JP2020097044A

JP2020097044A - 鋳造製品製造装置

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Publication number: JP2020097044A
Application number: JP2018236454A
Authority: JP
Inventors: 公靖高野; Kimiyasu Takano
Original assignee: Hitachi Automotive Systems Ltd
Current assignee: Hitachi Astemo Ltd
Priority date: 2018-12-18
Filing date: 2018-12-18
Publication date: 2020-06-25
Anticipated expiration: 2038-12-18
Also published as: JP7267003B2

Abstract

【課題】簡素な構造で湯道残留部を良好に分断することが可能となる鋳造製品製造装置を提供する。【解決手段】鋳造製品を製造する鋳造製品製造装置１１であって、鋳造製品を成形する鋳造製品成形部と、鋳造製品成形部に溶湯を供給する供給通路２６とを備え、供給通路２６は、鉛直下方向に窪んだ湯溜まり部５２を有し、湯溜まり部５２には、溶湯よりも比重が小さく、供給通路２６における溶湯の流れる方向に対して傾斜する傾斜面１１２を有する供給通路遮断具１３が収容されている。【選択図】図１１

Description

本発明は、鋳造製品製造装置に関する。

鋳造製品製造装置には、球状体で湯道を遮断するものがある（例えば、特許文献１，２参照）。

特開昭５５−１６７２９号公報特開昭６０−１３０４４７号公報

鋳造製品製造装置において、簡素な構造で湯道残留部を良好に分断することが望まれている。

本発明の目的は、簡素な構造で湯道残留部を良好に分断することが可能となる鋳造製品製造装置を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明は、供給通路が、鉛直下方向に窪んだ湯溜まり部を有し、前記湯溜まり部には、溶湯よりも比重が小さく、前記供給通路における前記溶湯の流れる方向に対して傾斜する傾斜面を有する供給通路遮断具が収容されている、構成とした。

本発明によれば、簡素な構造で湯道残留部を良好に分断することが可能となる。

実施形態の鋳造製品製造装置の要部を示す側断面図である。実施形態の鋳造製品製造装置の要部を示す平断面図である。実施形態の鋳造製品製造装置の要部を示す正断面図である。実施形態の鋳造製品製造装置の供給通路の要部を示す側断面図である。実施形態の鋳造製品製造装置の供給通路の要部を示す平断面図である。実施形態の鋳造製品製造装置の供給通路の要部を示す正断面図である。実施形態の鋳造製品製造装置の供給通路遮断具を示す正面図である。実施形態の鋳造製品製造装置の供給通路遮断具を示す平面図である。実施形態の鋳造製品製造装置の供給通路遮断具を示す下面図である。実施形態の鋳造製品製造装置の供給通路遮断具を示す側面図である。実施形態の鋳造製品製造装置の要部を示す鋳造終了時の状態を示す側断面図である。実施形態の鋳造製品製造装置の変形例の要部を示す鋳造終了時の状態を示す側断面図である。

実施形態の鋳造製品製造装置を図面に基づいて説明する。実施形態の鋳造製品製造装置１１は、例えばディスクブレーキキャリパ等の鋳造製品を製造するものであり、図１〜図３に示すように、鋳型１２と、供給通路遮断具１３とを有している。

鋳型１２は、上型２１と下型２２とからなり、上型２１と下型２２とが重ね合わせられて、これらの間に、成形する鋳造製品と同形状の空間を有する鋳造製品成形部２５と、鋳造製品成形部２５に連通して図示略の湯口側から溶湯を鋳造製品成形部２５に供給する湯道である供給通路２６とが形成されている。鋳型１２は、供給通路２６を介して鋳造製品成形部２５内の空間に溶湯が充填されることになり、充填された溶湯が冷却され固化した状態で型ばらしされると、鋳造製品成形部２５の空間と同形状の鋳造製品が得られる。その際に、供給通路２６内の空間にも溶湯が固化した湯道残留部が形成される。

図４〜図６に示すように、下型２２は、その上面である平面状の型分割面３１と、この型分割面３１から下方に凹んで形成される供給通路凹部３２と、を有している。下型２２の型分割面３１は、水平に広がっている。下型２２は、型分割面３１が上型２１と面接触で重なる合わせ面部となる。

上型２１は、その下面である平面状の型分割面４１を有している。上型２１の型分割面４１も、水平に広がっている。

供給通路２６は、下型２２の供給通路凹部３２と、上型２１の型分割面４１のうちの、供給通路凹部３２と水平方向の位置が重なり合う天井面部４２とで囲まれて形成されている。上型２１は、型分割面４１のうちの、天井面部４２の周囲部分が下型２２の型分割面３１と面接触で重なる合わせ面部４３となる。

供給通路２６は、水平方向に直線状に延在する断面矩形状の主通路部５１と、主通路部５１の延在方向の中間位置に形成された、主通路部５１よりも鉛直下方向に窪む湯溜まり部５２とを有している。湯溜まり部５２は、下型２２に設けられており、下型２２の製造時に主通路部５１および鋳造製品成形部２５の下型２２に形成される部分と同時に造形される。

以下の説明において、上流側は、主通路部５１における溶湯の流れ方向Ｘにおける上流側であり、下流側は、主通路部５１における溶湯の流れ方向Ｘにおける下流側であり、左右は、主通路部５１における溶湯の流れ方向Ｘに沿って下流側に見たときの左右である。

主通路部５１は、水平な平面状の主通路底面５５と、主通路底面５５の左右両縁部からほぼ鉛直上方に広がる左右一対の主通路側面５６とを有している。左右一対の主通路側面５６は、左右方向に対しほぼ直交して広がっており、上側の方が間隔が広くなるように若干傾斜している。これら主通路底面５５および一対の主通路側面５６の延在方向が、主通路部５１の延在方向、言い換えれば主通路部５１における溶湯の流れ方向Ｘとなっている。

湯溜まり部５２は、主通路部５１の延在方向に直交する断面積が、主通路部５１よりも大きくなっている。湯溜まり部５２は、その上流側の湯溜まり本体部６１と、その下流側のガイド部６２とを有している。

湯溜まり本体部６１は、湯溜まり部５２における上流側と鉛直方向の下部側とに形成されており、上流側の本体上流面７１と、本体上流面７１の下端縁部から下流側に延出する本体底面７２（底面）と、本体上流面７１の左右両側縁部から下流側に延出する左右一対の本体側面７３とを有している。

本体上流面７１は、矩形平面状であって、下流側に向いており、主通路底面５５から鉛直方向下側に、鉛直下側ほど下流側に位置するように傾斜して広がっている。

本体底面７２は、鉛直方向上側に向いており、矩形平面状で水平に広がる中間底面部７５と、中間底面部７５と本体上流面７１とを繋ぐ円筒面の一部形状をなすＲ面取部７６と、中間底面部７５よりも下流側の、円筒面の一部形状をなすＲ面取部７７と、を有している。

一対の本体側面７３は、互いに対向しており、左右方向に対してほぼ直交するように広がっている。左側の本体側面７３は、左側の主通路側面５６と同一平面に配置されており、右側の本体側面７３は、右側の主通路側面５６と同一平面に配置されている。一対の本体側面７３は、本体底面７２の左右両端縁部に繋がっている。

ガイド部６２は、湯溜まり部５２における下流側に形成されており、湯溜まり本体部６１よりも左右方向両外側に凹んでいる。よって、ガイド部６２の左右方向の幅は、主通路部５１の左右方向の幅よりも広くなっている。ガイド部６２は、湯溜まり本体部６１における鉛直方向下部の中間位置から湯溜まり本体部６１を越えて主通路部５１の鉛直方向の上端部まで延びている。

ガイド部６２は、上流側の左右一対のガイド上流面８１と、対応するガイド上流面８１の下流側の端縁部からそれぞれ下流側に延出する左右一対のガイド側面８２と、一対のガイド側面８２の下流側の端縁部同士を結ぶガイド下流面８３と、対応するガイド上流面８１およびガイド側面８２の下端縁部からそれぞれ左右方向中央側に延出する一対のガイド底面８４と、を有している。

一対のガイド上流面８１は、矩形平面状であり、互いに対向し且ついずれも下流側に向いている。一対のガイド上流面８１は、下流側ほど互いの間隔が広がるように傾斜している。一対のガイド上流面８１は、湯溜まり本体部６１における鉛直方向下部の中間位置から湯溜まり本体部６１を越えて主通路部５１の鉛直方向の上端部まで延びている。一対のガイド上流面８１は、それぞれ、上流側の端縁部が、一対の本体側面７３の対応する一方と、これと連続する一対の主通路側面５６の対応する一方とに繋がっている。一対のガイド上流面８１は、それぞれが繋がる本体側面７３および主通路側面５６とのなす角が同等になっている。

一対のガイド側面８２は、矩形平面状であり、互いに対向し、左右方向に対してほぼ直交するように広がっている。一対のガイド側面８２も、上側の方が間隔が広くなるように若干傾斜している。一対のガイド側面８２も、湯溜まり本体部６１における鉛直方向下部の中間位置から湯溜まり本体部６１を越えて主通路部５１の鉛直方向の上端部まで延びている。

ガイド下流面８３は、主通路部５１の延在方向に対しほぼ直交するように広がっており、上側ほど下流側に位置するように若干傾斜している。ガイド下流面８３は、下端縁部が、本体底面７２のＲ面取部７７の下流側の端縁部に繋がっている。ガイド下流面８３も、湯溜まり本体部６１における鉛直方向下部の中間位置から湯溜まり本体部６１を越えて主通路部５１の鉛直方向の上端部まで延びている。ガイド下流面８３は、一対の主通路側面５６と主通路底面５５とに繋がっている。

一対のガイド底面８４は同一平面に配置されており、鉛直上方に向いて水平に広がっている。一対のガイド底面８４は、本体底面７２の中間底面部７５よりも鉛直上側に配置されている。一対のガイド底面８４は、それぞれ、一対の本体側面７３の対応する一方と、一対のガイド側面８２の対応する一方の下端縁部とに繋がっており、一対のガイド上流面８１の対応する一方の下端縁部と、ガイド下流面８３の下端縁部とに繋がっている。

一対のガイド底面８４は、中間底面部７５およびＲ面取部７７と主通路部５１の延在方向の位置を重ね合わせており、中間底面部７５よりも鉛直上側に配置されている。よって、中間底面部７５およびＲ面取部７７と、これらと一対のガイド底面８４とを結ぶ一対の本体側面７３の一部とが、一対のガイド底面８４よりも鉛直下方に凹む底凹部８７を形成している。底凹部８７は、上方および上流側に開口している。

図７〜図１０に示すように、供給通路遮断具１３は、ほぼ矩形の板形状であり、図１〜図３に示すように、湯溜まり部５２のガイド部６２に鉛直方向に摺動可能となるように収容されている。供給通路遮断具１３は、ガイド部６２に収容された状態で、主通路部５１の延在方向に対し直交して広がる。

図７〜図１０に示すように、供給通路遮断具１３は、主体部１０１と、主体部１０１から鉛直下方に突出する突起１０２とを有している。主体部１０１は、上流側に向く主体部上流端面１１１と、主体部上流端面１１１の上端縁部から鉛直方向上側かつ下流側に斜めに延出する主体部傾斜面１１２（傾斜面）と、主体部上流端面１１１および主体部傾斜面１１２の左右両側縁部から左右両外側かつ下流側に斜めに延出する一対の主体部傾斜側面１１３と、左右一対の主体部傾斜側面１１３のそれぞれ対応する一方から下流側に延出する左右一対の主体部側面１１４と、を有している。

また、主体部１０１は、主体部傾斜面１１２の上端縁部から下流側に延出する主体部上面１１６と、主体部上流端面１１１の下端縁部から下流側に延出する主体部底面１１７と、一対の主体部側面１１４、主体部上面１１６および主体部底面１１７の主体部上流端面１１１とは反対側の端縁部を結んで広がる主体部背面１１８と、を有している。

主体部上流端面１１１は矩形平面状である。主体部底面１１７は平面状であり、主体部上流端面１１１の下端縁部から主体部上流端面１１１に対し垂直をなして延出している。

一対の主体部傾斜側面１１３は、平面状であり、主体部底面１１７の左右両端縁部の主体部上流端面１１１側から、主体部底面１１７に対し垂直をなして鉛直上方に延出している。一対の主体部傾斜側面１１３は、主体部上流端面１１１から離れるほど互いの間隔が広くなるように傾斜している。一対の主体部傾斜側面１１３は、主体部上流端面１１１に対し同等の角度で傾斜している。

一対の主体部側面１１４は、平面状であり、主体部底面１１７の左右両端縁部の主体部上流端面１１１とは反対側から、主体部底面１１７に対し垂直をなして鉛直上方に延出している。一対の主体部側面１１４は、互いに平行に広がっており、主体部上流端面１１１に対して垂直に広がっている。主体部傾斜側面１１３とこれに隣り合う主体部側面１１４とのなす角は、ガイド上流面８１とこれに隣り合うガイド側面８２とのなす角と同等になっている。

主体部背面１１８は、矩形平面状であり、主体部上流端面１１１と平行に広がっている。主体部上面１１６は、矩形平面状であり、主体部底面１１７と平行であって、一対の主体部側面１１４および主体部背面１１８に対し垂直に広がっている。

主体部傾斜面１１２は、平面状であり、一対の主体部側面１１４に対し垂直に広がっている。主体部傾斜面１１２は、主体部上流端面１１１から離れるほど、主体部底面１１７から離れ且つ主体部背面１１８に近づくように傾斜している。主体部傾斜面１１２は、主体部上流端面１１１に対して鈍角をなして傾斜している。

突起１０２は、半円筒面状をなして鉛直下方に先細の凸状をなす凸状面１２１と、主体部上流端面１１１側に設けられて、主体部背面１１８側に凹む半円筒面状の凹状面１２２と、主体部背面１１８側に設けられて、主体部上流端面１１１側に凹む半円筒面状の凹状面１２３とを有している。

凸状面１２１と凹状面１２２との境界縁部１２４は、主体部底面１１７に近い側ほど主体部上流端面１１１に近づくように傾斜しており、言い換えれば上側ほど上流側に位置するように傾斜している。凸状面１２１と凹状面１２３との境界縁部１２５は、主体部底面１１７に近い側ほど主体部背面１１８に近づくように傾斜しており、言い換えれば上側ほど下流側に位置するように傾斜している。よって、凸状面１２１は、主体部上流端面１１１と主体部背面１１８とを結ぶ方向においても先細の凸状をなしている。

主体部１０１の主体部底面１１７を含む主体部底部１３１と突起１０２とが、供給通路遮断具１３の遮断具底部１３２（底部）を構成している。よって、言い換えれば、供給通路遮断具１３は、遮断具底部１３２に突起１０２を有している。主体部底面１１７は、遮断具底部１３２の突起１０２の周辺に設けられた突起周辺部１３３に形成されている。凹状面１２２の径方向の内側範囲および凹状面１２３の径方向の内側範囲も突起周辺部１３３に含まれる。

図１〜図３に示すように、供給通路遮断具１３は、湯溜まり部５２のガイド部６２に収容される。供給通路遮断具１３は、ガイド部６２に収容された状態で、一方の主体部側面１１４がガイド部６２の一方のガイド側面８２に近接してほぼ平行に対向し、他方の主体部側面１１４がガイド部６２の他方のガイド側面８２に近接してほぼ平行に対向し、一方の主体部傾斜側面１１３がガイド部６２の一方のガイド上流面８１に近接してほぼ平行に対向し、他方の主体部傾斜側面１１３がガイド部６２の他方のガイド上流面８１に近接してほぼ平行に対向し、さらに、主体部背面１１８がガイド下流面８３に近接してほぼ平行に対向する。この状態のまま、供給通路遮断具１３は、ガイド部６２を摺動する。これにより、供給通路遮断具１３は、主通路部５１の延在方向および左右方向の移動が規制されて、ガイド部６２内を鉛直上下方向に摺動する。

供給通路遮断具１３は、ガイド部６２に収容された状態で、主体部上流端面１１１が主通路部５１の延在方向に対して直交して広がる。また、この状態で、主体部傾斜面１１２は、鉛直上方ほど下流側に位置するように傾斜して広がる。このとき、主体部傾斜面１１２に鉛直高さ一定の直線を引いたときに、この直線は、すべての位置で主通路部５１の延在方向における位置が合う。言い換えれば、主体部傾斜面１１２は、主通路部５１の延在方向に直交する面を主通路部５１の延在方向に直交する水平軸を中心に回転させた面となっている。主体部１０１は、主通路部５１の延在方向、言い換えれば供給通路２６の延在方向、さらに言い換えれば溶湯の流れ方向Ｘに見てほぼ長方形状をなす。主通路部５１のその延在方向に直交する面での断面積よりも、主体部１０１の同様の面での断面積の最大値の方が大きくなっている。

突起１０２の左右方向の最大幅は、湯溜まり本体部６１の一対の本体側面７３間の距離よりも小さくなっており、よって、突起１０２は、底凹部８７に入り込むことが可能となっている。供給通路遮断具１３は、ガイド部６２内で最下位置に位置すると、突起１０２の凸状面１２１が湯溜まり本体部６１の中間底面部７５に当接するとともに、突起周辺部１３３の主体部底面１１７が、ガイド部６２のガイド底面８４に当接する。突起１０２が、先細の凸状面１２１で湯溜まり本体部６１の底面７２と当接することにより、供給通路遮断具１３の突起周辺部１３３と湯溜まり本体部６１の底面７２との間に溶湯が流入する空間を形成している。ここで、突起１０２に、凹状面１２２，１２３が形成されていることで、突起周辺部１３３の面積は拡げられている。

ここで、供給通路遮断具１３の突起１０２の主体部上面１１６とは反対側の先端から主体部上面１１６までの距離は、湯溜まり部５２の中間底面部７５から主通路部５１の主通路底面５５までの距離とほぼ同等になっている。よって、ガイド部６２内で最下位置に位置した供給通路遮断具１３は、その主体部上面１１６が主通路部５１の主通路底面５５とほぼ面一状となる。

また、供給通路遮断具１３の主体部底面１１７から主体部上面１１６までの距離は、主通路部５１の主通路底面５５から主通路部５１の上端位置までの距離よりも大きくなっている。よって、図１１に示すように、供給通路遮断具１３が主体部上面１１６を上型２１の天井面部４２に当接させるまで上昇しても、供給通路遮断具１３は、主体部１０１が主通路部５１の主通路底面５５よりも下側まで広がる。また、主体部１０１は一対の主体部側面１１４間の距離、すなわち主体部背面１１８の幅が、主通路部５１の一対の主通路側面５６間の距離よりも大きくなっている。よって、供給通路遮断具１３が主体部上面１１６を上型２１の天井面部４２に当接させるまで上昇すると、供給通路遮断具１３は、主体部１０１によって主通路部５１、すなわち供給通路２６を閉じる。

湯溜まり部５２と供給通路遮断具１３とが供給通路２６を連通状態から遮断する供給通路遮断機構１３５を構成しており、供給通路遮断機構１３５は、上型２１および下型２２のうちの下型２２のみに形成された湯溜まり部５２と、下型２２に設けられた供給通路遮断具１３とからなっている。ここで、ガイド部６２のガイド下流面８３は、主通路部５１の鉛直下側および左右よりも広がって設けられ、主通路部５１の流路断面積よりも広い断面積の弁体としての供給通路遮断具１３を着座させて主通路部５１の鋳造製品成形部２５側を閉塞させる弁座部１４１を構成している。

供給通路遮断具１３は、鋳造製品成形部２５で成形される鋳造部品の溶湯よりも比重が小さい材料で形成されている。よって、図１１に示すように、溶湯Ｍに浸かった状態で、溶湯Ｍから浮力を受けて上昇する。その際に、湯溜まり部５２のガイド部６２が、供給通路遮断具１３を、供給通路２６の延在方向の移動を制限して上昇移動をガイドする。ここで、供給通路遮断具１３は、例えば、砂を熱硬化性樹脂で固めることで上記の形状に形成されている。鋳造部品が鋳鉄製となる場合、砂を熱硬化性樹脂で固めた供給通路遮断具１３は、比重が鋳造部品の約１／３となる。

鋳造製品製造装置１１において鋳造製品を製造する際には、図１〜図３に示すように、ガイド部６２に供給通路遮断具１３がセットされた状態で下型２２と上型２１とが型締めされる。このとき、供給通路遮断具１３は、主体部上流端面１１１が図示略の湯口側に向いて主通路部５１の延在方向に対してほぼ直交して広がり、主体部傾斜面１１２が湯口側に向いて鉛直上方ほど下流側、すなわち鋳造製品成形部２５側に位置するように傾斜して広がる。また、このとき、供給通路遮断具１３は、突起１０２の凸状面１２１が湯溜まり本体部６１の中間底面部７５に当接するとともに、突起周辺部１３３の主体部底面１１７が、ガイド部６２のガイド底面８４に当接する。

鋳型１２にセットされた供給通路遮断具１３は、その上部において溶湯の流れ方向Ｘに対して直交せず傾斜する主体部傾斜面１１２が、湯口側および鋳造製品成形部２５側のうち湯口側のみに形成されている。言い換えれば、板状の供給通路遮断具１３は、厚さ方向（主通路部５１の延在方向）に直交し厚さ方向中央を通る平面で分割したときに、湯口側の体積が鋳造製品成形部２５側の体積よりも小さくなるように、湯口側の上部のみに主体部傾斜面１１２が形成されている。

下型２２と上型２１とが型締めされた状態で、図示略の湯口から溶湯が注入される。すると、溶湯は、供給通路２６を流れて鋳造製品成形部２５に流れ込む。その際に、溶湯は、主通路部５１から湯溜まり本体部６１にも流れ込むことになる。主通路部５１から湯溜まり本体部６１に流れ込む溶湯は、供給通路遮断具１３の鉛直方向の上部にあって湯口側に向く主体部傾斜面１１２に衝突することになる。すると、この主体部傾斜面１１２は、鉛直上方ほど下流側に位置するように傾斜して広がっていることから、溶湯から受ける衝突の力に、鉛直下方に向く成分を生じさせることになる。その結果、供給通路遮断具１３は、下方に向けた力を受け、溶湯から浮力を受けても上昇しない。このとき、主体部傾斜面１１２は平面状であるため、鉛直下方に向く、より大きな力を供給通路遮断具１３に生じさせることになる。

鋳造製品成形部２５が溶湯で満たされると、供給通路２６の溶湯の流れも停止することになり、溶湯が供給通路遮断具１３の主体部傾斜面１１２に衝突する力がなくなる。すると、供給通路遮断具１３は下方に向けた力を受けなくなる。また、供給通路遮断具１３は、突起１０２が、先細の凸状面１２１で湯溜まり本体部６１の底面７２と当接して、遮断具底部１３２の突起周辺部１３３と湯溜まり本体部６１の底面７２との間に空間を形成しているため、この空間に溶湯が流れ込んでいる。よって、供給通路遮断具１３は、溶湯から浮力を受けることになり、この浮力によってガイド部６２で案内されながら、図１１に示すように溶湯Ｍ内を上昇し、天井面部４２に当接して停止する。

この上昇時に、主体部傾斜面１１２が溶湯Ｍから動圧を受けることになるが、主体部傾斜面１１２は鉛直上方ほど下流側に位置するように傾斜して広がっていることから、供給通路遮断具１３には下流側に向く力が生じることになる。その結果、供給通路遮断具１３がガイド部６２内で下流側に移動し、主体部背面１１８を、ガイド部６２のガイド下流面８３に面接触で当接させる。言い換えれば、弁体としての供給通路遮断具１３が上昇時に溶湯Ｍから受ける動圧でガイド下流面８３を含む弁座部１４１に着座する。すると、供給通路遮断具１３は、供給通路２６を湯口側と鋳造製品成形部２５側とに分断することになる。

鋳型１２が、冷却装置で冷却されることにより溶湯Ｍを固化させた後、型ばらしされると、鋳造製品成形部２５内の空間と同形状の鋳造製品が得られ、その際に、鋳造製品には、供給通路２６内の空間と同形状の湯道残留部Ｓが繋がっている。ここで、湯道残留部Ｓは、供給通路２６内が上記のように供給通路遮断具１３で分断されているため、鋳造製品に繋がる部分の長さが短くなる。よって、湯道残留部Ｓを後で切断する切断作業が不要となる。

特許文献１，２には、溶湯の浮力を受けて上昇する球状体で湯道を遮断する技術が開示されている。しかしながら、球状体で湯道を遮断するためには、鉛直上方に湯道を設ける必要があり、上型の形状にも影響することになって、鋳型構造が煩雑になってしまう。また、鋳型構造を簡素化するため湯道を鉛直上方に設けずに水平方向に配置すると、球状体では湯道を良好に遮断することができない可能性がある。

これに対し、実施形態の鋳造製品製造装置１１は、鋳造製品成形部２５に溶湯を供給する供給通路２６が、鉛直下方向に窪んだ湯溜まり部５２を有しており、この湯溜まり部５２に、溶湯よりも比重が小さく、供給通路２６における溶湯の流れる方向に対して傾斜する主体部傾斜面１１２を有する供給通路遮断具１３が収容されている。このように供給通路遮断具１３が供給通路２６における溶湯の流れる方向に対して傾斜する主体部傾斜面１１２を有するため、供給通路２６を水平に配置した場合に、主体部傾斜面１１２が水平方向に対して傾斜することになる。その結果、供給通路遮断具１３は浮力による上昇時に主体部傾斜面１１２が溶湯から受ける動圧で水平方向の力を生じることになる。よって、供給通路遮断具１３を鋳型１２の壁面であるガイド下流面８３に水平方向に押し付けることができる。その結果、供給通路２６を水平に配置しても供給通路２６を良好に分断することができる。供給通路２６を水平に配置することで、下型２２のみの構成で供給通路２６内の溶湯を分断することができるため、簡素な構造となる。

すなわち、上流側に向く主体部傾斜面１１２が、鉛直上方ほど下流側に位置するように傾斜して広がっていることから、供給通路遮断具１３は、上昇時に溶湯から受ける動圧で下流側に移動して、主体部背面１１８を弁座部１４１のガイド下流面８３に押し付けて面接触で当接させることができる。しかも、供給通路遮断具１３は、主体部傾斜面１１２が平面状であるため、球面状である場合と比べて、上昇時に溶湯から受ける動圧で下流側に移動する力が大きくなる。このため、供給通路２６の遮断が不十分になることを抑制することができ、供給通路遮断具１３で、供給通路２６を湯口側と鋳造製品成形部２５側とに良好に分断することができる。

また、主体部傾斜面１１２が平面状であるため、球面状である場合と比べて、溶湯の流動圧で供給通路遮断具１３に効率良く鉛直下方の力を生じさせることができる。よって、溶湯の流れが弱くなって主体部傾斜面１１２への流動圧が小さくなっても、供給通路遮断具１３を鉛直下方に留めておくことができる。したがって、鋳造製品成形部２５を十分に溶湯で満たした後に、供給通路２６を遮断することできる。その結果、鋳造製品成形部２５の溶湯が不足して生じる鋳造製品の不良品発生率を低下させることができ、言い換えれば歩留まりを向上させることができる。

また、供給通路遮断具１３は、溶湯から浮力を受けて上昇して供給通路２６を遮断する際にガイド部６２でガイドされて上昇するため、安定した位置および姿勢で上昇して供給通路２６を遮断することができる。よって、供給通路２６の遮断が不十分になることを抑制することができる。

また、供給通路遮断具１３は、遮断具底部１３２の突起１０２が湯溜まり本体部６１の本体底面７２と当接することにより、遮断具底部１３２の突起周辺部１３３と本体底面７２との間に溶湯が流入する空間を形成しているため、供給通路遮断具１３に溶湯の浮力を確実に付与することができる。よって、供給通路２６の遮断が不十分になることを抑制することができる。

なお、供給通路遮断具１３の主体部傾斜面１１２の主体部上流端面１１１に対する角度や、供給通路遮断具１３の板厚を変更することにより、浮力、浮上スピードおよび主体部背面１１８のガイド下流面８３への密着力等を変更することができる。供給通路遮断具１３が浮上の際に押しのける溶湯の体積に対し、供給通路遮断具１３の体積が大きければ、それだけ浮力および浮上スピードを増大させることができる。また、主体部傾斜面１１２の角度を変更すれば、溶湯を押しのける際に溶湯から受ける圧力で主体部背面１１８をガイド下流面８３へ密着させる密着力を変更することができる。

また、図１２に示すように、上型２１に天井面部４２から上方に凹む上凹部１５１を形成しても良い。この上凹部１５１は、ガイド下流面８３と同一平面に配置される上部下流面１５２と、上部下流面１５２の上端縁部から天井面部４２と平行をなして上流側に延出する延出面１５３と、延出面１５３の上流側の端縁部から下方かつ上流側に斜めに延出する傾斜面１５４とを有している。そして、供給通路遮断具１３は、浮力によってガイド部６２で案内されながら溶湯Ｍ内を上昇すると、上部が上凹部１５１に入り込んで停止する。この上昇時に、溶湯Ｍから下流側に向く力を受ける供給通路遮断具１３は、主体部背面１１８を、ガイド下流面８３と上部下流面１５２とに面接触で当接させる。

以上に述べた実施形態の第１の態様は、鋳造製品を製造する鋳造製品製造装置であって、前記鋳造製品を成形する鋳造製品成形部と、前記鋳造製品成形部に溶湯を供給する供給通路とを備え、前記供給通路は、鉛直下方向に窪んだ湯溜まり部を有し、前記湯溜まり部には、前記溶湯よりも比重が小さく、前記供給通路における前記溶湯の流れる方向に対して傾斜する傾斜面を有する供給通路遮断具が収容されている。これにより、簡素な構造で湯道残留部を良好に分断することが可能となる。

第２の態様は、第１の態様において、前記湯溜まり部は、前記供給通路遮断具が浮力を受けて上昇する際にガイドするガイド部を備える。

第３の態様は、第１または第２の態様において、前記供給通路遮断具は、底部に突起を有し、該突起が前記湯溜まり部の底面と当接することにより、該供給通路遮断具の底部の突起周辺部と前記湯溜まり部の底面との間に前記溶湯が流入する空間を形成している。

１１鋳造製品製造装置
１３供給通路遮断具
２５鋳造製品成形部
２６供給通路
５２湯溜まり部
６２ガイド部
７２本体底面（底面）
１０２突起
１１２主体部傾斜面（傾斜面）
１３２遮断具底部（底部）
１３３突起周辺部

Claims

鋳造製品を製造する鋳造製品製造装置であって、
前記鋳造製品を成形する鋳造製品成形部と、
前記鋳造製品成形部に溶湯を供給する供給通路とを備え、
前記供給通路は、鉛直下方向に窪んだ湯溜まり部を有し、
前記湯溜まり部には、前記溶湯よりも比重が小さく、前記供給通路における前記溶湯の流れる方向に対して傾斜する傾斜面を有する供給通路遮断具が収容されている、鋳造製品製造装置。
前記湯溜まり部は、前記供給通路遮断具が浮力を受けて上昇する際にガイドするガイド部を備える、請求項１記載の鋳造製品製造装置。
前記供給通路遮断具は、底部に突起を有し、該突起が前記湯溜まり部の底面と当接することにより、該供給通路遮断具の底部の突起周辺部と前記湯溜まり部の底面との間に前記溶湯が流入する空間を形成している、請求項１または２記載の鋳造製品製造装置。