JP2007203316A - 低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】鋳造時に加圧室を加圧する際に、加圧室と第１溶湯室とを連通する溶湯取入口を確実に塞ぐことができる低圧鋳造装置、及び当該低圧鋳造装置を用いて低圧鋳造を行う低圧鋳造方法の提供。
【解決手段】ゲート２０ａを介してキャビティ２０ｂに連通するストーク１１の下端に対向する位置には、加圧ポット４０の底面の貫通孔４０ａが形成されている。貫通孔４０ａとストーク１１下端との間には、溶湯２の流れにより押圧されて移動（駆動）するセルフ弁４３が設けられている。セルフ弁４３は、加圧ポット４０内を加圧していないときに、第１溶湯室３１側から加圧ポット４０側へ溶湯２がセルフ弁４３を押圧することにより連通位置となり、加圧ポット４０内を加圧しているときに、加圧ポット４０側から第１溶湯室３１側へ溶湯２がセルフ弁４３を押圧することにより連通遮断位置となる。
【選択図】図４

Description

本発明は低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法に関し、特に加圧室内の溶湯がストークを介してキャビティ内へ充填される低圧鋳造装置、及び当該低圧鋳造装置を用いて行う低圧鋳造方法に関する。

従来より、低圧鋳造装置としては、上下方向に延在するストークと、ストークの上端とゲートを介して連通するキャビティが形成された金型とを有する鋳造機を備える構成のものが知られている。

特開２００３−３１１３８７号公報にはこの構成の低圧鋳造装置が記載されている。ストークの下端は加圧室たる密閉ポット内に開口しており、鋳造は、密閉ポット内を加圧することにより当該密閉ポット内の溶湯をストークの下端からストーク内へ流入させ、ストーク及びゲートを介してキャビティ内へ充填することにより行われる。

密閉ポットの下部は、給湯室内に保持されている溶湯内に配置されており、密閉ポットの下部には、密閉ポット内と給湯室内とを連通する溶湯取入口が形成されている。溶湯取入口には杵状バルブが設けられている。鋳造時に密閉ポット内を加圧する際に、杵状バルブの先端が溶湯取入口を塞ぐことにより、密閉ポット内と給湯室内とが連通遮断状態となるように構成されている。また、杵状バルブの先端が溶湯取入口を開くことにより密閉ポット内と給湯室内とが連通状態となる。杵状バルブの開閉は、シリンダ及びシリンダに接続されたロッド、アーム等により構成される機械的な駆動機構により駆動されて行われる。
特開２００３−３１１３８７号公報（３頁〜４頁、図１〜図３）

上記公報記載の低圧鋳造装置では、密閉ポット内と給湯室内とを連通する溶湯取入口を開閉する杵状バルブは、給湯室内と大気とを遮蔽するための蓋体に形成された貫通孔たるガイドにより支持された状態で、シリンダ及びシリンダに接続されたロッド、アーム等により構成される機械的な駆動機構により駆動される。

通常、上述の蓋体はセラミック等により構成されており、熱膨張を考慮して杵状バルブと蓋体のガイドとの間には、２〜３ｍｍ程度のクリアランスが確保される必要がある。このため鋳造時に密閉ポット内を加圧する際に、ガイドに支持される杵状バルブの先端によって正確に溶湯取入口を塞ぐことにより密閉ポット内と給湯室内とを連通遮断状態とすることは困難であった。

更に、溶湯取入口は溶湯の中に位置しているため、シリンダ、ロッド、アーム等により構成される機械的な駆動機構が正確に駆動しているように見えても、実際に、杵状バルブの先端が確実に溶湯取入口を塞いでいるか否かを目視により確認することはできない。

そこで、本発明は、鋳造時に加圧室を加圧する際に、溶湯取入口を確実に塞ぐことができる低圧鋳造装置、及び当該低圧鋳造装置を用いて低圧鋳造を行う低圧鋳造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、上下方向に延在するストーク１１と、該ストーク１１の上端とゲート２０ａを介して連通するキャビティ２０ｂが形成された金型２０とを有する鋳造機１０と、溶湯２が貯留される加圧室４０、１４０と、該加圧室４０、１４０へ供給される溶湯２が貯留される第１溶湯室３１、１３１と、該加圧室４０、１４０と該第１溶湯室３１、１３１との間に設けられ、該加圧室４０、１４０と該第１溶湯室３１、１３１とを連通する連通位置と、該加圧室４０、１４０と該第１溶湯室３１、１３１との連通を遮断する連通遮断位置との間で移動可能な弁４３、１４３と、該加圧室４０、１４０内を加圧可能な加圧手段とを備え、該ストーク１１の下端は該加圧室４０、１４０内において開口し、該加圧手段によって該加圧室４０、１４０内が加圧されることにより、該加圧室４０、１４０内の溶湯２を該ストーク１１の下端から該ストーク１１内へ流入させ該ストーク１１及び該ゲート２０ａを介して該キャビティ２０ｂ内へ充填可能な低圧鋳造装置１、１０１において、該弁４３、１４３は、該加圧手段によって該加圧室４０、１４０内を加圧していないときに、該第１溶湯室３１、１３１側から該加圧室４０、１４０側へ溶湯２が該弁４３、１４３を押圧することにより該連通位置となり、該加圧手段によって該加圧室４０、１４０内を加圧しているときに、該加圧室４０、１４０側から該第１溶湯室３１、１３１側へ溶湯２が該弁を押圧することにより該連通遮断位置となるセルフ弁４３、１４３からなる低圧鋳造装置１、１０１を提供している。セルフ弁４３とは、機械的な駆動機構等により駆動される弁ではなく、加圧室４０、１４０側と第１溶湯室３１、１３１側との間の圧力差により駆動されて移動する弁をいう。

ここで、該金型２０には、該ストーク１１と該キャビティ２０ｂとの連通を遮断する遮断状態位置と、該ストーク１１と該キャビティ２０ｂとが連通している状態となる連通状態位置との間で移動可能な遮断部材２１Ａが設けられ、該加圧室４０、１４０内の溶湯２を該キャビティ２０ｂ内へ充填した後であって該ストーク１１内の溶湯２が凝固する前に、該遮断部材２１Ａを該連通状態位置から該遮断状態位置へと移動させる遮断部材移動手段２１Ｂを備えることが好ましい。

また、該金型２０には、該遮断部材２１Ａを該連通状態位置から該遮断状態位置へと移動させた後であって該ストーク１１内の溶湯２が凝固する前に、該ストーク１１内へエアを供給可能なエア供給手段２１ａ、２１Ｆが設けられていることが好ましい。

また、本発明は、上記低圧鋳造装置１、１０１を用いて低圧鋳造を行う低圧鋳造方法を提供している。

本発明の請求項１記載の低圧鋳造装置、請求項４記載の低圧鋳造方法によれば、加圧室と第１溶湯室との間に設けられ、加圧室と第１溶湯室とを連通する連通位置と、加圧室と第１溶湯室との連通を遮断する連通遮断位置との間で移動可能な弁を備え、弁は、加圧手段によって加圧室内を加圧していないときに、第１溶湯室側から加圧室側へ溶湯が弁を押圧することにより連通位置となり、加圧手段によって加圧室内を加圧しているときに、加圧室側から第１溶湯室側へ溶湯が弁を押圧することにより連通遮断位置となるセルフ弁からなるため、弁を駆動するための機械的な駆動機構を設けずに済み、低圧鋳造装置の構成を簡単にすることができる。

また弁は、機械的な駆動機構により駆動されるのではなく、加圧室側と第１溶湯室側との間の圧力差により駆動される。このため、弁の駆動の精度は、機械的な駆動機構の寸法誤差やクリアランス等に因らず、常に良好な遮断状態を維持することができる。従って、弁の開閉の信頼性を高くすることができる。

本発明の請求項２記載の低圧鋳造装置、及び請求項４記載の低圧鋳造方法によれば、金型には、ストークとキャビティとの連通を遮断する遮断状態位置と、ストークとキャビティとが連通している状態となる連通状態位置との間で移動可能な遮断部材が設けられ、加圧室内の溶湯をキャビティ内へ充填した後であってストーク内の溶湯が凝固する前に、遮断部材を連通状態位置から遮断状態位置へと移動させる遮断部材移動手段を備えるため、遮断部材よりもゲート寄りの位置の湯道内の溶湯に対して押し湯を行うことが可能となる。

本発明の請求項３記載の低圧鋳造装置、請求項４記載の低圧鋳造方法によれば、金型には、遮断部材を連通状態位置から遮断状態位置へと移動させた後であってストーク内の溶湯が凝固する前に、ストーク内へエアを供給可能なエア供給手段が設けられているため、ゲート近傍のストーク内の溶湯を確実にゲートから離間した位置へ後退させることができる。このため、ストーク内で溶湯が凝固することを確実に防止することができる。

本発明の実施の形態による低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法について図１乃至図５を参照しながら説明する。図１に示されるように、低圧鋳造装置１は鋳造機１０と溶湯室３０と加圧ポット４０と図示せぬ制御装置とを備えている。

溶湯室３０は、第１溶湯室３１と第２溶湯室３２とストッパ駆動シリンダ３３と湯面センサー３４と第１溶湯室蓋３５とを有しており、第１溶湯室３１と第２溶湯室３２とは、溶湯室連通路３０ａを介して接続されている。第２溶湯室３２内には第１溶湯室３１内へ供給するための溶湯２が保持されており、溶湯室連通路３０ａと第２溶湯室３２との接続位置には座３０Ａが設けられている。座３０Ａには鉛直方向に伸びる略棒状のストッパ３６の下端が対向して設けられており、ストッパ３６の上端は、ストッパ駆動シリンダ３３の出力軸に接続されている。ストッパ駆動シリンダ３３は図示せぬ制御装置に接続されている。ストッパ駆動シリンダ３３が駆動することによりストッパ３６が上下して、ストッパ３６の下端が座３０Ａの位置において溶湯室連通路３０ａを開閉することができるように構成されている。

第１溶湯室３１の上部は第１溶湯室蓋３５によって覆われており、第１溶湯室３１には第２溶湯室３２から溶湯室連通路３０ａを介して流入してきた溶湯２が保持されている。第１溶湯室蓋３５には２つの貫通孔が形成されている。一方の貫通孔には、湯面センサー３４に設けられている湯面検出棒３４Ａが貫通しており、湯面検出棒３４Ａの下端が溶湯２の湯面に接触することにより湯面位置が所定の位置に到達したことを検出可能である。

加圧ポット４０は略円筒形状をしており、加圧ポット４０の軸方向は鉛直方向に指向し、その上端は第１溶湯室蓋３５の他方の貫通孔の開口部に固定されて保持されている。加圧ポット４０の下部は第１溶湯室３１内に配置されており、第１溶湯室３１内に保持されている溶湯２中に位置している。加圧ポット４０の下端は底面によって塞がれており、底面の略中央位置には、円形の貫通孔４０ａが形成されている。加圧ポット４０の上端は開口しており開口部には栓４１が設けられている。栓４１には２つの栓貫通孔が形成されており、一方の栓貫通孔には後述のストーク１１が貫通している。他方の栓貫通孔には管部材４２の一端が接続され、管部材４２の他端には、図示せぬ制御装置に接続された図示せぬ加圧装置が接続されている。加圧ポット４０は加圧室に相当し、図示せぬ加圧装置は加圧手段に相当する。

鋳造機１０はストーク１１と金型２０とを備えている。ストーク１１は上下方向に延在しており、ストーク１１の上端は、湯道２０ｃ及びゲート２０ａを介して金型２０内に形成されたキャビティ２０ｂに連通し、下端は、加圧ポット４０内において、底面の貫通孔４０ａに対向して開口している。また、下端近傍のストーク１１の側面には、ストーク下端部貫通孔１１ａが複数形成されており、加圧ポット４０内の溶湯２がストーク１１内へ流入可能である。

ストーク１１の下端と底面の貫通孔４０ａとの間には、セルフ弁４３が設けられている。セルフ弁４３とは、機械的な駆動機構等により駆動される弁ではなく、加圧ポット４０内外の圧力差により押圧されて移動（駆動）する弁をいう。セルフ弁４３は、図１に示されるように、それぞれ中空の略円錐形状部４３Ａと円筒部４３Ｂとを有しており、これらは比重が略３．５程度のセラミックスにより一体で構成されている。比重が３．５程度であるため、比重が２．５程度の溶湯２が停止状態であれば、比重差によりセルフ弁４３は沈下する動きとなる。円筒部４３Ｂの外径はストーク１１の内径よりも小さく、円筒部４３Ｂの上端部はストーク１１内にストーク１１と略同軸的に配置されている。円筒部４３Ｂの下端は、略円錐形状部４３Ａの最拡径部に同軸的に接続されている。

円筒部４３Ｂの周面上であって円筒部４３Ｂの軸方向における略中央位置には、円筒部４３Ｂから突出するフランジ４３Ｃが設けられている。フランジ４３Ｃはストーク１１の下端に当接可能である。セルフ弁４３は鉛直方向に移動可能であり、鉛直下方へ移動して略円錐形状部４３Ａが貫通孔４０ａを塞ぐことができる。セルフ弁４３が傾いても貫通孔４０ａの遮断性能を維持することができるように構成されている。また、上方へ移動してゆくと、円筒部４３Ｂのフランジ４３Ｃがストーク１１の下端に当接する。このためセルフ弁４３は、底面の貫通孔４０ａとストーク１１の下端との間から外れないように構成されている。

セルフ弁４３の略円錐形状部４３Ａが貫通孔４０ａを塞いでいるセルフ弁４３の位置は、加圧ポット４０と第１溶湯室３１との連通を遮断する連通遮断位置に相当し、略円錐形状部４３Ａが貫通孔４０ａを塞いでいないセルフ弁４３の位置は、加圧ポット４０と第１溶湯室３１とを連通する連通位置に相当する。セルフ弁４３は、後述のように、図示せぬ加圧装置によって加圧ポット４０内を加圧していないときに、第１溶湯室３１側から加圧ポット４０側へ溶湯２がセルフ弁４３を押圧することにより連通位置となり、図示せぬ加圧装置によって加圧ポット４０内を加圧しているときに、加圧ポット４０側から第１溶湯室３１側へ溶湯２がセルフ弁４３を押圧することにより連通遮断位置となるように構成されている。

セルフ弁４３を用いたため、弁を駆動するための機械的な駆動機構を設けずに済み、低圧鋳造装置１の構成を簡単にすることができる。またセルフ弁４３は、機械的な駆動機構により駆動されるのではなく、加圧ポット４０側と第１溶湯室３１側との間の圧力差により駆動される。このため、セルフ弁４３の駆動の精度は、機械的な駆動機構の寸法誤差やクリアランス等に因らず、常に良好な遮断状態を維持することができる。従って、セルフ弁４３の開閉の信頼性を高くすることができる。

金型２０は、上型２１と、下型２２と、図示せぬ減圧装置と図示せぬ型締め限リミットスイッチと、図示せぬ遮断部材リミットスイッチとを有している。上型２１と下型２２とは分割面において分割可能である。下型２２は、栓４１の鉛直上方に配置された金型載置台３７上に載置されている。上型２１は上下方向へ移動可能であり、鉛直下方へ移動してゆき、下型２２に当接することにより型締めが行われるように構成されている。上型２１と下型２２とが型締めされた状態となったときに、図示せぬ型締め限リミットスイッチがＯＮとなる。

型締めされることによりキャビティ２０ｂ、ゲート２０ａ、及び、ストーク１１とゲート２０ａとを連通する湯道２０ｃが、上型２１と下型２２とによって形成される。本実施の形態では、略円環形状をなす鋳造品をその軸が鉛直方向に指向した位置関係で鋳造するため、キャビティ２０ｂは、図１に示されるように、ストーク１１の上端に接続されている湯道２０ｃの位置から左右方向に離間した位置に形成されているように図中に現れており、ゲート２０ａとストーク１１とを連通する湯道２０ｃも同様に図の左右方向へ延出して形成されているように現れている。図示せぬ減圧装置は、排気弁２３及び管部材２４を介してキャビティ２０ｂに連通しており、キャビティ２０ｂ内を減圧可能である。図示せぬ減圧装置及び排気弁２３は、図示せぬ制御装置に接続されている。

上型２１には、遮断部材２１Ａと、遮断部材移動シリンダ２１Ｂと、押し湯部材２１Ｃと、押し湯部材移動シリンダ２１Ｄと、鋳造品を上型２１から押し出すための押し出しピン２１Ｅと、図示せぬエア供給装置とが設けられている。遮断部材２１Ａは湯道２０ｃに設けられており、遮断部材移動シリンダ２１Ｂの出力軸に接続されている。遮断部材移動シリンダ２１Ｂは図示せぬ制御装置に接続されており、遮断部材移動シリンダ２１Ｂの駆動によって遮断部材２１Ａは鉛直方向へ移動可能である。遮断部材２１Ａが下方へ移動して湯道２０ｃを塞ぐことによってストーク１１とキャビティ２０ｂとは連通が遮断される。このとき図示せぬ遮断部材リミットスイッチがＯＮとなるように構成されており、このときの遮断部材２１Ａの位置は遮断状態位置に相当する。また、遮断部材２１Ａが上方へ移動して、ストーク１１とキャビティ２０ｂとが連通している状態となったときの位置は連通状態位置に相当する。遮断部材移動シリンダ２１Ｂ及び図示せぬ制御装置は遮断部材移動手段に相当する。

遮断部材２１Ａには貫通孔２１ａが形成されており、貫通孔２１ａの一端は湯道２０ｃに開口し、他端には図示せぬエア供給装置が接続されている。エア供給装置は図示せぬ制御装置に接続されている。湯道２０ｃに開口する貫通孔２１ａの一端の開口部には、多孔質の金属からなる閉塞部材２１Ｆが開口部を塞ぐようにして設けられている。閉塞部材２１Ｆは、エアは通過可能であるが溶湯２は通過不能である。従って、図示せぬエア供給装置からのエアは貫通孔２１ａ内を通り閉塞部材２１Ｆ内を通り、湯道２０ｃ内へ流入可能である。図示せぬエア供給装置、貫通孔２１ａ、及び閉塞部材２１Ｆはエア供給手段に相当する。

押し湯部材２１Ｃは、ゲート２０ａに接続されている湯道２０ｃであって遮断部材２１Ａよりもゲート２０ａ寄りの位置に設けられており、押し湯部材移動シリンダ２１Ｄの出力軸に接続されている。押し湯部材移動シリンダ２１Ｄは図示せぬ制御装置に接続されている。押し湯部材移動シリンダ２１Ｄが駆動することにより、押し湯部材２１Ｃが鉛直方向へ移動する。キャビティ２０ｂ及び湯道２０ｃ内に溶湯２が充填されている状態のときに、図１に示される状態から下方へ移動してゆくことにより、湯道２０ｃ内の溶湯２に対して押し湯を行うことができ、鋳造品に巣が発生することを防止することができる。

低圧鋳造方法では、先ず、鋳造準備を行う。鋳造準備では、上型２１と下型２２とが分割されて型開きしている状態から上型２１を鉛直下方へ、上型２１と下型２２とが型締めされた状態となることにより図示せぬ型締め限リミットスイッチがＯＮとなるまで移動させてゆく。

この間に、図１のＡ１で示されるように、ストッパ３６を上昇させ、ストッパ３６の先端が座３０Ａの位置において溶湯室連通路３０ａを開いた状態とする。このことにより、図１の矢印Ａ２で示されるように、溶湯２は第２溶湯室３２内から第１溶湯室３１内へと流入する。そして、図２に示されるように、湯面センサー３４によって第１溶湯室３１内の溶湯２の湯面が所定の位置に達したことを検出すると、図２の矢印Ｂで示されるようにストッパ３６を下降させてゆき、ストッパ３６の下端が座３０Ａの位置において溶湯室連通路３０ａを閉じた状態とする。

このとき、第１溶湯室３１内の溶湯２の湯面の位置と、加圧ポット４０内の溶湯２の湯面の位置との間には、図２に示されるように、高さに差が生ずる。また、このときには加圧ポット４０内は加圧されておらず大気開放状態となっている。このため、第１溶湯室３１内の溶湯２は大気圧により、加圧ポット４０の底面の貫通孔４０ａにおいてセルフ弁４３を加圧ポット４０内方へ、即ち、鉛直上方へ押圧して連通位置とし、加圧ポット４０内へ流入する。このことにより、図３に示されるように、第１溶湯室３１内の溶湯２の湯面の位置と、加圧ポット４０内の溶湯２の湯面の位置とが一致し、鋳造準備が完了する。

次に、金型２０の排気弁２３を所定量に絞った状態で開いて、所定時間キャビティ２０ｂ内を徐減圧する。このときには加圧ポット４０内は減圧しない。このことにより、溶湯２はストーク１１内を静かに上昇してゆく。次に、金型２０の排気弁２３を大きく開くことにより図４の矢印Ｃ１で示されるようにキャビティ内を排気して高真空とし、これと同時に加圧ポット４０内を密閉し、図４の矢印Ｃ２で示されるように図示せぬ加圧装置によってエアを加圧ポット４０内に供給することにより略５〜１０気圧程度に加圧する。

このとき、加圧ポット４０内は加圧されているため、加圧ポット４０の底面の貫通孔４０ａの位置においては、溶湯２は加圧ポット４０内から第１溶湯室３１の方向へ向かって流れる。このため、セルフ弁４３は、加圧ポット４０側から第１溶湯室３１側へ溶湯２によって押圧されて、貫通孔４０ａを塞ぐ連通遮断位置となる。このことにより、加圧ポット４０内の溶湯２は、加圧ポット４０内から第１溶湯室３１へと流出せずに、ストーク１１内にのみ流入してゆく。そして、図４に示されるように、ストーク１１、湯道２０ｃ、及びゲート２０ａを通してキャビティ２０ｂ内に溶湯２が充填される。

溶湯２を充填した後であってストーク１１内の溶湯２が凝固する前である所定時間経過後に、図５に示されるように、遮断部材２１Ａを下方へ移動させて湯道２０ｃを塞ぐことによって、ストーク１１とキャビティ２０ｂとの連通を遮断する。このとき、遮断部材リミットスイッチがＯＮとなる。その後所定時間経過した後に、図示せぬ制御装置は排気弁２３を閉じ、ストーク内溶湯後退工程を行う。ストーク内溶湯後退工程では、遮断部材２１Ａの貫通孔２１ａを通して図示せぬエア供給装置から湯道２０ｃ及びストーク１１内へエアを供給し、ストーク１１内の溶湯２の湯面を湯道２０ｃから離間した位置に下降させる。そして、エアを供給し始めてから所定時間経過後に、エアの供給を停止する。以上がストーク内溶湯後退工程である。ストーク内溶湯後退工程はストーク１１内の溶湯２が凝固する前に行われる。

また、ストーク内溶湯後退工程を行っている最中に押し湯工程を行う。押し湯工程では、押し湯部材２１Ｃを図５に示される状態から所定時間下方へ移動させ続け、湯道２０ｃ内の溶湯２に対して押し湯を行う。所定時間が経過したら、押し湯部材２１Ｃを上方へ後退させる。以上が押し湯工程である。

次に、上型２１を鉛直上方へ移動させてゆき型開きを行う。このとき、キャビティ２０ｂ内で凝固した鋳造品は、上型２１に付着している。次に、キャビティ２０ｂ内で凝固した鋳造品を、押し出しピン２１Ｅと押し湯部材２１Ｃとを下降させることにより上型２１から取り外す。そして、キャビティ２０ｂ、ゲート２０ａ、及び湯道２０ｃを画成する上型２１、下型２２の部分にエアブローを行い、離型剤を塗布して、次回の鋳造の準備をする。以上を繰返すことにより低圧鋳造を繰返し行う。

本発明による低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、加圧ポット４０、第１溶湯室３１、第２溶湯室３２等の形状は本実施の形態の形状に限定されない。また、本実施の形態における加圧ポット４０のように、その下部が第１溶湯室３１内に配置されている構成でなくてもよい。また、セルフ弁４３は、ストーク１１の下端と、加圧ポット４０と第１溶湯室３１とを連通する貫通孔４０ａとの間に配置されていなくてもよい。

例えば、図６に示されるように、加圧ポット４０に代えて容積の大きな加圧室１４０を低圧鋳造装置１０１が有する構成とし、加圧室１４０と第１溶湯室１３１とを隣接して配置してもよい。この場合には、加圧室１４０の内壁を機密性の高い容器構造とし、その一部に加圧室１４０と第１溶湯室１３１との間を連通可能な貫通孔１４０ａを形成する。加圧室１４０内であって貫通孔１４０ａに対向する位置にはセルフ弁１４３が設けられる。

セルフ弁１４３の略円錐形状部１４３Ａの一部は、本実施の形態のセルフ弁４３と同様であり、セルフ弁１４３の円筒部１４３Ｂにおいては、加圧室１４０の上端を塞ぐ加圧室蓋１４１から鉛直下方に延出する支持棒１４１Ａの下端が、セルフ弁１４３の円筒部１４３Ｂの上端から内部へと挿入されている。セルフ弁１４３は、鉛直下方へ移動して略円錐形状部１４３Ａが貫通孔１４０ａを塞ぎ、また、上方へ移動してゆくと、セルフ弁１４３の内部において略円錐形状部１４３Ａに支持棒の下端が当接する。このためセルフ弁１４３は、底面の貫通孔１４０ａと支持棒の下端との間から外れないように構成されている。円筒部１４３Ｂの側面には、本実施の形態の円筒部４３Ｂのフランジ４３Ｃは設けられていない。なお、図６においては、本実施の形態と同一の部材には同一の符号を付しており、金型２０については本実施の形態よりも概略的に図示している。

また、セルフ弁４３の略円錐形状部４３Ａに代えて球面の一部としてもよい。球面の一部とすることにより、貫通孔４０ａを容易且つ確実に塞ぐことができる。

また、金型２０には押し湯部材２１Ｃが設けられていたが、押し湯部材２１Ｃにより押し湯するのではなく、図示せぬエア供給装置を設け、エアを湯道２０ｃ内に供給することにより押し湯を行うようにしてもよい。

また、本実施の形態では、鋳造準備が完了した後に所定時間キャビティ２０ｂ内を徐減圧し、このときには加圧ポット４０内は減圧しなかったが、加圧ポット４０内を減圧可能な減圧装置を設け、徐減圧中に加圧ポット４０内も微減圧するようにしてもよい。このようにすることにより、溶湯２が充填される前のキャビティ２０ｂ内をより高真空とすることができ、鋳造品を高品質にすることができる。

また、本実施の形態では、キャビティ２０ｂ内を排気して高真空とすると同時に加圧ポット４０内へエアを供給するようにしたが、キャビティ２０ｂを高真空とするより早いタイミングで加圧ポット４０内にエアを供給するようにしてもよい。また、本実施の形態では、エア供給手段の貫通孔２１ａ及び閉塞部材２１Ｆは遮断部材２１Ａに設けられたが、ストーク１１の上端側からエアを供給可能に金型２０内に設けられていればよい。

本発明の低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法は、高い精度で行われる低圧鋳造の分野において極めて有用である。

本発明の実施の形態による低圧鋳造装置においてストッパが開いた状態を示す概略断面図。 本発明の実施の形態による低圧鋳造装置においてストッパが閉じた状態を示す概略断面図。 本発明の実施の形態による低圧鋳造装置において鋳造準備が完了した状態を示す概略断面図。 本発明の実施の形態による低圧鋳造装置においてキャビティに溶湯を充填した状態を示す概略断面図。 本発明の実施の形態による低圧鋳造装置において遮断部材を遮断状態位置にした状態を示す概略断面図。 本発明の実施の形態による低圧鋳造装置の変形例を示す概略断面図。

符号の説明

１、１０１ 低圧鋳造装置
１０ 鋳造機
１１ ストーク
２０ 金型
２１ 上型
２２ 下型
２０ａ ゲート
２０ｂ キャビティ
２１Ａ 遮断部材移動シリンダ
２１Ｆ 閉塞部材
３０ 溶湯室
３１、１３１ 第１溶湯室
３２ 第２溶湯室
４０ 加圧ポット
４３、１４３ セルフ弁
１４０ 加圧室

Claims (4)

1. 上下方向に延在するストークと、該ストークの上端とゲートを介して連通するキャビティが形成された金型とを有する鋳造機と、
   溶湯が貯留される加圧室と、
   該加圧室へ供給される溶湯が貯留される第１溶湯室と、
   該加圧室と該第１溶湯室との間に設けられ、該加圧室と該第１溶湯室とを連通する連通位置と、該加圧室と該第１溶湯室との連通を遮断する連通遮断位置との間で移動可能な弁と、
   該加圧室内を加圧可能な加圧手段とを備え、
   該ストークの下端は該加圧室内において開口し、該加圧手段によって該加圧室内が加圧されることにより、該加圧室内の溶湯を該ストークの下端から該ストーク内へ流入させ該ストーク及び該ゲートを介して該キャビティ内へ充填可能な低圧鋳造装置において、
   該弁は、該加圧手段によって該加圧室内を加圧していないときに、該第１溶湯室側から該加圧室側へ溶湯が該弁を押圧することにより該連通位置となり、該加圧手段によって該加圧室内を加圧しているときに、該加圧室側から該第１溶湯室側へ溶湯が該弁を押圧することにより該連通遮断位置となるセルフ弁からなることを特徴とする低圧鋳造装置。
2. 該金型には、該ストークと該キャビティとの連通を遮断する遮断状態位置と、該ストークと該キャビティとが連通している状態となる連通状態位置との間で移動可能な遮断部材が設けられ、
   該加圧室内の溶湯を該キャビティ内へ充填した後であって該ストーク内の溶湯が凝固する前に、該遮断部材を該連通状態位置から該遮断状態位置へと移動させる遮断部材移動手段を備えることを特徴とする請求項１記載の低圧鋳造装置。
3. 該金型には、該遮断部材を該連通状態位置から該遮断状態位置へと移動させた後であって該ストーク内の溶湯が凝固する前に、該ストーク内へエアを供給可能なエア供給手段が設けられていることを特徴とする請求項２記載の低圧鋳造装置。
4. 請求項１乃至請求項３のいずれか一記載の低圧鋳造装置を用いて低圧鋳造を行うことを特徴とする低圧鋳造方法。

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