JP5039635B2

JP5039635B2 - フランジ部付き鋳造部品及びその鋳造に用いる金型

Info

Publication number: JP5039635B2
Application number: JP2008144224A
Authority: JP
Inventors: 雅道杉本
Original assignee: JATCO Ltd
Current assignee: JATCO Ltd
Priority date: 2008-06-02
Filing date: 2008-06-02
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2028-06-02
Also published as: JP2009285727A

Description

本発明は、自動車用変速機のミッションケース等、フランジ部を有する鋳造部品及びその鋳造に用いる金型に関する。

自動車用変速機のミッションケースは、特許文献１に開示されるように、端部にコンバータハウジングに連結されるフランジ部を有しており、金型鋳造の一種であるダイカスト法により製造される。また、フランジ部の端面は、鋳造後、フライス加工することで高い平面度を確保している。
特開２００３−３３６７２７号公報

フランジ部の内周側エッジは、図５に示すように、フライス加工する際にフライス刃が入りやすいよう面取り形状になっている。この面取り形状は、内周側エッジを形成する金型の隅部に傾斜面を設けることで鋳造時に形成することができる。

これに対し、フランジ部の外周側エッジは面取り形状になっていない。これは、鋳造時に外周側エッジに面取り形状を追加しようとすると、次のような問題があるからである。

外周側エッジに面取り形状を追加するには、図６に示すように外周面を形成するスライド型のフランジ部端面側を内側に突出させる必要があるが、この金型構造では、金型の尖鋭化した突出部分の強度が下がり、金型故障が増加するという問題がある。

あるいは、図７に示すように金型分割線を変更し、スライド型のフランジ部端面側をフランジ部の外周側を囲繞する形状としても、外周側エッジに面取り形状を追加することができる。この金型構造では、図６に示した金型構造のように尖鋭化した部分は存在せず、内周側エッジ同様、スライド型の隅部に傾斜面を設けることで外周側エッジに面取り形状を追加することが可能である。しかしながら、この金型構造では、フランジ部の外周側を囲繞する形状をスライド型の内側全周に渡って形成する必要があり、金型制作費が増加するという問題がある。

このような理由から外周側エッジは面取り形状になっていないのであるが、外周側エッジが面取り形状になっていないと、フランジ部端面をフライス加工する際に、フランジ部の外周側に返りバリ（薄皮状となって外側に反り返るバリ）が発生するという問題がある。この返りバリがフランジ部から脱落してミッションケース内に入り込み、ギヤやバルブが返りバリを噛み込むと、変速不良等の不具合を起こす原因となる。

また、フランジ部はミッションケースを組み付ける際に作業者が手で触れる箇所でもあり、シャープエッジをなくし、作業者の安全性を向上させる観点からも対策が望まれている。

本発明は、かかる技術的課題を鑑みてなされたもので、金型故障の増加、金型制作費の増加を抑えつつ、フランジ部の外周側エッジに面取り形状を追加することを目的とする。

フランジ部付き鋳造部品であって、前記フランジ部が、フランジ部端面に接続する傾斜面を有する隆起部をフランジ部外周面上に有し、前記隆起部の前記フランジ部端面側の端を始端、該始端の反対側の端を終端、前記始端と前記終端の間で最も隆起した部分を最隆起部としたとき、前記始端と前記最隆起部とのフランジ部厚さ方向の距離が、鋳造後に前記フランジ部端面に対して行われるフライス加工の切削深さ以上である。

また、前記フランジ部付き鋳造部品の鋳造に用いられる金型であって、前記フランジ部端面を形成する第１金型と、前記第１金型に対してスライドし、前記フランジ部外周面を形成する第２金型と、を備え、少なくとも前記第２金型が前記隆起部を形成する窪みを前記フランジ部端面側に有する。

フランジ部の外周側エッジに形成される隆起部は、面取り形状として機能する。この隆起部を形成するにはスライド型に窪みを形成すれば足り、金型に尖鋭化した突出部を設けたり、複雑な囲繞形状を設けたりする必要がないため、金型故障の増加、金型制作費の増加を抑えることができる。

以下、添付図面を参照しながら本発明の実施形態について説明する。

図１は、自動変速機のミッションケースをダイカスト法により製造するのに用いられる金型構造を示している。

金型１は、固定型２と、固定型２と向かい合わせに配置され、図示しない油圧シリンダにより固定型２に対して移動可能な可動型３と、固定型２と可動型３の間に配置され、図示しない油圧シリンダにより固定型２と可動型３に対してスライド可能なスライド型４とで構成される。

固定型２、可動型３及びスライド型４を図示しない油圧シリンダにより近接させて組み合わせると、金型１内にミッションケースの形状に対応する空隙５が形成される。この空隙５には図示しない湯口ゲートから溶融した金属（アルミ、マグネシウム等）が圧入、充填される。金属が凝固したら、可動型３、スライド型４が固定型２から離間され、金型１からミッションケースが取り出される。ミッションケースは端部に図２示すようなフランジ部１０を有する。

その後、フランジ部端面１０ａの平面度を確保するために、フランジ部端面１０ａに対してフライス加工が施される。

固定型２及び可動型３の図１中丸で囲んだフランジ部１０の内周側エッジ１１に対応する部位は、隅部に傾斜面２１が設けられている。これにより、図２に示すように、フランジ部１０の内周側エッジ１１に面取り形状が鋳造時に形成される。

また、スライド型４の図１中四角で囲んだフランジ部１０の外周側エッジ１２に対応する部位は、フランジ部端面１０ａ側になだらかな窪み２２を有する。これにより、図２に示すように、フランジ部端面１０ａに接続する傾斜面１３ａを有する隆起部１３がフランジ部１０の外周面上に鋳造時に形成される。この隆起部１３は後述するように外周側エッジ１２の面取り形状として機能するものである。

図３は隆起部１３の詳細を示している。スライド型４に形成される窪み２２はこれに対応する形状である。

フランジ部端面１０ａに接続する傾斜面１３ａのフランジ部厚さ方向に対する角度αは４５度以下に設定され、好ましくは２５度である。

また、隆起部１３のフランジ部端面１０ａ側の端を始端Ｓ、始端Ｓの反対側の端を終端Ｅ、始端Ｓと終端Ｅの間で最も隆起した部分を最隆起部Ｐとしたとき、始端Ｓと最隆起部Ｐとのフランジ部厚さ方向の距離Ｌ１は、最隆起部Ｐと終端Ｅとのフランジ部厚さ方向の距離Ｌ２よりも大きい。また、距離Ｌ１は、鋳造後にフランジ部端面１０ａに対して行われるフライス加工の切削深さ以上であり、好ましくは、略等しい。

また、最隆起部Ｐの曲率半径を作業者が手で触れても怪我をしない程度の大きさ（例えば、曲率半径＝１ｍｍ）とし、最隆起部Ｐの形状を丸みを帯びたラウンド形状としている。

続いて上記隆起部１３を設けることによる作用効果について説明する。

図４（ａ）は上記隆起部１３を設けない場合である。内周側エッジ１１にフライス刃２０を接触させ、この状態からフライス刃２０を水平に移動させてフランジ部端面１０ａをフライス加工していくと、外周側エッジ１２を加工する際に素材の一部が薄皮状となって残り、フランジ部１０の外側に反り返るバリ（返りバリ）３０が発生する。この返りバリ３０は、フランジ部１０から脱落してミッションケース内に入り込むと、変速不良等の不具合を起こす原因となるため、フライス加工後にブラシや磁石等を用いて返りバリ３０を除去する工程が必要となる。

これに対し、図４（ｂ）は上記隆起部１３を設けた場合である。同様にフランジ部端面１０ａを内周側から加工しても、外周側エッジ１２を加工する際、フライス刃２０が隆起部の傾斜面１３ａを通ってフランジ部１０外へと抜けるので、外周側エッジ１２は全て切り粉となって除去され、返りバリ３０は発生しない。したがって、フライス加工後にブラシや磁石等を用いて返りバリ３０を除去する工程は不要である。

このように、フランジ部１０の外周側エッジ１２に形成される隆起部１３は、面取り形状として機能するが、この隆起部１３を形成するにはスライド型４に窪み２２を形成すれば足りる。金型に尖鋭化した突出部を設けたり、複雑な囲繞形状を設けたりする必要がないため、金型故障の増加、金型制作費の増加を招くことはない。

また、隆起部１３を設ける構成によれば、図６、図７に示した金型構造により外周側エッジ１２に面取り形状を形成する場合に比べ、フランジ部端面１０ａの径方向の幅が大きくなり、コンバータハウジングと結合したときの強度を向上させることができる。

また、隆起部１３の最隆起部Ｐを丸みを帯びたラウンド形状としているので、作業者が触れる部分にシャープエッジがなくなり、作業者の安全性が向上する。

また、この隆起部１３はミッションケースの機能とは関係のない構造（駄肉）であるため、材料費削減、重量減のためには、隆起部１３の大きさ（体積）はできる限り小さいほうがよい。この点に関しては、上記の通り、隆起部１３の始端Ｓと最隆起部Ｐとのフランジ部厚さ方向の距離Ｌ１を、最隆起部Ｐと終端Ｅとのフランジ部厚さ方向の距離Ｌ２よりも大きくし、また、距離Ｌ１をフライス加工の切削深さに略等しくしている。これにより、隆起部１３の大部分を面取り形状として用いることができ、隆起部１３の大きさ（体積）を最小限に抑えることができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態は本発明の適用例の一つを示したものに過ぎず、本発明の技術的範囲を上記実施形態の具体的構成に限定する趣旨ではない。

例えば、本発明はミッションケースに限らず、フランジ部を有する鋳造部品に対して広く適用できるものである。また、鋳造方法もダイカスト法に限定されず、その他の鋳造方法に対しても適用できる。

また、金型分割線の位置も図１に示した位置に限定されず、始端Ｓと最隆起部Ｐの間の位置や最隆起部Ｐの位置にしてもよく、このような金型構成でも隆起部１３を形成することが可能である。

自動変速機のミッションケースをダイカスト法により製造するのに用いられる金型構造を示した図である。本発明によるフランジ部構造を示した図である。隆起部の拡大図である。隆起部を設けることによる作用効果を説明するための図である。従来のフランジ部構造を示した図である。フランジ部の外周側エッジに面取り形状を形成するための金型構造の例を示した図である。フランジ部の外周側エッジに面取り形状を形成するための金型構造の別の例を示した図である。

符号の説明

４スライド型
１０フランジ部
１０ａフランジ部端面
１１内周側エッジ
１２外周側エッジ
１３隆起部
１３ａ傾斜面
２２窪み
Ｓ始端
Ｅ終端
Ｐ最隆起部

Claims

フランジ部付き鋳造部品であって、
前記フランジ部が、フランジ部端面に接続する傾斜面を有する隆起部をフランジ部外周面上に有し、
前記隆起部の前記フランジ部端面側の端を始端、該始端の反対側の端を終端、前記始端と前記終端の間で最も隆起した部分を最隆起部としたとき、前記始端と前記最隆起部とのフランジ部厚さ方向の距離が、鋳造後に前記フランジ部端面に対して行われるフライス加工の切削深さ以上である、
ことを特徴とするフランジ部付き鋳造部品。
前記始端と前記最隆起部とのフランジ部厚さ方向の距離は、前記最隆起部と前記終端とのフランジ部厚さ方向の距離よりも大きい、ことを特徴とする請求項１に記載のフランジ部付き鋳造部品。
前記始端と前記最隆起部とのフランジ部厚さ方向の距離は、鋳造後に前記フランジ部端面に対して行われるフライス加工の切削深さに略等しい、ことを特徴とする請求項１または２に記載のフランジ部付き鋳造部品。
前記最隆起部がラウンド形状である、ことを特徴とする請求項１から３のいずれか一つに記載のフランジ部付き鋳造部品。
請求項１から４のいずれか一つに記載のフランジ部付き鋳造部品の鋳造に用いられる金型であって、
前記フランジ部端面を形成する第１金型と、
前記第１金型に対してスライドし、前記フランジ部外周面を形成する第２金型と、
を備え、
少なくとも前記第２金型が前記隆起部を形成する窪みを前記フランジ部端面側に有する、
ことを特徴とする金型。