巣が発生してしまうのをより確実に抑制することができる。

ところで、供給路５ａを通ってゲートＧに至った溶融状態のアルミ材は、空気等に比べて質量が大きく、流動時においては枝分かれの流路があっても直進し易い性質であるため、ゲートＧの延設方向と略直交したバイパスランナＢ側へは流動し難い。このため、供給部５から溶融状態のアルミ材を供給した場合、そのアルミ材のほとんどはゲートＧからキャビティＣ側へ流れ、バイパスランナＢ側へはほとんど流動しないようになっている。

尚、成形初期（吸引部６による吸引が終了した直後であって供給部５から溶融状態のアルミ材が供給される初期）においては、バイパスライナＢ側へのアルミ材の流れが抑制される一方、成形後期（キャビティＣ内に溶融状態のアルミ材が充填される直前）においては、当該アルミ材の流れが鈍るため、バイパスライナＢ側へ流れることとなるが、成形後期には吸引部６による空気の吸引を行っておらず、影響はない。即ち、成形品の鋳巣を抑制するには、従来では成形初期において残存し易かったキャビティＣのゲートＧ側の空気をも確実に抜いてしまうことが重要なのである。

然るに、溶融状態のアルミ材の上記性質から、バイパスランナＢは、ゲートＧから分岐して吸引用ランナ４と連通していればよく、本実施形態の如く略直交した方向に分岐したものに代え、所定角度で分岐したものとしてもよい。但し、本実施形態の如くバイパスランナＢをゲートＧの延設方向から略直交する方向に分岐させれば、当該ゲートＧからキャビティＣに向かって流し込まれる溶融金属が成形初期からバイパスライン４に至ってしまうのを確実に回避することができる。

上記実施形態によれば、鋳巣の発生が抑制されたアルミ製の従動プーリにおける可動シーブ３を成形することができる。また、本実施形態に係る真空ダイカスト用金型（キャビティの輪郭形状を変えたもの）を用いて固定シーブ２を成形することができ、この固定シーブ２と可動シーブ３とを組み合わせれば、鋳巣の発生が抑制されたアルミ製の従動プーリとすることができる。

以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えばプーリとは異なる他の金属製成形品を鋳造にて成形するための真空ダイカスト用金型としてもよい。但し、鋳造される成形品として、後工程で研磨加工等の表面加工が施され、面粗度を良好とするものに適用するのが好ましい。また、本実施形態においては、ゲートＧが４本とされているが、成形品の形状や大きさにより任意の本数としてもよい。

ゲートから分岐するとともに吸引用ランナと連通したバイパスランナを具備した真空ダイカスト用金型であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたものにも適用することができる。

本発明の実施形態に係る真空ダイカスト用金型を示す縦断面図 同真空ダイカスト用金型における可動型を示す上面図 同真空ダイカスト用金型におけるキャビティ及び該キャビティと連通した構成要素を示す模式図 同真空ダイカスト用金型にて成形されるプーリを具備した遠心クラッチ装置を示す断面図 同真空ダイカスト用金型にて成形されるプーリ（可動シーブ）を示す上面図 図５におけるＶＩ−ＶＩ線断面図 従来の真空ダイカスト用金型におけるキャビティ及び該キャビティと連通した構成要素を示す模式図

符号の説明

１ 可動型
２ 固定型
３ 駒
４ 吸引用ランナ
４ａ 連通部
５ 供給部
６ 吸引部
７ 従動プーリ
８ 固定シーブ
９ 可動シーブ
１０ ドライブプレート
１１ 出力用ハウジング
１２ シャフト
１３ クラッチ部材
１４ Ｖベルト
Ｃ キャビティ
Ｇ ゲート
Ｇａ 連通部
Ｂ バイパスランナ

Claims (3)

1. 所望の輪郭形状を有したキャビティと、
   該キャビティと連通し、当該キャビティ内に溶融金属を流し込み得るゲートと、
   前記キャビティにおける前記ゲートの連通部と略対向する部位と連通し、前記キャビティ内の空気を吸引して外部に排出する吸引用ランナと、
   を有し、キャビティから空気を抜きつつ鋳造する真空ダイカスト用金型において、
   前記ゲートから分岐するとともに前記吸引用ランナと連通したバイパスランナを具備したことを特徴とする真空ダイカスト用金型。
2. 前記バイパスランナは、前記ゲートの延設方向から略直交する方向に分岐したことを特徴とする請求項１記載の真空ダイカスト用金型。
3. 前記キャビティは、プーリの外輪郭に倣った輪郭形状とされるとともに、前記ゲートから溶融状態のアルミ材が流し込まれることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の真空ダイカスト用金型。

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