JPH0857625A - 吸引鋳造に用いるストーク保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】クランプ部３によるクランプを解除し、ストー
ク２をクランプ部３から離脱するのに有利な吸引鋳造に
用いるストーク保持装置を提供すること。 【目的】定盤１に鋳型６が載置されると、クランプ部３
の上面は鋳型６の重量を受圧し、クランプ部３がテーパ
孔１１内に押し込められる。よってクランプ部３がＸ３
方向に変位し、ストーク２の上端部２０をクランプして
固定する。吸引鋳造が終了すると、鋳型６は定盤１から
鋳型６が外される。すると板バネ７の付勢力によりクラ
ンプ部３が押し上げられ、クランプ部３のテーパ外面３
２がテーパ孔１１のテーパ内面１２にそって持ち上が
り、クランプが解除される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、溶湯を鋳型のキャビテ
ィに吸引して鋳造する吸引鋳造に用いられる筒状のスト
ークを保持するストーク保持装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】溶湯を鋳型のキャビティに吸引して鋳造
する吸引鋳造が近年実施されている。この吸引鋳造で
は、図５に示す様に、鋳型６を定盤１Ｎに載置すると共
に鋳型６を壁体８で包囲してチャンバー８０を形成し、
更に、筒状のストーク２の上端部を鋳型６の湯口６３に
連通させると共に筒状のストーク２の下端部を溶湯容器
９の溶湯９０に浸漬させる。そして、壁体８の吸引口８
１を吸引装置に連結した状態で、吸引装置を駆動してチ
ャンバー８０内を減圧して負圧とすれば、鋳型６のキャ
ビティ６１内も減圧される。鋳型６は通気性を有するか
らである。この様な減圧処理により、溶湯容器９の溶湯
９０はストーク２の溶湯吸引孔２２を経て吸引され、鋳
型６の湯口６３を経て、キャビティ６１に注入される。
キャビティ６１に注入された溶湯は凝固して鋳造品とな
る。

【０００３】この様な吸引鋳造に用いるストーク２を保
持するストーク保持装置として、本出願人は、図４に示
す様な装置を開発している（特開平４−２９４８５４号
公報）。このものは図４に示す様に、上方に向かうにつ
れて拡開するテーパ内面１２Ｎを有するテーパ孔１１Ｎ
を定盤１Ｎに形成すると共に、テーパ内面１２Ｎと等応
するテーパ外面３２Ｎを備えたクランプ部３Ｎをテーパ
孔１１Ｎに配置している。

【０００４】このものでは、図４から理解できる様に、
クランプ部３Ｎは２個一対で設けられており、定盤１Ｎ
の上面からクランプ部３Ｎは寸法Ｙ１ぶん突き出てい
る。更に、耐熱繊維で形成されたシール部４Ｎがクラン
プ部３Ｎの内側に配置されている。そして定盤１Ｎに鋳
型６が載置されると、鋳型６の重量を受圧してクランプ
部３Ｎがテーパ孔１１Ｎに押し込められる。この際にク
ランプ部３Ｎのテーパ外面３２Ｎがテーパ内面１２Ｎに
そって降下すると共に、クランプ部３Ｎがテーパ孔１１
Ｎの半径方向の内方につまり図４に示す矢印Ｘ１方向に
変位し、クランプ部３Ｎがストーク２の上端部をクラン
プして保持する。これによりストーク２が定盤１Ｎに吊
持される。

【０００５】この状態ではシール部４Ｎも矢印Ｘ１方向
に締められ、ストーク２と定盤１Ｎとの境界がシールさ
れ気密状態とされるので、チャンバー８０内の負圧が良
好に維持される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記した吸引鋳造で
は、鋳造後には鋳型６は定盤１Ｎから外される。この様
に鋳型６が定盤１Ｎから外されても、クランプ部３Ｎは
テーパ孔１１Ｎに押し込められたままである。従って、
ストーク２はクランプ部３Ｎによりクランプされたまま
である。

【０００７】そのため、再使用する際には、専用の引き
抜き設備により、ストーク２をクランプ部３Ｎから引き
抜いて離脱させる引き抜く工程が必要とされる。この様
に引き抜き工程、専用設備を必要とするため、設備コス
トの増大が誘発される。本発明は上記した実情に鑑みな
されたものであり、その課題は、付勢手段でクランプ部
を復帰させることにより、クランプ部によるクランプを
解除し、ストークをクランプ部から離脱させるのに有利
な吸引鋳造に用いるストーク保持装置を提供することに
ある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明に係る吸引鋳造に
用いるストーク保持装置は、負圧により溶湯が吸引注入
されるキャビティを備えた鋳型を載せる載置部と、載置
部を貫通して形成され上方に向かうにつれて拡開するテ
ーパ内面を有するテーパ孔とを備えた鋳型載置盤と、鋳
型載置盤のテーパ孔に挿通される上端部と、溶湯容器の
溶湯に浸漬される下端部と、溶湯容器内の溶湯を通過さ
せてキャビティへ送給する溶湯吸引孔とを備えた筒状の
ストークと、ストークの上端部の外面とテーパ孔のテー
パ内面との間に位置してテーパ孔に配置され、鋳型載置
盤のテーパ内面と等応するテーパ外面を備え、鋳型載置
盤の載置部に載置された鋳型の重量を受圧し、受圧に伴
いテーパ外面がテーパ孔のテーパ内面にそって移動する
と共に、テーパ孔の半径方向の内方に変位してストーク
の上端部をクランプして保持するクランプ部とで構成さ
れ、鋳型載置盤とクランプ部との間には、クランプ部を
持ち上げ可能であり且つ鋳型の重量よりも小さなバネ荷
重を備えた付勢手段が介在していることを特徴とするも
のである。

【０００９】

【作用】鋳型が鋳型載置盤の載置部に載置されると、鋳
型の重量を受圧してクランプ部がテーパ孔に押し込めら
れる。この際にクランプ部のテーパ外面がテーパ孔のテ
ーパ内面にそって降下すると共に、クランプ部がテーパ
孔の半径方向の内方に変位し、これによりクランプ部が
ストークの上端部をクランプして固定する。従ってスト
ークが鋳型載置盤に吊持される。

【００１０】鋳型が鋳型載置盤の載置部から外される
と、付勢手段の付勢力により、クランプ部が押し上げら
れる。この際クランプ部のテーパ外面がテーパ孔のテー
パ内面にそって持ち上がり、これによりクランプ部によ
るクランプが解除される。

【００１１】

【実施例】以下本発明の実施例について図１〜図３を中
心として説明する。この例も、基本的には前述した図５
に示す吸引鋳造の形態に適用されるものであり、従って
この例では図１〜図３の他に図５も参照して説明する。
なお図４に示す従来技術の部品と同様の機能を奏する部
品については、同一または類似した符号を付して説明す
る。

【００１２】この例においても鋳型６は壁体８で包囲さ
れ、負圧状態に維持されるチャンバー室８０が形成され
る。この例に係るストーク保持装置は、図１、図２から
理解できる様に、鋳型載置盤としての定盤１と、円筒状
のストーク２と、クランプ部３とで構成されている。定
盤１の水平方向にのびる載置部１０には、従来と同様
に、鋳造品を形成するキャビティ６１を備えた鋳型６が
載置される。鋳型６は通気性をもつものであり、砂型等
を採用できる。鋳型６の重量は鋳造品の種類に応じて適
宜相違するが、例えば数１０ｋｇ〜数百ｋｇ〜数ｔを採
用できるが、これに限定されるものではない。

【００１３】定盤１の水平にのびる載置部１０にはテー
パ孔１１が上下方向に貫通状態に形成されている。定盤
１のテーパ孔１１には、上方に向かうにつれて拡開する
テーパ内面１２が円錐面状に形成され、更に略水平方向
にのびるリング状の受け面１３、リング状の立面１４が
形成されている。ストーク２は、定盤１のテーパ孔１１
に挿通される上端部２０と、溶湯容器９の溶湯９０に浸
漬される下端部２１と、溶湯を吸引してキャビティ６１
へ送給する溶湯吸引孔２２とを備えている。

【００１４】定盤１のテーパ孔１１にはクランプ部３が
配置されている。クランプ部３は図３に示す様に周方向
に分割され、２個一対とされている。図１に示す様にク
ランプ部３には、テーパ孔１１のテーパ内面１２と等応
するテーパ角で形成された円錐面状をなすテーパ外面３
２が形成されている。クランプ部３の下面には溝３ｋが
形成されている。なお１個のクランプ部３の重量は鋳型
６の種類等の要因に応じて適宜選択されるが、例えば２
〜１０ｋｇ程度にできるが、これに限定されるものでは
ない。

【００１５】クランプ部３にはシート状のシール部４が
設けられている。シール部４は、クランプ部３の上面を
覆う第１シール部４１と、クランプ部３の内周面を覆う
第２シール部４２とで形成されている。シール部４の外
端４ｉはクランプ部３よりも外側に位置している。なお
クランプ部３、定盤１、ストーク２は共に鉄鋼材料で形
成されている。シール部４はガラスウール等の耐熱性材
料で形成されている。定盤１の載置部１０とクランプ部
３との間には、付勢手段としての板バネ７が介在してい
る。板バネ７の一端部７ａはテーパ孔１１の受け面１３
に位置し、他端部７ｂはクランプ部３の溝３ｋに位置し
ている。板バネ７のバネ荷重は、クランプ部３を持ち上
げ得ると共に、鋳型６の重量よりも小さくなる様に設定
されている。

【００１６】さて定盤１の載置部１０に鋳型６が載置さ
れると、従来と同様にクランプ部３の上面は鋳型６の重
量を受圧し、受圧に伴い、クランプ部３がテーパ孔１１
内に押し込められる。これによりクランプ部３のテーパ
外面３２がテーパ孔１１のテーパ内面１２にそって降下
すると共に、クランプ部３がテーパ孔１１の半径方向の
内方つまり矢印Ｘ３方向（図１参照）に変位し、この結
果、図２に示す様にクランプ部３がストーク２の上端部
２０をクランプして固定する。これによりストーク２が
定盤１に吊持される。このとき板バネ７は鋳型６の重量
に抗して付勢力を蓄積しつつ、溝３ｋ内に収まり、クラ
ンプ部３はテーパ孔１１に良好に着座できる。従って溝
３ｋの溝深さは、板バネ７の厚みと同様か或いは板バネ
７の厚みよりも大きく設定されている。

【００１７】この状態では、クランプ部３の上面は定盤
１の上面と略同一高さとされている。更にこの状態では
シール部４の第１シール部４１により鋳型６の下面６ｘ
とクランプ部３の上面との境界はシールされる。また第
２シール部４２によりクランプ部３の内面とストーク２
の上端部２０の外周面との境界はシールされる。上記の
様にストーク２が定盤１に吊持された状態において従来
と同様に吸引鋳造が実行される、即ち、ストーク２の下
端部２１が溶湯容器９の溶湯９０に浸漬した状態で、従
来と同様にチャンバー８０内が負圧とされ、溶湯容器９
の溶湯９０はストーク２の溶湯吸引孔２２、鋳型６の湯
口６３を介してキャビティ６１に吸い上げられ、溶湯が
キャビティ６１に注入される。なお溶湯は鋳造品の種類
に応じて鋳鉄、鋳鋼、アルミ系、亜鉛系、マグネシウム
系等適宜採用できる。

【００１８】この様な吸引鋳造が終了するとチャンバー
８０内の負圧は解除される。よってストーク２の溶湯吸
引孔２２に残留していた液状あるいは半凝固状の溶湯は
溶湯容器に落下して戻される。更に吸引鋳造が終了する
と、別のストーク保持装置でストーク２を保持する。こ
の状態で、定盤１の載置部１０から鋳型６が外される。
すると鋳型６の重量がクランプ部３から解除されるの
で、板バネ７の付勢力により、クランプ部３が押し上げ
られ、これに伴いクランプ部３のテーパ外面３２がテー
パ孔１１のテーパ内面１２にそって持ち上がる。これに
より図１に示す様にクランプ部３が自動復帰し、クラン
プ部３によるクランプが解除され、ストーク２はクラン
プ部３から離脱可能される。

【００１９】この例では板バネ７の付勢力は半径方向の
外方つまり図１に示す矢印Ｘ４方向に作用するので、板
バネ７は斜め外上方に起き上がる。従ってクランプ部３
はテーパ孔１１の半径方向の外方に持ち上げられ易い。
このためクランプ部３間の隙間Ｘ（図３参照）が確保さ
れ易くなり、ストーク２の離脱に有利である。ところ
で、シール部４の第１シール部４１が損耗等してその厚
みが薄くなった場合、あるいは、鋳型６の下面６ｘに凹
凸がある場合等には、図２から理解できる様に、鋳型６
の下面６ｘとクランプ部３の上面との境界におけるシー
ル性が低下するおそれがある。この場合には、吸引鋳造
性に影響を与えるおそれがある。この点本実施例では板
バネ７の付勢力によりクランプ部３が上方に付勢される
ので、板バネ７の付勢力により第１シール部４１は鋳型
６の下面６ｘに密着でき、良好なるシール性を確保し易
く、シール部４の材質選択の自由度が確保される。即ち
クランプ部３の復帰のための板バネ７を、シール性向上
手段としても利用できる。

【００２０】更に板バネ７はその厚み方向には大きな弾
性を有するものの、その幅方向や面方向における剛性は
高い性質をもつ。従って板バネ７の端部７ａや７ｂを定
盤１やクランプ部３に係合させておけば、板バネ７の幅
方向や面方向にクランプ部３がずれ変位することを一層
防止する効果も期待でき、クランプ部３の定位置の維持
に一層有利である。

【００２１】（他の例）上記した例では付勢手段として
単層の板バネ７が採用されているが、板バネを複数層積
層した形態の重ね板バネを採用しても良い。更にコイル
バネ、捩じりコイルバネ、バネ定数の大きな皿バネ等公
知のバネを採用することもできる。上記した例ではクラ
ンプ部３は図３に示す様に周方向に分割されて２個設け
られているが、これに限らず、周方向に分割された３
個、４個またはそれ以上とすることもできる。クランプ
部３の材質は鉄鋼系に限らず軽量化等を考慮してアルミ
系でも良い。

【００２２】更にテーパ孔１１のテーパ内面１２とクラ
ンプ部３のテーパ外面３２との間にローラ等の転動体を
介在させ、テーパ内面１２とテーパ外面３２との間の変
位を一層円滑化することもできる。 （付記）上記した実施例から次の技術的思想も把握でき
る。 付勢手段はテーパ孔の半径方向の外上方にクランプ部
を付勢する請求項１に記載の装置。 定盤等の鋳型載置盤及びクランプ部の少なくとも一方
には、付勢手段を収める溝等の凹部が形成されている請
求項１に記載の装置。 付勢手段は、クランプ部と鋳型との境界におけるシー
ル性を向上させるシール性向上手段としても機能する請
求項１に記載の装置。

【００２３】

【発明の効果】以上説明した様に本発明に係るストーク
保持装置によれば、鋳型載置部から鋳型が外されると、
付勢手段の付勢力により、クランプ部によるクランプが
解除され、クランプ部は元の状態に復帰できる。よって
ストークはクランプ部から離脱可能となる。従って従来
必要とされいた、ストーク２を引き抜くための専用の引
き抜き設備及び引き抜き工程を廃止でき、コスト低減に
有利である。

【図面の簡単な説明】

【図１】鋳型を定盤に載置する前においてクランプ部を
テーパ孔から持ち上げている状態を示す要部の断面図で
ある。

【図２】鋳型を定盤に載置して鋳型の重量によりクラン
プ部をテーパ孔に押し込めている状態を示す要部の断面
図である。

【図３】クランプ部付近の平面図である。

【図４】鋳型を定盤に載置する前においてクランプ部を
テーパ孔から持ち上げている状態を示す従来技術に係る
要部の断面図である。

【図５】吸引鋳造する際の一例を示す構成図である。

【符号の説明】

図中、１は定盤（鋳型載置盤）、１０は載置部、１１は
テーパ孔、１２はテーパ内面、２はストーク、２０は上
端部、２１は下端部、２２は溶湯吸引孔、３はクランプ
部、６は鋳型、７は板バネ（付勢手段）を示す。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】負圧により溶湯が吸引注入されるキャビテ
   ィを備えた鋳型を載せる載置部と、該載置部を貫通して
   形成され上方に向かうにつれて拡開するテーパ内面を有
   するテーパ孔とを備えた鋳型載置盤と、 該鋳型載置盤の該テーパ孔に挿通される上端部と、溶湯
   容器内の溶湯に浸漬される下端部と、該溶湯容器内の溶
   湯を通過させて該キャビティへ送給する溶湯吸引孔とを
   備えた筒状のストークと、 該ストークの上端部の外面と該テーパ孔の該テーパ内面
   との間に位置して該テーパ孔に配置され、該鋳型載置盤
   の該テーパ内面と等応するテーパ外面を備え、該鋳型載
   置盤の該載置部に載置された該鋳型の重量を受圧し、受
   圧に伴い該テーパ外面が該テーパ孔の該テーパ内面にそ
   って移動すると共に、該テーパ孔の半径方向の内方に変
   位して該ストークの上端部をクランプして保持するクラ
   ンプ部とで構成され、 該鋳型載置盤と該クランプ部との間には、該クランプ部
   を持ち上げ可能であり且つ該鋳型の重量よりも小さなバ
   ネ荷重を備えた付勢手段が介在していることを特徴とす
   る吸引鋳造に用いるストーク保持装置。