JPH037067Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案は真空吸引鋳造装置、特に真空吸引され
るチヤンバ内に設けられた例えば砂型等の鋳型の
吸引抵抗が大きい部位に鋳造不良が発生するのを
防止するようにした鋳造装置に関するものであ
る。

（従来の技術） 一般に、鋳造品に対する製品歩留まりの向上を
重要視する場合、例えばアルミニウム合金製エン
ジンにおける多気筒シリンダヘツド等を鋳造する
場合には、溶湯中に混入した空気が不純物等によ
り、ガスホールやピンホール等の鋳造欠陥が発生
することのない鋳造方法が望まれており、この要
望に答えるために、吸引鋳造方法及び装置（例え
ば特開昭58−196161号公報参照）が提案されてい
る。

上記吸引鋳造方法に使用する真空吸引鋳造装置
は、従来、第２図に示すように、上方より垂設さ
れたクランプ装置１の開閉アーム２，２に支持さ
れる真空チヤンバ装置３のチヤンバ定盤４と、こ
のチヤンバ定盤４に載置される例えば砂型等の鋳
型５を囲繞して下端側６ａが前記定盤４に密着固
定されたチヤンバ容器６と、前記定盤４の略中央
部に穿設された孔４ａに挿通され、上部が係止用
フランジ７ａにより定盤４と鋳型５下面との間に
係止される吸引湯口としてのストーク７と、前記
容器６の上面の任意の箇所に連結された吸引管８
ａを介してチヤンバ３内を吸引して真空にする吸
引機構８とにより概略構成されている。

前記クランプ装置１は、図示されない昇降手段
の駆動軸１ａ下端によりガイド１ｂ，ｂと共に吊
下される支持板１ｃと、この支持板１ｃの底面に
固定されたシリンダ１ｄと、このシリンダ１ｄの
ロツド１ｅ先端に夫々一端が軸着され、他端が
夫々前記開閉アーム２，２に軸着された連結アー
ム２ａ，２ａとにより構成されている。また、前
記真空チヤンバ装置３内に設けられる鋳型５は、
締付用ねじ部材９ａ，９ａと、クランプ板９ｂと
により前記チヤンバ３の定盤４に確実に固定され
ており、定盤４の孔４ａにはワツシヤー状のシー
ル部材１０が設けられている。前記定盤４の下方
側には、溶湯１１を溶融かつ貯溜する溶解炉１２
が設けられている。なお、定盤４と容器６との接
合面にはシール部材が設けられている。

以上の構成を有する吸引鋳造装置は、鋳型５を
チヤンバ定盤４に固定し、チヤンバ容器６により
鋳型５を囲繞してチヤンバ装置３を吸引可能な状
態にセツトして、図示しない昇降手段によりクラ
ンプ装置１、チヤンバ装置３を下降させてストー
ク７を溶解炉１２内の溶湯１１に差し入れてか
ら、吸引機構８を作動させて吸引管８ａを介して
チヤンバ装置３内を真空吸引して減圧し、鋳型５
のキヤビテイ５ａ内に溶湯１１を吸入して鋳造を
行なつている。

（考案が解決しようとする問題点） しかしながら、上述した従来の吸引鋳造装置に
よれば、次のような問題点を有していた。

まず、鋳型５とチヤンバ容器６との間には広い
間隙G₁が形成されてしまうために、吸引機構８
を作動させてチヤンバ３内を真空引きし、この中
を一率に減圧するために、鋳型の厚い部分と薄い
部分とでは減圧度が異なつてしまい、このため、
吸引されて湯道を上昇してくる溶湯の流れに緩急
を持たせることができず、このためキヤビテイ５
ａの隅々にまで一様に溶湯１１を充填することが
できず、鋳造不良品を製造してしまう虞れがあつ
た。

また、鋳型５は主に砂型から成るために通気性
に富むために、通気効率の良い型の見切り面や、
キヤビテイ５ａとの間が薄い部分では溶湯１１が
早く吸引され易く、またキヤビテイ５ａの形状が
複雑となつた部分では湯回りも複雑となつて部分
的に溶湯１１が早く充填されて、ブローホール等
の欠陥が生じ易いという問題点もあつた。

さらに、上記のように部分的に湯回りが早くな
つて溶湯を吸引している最中に、部分的に冷却、
固化されると、他の部分に充填すべき溶湯の流れ
が中断されて吸引が不可能となり、湯じわ、湯
境、湯回り不良等の鋳造欠陥を生じてしまうとい
う問題点をも有していた。

本考案は上述した問題点を解決するためになさ
れたものであり、鋳型とチヤンバ容器との間隙を
狭くすると共に、鋳型の吸引抵抗大の部分を副次
的に吸引する小チヤンバを設けるようにして、キ
ヤビテイの形状に拘らず湯回りを一様にし、形状
欠け、ブローホール、湯じわ、湯境、湯回り不良
等の鋳造欠陥を防止し、鋳造作業の簡易化、迅速
化と製品歩留まりの向上を図ることを目的として
いる。

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するための本考案に係る真空吸
引鋳造装置の特徴は、鋳型を載置するチヤンバ定
盤と、前記鋳型を囲繞して前記定盤と組合わされ
て真空チヤンバを形成するチヤンバ容器と、前記
定盤より下方に設けた吸引湯口と、前記チヤンバ
内を減圧する吸引機構とから成るものにおいて、
前記チヤンバ容器と鋳型側壁との間隙とが狭少と
なるように構成すると共に、前記鋳型の吸引抵抗
が大きい部位に対応するチヤンバ容器の側壁に窓
部を穿設し、この窓部に前記チヤンバ内の吸引に
伴い前記鋳型側壁に密着し、かつ吸引機構が連結
された小チヤンバを設けたことにある。

（作用） 以上のように構成したので、吸引湯口を介して
鋳型のキヤビテイ内に吸入される溶湯は、まずチ
ヤンバ内の吸引機構が連結されている側に湯回り
を生じると共に、小チヤンバが設けられた鋳型側
壁方向からも吸引されるので、キヤビテイの形状
により吸引抵抗が大きい部位やキヤビテイ形状が
複雑な部位への溶湯の湯回りを速くすることがで
きる。

なお、鋳型が通気性の高い砂型である場合に
は、砂型を透過してチヤンバ内を一率に真空吸引
して減圧させる従来の吸引管及び吸引機構の他
に、湯回り不良を生じ易い砂型の下方側の側方よ
り小チヤンバを介して真空吸引する副次的な吸引
管及び吸引機構を設けたことにより、特に湯道か
ら従来の吸引方向でない方向にキヤビテイが広が
つている場合に、この広がり方向へも小チヤンバ
により真空吸引することができ、複雑形状の隅々
にまで溶湯を供給することができる。

以上のように作用して、鋳型のキヤビテイが複
雑形状をしている場合でも、またキヤビテイ形状
や鋳型の材質等により吸引抵抗が大きい部位があ
る場合でも、キヤビテイの隅々にまで溶湯を充填
することができ、製品形状の欠損や、鋳造品内に
生じるブローホール、湯じわ、湯境、湯回り不良
等の鋳造欠陥を防止して、鋳型作業の簡易化、迅
速化と製品歩留まりの向上とを図ることができ
る。

（実施例） 以下、本考案に係る真空吸引鋳造装置の実施例
について、図面を用いて詳細に説明する。

第１図は、本考案の一実施例を示す概略断面図
であり、第２図と同一符号を付したものは同一又
は相当する部材を示している。同図において、真
空チヤンバ装置１３は、スペーサ１４を介して例
えば砂型より成る鋳型５，５を載置し、固定用ね
じ部材９ａ，９ａ及びクランプ板９ｂ，９ｂによ
り固定したチヤンバ定盤４と、前記鋳型５，５を
狭い間隙G2分（G2は２〜５mmが望ましい）残し
て囲繞すると共に、気密用シール部材１５を介し
て下端側フランジ部１６ａを前記定盤４に接合し
たチヤンバ容器１６とから概略構成され、このチ
ヤンバ装置１３内は、前記チヤンバ容器１６の上
部に連結された吸引管８ａを介して吸引機構８に
より真空吸引されて減圧されるようになつてい
る。前記定盤４の略中央の孔４ａには、シール部
材１０を介する係止フランジ７ａにより係止され
る吸引湯口としてのストーク７が設けられている
点は従来と同一である。前記チヤンバ容器１６の
側壁の下側には、窓部１６ｂ，１６ｂが穿設され
ており、この窓部１６ｂ，１６ｂには小チヤンバ
１７，１７が配設され、この小チヤンバ１７，１
７には前記吸引機構８に連結された吸引管１８，
１８が夫々接続されている。前記小チヤンバ１
７，１７は前記窓部１６ｂ，１６ｂの外周側壁面
に例えば粘着テープ１９，１９等により密封状態
で装着されており、吸引管１８を介して小チヤン
バ１７内を吸引すると、小チヤンバ１７の開口フ
ランジ面１７ａは、間隙G2分だけ移動して鋳型
５の側壁５ｂに密着するよう構成されている。

以上の構成を有する本実施例に係る真空吸引鋳
造装置により鋳造品を製造する過程について説明
すると、所定の手順によりチヤンバ装置１３を組
立てて、ストーク７を図示しない溶解炉内で溶融
されている溶湯内に差し入れて吸引機構８を作動
させると、主たる吸引管８ａより矢印Ａ方向にチ
ヤンバ１３内が真空吸引されて減圧されてゆく。
この減圧により下方側よりストーク７を介して溶
湯がキヤビテイ５ａ内に吸入されるが、同時に吸
引管１８，１８を介して小チヤンバ１７，１７内
も矢印Ｂのように吸引され、この吸引により、ま
ず鋳型５側壁５ｂに小チヤンバ１７の開口フラン
ジ面１７ａが密着し、通気性に富む鋳型５内を真
空吸引して砂型内に部分的に減圧し、キヤビテイ
５ａの下方側にコーナ状に形成されて湯回り不良
を生じ易い部位を夫々矢印Ｃ，Ｄ方向に減圧する
ので、キヤビテイ５ａの隅々にまで溶湯が充填さ
れることになる。

以上説明した実施例に特有する効果としては、
チヤンバ容器１６と小チヤンバ１７，１７とを粘
着テープ１９…により固定し、小チヤンバ１７の
真空吸引に伴い小チヤンバ開口フランジ面１７ａ
が鋳型側壁５ｂに密着するように構成したので、
チヤンバ容器と小チヤンバとを簡単な構成により
組付けることができ、設備コストの低減に資する
ものがあり、操作性にも優れた装置となる。

なお、上述したものは、本考案の一実施例を示
すのみであり、本考案の目的、構成、効果を逸脱
しない限り、如何なる変形、変更も自由である。

例えば、チヤンバ容器１６と小チヤンバ１７，
１７との固定は粘着テープ１９…により行うもの
として説明したが、本考案はこれには限定され
ず、小チヤンバの吸引に伴う移動を許容しつつ、
例えばねじ機構、ばね機構等を備えた取付部材に
より確実にチヤンバ容器の窓部外周側壁に取付け
るようにしてもよい。また、前記小チヤンバの外
周と窓部との全体を包囲する第２小チヤンバを設
けて、窓部と小チヤンバとの間隙を吸引してこの
部分の気密性を向上させるようにしてもよい。

さらに、チヤンバ１３内と小チヤンバ１７内と
を真空吸引する吸引管８ａ，１８，１８は途中で
連結させて、同一の吸引機構８により夫々を真空
吸引するものとして説明したが、これにも限定さ
れず、チヤンバと小チヤンバとに夫々別個独立の
吸引機構を設け、吸引タイミングをずらして操作
するようにしてもよく、また、吸引機構は同一の
ものを共用しつつ、夫々の吸引管に吸引調整弁を
設けるようにしてもよい。

（考案の効果） 以上、詳細に説明したように、本考案に係る真
空吸引鋳造装置によれば、次のような効果を奏す
る。

本考案は鋳型を載置するチヤンバ定盤と、前記
鋳型に対し狭小な間隙を隔して囲繞し、鋳型の吸
引抵抗の大きい部位に対応する箇所に小チヤンバ
を密着接続する窓部を有すると共に、前記定盤に
組付けられて真空チヤンバを形成するチヤンバ容
器と、前記チヤンバ内を真空吸引して減圧する吸
引機構とから構成したので、鋳型とチヤンバ内壁
との間の空気量が少く、吸引機構の作動によりチ
ヤンバ内は直ちに真空吸引されて減圧され、鋳型
の薄い部分と厚い部分とに吸引抵抗の大小に基く
減圧状態の差が生じるが、小チヤンバにより吸引
抵抗大の部分も吸引されて、鋳造品の形状欠損等
の欠陥を防止できる。

また、湯回りが遅れがちな複雑形状部位に対し
ても吸引力を増すことにより溶湯の流速を速くし
て鋳造品内に生ずるブローホール、湯じわ、湯
境、湯回り不良等の内部的な鋳造欠陥も防止で
き、鋳造作業の簡易化、迅速化と製品歩留まりの
向上とを図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案に係る真空吸引鋳造装置の一実
施例を示す断面図であり、第２図は従来の吸引鋳
造装置の一例を示す断面図である。 ４……チヤンバ定盤、５……鋳型、５ｂ……側
壁、７……ストーク（吸引湯口）、８……吸引機
構、８ａ，１８……吸引管、１３……（真空）チ
ヤンバ装置、１６……チヤンバ容器、１６ｂ……
窓部、１７……小チヤンバ、１７ａ……開口フラ
ンジ面。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 鋳型を載置するチヤンバ定盤と、前記鋳型を囲
   繞して下端側が前記定盤に密着して固定されるこ
   とにより前記定盤と組合つて真空チヤンバを形成
   するチヤンバ容器と、前記定盤に穿設した孔に装
   着されて溶湯を吸引する吸引湯口と、前記容器に
   連結された吸引管を介して前記チヤンバ内を真空
   吸引して減圧する吸引機構とから成る真空吸引鋳
   造装置において、 前記チヤンバ容器と、この容器により囲繞され
   る鋳型との間隙が狭少となるように容器及び鋳型
   を構成すると共に、 前記鋳型における吸引抵抗が大きい部位に対応
   する前記チヤンバ容器の側壁に窓部を穿設し、こ
   の窓部に前記チヤンバ内の吸引に伴い前記鋳型側
   壁に密着し、かつ吸引機構が連結された小チヤン
   バを設けたことを特徴とする真空吸引鋳造装置。