JP2012096248A

JP2012096248A - 車両用ホイールの低圧鋳造装置

Info

Publication number: JP2012096248A
Application number: JP2010244185A
Authority: JP
Inventors: Shiro Kawashima; 志郎川島; Satoru Suzuki; 悟鈴木; Noriyuki Nakajima; 範之中島
Original assignee: Asahi Tec Corp
Current assignee: Asahi Tec Corp
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2012-05-24

Abstract

【課題】車両用ホイールの製品の品質を従来よりも安定させ、さらに向上することができる車両用ホイールの低圧鋳造装置を提供する。
【解決手段】鋳型セットＳは、下型２０と横型３０（一対の結合体３０ｂ）と上型４０とから構成されている。車両用ホイールのリム部を形成するための、キャビティ５０のリム成形部を構成する横型３０は、４つの小横型により構成されている。そして、本発明の低圧鋳造装置Ｄでは、２つの小横型が結合された状態で１つの結合体３０ｂとされ、２つの結合体３０ｂが可動で型開閉可能に構成されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、車両用ホイールの低圧鋳造装置に関する。

車両用ホイール等の鋳造装置として低圧鋳造装置が知られている（例えば、特許文献１）。この低圧鋳造装置に使用する鋳型は、上型および下型と、上型および下型のセットを側方から挟みこむ一対の横型とを組み合わせることによって構成されている。そして、一対の横型の分割面には溶湯を鋳型内に送るための湯道が設けられており、この湯道を通じて溶湯が鋳型の両側から鋳型内に注入される。すなわち低圧鋳造装置では、溶湯がキャビティ内に低速で充填され、車両用ホイール等の製品が鋳造される。

特開平８−２４３７２０号公報

湯道を通じて溶湯が鋳型内に流れ込む結果、鋳型は高温になる一方、所用の特性を得るために鋳型を冷却することから、鋳造を繰り返すことで加熱と冷却を繰り返すことになり鋳型の歪や変形を起こして、製品形状が変化する。品質安定には、鋳造を繰り返しても鋳型の変形を起こさないことが求められる。

本発明の課題は、車両用ホイールの製品の品質を従来よりも安定させ、さらに向上することができる車両用ホイールの低圧鋳造装置を提供することにある。

本発明者は、低圧鋳造装置の横型を４分割することにより、上記課題を解決しうることを見出した。すなわち、本発明によれば、以下の車両用ホイールの低圧鋳造装置が提供される。

［１］上型、横型、及び下型によって車両用ホイールを形成するためのキャビティが形成される車両用ホイールの低圧鋳造装置において、前記車両用ホイールのリム部を形成するための、前記キャビティのリム成形部を構成する前記横型が、４つの小横型により構成されており、２つの前記小横型が結合された状態で１つの結合体とされ、２つの前記結合体が可動で型開閉可能に構成されており、２つの前記結合体が組み合わされて、前記キャビティの前記リム成形部が形成され、前記上型、前記結合体を組み合わせた前記横型、及び前記下型によって形成された前記キャビティ内に溶湯を注入し、前記溶湯が凝固した後、前記結合体同士を脱型する車両用ホイールの低圧鋳造装置。

［２］２つの前記小横型が、締結部材により締結されて分離可能な１つの前記結合体とされている前記［１］に記載の車両用ホイールの低圧鋳造装置。

低圧鋳造装置の横型を４分割したことにより、横型全体の変形や歪みが低減する。これにより、車両用ホイールの製品の肉厚変動が少なくなり、製品の品質が安定し向上する。横型が分割されているため、その分割面間の隙間からガス抜きの効果が得られる。これにより、湯周りが改善される。横型を４分割することにより、型一つの重量が軽くなり、型整備がしやすくなる。また、部分的な補修もしやすい。なお、横型を５分割以上すると型合わせが容易ではなくなるが、４分割では型合わせがしやすい。

車両用ホイールの低圧鋳造装置の断面図である。低圧鋳造装置の横型を示す斜視図である。横型の２つの結合体を閉じてキャビティを形成したところを示す模式図である。横型の２つの結合体を開いたところを示す模式図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

図１はこの発明に係る車両用ホイールの低圧鋳造装置の断面図である。低圧鋳造装置Ｄには、溶湯から車両用ホイールを成形するための鋳型セットＳと、鋳型セットＳを載置するための基台１０が設けられている。

鋳型セットＳは、下型２０と横型３０（一対の結合体３０ｂ）と上型４０とから構成されている。下型２０、横型３０および上型４０を組み合わせることにより、鋳型セットＳの内部にキャビティ５０を形成することができる。横型３０とは水平方向に移動し、上型４０と下型２０とに挟まれた状態でキャビティ５０を形成する型のことをいう。キャビティ５０は、車両用ホイ−ルの形状をした空洞であり、ディスク成形部５１とスポ−ク成形部５２とリム成形部５３とから構成されている。鋳型セットＳは、下型２０に入子２１が装着されており、この入子２１によって車両用ホイ−ルのディスク部における凹凸を形づくることができる。

図２に横型３０の斜視図を示す。車両用ホイールのリム部を形成するための、キャビティ５０のリム成形部５３を構成する横型３０は、４つの小横型３０ａにより構成されている。そして、本発明の低圧鋳造装置Ｄでは、２つの小横型３０ａが結合された状態で１つの結合体３０ｂとされ、２つの結合体３０ｂが可動で型開閉可能に構成されている。すなわち、車両用ホイールの鋳造時には、２つの小横型３０ａは、１つの結合体３０ｂとされた状態で用いられる。

図３Ａ〜図３Ｂは、横型３０を上から見た場合の動作を示す模式図である。図３Ａは、横型３０を構成する２つの結合体３０ｂを閉じてキャビティ５０を形成したところを示す。また、図３Ｂは、２つの結合体３０ｂを開いたところを示す。

２つの結合体３０ｂが閉じられて組み合わされることにより、キャビティ５０のリム成形部５３が形成され、上型４０、結合体３０ｂの組み合わせによる横型３０、下型２０によってキャビティ５０が形成される。低圧鋳造装置Ｄは、形成されたキャビティ５０内に溶湯を注入し、その溶湯が凝固した後、結合体３０ｂ同士を脱型（２つの小横型３０ａは、一体として結合されたまま）するように構成されている。

横型３０は、４分割された小横型３０ａが組み合わされてキャビティ５０のリム成形部５３を構成する。つまり、１つの小横型３０ａは、車両用ホイールのリム部の１／４周を形成する。２つの小横型３０ａは、締結部材３２により締結されて１つの結合体３０ｂとされているが、締結部材３２を取り外すことにより、分離可能である。つまり、車両用ホイールの鋳造時には、２つの小横型３０ａは、一体として用いられるが、補修時には、１つ１つの小横型３０ａに分離して、補修を行うことができる。小横型３０ａに分離することが容易にできるため、型一つの重量が軽くなり、型整備がしやすくなる。本発明の低圧鋳造装置Ｄは、横型３０が小横型３０ａにより４分割された構成であるため、型合わせがしやすい。一方、横型３０を５分割以上した構成とすると、型合わせが容易ではなくなる。

低圧鋳造装置Ｄの横型３０を４分割したことにより、熱による横型３０全体の変形や歪みを従来よりも低減することができる。これにより、車両用ホイールの製品の肉厚変動が少なくなり、製品の品質が安定し向上する。小横型３０ａが締結部材３２により締結されて分離可能とされているため、小横型３０ａ同士が合わせられる合わせ面３３間の隙間からガスが抜ける効果が得られる。これにより、湯周りが改善される。また、結合体３０ｂ同士を合わせた分割面３４間の隙間からもガスが抜ける。

結合体３０ｂと結合体３０ｂとの分割面３４のそれぞれに溝が形成されており、結合体３０ｂを組み合わせることにより、溝同士が組み合わさって湯道３１が形成される。これらの湯道３１は略Ｌ字状をしており、湯道３１の一方の端が側端開口１１としてキャビティ５０のリム成形部５３に開口しており、もう一方の端が下端開口１２として横型３０の下面において開口している。これにより、溶湯を下端開口１２から湯道３１内に流入させ、この湯道３１内に流入した溶湯を側端開口１１から鋳型セットＳのキャビティ５０内へと注入することができる。また、側端開口１１には、溶湯の流路が窄まるように堰が形成されている。

基台１０には、ストーク７０が貫通している。このストーク７０は、保持路ストークと１つ以上の中間ストークからなり、鉛直方向に延びている。ストーク７０の一端は、湯道３１の下端開口１２に連結している。これにより、ストーク７０に流入した溶湯を湯道３１に送り込むことができる。

基台１０の下方には、溶湯保持炉６０が配置されている。溶湯保持炉６０内には、溶湯Ｍが収容され、ストーク７０の下端は溶湯保持炉６０内に収容された溶湯Ｍの中に差し込まれている。また、ストーク７０の上端縁には湯口カラー７１が載置され、湯道３１と湯口カラー７１のとの境界にはストレナーＲが、設置されている。

上型４０には、上型作動具８０が固定されている。この上型作動具８０を上下動させることによって上型４０を上下動させることができる。また、上下作動具８０には、押出板９０が備えられている。上型作動装置８０を作動させて上型４０を上昇させた後、押出板９０を保持させ、さらに上型４０が上昇を続けると、押し出し板９０は車両用ホイールのリムフランジを押圧することになり、上型４０から鋳造された車両用ホイールを脱型することができる。

この低圧鋳造装置Ｄを用いた車両用ホイールの製造法について説明する。上型４０、横型３０、及び下型２０の鋳型を閉じて車両用ホイールを形成するためのキャビティ５０を形成する（図１，図２，図３Ａ参照。ただし、図２，図３Ａは、横型３０のみを表す。）。そして、空気や不活性ガス等の加圧気体を溶湯保持炉６０に送り込む。送り込まれた加圧気体により、溶湯保持炉６０内の溶湯Ｍが押し上げられ、ストーク７０、湯道３１からキャビティ５０内に供給される。

キャビティ５０内および湯道３１内で溶湯が凝固した後、一対の結合体３０ｂを脱型する（図１の紙面の垂直方向に開放する。）。結合体３０ｂを構成する小横型３０ａ同士は結合した状態で、結合体３０ｂ同士を脱型する（図３Ｂ参照）。このとき、横型３０の湯道３１によって形成されたＬ字状の湯道（溶湯の凝固したもの）も当該横型３０から開放される。その後、上型作動具８０を作動させて上型４０及び押し板９０を鋳造された車両用ホイールとともに持ち上げ、基台１０に締結固定された下型２０を外す。その状態で、押し出し板９０を保持し上型４０を上昇させることによりリムフランジを押圧することで、上型４０から鋳造された車両用ホイールは脱型される。

本発明は、車両用ホイールの低圧鋳造装置として利用できる。

１０：基台、１１：（湯道の）側端開口、１２：（湯道の）下端開口、２０：下型、２１：入子、３０：横型、３０ａ：小横型、３０ｂ：結合体、３１：湯道、３２：結合部材、３３：合わせ面、３４：分割面、４０：上型、５０：キャビティ、５１：ディスク成形部、５２：スポ−ク成形部、５３：リム成形部、６０：溶湯保持炉、７０：ストーク、Ｄ：車両用ホイールの低圧鋳造装置、Ｍ：溶湯、Ｓ：鋳型セット。

Claims

上型、横型、及び下型によって車両用ホイールを形成するためのキャビティが形成される車両用ホイールの低圧鋳造装置において、
前記車両用ホイールのリム部を形成するための、前記キャビティのリム成形部を構成する前記横型が、４つの小横型により構成されており、
２つの前記小横型が結合された状態で１つの結合体とされ、２つの前記結合体が可動で型開閉可能に構成されており、
２つの前記結合体が組み合わされて、前記キャビティの前記リム成形部が形成され、
前記上型、前記結合体を組み合わせた前記横型、及び前記下型によって形成された前記キャビティ内に溶湯を注入し、前記溶湯が凝固した後、
前記結合体同士を脱型する車両用ホイールの低圧鋳造装置。
２つの前記小横型が、締結部材により締結されて分離可能な１つの前記結合体とされている請求項１に記載の車両用ホイールの低圧鋳造装置。