JPH05212528A

JPH05212528A - 鋳造方法

Info

Publication number: JPH05212528A
Application number: JP5643592A
Authority: JP
Inventors: Hirokazu Onishi; 宏和大西; Minoru Uozumi; 稔魚住; Atsushi Ota; 厚太田; Yasuyuki Arakawa; 恭行荒川
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1992-02-05
Filing date: 1992-02-05
Publication date: 1993-08-24
Anticipated expiration: 2012-01-08
Also published as: JP2570543B2

Abstract

(57)【要約】【目的】溶湯に気泡が混入することにより発生する鋳
造欠陥を防止する。【構成】キャビティ５６の湯口部５６ａをゲート機構
７０によって閉鎖し、真空ポンプによってキャビティ５
６内を規定負圧にまで減圧する。また前記湯口部５６ａ
を閉鎖した状態で、溶湯通路５６内を排気通路７０ｃを
介して減圧装置により減圧し、貯湯槽６０内の溶湯をこ
の溶湯通路５６内に吸引する。溶湯が溶湯通路５６内に
満たされた状態で、前記排気通路７０ｃ内をさらに減圧
し、その内部圧力をキャビティ５６内の規定負圧にほぼ
等しくする。キャビティ５６及び排気通路７０ｃ内が規
定負圧に等しくなった状態で、湯口部５６ａを開放して
溶湯通路５６内の溶湯をキャビティ５６内に吸引する。
これによって溶湯が高速でキャビティ５６内に吸引され
ても、溶湯通路５６内の圧力が排気通路７０ｃ内の圧力
より低くならず、排気通路７０ｃから溶湯通路５６へ気
体が逆流することがない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳型内に形成されたキ
ャビティの内部を減圧することにより、貯湯槽に蓄えら
れている溶湯を溶湯通路を通して、そのキャビティ内に
差圧を利用して充填する鋳造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】これに関連する従来技術が、実開平３−
３１０５８号公報に記載されている。本出願の願書に添
付した図１２に、従来の鋳造方法を実施するために使用
される鋳造装置の要部縦断面図が示されている。この鋳
造装置は、鋳型１内に形成されたキャビティ２と、この
キャビテイ２内を減圧する真空ポンプ４を備えている。
さらにこのキャビティ２は、溶湯６を蓄える貯湯槽８と
溶湯通路１０を介して連通している。そして、前記キャ
ビティ２の湯口部２ａには、溶湯通路１０を開閉するた
めのゲート機構１２が設けられてる。このゲート機構１
２の内部には、その軸心方向に減圧ポンプ２０と連通す
る排気通路１２ｂが形成されており、この排気通路１２
ｂの溶湯通路側開口部１２ｃが通気性の排気ベント１２
ａを介して前記溶湯通路１０に接続されている。

【０００３】この鋳造装置において、前記キャビティ２
内に溶湯６を導くには次の手順による。先ず、ゲート機
構１２で湯口部２ａを閉鎖した後に、真空ポンプ４によ
ってキャビティ２内を真空に近い規定負圧にまで減圧す
る。また、ほぼ同時に減圧ポンプ２０によって前記溶湯
通路１０の内部を負圧にして、貯湯槽８に蓄えられてい
る溶湯６をゲート機構１２の先端位置まで吸引する。即
ち、溶湯通路１０の内部を溶湯６で満たす。次にゲート
機構１２を開放し、キャビティ２内の圧力と溶湯通路１
０内の圧力との差圧を利用して、溶湯通路１０内の溶湯
６を前記キャビティ２内に吸引し、このキャビティ２内
に溶湯６を充填する。なお、貯湯槽８に蓄えられている
溶湯６をゲート機構１２の先端位置まで導くための別の
方法としては、前記貯湯槽８を密閉構造としてその貯湯
槽８内を気体で加圧し、前記溶湯６を溶湯通路１０内に
押し上げる方法も採用されている。この場合、前記排気
通路１２ｂは大気開放されており、溶湯６の上昇に伴っ
て溶湯通路１０内の気体は排気通路１２ｂから外部に排
出される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来の鋳造方法によると、キャビティ２の内部と溶湯通
路１０の内部との差圧が大きいために、前記溶湯通路１
０内の溶湯６は前記キャビティ２内に高速で吸引され
る。このために前記排気通路１２ｂの溶湯通路側開口部
１２ｃの近傍圧力がこの排気通路１２ｂの内部圧力より
も低くなる。これによって排気通路１２ｂ内の気体が溶
湯通路１０側に逆流して、溶湯６に気泡が混入すること
がある。一旦、溶湯６に気泡が混入すると、キャビティ
２内でこの気泡を除去することは困難であり製品に引け
巣等の鋳造欠陥が発生する。また、貯湯槽８内を加圧す
ることにより溶湯６を溶湯通路１０内に供給する方法で
も、溶湯通路１０内の溶湯６が前記キャビティ２内に高
速で吸引される際には、前記排気通路１２ｂの溶湯通路
側開口部１２ｃの近傍圧力がこの排気通路１２ｂの内部
圧力（大気圧）よりも低くなる。このために、上記と同
様な問題が発生する。

【０００５】本発明の技術的な課題は、キャビティ２内
に溶湯６を吸引する際に、排気通路１２ｂの溶湯通路側
開口部１２ｃの近傍圧力がこの排気通路１２ｂの内部圧
力よりも低くならないようにすることにより、排気通路
１２ｂ内から溶湯通路１０側に気体が逆流しないように
して、溶湯６に気泡が混入しないようにするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
工程を有する鋳造方法によって解決される。即ち、請求
項１に記載の発明に係る鋳造方法は、鋳型内に形成され
たキャビティと、溶湯を蓄える貯湯槽とを連通させる溶
湯通路をゲート機構によって閉鎖し、前記キャビティ内
の気体を前記鋳型の隙間を通して外部に排出して、その
キャビティ内を真空に近い規定負圧にまで減圧する工程
と、前記溶湯通路を前記ゲート機構によって閉鎖した後
に、そのゲート機構と前記貯湯槽間に位置する溶湯通路
内の気体を排気通路を通して外部に排出することによ
り、その溶湯通路内を所定負圧にまで減圧し、前記溶湯
通路に前記貯湯槽内の溶湯を吸引して満たす工程と、前
記ゲート機構と前記貯湯槽間に位置する溶湯通路内が溶
湯で満たされた後に、前記排気通路の内部を前記キャビ
ティ内の規定負圧にほぼ等しくなるまで減圧する工程
と、前記キャビティ内の圧力が規定負圧に到達し、かつ
前記排気通路内の圧力も前記規定負圧にほぼ等しくなっ
た状態で、前記ゲート機構を開放し、前記溶湯通路内に
満たされた溶湯をキャビティ内に吸引する工程とを有し
ている。また、請求項２に記載の発明に係る鋳造方法
は、鋳型内に形成されたキャビティと、溶湯を蓄える貯
湯槽とを連通させる溶湯通路をゲート機構によって閉鎖
し、前記キャビティ内の気体を前記鋳型の隙間を通して
外部に排出して、そのキャビティ内を真空に近い規定負
圧にまで減圧する工程と、前記溶湯通路を前記ゲート機
構によって閉鎖した後に、前記貯湯槽内を第１所定圧力
にまで加圧してその貯湯槽内の溶湯を前記溶湯通路内に
押し上げるとともに、この溶湯通路内の気体を排気通路
を通して外部に排出し、前記ゲート機構と前記貯湯槽間
に位置する前記溶湯通路を溶湯で満たす工程と、前記ゲ
ート機構と前記貯湯槽間に位置する溶湯通路内が溶湯で
満たされた後に、前記貯湯槽内を第２所定圧力で加圧す
る工程と、前記キャビティ内の圧力が規定負圧に到達
し、かつ前記貯湯槽内の溶湯が第２所定圧力で加圧され
た状態で、前記ゲート機構を開放して前記溶湯通路内の
溶湯をキャビティ内に吸引する工程とを有している。そ
して前記第２所定圧力は、前記第１所定圧力よりも高圧
であり、かつ前記溶湯通路内の溶湯が前記キャビティ内
に吸引される際に、前記排気通路の溶湯通路側開口部の
近傍圧力が前記排気通路の内部圧力よりも低くならない
ような値に設定されている。

【０００７】

【作用】請求項１に記載の発明によると、ゲート機構と
貯湯槽との間に位置する溶湯通路内に溶湯を吸引する際
に、前記溶湯通路は排気通路を介して所定負圧にまで減
圧される。ここで前記所定負圧を、従来と同様に溶湯を
吸引するのに必要な最小限の値に設定しておけば、溶湯
は緩やかに溶湯通路内に導かれるために流れが乱れるこ
とがなく、溶湯に気泡等が巻き込まれることがない。ま
た前記溶湯通路内に溶湯が満たされた後に、さらに前記
排気通路内は所定負圧からキャビティ内の規定負圧にほ
ぼ等しい圧力にまで減圧される。このためゲート機構が
開放されて、この溶湯通路内の溶湯がキャビティ内に高
速で吸引されても、前記排気通路の溶湯通路側開口部の
近傍圧力はその排気通路の内部圧力よりも低くなること
がない。したがって排気通路から気体が溶湯通路側へ逆
流することがない。請求項２に記載の発明によると、ゲ
ート機構と貯湯槽との間に位置する溶湯通路内を溶湯で
満たす際に、貯湯槽内が第１所定圧力まで加圧され、前
記溶湯が前記貯湯槽から溶湯通路内に押し上げられる。
ここで第１所定圧力を、従来と同様に溶湯が溶湯通路に
供給されるために必要な最小限の値に設定しておけば、
溶湯は緩やかに溶湯通路内に導かれるため、流れが乱れ
ることがなく溶湯に気泡等が巻き込まれることがない。
また前記溶湯通路内に溶湯が満たされた後に、前記貯湯
槽内は第１所定圧力からさらに第２所定圧力にまで加圧
される。即ち、溶湯通路内に満たされた溶湯にも第２所
定圧力が加わる。ここで前記第２所定圧力は、溶湯通路
内の溶湯がキャビティ内に吸引される際に、前記排気通
路の溶湯通路側開口部の近傍圧力が、その排気通路の内
部圧力よりも低くならないような値に設定されている。
このためゲート機構が開放されて、この溶湯通路内の溶
湯がキャビティ内に高速で吸引されても、排気通路から
気体が溶湯通路側に逆流することがない。

【０００８】

【実施例】以下、図１から図６を参照して本発明の第１
実施例に係る鋳造方法の説明を行う。図１は、本実施例
に係る鋳造方法を実施するために使用される鋳造装置の
要部縦断面図を表している。この鋳造装置は上型５２と
下型５４とから構成される鋳型５０を備えており、この
上型５２と下型５４とが係合された状態で前記鋳型５０
の内部中央にはキャビティ５６が形成される。さらに前
記キャビティ５６の中央部には、堰部５６ｂを介して湯
口部５６ａが形成されており、この湯口部５６ａの部分
で前記キャビティ５６は溶湯通路５８と連通している。

【０００９】前記溶湯通路５８は、前記下型５４の中央
に設けられた通路５８ａと、この通路５８ａに連通した
状態で前記下型５４の下面に接続された円筒状のストー
ク５８ｂとから構成される。前記ストーク５８ｂの先端
部分は、上方が開放した溶解炉６０（以下、貯湯槽６０
という）に貯留されるアルミニウム合金溶湯（以下、溶
湯という）の内に侵漬されている。また下型５４とスト
ーク５８ｂとの合わせ面には耐熱ゴム製のＯリング６４
が設けられており、これによって溶湯通路５８の気密性
が確保される。

【００１０】前記キャビティ５６の湯口部５６ａと前記
溶湯通路５８との接続部分には、前記湯口部５６ａを開
閉するためのゲート機構７０が設置されている。このゲ
ート機構７０は円柱形のゲートチップ７０ａと、このゲ
ートチップ７０ａを図示されていない移動機構に連結す
るための棒状のピン７０ｂとを備えている。前記ゲート
チップ７０ａは、上型５２の中央に形成された開孔５２
ａの内部に縦方向の摺動が可能な状態で収納されてい
る。そして、このゲートチップ７０ａが下限に位置した
状態で、ゲートチップ７０ａの先端面が下型５４の表面
に当接し、キャビティ５６の湯口部５６ａが閉鎖され
る。また前記ゲートチップ７０ａが上方に摺動して、ゲ
ートチップ７０ａの先端面が下型５４の表面から離れる
と、キャビティ５６の湯口部５６ａが開放される。

【００１１】なお、ゲートチップ７０ａの外側面と上型
５２の開孔５２ａの内壁面との間には耐熱ゴム製のＯリ
ング７２が設けられており、ゲートチップ７０ａの上下
摺動に起因したシール性の悪化防止を図っている。前記
ゲートチップ７０ａの上面中央には、前記ピン７０ｂの
一端が同軸に接続されている。そしてこのゲートチップ
７０ａおよびピン７０ｂの内部軸心方向に排気通路７０
ｃが形成されている。この排気通路７０ｃは、一端が前
記ゲートチップ７０ａの先端面で開口しており、この開
口部７０ｅ（溶湯通路側開口部７０ｅ）に通気性の排気
ベント７０ｄが嵌合されている。また、排気通路７０ｃ
の他端は図示されていない減圧装置に接続されている。
この構造により、減圧装置が駆動されると前記溶湯通路
５８内の気体が前記排気通路７０ｃを通って排出されて
この溶湯通路５８内の減圧が行われる。

【００１２】前記キャビティ５６は、図１に示すよう
に、上型５２と下型５４との合わせ面に生じた隙間５３
を介して上型５２の内部に形成された減圧通路５２ｃに
連通している。そしてこの減圧通路５２ｃが図示されて
いない真空ポンプに接続されている。なお、キヤビティ
５６と鋳型５０の外部との気密性を確保するために、上
型５２と下型５４との合わせ面の縁部分には耐熱ゴム製
のＯリング５３ａが設けられている。この構造により、
前記ゲート機構が湯口部５６ａを閉鎖した状態で前記真
空ポンプが駆動されるとキャビティ５６の内部は規定負
圧にまで減圧される。さらにキャビティ５６の上部に
は、このキャビティ５６内に充填された溶湯を加圧する
ための加圧ピン５２ｄが設置されている。この加圧ピン
５２ｄは、上型５２の内部に形成されたシリンダ５２ｅ
内を上下方向に摺動できるようになっており、図示され
ていないピン駆動機構によって作動される。

【００１３】次に、図２〜図６を参照して本実施例に係
る鋳造方法の説明を行う。ここで図２〜図５は各工程に
おける鋳造装置の動作状況を表す縦断面図であり、図６
はキャビティ５６内（正確には減圧通路５２ｃ内）の圧
力変化（実線）と、溶湯通路５８内（正確には排気通路
７０ｃ内）の圧力変化（点線）とを時系列的に表した図
である。先ず、図２に示すようにゲート機構７０によっ
てキャビティ５６の湯口部５６ａが閉鎖される。この状
態で前記真空ポンプが作用して、前記キャビティ５６内
の気体が鋳型５０の隙間５３、減圧通路５２ｃを通って
外部に排出される。これによって図６の実線に示すよう
に、キャビティ５６の内部が真空に近い規定負圧（約２
０Ｔｏｒｒ）にまで徐々に減圧される。また上記のよう
に湯口部５６ａがゲート機構７０によって閉鎖された状
態で減圧装置が作用して、溶湯通路５８内の気体が排気
通路７０ｃを通して外部に排出される。これによって、
図６の点線で示すように前記溶湯通路５８の内部が徐々
に所定負圧（約４２０Ｔｏｒｒ）にまで減圧されて、前
記貯湯槽６０に蓄えられている溶湯が溶湯通路５８内に
吸引される。

【００１４】前記溶湯通路５８が溶湯で満たされた状態
が溶湯到達状態であり、図３にその様子が示されてい
る。ここで、前記所定負圧は溶湯を溶湯通路５８に吸引
するために必要な最小限の値に設定されている。このた
め溶湯は溶湯通路５８内に緩やかに吸引されてその流れ
が乱れることがなく、溶湯に気泡等が巻き込まれること
がない。前記溶湯通路５８が溶湯で満たされると、所定
負圧（約４２０Ｔｏｒｒ）に保持されている前記排気通
路７０ｃの内部がさらに減圧され、最終的にキャビティ
５６内の規定負圧（約２０Ｔｏｒｒ）にほぼ等しくなる
まで減圧される。この状態で所定の時間が経過してキャ
ビティ５６の内部が規定負圧に到達し、また排気通路７
０ｃの内部も規定負圧に到達した状態で前記ゲート機構
７０が開放されて、図４に示すように溶湯通路５８に満
たされていた溶湯が高速でキャビティ５６内に吸引され
る。なお、溶湯通路５８が溶湯で満たされた状態、即ち
溶湯到達状態からゲート機構７０が開かれるまでの時間
は、３〜５秒の間に設定されている。

【００１５】このようにしてキャビティ５６の内部に溶
湯が充填されると、図５に示すようにゲートチップ７０
ａが下降してキャビティ５６の湯口部５６ａが再び閉鎖
される。湯口部５６ａがゲート機構７０によって閉鎖さ
れると、加圧ピン５２ｄが下降してキャビティ５６内の
溶湯が所定圧力で加圧される。またこれと平行して前記
排気通路７０ｃが大気開放されて溶湯通路５８に蓄えら
れていた溶湯が自重で貯湯槽６０に戻されて、鋳造作業
が終了する。

【００１６】このように本実施例によると、溶湯通路５
８内の溶湯がキャビティ５６内に吸引される際に、排気
通路７０ｃの内部はキャビティ５６内の規定負圧（約２
０Ｔｏｒｒ）に等しい状態に保持されている。このた
め、溶湯通路５８内の溶湯が高速でキャビティ５６の内
部に吸引されたとしても、前記排気通路７０ｃの溶湯通
路側開口部７０ｅの近傍圧力がその排気通路７０ｃの内
部圧力よりも低くなることがない。したがって排気通路
７０ｃ内の気体が溶湯通路５８側に逆流することがな
い。

【００１７】次に、図７〜図１１を参照して本発明の第
２実施例に係る鋳造方法の説明を行う。図７に本実施例
に係る鋳造方法を実施するために使用される鋳造装置が
示されている。この鋳造装置のゲート機構１７０は、円
柱形のゲートチップ１７０ａと、このゲートチップ１７
０ａを図示されていない移動機構に連結するための棒状
のピン１７０ｂとを備えている。前記ゲートチップ１７
０ａは、上型１５２の中央に形成された開孔１５２ａの
内部に縦方向の摺動が可能な状態で収納されている。そ
して、このゲートチップ１７０ａが下限に位置した状態
で、ゲートチップ１７０ａの先端面が下型１５４の表面
に当接し、キャビティ１５６の湯口部１５６ａが閉鎖さ
れる。また前記ゲートチップ１７０ａが上方に摺動し
て、ゲートチップ１７０ａの先端面が下型１５４の表面
から離れると、キャビティ１５６の湯口部１５６ａが開
放される。前記ゲートチップ１７０ａの上面中央には、
前記ピン１７０ｂの一端が同軸に接続されている。そし
てこのゲートチップ１７０ａおよびピン１７０ｂの内部
軸心方向に排気通路１７０ｃが形成されている。この排
気通路７０ｃは、一端が前記ゲートチップ１７０ａの先
端面で開口しており、この開口部１７０ｅ（溶湯通路側
開口部７０ｅ）に通気性の排気ベント１７０ｄが嵌合さ
れている。また、排気通路１７０ｃの他端は大気開放さ
れている。

【００１８】また、この鋳造装置の貯湯槽１６０は、溶
湯を溜める溶解炉１６０ａを密閉容器１６０ｂの内部に
収納している。ここで密閉容器１６０ｂには、上部にス
トーク１５８ｂが挿通できる開口１６０ｃが形成されて
おり、前記ストーク１５８ｂの先端が溶解炉１６０ａに
溜められた溶湯に侵漬された状態で、前記開口１６０ｃ
と前記ストーク１５８ｂの側壁との間は確実にシールさ
れる。前記貯湯槽１６０には、この貯湯槽１６０の内部
を加圧するための加圧装置１８０が設けられている。

【００１９】前記加圧装置１８０は、４気圧（４×１．
０１３×１０⁵Ｐａ）の清浄空気（フィルタで濾過した
空気）を供給するための加圧源１８２を備えており、こ
の加圧源１８２に高圧用レギュレータＲＨの一次側（入
口側）が接続されている。高圧用レギュレータＲＨは、
加圧源１８２から供給された４気圧の圧縮空気を所定の
気圧（１．３〜１．８気圧の範囲で調整可能）まで減圧
する装置であり、その二次側（出口側）が第１切替弁１
８４の入口１８４ａに接続されている。この第１切替弁
１８４は、流路の切り替えおよび遮断が可能な構造であ
り、制御ユニット１８１からの制御信号に基づいて駆動
される。この第１切替弁１８４の第１出口１８４ｂは低
圧用レギュレータＲＬの一次側（入口側）に接続されて
おり、また第２出口１８４ｃはこの低圧用レギュレータ
ＲＬをバイパスするバイパス配管１８５の一端に接続さ
れている。

【００２０】低圧用レギュレータＲＬは、高圧用レギュ
レータＲＨから供給された１．３〜１．８気圧の圧縮空
気を所定の気圧（０．３〜０．４気圧の範囲で調整可
能）まで減圧する装置であり、その二次側（出口側）が
第２切替弁１８６の第１入口１８６ａに接続されてい
る。また前記バイパス配管１８５の他端がこの第２切替
弁１８６の第２入口１８６ｂに接続されている。そし
て、この第２切替弁１８６の出口１８６ｃが貯湯槽１６
０に接続されている。この第２切替弁１８６も、前記第
１切替弁１８４と同様な構造であり、前記制御ユニット
１８１からの制御信号に基づいて作動される。上記構造
によって、第１切替弁１８４と第２切替弁１８６とがバ
イパス配管１８５を閉鎖する方向に切り替えられると、
高圧用レギュレータＲＨおよび低圧用レギュレータＲＬ
が直列に接続されて、貯湯槽１６０の内部には低圧用レ
ギュレータＲＬからの０．３〜０．４気圧の圧縮空気が
供給される。また第１切替弁１８４と第２切替弁１８６
とがバイパス配管１８５を開放する方向に切り替えられ
ると高圧用レギュレータＲＨから出力された１．３〜
１．８気圧の圧縮空気がバイパス配管１８５を通って直
接、貯湯槽１６０の内部に供給される。さらに第２切替
弁１８６が流路を閉鎖した状態で、貯湯槽１６０への圧
縮空気の供給はストップされる。また前記貯湯槽１６０
には、この貯湯槽１６０の内部を大気開放する際に使用
される大気開放弁１８７が装着されている。この大気開
放弁１８７も前記制御ユニット１８１からの制御信号に
基づいて作動される。即ち、上記加圧装置１８０が、貯
湯槽１６０を第１所定圧力（低圧）あるいは第２所定圧
力（高圧）で加圧するための装置として機能する。

【００２１】なお、本実施例に係る鋳造装置のゲート機
構１７０および貯湯槽１６０を除く他の部分の構成は、
前記第１実施例に係る鋳造装置の構成と同様である。次
に、図７〜図１１を参照して本実施例に係る鋳造方法の
説明を行う。ここで図７〜図１０は各工程における鋳造
装置の動作状況を縦断面図で表しており、図１１は貯湯
槽１６０内の圧力変化を時系列的に表している。先ず、
図７に示すようにゲート機構１７０によってキャビティ
１５６の湯口部１５６ａが閉鎖される。この状態で真空
ポンプが作用して、前記キャビティ５６内の気体が鋳型
１５０の隙間１５３、減圧通路１５２ｃを通して外部に
排出される。これによってキャビティ１５６の内部が真
空に近い規定負圧（約２０Ｔｏｒｒ）にまで徐々に減圧
される。

【００２２】また上記のように湯口部１５６ａがゲート
機構１７０によって閉鎖された状態で、前記加圧装置１
８０の第１切替弁１８４と第２切替弁１８６とが高圧用
レギュレータＲＨおよび低圧用レギュレータＲＬを直列
に接続する方向に切り替えられる。これによって、前記
貯湯槽１６０の内部には０．４気圧の圧縮空気が供給さ
れて、貯湯槽１６０内の気圧は、図１１の実線に示すよ
うに徐々に徐々に上昇する。そして、この貯湯槽１６０
に蓄えられている溶湯が圧縮空気に押圧されて前記溶湯
通路１５８に押し上げられる。また前記溶湯通路１５８
に溶湯が供給されるのと同時に、この溶湯に押されて溶
湯通路１５８内の気体が排気通路１７０ｃから外部に排
出される。前記溶湯通路１５８が溶湯で満たされた状態
が溶湯到達状態であり、図８にその様子が示されてい
る。ここで加圧装置１８０から貯湯槽１６０内に供給す
る圧縮空気の圧力は、従来と同様に溶湯を溶湯通路１５
８内に供給するのに必要な最小限の値に設定されてい
る。このために溶湯は緩やかに溶湯通路１５８内に導か
れて流れが乱れることがなく、溶湯に気泡等が巻き込ま
れることがない。

【００２３】前記溶湯通路１５８が溶湯で満たされる
と、前記加圧装置１８０の第１切替弁１８４と第２切替
弁１８６とがバイパス配管１８５を開放する方向に切り
替えられる。これによって高圧用レギュレータＲＨから
出力された１．５気圧の圧縮空気が直接、貯湯槽１６０
の内部に供給される。これによって貯湯槽１６０内の気
圧は、図１１に示すように上昇し、この圧縮空気によっ
て貯湯槽１６０および溶湯通路１５８に蓄えられている
溶湯が加圧される。ここで前記高圧レギュレータＲＨの
出力空気圧は、溶湯通路１５８内の溶湯がキャビティ１
５６に吸引される際に、前記溶湯通路１５８内が負圧に
ならないような値に設定されている。

【００２４】所定の時間が経過してキャビティ１５６の
内部が規定負圧に到達し、また溶湯通路１５８に満たさ
れた溶湯が所定圧力（１．５気圧）で加圧されている状
態で、前記ゲート機構１７０が開かれて、図９に示すよ
うに溶湯通路１５８に満たされていた溶湯が高速でキャ
ビティ１５６内に吸引される。なお、ゲート機構１７０
が開く際、キャビティ１５６と溶湯通路１５８との差圧
が従来よりも大きくなるために、溶湯がキャビティ１５
６内に吸引される速度が従来よりも速くなる。この結
果、キャビティ１５６内に溶湯が充填される時間が短く
なる。このようにしてキャビティ１５６の内部に溶湯が
充填されると、図１０に示すようにゲートチップ７０ａ
が下降してキャビティ１５６の湯口部１５６ａが再び閉
鎖される。湯口部１５６ａがゲート機構１７０によって
閉鎖せれると、加圧ピン１５２ｄが下降してキャビティ
１５６内の溶湯が所定圧力で加圧される。またこれと平
行して前記加圧装置１８０の第２切替弁１８６が閉鎖さ
れ、大気開放弁１８７が開放されることにより、溶湯通
路５８に蓄えられていた溶湯が自重で貯湯槽６０に戻
り、鋳造作業が終了する。

【００２５】本実施例によると、ゲート機構１７０が開
放されて溶湯通路１５８内の溶湯がキャビティ１５６に
吸引される際に、前記溶湯通路１５８内の溶湯には所定
圧力（高圧レギュレータＲＨの出力空気圧＝１．５気
圧）が加わっている。一方、ゲート機構１７０に形成さ
れた排気通路１７０ｃは大気開放されている。このため
溶湯通路１５８内の溶湯が高速で前記キャビティ１５６
に吸引されたとしても、前記排気通路１７０ｃの溶湯通
路側開口１７０ｅの近傍の圧力はその排気通路１７０の
内部圧力よりも低くなることがない。したがって排気通
路１７０ｃ内の気体が溶湯通路１５８側に逆流すること
がない。

【００２６】

【発明の効果】本発明によると、溶湯通路内の溶湯がキ
ャビティに吸引される際に、ゲート機構に形成された排
気通路から溶湯通路側に気体が逆流することがない。こ
のため溶湯に気泡が混入することがなく、製品に引け巣
等の鋳造欠陥が発生することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る鋳造方法を実施する
ために使用される鋳造装置の要部縦断面図である。

【図２】第１実施例に係る鋳造方法の各工程を表す図で
ある。

【図３】第１実施例に係る鋳造方法の各工程を表す図で
ある。

【図４】第１実施例に係る鋳造方法の各工程を表す図で
ある。

【図５】第１実施例に係る鋳造方法の各工程を表す図で
ある。

【図６】キャビティと溶湯通路の圧力変化を時系列的に
表した図である。

【図７】本発明の第２実施例に係る鋳造方法を実施する
ために使用される鋳造装置の要部縦断面図である。

【図８】第２実施例に係る鋳造方法の各工程を表す図で
ある。

【図９】第２実施例に係る鋳造方法の各工程を表す図で
ある。

【図１０】第２実施例に係る鋳造方法の各工程を表す図
である。

【図１１】貯湯槽内の圧力変化を時系列的に表した図で
ある。

【図１２】従来の鋳造方法を実施するために使用される
鋳造装置の要部縦断面図である。

【符号の説明】

５０鋳型５６キャビティ５８溶湯通路６０貯湯槽７０ゲート機構７０ｃ排気通路１５０鋳型１５６キャビティ１５８溶湯通路１６０貯湯槽１７０ゲート機構１８０加圧装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者荒川恭行愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】鋳型内に形成されたキャビティと、溶湯
を蓄える貯湯槽とを連通させる溶湯通路をゲート機構に
よって閉鎖し、前記キャビティ内の気体を前記鋳型の隙
間を通して外部に排出して、そのキャビティ内を真空に
近い規定負圧にまで減圧する工程と、前記溶湯通路を前記ゲート機構によって閉鎖した後に、
そのゲート機構と前記貯湯槽間に位置する溶湯通路内の
気体を排気通路を通して外部に排出することにより、そ
の溶湯通路内を所定負圧にまで減圧し、前記溶湯通路に
前記貯湯槽内の溶湯を吸引して満たす工程と、前記ゲート機構と前記貯湯槽間に位置する溶湯通路内が
溶湯で満たされた後に、前記排気通路の内部を前記キャ
ビティ内の規定負圧にほぼ等しくなるまで減圧する工程
と、前記キャビティ内の圧力が規定負圧に到達し、かつ前記
排気通路内の圧力も前記規定負圧にほぼ等しくなった状
態で、前記ゲート機構を開放し、前記溶湯通路内に満た
された溶湯をキャビティ内に吸引する工程と、を有する
ことを特徴とする鋳造方法。
【請求項２】鋳型内に形成されたキャビティと、溶湯
を蓄える貯湯槽とを連通させる溶湯通路をゲート機構に
よって閉鎖し、前記キャビティ内の気体を前記鋳型の隙
間を通して外部に排出して、そのキャビティ内を真空に
近い規定負圧にまで減圧する工程と、前記溶湯通路を前記ゲート機構によって閉鎖した後に、
前記貯湯槽内を第１所定圧力にまで加圧してその貯湯槽
内の溶湯を前記溶湯通路内に押し上げるとともに、この
溶湯通路内の気体を排気通路を通して外部に排出し、前
記ゲート機構と前記貯湯槽間に位置する前記溶湯通路を
溶湯で満たす工程と、前記ゲート機構と前記貯湯槽間に位置する溶湯通路内が
溶湯で満たされた後に、前記貯湯槽内を第２所定圧力で
加圧する工程と、前記キャビティ内の圧力が規定負圧に到達し、かつ前記
貯湯槽内の溶湯が第２所定圧力で加圧された状態で、前
記ゲート機構を開放して前記溶湯通路内の溶湯をキャビ
ティ内に吸引する工程とを有し、前記第２所定圧力は、前記第１所定圧力よりも高圧であ
り、かつ前記溶湯通路内の溶湯が前記キャビティ内に吸
引される際に、前記排気通路の溶湯通路側開口部の近傍
圧力が前記排気通路の内部圧力よりも低くならないよう
な値に設定されていることを特徴とする鋳造方法。