JPH02104461A - 薄肉部品を注型するための真空反重力式注型装置及び方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 免友土二剋ユニ１ 本発明は、溶融金属を真空作用により反重力式に注型す
るための注型装置及び方法に関し、特に、複数個の薄肉
金属部品、特に部品の性能に悪影響を及ぼすような有害
な非金属含有物の無い薄肉金属部品を注型するための真
空反重力式注型装置及び方法に関する。

匡久Ω弦ｌ 透気性（ガス透過性）鋳型を溶融金属プールに浸漬させ
ることによって行う真空反重力式注型法は、米国特許第
４，３４０，１０８及び４．６０６．３９６号等に記載
されている。そのような真空反重力式注型法は、互いに
係合させた消耗性透気性上型部材（コープ）と消耗性下
型部材（ドラッグ）とから成る鋳型を使用し、真空室の
周壁の底部リップを該鋳型に密封状態に係合させて真空
室を透気性上型部材に直面させ、下型部材の底面をその
下に位置する溶融金属プールに浸漬させ、真空室を抜気
し、それによって溶融金属を下型部材内のゲート通路を
通して上型部材と下型部材の間に形成された鋳型キャビ
ティ内へ吸引させることから成る。溶融金属の最初の固
化は、鋳型内ゲート通路の中で生じる。そのために、鋳
型内ゲート通路の寸法（流路断面積）は、鋳型キャビテ
ィ内に充填されている金属がまだ溶融状態で未固化状態
にあっても、鋳型を溶融金属プールから引出すことを可
能にするような寸法にされている。かくして、注型サイ
クル時間が大幅に短縮される。このような真空反重力式
注型法は、特に薄肉部品（例えば１２．７ｍｍ未満の肉
厚を有する注型品）の注型において高い生産速度と、高
い収率を可能にし、従って、注型品の設計者は、部品の
重量を減少させる手段として一層薄肉の注型品を寄り積
極的に求めるようになっている。

そのような消耗性鋳型は、鋳型キャビティ自体の他に、
真空室密封表面を設けなければならず、鋳型を真空室に
固定するための手段を必要とするという点で複雑である
。従って、消耗性鋳型は、比較的高価な材料（例えば樹
脂／砂混合物とそれらの硬化剤）を必要とするので、例
えば生の砂から成る鋳型に比べて高価である。

更に、そのような鋳型で注型される部品の重量を軽くす
るために注型部品の肉厚を薄くする場合、その顕微鏡的
組織に極めて微細な（例えば直径０．２５４ｍｍ未満の
）非金属混在物が存在していても、それがその注型品の
機械的特性（例えば強度）及び性能に悪い影響を及ぼす
。

上述のような注型法によって注型された薄肉部品には極
めて微細な非金属混在物が存在しても、薄肉注型品の機
械的特性及び性能に悪い影響を及ぼすおそれがあるので
、この注型法にはある程度性制限が課せられるばかりで
なく、それによって注型された注型品（鋳造物）を点検
するための装置を必要とする追加の負担が課せられる。

しかしながら、薄肉注型品の上述した微細な混在物は、
従来慣用されている通常のＸ線装置では検出することが
できない。従って、注型品中の有害な混在物の存在を検
出するには、断層写真撮影装置や、リアルタイム高感度
Ｘ線分析装置などのより近代的な高価な欠陥検出装置を
使用しなければならない。従って、欠陥のない薄肉注型
品を製造するためのコストは、高くなる。

口が　゛　しよ　と−る； 従って、上述した真空反重力式注型法の全利点を薄肉部
品の注型に利用するために、そのような注型法による注
型コストを削減し、かつ、この注型法の生産速度及び収
率を阻害することなく、得られる注型品における有害混
在物の存在を最少限にする要望がある。本発明は、この
ような課題を解決することを企図したものである。

ｌユΩ且刀 本発明の目的は、上記要望を充足する改良された真空反
重力式注型装置及び方法を提供することである。

本発明の他の目的は、得られる注型品の機械的特性及び
性能を犠牲にすることなく、複数個の薄肉注型品の注型
を可能にする改良された真空反重力式注型装置及び方法
を提供することである。

本発明の更に他の目的は、注型中下に位置する溶融金属
のプールに浸漬するようになされた共通のドラッグスラ
ブ上に担持させた消耗性、透気性鋳型で複数の薄肉金属
部品を同時に注型するようになされており、溶融金属ぶ
うるから溶融金属を各鋳型へ供給するために各鋳型内の
鋳型内ゲート通と整合するスラブ内ゲート通路を有する
改良された真空反重力式注型装置及び方法を提供するこ
とである。

本発明の更に他の目的は、得られる注型部品の性能に悪
い影響を与える有害な混在物を最少限にするために、溶
融金属が上記スラブ内ゲート通路を通して吸上げられる
際溶融金属から混在物形成不純物（最終注型品中に混在
物を形成する不純物）を除去するための溶融金属フィル
タ手段が各スラブ内ゲート通路に設けられている、改良
された真空反重力式注型装置及び方法を提供することで
ある。

；ｎ゛　　るための　九 上記課題を解決するために、本発明は、溶融金属を真空
作用により反重力式に注型するための注型装置であって
、 （ａｌ下に位置する溶融金属のプールに浸漬するように
なされた底面と、頂面と、該底面と頂面の間に延設され
たスラブ内ゲート通路を有するドラッグスラブ（再使用
可能なドラッグスラブであることが好ましい）と、 （ｂ）前記スラブ内ゲート通路を覆うようにしてドラッ
グスラブの頂面上に載せられたものであって、ドラッグ
スラブの頂面上に支持された底面と、内部に画定された
鋳型キャビティと、鋳型内ゲート通路と、該底面と鋳型
キャビティとの間に配設され、下方の前記スラブ内ゲー
ト通路から溶融金属を受容するようにスラブ内ゲート通
路と整合した鋳型内ゲート通路を有する少なくとも１つ
の消耗性、透気性鋳型と、 （ｃ）前記スラブ内ゲート通路を前記溶融金属プール内
に位置させるように前記ドラッグスラブの底面を該プー
ルに浸漬させるためにドラッグスラブと溶融金属プール
を相対的に移動させるための移動手段と、 （ｄ）前記鋳型キャビティに溶融金属を充填するために
溶融金属を前記スラブ内ゲート通路及びそれと整合した
鋳型内ゲート通路を通して鋳型キャビティ内へ吸上げる
のに十分なだけ該鋳型キャビティを抜気するための、前
記鋳型に対面するようにして配置されたした真空室と、
から成る注型装置を提供する。

本発明は、又、溶融金属が前記スラブ内ゲート通路を通
して吸上げられる際溶融金属から混在物形成不純物を除
去するための溶融金属フィルタ手段が該スラブ内ゲート
通路に設けられている、上記構成の注型装置を枠供する
。ここで５　「混在物形成不純物」とは、得られる注型
品中に混在物を形成することになる不純物のことをいう
。溶融金属から混在物形成不純物を除去することによっ
て注型品の機械的強度及び性能に悪い影響を及ぼす有害
な混在物を最少限にする。

本発明の一実施例においては、前記各鋳型は、前記ドラ
ッグスラブの頂面上に支持された底面を有する下型部材
と、該下型部材上に支持された多孔質の透気性上型部材
を含むものとする。各鋳型は、フィルタ手段を備えたそ
れぞれ対応するスラブ内ゲート通路と整合した複数の鋳
型内ゲート通路を有する。鋳型内ゲート通路の寸法は、
鋳型への充填後早期にドラッグスラブを溶融金属プール
から引出すことができるようにするために、鋳型キャビ
ティ内の溶融金属が固化する前に鋳型内ゲート通路内の
溶融金属を最初に固化させるように定める。

本発明の別の実施例においては、透気性上型部材を通し
て鋳型キャビティを抜気するために、真空室を前記ドラ
ッグスラブ上に密封状態に載置する。

本発明の更に別の実施例においては、スラブ内ゲート通
路の前記溶融金属フィルタ手段とその上方の鋳型キャビ
ティとの間に溶融金属溜めを配設する。このような溶融
金属溜めは、フィルタ手段が鋳型キャビティ内へ吸上げ
られる溶融金属から除去された不純物で徐々に詰まって
きても、各鋳型キャビティへ均一な（実質的に一定の）
、途切れのない、制御された溶融金属流れを供給する６
本発明は、又、溶融金属を真空作用により反重力式に注
型するための注型方法であって、（ａ）下に位置する溶
融金属のプールに浸漬するようになされた底面と、頂面
と、該底面と頂面の間に延設されたスラブ内ゲート通路
を有するドラッグスラブを準備し、 （ｂ）鋳型を前記スラブ内ゲート通路を覆うようにして
ドラッグスラブの頂面上に載せ、その際該各鋳型の鋳型
内ゲート通路の上方の鋳型キャビティへ溶融金属を供給
するために該各鋳型内ゲート通路をスラブ内ゲート通路
に整合させ、（ｃ）前記スラブ内ゲート通路を前記溶融
金属プール内に位置させるように前記ドラッグスラブと
溶融金属プールを相対的に移動させてドラッグスラブの
底面を該プールに浸漬させ、（ｄ）前記鋳型キャビティ
を抜気して溶融金属を前記スラブ内ゲート通路及びそれ
と整合した鋳型内ゲート通路を通して該鋳型キャビティ
内へ吸上げ、鋳型キャビティに溶融金属を充填すること
から成る注型方法を提供する。

通常、鋳型に溶融金属を充填し、ドラッグスラブと溶融
金属プールを相対的に移動させてドラッグスラブの底面
を該プールから引出した後、金属を充填された鋳型とド
ラッグスラブを分離し、次ぎの注型を行うためにその同
じドラッグスラブ上に新しい鋳型を載せることができる
ようにする。

更に、好ましい実施例においては、鋳型キャビティ内に
形成される注型品に有害な混在物を生じる不純物を除去
するために溶融金属がスラブ内ゲート通路を通して吸上
げられる際溶融金属を濾過する。

実ＪＬ例 第１図を参照すると、本発明の一実施例による真空反重
力式注型装置は、共通の再使用可能なドラックスラブ１
６と、ドラッグスラブ１６上に横方向（水平方向）に間
隔を置いて載せられた複数の消耗性鋳型１４と、鋳型１
４内へ真空作用により反重力式に（重力に抗して）注型
すべき溶融金属１２のブール１３を収容する容器１０を
含むものとして示されている。

ドラッグスラブ１６は、溶融金属ブール１３に浸漬され
るようになされた水平な平坦な底面１８と、外周に直立
フランジ２２を有する水平な平坦な頂面２０と、溶融金
属１２をそれぞれ対応する鋳型１４へ供給するために該
底面と頂面の間に延長した複数の互いに横方向（水平方
向）に離隔され、交差しない（実質的に平行な）スラブ
内ケ−１・通路２４を有する。各スラブ内ゲート通路２
４は、下方円錐形部分２５と、ドラッグスラブ１６の頂
面２０に開口した、拡大された上方座部又は溶融金属溜
め２７と、溜め２７と下方円錐形部分２５の間に位置す
る中間漸開（漸次拡開している）部分２６を有する。座
部２７内に有孔の（多数の孔を有する）セラミック製溶
融金属フィルタ２８が受容されている。通常、セラミッ
ク製溶融金属フィルタ２８は、ドラッグスラブ１６の座
部２７内に接着剤によって固着する。

第２図に明示されるように、スラブ内ゲート通路２４及
びその中に挿入されたフィルタ２８は、ドラッグスラブ
１６上に平面でみてほぼ長方形のパターンに配列されて
いる。

ドラッグスラブ１６は、周知の鋳型技術に従って樹脂結
合砂で製造することができる。即ち、砂又はそれと同等
の粒子と樹脂などの結合材との混合物を、所望のスラブ
内ゲート通路２４等を形成するための適当な原型に当て
て所要の形状に形成し、硬化させる。ただし、ドラッグ
スラブ１６は、後述するように幾つもの鋳型１４に順次
に再使用することができるように耐熱性セラミック材で
形成するのが好ましい。このように再使用可能なドラッ
グスラブ１６を使用し、その上に１個又は複数個の鋳型
１４を載せるようにすれば、鋳型１４自体に溶融金属フ
ィルタ手段を備えたゲート通路を設ける必要がなくなる
ので、鋳型の構造をより簡単にすることができ、鋳型の
製造に必要とされる鋳型材の量を少なくすることができ
、更には、鋳型自体を溶融金属に浸漬させる場合に必要
とされる程耐熱性でない安価な鋳型材で鋳型を形成する
ことができる。

溶融金属フィルタ２８は、注型すべき溶融金属１２の破
壊的作用に耐えることができ、かつ、後述するようにス
ラブ内ゲート通路２４を通って吸上げられる溶融金属１
２から酸化物粒子、スラッグ粒子、砂又はセラミック等
の鋳型材料の粒子などの「有害」寸法（例えば直径）（
即ち、得られる注型品の性能に悪い影響を及ぼす不純物
の寸法）以上の寸法の非金属不純物を除去するように選
定された孔寸法を有する多孔質セラミック材（例えばジ
ルコニウム、アルミナ等）で形成するのが好ましい。通
常、溶融金属１２から除去すべき混在物形成不純物の「
有害」寸法、従ってフィルタ２８の所要の孔寸法は、注
型すべき部品の最小限の肉厚等の寸法及び形状、注型す
べき金属の種類、注型された部品がその企図された使用
において受ける作動条件等によって異なるが、特定の注
型品に求められる所要の性能に基いて適当な試験又は実
際の使用において経験的に決定することができる。当業
者は、本発明の実施に当っているいろな型式の溶融金属
フィルタを使用することができることが理解されるであ
ろう。

第１．２図に明示されるように、複数個の鋳型１４は、
それぞれの鋳型が対応するスラブ内ゲート通路２４及び
溶融金属フィルタ２８の上に位置するように長方形のパ
ターンに横方向に間隔をおいて配置される。各鋳型１４
は、多孔質の透気性上型部材３２と、鋳型分割平面３６
において該上型部材に係合させた（接着剤又はその他の
手段によって係合状態に保持させた）下型部材３４とで
構成されている。下型部材３４は、透気性であっても、
不透気性であってもよい。

下型部材３４は、ドラッグスラブ１６の頂面２０上に支
持される底面４０を有する。

透気性上型部材３２と、下型部材３４は、両者の間に複
数の環状又はその他の形状の鋳型キャビティ４２を画定
する。鋳型キャビティ４２は、その少なくとも一部分は
透気性上型部材３２内に形成され、溶融金属を充填して
固化させることにより所望の注型品を形成することがで
きるように付形されている。各鋳型キャビティは、注型
すべき部品の厚さにほぼ対応する（注型すべき金属の収
縮度合を考慮に入れて）内部厚み寸法ｔを有する。本発
明は、特に、薄肉注型品を製造するために約１２．７　
ｍｍ　（０，５ｉ　ｎ）未満の内部厚みｔを有する鋳型
キャビティ４２内へ溶融金属１２を注型するのに適して
いる。ただし、本発明は、そのような用例だけに限定さ
れるものではない。

各鋳型キャビティ４２は、溶融金属プール１３から各鋳
型１４の底面４０とその上方の鋳型キャビティ４２との
間に延長した複数の鋳型内ゲート通路４４を通して吸上
げられる溶融金属１２を充填される。各鋳型内ゲート通
路４４は、その下に位置する対応するスラブ内ゲート通
路２４及びフィルタ２８に整合され、注型中濾過された
溶融金属を受取る。

各鋳型１４の上型部材３２及び下型部材３４は、ドラッ
グスラブを製造するのと同じ上述した周知の鋳型技術に
従って樹脂結合砂で製造することができる。

透気性鋳型１４は、ドラッグスラブ１６の頂面上に密封
状態に載置された真空ハウジング５２によって画定され
た真空室５０内に密閉される。真空室５０は、真空ハウ
ジング５２の上方端壁６０に密封状態に接続された導管
５８を通して真空源（例えば真空ポンプ）５６に連通さ
れており、各鋳型キャビティ４２を透気性上型部材３２
を通して同時に抜気することができ、それによってドラ
ッグスラブ１８を溶融金属プール１３に浸漬させれば、
溶融金属１２をスラブ内ゲート通路２４及び鋳型内ゲー
ト通路４４を通して吸上げることができる。真空ハウジ
ング５２は、その上端壁６０から垂下した周壁６２を有
し、周壁６２は、真空室５０の口５０ａ画定する底部リ
ップ６６を有する。底部リップ６６には、ドラッグスラ
ブ１６の頂面に密封係合する密封ガスケット６４が取付
けられている。真空ハウジング５２と鋳型１４とは、該
ハウジングと鋳型を慣用のクランプ手段（図示せず）に
よって締付けることができ、ハウジングの口４４とドラ
ッグスラブ１６の間に密封ガスケット６４を圧縮させる
ことによって密封される。

作動において、鋳型１４とドラッグスラブ１６と真空ハ
ウジング５２を第１図に示されるように組合せ、ドラッ
グスラブ１６を溶融金属プール１３に向けて下降させて
その底面１８を溶融金属ブール１３内に浸漬させ、スラ
ブ内ゲート通路２４を溶融金属プール内に位置させる。

次いで、真空源５６を作動させて真空室内５０に、従っ
て透気性上型部材３２を通して鋳型キャビティ４２内に
減圧（大気圧以下の圧力）を創生する。鋳型キャビティ
４２内に減圧が設定されたことにより、溶融金属１２が
各スラブ内ゲート通路２４、セラミック製溶融金属フィ
ルタ２８、及び各鋳型内ゲート通路４４を通して各鋳型
キャビティ４２内へ吸上げられ、各鋳型キャビティ４２
に同時に溶融金属１２を充填する。溶融金属が鋳型キャ
ビティ４２の抜気により吸上げられる際、各スラブ内部
−１通路２４内のセラミック製フィルタ２８は、鋳型キ
ャビティ４２内へ吸上げられる溶融金属から該フィルタ
の孔寸法より大きい寸法を有する混在物形成不純物を捕
捉し、除去する。かくして、鋳型キャビティ４２に注型
された部品内の「有害」寸法の非金属混在物が最少限に
される。

ドラッグスラブ１６が溶融金属ブール１３内に浸漬され
ている間、ドラッグスラブ１６の堤防の役割を果す直立
フランジ２２は、１９８７年７月２７日付の本出願人の
米国特許願第７７．８９１号に記載されているように、
上型部材と下型部材の間の密着部（即ち、分割平面３６
）及び真空ハウジングと鋳型との間の密封ガスケット６
４を溶融金属プール１３から隔離する。

更に、溶融金属フィルタ２８は溶融金属プール１３から
は遠い側の、ドラッグスラブ１６の頂面２０内の座部２
７に接合されているので、その接着剤は、その下のドラ
ッグスラブの厚みによって溶融金属プール１３の熱から
防護される（プール１３からの放射熱から熱的に隔離さ
れ遮蔽される）ので、接着剤の熱分解を、従ってそれに
よって生じるガスの発生を防止する。そのようなガスは
、注型品の内部に捕捉され、その性能を低下させること
になる。

溶融金属ブール１３から各鋳型キャビティ４２への溶融
金属の充填を均一に（実質的に一定の流量で）、途切れ
なく、制御された態様で行うために、注型操作中の鋳型
１４への溶融金属１２の流量を制御する。例えば、鋳型
キャビティ４２内での溶融金属の早期固化を起こさせる
ことなく迅速に鋳型キャビティに溶融金属を充填し、し
かも、鋳型キャビティに流入する溶融金属による鋳型の
内表面の浸食を回避するために、溶融金属の望ましい均
一な流量を維持するようにスラブ内ゲート通路２４、鋳
型内ゲート通路４４及びセラミック製フィルタ２８の孔
の数、寸法及び形状を制御する。更に、この目的のため
に、各フィルタ２８の上方で、各鋳型キャビティ４２の
下方に（例えば第３図に示されるように各鋳型１４の下
型部材３４の底面４０内に）溶融金属１２の溶融金属溜
め７０を設けることができる。溶融金属溜め７０は、フ
ィルタ２８がそれを通して鋳型キャビティ４２内へ吸上
げられる溶融金属から除去された不純物で徐々に詰まっ
てきても、各鋳型キャビティへ均一なく実質的に一定の
）、途切れのない、制御された溶融金属流れを供給する
ために設けられる。

鋳型内ゲート通路４４の寸法は、鋳型１４への溶融金属
１２の充填後半期にドラッグスラブ１６を溶融金属ブー
ル１３から引出すことができるようにするために、スラ
ブ内通路２４及び鋳型キャビティ内の溶融金属が固化す
る前に鋳型内ゲート通路４４内の溶融金属を最初に固化
させるように定めることが好ましい。各鋳型１４内の鋳
型キャビティ４２及び鋳型内ゲート通路４４の個数、寸
法及び間隔は、米国特許第４．３４０．１０８号に説明
されているように、注型すべき部品の種類及び注型すべ
き禁則の種類によって定める。

鋳型キャビティ４２に溶融金属１２が充填され、少なく
とも鋳型内ゲート通路４４内の溶融金属が固化した後、
スラブ内ゲート通路２４内の溶融金属が固化する前に、
ドラッグスラブ１６を上昇させてその底面１８を溶融金
属ブール１３から引上げる。鋳型への充填後ドラッグス
ラブ１６の底面１８が溶融金属ブール１３から引上げら
れると、スラブ内ゲート通路２４内の未固化金属はプー
ル１３内へ流下するが、フィルタ２８によって捕捉され
た溶融金属及び不純物は該フィルタ内に留まる。

次いで、金属充填済み鋳型１４を真空ハウジング５２及
びドラッグスラブ１６から分離して離型部署へ移送し、
離型部署において慣用の態様で鋳型１４からその鋳型キ
ャビティ４２内の固化した金属注型品（図示せず）を分
離する。使用済みのフィルタ２８をドラッグスラブ１６
から取外し、新しいフィルタ２８をドラッグスラブの著
面２０の座部２７内に接着する。上記工程を繰返すこと
によって。ドラッグスラブ１６は、次ぎの鋳型１４に注
型するために再使用することができる。

ｌ胛五力」 斜上のように、本発明は、濾過された溶融金属１２を鋳
型内ゲート通路４４を通して各鋳型キャビティ４２へ制
御された態様で供給するためのスラブ内ゲート通路２４
及び溶融金属フィルタ２８を有する再使用可能なドラッ
グスラブ１６上に複数個の消耗性鋳型１４を担持させて
使用することにより、高い生産速度及び収率、並びに真
空反重力式注型法によって得られるその他の有利な経済
性を実質的に損なうことなく、薄肉注型品に生じる有害
な混在物を最少限にすることを可能にする改良された真
空反重力式注型装置及び方法を提供する。

本発明の真空反重力式注型装置及び方法の生産性及び経
済性を更に高めるために、各々複数個の上下に積み重ね
た鋳型１４から成る複数個の鋳型積重体（図示せず）を
ドラッグスラブ１６の頂面２０に、各鋳型積重体の鋳型
内ゲート通路４４を各対応するスラブ内ゲート通路２４
の上に整合させるようにして載置することができる。各
鋳型積重体の上下に積み重ねられた鋳型同志は、１つ又
はそれ以上の鋳型内ゲート通路によって相互に連通させ
、各鋳型積重体のすべての鋳型に同時に溶融金属フィル
タ２８を有する共通のスラブ内ゲート通路２４から濾過
された溶融金属を充填することができるようにする。か
くシ、て、１つの共通のドラッグスラブ１６上で同時に
反重力式に注型することができる鋳型１４の数を増大す
ることができる。

ただし、本発明は、単一の、又は複数個の鋳型キャビテ
ィ４２を有する単一の鋳型１４をドラッグスラブ１６上
に載せて実施することもできることは、当業者には明ら
かであろう。

第１〜３図に示された本発明の好ましい注型装置は、各
スラブゲート通路２４内にそれぞれここに配設された溶
融金属フィルタ２８を有するものとして例示されている
が、２つ以上のスラブ内ゲート通路２４に共通の単一の
溶融金属フィルタ２８を配設することができる。この目
的のために、スラブ内ゲート通路２４、フィルタ座部２
７並びに溶融金属フィルタ２８の寸法、形状及び配置を
設定することができる。

以下に本発明をより詳しく例示するために本発明の詳細
な説明する。

λ体側 本発明に従って、４個の上下に積み重ねた鋳型を用いて
複数の延性鉄製自動車用連接棒を注型した。その場合、
鋳型積重体の最下段の鋳型を樹脂結合砂製ドラッグスラ
ブ１６上に載せ、最下段の鋳型の鋳型内ゲート通路４４
をドラッグスラブ１６のスラブ内ゲート通路２４に整合
させた。最下段の鋳型の上に重ねられた各鋳型の鋳型内
ゲート通路４４は、それぞれの下の鋳型の鋳型キャビテ
ィ４２にまで延長しており、下の鋳型から溶融金属を受
取るようになされている。ドラッグスラブ１６に形成さ
れた座部２７内に「セルテックス」という登録商標名で
販売されている、「セル状」フィルタと称される５０．
８ｍｍＸ５０．８ｍｍＸ　］２．７ｍｍ　（２Ｘ２Ｘｌ
／２　　ｉ　ｎ）大のセラミック製フィルタ２８　（６
０％のドルジェライトと４０％のムライトとから成る）
を装着し、フィルタ２８の６．３５ｍｍ　（１／　４　
ｉ　ｎ）幅の周縁が座部２７の肩部に載置し、溶融金属
を通すことができる、１４．５１６ｃｍ２（１，５ｉ　
ｎ２）の有効フィルタ面積が得られるようにした。）こ
のフィルタ２８は、６．４５１５ｃｍ”　　（ｌ　ｉ　
ｎ”　）当り１００個のセル（細孔）を有するものであ
り、１秒当り２゜７〜３．６ｋｇ（６〜８１ｂ）の初期
流量で溶融金属を通すことができるものであった。各鋳
型キャビティ４２は、１．０８　ｋ　ｇ　（２，４ｌ　
ｂ）の溶融金属受容容量を有するものであった。水柱で
３８１０ｍｍ　（１５０ｉ　ｎ）の真空圧を用いて４個
の鋳型キャビティすべてに１３７１℃（２５００°Ｆ）
のが遇された溶融金属を充填することができた。

次ぎに、「セデックス」という登録商標で販売されてい
る、いわゆる「スポンジ状」フィルタ２日をドラッグス
ラブ１６に座部２７に装着して、上述した具体例の場合
と同じ条件で本発明を実施した。この「セデックス」フ
ィルタは、９０％以上アルミナから成るものであり、約
９０％の気孔率を有する連続気泡型の多孔買出あり、孔
の平均直径は約２．０３２ｍｍ　（０，０８０ｉ　ｎ）
であった。この「スポンジ状」フィルタ２８を用いた具
体例においても、延性鉄製自動車用連接棒を首尾よく注
型することができた。

以上、本発明を実施例に関連して説明したが、本発明は
、ここに例示した実施例の構造及び形態に限定されるも
のではなく、本発明の精神及び範囲から逸脱することな
く、いろいろな実施形態が可能であり、いろいろな変更
及び改変を加えることができることを理解されたい。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明による真空反重力式注型装置の一実施
例の断面図であり、１組の鋳型をドラッグスラブの頂面
上に載置し、ドラッグスラブの底面を下の溶融金属プー
ルに浸漬させたところを示す。 第２図は、各スラブ内ゲート通路内の溶融金属フィルタ
を示すドラッグスラブの平面図であり、鋳型は仮想線で
示されている。 第３図は、第１図と同様の断面図であるが、本発明の別
の実施例を示す。 １２：溶融金属 １３：溶融金属プール １４：鋳型 １６・ドラッグスラブ １８ニドラツグスラブの底面 ２０・ドラッグスラブの頂面 ２４、スラブ内ゲート通路 ２７、座部 ２８：溶融金属フィルタ ３２：透気性上型部材 ３４　下型部材 ４０、鋳型の底面 ４２：鋳型キャビティ ４４、鋳型内ゲート通路 ５０９真空室 ５２：真空ハウジング ７０：溶融金属溜め ＩＧ−２ ＩＧ−３

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、溶融金属を真空作用により反重力式に注型するため
   の注型装置であって、 （ａ）下に位置する溶融金属のプールに浸漬するように
   なされた底面と、頂面と、該底面と頂面の間に延設され
   たスラブ内ゲート通路を有する再使用可能なドラッグス
   ラブと、 （ｂ）前記スラブ内ゲート通路を覆うようにしてドラッ
   グスラブの頂面上に載せられたものであって、ドラッグ
   スラブの頂面上に支持された底面と、内部に画定された
   鋳型キャビティと、鋳型内ゲート通路と、該底面と鋳型
   キャビティとの間に配設され、下方の前記スラブ内ゲー
   ト通路から溶融金属を受容するようにスラブ内ゲート通
   路と整合した鋳型内ゲート通路を有する消耗性、透気性
   鋳型と、 （ｃ）前記スラブ内ゲート通路を前記溶融金属プール内
   に位置させるように前記ドラッグスラブの底面を該プー
   ルに浸漬させるためにドラッグスラブと溶融金属プール
   を相対的に移動させるための移動手段と、 （ｄ）前記鋳型キャビティに溶融金属を充填するために
   溶融金属を前記スラブ内ゲート通路及びそれと整合した
   鋳型内ゲート通路を通して鋳型キャビティ内へ吸上げる
   のに十分なだけ該鋳型キャビティを抜気するための、前
   記鋳型に対面するようにして配置されたした真空室と、 から成る注型装置。 ２、前記スラブ内ゲート通路には、溶融金属が該スラブ
   内ゲート通路を通して吸上げられる際溶融金属から混在
   物形成不純物を除去するための溶融金属フィルタ手段が
   設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第１項
   記載の注型装置。 ３、溶融金属を真空作用により反重力式に注型するため
   の注型装置であって、 （ａ）下に位置する溶融金属のプールに浸漬するように
   なされた底面と、頂面と、該底面と頂面の間に延設され
   た複数の互いに横方向に離隔されたスラブ内ゲート通路
   を有する再使用可能なドラッグスラブと、 （ｂ）それぞれ対応する前記各スラブ内ゲート通路を覆
   うようにしてドラッグスラブの頂面上に載せられたもの
   であって、ドラッグスラブの頂面上に支持された底面と
   、内部に画定された鋳型キャビティと、鋳型内ゲート通
   路と、該底面と鋳型キャビティとの間に配設され、下方
   の前記スラブ内ゲート通路から溶融金属を受容するよう
   にスラブ内ゲート通路と整合した鋳型内ゲート通路を有
   する複数の互いに横方向に離隔された消耗性、透気性鋳
   型と、 （ｃ）前記スラブ内ゲート通路を前記溶融金属プール内
   に位置させるように前記ドラッグスラブの底面を該プー
   ルに浸漬させるためにドラッグスラブと溶融金属プール
   を相対的に移動させるための移動手段と、 （ｄ）前記各鋳型キャビティに溶融金属を充填するため
   に溶融金属を前記各スラブ内ゲート通路及びそれと整合
   した鋳型内ゲート通路を通して鋳型キャビティ内へ吸上
   げるのに十分なだけ該鋳型キャビティを抜気するための
   、前記複数の鋳型に対面するようにして配置された真空
   室と、から成る注型装置。 ４、前記各スラブ内ゲート通路には、溶融金属が該スラ
   ブ内ゲート通路を通して吸上げられる際溶融金属から混
   在物形成不純物を除去するための溶融金属フィルタ手段
   が設けられていることを特徴とする特許請求の範囲第３
   項記載の注型装置。 ５、前記各溶融金属フィルタ手段は、セラミック製の有
   孔フィルタ部材から成ることを特徴とする特許請求の範
   囲第４項記載の注型装置。 ６、前記各スラブ内ゲート通路は、前記各溶融金属フィ
   ルタ手段を受容するための拡大ポケットを有することを
   特徴とする特許請求の範囲第５項記載の注型装置。 ７、前記各溶融金属フィルタ手段とその上方の鋳型キャ
   ビティとの間に溶融金属溜めが配設されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第４項記載の注型装置。 ８、前記各鋳型は、前記ドラッグスラブの頂面上に支持
   された底面を有する下型部材と、該下型部材上に支持さ
   れた上型部材を含むことを特徴とする特許請求の範囲第
   ２項記載の注型装置。 ９、前記各鋳型の上型部材は、透気性であることを特徴
   とする特許請求の範囲第８項記載の注型装置。 １０、前記鋳型キャビティは、少なくともその一部分が
   前記各鋳型の上型部材によって画定されていることを特
   徴とする特許請求の範囲第９項記載の注型装置。 １１、溶融金属を真空作用により反重力式に注型するた
   めの注型装置であって、 （ａ）下に位置する溶融金属のプールに浸漬するように
   なされた底面と、頂面と、該底面と頂面の間に延設され
   た複数の互いに横方向に離隔されたスラブ内ゲート通路
   を有する再使用可能なドラッグスラブと、 （ｂ）前記各スラブ内ゲート通路内に配設されており、
   溶融金属が該スラブ内ゲート通路を通して吸上げられる
   際溶融金属から混在物形成不純物を除去するための溶融
   金属フィルタ手段と、 （ｃ）それぞれ対応する前記各スラブ内ゲート通路を覆
   うようにしてドラッグスラブの頂面上に載せられたもの
   であって、ドラッグスラブの頂面上に支持された底面と
   、内部に画定された鋳型キャビティと、鋳型内ゲート通
   路と、該底面と鋳型キャビティとの間に配設され、下方
   の前記スラブ内ゲート通路から溶融金属を受容するよう
   にスラブ内ゲート通路と整合した鋳型内ゲート通路を有
   する複数の互いに横方向に離隔された消耗性、透気性鋳
   型と、 （ｄ）前記スラブ内ゲート通路を前記溶融金属プール内
   に位置させるように前記ドラッグスラブの底面を該プー
   ルに浸漬させるためにドラッグスラブと溶融金属プール
   を相対的に移動させるための移動手段と、 （ｅ）前記各鋳型キャビティに混在物形成不純物を除去
   された溶融金属を充填するために溶融金属を前記各スラ
   ブ内ゲート通路及び溶融金属フィルタ手段を通し、前記
   各鋳型内ゲート通路を通して鋳型キャビティ内へ吸上げ
   るのに十分なだけ該鋳型キャビティを抜気するための、
   前記複数の鋳型に対面するようにして配置され、前記ド
   ラッグスラブ上に密封状態に載置された真空室と、から
   成る注型装置。 １２、前記各溶融金属フィルタ手段とその上方の鋳型キ
   ャビティとの間に溶融金属溜めが配設されていることを
   特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の注型装置。 １３、前記各鋳型は、それぞれ対応するスラブ内ゲート
   通路と整合した複数の鋳型内ゲート通路を有しているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載の注型装置
   。 １４、前記各鋳型は、前記ドラッグスラブの頂面上に支
   持された底面を有する下型部材と、該下型部材上に支持
   された上型部材を含むことを特徴とする特許請求の範囲
   第１１項記載の注型装置。 １５、前記各鋳型の上型部材は、透気性であることを特
   徴とする特許請求の範囲第１４項記載の注型装置。 １６、前記鋳型キャビティは、少なくともその一部分が
   前記各鋳型の透気性上型部材によって画定されているこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１５項記載の注型装置
   。 １７、溶融金属を真空作用により反重力式に注型するた
   めの注型方法であって、 （ａ）下に位置する溶融金属のプールに浸漬するように
   なされた底面と、頂面と、該底面と頂面の間に延設され
   たスラブ内ゲート通路を有する再使用可能なドラッグス
   ラブを準備し、 （ｂ）消耗性、透気性鋳型を前記スラブ内ゲート通路を
   覆うようにしてドラッグスラブの頂面上に載せ、その際
   該鋳型の鋳型内ゲート通路の上方の鋳型キャビティへ溶
   融金属を供給するために該鋳型内ゲート通路を該スラブ
   内ゲート通路に整合させ、 （ｃ）前記スラブ内ゲート通路を前記溶融金属プール内
   に位置させるように前記ドラッグスラブと溶融金属プー
   ルを相対的に移動させてドラッグスラブの底面を該プー
   ルに浸漬させ、 （ｄ）前記鋳型キャビティを抜気して溶融金属を前記ス
   ラブ内ゲート通路及びそれと整合した鋳型内ゲート通路
   を通して鋳型キャビティ内へ吸上げ、該鋳型キャビティ
   に溶融金属を充填し、 （ｅ）前記ドラッグスラブと溶融金属プールを相対的に
   移動させてドラッグスラブの底面を該プールから引出し
   、 （ｆ）前記金属を充填された鋳型とドラッグスラブを分
   離し、該同じドラッグスラブを用いて前記工程（ｂ）、
   （ｃ）及び（ｄ）を繰返す工程から成る注型方法。 １８、前記鋳型キャビティ内に形成される注型品に有害
   な混在物を生じる不純物を除去するために溶融金属が前
   記スラブ内ゲート通路を通して吸上げられる際溶融金属
   を濾過することを特徴とする特許請求の範囲第１７項記
   載の注型方法。 １９、溶融金属が前記スラブ内ゲート通路を通して吸上
   げられる際該スラブ内ゲート通路内に設けた有孔フィル
   タ手段を用いて溶融金属を濾過することを特徴とする特
   許請求の範囲第１８項記載の注型方法。 ２０、溶融金属を真空作用により反重力式に注型するた
   めの注型方法であって、 （ａ）下に位置する溶融金属のプールに浸漬するように
   なされた底面と、頂面と、該底面と頂面の間に延設され
   た複数の互いに横方向に離隔されたスラブ内ゲート通路
   を有する再使用可能なドラッグスラブを準備し、 （ｂ）複数の消耗性、透気性鋳型をそれぞれ対応する前
   記スラブ内ゲート通路を覆うようにしてドラッグスラブ
   の頂面上に載せ、その際該各鋳型の鋳型内ゲート通路の
   上方の鋳型キャビティへ溶融金属を供給するために該各
   鋳型内ゲート通路をそれぞれ対応する該スラブ内ゲート
   通路に整合させ、 （ｃ）前記スラブ内ゲート通路を前記溶融金属プール内
   に位置させるように前記ドラッグスラブと溶融金属プー
   ルを相対的に移動させてドラッグスラブの底面を該プー
   ルに浸漬させ、 （ｄ）前記鋳型キャビティを抜気して溶融金属を前記ス
   ラブ内ゲート通路及びそれと整合した鋳型内ゲート通路
   を通して該各鋳型キャビティ内へ吸上げ、各鋳型キャビ
   ティに溶融金属を充填することから成る注型方法。 ２１、前記工程（ｄ）の後に、前記ドラッグスラブと溶
   融金属プールを相対的に移動させてドラッグスラブの底
   面を該プールから引出し、前記金属を充填された鋳型と
   ドラッグスラブを分離し、該同じドラッグスラブを用い
   て前記工程（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）を繰返す工程を含
   むことを特徴とする特許請求の範囲第２０項記載の注型
   方法。 ２２、前記各鋳型キャビティ内に形成される注型品に有
   害な混在物を生じる不純物を除去するために溶融金属が
   前記各スラブ内ゲート通路を通して吸上げられる際溶融
   金属を濾過することを特徴とする特許請求の範囲第２０
   項記載の注型方法。 ２３、溶融金属が前記各スラブ内ゲート通路を通して吸
   上げられる際該各スラブ内ゲート通路内に設けた有孔フ
   ィルタ手段を用いて溶融金属を濾過することを特徴とす
   る特許請求の範囲第２２項記載の注型方法。 ２４、前記工程（ｄ）の後に、前記ドラッグスラブと溶
   融金属プールを相対的に移動させてドラッグスラブの底
   面を該プールから引出し、前記金属を充填された鋳型と
   ドラッグスラブを分離し、前記各スラブ内ゲート通路か
   ら使用済みの前記フィルタ手段を除去し、各スラブ内ゲ
   ート通路に新しいフィルタ手段を挿入し、該同じドラッ
   グスラブを用いて前記工程（ｂ）、（ｃ）及び（ｄ）を
   繰返す工程を含むことを特徴とする特許請求の範囲第２
   ３項記載の注型方法。 ２５、前記工程（ｄ）において前記各鋳型の鋳型キャビ
   ティを同時に抜気することを特徴とする特許請求の範囲
   第２０項記載の注型方法。 ２６、前記各鋳型の鋳型キャビティは、約１２．７ｍｍ
   （０．５ｉｎ）未満の厚みを有するように付形されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第２２項記載の注型
   方法。