JP2015044217A - 中子成形装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 中子成形装置の軸線方向（上下方向）における寸法を小さくする。【解決手段】 中子成形装置１であって、内側スライドコア２１及び外側スライドコア２２を支持する下型２を有する。内側スライドコアは、所定の軸線Ａを中心として周方向に交互に配置され、それぞれ協働して筒状をなす複数の第１コア部２１及び複数の第２コア部２２を有する。第１コア部及び第２コア部は、それぞれ軸線の径方向に変位可能に基台に支持されている。基台には、軸線を中心として回転可能に駆動ディスク５８が支持されている。駆動ディスクは、駆動ディスクの回転力を径方向への駆動力に変換する第１伝達機構６５、４５及び第２伝達機構６６、５２を介して第１コア部及び第２コア部に連結される。第１伝達機構及び第２伝達機構は、駆動ディスクの回転量に対する径方向への駆動量が異なる。【選択図】 図５

Description

本発明は、中子成形装置に関する。詳細には、内周部にアンダーカット形状を有する筒状の中子を成形可能な中子成形装置に関する。

内周部にアンダーカット形状を有する円筒体の成形装置が公知となっている（例えば、特許文献１）。特許文献１に係る成形装置は、円筒体の内周面に対応した成形面を外面に有する円筒状の内側スライドコアと、円筒体の外周面に対応した成形面を内面に有する外側スライドコアとを有する。内側スライドコアは、上下に延在する軸線を中心として周方向に交互に配置された複数の第１コア部及び複数の第２コア部を有している。第１コア部及び第２コア部は、それぞれ前記軸線の径方向に変位可能になっている。第１コア部及び第２コア部は、それぞれが径方向において最も外方に位置するときに協働して円筒形状をなし、その円筒形状の外周面が成形面となる。一方、成形物を成形装置から取り外すときには、第１コア部及び第２コア部が径方向において内方に変位し、内側スライドコアが成形物から離れ、成形物の軸線方向への抜き出しが可能になる。

円筒状に配置された複数の第１コア部及び複数の第２コア部は、互いに干渉するため、同時に径方向内方に変位させることはできない。そのため、特許文献１に係る成形装置は、最初に第１コア部のみを径方向内方に変位させ、その後に第２コア部を径方向内方に変位させている。特許文献１に係る成形装置では、第１コア部及び第２コア部の変位時期に差異を生じさせるために、第１コア部の下端にテーパ面（カム面）を形成すると共に、第２コア部の下端であって、第１コア部のテーパ面よりも上方に位置する部分にテーパ面（カム面）を形成している。そして、軸線方向に沿って移動可能なスリーブを下方から上方へと移動させ、スリーブによって最初に第１コア部のテーパ面のみを押し、遅れて第２コア部のテーパ面を押すようにしている。スリーブからの軸線方向荷重はテーパ面によって径方向荷重に変換され、第１コア部及び第２コア部は径方向内方に移動する。

特開平５−２６１７７６号公報

特許文献１に係る成形装置は、上下に延在する軸線に沿ってスリーブを移動させる構成であるため、成形装置は軸線方向、すなわち上下方向に大型化するという問題がある。特に、中子成形装置では、成形中に中子砂に含まれるバインダを溶融させるために金型を加熱する必要があるため、装置の簡素化及び小型化が要求される。また、中子成形装置は、中子砂の充填工程や加熱工程、成形物の取り出し（抜き出し）工程等の各工程間において装置を移動させる必要が生じるため、可搬性に優れること、すなわち小型であることが要求される。

本発明は、以上の背景を鑑み、中子成形装置の軸線方向（上下方向）における寸法を小さくすることを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明は、筒状の中子（１００）の内面に対応する成形面が外面に形成された筒状の内側スライドコア（５）と、前記中子の外面に対応する成形面が形成された外側スライドコア（４）とを有する中子成形装置（１）であって、前記内側スライドコア及び前記外側スライドコアを支持する基台（２）を有し、前記内側スライドコアは、所定の軸線（Ａ）を中心として周方向に交互に配置され、それぞれ協働して筒状をなす複数の第１コア部（２１）及び複数の第２コア部（２２）を有し、前記第１コア部及び前記第２コア部は、それぞれ前記軸線の径方向に変位可能に前記基台に支持され、前記基台には、前記軸線を中心として回転可能に駆動ディスク（５８）が支持され、前記駆動ディスクは、前記駆動ディスクの回転力を径方向への駆動力に変換する第１伝達機構（６５、４５）を介して前記第１コア部に連結されると共に、前記駆動ディスクの回転力を径方向への駆動力に変換する第２伝達機構（６６、５２）を介して前記第２コア部に連結され、前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構は、前記駆動ディスクの回転量に対する径方向への駆動量が異なることを特徴とする。

この構成によれば、軸線を中心として回転する駆動ディスクの回転によって、第１コア部及び第２コア部が駆動される。そのため、軸線方向に進退移動する駆動体によって第１コア部及び第２コア部を駆動する場合よりも装置を軸線方向において小さく形成することができる。特に、軸線方向が上下方向と一致する場合には、装置の高さが小さくなり、装置の可搬性及び取扱性が向上する。また、第１伝達機構及び第２伝達機構は、駆動ディスクの回転量に対する径方向への駆動量が異なるため、第１コア部及び第２コア部の径方向への変位量、変位速度、変位タイミング等が異なり、第１コア部及び第２コア部は互いに干渉することなく変位することができる。

上記の発明において、前記第１伝達機構は、前記駆動ディスクに形成された第１カム（６５）と、前記第１コア部側に設けられ、前記第１カムによって駆動される第１従動子（４５、４８）とを有し、前記第２伝達機構は、前記駆動ディスクに形成された第２カム（６６）と、前記第２コア部側に設けられ、前記第２カムによって駆動される第２従動子（５２、５５）とを有するとよい。

この構成によれば、簡素な構成で駆動ディスクの回転に応じて第１コア部及び第２コア部を移動させることができる。

上記の発明において、前記駆動ディスクは、前記駆動ディスクの略接線方向に延在する伸縮アクチュエータ（６１）によって回転させられるとよい。

この構成によれば、駆動ディスクを回転させる伸縮アクチュエータは、駆動ディスクの略接線方向に延在するため、中子成形装置を軸線方向に大型化させることはない。

本発明の他の側面は、筒状の中子の内面に対応する成形面が外面に形成された筒状の内側スライドコアと、前記中子の外面に対応する成形面が形成された外側スライドコアとを有する中子成形装置であって、前記内側スライドコア及び前記外側スライドコアを支持する基台を有し、前記内側スライドコアは、所定の軸線を中心として周方向に交互に配置され、それぞれ協働して筒状をなす複数の第１コア部及び複数の第２コア部を有し、前記第１コア部及び前記第２コア部は、それぞれ前記軸線の径方向に変位可能に前記基台に支持され、前記基台には、前記軸線を中心として回転可能に第１駆動ディスク及び第２駆動ディスクが支持され、前記第１駆動ディスクは、前記第１駆動ディスクの回転力を径方向への駆動力に変換する第１伝達機構を介して前記第１コア部に連結され、前記第２駆動ディスクは、前記第２駆動ディスクの回転力を径方向への駆動力に変換する第２伝達機構を介して前記第２コア部に連結されていることを特徴とする。

この構成によれば、軸線を中心として回転する第１及び第２駆動ディスクの回転によって、第１コア部及び第２コア部が駆動されるため、軸線方向において装置を小さく形成することができる。また、第１駆動ディスク及び第２駆動ディスクを設けたため、これらの回転量、回転タイミング等を相違させることによって、第１コア部及び第２コア部の径方向への変位量、変位タイミング等を変化させることができる。これにより、第１コア部及び第２コア部は、互いに干渉することなく径方向に変位することができる。

以上の構成によれば、中子成形装置の軸線方向（上下方向）における寸法を小さくすることができる。

実施形態に係る中子成形装置の斜視図 実施形態に係る中子成形装置の分解斜視図（上型、及び外側スライドコアを省略して示す） 実施形態に係る中子成形装置の分解斜視図（上型、外側スライドコア、及び内側スライドコアを省略して示す） 実施形態に係る中子成形装置の分解斜視図（上型、外側スライドコア、内側スライドコア、及び下型を省略して示す） 図１のV−V断面図 内側スライドコアの平面図であって、右半部は原点状態、左半部は後退状態を表す 実施形態に係る中子成形装置の原点状態における底面図 図７の要部を拡大して示す底面図 実施形態に係る中子成形装置の中間状態における要部を拡大して示す底面図 実施形態に係る中子成形装置の後退状態における要部を拡大して示す底面図 実施形態に係る中子成形装置によって成形される中子を破断して示す斜視図

以下、図面を参照して、本発明に係る中子成形装置の実施形態を説明する。図１〜図４は実施形態に係る中子成形装置１の斜視図であって、図２は上型３、及び外側スライドコア４を省略した状態、図３は上型３、外側スライドコア４、及び内側スライドコア５を省略した状態、図４は上型３、外側スライドコア４、内側スライドコア５、及び下型２を省略した状態を示す。図５は、図１のV−V断面図である。図１〜図５に示すように、中子成形装置１は、下型２と、上型３と外側スライドコア４と、内側スライドコア５とを有する。下型２、上型３、外側スライドコア４、及び内側スライドコア５は、成形する中子に対応したキャビティ７を協働して形成する。

下型２は、基台として機能し、平面状の上面を有する板状の部材である。下型２は、上面が水平に配置されている。図３及び図５に示すように、下型２の上面には、鉛直方向に延びる中心軸線Ａを中心として複数の第１ガイド孔１１及び第２ガイド孔１２が形成されている。第１ガイド孔１１及び第２ガイド孔１２は、中心軸線Ａを中心とした周方向（以下単に周方向という）に交互に配置され、かつ等間隔に配置されている。本実施形態では、第１ガイド孔１１及び第２ガイド孔１２は、それぞれ４つずつ設けられている。第１ガイド孔１１及び第２ガイド孔１２は、それぞれ中心軸線Ａを中心とした径方向（以下、単に径方向という）に延びている。

第１ガイド孔１１及び第２ガイド孔１２は、同一の形状に形成され、横断面が四角形状に形成されている。各第１ガイド孔１１及び各第２ガイド孔１２の底面には、下型２の下面に貫通する挿通孔１３が形成されている。各挿通孔１３は、径方向に延在している。

第１ガイド孔１１には第１スライダ１５が、第２ガイド孔１２には第２スライダ１６が、径方向に摺動可能に収容されている。第１スライダ１５及び第２スライダ１６は、各ガイド孔１１、１２の両側壁に面接触するように嵌合することによって、各ガイド孔１１、１２に対して鉛直軸回りに回転不能になっている。各スライダ１５、１６は、径方向において各ガイド孔１１、１２よりも短く形成されており、各ガイド孔１１、１２に対して径方向に摺動可能になっている。

図１、図２及び図５に示すように、下型２の上面上には、両端が開口した円筒状の内側スライドコア５が配置されている。図６は、内側スライドコアの平面図であって、右半部は原点状態、左半部は後退状態を表す。図１、図２、図５及び図６に示すように、内側スライドコア５の軸線は、中心軸線Ａと一致するように配置されている。内側スライドコア５は、複数の第１コア部２１と、複数の第２コア部２２とを有する。本実施形態では、第１コア部２１及び第２コア部２２は、それぞれ４つずつ設けられている。第１コア部２１と第２コア部２２とは、周方向に交互に配置され、協働して環構造を形成する。換言すると、内側スライドコア５は、周方向において分割され、分割された各部分は周方向に交互に配置された第１コア部２１及び第２コア部２２を形成している。

図５及び図６に示すように、第１コア部２１は、第１スライダ１５に接合され、下型２に対して径方向に変位可能となっている。また、第２コア部２２は、第２スライダ１６に接合され、下型２に対して径方向に変位可能となっている。第１コア部２１及び第１スライダ１５、第２コア部２２及び第２スライダ１６は、ボルト締結等の手法によって互いに接合されているとよい。

図６に示すように、第１コア部２１は、径方向における外側部分に凸となる中心軸線Ａを中心とした円弧状の第１外側面２５を有し、径方向における内側部分に第１内側面２６を有し、周方向における両端部のそれぞれに平面状の第１端面２７を有する。第１外側面２５の中心軸線Ａを中心とした角度幅は、第１内側面２６の中心軸線Ａを中心とした角度幅よりも小さく設定されている。周方向において第１外側面２５は第１内側面２６の中央部に配置され、両第１端面２７は、径方向外方を向くように径方向に対して傾斜している。

第２コア部２２は、径方向における外側部分に凸となる中心軸線Ａを中心とした円弧状の第２外側面３１を有し、径方向における内側部分に第２内側面３２を有し、周方向における両端部のそれぞれに平面状の第２端面３３を有する。第２外側面３１の中心軸線Ａを中心とした角度幅は、第２内側面３２の中心軸線Ａを中心とした角度幅よりも大きく設定されている。周方向において第２内側面３２は第２外側面３１の中央部に配置され、両第２端面３３は、径方向内方を向くように径方向に対して傾斜している。本実施形態では、第１外側面２５の周方向長さは、第２外側面３１の周方向長さよりも小さく形成されている。

図６の右半部に示すように、第１コア部２１及び第２コア部２２のそれぞれが径方向において最も外方（最外位置）に位置するときに、隣り合う第１コア部２１及び第２コア部２２の第１端面２７と第２端面３３とが面接触する。また、隣り合う第１コア部２１の第１外側面２５及び第２コア部２２の第２外側面３１が互いに連続し、１つの連続した内側成形面を形成する。このように、第１コア部２１及び第２コア部２２のそれぞれが径方向における最外位置にあり、協働して内側成形面を形成する状態を内側スライドコア５の原点状態という。

図２及び図５、図６に示すように、本実施形態では、第１コア部２１の第１外側面２５及び第２コア部２２の第２外側面３１には、周方向に延在する凸部３５、３６が形成されている。凸部３５、３６は、その角が曲面となるように、面取りがなされていることが好ましい。本実施形態では、内側スライドコア５の原点状態では、第１コア部２１の凸部３５と第２コア部２２の凸部３６とは互いに連続し、周方向に延在する無端の環形凸部を形成する。他の実施形態では、内側スライドコア５の原点状態において、凸部３５と凸部３６とが連続せずに、断続的に配置されるようにしてもよい。なお、凸部３５、３６の形状、数は例示であって、形成する中子の形状に応じて様々な形状に形成されてよい。また、凸部３５、３６に代えて凹部が設けられてもよい。

内側スライドコア５の原点状態において、第１コア部２１は、第２コア部２２と干渉することなく、径方向内方に変位することができる。一方、内側スライドコア５の原点状態においては、第２コア部２２は、第２端面３３が第１端面２７に突き当たり、第１コア部２１と干渉するため、径方向内方に変位することはできない。第１コア部２１が、第２コア部２２に対して径方向内方に変位することによって、第１端面２７は第２端面３３から離れ、第１端面２７と第２端面３３との間には空隙が形成される。このように、内側スライドコア５の原点状態から第１コア部２１が径方向内方に変位し、第１端面２７と第２端面３３との間に空隙が形成された状態を内側スライドコア５の中間状態という。内側スライドコア５の中間状態では、第２端面３３と第１端面２７との間に空隙が形成されているため、第２コア部２２は最外位置から径方向内方に変位することができる。すなわち、内側スライドコア５の原点状態では、第１コア部２１が径方向内方に変位した後に、第２コア部２２の径方向内方への変位が可能になる。

図６の左半部に示すように、第１コア部２１が径方向において最も内方（最内位置）に位置し、第２コア部２２が第２端面３３において第１端面２７に突き当たる位置にある状態を内側スライドコア５の後退状態という。内側スライドコア５の後退状態では、第１コア部２１は、第１端面２７が第２端面３３に突き当たり、第２コア部２２と干渉するため、径方向外方に変位することはできない。一方、第２コア部２２は、第１コア部２１と干渉することなく、径方向外方に変位することができる。内側スライドコア５の後退状態から原点状態に変位するためには、先に第２コア部２２が径方向外方に変位し、その後に第１コア部２１が径方向外方に変位する必要がある。

図５に示すように、各第１スライダ１５の底部には第１スライダ軸４１が下方に向けて突設され、第２スライダ１６の底部には第２スライダ軸４２が下方に向けて突設されている。各第１スライダ軸４１は、各第１ガイド孔１１の底面に形成された挿通孔１３を通過して下型２の下面よりも下方に突出している。同様に、各第２スライダ軸４２は、第２ガイド孔１２の底面に形成された挿通孔１３を通過して下型２の下面よりも下方に突出している。

図７は実施形態に係る中子成形装置の原点状態における底面図であり、図８は図７の要部を拡大して示す底面図である。図４、図５、図７及び図８に示すように、下型２の下面において、第１ガイド孔１１よりも径方向外方に位置する部分には、下方に向けて突出する第１基軸４４が突設されている。第１スライダ軸４１と第１基軸４４とは、第１リンク機構４５によって連結されている。なお、図４では、１つの第１リンク機構４５のみを示し、他の３つの第１リンク機構４５は省略している。第１リンク機構４５は、第１内側リンク４６と、第１外側リンク４７と、第１連結軸４８とを有している。第１内側リンク４６は、一端において第１スライダ軸４１に枢支され、他端に第１連結軸４８が下方に向けて突設されている。第１外側リンク４７は、一端において第１連結軸４８に枢支され、他端において第１基軸４４に枢支されている。これにより、第１内側リンク４６及び第１外側リンク４７は、中心軸線Ａと直交する平面に沿って回動可能になっている。第１連結軸４８の下端は、第１外側リンク４７を貫通して下方に突出している。第１スライダ１５と第１ガイド孔１１との係合によって第１スライダ軸４１は径方向にのみ変位可能であり、かつ第１基軸４４が下型２に対して固定されているため、第１連結軸４８が変位すると第１スライダ軸４１及び第１スライダ１５が径方向に変位する。

下型２の下面において、第２ガイド孔１２よりも径方向外方に位置する部分には、下方に向けて突出する第２基軸５１が突設されている。第２スライダ軸４２と第２基軸５１とは、第２リンク機構５２によって連結されている。なお、図４では、１つの第２リンク機構５２のみを示し、他の３つの第２リンク機構５２は省略している。第２リンク機構５２は、第１リンク機構４５と同様に、第２内側リンク５３と、第２外側リンク５４と、第２連結軸５５とを有している。第２内側リンク５３は、一端において第２スライダ軸４２に枢支され、他端に第２連結軸５５が下方に向けて突設されている。第２外側リンク５４は、一端において第２連結軸５５に枢支され、他端において第２基軸５１に枢支されている。これにより、第２内側リンク５３及び第２外側リンク５４は、中心軸線Ａと直交する平面に沿って回動可能になっている。第２連結軸５５の下端は、第２外側リンク５４を貫通して下方に突出している。第２スライダ１６と第２ガイド孔１２との係合によって第２スライダ軸４２は径方向にのみ変位可能であり、かつ第２基軸５１が下型２に対して固定されているため、第２連結軸５５が変位すると第２スライダ軸４２及び第２スライダ１６が径方向に変位する。

図４、図５及び図７に示すように、下型２の下面中央部には、中心軸線Ａと同軸に支持軸５７が下方に向けて突設されている。支持軸５７には、円板状の駆動ディスク５８が枢支されている。駆動ディスク５８は、主面が中心軸線Ａと直交するように配置され、中心軸線Ａを中心として回転可能に支持軸５７に支持されている。駆動ディスク５８の外周部には、径方向外方に突出するレバー５９が設けられている。

下型２には、中心軸線Ａを中心として駆動ディスク５８を回転させるための第１アクチュエータ６１が設けられている。本実施形態では、第１アクチュエータ６１は、伸縮アクチュエータである公知のエアシリンダであり、下型２にブラケット６０を介して回動可能に支持されたシリンダ６２と、シリンダ６２内に摺動可能に収容されたピストン（不図示）と、ピストンに一端が結合されると共に他端がシリンダ６２から突出した出力ロッド６３とを有する。第１アクチュエータ６１は、駆動ディスク５８と略同一の平面上に配置されている。詳細には、第１アクチュエータ６１は、駆動ディスク５８の略接線方向に延在し、水平面と平行に延びている。シリンダ６２への圧縮空気の供給、排出によって出力ロッド６３が進退する。出力ロッド６３の先端は、駆動ディスク５８のレバー５９に回動可能に連結されている。これにより、第１アクチュエータ６１が駆動され、出力ロッド６３が進退すると、駆動ディスク５８が中心軸線Ａを中心として回転する。

駆動ディスク５８は、各第１連結軸４８に対応する位置に第１カム孔６５を有し、各第２連結軸５５に対応する位置に第２カム孔６６を有する。第１カム孔６５及び第２カム孔６６は、駆動ディスク５８を上下に貫通している。第１カム孔６５及び第２カム孔６６は、中心軸線Ａを中心として周方向に交互に現れるように配置されている。本実施形態では、第１カム孔６５は第１連結軸４８の数に対応して４つ設けられ、第２カム孔６６は第２連結軸５５の数に対応して４つ設けられている。

図７及び図８に示すように、第１カム孔６５は、径方向に延在する第１径方向部６８と、第１径方向部６８の径方向内端から、周方向に中心軸線Ａを中心として時計方向（図７に示すように、中心軸線Ａに沿って鉛直下側から見た状態を基準とする）に延びる第１周方向部６９とを有する。第２カム孔６６は、径方向に延在する第２径方向部７１と、径方向部の径方向外端から、周方向に中心軸線Ａを中心として反時計方向に延びる第２周方向部７２とを有する。

中心軸線Ａから第１径方向部６８の径方向外端までの長さは、中心軸線Ａから第２径方向部７１の径方向外端までの長さと同じに設定されている。一方、中心軸線Ａから第１径方向部６８の径方向内端までの長さは、中心軸線Ａから第２径方向部７１の径方向内端までの長さよりも短く設定されている。すなわち、第１径方向部６８の径方向における長さは、第２径方向部７１の径方向における長さよりも長く設定されている。第２周方向部７２は、第１周方向部６９よりも周方向に長く設定されている。

第１連結軸４８は第１カム孔６５に挿入され、第２連結軸５５は第２カム孔６６に挿入されている。これにより、第１カム孔６５及び第２カム孔６６は板カムとして機能し、第１連結軸４８及び第２連結軸５５（第１リンク機構４５及び第２リンク機構５２）は第１カム孔６５及び第２カム孔６６によって駆動される従動子として機能する。図７及び図８に示すように、内側スライドコア５の原点状態では、第１連結軸４８は第１カム孔６５の第１径方向部６８の外端に配置され、第２連結軸５５は第２カム孔６６の第２周方向部７２の反時計端に配置されている。この状態では、第１アクチュエータ６１は、最も収縮している。このときの駆動ディスク５８の回転位置を初期位置θ_０とする。

図７及び図８に示す内側スライドコア５の原点状態から第１アクチュエータ６１が伸び、駆動ディスク５８が反時計方向に回転すると、第１連結軸４８は第１径方向部６８の孔壁に押され、第１径方向部６８内を径方向内側に進む。これにより、第１スライダ軸４１及び第１スライダ１５が径方向内方に変位し、第１コア部２１が径方向内方に変位する。一方、第２周方向部７２が反時計方向に移動しても、第２連結軸５５は第２周方向部７２の孔壁に押されることはなく、当初の位置に維持される。そのため、第２コア部２２は最外位置に維持される。

図９は実施形態に係る中子成形装置１の中間状態における要部を拡大して示す底面図である。図９に示すように、駆動ディスク５８が反時計方向に回転すると、第２連結軸５５は第２周方向部７２の時計方向端（周方向における時計方向側の端部）に到達する。このときの内側スライドコア５の状態を中間状態という。このときの駆動ディスク５８の回転位置は位置θ_１とする。内側スライドコア５の状態が中間状態になるまでは、第２連結軸５５は第２カム孔６６に押されることはなく、第２コア部２２は最外位置に維持される。

図９に示す内側スライドコア５の中間状態から、更に駆動ディスク５８が反時計方向に回転すると、第２連結軸５５は第２径方向部７１の孔壁に押され、第２径方向部７１内を径方向内側に進む。これにより、第２スライダ軸４２及び第２スライダ１６が径方向内方に変位し、第２コア部２２が径方向内方に変位する。

図１０は実施形態に係る中子成形装置の後退状態における要部を拡大して示す底面図である。図１０に示すように、駆動ディスク５８の反時計方向への回転は、第２連結軸５５が第２径方向部７１の径方向内端に到達することによって終了する。このときの駆動ディスク５８の回転位置は位置θ_２（θ_２＞θ_１）とする。

以上のように、駆動ディスク５８の反時計方向への回転によって、先に第１コア部２１が径方向内方に変位し、遅れて第２コア部２２が径方向内方に変位し、内側スライドコア５は原点状態から後退状態に変化する。逆に、駆動ディスク５８が時計方向に回転する場合には、先に第２コア部２２が径方向外方に変位し、遅れて第１コア部２１が径方向外方に変位する。このように、駆動ディスク５８の回転力は、第１カム孔６５及び第１リンク機構４５からなる第１伝達機構又は第２カム孔６６及び第２リンク機構５２からなる第２伝達機構によって、径方向への駆動力に変換され、第１コア部２１及び第２コア部２２を径方向に駆動する。また、カムとしての第１カム孔６５及び第２カム孔６６の形状が異なるため、第１伝達機構及び前記第２伝達機構は、駆動ディスク５８の回転量に対する径方向への駆動量が異なる。すなわち、駆動ディスク５８の回転に対して、第１コア部２１及び第２コア部２２の変位量、変位タイミング等の変位態様に差異が生じる。

外側スライドコア４は、半割りに形成された左右一対のコア８１を有する。左右一対のコアは、互いに当接する合わせ面８２を有し、合わせ面８２に内側スライドコア５を受容可能なキャビティ面８３が凹設されている。キャビティ面８３は、原点状態にある内側スライドコア５の内側成形面と所定の距離をおいて対向する。各コア８１は、下型２にブラケット８８を介して支持された第２アクチュエータ８６に支持され、互いに接近又は離れる方向に変位可能となっている。第２アクチュエータ８６は、上述した第１アクチュエータ６１と同様のエアシリンダであってよく、ブラケット８８に支持されたシリンダ８７と、シリンダに対して出没可能に設けられた出力ロッド８９とを有する。各出力ロッド８９の先端に各コア８１が接合されており、各コア８１はアクチュエータの伸縮に応じて互いに接近又は離れる。

上型３は、図示しないアクチュエータによって、下型２に対して上下方向に変位可能に支持されている。

以上のように構成された中子成形装置１は、図５に示すように、内側スライドコア５が原点状態にあり、外側スライドコア４の各コア８１が合わせ面８２において互いに当接し、上型３が下降して内側スライドコア５及び外側スライドコア４の上端面に当接した状態において、内側スライドコア５、外側スライドコア４、下型２、及び上型３の間に筒状のキャビティ７を形成する。キャビティ７には、中子砂が充填され成形される。中子砂は、砂である中子骨材とバインダとの混合物を所定の形状に成形したものであり、表面にコーティングを含んでもよい。中子骨材は、例えば硅砂やジルコンサンド、クロマイトサンド、セラビーズ等であり、バインダは例えばフラン樹脂やフェノール樹脂等の有機物やセメントや水ガラス等の無機物であってもよい。

図１１は、実施形態に係る中子成形装置によって成形される中子を破断して示す斜視図である。図１１に示すように、中子成形装置１によって成形される中子１００は、両端が開口した筒形を呈する。中子１００は、その内周面に周方向に沿って延在する溝部１０１を有する。本実施形態に係る中子成形装置１は、径方向に変位可能な第１コア部２１及び第２コア部２２からなる内側スライドコア５を有するため、溝部１０１のようなアンダーカット形状を形成することができる。本実施形態では、溝部１０１を形成する凸部３５及び凸部３６の角が曲面となるように面取りされているため、溝部１０１の角も曲面に形成される。溝部１０１の角を曲面に形成することによって、応力集中を抑制することができる。このように、成形時から溝部１０１の角が曲面に形成されるため、後の工程で面取りを行う必要がない。また、成形によって溝部１０１の角の形状が曲面に形成されるため、手作業や他の装置による面取り加工によって角を曲面にする場合よりも寸法精度を高めることができる。中子１００は、例えば電動モータのハウジング（ヨーク）にウォータジャケット（水通路）を形成するために使用される。

中子成形装置１は、中心軸線Ａを中心として回転する平板状の駆動ディスク５８によって、複数の第１コア部２１及び第２コア部２２を変位させるため、中心軸線Ａ方向において装置をコンパクトに形成することができる。そのため、中子成形装置１の移動や収納が容易になる。

また、駆動ディスク５８は、第１コア部２１に対応した第１カム孔６５と、第２コア部２２に対応した第２カム孔６６とを有するため、単に回転だけで、第１コア部２１及び第２コア部２２の間で変位態様（変位量や変位タイミング）に差を付けながら第１コア部２１及び第２コア部２２を変位させることができる。また、第１カム孔６５及び第２カム孔６６の形状を調整することによって、第１コア部２１及び第２コア部２２を任意の変位態様に設定することができる。一例として、第１カム孔６５及び第２カム孔６６を、径方向に対して傾斜した直線状に形成し、第１カム孔６５と第２カム孔６６との間で径方向に対する角度に差異を設けることによって、第１コア部２１及び第２コア部２２を同時に変位させながら、両者間の移動量に差を設けることができる。

本実施形態では、伸縮する第１アクチュエータ６１を使用して駆動ディスク５８を回転させるため、粉体が多く存在する使用環境下においても損傷を抑制することができる。

以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明は上記実施形態に限定されることなく幅広く変形実施することができる。例えば、駆動ディスク５８を第１駆動ディスク及び第２駆動ディスクの２つにし、第１連結軸４８を第１駆動ディスクに係止させると共に、第２連結軸５５を第２駆動ディスクに係止させてもよい。この場合、第１駆動ディスクと第２駆動ディスクとを独立して回転させることによって第１コア部２１及び第２コア部２２の変位態様に差を設けることができる。

また、第１リンク機構４５及び第２リンク機構５２の構成は例示であり、様々な形態を適用することができる。本実施形態では、第１内側リンク４６と第１外側リンク４７とを繋ぐ第１連結軸４８が第１カム孔６５に係止される構成としたが、第１内側リンク４６又は第１外側リンク４７に軸を突設し、この軸を第１カム孔６５に係止させる構成としてもよい。また、第１リンク機構４５及び第２リンク機構５２を省略し、第１スライダ軸４１を第１カム孔６５に直接係止させると共に、第２スライダ軸４２を第２カム孔６６に直接係止させるようにしてもよい。

本実施形態では、下型２を基台として使用し、下型２が、上型３、外側スライドコア４、内側スライドコア５、及び駆動ディスク５８等を支持する構成としたが、他の実施形態では、下型２を支持するフレームを設け、フレームが上型３、及び駆動ディスク５８等を支持する構成としてもよい。

１…中子成形装置、２…下型、３…上型、４…外側スライドコア、５…内側スライドコア、７…キャビティ、１１…第１ガイド孔、１２…第２ガイド孔、１３…挿通孔、１５…第１スライダ、１６…第２スライダ、２１…第１コア部、２２…第２コア部、４１…第１スライダ軸、４２…第２スライダ軸、４４…第１基軸、４５…第１リンク機構（第１伝達機構）、４６…第１内側リンク、４７…第１外側リンク、４８…第１連結軸（第１従動子）、５１…第２基軸、５２…第２リンク機構（第２伝達機構）、５３…第２内側リンク、５４…第２外側リンク、５５…第２連結軸（第２従動子）、５８…駆動ディスク、５９…レバー、６１…第１アクチュエータ、６５…第１カム孔（第１カム）、６６…第２カム孔（第２カム）、６８…第１径方向部、６９…第１周方向部、７１…第２径方向部、７２…第２周方向部、１００…中子、Ａ…中心軸線

Claims (4)

1. 筒状の中子の内面に対応する成形面が外面に形成された筒状の内側スライドコアと、前記中子の外面に対応する成形面が形成された外側スライドコアとを有する中子成形装置であって、
   前記内側スライドコア及び前記外側スライドコアを支持する基台を有し、
   前記内側スライドコアは、所定の軸線を中心として周方向に交互に配置され、それぞれ協働して筒状をなす複数の第１コア部及び複数の第２コア部を有し、
   前記第１コア部及び前記第２コア部は、それぞれ前記軸線の径方向に変位可能に前記基台に支持され、
   前記基台には、前記軸線を中心として回転可能に駆動ディスクが支持され、
   前記駆動ディスクは、前記駆動ディスクの回転力を径方向への駆動力に変換する第１伝達機構を介して前記第１コア部に連結されると共に、前記駆動ディスクの回転力を径方向への駆動力に変換する第２伝達機構を介して前記第２コア部に連結され、
   前記第１伝達機構及び前記第２伝達機構は、前記駆動ディスクの回転量に対する径方向への駆動量が異なることを特徴とする中子成形装置。
2. 前記第１伝達機構は、前記駆動ディスクに形成された第１カムと、前記第１コア部側に設けられ、前記第１カムによって駆動される第１従動子とを有し、
   前記第２伝達機構は、前記駆動ディスクに形成された第２カムと、前記第２コア部側に設けられ、前記第２カムによって駆動される第２従動子とを有することを特徴とする請求項１に記載の中子成形装置。
3. 前記駆動ディスクは、前記駆動ディスクの略接線方向に延在する伸縮アクチュエータによって回転させられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の中子成形装置。
4. 筒状の中子の内面に対応する成形面が外面に形成された筒状の内側スライドコアと、前記中子の外面に対応する成形面が形成された外側スライドコアとを有する中子成形装置であって、
   前記内側スライドコア及び前記外側スライドコアを支持する基台を有し、
   前記内側スライドコアは、所定の軸線を中心として周方向に交互に配置され、それぞれ協働して筒状をなす複数の第１コア部及び複数の第２コア部を有し、
   前記第１コア部及び前記第２コア部は、それぞれ前記軸線の径方向に変位可能に前記基台に支持され、
   前記基台には、前記軸線を中心として回転可能に第１駆動ディスク及び第２駆動ディスクが支持され、
   前記第１駆動ディスクは、前記第１駆動ディスクの回転力を径方向への駆動力に変換する第１伝達機構を介して前記第１コア部に連結され、
   前記第２駆動ディスクは、前記第２駆動ディスクの回転力を径方向への駆動力に変換する第２伝達機構を介して前記第２コア部に連結されていることを特徴とする中子成形装置。

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