JPH0259141A - 鋳造装置 - 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】 Ａ２発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は、外壁の内側に、その外壁と並列関係にある複
数の仕切り壁を備え、外壁および各仕切り壁に、同軸上
に存する透孔を成形された構造部材用素材の鋳造方法お
よびその方法の実施に用いられる鋳造装置に関する。

（２）従来の技術 従来、前記素材は、鋳造後外壁および各仕切り壁にドリ
ル加工を施して各透孔を形成することにより製造される
。

（３）発明が解決しようとする課題 しかしなから前記手法によると、透孔形成に当り、その
心出し作業が面倒である上、各透孔を同軸上に形成する
ことが難しく、したがって作業能率が悪いという問題が
ある。

本発明は前記問題を解決することのできる前記鋳造方法
および鋳造装置を提供することを目的とする。

Ｂ３発明の構成 （１）課題を解決するための手段 本発明は、外壁の内側に、該外壁と並列関係にあるＰｉ
数の仕切り壁を備え、前記外壁および各仕切り壁に、同
軸上に存する透孔を成形された構造部材用素材を鋳造す
るに当り、前記外壁およびそれと隣接する前記仕切り壁
間の空間ならびに相隣る前記両仕切り壁間の空間を成形
すべく、鋳型のキャビティ形成面に突設された各突出部
に存する貫通孔に共通１本の透孔成形用ピン状中子を嵌
合し、その後鋳込み作業を行うことを特徴とする。

また本発明は、外壁の内側に、該外壁と並列関係にある
複数の仕切り壁を備え、前記外壁および各仕切り壁に、
同軸上に存する透孔を成形された構造部材用素材を鋳造
する鋳造装置であって、前記外壁およびそれと隣接する
前記仕切り壁間の空間ならびに相隣る前記両仕切り壁間
の空間を成形すべく、鋳型のキャビティ形成面に複数の
突出部を設け、ベース部材に前記鋳型の外壁成形用ブロ
ックを、それが前記外壁を成形する外壁成形位置と、該
外壁から離間した離型位置との間を前記透孔の軸線方向
に往復動するように設け、前記外壁成形用ブロックに、
それを貫通する１本の透孔成形用ピン状中子を、それが
各突出部に同軸上に形成された貫通孔に嵌合される透孔
成形位置と、前記素材から離脱した離型位置との間を前
記外壁成形用ブロックの往復動方向と平行に往復動する
ように設け、前記透孔成形用ピン状中子に、それを往復
動させる往復動用作動シリンダのピストンロッドを連結
し、前記外壁成形用ブロックを前記ピストンロッドに対
して断続する断続機構を備え、該断続機構は、型閉じ工
程では前記外壁成形用ブロックを離型位置から外壁成形
位置へ移動させるための接続状態と、前記外壁成形用ブ
ロックの外壁成形位置への移動後前記透孔成形用ピン状
中子の離型位置から透孔成形位置への移動を許容する遮
断状態とを持ち、一方、型開き工程では前記透孔成形用
ピン状中子を透孔成形位置から離型位置へ移動させるた
めの遮断状態と、前記透孔成形用ピン状中子の離型位置
への移動後前記外壁成形用ブロックを外壁成形位置から
離型位置へ移動させるための接続状態とを持つことを特
徴とする。

（２）作　用 前記鋳造方法によれば、鋳造と同時に各透孔が同軸上に
存するように成形される。

前記鋳造装置によれば、１台の作動シリンダによって外
壁成形用ブロックおよび透孔成形用ピン状中子の往復動
が行われる。

また外壁成形用ブロックが外壁成形位置へ移動した後透
孔成形用ビン状中子が透孔成形位置へ移動するので、外
壁成形位置では外壁成形用ブロックの位置決めが確固と
なり、したがってベース部材と外壁成形用ブロックとの
間のガタが無くなることによって透孔成形用ピン状中子
が各突出部の貫通孔にスムーズに嵌合する。

さらに、鋳造中においては、透孔成形用ピン状中子が各
突出部に強固に保持されるので、溶湯の射出圧に伴うピ
ン状中子の曲がりが防止される。

さらにまた、鋳造後において透孔成形用ピン状中子を素
材より離脱させるときには、外壁成形用ブロックは位置
決め状態にあるので、そのビン状中子が、外壁成形用ブ
ロックにガイドされて、素材および各貫通孔からスムー
ズに離脱する。

（３）実施例 第１図は構造部材用素材１を示し、その素材１は、互に
平行な一対の第１、第２外壁２１，２□と、両性壁２１
．２□を連結する連結壁３と、両性壁２１．２□の内側
に在ってそれらと並列関係を持つように連結壁３に所定
の間隔を以て突設された第１〜第３仕切り壁４．〜４３
とを有する。

第１外壁２．および第１仕切り壁４１間、第１および第
２仕切り壁４１．４□間、第２および第３仕切り璧４□
、４３間ならびに第３仕切り壁４゜および第２外壁２２
間には、第１〜第４空間Ｓ〜ｓ４がそれぞれ画成される
。

第１外壁２１および各仕切り壁４．〜４．には、同軸上
に存するように透孔５１〜５４が成形されている。

さらに、第１外壁２１に、その透孔５、を挟んで一側に
別の透孔６が、他側に外方へ開口する凹部７がそれぞれ
成形され、また第２外壁２ｚに、その外方へ開口する凹
部８が成形される。

第２〜第４図は前記素材１を鋳造する鋳造装置９を示し
、第２図は型開き状態に、また第３図は型閉じ状態にそ
れぞれ該当する。

鋳型としての金型１０は、固定型１１と、その固定型１
１に対して矢印ａ１方向に進退自在な可動型１２とより
構成される。

固定型１１のキャビティ形成面１３に、素材ｌの第１〜
第４空間８１〜Ｓ４を成形するための第１〜第４突出部
１４．〜１４．が突設される。

可動型１２は、ベース部材を兼ねる型本体１６と、各突
出部１４．〜１４４の先端面と対向するように型本体１
６に突設されて連結壁３の成形に用いられる凸部１５と
、凸部１５の一側に配設された第１外壁成形用第１ブロ
ツク１７１と、凸部１５の他側に配設された第２外壁成
形用第２ブロツク１７□とより構成される。両ブロック
１７゜１１ｔは、型本体１６との対向面側に可動型１２
の進退方向ａ、と直交する矢印ａ２方向に延びる係合突
条１Ｂ、、１Ｂ□を有し、各係合突条１Ｂ、、１８□は
、型本体１６に前記と同方向ａ。

に延びるように形成された各係合溝１９１，１９２に係
合され、これにより各ブロック１７．．１７□は型本体
１６に対して矢印ａ２方向に摺動自在に構成される。

第１ブロツク１７１は、凸部１５の一側面および固定型
１１の第１突出部１４側面との対向面に前記素材１の透
孔６および凹部７を成形する第１゜第２突起２０．．２
０．を、また固定型１１との対向面に位置決め凸部２１
．をそれぞれ有する。

固定型１１には位置決め凸部２１１が嵌合する位置決め
凹部２２１が形成される。

第１ブロック１７．は、その第１突起２０．を凸部１５
の一側面に当接させた外壁成形位置（第２図鎖線示、第
３図）と、第１突起２０．を、凸部１５の一側面、した
がって鋳造後においては素材１の第１外壁２１から離間
させた離型位置（第２図実線示）との間を往復動ず・る
ことができる。

第２ブロツク１７□は、固定型１１の第４突出部１４．
側面との対向面に前記素材１の凹部８を成形する突部２
３を、また固定型１１との対向面に位置決め凸部２１．
をそれぞれ存する。固定型１１には位置決め凸部２１□
が嵌合する位置決め凹部２２ｇが形成される。

第２ブロツク１７！は、凸部１５の他側面に対向する面
２４をその凸部１５に当接させた外壁成形位置（第２図
鎖線示、第３図）と、前記面２４を凸部１５、したがっ
て鋳造後においては素材１の第２外壁２□から離間させ
た離型位置（第２図実線示）、との間を往復動すること
ができる。

第１ブロック１７．に、その摺動方向ａ、と平行に延び
る貫通孔２５が形成され、その貫通孔２５にブシュ２６
が嵌着される。

固定型１１の第１〜第３突出部１４．〜１４゜に、金型
ｌＯの閉じ状態にてブシュ２６の孔部と同軸上に位置す
るように貫通孔２７１〜２７．が形成される。それら貫
通孔２７．〜２７．の内周面は、第１突出部２７１の第
１プロンク１７Ｉ側開ロ端より第３突出部１４ｓの第４
突出部１４４側開口端に至るに従って先細りとなる仮想
テーバ面上に位置する。

ブシュ２６に１本の透孔成形用ピン状中子２８がそのブ
シュ２６を貫通し得るように挿入され、そのピン状中子
２８は、テーバ状先端部２９を各貫通孔２７．〜２７．
に嵌合させると共にテーパ状先端部２９端面を第４突出
部１４４側面に当接させた透孔成形位置（第３図）と、
鋳造後テーパ状先端部２９を前記素材１および各貫通孔
２７゜〜２７．から離脱した離型位置との間を往復動す
ることができる。

前記のようにテーバ状先端部２９と各貫通孔２７１〜２
７．とをテーパ嵌合すると、ピン状中子２８が、その透
孔成形位置でガタ付くことがなく、これにより透孔５１
〜５４０縁のぼりの発生を抑制し、また溶湯の射出圧に
伴うテーバ状先端部２９の曲がりを防止することができ
る。

また第４図に示すようにピン状中子２８には次のように
冷却水回路３０が設けられる。即ち、テーバ状先端部２
９を持つ中子本体３１に、その略全長に亘って軸方向に
延びる段付盲孔３２が形成され、その大径孔３２ａの一
端は中子本体３１の端面に開口し、また小径孔３２ｂの
底部はテーバ状先端部２９の端部近傍に位置する。大径
孔３２ａに、通水孔３３を有するプラグ３４が嵌着され
、そのプラグ３４の通水孔３３に連通ずる管体３５が小
径孔３２ｂに遊挿されている。中子本体３１の基端側に
、プラグ３４の通水孔３３に連通ずる入口孔３６と、小
径孔３２ｂに連通ずる出口孔３７とが形成される。

これにより、入口孔３６に冷却水を供給すると、その冷
却水は通水孔３３、管体３５および小径孔３２ｂを経て
出口孔３７から排出される。

このようにピン状中子２８に冷却水回路３０を設けると
、ピン状中子２８の過熱を防止してその耐久性を向上さ
せることができ、またビン状中子２８回りの溶湯の凝固
速度を速めて、溶湯全体の凝固速度を均一化し、ピン状
中子２８回りに溶湯の凝固速度の遅れに起因した引は巣
が生じるといった鋳造欠陥の発生を防止して素材１の鋳
造品質を向上させることができる。

固定型１１に、ピストンロッド３日先端をピン状中子２
８外周面に向けた作動シリンダ３９が配設され、そのピ
ストンロッド３８先端にストッパ４０が取付けられる。

ストッパ４０は、ピン状中子２８が透孔成形位置にある
ときにのみ前進してピン状中子２８の凹部４１に係合し
、これによりピン状中子２８が透孔成形位置に保持され
る。

第１ブロック１７．近傍において、型本体１６に支持ブ
ラケット４２が突設され、その支持ブラケット４２に往
復動用作動シリンダ４３がピン状中子２８と同軸上に位
置するように支持される。

作動シリンダ４３のピストンロッド４４先端はビン状中
子２８基端にカップラ４５を介して連結される。

第１ブロック１７．に、ピン状中子２８と平行に延びる
連結ロッド４６が突設され、その連結ロッド４６に、第
１ブロック１７．およびピストンロッド４４間を断続す
る断続機構４７が設けられる。その断続機構４７は、連
結ロッド４６の先端に取付けられてカップラ４５を遊挿
し得る開口４８を備えた環状体４９と、その環状体４９
の作動シリンダ４３側の端面に重合された開閉自在な一
対の係合体５０．．５０□と、環状体４９に取付けられ
てピストンロッド５１先端を再係合体５０５０□の開閉
機構部に連結した開閉用作動シリンダ５２とを備えてい
る。

上記構成において、開閉用作動シリンダ５２の作動によ
りピストンロッド５１が収縮して再係合体５０．，５０
□が開いている状態では、第１ブロンク１７．はピスト
ンロッド４４と遮断状態にある。一方、往復動用作動シ
リンダ４３の作動によりピストンロッド４４が収縮して
カップラ４５の環状係合溝５３が再係合体５０１．５０
ｔに対向し、また開閉用作動シリンダ５２の作動により
ピストンロッド５１が伸長して再任合体５０５０□が閉
じると、それらの係合体５０．．５０２が係合溝５３に
係合してピストンロッド４４と第１ブロツク１７１とが
接続される。

第２ブロツク１７□には図示しない往復動用作動シリン
ダのピストンロッド５４が連結される。

次に、構造部材用素材１の鋳造作業について説明する。

第２図に示すように、鋳造作業開始前においては、金型
１０は型開き状態にあり、可動型１２が固定型１１より
離間している。そして往復動用作動シリンダ４３のピス
トンロッド４４が収縮して第１ブロツク１７１およびピ
ン状中子２８がそれぞれ離型位置にあって、そのテーパ
状先端部２９が第１ブロツク１７１のブシュ２６内に存
する。

さらにカップラ４５が支持ブラケット４２に衝合し、そ
のカップラ４５の係合溝５３に再係合体５０、．５０□
が係合して第１ブロック１７．がピストンロッド４４に
接続されている。即ち、断続機構４７は接続状態にある
。

さらにまた、ストッパ４０は後退してピン状中子２８の
移動経路より逃げている。

一方、第２ブロツク１７□も第１ブロツク１７１同様に
離型位置に在る。

鋳造作業に当っては、往復動用作動シリンダ４３の作動
によりピストンロッド４４が伸長し、これにより第１ブ
ロック１７．およびピン状中子２８が同時に可動型１２
の凸部１５に向って移動する。第２図鎖線示のように第
１ブロック１７．０第１突起２０．が凸部１５に当接す
ると、第１ブロツク１７１は外壁成形位置に至り、同時
に往復動用作動シリンダ４３が作動を停止する。

第２ブロツク１７□は、その往復動用作動シリンダのピ
ストンロッド５４の伸長により可動型１２の凸部１５に
向って移動し、第２図鎖線示のように第２ブロツク１７
□が凸部１５に当接すると、そのブロック１７□は外壁
成形位置に至り、同時に往復動用作動シリンダが作動を
停止する。

第３図に示すように可動型１２が固定型１１に向って前
進し、第１．第２ブロック１７１，１７２の両位置決め
凸部２１．．２１□が固定型１１の両位置決め凹部２２
．．２Ｌにそれぞれ嵌合する。

開閉用作動シリンダ５２の作動により再係合体５０、．
５０ヨが開いてカップラ４５の係合溝５３より離脱し、
第１ブロック１７．およびピストンロッド４４間が遮断
される。即ち、断続機構４７は遮断状態となる。

往復動用作動シリンダ４３の作動によりピストンロッド
４４が伸長し、これによりピン状中子２８がブシュ２６
内を摺動してそのテーパ状先端部２９が第１〜第３突出
部１４１〜１４３．の貫通孔２７１〜２７．に嵌合し、
またテーパ状先端部２９端面が第４突出部１４４の側面
に当接すると、ピン状中子２日が透孔成形位置に至り、
同時に往復動用作動シリンダ４３が作動を停止する。ス
トッパ４０が前進してピン状中子２８の凹部４１に係合
する。

以上により金型１０が型閉じ状態となって、固定型１１
、可動型１２およびピン状中子２８の協働で素材成形用
キャビティＣが画成される。

前記のように第１ブロツク１７１が外壁成形位置へ移動
した後ピン状中子２日が透孔成形位置へ移動するので、
外壁成形位置では第１ブロツク１７１の位置決めが確固
となり、したがって型本体１６と第１ブロック１７．と
の間のガタが無くなることによってピン状中子２日が各
突出部工４〜１４．の貫通孔２７□〜２７．にスムーズ
に嵌合する。

その後鋳込み作業を行うことによって、キャビティＣ内
には前記素材ｌが鋳造される。

この鋳造中においては、ピン状中子２８が第１〜第３突
出部１４１〜１４３により強固に保持されるので、その
ピン状中子２８の曲がりが防止される。

素材１の凝固後、ストッパ４０がピン状中子２８の凹部
４１から離脱する。そして往復動用作動シリンダ４３の
作動によりピストンロット４４が収縮し、これによりピ
ン状中子２日のテーバ状先端部２９が素材Ｉおよび貫通
孔２７１〜２７３より離脱し、ピン状中子２８はその端
面をブシュ２６内に位置させた離型位置に至り、同時に
往復動用作動シリンダ４３が作動を停止する。この状態
下にてカップラ４５の係合溝５３が再係合体５０３，５
０□に対向するので、開閉用作動シリンダ５２の作動に
より再係合体５０．，５０２が閉してカップラ４５の係
合溝５３に係合し、第１ブロツク１７１およびピストン
ロッド４４間が接続される。即ち、断続機構４７は接続
状態となる。

可動型１２が後退して固定型１１より離間する。

素材１は可動型１２に付着している。

往復動用作動シリンダ４３の作動によりピストンロッド
４４が収縮して第１ブロツク１７＋が離型位置に至り、
同時に作動シリンダ４３が作動を停止する。同様に第２
ブロツク１７□も離型位置へ復帰する。これにより素材
１の離型が行われる。

前記のように、鋳造後において、ピン状中子２８を素材
１より離脱させるときには、第１プロ・ンク１７．は位
置決め状態にあるので、ピン状中子２８が第１ブロンク
１７１にガイドされて、素材ｌおよび各貫通孔２７．〜
２７．からスムーズに離脱する。

なお、前記実施例では、第１．第２ブロツク１７　１７
□を型本体１６に支持させたが、それらブロック１７．
．１７□を他の部材、例えば金型１０と別体のベースプ
レートに支持させることもてきる。

本発明は、例えばエンジン用シリンダブロックにおいて
、それに一対のバランサシャフト取付用透孔を成形する
場合に適用される。この場合の鋳造条件は、溶湯ニアル
ミニウム合金（ＪＩＳ　　ＡＤＣ１２）、湯温：６５０
°Ｃ，溶湯射出速度：低速時０．２〜０．３　ｍ／ｓｅ
ｃ　、高速時２．５〜４ｍ／５１３ＣＳ溶湯射出圧カニ
８００〜９００ｋｇ／Ｃｌ１１、凝固時間：２５秒（そ
の後型開き）、鋳込重量：約３０ｋｇである。

Ｃ０発明の効果 第（１）項記載の発明によれば、前記透孔を有する素材
を能率良く鋳造することができる。

第（２）項記載の発明によれば、外壁成形用ブロックお
よびピン状中子の作動系を単純化して装置全体を小型に
構成することができる。その上、各突出部の貫通孔に対
するピン状中子の嵌合および素材からのピン状中子の離
脱をスムーズに行い、また鋳造中においてピン状中子を
強固に保持し、これによりピン状中子の耐久性を向上さ
せることができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示し、第１図は素材の断面図
、第２図は型開き状態における鋳造装置の断面図、第３
図は型閉じ状態における鋳造装置の断面図、第４図はピ
ン状中子の断面図である。 ｓ、ｘｓ、・・・第１〜第４空間、■・・・構造部材用
素材、２．・・・第１外壁、４Ｉ〜４．・・・第１〜第
３仕切り壁、５１〜５４・・・透孔、１０・・・金型（
鋳型）、１３・・・キャビティ形成面、１４．〜１４４
・・・第１〜第４突出部、１６・・・型本体（ベース部
材）、１７１・・・第１外壁成形用第１ブロツク、２７
１〜２７．・・・貫通孔、２８・・・透孔成形用ピン状
中子、４３・・・往復動用作動シリンダ、４４・・・ピ
ストンロッド、４７・・・断続機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）外壁の内側に、該外壁と並列関係にある複数の仕
   切り壁を備え、前記外壁および各仕切り壁に、同軸上に
   存する透孔を成形された構造部材用素材を鋳造するに当
   り、前記外壁およびそれと隣接する前記仕切り壁間の空
   間ならびに相隣る前記両仕切り壁間の空間を成形すべく
   、鋳型のキャビティ形成面に突設された各突出部に存す
   る貫通孔に共通１本の透孔成形用ピン状中子を嵌合し、
   その後鋳込み作業を行うことを特徴とする鋳造方法。
2. （２）外壁の内側に、該外壁と並列関係にある複数の仕
   切り壁を備え、前記外壁および各仕切り壁に、同軸上に
   存する透孔を成形された構造部材用素材を鋳造する鋳造
   装置であって、前記外壁およびそれと隣接する前記仕切
   り壁間の空間ならびに相隣る前記両仕切り壁間の空間を
   成形すべく、鋳型のキャビティ形成面に複数の突出部を
   設け、ベース部材に前記鋳型の外壁成形用ブロックを、
   それが前記外壁を成形する外壁成形位置と、該外壁から
   離間した離型位置との間を前記透孔の軸線方向に往復動
   するように設け、前記外壁成形用ブロックに、それを貫
   通する１本の透孔成形用ピン状中子を、それが各突出部
   に同軸上に形成された貫通孔に嵌合される透孔成形位置
   と、前記素材から離脱した離型位置との間を前記外壁成
   形用ブロックの往復動方向と平行に往復動するように設
   け、前記透孔成形用ピン状中子に、それを往復動させる
   往復動用作動シリンダのピストンロッドを連結し、前記
   外壁成形用ブロックを前記ピストンロッドに対して断続
   する断続機構を備え、該断続機構は、型閉じ工程では前
   記外壁成形用ブロックを離型位置から外壁成形位置へ移
   動させるための接続状態と、前記外壁成形用ブロックの
   外壁成形位置への移動後前記透孔成形用ピン状中子の離
   型位置から透孔成形位置への移動を許容する遮断状態と
   を持ち、一方、型開き工程では前記透孔成形用ピン状中
   子を透孔成形位置から雌型位置へ移動させるための遮断
   状態と、前記透孔成形用ピン状中子の離型位置への移動
   後前記外壁成形用ブロックを外壁成形位置から離型位置
   へ移動させるための接続状態とを持つことを特徴とする
   鋳造装置。