JP2017140623A - 砂中子除去装置 - Google Patents

Abstract

【課題】複数の砂中子を同時に除去することのできる砂中子除去装置の提供。【解決手段】鋳造品（５）内に残った複数の砂中子（５４）を除去するため、鋳造品（５）を打撃する打撃加振部（２）と、鋳造品（５）内の砂中子（５４）を除去する砂出し部（３）とを備えた砂中子除去装置（１）において、該砂出し部（３）に設けられる押出し部材（３１）が、第一駆動部（３３）による一度の回転動作で、複数の砂中子（５４）を同時に除去できるように構成されている。【選択図】図１

Description

本発明は、例えば鋳造で製作するセミクローズドデッキタイプのシリンダブロックのウォータージャケットへブリッジ部を形成するのに使用する砂中子のような、複雑な中子を除去するための砂中子除去装置に関するものである。

例えば鋳造品の形成に使用した砂中子を除去するため、下記特許文献１〜３には鋳造品に対して振動を与えると共に、突き棒やドリルなどの部材で砂中子を突き崩す構成が開示されている。

このような構成によれば、砂中子の崩壊が促進され容易に砂中子を除去することができる。しかし、セミクローズドデッキタイプのシリンダブロックの場合など、ブリッジ部の数だけ複数の砂中子を使用することから、砂中子を一つ一つ突き崩す必要があり、砂中子の除去に時間がかかる。また、時間短縮のために砂中子を突き崩す構成を複数設けるにしても、装置が複雑化しコストがかかるなどの問題がある。

実公平６−３８６１０号公報 特許第３１４５０２０号公報 特許第３１２８７３５号公報

それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、単一の押出し部材で複数の砂中子を同時に除去することのできる砂中子除去装置を提供することを課題とする。

複数の砂中子５４を使用して形成される鋳造品５内から、該砂中子５４を除去する砂中子除去装置１であって、該砂中子除去装置１は、該鋳造品５内の該砂中子５４を除去する砂出し部３を備え、該砂出し部３は、該砂中子５４を除去するのに使用される押出し部材３１と、該押出し部材３１を回転させる第一駆動部３３とを備え、該第一駆動部３３による回転によって、該押出し部材３１が、複数の該砂中子５４を同時に除去することを特徴とする。

該砂中子除去装置１は、該鋳造品５に振動を与える打撃加振部２を備えることが好ましい。

該砂出し部３は、該押出し部材３１を昇降させる第二駆動部３４を備え、該第二駆動部３４による昇降によって、該押出し部材３１を、該鋳造品５のウォータージャケット５２内へ出退可能に構成されていることが好ましい。

以上のように本発明に係る砂中子除去装置にあっては、単一の押出し部材で複数の砂中子を同時に除去することができる。

本発明の実施形態における砂中子除去装置の正面図を示す。 本発明の実施形態における鋳造品を示し、（ａ）は正面図、（ｂ）は図２（ａ）の矢視Ｃ−Ｃにおける下面図を示す。 図１の矢視Ａ−Ａにおける概略上面図を示す。 図１の矢視Ｂ−Ｂにおける概略断面図を示し、（ａ）はエアシリンダの収縮状態、（ｂ）はエアシリンダの伸長状態を示す。 本発明の実施形態における砂中子除去装置の作動図を示し、（ａ）は鋳造品を保持した状態、（ｂ）は鋳造品に打撃加振部による打撃が行われている状態、（ｃ）は鋳造品のウォータージャケットに砂出し部の押出し部材が挿入された状態を示す。 本発明の実施形態における鋳造品の概略断面図を示し、（ａ）は図５（ｃ）におけるウォータージャケット内の状態を示し、（ｂ）は図６（ａ）の状態から押出し部材が砂中子を押出す状態を示す。

以下、本発明の実施形態にかかる砂中子除去装置１を図１〜図６に基づき説明する。

図１に示すように、本発明の実施形態にかかる砂中子除去装置１は、打撃加振部２と、砂出し部３及びそれらを支えるフレーム部４によって構成されている。また、図１に示す符号５は、鋳造品を示し、該鋳造品５はフレーム部４に保持される。

図２に示すように、鋳造品５はセミクローズドデッキタイプのシリンダブロックである。鋳造品５は略直方体形状のアルミニウム製ブロックであり、貫通孔を有する円筒状のシリンダライナ５１と、シリンダライナ５１の外周を覆うように円筒状かつ非貫通のウォータージャケット５２とが形成されている。また、ウォータージャケット５２の開口部の一部を覆うように、複数のブリッジ部５３が形成されている。さらに、ウォータージャケット５２の底面とブリッジ部５３とに挟まれるように、砂中子５４がウォータージャケット５２内に残った状態になっている。

図１に示すように、フレーム部４は、打撃加振部２が設置される上フレーム４１、鋳造品５を保持する中フレーム４２、砂出し部３が設置される下フレーム４３、それらのフレームを連結する複数の横フレーム４４で構成されている。また、このとき鋳造品５はウォータージャケット５２の開口部を下にした状態で中フレーム４２に保持される。

中フレーム４２は、鋳造品５のシリンダライナ５１に挿入させて保持する円柱状の保持部４２ａ、鋳造品５の外周面を保持する複数のブロック状の保持部４２ｂを備えている。また、中フレーム４２には保持部４２ａを中心に貫通孔４２ｃが形成されており、保持部４２ｂは図示しないブリッジ部４２ｄによって支えられている。尚、貫通孔４２ｃ及びブリッジ部４２ｄは、鋳造品５のウォータージャケット５２の開口部を塞がないように形成されている。

図１に示すように、打撃加振部２は、エアハンマ２１、シリンダ２２及び打撃ブロック２３を備え、中フレーム４２に保持された鋳造品５に打撃による振動を与えるように構成されている。

エアハンマ２１には、シリンダ２２が出退可能に取り付けられ、シリンダ２２の先端には打撃ブロック２３が固定されている。エアハンマ２１はシリンダ２２の長手方向に振動を発生させる駆動部であり、その振動が打撃ブロック２３に伝わるように構成されている。また、打撃ブロック２３は、中フレーム４２に保持された鋳造品５の上端全面を覆うように形成されている。これは打撃による衝撃を鋳造品５の広い面で受けることで衝撃を分散し、鋳造品５への打痕の発生を抑えるためである。

図１に示すように、砂出し部３は、押出し部材３１、ベース３２、エアシリンダ３３、エアシリンダ３４を備え、中フレーム４２に保持された鋳造品５から砂中子５４を押出すように構成されている。

図１及び図３に示すように、押出し部材３１は、円盤状の基部３１ａの周面に沿って複数の鉤爪部３１ｂが延出するように構成されており、それぞれ鋳造品５のウォータージャケット５２の開口部に挿入可能な形状をしている。尚、鉤爪部３１ｂの数と配置は鋳造品５内の砂中子５４の数と配置にそれぞれ対応している。鉤爪部３１ｂには略Ｌ字状に突出した突出部３１ｃが形成されており、突出部３１ｃの突出量は鋳造品５のブリッジ部５３の幅とほぼ同じである。また、突出部３１ｃの図１における上下方向の長さは鋳造品５のウォータージャケット５２の底面からブリッジ部５３までの距離よりもやや短く形成されている。

押出し部材３１の基部３１ａの中心には、回転軸３１ｄが固定されており、鉤爪部３１ｂとは逆方向に延出している。また、回転軸３１ｄは、エアシリンダ３４に保持されるベース３２に回動自在に保持されている。さらに、回転軸３１ｄには、その軸心から半径方向に延出するレバー３１ｅが一体に設けられている。

図１及び図４に示すように、エアシリンダ３３は、その一端が回転軸３３ａによってベース３２に回動自在に保持されており、他端が回転軸３３ｂによって押出し部材３１のレバー３１ｅに回動自在に保持されている。このとき、エアシリンダ３３が伸縮するとリンク作用によって回転軸３１ｄを回転させることができる。つまり、エアシリンダ３３が押出し部材３１を回転させる第一駆動部として機能する。尚、図４において、エアシリンダ３３が収縮すると時計方向（図４（ａ））に、伸長すると反時計方向（図４（ｂ））に回転軸３１ｄが回転するように構成されている。

図１に示すように、エアシリンダ３４は、ベース３２を昇降可能に保持している。ベース３２には、押出し部材３１、エアシリンダ３３が保持されていることから、それらも併せて昇降する。このとき、押出し部材３１は、鉤爪部３１ｂが鋳造品５のウォータージャケット５２の開口部に挿入可能な位置に配置されており、エアシリンダ３４でベース３２を昇降させることにより、ウォータージャケット５２内へ鉤爪部３１ｂを出退させることができる。つまり、エアシリンダ３４が押出し部材３１をウォータージャケット５２内へ出退可能とする第二駆動部として機能する。また、エアシリンダ３４の上昇限は、鉤爪部３１ｂがウォータージャケット５２の底面からわずかに隙間を空けて底突きしない程度に調整される。

以上、本発明の実施形態における砂中子除去装置１の基本構成を説明した。次に図５及び図６に基づいて、実施形態の作用について説明する。

図５に示すように、まず、中フレーム４２に鋳造品５が保持される（図５（ａ））。次に、打撃加振部２の打撃ブロック２３が鋳造品５に当接し、鋳造品５に打撃による振動を与える（図５（ｂ））。この打撃により、鋳造品５内の砂中子５４の崩壊が促進される。次に、打撃加振部２による打撃を行いながら、エアシリンダ３４により砂出し部３が上昇し、押出し部材３１の鉤爪部３１ｂが鋳造品５のウォータージャケット５２に挿入される（図５（ｃ））。

図６に示すように、押出し部材３１の鉤爪部３１ｂが鋳造品５のウォータージャケット５２に挿入された状態（図６（ａ））でエアシリンダ３３を伸長させると、リンク作用により押出し部材３１が回転し、鉤爪部３１ｂの突出部３１ｃがウォータージャケット５２内の砂中子５４を押出す方向に動く（図６（ｂ））。砂中子５４は打撃加振部２による打撃で崩壊が促進されて崩れやすくなっており、そこを突出部３１ｃで押出すことで、砂中子５４をウォータージャケット５２内から確実に除去することができる。

また、鉤爪部３１ｂの数と配置は鋳造品５内の砂中子５４の数と配置にそれぞれ対応していることから、エアシリンダ３３による一度の回転動作で、単一の押出し部材３１により複数の砂中子５４を同時に除去することができる。

その後、打撃加振部２が停止し、ここまでの説明と逆の動作により砂中子除去装置１は図５（ａ）の状態に復帰する。

また、砂中子５４の除去動作から除去後の復帰動作までは、図示しないシーケンス制御部により全て自動的に行われる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態には、多様な変更又は改良を加えることが可能である。

例えば、本発明の実施形態において、鋳造品５はアルミニウム製としたが、鋳造可能な材料であれば材質は限定されない。

また、本発明の実施形態において、各部の駆動に、エアハンマ２１、エアシリンダ３３、エアシリンダ３４を使用する構成としたが、同様の駆動ができるのであれば駆動の方法や構成は限定されない。

また、本発明の実施形態において、砂中子５４の除去動作から除去後の復帰動作までを自動的に行うようにしたが、各部の動作を手動で操作するようにしてもよい。

１ ：砂中子除去装置
２ ：打撃加振部
３ ：砂出し部
４ ：フレーム部
５ ：鋳造品
２１ ：エアハンマ
２２ ：シリンダ
２３ ：打撃ブロック
３１ ：押出し部材
３１ａ ：基部
３１ｂ ：鉤爪部
３１ｃ ：突出部
３１ｄ ：回転軸
３１ｅ ：レバー
３２ ：ベース
３３ ：エアシリンダ（第一駆動部）
３３ａ ：回転軸
３３ｂ ：回転軸
３４ ：エアシリンダ（第二駆動部）
４１ ：上フレーム
４２ ：中フレーム
４２ａ ：保持部
４２ｂ ：保持部
４２ｃ ：貫通孔
４２ｄ ：ブリッジ部
４３ ：下フレーム
４４ ：横フレーム
５１ ：シリンダライナ
５２ ：ウォータージャケット
５３ ：ブリッジ部
５４ ：砂中子

Claims (3)

1. 複数の砂中子を使用して形成される鋳造品内から、該砂中子を除去する砂中子除去装置であって、
   該砂中子除去装置は、該鋳造品内の該砂中子を除去する砂出し部を備え、
   該砂出し部は、該砂中子を除去するのに使用される押出し部材と、該押出し部材を回転させる第一駆動部とを備え、
   該第一駆動部による回転によって、該押出し部材が、複数の該砂中子を同時に除去することを特徴とする砂中子除去装置。
2. 該砂中子除去装置は、該鋳造品に振動を与える打撃加振部を備えることを特徴とする請求項１に記載の砂中子除去装置。
3. 該砂出し部は、該押出し部材を昇降させる第二駆動部を備え、
   該第二駆動部による昇降によって、該押出し部材を、該鋳造品のウォータージャケット内へ出退可能に構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の砂中子除去装置。

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