JP7175527B2

JP7175527B2 - 鋳物金型用ベンチレーター

Info

Publication number: JP7175527B2
Application number: JP2021082708A
Authority: JP
Inventors: パク、デグン
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2020-10-19
Filing date: 2021-05-14
Publication date: 2022-11-21
Anticipated expiration: 2041-05-14
Also published as: KR102180690B1; JP2022067042A; US20220118505A1; CN113210569A; CN113210569B; US11484937B2

Description

本発明は、鋳物金型用ベンチレーターに係り、さらに詳しくは、排気孔の配置構造を改善するとともに、排気孔の長さを円筒状胴体部の長さに比べて短く形成して、ガスの排出効率を向上させるとともに、排気孔の変形を防ぎ、特に、円筒状胴体部の内部に緩衝空間部を形成して、排気孔を介して押し寄せる溶融物を拡散させて収めることから、溶融物の外部への流出による金型の損傷を効果的に防ぐことのできる鋳物金型用ベンチレーターに関する。

一般に、ベンチレーターは、流体の流れを平行な微細孔を介して一方向にのみ移動できるようにする構成要素であって、重力鋳造、低圧鋳造、プラスチック射出などの作業に当たって、注湯不良、湯境界の形成などの鋳造欠陥のない健全な鋳造のために金型内の空気またはその他の発生ガスを排出する用途に用いられる。

一方、このようなベンチレーターを製造するとき、粉末を圧縮して製品を形成するため、ベンチレーターの内部に微細な空隙が形成されざるを得ず、耐久性が著しく低下せざるを得ないという不都合があるため、鋳造に際して用いられる金型に嵌め込むとき、抜脱されないようにするために前記金型の溝よりもわずかに大きく形成して用いていたが、前記金型に嵌め込むとき、ガスが移動する孔の形状の変形及び長時間にわたっての使用により全体的な変形が起きて、ベンチレーターの抜脱及び孔のつぶれなどに起因してガスの排出が行われないという不都合があり、その結果、前記ベンチレーターの役割を行うことが困難であった。

そこで、本出願人は、大韓民国特許登録第１０－２０９５７２９号公報において、金型の成形空間にアルミニウム溶湯を注入して、鋳物を成形するときに生じるガスを外部に安定的に排出して、成形される成形品の品質を向上させるベンチレーターを二体形に構成する技術を開示しており、別の大韓民国特許登録第１０－２０９５７２７号公報において、ベンチレーターを全体的な耐久性を確保しながらも、部分的な取り替えを通じて経済的な効率性を高める技術を開示している。

しかしながら、従来の技術は、ガスの排出のための孔の区間が長く、孔作業用ピンが細いため孔の貫通時における撓み現象により加工を完了した後に孔の重なり合い（孔の並びが揃っていない）、孔の偏り（周縁に密集する）などの現象が生じてガス抜け効率が低下し、これにより、ガスが完全に排出され切れるまで長時間がかかって製品の成形時間が長引いてしまうのが現状である。

ＫＲ１０－２０９５７２９Ｂ１（２０２０．０３．２６．）ＫＲ１０－２０９５７２７Ｂ１（２０２０．０３．２６．）

これにより、本発明は、上記の不都合を解決するために案出されたものであり、排気孔の配置構造を改善するとともに、排気孔の長さを円筒状胴体部の長さに比べて短く形成して、ガスの排出効率を向上させるとともに、排気孔の変形を防ぎ、特に、円筒状胴体部の内部に緩衝空間部を形成して、排気孔を介して押し寄せる溶融物を拡散させて収めることから、溶融物の外部への流出による金型の損傷を効果的に防ぐことのできる鋳物金型用ベンチレーターを提供するところにその目的がある。

このような目的を達成するために、本発明の鋳物金型用ベンチレーターは、金型１０の排気管１１に組み付けられて成形空間１２に溶融物を注入するときに生じるガスを外部に排出する鋳物金型用ベンチレーターにおいて、ＳＵＳ材質から形成されるが、前記排気管１１に嵌合するように外周面にナーリング部１１０が形成され、内部にガスが移動する主流路１２０が形成される円筒状胴体部１００と、前記円筒状胴体部１００の主流路１２０の上部の領域に一体に形成されて、ガスの排出のための複数の上排気孔２２０が配備される固定型排気ブロック２００と、を備え、前記上排気孔２２０は、円筒状胴体部１００の長さを基準として３０～５０％の長さに形成され、かつ、隣り合う排気孔２２０と千鳥方向にずれるように配置されることを特徴とする。

このとき、前記円筒状胴体部１００の主流路１２０の下部の領域に嵌設されて、ガスの排出のための複数の下排気孔３２０が形成される分離型排気ブロック３００が配備されることを特徴とする。

また、前記固定型排気ブロック２００と分離型排気ブロック３００とが離間して緩衝空間部４００を形成し、前記緩衝空間部４００は、下排気孔３２０を介して流れ込む溶融物を収めるように配備されることを特徴とする。

さらに、前記分離型排気ブロック３００は、粉末を圧着して形成する多孔性ブロック３０２として形成され、前記多孔性ブロックは、上部に向かって進むにつれて次第に縮径する第１の傾斜面３０４を形成し、前記分離型排気ブロック３００が収められる主流路１２０の下部の領域の内周は、上部に向かって進むにつれて次第に縮径する第２の傾斜面１２４として形成され、前記主流路１２０の下部の領域の下端部の直径は、分離型排気ブロック３００の下端部の直径に比べて拡径したサイズに形成され、前記主流路１２０の下部の領域の下端部にストップリング１２６が分離型排気ブロック３００を拘束するように配備されることを特徴とする。

さらにまた、前記分離型排気ブロック３００は、主流路１２０の下部の領域との直径差により主流路１２０の下部の領域内にすきまばめ公差で遊動可能に配備され、前記成形空間１２に溶融物を注入するとき、ガス及び溶融物の圧力により分離型排気ブロック３００が主流路１２０の下部の領域に乗って上方に移動しながら、第１及び第２の傾斜面３０４１２４が係合して位置が固定された状態で下排気孔３２０及び多孔性空隙を介してガスの排出が行われるように配備されることを特徴とする。

以上の構成及び作用によれば、本発明は、排気孔の配置構造を改善するとともに、排気孔の長さを円筒状胴体部の長さに比べて短く形成して、ガスの排出効率を向上させるとともに、排気孔の変形を防ぎ、特に、円筒状胴体部の内部に緩衝空間部を形成して、排気孔を介して押し寄せる溶融物を拡散させて収めることから、溶融物の外部への流出による金型の損傷を効果的に防ぐことができるという効果がある。

本発明の一実施形態に係る鋳物金型用ベンチレーターを全体的に示す斜視図である。本発明の一実施形態に係る鋳物金型用ベンチレーターが設けられた状態を示す構成図である。本発明の一実施形態に係る鋳物金型用ベンチレーターを平面視及び正面視で示す構成図である。本発明の一実施形態に係る鋳物金型用ベンチレーターの内部構造を示す構成図である。本発明の一実施形態に係る鋳物金型用ベンチレーターの変形例に係る多孔性ブロックを示す構成図である。

以下、添付図面に基づいて、本発明の好適な実施形態について詳しく説明する。なお、本発明について説明するにあたって、関連する公知の技術がこの分野における技術者にとって自明な事項であって、これについての具体的な説明が本発明の要旨を余計に曖昧にする虞があると認められる場合にはその詳細な説明を省略する。

図１は、本発明の一実施形態に係る鋳物金型用ベンチレーターを全体的に示す斜視図であり、図２は、本発明の一実施形態に係る鋳物金型用ベンチレーターが設けられた状態を示す構成図であり、図３は、本発明の一実施形態に係る鋳物金型用ベンチレーターを平面視及び正面視で示す構成図であり、図４は、本発明の一実施形態に係る鋳物金型用ベンチレーターの内部構造を示す構成図であり、図５は、本発明の一実施形態に係る鋳物金型用ベンチレーターの変形例に係る多孔性ブロックを示す構成図である。

本発明は、金型１０の排気管１１に組み付けられて成形空間１２に溶融物を注入するときに生じるガスを外部に排出する鋳物金型用ベンチレーターに関するものであり、これは、排気孔の配置構造を改善するとともに、排気孔の長さを円筒状胴体部の長さに比べて短く形成して、ガスの排出効率を向上させるとともに、排気孔の変形を防ぎ、特に、円筒状胴体部の内部に緩衝空間部を形成して、排気孔を介して押し寄せる溶融物を拡散させて収めることから、溶融物の外部への流出による金型の損傷を効果的に防げるように、円筒状胴体部１００と、固定型排気ブロック２００と、を主な構成要素として備える。

本発明に係る円筒状胴体部１００は、ＳＵＳ材質から形成されるが、前記排気管１１に嵌合するように外周面にナーリング部１１０が形成され、内部にガスが移動する主流路１２０が形成される。

前記円筒状胴体部１００は、後述する固定型排気ブロック２００と一体形にプレス鍛造方式を並行して製造され、これにより、強度及び耐久性が向上するとともに、品質が均一に保たれるというメリットがある。

そして、前記円筒状胴体部１００の外周面にナーリング部１１０が一体に形成されることにより、金型排気管１１に嵌入した状態で抜脱現象が生じることが防がれるとともに、円筒状胴体部１００を金型排気管１１にしまりばめ方式で設けるときに嵌込み圧力がナーリング部１１０の変形により分散されて、後述する上排気孔２２０の変形が防がれる。

また、本発明に係る固定型排気ブロック２００は、前記円筒状胴体部１００の主流路１２０の上部の領域に一体に形成されて、ガスの排出のための複数の上排気孔２２０が配備される。すなわち、前記固定型排気ブロック２００は、ＳＵＳ材質を用いてプレス鍛造方式により成形されることにより、強度及び耐久性が向上するとともに、上排気孔２２０の品質が均一に保たれる（例えば、孔の重なり合い（孔の並びが揃っていない）、孔の偏り（周縁に密集する）などの現象が防がれる）というメリットがある。

このとき、前記上排気孔２２０は、円筒状胴体部１００の長さを基準として３０～５０％の長さに形成され、かつ、隣り合う排気孔２２０と千鳥方向にずれるように配置される。

このように、前記上排気孔２２０の長さが短く短縮されることにより、加工の最中に孔の重なり合い（孔の並びが揃っていない）、孔の偏り（周縁に密集する）などの現象が防がれ、かつ、排気孔２２０が千鳥方向にずれるように配置されるので、排気孔２２０の数が同一であるという条件下で排気孔２２０同士の間隔が広くなって変形が防がれる。

一方、前記上排気孔２２０が円筒状胴体部１００の長さを基準として３０％未満の長さに形成される場合、ガスとともに溶融物が排出されてしまうという欠点があり、上排気孔２２０が円筒状胴体部１００の長さを基準として５０％を超える長さに形成される場合、ガスの排出効率が低下するため、上排気孔２２０は、円筒状胴体部１００の長さを基準として３０～５０％の長さに形成されることが好ましい。

図４において、前記円筒状胴体部１００の主流路１２０の下部の領域に嵌設されて、ガスの排出のための複数の下排気孔３２０が形成される分離型排気ブロック３００が配備される。下排気孔３２０は、上排気孔２２０と同一のＳＵＳ材質から形成されてもよく、粉末を圧着して形成する多孔性ブロックとして形成する構成もまた採用可能である。

そして、前記固定型排気ブロック２００と分離型排気ブロック３００とが離間して緩衝空間部４００を形成する。

前記緩衝空間部４００は、下排気孔３２０を介して流れ込む溶融物を収めるように配備されることにより、下排気孔３２０を介して押し寄せる溶融物を緩衝空間部４００において拡散させて収めるので、溶融物の外部への流出による金型の損傷を効果的に防ぐことができるというメリットがあり、特に、下排気孔３２０を介してガスが排出される最中に微量で押し寄せる溶融物を緩衝空間部４００において回収して下排気孔３２０を常に開き状態に保つことにより、閉塞によるガスの排気不良が防がれる。

図５において、前記分離型排気ブロック３００は、粉末を圧着して形成する多孔性ブロックとして形成される。

前記多孔性ブロック３０２には、上部に向かって進むにつれて次第に縮径する第１の傾斜面３０４を形成し、前記分離型排気ブロック３００が収められる主流路１２０の下部の領域の内周は、上部に向かって進むにつれて次第に縮径する第２の傾斜面１２４として形成される。

そして、前記主流路１２０の下部の領域の下端部の直径は、分離型排気ブロック３００の下端部の直径に比べて拡径したサイズに形成される。

このとき、前記主流路１２０の下部の領域の下端部にストップリング１２６が分離型排気ブロック３００を拘束するように配備される。

このように、前記分離型排気ブロック３００は、主流路１２０の下部の領域との直径差により主流路１２０の下部の領域内にすきまばめ公差で遊動可能に配備されることにより、たとえ円筒状胴体部１００を排気管１１にしまり嵌めするために衝撃を加えるとしても、分離型排気ブロック３００が主流路１２０の下部の領域内において遊動して、衝撃から安全に保護されて損傷が防がれる。

そして、前記成形空間１２に溶融物を注入するとき、ガス及び溶融物の圧力により分離型排気ブロック３００が主流路１２０の下部の領域に乗って上方に移動しながら、第１及び第２の傾斜面３０４、１２４が係合して位置が固定された状態で下排気孔３２０及び多孔性空隙を介してガスの排出が行われるように配備される。

このため、既存に、鋳物金型の分野において、ガスの排出効率には優れているものの、耐久性が弱いという欠点により適用が制限されていた粉末圧着型多孔性ブロック３０２を、前記ＳＵＳ材質から形成される円筒状胴体部１００及び固定型排気ブロック２００と複合型に構成して、多孔性ブロックの弱い耐久性を補いながら、ガスの排出効率を極大化させることができるというメリットがある。

以上、本発明の詳細な説明の欄においては、本発明の最も好適な実施形態について説明したが、本発明の技術範囲から逸脱しない範囲内においては様々な変形実施もまた可能であるということはいうまでもない。よって、本発明の保護範囲は、前記実施形態に限定して定められるべきではなく、特許請求の範囲の技術だけではなく、これらの技術と均等な技術手段にまで保護範囲が認められるべきである。

１００：円筒状胴体部
２００：固定型排気ブロック
３００：分離型排気ブロック
４００：緩衝空間部

Claims

金型（１０）の排気管（１１）に組み付けられて成形空間（１２）に溶融物を注入するときに生じるガスを外部に排出する鋳物金型用ベンチレーターにおいて、
ＳＵＳ材質から形成されるが、前記排気管（１１）に嵌合するように外周面にナーリング部（１１０）が形成され、内部にガスが移動する主流路（１２０）が形成される円筒状胴体部（１００）と、
前記円筒状胴体部（１００）の主流路（１２０）の上部の領域に一体に形成されて、ガスの排出のための複数の上排気孔（２２０）が配備される固定型排気ブロック（２００）と、
を備え、
前記上排気孔（２２０）は、円筒状胴体部（１００）の長さを基準として３０～５０％の長さに形成され、かつ、隣り合う排気孔（２２０）と千鳥方向にずれるように配置され、
前記円筒状胴体部（１００）の主流路（１２０）の下部の領域に嵌設されて、ガスの排出のための複数の下排気孔（３２０）が形成される分離型排気ブロック（３００）が配備されることを特徴とする鋳物金型用ベンチレーター。
前記固定型排気ブロック（２００）と分離型排気ブロック（３００）とが離間して緩衝空間部（４００）を形成し、前記緩衝空間部（４００）は、下排気孔（３２０）を介して流れ込む溶融物を収めるように配備されることを特徴とする請求項１に記載の鋳物金型用ベンチレーター。
前記分離型排気ブロック（３００）は、粉末を圧着して形成する多孔性ブロックとして形成され、前記多孔性ブロックには、上部に向かって進むにつれて次第に縮径する第１の傾斜面（３０４）を形成し、前記分離型排気ブロック（３００）が収められる主流路（１２０）の下部の領域の内周は、上部に向かって進むにつれて次第に縮径する第２の傾斜面（１２４）として形成され、前記主流路（１２０）の下部の領域の下端部の直径は、分離型排気ブロック（３００）の下端部の直径に比べて拡径したサイズに形成され、前記主流路（１２０）の下部の領域の下端部にストップリング（１２６）が分離型排気ブロック（３００）を拘束するように配備されることを特徴とする請求項２に記載の鋳物金型用ベンチレーター。
前記分離型排気ブロック（３００）は、主流路（１２０）の下部の領域との直径差により主流路（１２０）の下部の領域内にすきまばめ公差で遊動可能に配備され、前記成形空間（１２）に溶融物を注入するとき、ガス及び溶融物の圧力により分離型排気ブロック（３００）が主流路（１２０）の下部の領域に乗って上方に移動しながら、第１及び第２の傾斜面（３０４）（１２４）が係合して位置が固定された状態で下排気孔（３２０）及び多孔性ブロックである前記分離型排気ブロック（３００）の空隙を介してガスの排出が行われるように配備されることを特徴とする請求項３に記載の鋳物金型用ベンチレーター。