JPH0263661A - 羽根車の鋳造方法および鋳造装置 - 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】 Ａ１発明の目的 （１）産業上の利用分野 本発明は羽根車、特に、ボスおよびそのボス外周面に放
射状に突設された複数のブレードを備えた羽根車の鋳造
方法および鋳造装置に関する。

（２）従来の技術 従来、この種羽根車の鋳造方法および鋳造装置としては
、実公昭５６−３４８４１号公報に開示されたものが公
知である。

（３）発明が解決しようとする課題 しかしながら前記従来法においては、溶湯供給路に注入
された溶湯を射出プランジャにより加圧しながら複数の
ゲートを通じて羽根車成形用キャビティに射出するよう
にしているので、キャビティへの溶湯の射出が不均一と
なってブレードに湯境を発生したり、またブレード成形
領域への圧力伝播不足に伴い湯回り不良を発生してブレ
ードの一部が欠落するおそれがあり、鋳造品質の良好な
羽根車を安定して生産することができないという問題が
ある。

また前記従来装置においては、各ブレードを成形する各
金型の進退を、各金型に形成された傾斜カム孔に作動ピ
ンを摺動させて行っているので、前記傾斜カム孔の配設
に伴い各金型に冷却水回路を設けることが難しく、その
ため各金型としては冷却水回路を持たないものが用いら
れているが、このような金型を用いると、鋳造作業を連
続して行ったときに金型が過熱され、各ブレードの鋳造
組織が粗（なって各ブレードの強度劣化を招き、また金
型の熱膨張に伴いその摺動が円滑に行われなくなるとい
った問題がある。

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。

Ｂ０発明の構成 （１）課題を解決するための手段 本発明は、ボスおよび該ボス外周面に放射状に突設され
た複数のブレードを備えた羽根車を鋳造するに当り、羽
根車成形用キャビティのボス成形領域と溶湯供給路とを
連通ずる環状ケートをシールピンにより閉し、次いで前
記溶湯供給路に溶湯を注入して、該溶湯を低速前進する
射出プランジャと前記シールピンとの間で加圧し、その
後前記射出プランジャが高速前進に移行する直前に前記
シールビンにより前記ゲートを開くことを特徴とする。

本発明は、ボスおよび該ボス外周面に放射状に突設され
た複数のブレードを備えた羽根車を鋳造する装置におい
て、羽根車成形用キャビティを画成すべく、前記ボスの
内周面および一端面を成形する第１金型と、前記ボスの
他端面を成形すると共に前記第１金型と協働して前記キ
ャビティのポス成形領域に連通ずる環状ゲートを画成す
る第２金型と、前記第１および第２金型間に放射状に配
設されて前記ボスの外周面および各ブレードを成形する
複数の第３金型とを備え、前記第１および第２金型の少
なくとも一方を他方に対しボス軸線方向に進退自在に構
成し、前記第１および第２金型の一方に、各第３金型を
各ブレードの突出方向に摺動自在に設け、前記第１およ
び第２金型の他方に、型閉め過程で各第３金型外面に存
する傾斜カム面に摺接して各第３金型を成形位置へ前進
させる複数の駆動カムを設け、型開き過程で各第３金型
を離型位置へ後退させる駆動手段を備え、前記第１およ
び第２金型の一方に、前記ゲートに連通ずる溶湯供給路
と該溶湯供給路に摺動自在に嵌合されて、溶湯供給過程
で低速前進から高速前進に移行する射出プランジャとを
設け、前記第１および第２金型の他方に、前記射出プラ
ンジャの低速前進中前記ゲートを閉し、また前記射出プ
ランジャが高速前進に移行する直前で前記ゲートを開く
シールピンを摺動自在に設けたことを特徴とする。

（２）作　用 前記鋳造方法によれば、溶湯を溶湯供給路内で一旦加圧
し、その加圧された溶湯を高速前進する射出プランジャ
により環状ゲー１−を通じて羽根車成形用キャビティに
射出するので、そのキャビティ内には溶湯が略均等に射
出されると共にキャビティ内の溶湯全体に射出プランジ
ャによる加圧力が伝播する。

前記鋳造装置によれば、各第３金型内部に冷却水回路を
設けることが容易であり、これにより各第３金型の過熱
が抑制され、またその摺動が円滑に行われる。

（３）実施例 第１．第１Ａ、第２図は羽根車としての自動車用トルク
コンバータのステータ１を示し、そのステータｌはボス
２と、そのポス２外周面に放射状に突設された複数の湾
曲したブレード３とを備えている。

第３〜第６図は前記ステータ１の鋳造装置を示し、その
装置は次のように構成される。

即ち、鋳造装置は、鉛直方向に分割されて合せ面４，５
を相対向させた可動の第１金型６Ｉおよび固定の第２金
型６□と、両金型６１．６□間に放射状に配設されてそ
れら６１，６□に挟着される複数の第３金型６３とを備
えている。

第１金型６３、第２金型６゜および各第３金型６３によ
ってステータ（羽根車）成形用キャビティＣが画成され
る。したがって、第１金型６１は、その中心に在って、
ボス２の内周面７を成形する成形面８を備えた短円柱状
中子９と、その中子９の基端周辺に在ってボス２の一端
面１０を成形する環状成形面１１とを有する。また第２
金型６□は第１金型６１の環状成形面１１と対向してボ
ス２の他端面１２を成形する環状成形面１３と、その成
形面１３の内周側に在って中子９の端面１４外周部と協
働して環状ゲート１５を画成する環状凸部１６とを有す
る。ゲート１５はキャビティＣのボス成形領域Ｃ１に連
通ずる。さらに各第３金型６３は中子９の成形面８と対
向してボス２の外周面１７を成形する成形面１８と、そ
の成形面１８を挟むように設けられて相隣る両ブレード
３の対向面１９．２０を成形する一対の成形面２１゜２
２とを有する。これら成形面２１．２２によりキャビテ
ィＣのブレード成形領域Ｃ２が画成される。

第１金型６１は、第２金型６□に対しボス軸線方向に進
退自在に構成される。

各第３金型６３は次のように第２金型６゜に配設される
。即ち、第２金型６゜において、その第１金型６Ｉと対
向する合せ面５側に複数のガイドピン２３が略放射状に
突設され、各ガイドピン２３に各第３金型６３に突設さ
れたガイド筒２４が摺動自在に嵌合される。各ガイドピ
ン２３の先端にストッパ２５が取付けられ、したがって
各第３金型６３は、それが第２金型６□に当接するまで
前進してキャビティＣを形成する成形位置（第４回）と
、ガイド筒２４がストッパ２５に当接するまで後退した
離型位置（第３図）との間を各ブレード３の突出方向に
往復動することができる。

各第３金型６３において、隣接する第３金型６３と対向
する両件面にボス軸線に対し傾斜する傾斜溝２６が形成
される。型中心側に存する各傾斜溝２６の傾斜カム面２
７は、第２金型６゜側の端部が第１金型６Ｉ側の端部よ
りも型中心から離れるように傾斜している。

第１金型６．において、各第３金型６３と対向する合せ
面４に駆動カム２８が突設される。各駆動カム２８は相
対向する長短２本のアーム２９゜３０を有し、各アーム
２９．３０の型中心側に存する各傾斜カム面３１が第３
金型６３の各傾斜カム面２７に摺接するようになってい
る。

各ガイドピン２３において、その基端部とガイド筒２４
との間に、駆動手段としての戻しばね３２が縮設される
。

第３図に示すように、型開き状態では戻しばね３２が伸
長すると共に駆動カム２８の長いアーム２９に存する傾
斜カム面３１端部が第３金型６３の一方の傾斜カム面２
７に摺接している。型閉め過程では駆動カム２８の両傾
斜カム面３１が第３金型６３の両傾斜カム面２７を摺動
すると共に戻しばね３２が圧縮され、これにより第３金
型６゜が成形位置まで前進する。型開き過程では、戻し
ばね３２の弾発力で第３金型６．が離型位置まで後退す
る。

第２金型６□において、溶湯供給路３３がボス軸線方向
に延びるように形成され、その溶湯供給路３３の出口側
は環状凸部１６内に連なり、したがって溶湯供給路３３
はゲート１５を介してキャビティＣに連通ずる。また溶
湯供給路３３に射出プランジャ３４が摺動自在に嵌合さ
れる。この射出プランジャ３４は図示しない作動シリン
ダに連結され、溶湯供給過程で低速前進から高速前進に
移行するようになっている。溶湯供給路３３には図示し
ない溶湯注入路が連通している。

第１金型６１において、溶湯供給路３３と同軸上に存す
るように透孔３５が形成され、その透孔３５にシールピ
ン３６が摺動自在に嵌合される。

シールピン３６の基端側は図示しない作動シリンダに連
結され、シールピン３６は、その先端に存する拡径頭部
３７を溶湯供給路３３内の環状段部３８に係合させたゲ
ート閉じ位置と、その係合を解除して拡径頭部３７を透
孔３５の拡径開口部３９に嵌合させたゲート開き位置と
の間を進退することができる。

各第３金型６３に冷却水回路４０が形成され、その回路
４０の入口４１および出口４２は第３金型６３の外端面
に開口し、それらには図示しない導管が接続される。こ
の場合、各傾斜カム面２７は第３金型６３の外面に形成
されているので、第３金型６３に対する冷却水回路４０
の形成が容易である。

また第２金型６□において、溶湯供給路３３を囲繞する
ように冷却水回路４３が形成される。

さらにシールビン３６にも冷却水回路４４が形成され、
その回路４４はシールピン３６の中空部４５と、その中
空部４５に遊挿された導管４６とよりなり、導管４６に
供給された冷却水を、その端部から排出して導管４６外
周面と中空部４５内周面との間を流すようになっている
。

次に、ステータ１の鋳造作業について説明する。

第３図に示すように、型開き状態では、第１金型６１が
第２金型６□より離間し、また各第３金型６３は離型位
置にあり、さらに射出プランジャ３４は後退位置に在る
。さらにシールピン３６はゲート開き位置に在る。

第１金型６１を第２金型６□に向は前進させると、各駆
動カム２８により各第３金型６３が前進を開始し、第２
金型６２に対する各第３金型６３の当接および第１．第
２金型６１，６□による各第３金型６３の挟持により第
４図に示す型閉め状態となり、第１金型６１、第２金型
６□および各第３金型６３によりステータ成形用キャビ
ティＣが画成される。

第４図鎖線示のように、シールピン３６の前進により、
その拡径頭部３７を溶湯供給路３３の環状段部３８に係
合してゲート１５を閉しる。

シールピン３６の拡径頭部３７と射出プランジャ３４と
の間において、溶湯供給路３３に、例えば７２０°Ｃの
アルミニウム合金（ＪＩＳ　　ＡＤＣ１２）の溶湯を注
入する。

射出プランジャ３４を低速前進（０，４〜０．６ｍ／５
ｅｃ）させて、そのプランジャ３４とシールピン３６の
拡径頭部３７との間で溶湯を加圧する。

射出プランジャ３４が高速前進（２，０〜３．０ｍ／５
ｅｃ）に移行する直前に、シールピン３６を後退させて
ゲート１５を開く。これにより加圧された溶湯が高速前
進する射出プランジ中３４によりゲート１５を通じてキ
ャビティＣに射出されるので、そのキャビティＣ内には
溶湯が略均等に射出されると共にキャビティＣ内の溶湯
全体に射出プランジャ３４による加圧力（５５０〜６５
０ｋｇ／ｃ＋ｆｌ）が伝播する。射出プランジャ３４は
第４回鎖線示のようにシールピン３６に接近した位置で
停止する。このときの鋳込み重量は、例えば０．５　ｋ
ｇである。

このような手法を採用することによって、各ブレード３
においで湯境の発生が無く、また欠落部の発生の無い鋳
造品質の良好なステータ１を安定して生産することがで
きる。

前記鋳造作業において、溶湯供給路３３回りが冷却水回
路４３により冷却されるので、環状段部３８の熱膨脹量
が抑制されてゲート１５の閉し状態が確保され、またシ
ールピン３６が冷却回路４４により冷却されるので、そ
のゲート開き動作が確実に行われる。さらに各第３金型
６３が冷却水回路４０により冷却されるので、各第３金
型６３の過熱が抑制され、これにより各ブレード３の鋳
造組織を緻密化してその強度を向上させることができる
。その上名筆３金型６３の熱膨脹量を抑制してその摺動
を円滑に行うことができる。

溶湯の凝固後（例えば、射出終了から４０秒経過後）、
第１金型６．を第２金型６□より離間させると、各第３
金型６３が各戻しばね３２の弾発力で後退して離型位置
に至る。

ステータ１は第２金型６゜に付着しているので、図示し
ないチャックによりステータ１のホス内周面７を把持し
た後、射出プランジャ３４を前進させてステータ１を第
２金型６□から離型する。

このように射出プランジャ３４によりステータ１の離型
を行うと、ノックアウトビンを設ける必要がなく、これ
により鋳造装置を簡素化して型代の低減を図ると共にメ
インテナンスを容易にし、またノックアウトピンの作動
不良等の不具合の発生を回避することができる。

なお、本発明においては、第１および第２金型６Ｉ、６
゜を共に可動式に構成する、第１金型６１を固定式に構
成する、第３金型６３を第１金型６１に設ける、溶湯供
給路３３を第１金型６．に、またシールピン３６を第２
金型６□にそれぞれ設ける、第３金型６３に後退用傾斜
カム面を設け、その傾斜カム面と駆動カムとにより駆動
手段を構成して戻しばね３２を省く等、種々の設計変更
が可能である。

Ｃ４発明の効果 第（１）項に記載された本発明に係る鋳造方法によれば
、鋳造品質の良好な羽根車を安定して生産することがで
きる。

第（２）項に記載された本発明に係る鋳造装置によれば
、前記鋳造方法を容易に実施することができ、特に、各
第３金型に対する冷却水回路の形成を容易にして、各第
３金型の過熱を防止し、またその摺動を円滑に行うこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１．第１Ａ、第２図はステータを示し、第１図は正面
図、第１Ａ図は第１図ＩＡ矢視図、第２図は第１図■−
■線断面図、第３図は鋳造装置の型開き状態の縦断側面
図、第４図は鋳造装置の型閉め状態の縦断側面図、第５
図は第４図Ｖ−Ｖ線断面図、第６図は第４図Ｖｌ−Ｖｌ
線断面図である。 Ｃ・・・キャビティ、Ｃ１・・・ボス成形領域、１・・
・ステータ（羽根車）、２・・・ボス、３・・・ブレー
ド、６Ｉ〜６３・・・第１〜第３金型、７・・・ボスの
内周面、１０・・・ボスの一端面、１２・・・ボスの他
端面、１５・・・ゲート、１７・・・ボスの外周面、２
７・・・傾斜カム面、２８・・・駆動カム、３２・・・
戻しばね（駆動手段）、３３・・・溶湯供給路、３４・
・・射出プランジャ、３６・・・シールピン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ボスおよび該ボス外周面に放射状に突設された複
   数のブレードを備えた羽根車を鋳造するに当り、羽根車
   成形用キャビティのボス成形領域と溶湯供給路とを連通
   する環状ゲートをシールピンにより閉じ、次いで前記溶
   湯供給路に溶湯を注入して、該溶湯を低速前進する射出
   プランジャと前記シールピンとの間で加圧し、その後前
   記射出プランジャが高速前進に移行する直前に前記シー
   ルピンにより前記ゲートを開くことを特徴とする羽根車
   の鋳造方法。
2. （２）ボスおよび該ボス外周面に放射状に突設された複
   数のブレードを備えた羽根車を鋳造する装置において、
   羽根車成形用キャビティを画成すべく、前記ボスの内周
   面および一端面を成形する第１金型と、前記ボスの他端
   面を成形すると共に前記第１金型と協働して前記キャビ
   ティのボス成形領域に連通する環状ゲートを画成する第
   ２金型と、前記第１および第２金型間に放射状に配設さ
   れて前記ボスの外周面および各ブレードを成形する複数
   の第３金型とを備え、前記第１および第２金型の少なく
   とも一方を他方に対しボス軸線方向に進退自在に構成し
   、前記第１および第２金型の一方に、各第３金型を各ブ
   レードの突出方向に摺動自在に設け、前記第１および第
   ２金型の他方に、型閉め過程で各第３金型外面に存する
   傾斜カム面に摺接して各第３金型を成形位置へ前進させ
   る複数の駆動カムを設け、型開き過程で各第３金型を離
   型位置へ後退させる駆動手段を備え、前記第１および第
   ２金型の一方に、前記ゲートに連通する溶湯供給路と該
   溶湯供給路に摺動自在に嵌合されて、溶湯供給過程で低
   速前進から高速前進に移行する射出プランジャとを設け
   、前記第１および第２金型の他方に、前記射出プランジ
   ャの低速前進中前記ゲートを閉じ、また前記射出プラン
   ジャが高速前進に移行する直前で前記ゲートを開くシー
   ルピンを摺動自在に設けたことを特徴とする羽根車の鋳
   造装置。