JP2518372Y2 - インサート保持装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本考案は例えば自動車のエンジン
ブロック等を金型鋳造する金型鋳造装置において，シリ
ンダライナ等の筒状等インサートを金型側のインサート
保持部に装入して保持するインサート保持装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に自動車等のエンジンのシリンダブ
ロックをアルミニウム等で金型鋳造する場合，鋳造装置
の金型にシリンダライナとなる鋳鉄製の筒状インサート
を装填しておき，そののち，この筒状インサートとアル
ミニウム鋳込部分とが一体になるようにアルミニウムを
鋳込むことが行われている。

【０００３】図４はこの種の筒状インサートを保持する
保持装置を備えた従来における金型鋳造装置要部の縦断
面図，図５は同じく筒状インサート装入部の拡大縦断面
図であって，図示しない固定盤上には，一部のみを図示
する下金型１が固定されており，この下金型１の上方に
は，図示しない可動盤に支持されて型締シリンダにより
可動盤とともに昇降する上金型２が配設されている。こ
れら下金型１と上金型２との間には，周方向に例えば２
分割され開閉シリンダにより放射水平方向に移動して開
閉する複数個のスライドコア３が，上金型２側に支持さ
れて設けられている。また，上金型２の中心部からは円
筒状のマンドレル４が垂下されており，このマンドレル
４の内孔４ａの下端テーパ部は，型締時において下金型
１の中心部の凸部１ａに嵌合されるように構成されてい
る。そして，型締された上下の金型２，１と，閉鎖され
たスライドコア３と，マンドレル４とで囲まれた箇所に
は，円筒状のシリング相当部５ａとかまぼこ形のシリン
ダケース相当部５ｂとからなるキャビティ５が形成され
ており，また，型締時におけるキャビティ５内には，ほ
ぼ円筒状に形成された崩壊性の砂中子６が，上金型２側
に支持されて設置されている。

【０００４】上金型２のピン孔２ａに挿入固定されて下
方へ突出された位置決めピン７は，マンドレル４の内孔
４ａに嵌合されており，また，マンドレル４の外周面４
ｂには，成形時にインサートされる円筒状のシリンダラ
イナ８が嵌着されている。そして，マンドレル４の内周
面と位置決めピン７の外周面との間には，一部が切欠か
れたリング状に形成されてマンドレル４のリング溝４ｃ
と係合しマンドレル４に対する位置決めピン７の軸線方
向への移動を規制する止めリング９が，拡張力を蓄積さ
れて装入されている。また，図５にも拡大して示すよう
に，マンドレル４の外周面とシリンダライナ８の内周面
との間には，一部が切欠かれたリング状に形成されてマ
ンドレル４のリング溝４ｄと係合しマンドレル４に対す
るシリングライナ８の軸線方向への移動を規制する止め
リング１０が，拡張力を蓄積されて装入されている。

【０００５】このように構成されていることにより，上
金型２が型開されかつスライド金型３が開かれた状態
で，砂中子６を保持したマンドレル４にシリンダライナ
８を嵌合させ，このマンドレル４を位置決めピン７に嵌
装して支持させたのち，開閉シリンダによりスライド金
型３を閉じ，型締シリンダにより上金型２を下降させて
型締めすると，上金型２から垂下されたマンドレル４の
内孔４ａの下端テーパ部が，下金型１の凸部１ａに嵌合
される。そして，溶湯をキャビティ５内へ射出すると，
この溶湯はクランクケース相当部５ｂと，シリンダライ
ナ８外方のシリンダ相当部５ａのうちの砂中子６を除く
箇所とに射出され，シリンダライナ８がインサートされ
た状態で鋳込まれる。溶湯が固化したのち，上金型２と
スライド金型３とを開いて上金型２内の押出ピンを突出
させると，キャビティ５内で固化した製品すなわちエン
ジンブロックが押出され，上金型２外へ取出される。こ
のあと，鋳造品であるエンジンブロック内に残された砂
中子６を崩壊すると，この砂中子６がばらばらになって
取出され，空間部としての冷却水循環用ジャケットが形
成される。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】しかしながら，このよ
うな従来の筒状インサート保持装置においては，マンド
レル４とシリンダライナ８との軸線方向への移動を規制
するために止めリング１０には拡張力を蓄積されてお
り，また，この止めリング１０が係入されるリング溝４
ｄの深さが，マンドレル４への係入時に止めリング１０
を引っ込ませるようにその断面径よりも深く形成されて
いるので，図５に鎖線で示すように止めリング１０がマ
ンドレル４と同芯とならず，図５に実線で示すように片
側へ大きく片寄ることがあるので，この状態でマンドレ
ル４にシリンダライナ８を装入しようとすると，シリン
グライナ８が止めリング１０に止められて入らないこと
がある。また，たとえ入ったとしても，入れるときのシ
ョックで崩壊性の砂中子６が損傷することがあり，この
とき砂中子６に形成されたクラックに溶湯が侵入して所
望形状の鋳込製品が得られないばかりでなく，鋳込後に
キャビティ５内に残った砂を充分に取出せないという問
題がある。

【０００７】本考案は以上のような点に鑑みなされたも
ので，マンドレルとシリンダライナとの嵌合を容易にし
崩壊性砂中子の損傷を無くすことを可能にした筒状イン
サート保持装置を提供することを目的としている。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような目的を達成す
るために本考案では，インサート保持用の保持具の外周
面の一部に軸線方向の第１の溝を設けるとともに，第１
の溝の端部付近の位置で保持具の外周面に沿つて第１の
溝よりも浅い円周方向の第２の溝を設け，第１の溝の中
に尺取虫状のスプリングを配置し，このスプリングの端
部を押える止めリングを外周面が第２の溝から外へ出な
い状態で第２の溝の中に配置し，スプリングの両端部を
第１の溝の底面に接しさせ，スプリングの中央部の外面
を保持具の外周面よりも外に位置させ，スプリングの中
央部を，装入するインサートの押圧により第１の溝の中
に引込ませ得るように設けた。

【０００９】

【作用】インサート保持部の外周面に設けた軸線方向の
第１の溝に尺取虫状のスプリングを装入し，第２の溝に
装入した止めリングでスプリングの端部を押えておき，
その上にインサートを装入するが，この場合，尺取虫状
のスプリングは，そのインサートの装入側を保持具の外
周面よりも引込んだ状態に形成されているので，インサ
ートの装入が容易であり，また，装入後はスプリングの
背部でインサートの内周面を押圧しているので，インサ
ートはインサート保持部に対し軸線方向への移動を規制
されて固定され，確実容易に保持される。

【００１０】

【実施例】図１ないし図３は本考案に係る筒状インサー
ト保持装置を竪型締型ダイカストマシンに実施した例を
示し，図１は筒状インサート保持装置の縦断面図，図２
はインサート保持部としてのマンドレルの正面図，図３
は図２のＡ−Ａ線断面図でスプリングを装入した状態を
示す図である。図において，マシンベースに固定された
図示しない固定盤上には，一部のみを図示する下金型１
１が固定されており，この下金型１１の上方には，図示
しない可動盤に支持されて型締シリンダにより可動盤と
ともに昇降する上金型１２が配設されている。これら下
金型１１と上金型１２との間には，周方向に例えば２分
割され開閉シリングにより放射水平方向に移動して開閉
する複数個のスライドコア１３が，上金型１２側に支持
されて設けられている。

【００１１】また，上金型１２の中心部からは円筒状の
マンドレル１４が基部を上金型１２に固定されて垂下さ
れており，このマンドレル１４の内孔１４ａ下端テーパ
部は，型締時において下金型１１中心部の凸部１１ａに
嵌合されるように構成されている。そして，型締された
上下の金型１２，１１と，閉鎖されたスライドコア１３
と，マンドレル１４とで囲まれた箇所には，円筒状のシ
リンダ相当部１５ａとかまぼこ形のシリンダケース相当
部１５ｂとからなるキャビテイ１５が形成されており，
また，型締時におけるキャビテイ１５内には，ほぼ円筒
状に形成された崩壊性の砂中子１６が，上金型１２側に
基部を支持されて垂下されている。さらに，上金型１２
のピン孔１２ａに挿入固定されて下方へ突出された位置
決めピン１７は，マンドレル１４の内孔１４ａに嵌合さ
れており，この位置決めピン１７の中心部には，前記凸
部１１ａ上方の空間部１８を介して図示しない真空装置
とキャビティ１５とを連通させるエア通路１７ａが穿設
されている。

【００１２】そして，インサート保持用の保持具である
マンドレル１４の外周面の一部には，軸線方向の比較的
に深い第１の溝１４ｂが１〜４個設けられるとともに，
第１の溝１４ｂの両方の端部付近の位置でマンドレル１
４の外周面に沿つて第１の溝１４ｂよりも浅い円周方向
の第２の溝１４ｃ，１４ｄが設けられており，第１の溝
１４ｂの中には尺取虫状のスプリング１９が配されてお
り，このスプリング１９の端部を押えるための止めリン
グ１９ａ，１９ｂがその外周面が第２の溝１４ｃ，１４
ｄから外に出ない状態で第２の溝１４ｃ，１４ｄの中に
配置されている。尺取虫状のスプリング１９は両端部が
第１の溝１４ｂの底面に接しており、その中央部の外面
である背部がマンドレル１４の外周面よりも若干外に出
ており，スプリング１９の中央部の背部を，装入するシ
リンダライナ２０の押圧により第１の溝１４ｂの中に引
込ませ，スプリング１９の中央部の背部でシリングライ
ナ２０を内側から押圧してマンドレル１４に保持し得る
ようにした。スプリング１９のインサート装入側の端部
は止めリング１９ａで押えて固定しておいても良いが，
スプリング１９の他端側は固定されずに自由端となって
いて、スプリング１９ｂで押えられているが、軸線方向
に摺動し得るようになっている。そして，シリンダライ
ナ２０を装入したとき，スプリング１９の自由端側の端
部が伸びるので，第１の溝１４ｂの奥はスプリング１９
の自由端の位置よりも奥に位置するように形成されてい
る。

【００１３】以上のようなインサート保持装置を備えた
ダイカストマシンの鋳造動作を説明する。上金型１２が
型開きされかつスライド金型１３が開かれた状態で，尺
取虫状のスプリング１９が第１の溝１４ｂに装入された
マンドレル１４に砂中子１６を支持させ，このマンドレ
ル１４を位置決めピン１７に嵌装して支持させたのち，
筒型インサートとしてのシリンダライナ２０をマンドレ
ル１４の外周面にスプリング１９を介して装入する。こ
の装入に際しては，図３に示すように，スプリング１９
はシリングライナ２０装入側の外面がマンドレル１４の
外周面よりも内側に引込んでおり，また，中央部の背部
はマンドレル１４の外周面よりわずかに出ているだけで
あるから，シリンダライナ２０の装入が容易である。ま
た，シリンダライナ２０を奥まで装入すると，スプリン
グ１９の自由端が伸び，背部でシリンダライナ２０を内
側から押圧するので，シリンダライナ２０は，マンドレ
ル１４に対し軸線方向への移動を規制されて固定され
る。

【００１４】こうしたのち，開閉シリンダによりスライ
ド金型１３を閉じ，型締シリンダにより上金型１２を下
降させて型締めする。そして，図示しない射出スリーブ
内の溶湯をプランジャチップで押すと，溶湯はキャビテ
ィ１５内へ射出される。この場合の溶湯はクランクケー
ス相当部としてのキャビティ５ｂ内と，シリンダライナ
２０外方のキャビティ５ａのうちの砂中子１６を除く箇
所に射出され，シリンダライナ２０がインサートされた
状態で鋳込まれる。キャビティ１５内の溶湯が固化して
冷却されると，型締シリンダにより可動盤が上金型１２
とともに上昇するが，この場合，上金型１２に支持され
たスライド金型１３も溶湯の固化物としての製品を伴っ
て上昇する。そこでスライド金型１３を開いたのち，図
示しない押出シリンダでピストンを下降させると，製品
が押出される。押出された製品を機外へ取出したのち，
マンドレル１４を取外し，砂中子１６を振動等によって
崩壊させることにより，砂となって取出されると，冷却
水循環用のジャケットを有しかつシリンダライナ２０が
インサートされたエンジンブロックが得られる。

【００１５】なお，本実施例においては本考案を竪型締
型ダイカストマシンに実施した例を示したが，横型締型
ダイカストマシンにも同様に実施することができ，さら
にその効果が顕著である。すなわち，横型締型の場合に
は，従来技術を説明した図５を９０°回動させて見れば
明らかなように，止めリング１０が自重で下がり，溝４
ｄから大きく突出するので，シリンダライナ８をマンド
レル４に装入することができないが，本説明ではその心
配がなく，従来と較べて効果が大きい。また，本実施例
ではインサート保持部としてのシリンダライナを円筒状
に形成した例を示したが，円柱状に形成してもよく，同
様の効果が得られる。

【００１６】

【考案の効果】以上の説明により明らかなように本考案
によれば筒状インサート保持装置において，円柱または
円筒状のインサート保持具の外周面に，第１の溝を軸線
方向に設け，この溝の中に尺取虫状のスブリングを装入
してこのスプリングの両端部を保持具の円周方向に設け
た第２の溝の中に設けた止めリングで抑えておくととも
に，このスプリングの外面を，インサート装入側でもイ
ンサート保持部の外周面の内側に引込ませて設け，この
部分に続く中央部の背部の外面をインサート保持部の外
周面よりも若干出して設けたことにより，インサート保
持部へのインサートの装入に際しては，スプリングが装
入を妨げることがなく，容易に装入され，また，インサ
ートを確実に保持し得るので，作業性が向上する。ま
た，装入に際し砂中子を損傷させることがなく，かつ製
品内部に残された砂を充分に取出すことができるので，
所望形状の製品が得られ製品の品質が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】インサート保持装置の縦断面図である。

【図２】インサート保持部としてのマンドレルの正面図
である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】従来の筒状インサート保持装置の縦断面図であ
る。

【図５】従来の筒状インサート保持装置における筒状イ
ンサート装入部の拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１４ マンドレル １４ｂ 第１の溝 １４ｃ 第２の溝 １４ｄ 第２の溝 １５ キャビティ １６ 砂中子 １９ スプリング １９ａ 止めリング １９ｂ 止めリング ２０ シリンダライナ

Claims (1)

(57)【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 インサート保持用の保持具の外周面の一
   部に軸線方向の第１の溝を設けるとともに，第１の溝の
   端部付近の位置で保持具の外周面に沿って第１の溝より
   も浅い円周方向の第２の溝を設け，第１の溝の中に尺取
   虫状のスプリングを配置し，このスプリングの端部を押
   える止めリングを外周面が第２の溝から外へ出ない状態
   で第２の溝の中に配置し，スプリングの両端部を第１の
   溝の底面に接しさせ，スプリングの中央部の外面を保持
   具の外周面よりも外に位置させ，スプリングの中央部
   を，装入するインサートの押圧により第１の溝の中に引
   込ませ得るように設けたインサート保持装置。