JP4972021B2 - Method for manufacturing cast-in products - Google Patents
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本発明は、芯材を他の材料で鋳ぐるんで鋳ぐるみ品(鋳造品)を製造するのにあたって、芯材が金型から受ける影響が小さく済むことを目的とした製造方法に関するものである。 The present invention relates to a manufacturing method that aims to reduce the influence of a core material from a mold when the core material is cast with another material to manufacture a cast product (cast product).
芯材を保持する一方の金型に他方の金型を合わせて、当該金型と芯材との間に空間を形成し、この空間に溶湯を充填することで芯材を鋳ぐるんで所定の製品を鋳造する方法は既知である(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の方法では、芯材の物性が金型内に溶湯が充填される前後で異なってしまうという問題があった。 However, the conventional method has a problem that the physical properties of the core differ before and after the molten metal is filled in the mold.
そこで、本願発明者は、試験・研究の結果、かかる物性変化の要因の一つが金型からの熱伝達にあることを見出した。 As a result of testing and research, the inventor of the present application has found that one of the causes of such physical property changes is heat transfer from the mold.
ここで、図4は、回転軸を内側で保持するスリーブ部材3を芯材として、従来の方法で鋳ぐるむに際しての金型1,2内の構造を模式的に示す要部断面図である。
Here, FIG. 4 is a cross-sectional view of an essential part schematically showing the structure in the
従来の鋳ぐるみでは、図4に示すように、スリーブ部材3の内周面31を全周に亘って金型凸部1pで保持するため、金型1からの熱伝達の影響を内周面31全体に受け、焼きなましたようになることがあった。
In the conventional casting, as shown in FIG. 4, the inner
即ち、本願発明者は、スリーブ部材3の内周面31を全周に亘って金型凸部1pで保持した場合、スリーブ部材3の内周面31の周辺では、その物性が鋳ぐるむ前と後で変化して、結果的に耐摩耗性を低下させてしまうことを突き止めた。
That is, when the inner
本発明の解決すべき課題は、芯材の物性が金型からの熱伝達によって変化してしまうことにあって、こうした熱伝達に起因した芯材の物性に変化が生じ難い鋳ぐるみ品の製造方法を提供することにある。 The problem to be solved by the present invention is that the physical properties of the core material change due to heat transfer from the mold, and the manufacture of a cast product that hardly changes in the physical properties of the core material due to such heat transfer. It is to provide a method.
本発明である、鋳ぐるみ品の製造方法は、自動変速機内に配置され、回転部材である摺動部材を保持するスリーブ部材としての芯材を一方の金型に保持し、前記一方の金型に他方の金型を合わせて、当該金型と芯材との間に空間を形成し、この空間に溶湯を充填することで芯材を鋳ぐるんでなる鋳ぐるみ品の製造方法であって、芯材に、当該芯材が金型に対して局所的に保持されて当該芯材と前記金型との間に隙間を形成する保持部位を設けることで、又は、芯材を保持する金型に、当該金型に対して芯材を局所的に保持して当該金型と前記芯材との間に隙間を形成する保持部位を設けることで、芯材を金型で保持するときに、芯材と金型との接触面積を減少させることを特徴とするものである。 A present invention, a method of manufacturing a casting-products is arranged automatic transmission, the core material of the sleeve member for holding the sliding member is a rotary member held in the die, the one mold The other mold is combined, a space is formed between the mold and the core material, and the core material is cast by filling the space with molten metal, A mold for holding the core material by providing the core material with a holding part where the core material is locally held with respect to the mold and forming a gap between the core material and the mold. When holding the core material in the mold by locally holding the core material with respect to the mold and providing a holding portion that forms a gap between the mold and the core material , The contact area between the core material and the mold is reduced.
なお、本願明細書においては、「鋳ぐるむ」という表現を用いているが、具体的な鋳造方法としては、ダイカスト等が挙げられる。 In the present specification, the expression “casting” is used, but a specific casting method includes die casting.
また、本発明に係る芯材の材料や金型内に充填される溶湯には、様々なものを採用することができるが、例えば、本発明に係る芯材の材料としてアルミニウム合金を用いると共に、金型内に充填される溶湯としてマグネシウム合金を用いる場合が挙げられる。 In addition, various materials can be adopted as the core material and the molten metal filled in the mold according to the present invention, for example, using an aluminum alloy as the core material according to the present invention, A case where a magnesium alloy is used as the molten metal filled in the mold is mentioned.
また、本発明の製造方法は、様々な製品に流用することができるが、前記鋳ぐるみ品としては、回転軸に代表される摺動部材を保持することを主目的とするスリーブ部材を芯材として用いた自動変速機ケースが挙げられる。 Further, the manufacturing method of the present invention can be used for various products, but as the cast product, a sleeve member whose main purpose is to hold a sliding member represented by a rotating shaft is a core material. The automatic transmission case used as
本発明のように、芯材に、当該芯材が金型に対して局所的に保持されて当該芯材と前記金型との間に隙間を形成する保持部位を設けることで、又は、芯材を保持する金型に、当該金型に対して芯材を局所的に保持して当該金型と前記芯材との間に隙間を形成する保持部位を設けることで、芯材を金型で保持するときに、芯材と金型との接触面積を減少させれば、金型から芯材への熱伝達が軽減されるため、熱に伴う芯材の物性変化を抑制することができる。 As in the present invention, the core material is provided with a holding portion where the core material is locally held with respect to the mold to form a gap between the core material and the mold , or the core By providing a holding part for locally holding the core material with respect to the mold and forming a gap between the mold and the core material in the mold for holding the material, If the contact area between the core material and the mold is reduced when held in, the heat transfer from the mold to the core material is reduced, so that changes in physical properties of the core material due to heat can be suppressed. .
また、保持部位を設けたことで、芯材と金型との間には隙間が形成されるため、かかる隙間が断熱空間を形成し、金型から芯材への熱伝達を更に軽減する。 Further, since the holding portion is provided, a gap is formed between the core material and the mold, so that the gap forms a heat insulating space and further reduces heat transfer from the mold to the core material.
即ち、本発明の製造方法を用いれば、芯材の物性に変化が生じ難い鋳ぐるみ品を提供することができる。 That is, by using the manufacturing method of the present invention, it is possible to provide a cast product that hardly changes in the physical properties of the core material.
特に、芯材を構成する材料がアルミニウム合金であり、また、金型内に充填される溶湯がマグネシウム合金である場合には、金型から芯材への熱伝達に伴いアルミニウム合金が焼きなました状態となることがなく、芯材の軟化に伴う耐摩耗性の低下を抑制することができる。このため、耐久性の高い鋳ぐるみ品を製造することができる。 In particular, when the core material is an aluminum alloy, and the molten metal filled in the mold is a magnesium alloy, the aluminum alloy is annealed as heat is transferred from the mold to the core material. Therefore, it is possible to suppress a decrease in wear resistance accompanying the softening of the core material. For this reason, it is possible to manufacture a cast-out product with high durability.
ところで、自動変速機ケース内に配置されたスリーブ部材は一般的に、回転軸に代表される摺動部材を保持することを主目的とすることから、耐摩耗性が高いことは重要な要件である。このため、本発明に従って、スリーブ部材を鋳ぐるんで自動変速機ケースを製造すれば、その効果を有効的に発揮させることができる。 By the way, since the sleeve member disposed in the automatic transmission case is generally intended to hold a sliding member represented by a rotating shaft, high wear resistance is an important requirement. is there. For this reason, according to this invention, if an automatic transmission case is manufactured by casting a sleeve member, the effect can be exhibited effectively.
以下、図面を参照して、本発明の一形態を詳細に説明する。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1は、本発明によって鋳造可能な自動変速機ケース100の模式断面図である。また、図2は、本発明の第一の形態でスリーブ部材3を鋳ぐるむに際しての金型1,2内の構造を模式的に示す模式断面図である。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an
符号1及び2はそれぞれ、スリーブ部材3を芯材として既知の自動変速機ケース100を鋳ぐるみ成形するため金型である。
金型1は、金型2との合わせ面11から円筒状に突き出した凸部(以下、「金型凸部」という)1pを有する凸金型である。この金型1は、金型凸部1pの外周面12でスリーブ部材3を保持すると共に、その合わせ面11にスリーブ部材3の一端を突き当てて当該スリーブ部材3の位置決めを行う。
The
金型2は、金型1との合わせ面21に、金型1を合わせたときに、金型凸部1pの先端面13が接触する凹部(以下、「金型凹部」という)2nを有する凹金型である。この金型2は、金型凹部2nの内面(以下、「凹部内面」という)22が金型1との間に、スリーブ部材3と共に自動変速機ケース100の外観形状を形作るキャビティCを形成すると共に、この内面22にスリーブ部材3の他端を突き当てて当該スリーブ部材3の位置決めを行う。
The mold 2 has a concave portion (hereinafter referred to as “mold concave portion”) 2n with which the
スリーブ部材3の内側には、中心軸Oに向かって径方向内側に突出する2つの環状の部位3rがスリーブ部材3と一体に設けられている。これにより、スリーブ部材3を金型1に取り付けると、2つの部位(以下、「保持部位」と称する)3rはそれぞれ、図示のように、金型凸部1pの外周面12全周にわたって、スリーブ部材3を金型1に対して局所的に保持する。
Inside the
自動変速機ケース100を製造するにあたっては、スリーブ部材3を金型凸部1pで保持したのち、金型1に金型2を合わせて、当該金型1,2とスリーブ部材3との間に空間Sを形成し、この空間Sに溶湯を充填することでスリーブ部材3を鋳ぐるむ。これにより、スリーブ部材3を一体に備えた自動変速機ケース100が鋳造される。
In manufacturing the
本形態によれば、スリーブ部材3に、当該スリーブ部材3を金型1に対して局所的に保持する保持部位3rを設けることで、スリーブ部材3を金型1で保持するときに、スリーブ部材3と金型1との接触面積を減少させることにより、金型1からスリーブ部材3への熱伝達が軽減されるため、熱に伴うスリーブ部材3の物性変化を抑制することができる。
According to the present embodiment, the
また、スリーブ部材3に保持部位3rを設けたことで、スリーブ部材3と金型1との間には環状の隙間Aが形成されるため、かかる隙間Aが断熱空間を形成し、金型1からスリーブ部材3への熱伝達を更に軽減する。
Further, since the
即ち、本形態の製造方法を用いれば、スリーブ部材3の物性に変化が生じ難い鋳ぐるみ品としての自動変速機ケース100を提供することができる。
That is, if the manufacturing method of the present embodiment is used, it is possible to provide the
また、本発明に従えば、鋳ぐるみ後の後加工として、図2(b)に示すように、保持部位3rを除去することができる。この場合、スリーブ部材3の内周面として現れた部分は、熱の影響を受けることなく、耐摩耗性の最も優れたものとなる。
In addition, according to the present invention, as shown in FIG. 2B, the
更に、本発明に従えば、同形態の変形例として、スリーブ部材3に設けた2つの保持部位3rをいずれか一方のみとすることもできる。また、軸線O上に保持部材3rを設ける位置も適宜変更することができる。
Furthermore, according to the present invention, as a modification of the same form, the two holding
図3は、本発明の第二の形態でスリーブ部材3を鋳ぐるむに際しての金型1,2内の構造を模式的に示す模式断面図である。なお、図1,2と同一部分は同一符号をもって、その説明を省略する。
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view schematically showing the structure in the
本形態では、金型凸部1pの外周面12に、中心軸Oに向かって径方向外側に突出する1つの環状の部位1rが金型1と一体に設けられている。これにより、スリーブ部材3を金型1に取り付けると、1つの部位(以下、「保持部位」と称する)1rが、図示のように、金型凸部1pの外周面12全周にわたって、スリーブ部材3を局所的に保持する。
In this embodiment, one annular portion 1r that protrudes radially outward toward the central axis O is provided integrally with the
本形態も、自動変速機ケース100を製造するにあたっては、第一の形態と同様、スリーブ部材3を金型凸部1pで保持したのち、金型1に凹金型2を合わせて、当該金型1,2とスリーブ部材3との間に空間Sを形成し、この空間Sに溶湯を充填することでスリーブ部材3を鋳ぐるむ。これにより、スリーブ部材3を一体に備えた自動変速機ケース100が製造される。
In this embodiment, in manufacturing the
本形態のように、スリーブ部材3を保持する金型1に、当該金型1に対してスリーブ部材3を局所的に保持する保持部位1rを設けても、スリーブ部材3を金型1で保持するときに、スリーブ部材3と金型1との接触面積が減少して、金型1からスリーブ部材3への熱伝達が軽減されるため、熱に伴うスリーブ部材3の物性変化を抑制することができる。
Even if the holding part 1r for holding the
また、本形態の場合も、金型1に保持部位1rを設けたことで、スリーブ部材3と金型1との間には環状の隙間Aが形成されるため、かかる隙間Aが断熱空間を形成し、金型1からスリーブ部材3への熱伝達を更に軽減する。
Also in this embodiment, since the holding part 1r is provided in the
即ち、本形態の製造方法を用いても、スリーブ部材3の物性に変化が生じ難い鋳ぐるみ品としての自動変速機ケース100を提供することができる。
That is, it is possible to provide the
なお、本発明に従えば、スリーブ部材3を鋳ぐるみ後の状態のままとすることができるが、第一の形態と同様、鋳ぐるみ後の後加工として、スリーブ部材3の内周面31を研磨等の方法で除去することができる。この場合、スリーブ部材3の内周面として現れた部分は、熱の影響を受けることなく、耐摩耗性の最も優れたものとなる。本形態は、その変形例として、金型1に設けた保持部位3rを複数とすることもできる。また、軸線O上に保持部材1rを設ける位置も適宜変更することができる。
According to the present invention, the
また、本発明に従えば、スリーブ部材3の材料や金型1内に充填される溶湯には、様々なものを採用することができるが、本形態では、スリーブ部材3の材料としてアルミニウム合金を用いると共に、金型1内に充填される溶湯としてマグネシウム合金を用いる。この場合、金型1からスリーブ部材3への熱伝達に伴いアルミニウム合金が焼きなました状態となることがなく、スリーブ部材3の内周面の軟化に伴う耐摩耗性の低下を抑制することができる。このため、耐久性の高い自動変速機ケース100を製造することができる。
Further, according to the present invention, various materials can be adopted as the material of the
また、自動変速機ケース100内に配置されたスリーブ部材3は一般的に、回転軸に代表される摺動部材を保持することを主目的とすることから、耐摩耗性が高いことは重要な要件である。このため、本発明に従って、スリーブ部材3を鋳ぐるんで自動変速機ケース100を製造すれば、その効果を有効的に発揮させることができる。
Further, since the
特に、本形態の如く、スリーブ部材3の材料としてアルミニウム合金を用いると共に、金型1内に充填される溶湯としてマグネシウム合金を用いれば、アルミニウム合金に比べて耐摩耗性は低いが比較的軽量なマグネシウム合金でケース100の外観形状を形作ることで、アルミニウム合金のみで製造された従来の自動変速機ケースと同様の耐摩耗性を確保しつつ、ケース100全体の軽量化を図ることができる。
In particular, when an aluminum alloy is used as the material of the
なお、本形態では、スリーブ部材3の内周面31を保持部位1rで保持しているが、内周面31全体を全周に亘って保持する従来の鋳ぐるみ方法に比べて、熱の影響が小さく済むため、耐摩耗性の向上に有効であることは明らかである。
In this embodiment, the inner
また、上記の各形態では、スリーブ部材3の両端が金型1の合わせ面11や金型2の凹部内面22に接触しているが、この場合、合わせ面11や凹部内面22から伝達される熱は、耐摩耗性の要求される対象部位(内周面31)には直接的な影響を与えることがない。
In each of the above embodiments, both ends of the
上述したところは、本発明の好適な形態を示したものであるが、特許請求の範囲内において、種々の変更を加えることができる。例えば、図1には、自動変速機ケース(実際には、自動変速機ケース100の一部であるコンバータハウジング)100として鋳ぐるまれたスリーブ部材3の例示として、ベアリングBを介してセカンダリプーリシャフト(出力シャフト)10を回転可能に支持するものを明示してあるが、スリーブ部材3は、他の回転要素を保持するための部分にも鋳ぐるまれており、その適用箇所は、図1に例示した部分に限定されない。
The above description shows preferred forms of the present invention, but various modifications can be made within the scope of the claims. For example, FIG. 1 shows a secondary pulley shaft via a bearing B as an example of a
また、本発明に係る芯材として使用される部材は、スリーブ部材に限定されることはない。更に、本発明に係る鋳ぐるみによって鋳造される製品も、自動変速機ケースに限定されるものではない。また、上述した形態の各構成要素は、用途等に応じて適宜組み合わせることができる。 Further, the member used as the core material according to the present invention is not limited to the sleeve member. Furthermore, the product cast by the cast hole according to the present invention is not limited to the automatic transmission case. Moreover, each component of the form mentioned above can be combined suitably according to a use etc.
1 金型(凸金型)
1p 金型凸部
1r 保持部位
2 金型(凹金型)
3 スリーブ部材(芯材)
3r 保持部位
10 セカンダリプーリシャフト
11 凸金型合わせ面
21 凹金型合わせ面
31 スリーブ部材内周面
100 自動変速機ケース
A 隙間(断熱空間)
B ベアリング
C キャビティ
S 充填空間
1 Mold (Convex mold)
1p Mold convex part
1r Holding part 2 Mold (concave mold)
3 Sleeve member (core material)
3r retention site
10 Secondary pulley shaft
11 Convex mold mating surface
21 Indented die mating surface
31 Inner circumferential surface of sleeve member
100 Automatic transmission case A Clearance (insulation space)
B Bearing C Cavity S Filling space
Claims (2)
前記一方の金型に他方の金型を合わせて、当該金型と芯材との間に空間を形成し、
この空間に溶湯を充填することで芯材を鋳ぐるんでなる鋳ぐるみ品の製造方法であって、
芯材に、当該芯材が金型に対して局所的に保持されて当該芯材と前記金型との間に隙間を形成する保持部位を設けることで、又は、
芯材を保持する金型に、当該金型に対して芯材を局所的に保持して当該金型と前記芯材との間に隙間を形成する保持部位を設けることで、
芯材を金型で保持するときに、芯材と金型との接触面積を減少させることを特徴とする鋳ぐるみ品の製造方法。 A core member as a sleeve member that is arranged in an automatic transmission and holds a sliding member that is a rotating member is held in one mold ,
Matching the other mold to the one mold, forming a space between the mold and the core,
It is a manufacturing method of a cast product made by casting a core material by filling the space with molten metal,
In the core material, by providing a holding portion where the core material is locally held with respect to the mold to form a gap between the core material and the mold , or
By providing a holding part that locally holds the core material with respect to the mold and forms a gap between the mold and the core material in the mold that holds the core material ,
A method for manufacturing a cast product, characterized in that when the core material is held by a mold, the contact area between the core material and the mold is reduced.
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