JP5880792B1 - 鋳造装置及び鋳造装置の金型交換方法 - Google Patents

Abstract

鋳造装置５０は、上金型１が装着された上部フレーム５と、下金型２が装着された下部フレーム６と、開閉機構２１と、中央部に傾動回転軸１０を備えた第１主リンク部材７ａと、中央部に副リンク中央部回転軸１５を備えた第１副リンク部材８ａと、回転アクチュエータ１６とを備え、上部フレーム５、下部フレーム６、第１主リンク部材７ａ及び第１副リンク部材８ａが第１平行リンク機構を構成する。これにより、上金型跳ね上げ方式の装置に比べて、鋳造装置５０の構造を簡略化し、鋳造装置５０の小型化及び軽量化を図ることができる。

Description

本開示は、鋳造装置及び鋳造装置の金型交換方法に関する。

特許文献１，２には、重力式傾動金型鋳造装置が開示されている。これらの装置は、開閉可能かつ傾動可能な上下金型を備え、型閉めされた上下金型を回転傾動させ、重力を利用して溶融金属（溶湯）を上下金型内に注湯し、製品を鋳造する。これらの装置では、上金型が水平状態から起立状態となるように略９０度開く上金型跳ね上げ方式が採用されている。この上金型跳ね上げ方式の装置は、型閉め時に上金型が開くことを防止するためのストッパが設けられている。そして、上金型跳ね上げ方式の装置では、跳ね上げ機構、ストッパ、傾動機構、型閉機構、及び上下金型毎の抜型機構などに、それぞれアクチュエータが設けられている。

特開平５−３１８０９０号公報 特開２００３−２０５３５９号公報

上述した跳ね上げ機構には、型閉、抜型、又は製品押出し時に大きな負荷がかかる。このため、跳ね上げ機構には十分な強度を有する高強度部材が採用されている。また、上記ストッパが必要となる。さらに、跳ね上げ機構、ストッパ、傾動機構、型閉機構、及び上下金型毎の抜型機構などに、それぞれアクチュエータが設けられているため、装置全体のアクチュエータ数が多い。よって、装置の構造が複雑である。これらのことから、上金型跳ね上げ方式を採用した場合、装置の寸法及び重量が大きくなる。さらに、アクチュエータ数に応じてアクチュエータ出力も大きくなる。

このため、本技術分野においては、鋳造装置の構造を簡略化し、鋳造装置を小型化及び軽量化することが望まれている。

本発明の一側面に係る鋳造装置は、重力を利用して注湯され、開閉可能かつ傾動可能な上金型と下金型とを用いて鋳物を鋳造する鋳造装置である。鋳造装置は、上部フレーム、下部フレーム、開閉機構、第１主リンク部材、第１副リンク部材及び駆動部を備える。上部フレームには、上金型が装着される。下部フレームには、下金型が装着される。開閉機構は、上金型及び下金型のいずれか一方を昇降することによって、上金型及び下金型の型閉き又は型開めを行う。第１主リンク部材は、その上端部が上部フレームに回動可能に連結され、その下端部が下部フレームに回動可能に連結され、その中央部に回転軸を備える。第１副リンク部材は、第１主リンク部材と平行に配置され、その上端部が上部フレームに回動可能に連結され、その下端部が下部フレームに回動可能に連結され、その中央部に回転軸を備える。駆動部は、第１主リンク部材の回転軸に連結され、回転軸を中心に第１主リンク部材を回転させる。上部フレーム、下部フレーム、第１主リンク部材及び第１副リンク部材が第１平行リンク機構を構成する。

この鋳造装置では、上金型が装着された上部フレームと、下金型が装着された下部フレームとが、第１主リンク部材と第１副リンク部材とで連結されて第１平行リンク機構を構成し、第１主リンク部材及び第１副リンク部材のそれぞれの中央部に回転軸が設けられている。また、開閉機構によって上金型又は下金型が昇降する。そして、駆動部によって第１主リンク部材がその回転軸を中心に回転する。これにより、型閉工程においては、開閉機構により上金型及び下金型が閉じられ、傾動工程においては、閉じられた上金型及び下金型が駆動部及び第１平行リンク機構により傾動し、抜型、あるいは製品押出しなどの工程においては、開閉機構により開かれた上金型及び下金型が駆動部及び第１平行リンク機構により水平方向へ離間する。このように、金型の型閉、抜型、あるいは製品押出しなど鋳造の工程は、第１平行リンク機構で連結された上下部フレーム内で行われる。さらに、型閉、抜型、あるいは製品押出し時の力は第１平行リンク機構で受けることになる。よって、上金型跳ね上げ方式の装置に比べて、各部材の強度確保の構造が単純となり、各部材の小型化及び軽量化を図ることができる。また、上金型跳ね上げ方式の装置では、型開きなどの際に、装置を支えるベースフレームへ大きな力が伝達されるのに対して、この鋳造装置では、第１平行リンク機構で力を受けるため、装置を支えるベースフレームに伝達される力を軽減することができる。このため、ベースフレームも小型化及び軽量化を図ることができる。これらのことから、鋳造装置の構造を簡略化し、鋳造装置の小型化及び軽量化を図ることができる。

一実施形態において、鋳造装置は、第２主リンク部材及び第２副リンク部材を更に備えてもよい。第２主リンク部材は、その上端部が上部フレームに回動可能に連結され、その下端部が下部フレームに回動可能に連結され、その中央部に回転軸を備える。第２副リンク部材は、第２主リンク部材と平行に配置され、その上端部が上部フレームに回動可能に連結され、その下端部が下部フレームに回動可能に連結され、その中央部に回転軸を備える。そして、上部フレーム、下部フレーム、第２主リンク部材及び第２副リンク部材が第２平行リンク機構を構成する。第１平行リンク機構及び第２平行リンク機構は、上金型及び下金型を挟んで互いに対向して平行に配置される。

この場合、型閉、抜型、あるいは製品押出し時の力は第１及び第２平行リンク機構で受けることになる。このため、装置を支えるベースフレームに伝達される力を一層軽減することができる。

一実施形態において、鋳造装置は、上金型と下金型とを水平方向に位置決めする位置決め部を更に備えてもよい。この場合、上金型と下金型とが水平方向に位置決めされるので、上金型と下金型とがずれて型閉めされることを抑制することができる。

一実施形態において、位置決め部が、上金型の側面下端部に設けられたキーと、下金型の側面上端部に設けられ、キーと嵌合可能な溝とを備えてもよい。この場合、キーを溝に嵌合することによって、上金型と下金型とを容易に位置決めすることができる。

一実施形態において、開閉機構によって上金型と下金型とを型閉めした状態で、駆動部によって第１主リンク部材の回転軸を４５°〜１３０°回転させることによって、上金型及び下金型を傾動させてもよい。このように、開閉機構とリンク機構とを組み合わせて、上金型及び下金型の傾動を実現することができる。

一実施形態において、開閉機構によって上金型と下金型とを型開きした状態で、駆動部によって第１主リンク部材の回転軸を所定角度回転させることによって、上金型と下金型とを水平方向へ離間させてもよい。このように、開閉機構とリンク機構とを組み合わせて、上金型と下金型との傾動を実現することができる。また、上金型と下金型とを、型開きした状態で水平方向に離間させるので、上金型の下方及び下金型の上方を開放状態にすることができる。鋳造した鋳物の抜型を下金型から行い、鋳物が上金型に残った場合に上金型の下方を開放状態にすれば、上金型からの抜型で鋳物を落下させて、上金型の下方に配置した受取部などに受け取らせることができる。また、中子納めを行う場合に、下金型の上方を開放状態にすれば、安全に中子納めを行うことができる。

一実施形態において、第１主リンク部材の回転軸の回転中心と、型閉め又は型開きされた上金型及び下金型、上部フレーム及び下部フレームを含む回転体の重心とが一致していてもよい。この場合、上金型と下金型とを傾動又は水平方向へさせる際に、第１主リンク部材の回転軸の回転中心と回転体の重心とが一致しない場合に比べて、上金型及び下金型を回転させるために必要な回転エネルギーを小さくすることができる。

一実施形態において、開閉機構は、上部フレームに設けられ上金型を昇降することによって、上金型及び下金型の型閉め及び型開きを行ってもよい。鋳造装置は、押出し機構を更に備えてもよい。押出し機構は、押出し板、押出しピン、リターンピン及び規制部材を備えてもよい。押出し板は、昇降自在であり、上金型の上端側の内部に形成された空間に配置される。押出しピンは、押出し板の下面に設けられ、上金型の空間から鋳物を形成するキャビティへ貫通する孔を昇降する。押出しピンの先端は、キャビティ内の鋳物を押出す。リターンピンは、押出し板の下面の押出しピンとは異なる位置に設けられ、上金型の空間から上金型の下面へ貫通する孔を昇降する。リターンピンは、上金型と下金型とが型閉めされる過程でその先端が下金型の上面に突き当てられることで押出し板を上昇させる。規制部材は、上部フレームの下面に設けられ、上金型の上面から空間へ貫通する孔に挿入された状態で、その先端が該空間内の押出し板の上方に配置される。

このように、上金型には押出しピン及びリターンピンが設けられた押出し板が内蔵されている。上金型が上昇端まで引き上げられる際に、規制部材により押出し板を介して押出ピン及びリターンピンが押し出される。これにより、上金型から鋳物を押し出すためのアクチュエータが不要となる。

一実施形態において、開閉機構は、下部フレームに設けられ下金型を昇降することによって、上金型及び下金型の型閉め及び型開きを行ってもよい。鋳造装置は、押出し機構を更に備えてもよい。押出し機構は、押出し板、押出しピン、リターンピン及び規制部材を備えてもよい。押出し板は、昇降自在であり、下金型の下端側の内部に形成された空間に配置される。押出しピンは、押出し板の上面に設けられ、下金型の空間から鋳物を形成するキャビティへ貫通する孔を昇降する。押出しピンの先端は、キャビティ内の鋳物を押出す。リターンピンは、押出し板の上面の押出しピンとは異なる位置に設けられ、下金型の空間から下金型の上面へ貫通する孔を昇降する。リターンピンは、上金型と下金型とが型閉めされる過程でその先端が上金型の下面に突き当てられることで押出し板を下降させる。規制部材は、下部フレームの上面に設けられ、下金型の下面から空間へ貫通する孔に挿入された状態で、その先端が該空間内の押出し板の下方に配置される。

このように、下金型には押出しピン及びリターンピンが設けられた押出し板が内蔵されている。下金型が下降端まで引き下げられる際に、規制部材により押出し板を介して押出ピン及びリターンピンが押し出される。これにより、下金型から鋳物を押し出すためのアクチュエータが不要となる。

一実施形態において、鋳造装置は、第１主リンク部材及び第１副リンク部材の少なくとも一方と、上金型及び下金型の少なくとも一方との間に配置された遮熱カバーを更に備えてもよい。この場合、第１主リンク部材及び第１副リンク部材の少なくとも一方に与えられる上金型及び下金型の少なくとも一方の熱の影響を抑制することができる。

本発明の他の側面に係る金型交換方法は、上記鋳造装置の金型交換方法であって、開閉機構によって上金型と下金型とを型閉めした状態で、上部フレームによる上金型の装着を解除する工程と、駆動部により第１主リンク部材の回転軸を所定角度回転させて、第１平行リンク機構を作用させることで、上部フレームと下部フレームとを水平方向に離間させる工程と、下部フレームによる下金型の装着を解除する工程と、下部フレームから上金型と下金型とを取出し、別の上金型と下金型とを下部フレーム上に載置する工程と、を含む。

この金型交換方法は、上記鋳造装置を用いているので、下金型の上に上部フレームによる装着が解除された上金型を載置した状態で、上部フレームと下部フレームとを水平方向に離間させることができる。これにより、一体となった上金型及び下金型の上方が開放状態とされるので、安全かつ容易に金型交換を行うことができる。

本発明の種々の側面及び実施形態によれば、鋳造装置の構造を簡略化し、鋳造装置の小型化及び軽量化を図ることができる。

図１は、第１実施形態に係る鋳造装置の正面図である。 図２は、図１の鋳造装置の側面図である。 図３は、図１において上金型及び下金型の断面を示す図である。 図４は、図１の鋳造装置による鋳造方法を示すフローチャートである。 図５は、図１におけるＡ−Ａ矢視図で、初期状態を説明するための図である。 図６は、平行リンク機構の動作によって上下金型がスライドして第２離間状態となった図である。 図７は、上金型と下金型とが型閉めされた型閉状態を説明するための図である。 図８は、型閉めされた上金型及び下金型を９０°回動した図である。 図９は、上金型を途中位置まで引き上げた図である。 図１０は、上金型及び下金型がスライドして第１離間状態となった図である。 図１１は、図１０の状態から上金型を上昇端まで引き上げた図である。 図１２は、図１の鋳造装置の金型交換方法を示すフローチャートである。 図１３は、第２実施形態に係る鋳造装置の正面図である。 図１４は、図１３において上金型及び下金型の断面を示す図である。 図１５は、第３実施形態に係る鋳造装置の正面図である。 図１６は、図１５の鋳造装置の側面図である。

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。また、「上」「下」「左」「右」の語は、図示する状態に基づくものであり、便宜的なものである。

（第１実施形態）
図１及び図２を参照して、鋳造装置５０の構成について説明する。図１は、第１実施形態に係る鋳造装置の正面図である。図２は、図１の鋳造装置の側面図である。図中のＸ方向及びＹ方向が水平方向であり、Ｚ方向が垂直方向である。以下ではＸ方向を左右方向、Ｚ方向を上下方向ともいう。

鋳造装置５０は、重力を利用して溶融金属が注湯され、開閉可能かつ傾動可能な上金型１及び下金型２を用いて鋳物を鋳造する、いわゆる重力式傾動金型鋳造装置である。注湯される溶融金属の材質は問わない。溶融金属として、例えばアルミニウム合金及びマグネシウム合金等が用いられる。鋳造装置５０は、コントローラを有し、構成要素の動作を制御可能に構成されている。

図１及び図２に示されるように、鋳造装置５０は、例えば、ベースフレーム１７、上部フレーム５、下部フレーム６、開閉機構２１、左右一対の主リンク部材７（第１主リンク部材７ａ、第２主リンク部材７ｂ）、左右一対の副リンク部材８（第１副リンク部材８ａ、第２副リンク部材８ｂ）、回転アクチュエータ（駆動部）１６及びラドル２５を備えている。

ベースフレーム１７は、基台１８、駆動側支持フレーム１９及び従動側支持フレーム２０を有している。基台１８は、複数の部材の組み合わせにより構成された略平板状をなす部材であり、鋳造装置５０の設置面上に水平に設けられている。駆動側支持フレーム１９と従動側支持フレーム２０とは、基台１８上において左右方向（水平方向）に対向するように立設され、基台１８に固定されている。駆動側支持フレーム１９の上端部及び従動側支持フレーム２０の上端部には、一対の傾動回転軸受９が設けられている。

上部フレーム５は、ベースフレーム１７の上方に配置されている。上部フレーム５には、上金型１が装着されている。具体的には、上部フレーム５の下面には、上型ダイベース３を介して上金型１が取り付けられている。上部フレームには、上金型１を昇降する開閉機構２１が設けられている。具体的には、上部フレーム５は、開閉機構２１を内蔵し、開閉機構２１により上金型１を昇降可能に保持している。

開閉機構２１は、型閉シリンダ２２、左右一対のガイドロッド２３、及び、左右一対の案内筒２４を有している。型閉シリンダ２２の下端部は、上型ダイベース３の上面に取り付けられている。型閉シリンダ２２は、上下方向（垂直方向ここではＺ方向）に伸長することにより、上型ダイベース３を介して上金型１を降下させるとともに、上下方向に短縮することにより、上型ダイベース３を介して上金型１を上昇させる。ガイドロッド２３は、上部フレーム５に取り付けられた案内筒２４を通して、上型ダイベース３の上面に取り付けられている。

下部フレーム６は、ベースフレーム１７の上方であって、上部フレーム５の下方に配置されている。下部フレーム６には、下金型２が装着されている。具体的には、下部フレーム６の上面には、下型ダイベース４を介して下金型２が取り付けられている。図１及び図２に示される状態では、上部フレーム５と下部フレーム６とは、上下方向で互いに対向している。同様に、上金型１と下金型２とは、上下方向で互いに対向している。開閉機構２１は、上金型１を昇降させることによって、上金型１及び下金型２の型閉き又は型開めを行う。

第１主リンク部材７ａは、長尺状部材である。第１主リンク部材７ａは、例えば、断面矩形状の棒状部材である。第１主リンク部材７ａは、その上端部が上部フレーム５に回動可能に連結され、その下端部が下部フレーム６に回動可能に連結され、その中央部に傾動回転軸１０を備える。第１主リンク部材７ａは、その上端部に主リンク上部回転軸１１、及び、その下端部に主リンク下部回転軸１２を有している。本実施形態では、２つの主リンク部材を備える。第２主リンク部材７ｂは、第１主リンク部材７ａと同一構成である。一対の主リンク部材７は、左右方向（水平方向ここではＸ方向）に対向配置され、それぞれ、上部フレーム５と下部フレーム６とを連結している。ここでは、一対の主リンク部材７は、上金型１及び下金型２を挟んで平行に対向配置される。

一対の主リンク部材７の中央部は、一対の傾動回転軸１０を介して、一対の傾動回転軸受９に回転可能に連結されている。一対の主リンク部材７の上端部は、上部フレーム５の一対の側面５ａに一対の主リンク上部回転軸１１を介して、回転可能に連結されている。一対の主リンク部材７の下端部は、下部フレーム６の一対の側面６ａに一対の主リンク下部回転軸１２を介して、回転可能に連結されている。上金型１及び下金型２を型閉めしたときに、左右方向及び上下方向に直交する奥行き方向（Ｙ方向）において、一対の主リンク部材７が上金型１及び下金型２それぞれの中心に位置するように、一対の主リンク部材７の上部フレーム５及び下部フレーム６への取り付け位置が設定されている。

第１副リンク部材８ａは、長尺状部材である。第１副リンク部材８ａは、例えば、断面矩形状の棒状部材である。第１副リンク部材８ａは、第１主リンク部材７ａと平行に配置され、その上端部が上部フレーム５に回動可能に連結され、その下端部が下部フレーム６に回動可能に連結され、その中央部に副リンク中央部回転軸１５を備える。第１副リンク部材８ａは、その上端部に副リンク上部回転軸１３、及び、その下端部に副リンク下部回転軸１４を有している。本実施形態では、２つの副リンク部材を備える。第２副リンク部材８ｂ（不図示）は、第１副リンク部材８ａと同一構成である。一対の副リンク部材８は、左右方向に対向配置され、上部フレーム５と、下部フレーム６とを連結している。一対の副リンク部材８は、一対の側面５ａ及び一対の側面６ａに、一対の主リンク部材７と平行を成すように配設されている。副リンク部材８の長さは、主リンク部材７の長さと同じである。

一対の副リンク部材８の上端部は、上部フレーム５の一対の側面５ａに一対の副リンク上部回転軸１３を介して、回転可能に連結されている。副リンク部材８の下端部は、下部フレーム６の一対の側面６ａに一対の副リンク下部回転軸１４を介して、回転可能に連結されている。副リンク部材８の取り付け位置は、主リンク部材７に対して、ラドル２５が配置されている側となっている。副リンク中央部回転軸１５は、ベースフレーム１７上に載置されている。図１及び図２の状態では、副リンク中央部回転軸１５は、駆動側支持フレーム１９の上面に載置された状態になっている。

このように、上部フレーム５、下部フレーム６、第１主リンク部材７ａ及び第１副リンク部材８ａで平行リンク機構（第１平行リンク機構）が構成されている。同様に、上部フレーム５、下部フレーム６、第２主リンク部材７ｂ及び第２副リンク部材８ｂで平行リンク機構（第２平行リンク機構）が構成されている。２つの平行リンク機構は、上金型１及び下金型２を挟んで互いに対向して平行に配置されている。

第１主リンク部材７ａの傾動回転軸１０は、第１平行リンク機構の外側に設けられた傾動回転軸受９でベースフレーム１７に保持されている。第１主リンク部材７ａの傾動回転軸１０の回転中心と、型閉め又は型開きされた上金型１及び下金型２、上部フレーム５及び下部フレーム６を含む回転体の重心とが一致している。同様に、第２主リンク部材７ｂの傾動回転軸１０は、第２平行リンク機構の外側に設けられた傾動回転軸受９でベースフレーム１７に保持されている。第２主リンク部材７ｂの傾動回転軸１０の回転中心と、型閉め又は型開きされた上金型１及び下金型２、上部フレーム５及び下部フレーム６を含む回転体の重心とが一致している。ここで、「一致」とは、両者が完全に一致している場合に限られず、上金型１の重量と下金型２の重量との相違により誤差を有する場合も含まれる意味である。

回転アクチュエータ１６は、駆動側支持フレーム１９上に配置されている。回転アクチュエータ１６は、一対の主リンク部材７のうちの一方の傾動回転軸１０に連結して設けられる。回転アクチュエータ１６は、電動、油圧、空圧のいずれで動作するものであってもよい。回転アクチュエータ１６は、上金型１と下金型２とを傾動又は水平方向に離間させる駆動部として機能する。

上金型１と下金型２との傾動は、開閉機構２１によって上金型１と下金型２とを型閉めした状態で、回転アクチュエータ１６によって、第１主リンク部材７ａの傾動回転軸１０を４５°〜１３０°回転させることでなされる。上金型１と下金型２との水平方向への離間は、開閉機構２１によって上金型１と下金型２とを型開きした状態で、回転アクチュエータ１６によって、第１主リンク部材７ａの傾動回転軸１０を所定角度回転させることでなされる。上金型１と下金型２との水平方向への離間は、回転アクチュエータ１６により第１平行リンク機構が作用することで実現する。このとき、第１平行リンク機構の動きに合わせて第２平行リンク機構も作用する。なお、第２平行リンク機構は必須ではなく、例えば、第１平行リンク機構と第２主リンク部材７ｂのみで上部フレーム５及び下部フレーム６を連結してもよいし、第１平行リンク機構と第２副リンク部材８ｂのみで上部フレーム５及び下部フレーム６を連結してもよい。

ラドル２５は、下金型２の側面の上端部に取り付けられている。ラドル２５の内部には、溶湯を貯留する貯留部が画成されている。ラドル２５の注湯口２５ａ（図５参照）は、下金型２の受湯口２ａ（図５参照）に接続されている。

図３は、図１において上金型及び下金型の断面を示す図である。ここでは、下金型２の上面に複数の中子３４を納めた状態を示す。図３に示されるように、鋳造装置５０は、押出し板２８と、一対の押出しピン２６と、一対のリターンピン２７と、複数の押し棒（規制部材）２９と、を有する押出し機構３７を備えている。押出し機構３７は、上部フレーム５に設けられている。

押出し板２８は、上金型１の上端側の内部に形成された内部空間に配置される。押出し板２８は、昇降自在な状態で内部空間に収容されている。各押出しピン２６は、押出し板２８の下面に設けられている。各押出しピン２６は、上金型１の内部空間から鋳物を形成するキャビティへ貫通する孔を昇降する。各押出しピン２６は、その先端でキャビティ内の鋳物を押し出す。各リターンピン２７は、押出し板２８の下面の押出しピン２６とは異なる位置に設けられている。各リターンピン２７は、上金型１の内部空間から上金型１の下面へ貫通する孔を昇降する。各リターンピン２７は、上金型１と下金型２とが型閉めされる過程で、その先端が下金型２の上面に突き当てられることで押出し板２８を上昇させる。

各押し棒２９は、上部フレーム５の下面に設けられている。各押し棒２９は、上部フレーム５の下面に、上型ダイベース３を貫通して配設されている。各押し棒２９は上金型１の上面から内部空間へ貫通する孔に挿入された状態で、その先端が該内部空間内の押出し板２８の上方に配置される。各押し棒２９の長さは、型閉シリンダ２２が短縮して上金型１が上昇端になったとき、押出し板２８を押し下げる長さに設定されている。なお、上昇端とは、型閉シリンダ２２が短縮することにより、上金型１の取り得る最も上方の位置である。即ち、各押し棒２９は、上金型１の上面から、上金型１の上部位置に形成された内部空間へ貫通する孔を通って該内部空間内に所定長さ進入され、押出し板２８の上昇を阻止する。

下部フレーム６には、押出しシリンダ３０が内蔵されている。押出しシリンダ３０は上端部が押出し部材３１の下面に取り付けられている。左右一対のガイドロッド３２は、下部フレーム６に取り付けられた案内筒３３を通して、押出し部材３１の下面に取り付けられている。

下金型２は、上金型１と同様に、一対の押出しピン２６と一対のリターンピン２７とが連結された押出し板２８を内蔵している。下金型２では、押出しシリンダ３０の伸長動作により、押出し部材３１が上昇して、押出し板２８を押し上げることで、一対の押出しピン２６とリターンピン２７とが上昇する位置関係になっている。なお、上金型１及び下金型２のリターンピン２７は、型閉め時に、リターンピン２７の先端が対向する金型の合せ面、あるいは対向するリターンピン２７の先端により押し戻される。これに伴い、押出し板２８に連結された押出しピン２６も押し戻される。また、型閉め時は、押出しシリンダ３０の短縮動作で押出し部材３１は、下降端の位置になる。なお、下降端とは、押出しシリンダ３０が短縮することにより、下金型２の取り得る最も下方の位置である。

上金型１の下部周囲（側面下端部）には、一対の位置決めキー３５が取り付けられている。下金型２の上部周囲（側面上端部）には、一対のキー溝３６が一対の位置決めキー３５と嵌合可能に設けられている。位置決めキー３５とキー溝３６とは、上金型１と下金型２とを水平方向に位置決めする位置決め部を構成している。この位置決め部によれば、上金型１と下金型２とが水平方向に位置決めされるので、上金型１と下金型２とがずれて型閉めされることを抑制することができる。

続いて、図４〜図１１を参照して、鋳造装置５０による鋳造方法の例について説明する。図４は、図１の鋳造装置による鋳造方法を示すフローチャートである。図５は、図１におけるＡ−Ａ矢視図で、初期状態を説明するための図である。図６は、平行リンク機構の動作によって上下金型がスライドして第２離間状態となった図である。図７は、上金型と下金型とが型閉めされた型閉状態を説明するための図である。図８は、型閉めされた上金型及び下金型を９０°回動した図である。図９は、上金型を途中位置まで引き上げた図である。図１０は、上金型及び下金型がスライドして第１離間状態となった図である。図１１は、図１０の状態から上金型を上昇端まで引き上げた図である。

図４及び図５に示されるように、まず、鋳造装置５０が一連の鋳造工程の初期状態とされる（Ｓ１１）。初期状態では、上金型１は上昇端にあり、一対の主リンク部材７と一対の副リンク部材８とが、鋳造装置５０の設置面に対して垂直をなしている。なお、鋳造装置５０は、作業スペース（不図示）と給湯装置（不図示）との間に配置されている。鋳造装置５０は、ラドル２５がＹ方向で作業スペース（不図示）と対向するように配置されている。作業スペースは、中子納め等の作業を作業員が行うためのスペースである。給湯装置は、ラドル２５に溶湯を給湯する装置である。また、鋳造装置５０と作業スペースとの間には、例えばコンベア（不図示）が配置されている。コンベアは、鋳造装置５０により鋳造された鋳物（鋳物製品）を搬送する装置である。コンベアは、例えば後工程の装置（例えば、製品冷却装置、砂落装置、製品仕上装置など）まで延びている。

続いて、図４及び図６に示されるように、鋳造装置５０は、回転アクチュエータ１６を駆動させて第１主リンク部材７ａの傾動回転軸１０を時計回転方向に回転させる。本実施形態では、時計回転方向の回転を右回転とし、反対回転を左回転とする。これに伴い、平行リンク機構の作用により、上金型１と下金型２とが相反する方向に弧を描いてスライドする（Ｓ１２）。具体的には、互いに対向した上金型１と下金型２とが傾動回転軸１０を中心軸として右回転の円運動をすることにより、上金型１と下金型２とが水平方向に離間するように移動する。このとき、上金型１が給湯装置側に移動した状態（第２離間状態）となる。本実施形態では、下金型２が給湯装置側に移動した状態を第１離間状態とし、上金型１が給湯装置側に移動した状態を第２離間状態とする。つまり、第１離間状態（図１０参照）は、回転アクチュエータ１６によって上金型１が給湯装置から遠ざかる方向へ移動するとともに下金型２が給湯装置に近づく方向へ移動して、上金型１及び下金型２が水平方向に離間した状態である。第２離間状態（図６参照）は、回転アクチュエータ１６によって上金型１が給湯装置に近づく方向へ移動するとともに下金型２が給湯装置から遠ざかる方向へ移動して、上金型１及び下金型２が水平方向に離間した状態である。

次に、中子３４が下金型２の所定の位置に収められる（Ｓ１３）。中子３４を収める中子納めは、例えば、作業員により行われる。中子３４は、例えば、中子造型機（不図示）により造型される。第２離間状態では、下金型２は、上方が開放された状態であって、下金型２に取り付けられたラドル２５が上金型１に接触しない状態となっている。このように、下金型２の上方が開放されているので、下金型２に中子３４を安全に納めることができる。

続いて、鋳造装置５０は、回転アクチュエータ１６を駆動させて第１主リンク部材７ａの傾動回転軸１０を左回転して、一旦図５の初期状態に戻る（Ｓ１４）。続いて、図４及び図７に示されるように、鋳造装置５０は、型閉シリンダ２２を伸長して、上金型１と下金型２とを型閉めする（Ｓ１５）。このとき、上金型１の位置決めキー３５と、下金型２のキー溝３６とが嵌合し、上金型１と下金型２とが水平方向に固定される。また、型閉めにより、一対の主リンク部材７及び一対の副リンク部材８と、主リンク上部回転軸１１、主リンク下部回転軸１２、副リンク上部回転軸１３、及び副リンク下部回転軸１４とが回転しないようになり、上金型１、下金型２、上部フレーム５、下部フレーム６、一対の主リンク部材７及び一対の副リンク部材８が一体化する。

次に、上金型１と下金型２とが型閉めされた型閉状態となったときに、給湯装置がラドル２５に溶湯を供給する（Ｓ１６）。続いて、図４及び図８に示されるように、鋳造装置５０は、回転アクチュエータ１６を駆動させて第１主リンク部材７ａの傾動回転軸１０を概ね９０°左回転させて、上金型１と下金型２とを傾動状態とする（Ｓ１７）。これにより、副リンク中央部回転軸１５が、載置されていたベースフレーム１７の上面から持ち上がる。これに伴い、型閉めされて一体化された上金型１、下金型２、上部フレーム５、下部フレーム６、一対の主リンク部材７及び一対の副リンク部材８が回転して、ラドル２５内の溶湯が上金型１と下金型２との間に形成されるキャビティに傾動注湯される（Ｓ１８）。

上記Ｓ１８の工程が終了した後、図８の状態を所定時間保持して、注湯された溶湯の凝固を待つ。なお、上記のとおり、ここでは回転アクチュエータ１６を駆動させて第１主リンク部材７ａの傾動回転軸１０を概ね９０°左回転しているが、４５°〜１３０°の範囲内の所要の角度で回転させてもよいし、４５°〜９０°の範囲内の所要の角度で回転させてもよい。

続いて、回転アクチュエータ１６を駆動させて第１主リンク部材７ａの傾動回転軸１０を右回転させて、一旦図７の状態に戻る（Ｓ１９）。続いて、下金型２からの抜型及び型開きを並行して行う（Ｓ２０）。図４及び図９に示されるように型開きが行われ、同時に下金型２からの抜型も行われる。型開きは、鋳造装置５０が型閉シリンダ２２を動作することで開始する。具体的には、鋳造装置５０は、型閉シリンダ２２を短縮することにより、上金型１を上昇させて、上金型１と下金型２との型開きを開始する。そして、型閉シリンダ２２の短縮動作と同時に、押出しシリンダ３０の伸長動作が開始される。押出しシリンダ３０を伸長することにより、下金型２に内蔵された押出しピン２６（図３参照）を押し出す。これにより、上金型１及び下金型２内で溶湯が凝固して成る鋳物（不図示）が下金型２から抜型され、上金型１に保持された状態となる。そして、鋳造装置５０は、所定の位置まで上金型１を上昇させて、型開きを完了する。所定の位置は、押し棒２９の先端と上金型１の押出し板２８の上面とが接触しない位置である。言い換えれば、所定の位置は、押し棒２９の先端と上金型１の押出し板２８の上面との間に隙間がある位置である。

次に、図４及び図１０に示されるように、鋳造装置５０は、回転アクチュエータ１６を駆動させて第１主リンク部材７ａの傾動回転軸１０を左回転させる（Ｓ２１）。これに伴い、平行リンク機構の作用により、鋳造装置５０は、上金型１と下金型２とを弧を描いてスライドさせ、水平方向に離間させる。このとき、上金型１がコンベア側に移動した状態、すなわち、下金型２が給湯装置に近づく方向に移動した第１離間状態となる。このときの回転アクチュエータ１６の左回転の角度は、上金型１の下方が開放された状態となる３０°〜４５°程度とする。

次に、図４及び図１１に示されるように、鋳造装置５０は、型閉シリンダ２２を短縮することにより、上金型１を上昇端まで上昇させる。これにより、押し棒２９の先端が上金型１に内蔵されている押出し板２８を介して、押出しピン２６（図５参照）を上金型１に対して相対的に押出す。この結果、上金型１に保持されていた鋳物が上金型１から抜型される（Ｓ２２）。上金型１から抜型された鋳物は落下し、上金型１の下方に設けられたコンベア上に受け取られる。即ち、コンベアは鋳物を受け取る受け取り部としても機能する。その後、鋳物は、コンベアにより、例えば、製品冷却装置、砂落装置、及びバリ取りを行う製品仕上装置などへと搬送される。以上のようにして、一連の鋳造工程が完了し、鋳造装置５０により鋳物が鋳造される。また、以上の鋳造工程を繰り返すことにより、鋳物を連続して鋳造することができる。

次に、図５、７、及び図１２を参照して、鋳造装置５０の金型交換方法について説明する。図１２は、図１の鋳造装置の金型交換方法を示すフローチャートである。まず、図５及び図１２に示されるように、鋳造装置５０は、初期状態とされる（Ｓ３１）。続いて、図７及び図１２に示されるように、開閉機構２１の型閉シリンダ２２を伸長させることによって、上金型１を下降させて、上金型１と下金型２とを型閉めする（Ｓ３２）。続いて、このように上金型１と下金型２とを型閉めした状態で、上部フレーム５による上金型１の装着を解除する（Ｓ３３）。これにより、上金型１は、上部フレーム５から解放され、下金型２上に載置されただけの状態となる。続いて、上金型１を下金型２上に載置した状態で、開閉機構２１の型閉シリンダ２２を短縮させることによって、上型ダイベース３を上昇させる（Ｓ３４）。

次に、回転アクチュエータ１６によって、第１主リンク部材７ａの傾動回転軸１０を所定角度（ここでは、４５°程度）右回転させて、第１平行リンク機構及び第２平行リンク機構を作用させることで、上部フレーム５と下部フレーム６とを水平方向に離間させる（Ｓ３５）。これにより、下型ダイベース４上で型合わせされて一体となった上金型１及び下金型２の上方が開放状態であって、下部フレーム６が作業員の作業スペース側に移動した状態となる。この状態で、下部フレーム６による下金型２の装着を解除する（Ｓ３６）。これにより、下金型２は、下部フレーム６から解放され、下部フレーム６に載置されただけの状態となる。続いて、一体となった上金型１及び下金型２を下部フレーム６から取り出す（Ｓ３７）。

次に、別の一体となった上金型１及び下金型２を下型ダイベース４上に載置する（Ｓ３８）。この後、逆の動作を行えば、安全かつ容易に金型交換を行うことができる。即ち、まず、下部フレーム６に下金型２を装着する（Ｓ３９）。次に、回転アクチュエータ１６を所定角度（ここでは、４５°程度）左回転させる（Ｓ４０）。続いて、開閉機構２１の型閉シリンダ２２を伸長させることによって、上型ダイベース３を下降させる（Ｓ４１）。続いて、上部フレーム５に上金型１を装着する（Ｓ４２）。続いて、図５及び図１２に示されるように、開閉機構２１の型閉シリンダ２２を短縮させることによって、上型ダイベース３を上昇させて、上金型１と下金型２とを型開きする（Ｓ４３）。これにより、鋳造装置５０は、初期状態に戻り、鋳造装置５０の金型交換が終了する。なお、下部フレーム６による下金型２の装着の解除は、上部フレーム５による上金型１の装着の解除と同時に行ってもよい。

以上説明したように、鋳造装置５０は、上金型１が装着された上部フレーム５、下金型２が装着された下部フレーム６、左右一対の主リンク部材７及び副リンク部材８を連結して平行リンク機構を構成している。また、主リンク部材７の中央部に傾動回転軸１０を設けるとともに、副リンク部材８の中央部に副リンク中央部回転軸１５を設けている。更に、傾動回転軸１０を左右一対の平行リンク機構の外側に設けられた傾動回転軸受９でベースフレーム１７に保持するとともに、副リンク中央部回転軸１５をベースフレーム１７上に載置し、駆動側支持フレーム１９側の傾動回転軸１０に回転アクチュエータ１６を取付けている。

これにより、金型の型閉、抜型、あるいは製品押出しなど鋳造の工程は全て平行リンク機構で連結された上部フレーム５及び下部フレーム６内で行われる。型閉、抜型、あるいは製品押出し時の力は平行リンク機構だけで受けるため、上金型跳ね上げ方式の装置に比べて、各部材の強度確保の構造が単純となり、各部材の小型化及び軽量化を図ることができる。

また、上金型跳ね上げ方式の装置では、型開きなどの際に、装置を支えるベースフレームへ大きな力が伝達されるのに対して、この鋳造装置５０では、平行リンク機構で力を受けるため、装置を支えるベースフレーム１７に伝達される力を軽減することができる。これにより、ベースフレーム１７も小型化及び軽量化を図ることができる。更に、平行リンク機構を採用することで、上金型跳ね上げ方式の装置に比べて、アクチュエータの数を少なくすることができる。このようにして鋳造装置５０の小型化及び軽量化を図ることができる。

また、鋳造装置５０は、上金型１と下金型２とを水平方向に位置決めする位置決め部を備えている。このため、上金型１と下金型２とがずれて型閉めされることを抑制することができる。また、位置決め部は、上金型１の下部に設けられた位置決めキー３５と、下金型２の上部に設けられたキー溝３６とにより構成されている。このため、上金型１と下金型２とを容易に位置決めすることができる。

また、鋳造装置５０では、上金型１と下金型２との傾動は、開閉機構２１によって上金型１と下金型２とを型閉めした状態で、回転アクチュエータ１６によって一対の主リンク部材７のうちの一方の傾動回転軸１０を４５°〜１３０°回転させることでなされる。このため、ラドル２５内の溶湯を上金型１及び下金型２内に注湯することができる。

また、鋳造装置５０では、平行リンク機構の作用により、上金型１と下金型２とを、型開きした状態で水平方向に離間させるので、上金型１の下方及び下金型２の上方を開放状態にすることができる。このため、鋳造した鋳物の抜型を下金型２から行い、鋳物が上金型１に残った場合に上金型１の下方を開放状態にすれば、上金型１からの抜型で鋳物を取り出し装置に落下させることができる。また、中子納めを行う場合に、下金型２の上方を開放状態にすれば、安全に中子納めを行うことができる。

また、鋳造装置５０では、傾動回転軸１０の回転中心と、平行リンク機構の重心とが一致しているので、上金型１と下金型２とを傾動させる際に、傾動回転軸１０を回転させるのに必要な回転エネルギーを小さくすることができる。

また、鋳造装置５０は、押出し機構３７を備え、上金型１の上昇動作により、上金型１から鋳物の抜型ができる。このため、上金型１から鋳物を押し出すためのアクチュエータが不要となる。この結果、アクチュエータの数を更に少なくすることができるので、鋳造装置５０の更なる小型化及び軽量化を図ることができる。

また、鋳造装置５０では、下部フレーム６に装着された下金型２上に、上部フレーム５による装着が解除された上金型１を載置した状態で、上部フレーム５と下部フレーム６とを水平方向に離間させることができる。これにより、一体となった上金型１及び下金型２の上方が開放状態とされる上、下部フレーム６が作業スペースに近づくので、安全かつ容易に金型交換を行うことができる。

また、鋳造装置５０では、上金型跳ね上げ方式の装置に比べて、安全かつ容易に金型交換を行うことができる。更に、平行リンク機構の作用により、上金型１と下金型２とがスライドするので、下金型２の上方が開放された状態で、安全に中子納めを行うことができる。

（第２実施形態）
図１３は、第２実施形態に係る鋳造装置の正面図である。図１３に示されるように、第２実施形態に係る鋳造装置５０Ａは、主に、下金型２を昇降する開閉機構２１が下部フレーム６に設けられる点で、第１実施形態に係る鋳造装置５０と相違している。これにより、鋳造装置５０Ａでは、下金型２が昇降可能とされている。以下では、第２実施形態に係る鋳造装置５０Ａと第１実施形態に係る鋳造装置５０との相違点を中心に説明し、共通する説明は省略する。

図１４は、図１３において上金型及び下金型の断面を示す図である。図１４に示されるように、鋳造装置５０Ａでは、押出しシリンダ３０が上部フレーム５に設けられ、押出し機構３７が下部フレーム６に設けられている。鋳造装置５０Ａでは、押出し板２８は、下金型２の下端側の内部に形成された内部空間に配置される。各押出しピン２６は、押出し板２８の上面に設けられている。各押出しピン２６は、下金型２の内部空間から鋳物を形成するキャビティへ貫通する孔を昇降する。各押出しピン２６は、その先端でキャビティ内の鋳物を押し出す。各リターンピン２７は、押出し板２８の上面の押出しピン２６とは異なる位置に設けられている。各リターンピン２７は、下金型２の内部空間から下金型２の上面へ貫通する孔を昇降する。各リターンピン２７は、上金型１と下金型２とが型閉めされる過程で、その先端が上金型１の下面に突き当てられることで押出し板２８を下降させる。

各押し棒２９は、下部フレーム６の上面に設けられている。各押し棒２９は、下部フレーム６の上面に、下型ダイベース４を貫通して配設されている。各押し棒２９は下金型２の下面から内部空間へ貫通する孔に挿入された状態で、その先端が該内部空間内の押出し板２８の下方に配置される。各押し棒２９の長さは、型閉シリンダ２２が短縮して下金型２が下降端になったとき、押出し板２８を押し上げる長さに設定されている。即ち、各押し棒２９は、下金型２の下面から、下金型２の下部位置に形成された内部空間へ貫通する孔を通って該内部空間内に所定長さ進入され、押出し板２８の下降を阻止する。その他の構成は、第１実施形態に係る鋳造装置５０と同一である。

鋳造装置５０Ａによる鋳造方法では、上記工程Ｓ２０において、上金型１からの抜型及び型開きを並行して行う。具体的には、鋳造装置５０Ａは、下部フレーム６に設けられた開閉機構２１により、下金型２を下降させて、上金型１と下金型２との型開きを開始する。これと同時に、上部フレーム５に設けられた押出しシリンダ３０の伸長動作を開始する。押出しシリンダ３０の伸長により、上金型１に内蔵された押出しピン２６を押し出す。これにより、上金型１及び下金型２内で溶湯が凝固して成る鋳物（不図示）が上金型１から抜型され、下金型２に保持された状態となる。また、上記工程Ｓ２２において、下金型２からの抜型を行う。具体的には、開閉機構２１により、下金型２を下降端まで下降させる。これにより、押し棒２９の先端が下金型２に内蔵されている押出し板２８を介して、押出しピン２６を下金型２に対して相対的に押出す。この結果、下金型２に保持されていた鋳物が下金型２から抜型される。

鋳造装置５０Ａによる金型交換方法では、まず、図１３に示される状態から下金型２を上昇させて下金型２と上金型１とが型閉めされた状態とする。続いて、上部フレーム５による上金型１の装着を解除する。次に、上金型１を下金型２上に載置した状態で下型ダイベース４を下降させる。続いて、平行リンク機構の作用によって上部フレーム５と下部フレーム６とを水平方向に離間させる。続いて、下部フレーム６による下金型２の装着を解除する。続いて、一体となった上金型１及び下金型２を下部フレーム６から取り出し、別の一体となった上金型１及び下金型２を下部フレーム６上に装置する。この後、逆の動作を行うという手順で、金型交換を行なうことができる。なお、下部フレーム６による下金型２の装着の解除は、上部フレーム５による上金型１の装着の解除と同時に行ってもよい。

鋳造装置５０Ａによれば、上述した鋳造装置５０と同様の効果を奏する。

（第３実施形態）
図１５は、第３実施形態に係る鋳造装置の正面図である。図１６は、図１５の鋳造装置の側面図である。図１５及び図１６に示されるように、第３実施形態に係る鋳造装置５０Ｂは、一対の第１遮熱カバー４１及び一対の第２遮熱カバー４２を備える点で、第１実施形態に係る鋳造装置５０と相違している。

一対の第１遮熱カバー４１は、一対の主リンク部材７と、上金型１及び下金型２との間に配置されている。具体的には、一方の第１遮熱カバー４１は、第１主リンク部材７ａと、上金型１及び下金型２との間に配置されている。他方の第１遮熱カバー４１は、第２主リンク部材７ｂと、上金型１及び下金型２との間に配置されている。一対の第１遮熱カバー４１は、上金型１及び下金型２を挟んで、左右方向（水平方向ここではＸ方向）に対向配置されている。ここでは、一対の第１遮熱カバー４１は、平行に配置されている。第１遮熱カバー４１は、例えばボルトなどで、主リンク部材７に取り付けられている。第１遮熱カバー４１は、主リンク部材７から離間して取り付けられている。

第１遮熱カバー４１は、上部フレーム５と下部フレーム６との間において、上金型１及び下金型２の側面のうち、主リンク部材７に対向する領域を覆っている。第１遮熱カバー４１は、耐熱性部材により形成されていてもよい。第１遮熱カバー４１は、例えば板厚数ｍｍ程度の鋼板材により形成されている。第１遮熱カバー４１は、互いに同形状を呈している。第１遮熱カバー４１は、例えば、略矩形状を呈している。第１遮熱カバー４１は、ここでは、鋳造装置５０Ｂの配管及び配線（不図示）と干渉する部分に切欠きを有する形状を呈している。

一対の第２遮熱カバー４２は、一対の副リンク部材８と、上金型１及び下金型２との間に配置されている。具体的には、一方の第２遮熱カバー４２は、第１副リンク部材８ａと、上金型１及び下金型２との間に配置されている。他方の第２遮熱カバー４２は、第２副リンク部材８ｂと、上金型１及び下金型２との間に配置されている。一対の第２遮熱カバー４２は、上金型１及び下金型２を挟んで、左右方向（水平方向ここではＸ方向）に対向配置されている。ここでは、一対の第２遮熱カバー４２は、平行に配置されている。第２遮熱カバー４２は、例えばボルトなどで、副リンク部材８に取り付けられている。第２遮熱カバー４２は、副リンク部材８から離間して取り付けられている。

第２遮熱カバー４２は、上部フレーム５と下部フレーム６との間において、上金型１及び下金型２の側面のうち、副リンク部材８に対向する領域を覆っている。第２遮熱カバー４２は、耐熱性部材により形成されていてもよい。第２遮熱カバー４２は、例えば板厚数ｍｍ程度の鋼板材により形成されている。第２遮熱カバー４２は、互いに同形状を呈している。第２遮熱カバー４２は、例えば、略矩形状を呈している。第２遮熱カバー４２は、ここでは、鋳造装置５０Ｂの配管及び配線（不図示）と干渉する部分に切欠きを有する形状を呈している。その他の構成は、第１実施形態に係る鋳造装置５０と同一である。

上金型１及び下金型２は、溶湯が注湯されることにより高温化する。主リンク部材７及び副リンク部材８は、上金型１及び下金型２の近傍に配置されているので、上金型１及び下金型２の熱による影響を受けやすい。熱の影響を受けると、主リンク部材７及び副リンク部材８に熱伸びが発生する。第１主リンク部材７ａの熱伸び量と第２主リンク部材７ｂの熱伸び量との間に差がある場合、及び第１副リンク部材８ａの熱伸び量と第２副リンク部材８ｂの熱伸び量との間に差がある場合、上金型１及び下金型２が傾くおそれがある。これにより、上金型１及び下金型２からの鋳物の抜型精度が低下するおそれがある。鋳造装置５０Ｂによれば、上述した鋳造装置５０と同様の効果を奏するとともに、第１遮熱カバー４１及び第２遮熱カバー４２を備えるので、主リンク部材７及び副リンク部材８に与えられる上金型１及び下金型２の熱の影響を抑制することができる。主リンク部材７及び副リンク部材８の温度は、第１遮熱カバー４１及び第２遮熱カバー４２により、５０℃程度低下する。この結果、主リンク部材７及び副リンク部材８の熱伸び量が抑制されるので、上金型１及び下金型２からの鋳物の抜型精度の低下が抑制される。

以上、各実施形態について説明したが、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。例えば、押出しシリンダ３０により、上金型１又は下金型２からの鋳物の抜型を行う代わりに、スプリングで押出し板２８を押し出してもよい。その場合、上金型１及び下金型２の型閉め時に上金型１により下金型２のリターンピン２７を押し下げて押出しピン２６を下げることになり、型閉め力がリターンピン２７の押し下げ力分相殺されることになるが、アクチュエータ数を減らすことができる。

また、型閉シリンダ２２及び押出しシリンダ３０は、電動、油圧、空圧のいずれで動作するものであってもよいが、溶融金属を扱う観点から、電動、空圧、または可燃性の作動油を用いない油圧で動作するものとしてもよい。また、給湯装置６０，６０Ａにより給湯可能であれば、各鋳造装置５０，５０Ａ，５０Ｂの配置に制限はなく、例えば、給湯装置６０，６０Ａを取り囲むように円形に配置されていてもよい。また、鋳造装置５０，５０Ａ，５０Ｂ、保持炉５２、中子造型装置５４、及び給湯装置６０，６０Ａの数はそれぞれ１つ以上であればよい。また、中子納めは作業員によらず、例えば、多関節構造のアームを備えた中子納め用ロボットによって行われてもよい。また、開閉機構２１は、上金型１及び下金型２の両方を昇降させてもよい。

また、鋳造装置５０Ｂは、一対の第１遮熱カバー４１及び一対の第２遮熱カバー４２のうち少なくとも一つ以上を備える構成としてもよい。また、一対の第１遮熱カバー４１及び一対の第２遮熱カバー４２は、上金型１及び下金型２の側面のうち少なくとも一つ以上を覆う構成としてもよい。また、第１遮熱カバー４１と第２遮熱カバー４２は一体的に形成されていてもよい。

１…上金型、２…下金型、５…上部フレーム、６…下部フレーム、７…一対の主リンク部材、７ａ…第１主リンク部材、７ｂ…第２主リンク部材、８…一対の副リンク部材、８ａ…第１副リンク部材、８ｂ…第２副リンク部材、１０…傾動回転軸、１５…副リンク中央部回転軸、１６…回転アクチュエータ（駆動部）、１７…ベースフレーム、２１…開閉機構、２５…ラドル、２５ａ…注湯口、２６…押出しピン、２７…リターンピン、２８…押出し板、２９…押し棒（規制部材）、３５…位置決めキー、３６…キー溝、４１…第１遮熱カバー、５０，５０Ａ，５０Ｂ…鋳造装置。

Claims (11)

1. 重力を利用して注湯され、開閉可能かつ傾動可能な上金型と下金型とを用いて鋳物を鋳造する鋳造装置であって、
   前記上金型が装着された上部フレームと、
   前記下金型が装着された下部フレームと、
   前記上金型及び前記下金型のいずれか一方を昇降することによって、前記上金型及び前記下金型の型閉き又は型開めを行う開閉機構と、
   その上端部が前記上部フレームに回動可能に連結され、その下端部が前記下部フレームに回動可能に連結され、その中央部に回転軸を備えた第１主リンク部材と、
   前記第１主リンク部材と平行に配置され、その上端部が前記上部フレームに回動可能に連結され、その下端部が前記下部フレームに回動可能に連結され、その中央部に回転軸を備えた第１副リンク部材と、
   前記第１主リンク部材の回転軸に連結され、前記回転軸を中心に前記第１主リンク部材を回転させる駆動部と、
   を備え、
   前記上部フレーム、前記下部フレーム、前記第１主リンク部材及び前記第１副リンク部材が第１平行リンク機構を構成する、鋳造装置。
2. その上端部が前記上部フレームに回動可能に連結され、その下端部が前記下部フレームに回動可能に連結され、その中央部に回転軸を備えた第２主リンク部材と、
   前記第２主リンク部材と平行に配置され、その上端部が前記上部フレームに回動可能に連結され、その下端部が前記下部フレームに回動可能に連結され、その中央部に回転軸を備えた第２副リンク部材と、
   を更に備え、
   前記上部フレーム、前記下部フレーム、前記第２主リンク部材及び前記第２副リンク部材が第２平行リンク機構を構成し、
   前記第１平行リンク機構及び前記第２平行リンク機構は、前記上金型及び前記下金型を挟んで互いに対向して平行に配置される請求項１に記載の鋳造装置。
3. 前記上金型と前記下金型とを水平方向に位置決めする位置決め部を更に備える、請求項１又は２に記載の鋳造装置。
4. 前記位置決め部が、前記上金型の側面下端部に設けられたキーと、前記下金型の側面上端部に設けられ、前記キーと嵌合可能な溝と、を備える、請求項３に記載の鋳造装置。
5. 前記開閉機構によって前記上金型と前記下金型とを型閉めした状態で、前記駆動部によって前記第１主リンク部材の回転軸を４５°〜１３０°回転させることによって、前記上金型及び前記下金型を傾動させる、請求項１〜４のいずれか一項に記載の鋳造装置。
6. 前記開閉機構によって前記上金型と前記下金型とを型開きした状態で、前記駆動部によって前記第１主リンク部材の回転軸を所定角度回転させることによって、前記上金型と前記下金型とを水平方向へ離間させる、請求項１〜５のいずれか一項に記載の鋳造装置。
7. 前記第１主リンク部材の回転軸の回転中心と、型閉め又は型開きされた前記上金型及び前記下金型、前記上部フレーム及び前記下部フレームを含む回転体の重心とが一致している、請求項１〜６のいずれか一項に記載の鋳造装置。
8. 前記開閉機構は、前記上部フレームに設けられ前記上金型を昇降することによって、前記上金型及び前記下金型の型閉め及び型開きを行い、
   前記上金型の上端側の内部に形成された空間に配置され、昇降自在な押出し板と、
   前記押出し板の下面に設けられ、前記上金型の空間から前記鋳物を形成するキャビティへ貫通する孔を昇降し、その先端が前記キャビティ内の前記鋳物を押出す、押出しピンと、
   前記押出し板の下面の前記押出しピンとは異なる位置に設けられ、前記上金型の空間から前記上金型の下面へ貫通する孔を昇降し、前記上金型と前記下金型とが型閉めされる過程でその先端が前記下金型の上面に突き当てられることで前記押出し板を上昇させる、リターンピンと、
   前記上部フレームの下面に設けられ、前記上金型の上面から前記空間へ貫通する孔に挿入された状態で、その先端が該空間内の前記押出し板の上方に配置された規制部材と、
   を有する押出し機構を更に備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の鋳造装置。
9. 前記開閉機構は、前記下部フレームに設けられ前記下金型を昇降することによって、前記上金型及び前記下金型の型閉め及び型開きを行い、
   前記下金型の下端側の内部に形成された空間に配置され、昇降自在な押出し板と、
   前記押出し板の上面に設けられ、前記下金型の空間から前記鋳物を形成するキャビティへ貫通する孔を昇降し、その先端が前記キャビティ内の前記鋳物を押出す、押出しピンと、
   前記押出し板の上面の前記押出しピンとは異なる位置に設けられ、前記下金型の空間から前記下金型の上面へ貫通する孔を昇降し、前記上金型と前記下金型とが型閉めされる過程でその先端が前記上金型の下面に突き当てられることで前記押出し板を下降させる、リターンピンと、
   前記下部フレームの上面に設けられ、前記下金型の下面から前記空間へ貫通する孔に挿入された状態で、その先端が該空間内の前記押出し板の下方に配置された規制部材と、
   を有する押出し機構を更に備える、請求項１〜７のいずれか一項に記載の鋳造装置。
10. 前記第１主リンク部材及び前記第１副リンク部材の少なくとも一方と、前記上金型及び前記下金型の少なくとも一方との間に配置された遮熱カバーを更に備える、請求項１〜９のいずれか一項に記載の鋳造装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか一項に記載の鋳造装置の金型交換方法であって、
    前記開閉機構によって前記上金型と前記下金型とを型閉めした状態で、前記上部フレームによる前記上金型の装着を解除する工程と、
    前記駆動部により前記第１主リンク部材の回転軸を所定角度回転させて、前記第１平行リンク機構を作用させることで、前記上部フレームと前記下部フレームとを水平方向に離間させる工程と、
    前記下部フレームによる前記下金型の装着を解除する工程と、
    前記下部フレームから前記上金型と前記下金型とを取出し、別の上金型と下金型とを前記下部フレーム上に載置する工程と、
    を含む、鋳造装置の金型交換方法。

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