JPH07246443A

JPH07246443A - 鋳型及びこの鋳型を用いた鋳造方法

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Publication number: JPH07246443A
Application number: JP4141294A
Authority: JP
Inventors: Sadao Shimizu; 定夫清水
Original assignee: SENSHIYUU KK
Current assignee: SENSHIYUU KK
Priority date: 1994-03-11
Filing date: 1994-03-11
Publication date: 1995-09-26
Anticipated expiration: 2018-05-26
Also published as: JP3410798B2

Abstract

(57)【要約】【目的】鋳鉄品を製造するための鋳型において、鋳造
と同時にねじ孔、キー付き孔を形成させることができる
ようにする。【構成】上型１０と下型１１との間に形成される鋳込
み空間３に対し、ねじ孔などが必要とされる箇所に、雄
ねじ形状を有した中子２０あるいはキー付き中子を予め
保持させた状態で造型する。この中子は炭素系材料によ
って形成しておくのがよい。鋳込み後に得られる鋳鉄品
に残存する中子２０は、ハンマー等により殴打すること
により容易に崩壊し、除去される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属製鋳造品（主に鋳
鉄品）の製造に用いる鋳型及びこの鋳型を用いた鋳造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】金属製鋳造品に対し、ねじ孔加工をする
場合、必要な面加工を行った後、鋳造品をフライス盤等
の孔加工機に搬送し、そこでドリルやエンドミル等の穿
孔工具により鋳造品に下孔を形成した後、穿孔工具をタ
ップ等のねじ切り工具に交換し、このねじ切り工具によ
って上記下孔にねじが刻設される。

【０００３】また、鋳造段階で下孔を形成し、下孔を省
略することも行われている。鋳造時に下孔を形成させる
方法として、例えば割り型を用いた鋳造を行う場合で
は、いずれか一方又は双方の型の内面所定箇所に下孔形
成用の突起を形成させておく方法や、合型後に形成され
る鋳込み空間の所定箇所に対して下孔形成用の中子を保
持させておく方法等がある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、鋳造品は小さ
いものでも結構重たく、人力で搬送するには限度があ
る。このため、鋳造品を面加工機から孔加工機に、ある
いは孔加工機に直接搬送するに際し、ホイストやクレー
ン又は運搬車等が使用されていた。従って、ねじ切りの
ため鋳造品を工作機械へセットする作業自体、困難であ
ると共に危険を伴うものとなっていた。特に、孔径の異
なるねじ孔を複数箇所に設ける必要がある場合には、工
作機械に対する鋳造品のセット位置変更作業やねじ切り
工具の交換作業等を何度も行わなければならず、大変な
手間がかかり、作業効率が劣悪であった。

【０００５】また、鋳造品の形状やねじ孔の形成位置に
よっては、鋳造品を工作機械へセットできない場合や、
ねじ切り工具を下孔位置まで差し込むことができない場
合等もあった。かかる問題は、ねじ孔加工のみならず、
キー付の孔加工についても同様の問題がある。

【０００６】本発明は、上記事情に鑑みてなされたもの
であって、ねじ孔等の形成が極めて簡単、迅速、安全に
行え、しかも鋳造品の形状やねじ孔等の形成位置等に影
響されることなく、確実且つ高精度でねじ孔を形成でき
るようにした鋳型及びこの鋳型を用いた鋳造方法を提供
することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記目的を
達成するために、次の技術的手段を講じた。即ち、本発
明に係る鋳型では、型内に形成される鋳込み空間の所定
箇所に対して雄ねじ形状を有したねじ中子が保持されて
いることを特徴としている。また、本発明に係る鋳型
は、型内に形成される鋳込み空間の全部又は少なくとも
ねじ孔形成位置を含んだ一部に鋳込み温度以下で消失可
能なねじ受け部材が装填され、このねじ受け部材の所定
箇所に雄ねじ形状を有したねじ中子が保持されているこ
とを特徴としている。

【０００８】前記ねじ中子を炭素系材料により形成して
おくことで、特有の効果を得ることができる。また更
に、本発明に係る鋳型では、型内に形成される鋳込み空
間の所定箇所に対して径方向に少なくとも一個の凹部又
は凸部を有したキー付き中子が保持されていることを特
徴としている。

【０００９】本発明に係る鋳造方法では、型内に形成さ
れる鋳込み空間の所定箇所に対して雄ねじ形状を有した
ねじ中子を保持させた状態で造型し、鋳込みを行い、そ
の後鋳造品の取り出しを行って、この鋳造品からねじ中
子を崩壊除去させることを特徴としている。

【００１０】

【作用】本発明に係る鋳型では、型内の鋳込み空間に保
持させるねじ中子自体に雄ねじ形状が形成されているの
で、鋳込み後には、鋳造品から上記ねじ中子を取り除く
だけでねじ孔が得られ、ねじ切りのための機械加工を行
う必要がない。ねじ中子を予めねじ受け部材に保持させ
てから、このねじ受け部材ごと鋳込み空間へセットする
構造にしておくと、鋳込み空間に対するねじ中子の位置
付けが簡単且つ正確に行え、またその保持が確実とな
る。

【００１１】ねじ中子を炭素系材料によって形成させた
場合は、ねじ孔内面の鋳肌をきめ細かく形成させること
ができると共に、ねじ形状自体、高精度で形成できる。
ねじ中子をキー付き中子に置換することで、キー付き孔
を形成させることも可能である。炭素系材料によりねじ
中子を形成した場合は、鋳込み後においてこれを殴打す
ること等により鋳造品から崩壊除去させることができる
ので、後処理が簡単である。特に、ねじ中子を炭素系材
料で形成しておくと、中子により形成された鋳造品のね
じ孔部に中子の崩壊屑（炭素系材料）が残留した場合で
も、この崩壊屑が、ねじ孔とこれに螺合されるねじとの
間で潤滑作用を奏し、何等問題を生じない。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき説明す
る。図３は、図４に例示した鋳造品１の鋳造に用いられ
る本発明の鋳型２を示す側断面図（図４のＡ−Ａ線に対
応する部分で示している）であって、型内には鋳造品１
に対応した鋳込み空間３が形成されている。

【００１３】なお本実施例では、鋳造品１が半円筒形状
をした本体部４とこの中央部から上方へ突出するフラン
ジ継手部５とを有した形状となっているため、鋳型２
を、上型６と下型７とから成る割り型とし、且つ上型６
が第一上型８と第二上型９とに分割可能であり、下型７
が第一下型１０と第二下型１１とに分割可能であるもの
とした。更に、上記第二上型９は、フランジ継手部５の
中心位置を境として水平方向へ分割可能（図示略）なも
のとした。１２は鋳造品１の本体部４を中抜き状とさせ
るための中子である。

【００１４】ところで、図４に示す鋳造品１には、本体
部４の側部にその外方へ突出する舌片部１５が設けられ
ており、この舌片部１５に対して上下方向に貫通するね
じ孔１６が必要とされている。また、フランジ継手部５
の側面にボス部１７が膨隆形成されており、このボス部
１７に対して水平方向へ貫通するねじ孔１８が必要とさ
れている。

【００１５】そのため鋳型２では、次のようにしてい
る。すなわち、上記ねじ孔１６を設ける下型７の対応箇
所（図３Ｂ部）では、図１に示すように第一下型１０と
第二下型１１との間の鋳込み空間３を通り抜けるような
状態でねじ中子２０を保持させる。このねじ中子２０
は、外周面にねじが刻設された雄ねじ部２１と、この雄
ねじ部２１の両端部に設けられた巾木２２とから成る。
ねじ中子２０の中心部には、雄ねじ部２１及び巾木２２
内を貫通するガス通孔２０ａが形成されている。

【００１６】上記巾木２２は、ねじ中子２０を保持させ
る場合の位置決め及び鋳込み時の位置ズレを防止するた
めのものであって、第一下型１０及び第二下型１１に予
め形成させた嵌合凹部２３，２４に対して嵌め込むよう
にする。鋳造品１の外形状には何等関与しないものであ
る。なお、このような巾木２２は必須不可欠なものでは
なく、巾木２２を設けない場合には、第一下型１０と第
二下型１１とにより、ねじ中子２０にその両端側から対
向した挟持力を作用させるようにする（この場合、第一
下型１０及び第二下型１１に対する嵌合凹部２３，２４
も勿論不要である）。

【００１７】一方、上記ねじ孔１８（図４参照）を設け
る上型６の対応箇所（図３Ｃ部）では、図２に示すよう
に第二上型９の面した鋳込み空間３を埋めるねじ受け部
材２５を装填し、このねじ受け部材２５の内部を貫通さ
せるような状態でねじ中子２６を保持させる。上記ねじ
受け部材２５は、鋳込み温度以下で消失可能な材料、例
えば発泡スチロールにより形成されたものであって、鋳
造品１のフランジ継手部５（図４参照）において、少な
くともボス部１７と、そのまわりのいくらかの周壁部と
に対応する形状を有している（図５参照）。そして、ボ
ス部１７に対応する部分には水平方向に貫通する保持孔
２５ａが形成されている。この保持孔２５ａはねじ中子
２６を貫通状に嵌め込んでガタツキのない状態で保持で
きる内径に形成されている。なお、保持孔２５ａには、
ねじ中子２６と螺合可能な雌ねじを形成させておくこと
もできるが、このような措置は必ずしも必要ではない。
また、ねじ受け部材２５の成形時に、ねじ中子２６を一
体成形してもよい。

【００１８】上記ねじ中子２６は、その全体が雄ねじ形
状を有するようになっている。ねじ中子２６の長さにつ
いては、その両端部がねじ受け部材２５から僅かでも突
出するような寸法に決めておけば、ねじ中子２６が第二
上型９や中子１２等に対して食い込むようになるので、
鋳込み時にねじ受け部材２５が消失した後でも、ねじ中
子２６が湯に押されて位置ズレを起こすようなことがな
く、好ましい対応であると言える。このねじ中子２６の
中心部にも、その全長にわたってガス通孔２６ａが貫通
形成されている。鋳型を組み立てるに際しては、ねじ中
子２６を保有するねじ受け部材２５を鋳造品本体部の中
抜き用中子１２あるいは第二上型９にピンで止めたり、
接着しておけばよい。

【００１９】上記したねじ中子２０や２６は、黒鉛粉末
に適宜バインダーを加え、中子取り（中子製作用の型）
等を用いて所定形状に固めたり、更に焼結させたり、又
は黒鉛棒から機械加工によって所定形状を削り出したり
して製作する。ねじ中子の材質としては、その取り扱い
時に予想される軽度の衝撃によっては、特にねじ山等に
欠損が生じない程度の機械的強度と、鋳込み温度下での
耐火性、耐熱性とを有し、また湯との融着や湯に対する
局部的冷却作用（チル化）を起こさないものであればよ
く、また、鋳造後、ハンマー等により打撃を加えること
で崩壊するようなものが好ましい。このような特性を満
足する材料としては、前記炭素系材料の他にも、セラミ
ック（Ａｌ₂Ｏ₃，ＺｒＯ₂，ＳｉＯ₂等）焼成体や石
膏等を用いることが可能であり、また平均粒径が数十μ
ｍ以下の微細な鋳型砂等を用いることも可能である。

【００２０】このようにして成る鋳型２において、図３
に示した状態に造型した後、鋳込み空間３へ湯を注入し
た場合、ねじ孔１６（図４参照）の対応箇所ではねじ中
子２０を除いたその周りが湯によって満たされ、またね
じ孔１８（図４参照）の対応箇所ではねじ受け部材２５
が消失した後、ねじ中子２６を除いたその周りが湯によ
って満たされるようになる。このとき、ねじ中子２０
（図１参照）及び２６（図２参照）に形成されたガス通
孔２０ａ，２６ａを通じて各型間でガスが自由に流通す
るようになるので、鋳造品１にピンホール等のガス欠陥
が発生することを防止できる。

【００２１】鋳込みが終わった後、ある程度の冷却を待
って脱型又は鋳型２の崩壊を行い、鋳造品１を取り出
す。取り出した鋳造品１にはねじ中子２０や２６が保持
されたままであるので、これらねじ中子２０，２６をハ
ンマー等で殴打して崩壊除去させる。ねじ中子２０，２
６にガス通孔２０ａを形成しておくことにより、中子は
極めて容易に崩壊除去される。

【００２２】図６は別例の鋳造品２８を示す部分図であ
るが、この鋳造品２８では、ねじ孔２９における軸線方
向の延長線上に障害部分３０，３１が設けられている。
そのため、従来ではいずれか一方の障害部分３０又は３
１に対して予め径大な工具挿入孔を形成し、この工具挿
入孔からタップ等のねじ切り工具（図示略）を差し込む
ようにしていたが、本発明の鋳造方法では、このような
工具挿入孔をわざわざ形成させることなく、簡単にねじ
孔２９を形成させることができる。

【００２３】ところで、鋳造品１，２８等において、キ
ー付き孔（セレーション孔やスプライン孔等を含む）を
形成させる必要がある場合には、上記したねじ中子２０
や２６に代えて、径方向に突設あるいは凹設され、中子
の軸方向に沿って形成された、少なくとも一個の凹部又
は凸部を有したキー付き中子（図示略）を用いるように
する。その他は、ねじ中子２０，２６の場合と同一であ
るので、ここでの説明は省略する。

【００２４】なお、本発明では、鋳型２の構造や形成材
質及び鋳造品１の形状等は何等限定されるものではな
く、例えば生型、乾燥型等の普通鋳型は勿論、焼成鋳
型、乾燥硬化鋳型、常温自硬性鋳型等の特殊鋳型等、あ
らゆる鋳型に実施可能である。また、鋳造品１からねじ
中子２０や２６を除去する方法として、予めねじ中子２
０，２６に工具係合部（六角頭や六角凹部等）を形成さ
せておき、鋳造後、この工具係合部へレンチ等を係合さ
せて、中子をねじ弛緩させ、抜き取るようにしてもよ
い。この場合、中子の材質として、崩壊性は必ずしも必
要ない。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、上述の構成を具備するもので
あって、型内の鋳込み空間に保持させるねじ中子自体に
雄ねじ形状が形成されているので、鋳込み後には、鋳造
品から上記ねじ中子を取り除くだけでねじ孔が得られ、
ねじ切りのための機械加工を行う必要がない。そのた
め、鋳造品をいちい孔加工機まで搬送したりセットした
りする手間が一切不要であり、作業効率を飛躍的に高め
ることができる。

【００２６】また、鋳造品の形状やねじ孔の形成位置等
に何等左右されることなく、ねじ孔の形成が可能となる
ので、鋳造品に対する設計上の制約を解除させることも
可能となると共に、わざわざ鋳造品に対して工具挿入孔
を形成させるような手間も省略できる。ねじ中子を予め
ねじ受け部材に保持させてから、このねじ受け部材ごと
鋳込み空間内へセットする構造にしておくと、鋳込み空
間に対するねじ中子の位置付けが簡単且つ正確に行え、
またその保持が確実となる。

【００２７】ねじ中子を炭素系材料によって形成させて
おけば、ねじ孔内面の鋳肌をきめ細かく形成させること
ができると共に、ねじ形状自体、高精度で形成できる。
そのため、鋳造品において、他部材との強固且つ確実な
ねじ結合が可能となる。ねじ中子をキー付き中子に置換
しておけば、上記と各同様の効果がキー付き孔を形成さ
せる場合にも得られる。

【００２８】炭素系材料によりねじ中子を形成させた場
合には、鋳込み後においてねじ中子を殴打すること等に
より、これを鋳造品から崩壊除去させることができるの
で、後処理が簡単である。また、ねじ孔内にねじ中子の
崩壊屑（炭素系材料）が残留した場合でも、この崩壊屑
が、ねじ孔とこれに螺合されるねじとの間で潤滑作用を
奏するようになるので、ねじ溝から残留屑を除去する必
要がなく、生産性に優れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図３のＢ部拡大図であってねじ中子の第１実施
例を示している。

【図２】図３のＣ部拡大図であってねじ中子の第２実施
例を示している。

【図３】本発明に係る鋳型を図４のＡ−Ａ線に対応した
部分で示す側断面図である。

【図４】鋳造品の一例を示す斜視図である。

【図５】ねじ中子の第２実施例にかかるねじ受け部材及
びねじ中子を示す斜視図である。

【図６】鋳造品の別例を示す要部側断面図である。

【符号の説明】

１鋳造品２鋳型３鋳込み空間６上型７下型１６ねじ孔１８ねじ孔２０ねじ中子（第１実施例）２５ねじ受け部材２６ねじ中子（第２実施例）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】型内に形成される鋳込み空間（３）の所
定箇所に対して雄ねじ形状を有したねじ中子（２０）
（２６）が保持されていることを特徴とする鋳型。
【請求項２】型内に形成される鋳込み空間（３）の全
部又は少なくともねじ孔形成位置を含んだ一部に鋳込み
温度以下で消失可能なねじ受け部材（２５）が装填さ
れ、このねじ受け部材（２５）の所定箇所に雄ねじ形状
を有したねじ中子（２６）が保持されていることを特徴
とする鋳型。
【請求項３】前記ねじ中子（２０）（２６）が炭素系
材料により形成されていることを特徴とする請求項１又
は請求項２記載の鋳型。
【請求項４】型内に形成される鋳込み空間（３）の所
定箇所に対して径方向に少なくとも一個の凹部又は凸部
を有したキー付き中子が保持されていることを特徴とす
る鋳型。
【請求項５】型内に形成される鋳込み空間（３）の所
定箇所に対して雄ねじ形状を有したねじ中子（２０）
（２６）を保持させた状態で造型し、鋳込みを行い、そ
の後鋳造品（１）の取り出しを行って、この鋳造品
（１）からねじ中子（２０）（２６）を崩壊除去させる
ことを特徴とする鋳造方法。