JPH10281256A - アルミデフケース鋳物の製造方法およびそれに用いる鋳型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 生産性に優れたアルミデフケース鋳物の製造
方法およびそれに用いる鋳型を提供すること。 【解決手段】 スクイズキャストを行う鋳造装置に取着
され少なくとも一方が可動とされた開閉可能な金属製の
１対の主型２６と、各主型２６に配設されその先端が所
要の間隔を隔ててほぼ対向するようにして配設された金
属製の１対の入子ピン２９ａ，２９ｂと、各入子ピン２
９ａ，２９ｂのそれぞれの先端部に所要の間隔を隔てて
着脱可能に取着される金属製の１対の置き中子３０ａ，
３０ｂと、前記各入子ピン３０ａ，３０ｂの先端部に取
着された各置き中子３０ａ，３０ｂの間に挿脱可能とさ
れ窓部６を形成可能な金属製の引抜摺動中子４０とを有
することを特徴としている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、アルミデフケース
鋳物の製造方法およびそれに用いる鋳型に係り、特に、
自動車のエンジンの駆動力を車輪駆動軸に伝達するデフ
ァレンシャルに好適な軽量のアルミデフケースを効率よ
く一体成型することのできる生産性に優れたアルミデフ
ケース鋳物の製造方法およびそれに用いる鋳型に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来から、自動車等においては、エンジ
ンの駆動力をトランスミッション（変速機）に入力して
エンジンの駆動力を制御し、この制御されたエンジンの
駆動力をトランスミッションの出力軸から必要に応じて
プロペラシャフト（推進軸）を介してデフと称されるデ
ファレンシャル（差動装置）に入力し、デファレンシャ
ルによりエンジンの駆動力を車輪駆動軸に伝達するよう
にした駆動力伝達装置が用いられている。

【０００３】このような従来のデフケースは、デフケー
スの回転軸心と軸心が一致するようにして車輪駆動軸が
挿通され内部と外部とを連通する１対の環状のジャーナ
ル部と、リングギアを取着するためにデフケースの外周
面に形成されデフケースの回転軸心に対して直交する方
向に位置するフランジ取着部とが形成されており、この
ように形成されたデフケースの内部にデファレンシャル
ギアが配設されるようになっている。

【０００４】そして、このような従来のデフケースは、
図示しない砂型および砂中子からなる鋳型を用いて鋳鉄
系の金属素材鋳鉄、例えばＦＣＤ５５をＧＤＣ（重力鋳
造）することにより成型されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、近年の自動
車などにおいては、高性能化、省エネルギ化が求められ
ており、この高性能化、省エネルギ化を図るために自動
車の軽量化が図られている。そして、自動車の軽量化、
省エネルギ化を図るうえでデファレンシャルの軽量化が
求められており、デファレンシャルの軽量化を図るため
にデフケースの軽量化が求められている。

【０００６】このようなデフケースの軽量化に対処する
ために、鉄鋼素材より軽量の非鉄金属素材、例えばアル
ミニウム合金により製せられたアルミデフケースが提案
されている。

【０００７】しかしながら、従来のアルミデフケースに
おいては、鉄鋼素材により製せられたデフケースと同一
形状とすると、内部のデファレンシャルギアの装着部の
加工およびデファレンシャルギア等の組み立てを行うた
めの窓部が形成された部位の剛性が不足して、耐久性に
劣り、寿命が短く長期間に亘り安定した機能を保持する
ことができないという問題点があった。

【０００８】このような問題点に対処するために、従来
のアルミデフケースにおいては、窓部のない構成が提案
されたが、このようなものは内部に形成するデファレン
シャルギアの装着部の加工が非常に困難であるととも
に、デファレンシャルギアの組立ができなく、実用化さ
れていないのが現状である。そこで、窓部を形成しない
アルミデフケースの内部にデファレンシャルギアの装着
部を加工するとともに、デファレンシャルギアの組立を
可能とするために、デフケースを、デフケースの回転軸
心に対して直交する方向に２分割した２ピース構成と
し、分割したデフケースをボルトなどにより結合したの
ものが提案されているが、このような２ピース構成のも
のにおいては、部品点数が増加して製品の製造に多大な
労力と時間を必要とし、経済的負担が増加するととも
に、アルミデフケースの結合部の強度を確保するために
アルミデフケースの回転軸心方向の長さが増加してアル
ミデフケースが大型化するという問題点があった。

【０００９】そこで、本出願人は、かかる問題点に対処
するため特願平８−３８０３０号において、アルミニウ
ム合金により一体成型されるとともに、外周面に放射状
に配設され強度を増加させる複数の補強リブと、外周面
に形成され内部の加工および組立を可能ならしめる１つ
の窓部とを有することを特徴とするアルミデフケース、
および、内部の加工および組立を可能ならしめる１つの
窓部を形成可能な中子を、強度を増加させる複数の補強
リブを形成可能な主型の内部に配設して鋳型を形成し、
この鋳型の内部に溶融状態としたアルミニウム合金から
なる溶湯を注入することにより鋳物（鋳造品）を形成
し、その後、鋳物に熱処理を施し、その後、窓部を介し
て仕上げ加工を施すことを特徴とするアルミフケースの
製造方法を提案した。

【００１０】そして、このような構成を採用したアルミ
デフケースおよびその製造方法によれば、デフケースが
大型化することなく、軽量で、長期間に亘り安定した機
能を保持することができるとともに、生産効率を確実に
向上させ、経済的負担を確実に低減することができると
いうものである。

【００１１】ところで、前述したアルミデフケースの製
造方法においては、アルミデフケース鋳物を形成する際
に、分割された組み立て式の中子の着脱に多大な労力と
時間を要するという問題点があった。

【００１２】そこで、大量生産に好適な生産性に優れた
アルミデフケース鋳物の製造方法およびそれに用いる鋳
型が求められていた。

【００１３】本発明はこれらの点に鑑みてなされたもの
であり、生産性に優れたアルミデフケース鋳物の製造方
法およびそれに用いる鋳型を提供することを目的とす
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
ため特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明のアルミ
デフケース鋳物の製造方法の特徴は、アルミデフケース
の回転軸心と軸心が一致するようにして車輪駆動軸が挿
通され内部と外部とを連通する１対の環状のジャーナル
部と、リングギアを取着するためにアルミデフケースの
外周面に形成されアルミデフケースの回転軸心に対して
直交する方向に位置するフランジ取着部と、内部の加工
および組み立てを可能ならしめるためにアルミデフケー
スの外周面に形成され内部と外部とを連通する１つの窓
部とを有し一体成型されたアルミデフケースを形成する
ために用いるアルミデフケース鋳物の製造方法であっ
て、主型の内部に、引抜摺動中子および置き中子を配設
してキャビティを具備する鋳型を形成し、この鋳型のキ
ャビティにアルミニウム合金からなる溶湯をスクイズキ
ャストする点にある。そして、このような構成を採用し
たことにより、成型したアルミデフケース鋳物の内部に
位置する引抜摺動中子および置き中子を容易に分離する
ことができるので、生産効率を確実に向上させることが
できる。

【００１５】また、特許請求の範囲の請求項２に記載の
本発明のアルミデフケース鋳物の製造に用いる鋳型の特
徴は、スクイズキャストを行う鋳造装置に取着され少な
くとも一方が可動とされた開閉可能な金属製の１対の主
型と、各主型に配設されその先端が所要の間隔を隔てて
ほぼ対向するようにして配設された金属製の１対の入子
ピンと、各入子ピンのそれぞれの先端部に所要の間隔を
隔てて着脱可能に取着される金属製の１対の置き中子
と、前記各入子ピンの先端部に取着された各置き中子の
間に挿脱可能とされ前記窓部を形成可能な金属製の引抜
摺動中子とを有する点にある。

【００１６】また、特許請求の範囲の請求項３に記載の
本発明のアルミデフケース鋳物の製造に用いる鋳型の特
徴は、請求項２において、前記置き中子をアルミニウム
合金または樹脂により形成した点にある。

【００１７】また、特許請求の範囲の請求項４に記載の
本発明のアルミデフケース鋳物の製造に用いる鋳型の特
徴は、請求項２または請求項３において、前記鋳型のキ
ャビティのフランジ形成部にゲートを設けた点にある。

【００１８】また、特許請求の範囲の請求項５に記載の
本発明のアルミデフケース鋳物の製造に用いる鋳型の特
徴は、請求項２乃至請求項４の何れか１項において、前
記鋳型のキャビティ近傍に、キャビティに最初に注入し
た溶湯の温度低下を防止する加熱手段を設けた点にあ
る。

【００１９】また、特許請求の範囲の請求項６に記載の
本発明のアルミデフケース鋳物の製造に用いる鋳型の特
徴は、請求項２乃至請求項５の何れか１項において、前
記置き中子にオイル溝を鋳造形成するためのオイル溝形
成凸部を設けた点にある。

【００２０】そして、これらのような構成の本発明のア
ルミデフケース鋳物の製造に用いる鋳型を本発明のアル
ミデフケース鋳物の製造方法に沿って動作させることに
より、キャビティを容易に形成することができるととも
に、成型したアルミデフケース鋳物の内部に位置する引
抜摺動中子および置き中子を容易に分離することができ
るので、アルミデフケース鋳物の生産性を向上させるこ
とができる。また、アルミニウム合金または樹脂により
形成した置き中子は、耐久性および取り扱い性を向上さ
せることができる。さらに、キャビティのフランジ形成
部にゲートを設けることにより、アルミニウム合金から
なる溶湯の層流充填および指向性凝固を確実に行うこと
ができる。さらにまた、加熱手段は、アルミニウム合金
からなる溶湯の指向性凝固をより確実に行うことができ
る。また、オイル溝形成凸部は、アルミデフケース鋳物
に対する内部の加工工数を低減することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示す実施の
形態により説明する。

【００２２】なお、説明の便宜上、本発明に係るアルミ
デフケース鋳物を用いて形成されるアルミデフケースに
ついて先に説明し、本発明に係るアルミデフケース鋳物
の製造方法およびそれに用いる鋳型については後で説明
する。

【００２３】図１から図６は本発明に係るアルミデフケ
ース鋳物の製造方法およびそれに用いる鋳型により成型
されたアルミデフケース鋳物に各種の加工を施して得ら
れるアルミデフケースの実施の形態を示すものであり、
図１は正面図、図２は左側面図、図３は図１のＡ−Ａ線
に沿った断面図、図４は図１のＢ−Ｂ線に沿った断面
図、図５は背面図、図６はアルミデフケースに対するデ
ファレンシャルギアなどの取付状態およびアルミデフケ
ースのトランスミッションに対する取付状態の要部を示
す説明図である。

【００２４】図１から図６に示すように、後述する本発
明に係るアルミデフケース鋳物の製造方法およびそれに
用いる鋳型１を用いて成型されたアルミデフフケース鋳
物（以下、単に、鋳物と記す）に各種の加工を施して得
られる完成品たるアルミデフケース２は、一体成型され
ており、ミッションケース２３（図６）の内部に回転自
在に取着されるようになっている。このアルミデフケー
ス２は、図３において左右方向に示す左右１対の略環状
に形成されたジャーナル部３が適宜な間隔を隔てて形成
されている。そして、図３において左方に示す一方のジ
ャーナル部３Ｌには、例えば図示しない車輪駆動軸の一
方（左車輪駆動軸）が挿通可能な車軸貫通孔４Ｌが形成
されており、図３において右方に示す他方のジャーナル
部３Ｒには、例えば図示しない車輪駆動軸の他方（右車
輪駆動軸）が挿通可能な車軸貫通孔４Ｒが形成されてい
る。この各車軸貫通孔４Ｌ，４Ｒは、それぞれの軸心が
一致するように形成されるとともに、各ジャーナル部３
Ｌ，３Ｒの軸心は、アルミデフケース２の回転軸心ＲＬ
と一致するように形成されている。

【００２５】前記各ジャーナル部３Ｌ，３Ｒは、軸方向
中央部に位置するそれぞれの基端部が各ジャーナル部３
Ｌ，３Ｒの外径寸法より大きい外径寸法とされた略筒状
の連結部５により一体的に接続されており、この連結部
５の外周面には、図１から図４に示すように、連結部５
の外周面を板厚方向に貫通する１個の窓部６が形成され
ている。この窓部６は、アルミデフケース２の内部に配
設されるそれぞれ１対のピニオン７および左右１対のサ
イドギア８からなるデファレンシャルギア９の装着部の
加工ならびにデファレンシャルギア９の組立など（図
６）に用いるアルミデフケース２の内部空間に接続され
ている。なお、窓部６の縁部は、額縁などと称される厚
肉形状とすることが強度（剛性）をより向上させるうえ
で好ましい。

【００２６】前記連結部５の軸方向の略中央部には、ア
ルミデフケース２の回転軸心ＲＬに対して直交するよう
にして図３において上下に示す上下１対のシャフト装着
孔１０がそれぞれの軸心が一致するようにして形成され
ており、この各シャフト装着孔１０には、ピニオンシャ
フト１１が装着されるようになっている（図６）。

【００２７】前記連結部５の外周面の図３において右端
部近傍には、リングギア１２（図６）を取着するための
環状のフランジ部１３が形成されている。このフランジ
部１３には、図１、図４および図５に示すように、アル
ミデフケース２の回転軸心ＲＬと平行に延在するように
して板厚方向に貫通する１０箇所のねじ孔１４がアルミ
デフケース２の回転軸心ＲＬから等距離位置に等角度分
配置されている。そして、フランジ部１３の図３におい
て右方に示すフランジ面１５には、リングギア１２（図
６）が当接する環状の座面１６が形成されている。

【００２８】そして、連結部５の外周面には、図１およ
び図５に示すように、強度を増加させる複数の補強リブ
１７がアルミデフケース２の回転軸心ＲＬから放射状に
図１に示すように窓部６の形成部位を除いて形成されて
おり、この補強リブ１７の延長線上に前記ねじ孔１４が
それぞれ形成されている。

【００２９】さらに、連結部５の外周面には、図２およ
び図４に示すように、２個の切粉排出孔１８が前記窓部
６と略対向するようにして形成されている。この切粉排
出孔１８は、アルミデフケース用鋳型１の内部を機械加
工する際に発生する切粉（図示せず）をアルミデフケー
ス用鋳型１の外部へ排出するためのものであり、アルミ
デフケース用鋳型１の強度を損なわない範囲でできるだ
け大きく形成することが切粉を外部へ排出するうえで好
ましい。

【００３０】なお、連結部５に設けるねじ孔１４および
切粉排出孔１８の数は、アルミデフケース２の仕様およ
び設計コンセプトなどの必要に応じて増減することがで
きる。

【００３１】また、フランジ部１３には、ねじ孔１４の
代わりに図示しないリベット孔を設けて、アルミデフケ
ース２とリングギア１２とをリベットにより結合させる
構成としてもよい。

【００３２】さらにまた、図３に示すように、アルミデ
フケース２の内部の車軸貫通孔４Ｌ，４Ｒの根本近傍に
は、アルミデフケース２の内部の潤滑を行うための潤滑
油の流路となる相互に平行に延在する２本のオイル溝２
４がそれぞれ形成されている。

【００３３】また、リングギア１２の外周面には、トラ
ンスミッション１９の出力軸２０に取着されたドライブ
ギア２１に噛合する歯部２２が形成されている。

【００３４】なお、アルミデフケース２に対するデファ
レンシャルギア９などの取付状態およびアルミデフケー
ス２のトランスミッション１９に対する取付状態を図６
に示す。

【００３５】さらに、アルミデフケース２に対するリン
グギア１２、デファレンシャルギア９などの取付状態お
よびアルミデフケース２のトランスミッション１９に対
する取付状態は、従来公知のものとと同様であり、その
詳しい説明は省略する。

【００３６】したがって、エンジンの駆動力は、トラン
スミッション１９の出力軸２０からリングギア１２に入
力され、これによりリングギア１２とアルミデフケース
２とが一体回転し、アルミデフケース２の内部に配設さ
れたデファレンシャルギア９を介して図示しない車輪駆
動軸を駆動するようになっている。

【００３７】そして、このようなアルミデフケース２
は、アルミニウム合金を本発明に係るアルミデフケース
鋳物の製造方法およびそれに用いる鋳型１を用いてスク
イズキャストして得られる一体成型された鋳物に、Ｔ６
（焼入れ焼もどし）またはＴ７（焼入れ後安定化処理）
の熱処理を施し、その後、旋盤、フライス盤、研削盤な
どの工作機械を用いて、各ジャーナル部３Ｌ，３Ｒ、各
車軸貫通孔４Ｌ，４Ｒ、シャフト装着孔１０、図示しな
いデファレンシャルギア９の装着部、リングギアを取着
するためのねじ孔１４および座面１６等を所定の寸法お
よび形状に形成する機械加工を施して図１から図５に示
す完成品（アルミデフケース２）を得るようにされてい
る。

【００３８】なお、アルミニウム合金の素材の種類によ
っては、Ｔ６またはＴ７の熱処理を必ずしも施す必要は
ない。

【００３９】また、このように形成されたアルミデフケ
ース２は、１個の窓部６を介してピニオン７およびサイ
ドギア８からなるデファレンシャルギア９、ピニオン７
が取着されるピニオンシャフト１１などがアルミデフケ
ース２の内部に取着するとともに、各ジャーナル部３
Ｌ，３Ｒの外周部には、軸受が取着されるようになって
いる（図６）。

【００４０】つぎに、本発明に係るアルミデフケース鋳
物の製造に用いるための鋳型１について図７から図１２
により説明する。

【００４１】図７から図１２は本発明に係るアルミデフ
ケース鋳物の製造に用いる鋳型の実施の形態の要部の構
造を示すものであり、図７は一部省略縦断面図であり、
図８は一部省略側半断面図であり、図９は下型を分割面
側から見て示す平面図であり、図１０は上型を分割面側
から見て示す下面図であり、図１１はキャビティ近傍の
拡大縦断面図であり、図１２は入子ピンの先端部に形成
した位置決め突起を示す部分拡大斜視図である。

【００４２】本実施の形態の鋳型１は、いわゆる２ヶ取
りと称される２個のアルミデフケース鋳物を同時に成型
するものである。

【００４３】図７から図１１に示すように、本実施の形
態の鋳型１は、金属により製せられた上下１対の主型２
６を有している。この主型２６のうちの図７において上
方に示す一方は、スクイズマシンと称される図示しない
公知のスクイズキャストを行う鋳造装置の可動板に取着
される上型２６ａとされており、主型２６のうちの図１
において下方に示す他方は、前記鋳造装置の固定板に取
着される下型２６ｂとされている。

【００４４】すなわち、本実施の形態においては、主型
２６のうちの上型２６ａが可動、下型２６ｂが固定とさ
れており、鋳造装置の可動板を昇降させることにより、
固定された下型２６ｂに対して可動な上型２６ａが接離
し、上型２６ａと下型２６ｂとが開閉可能となってい
る。

【００４５】前記主型２６には、それぞれダイス鋼など
により形成された入子形式の上下１対のダイ２７がはめ
込まれている。これらのダイ２７のうちの上型２６ａに
はめ込まれた一方は上ダイ２７ａとされ、下型２６ｂに
はめ込まれた他方は下ダイ２７ｂとされている。そし
て、各ダイ２７には、図７において左右１対、総計２つ
のキャビティ２８が形成されるようになっている。

【００４６】すなわち、本実施の形態のキャビティ２８
は、主型２６にはめ込まれたダイ２７に形成されてお
り、ダイ２７を交換することにより、ショット数の増加
にともなうキャビティ２８の損傷や変形に対して容易に
対応することができるようになっている。

【００４７】なお、ダイ２７を用いずに主型２６にキャ
ビティ２８を直接形成する構成であっても本質的には問
題ない。

【００４８】前記各ダイ２７には、前述したアルミデフ
ケース２のジャーナル部３Ｌ，３Ｒを形成するための金
属製の上下１対の入子ピン２９ａ，２９ｂがそれぞれ配
設されている。これら入子ピン２９ａ，２９ｂは、それ
ぞれその先端が所要の間隔を隔ててほぼ対向するように
して配設されている。そして、各入子ピン２９ａ，２９
ｂのそれぞれの先端部には、アルミニウム合金により形
成された上下１対の置き中子３０ａ，３０ｂが所要の間
隔を隔てて着脱自在に取着されている。また、下方に示
す置き中子３０ｂは、上方に位置する置き中子３０ｂａ
とその下方に位置する置き中子３０ｂｂとに上下方向に
２分割されて組み立て可能になっている。この置き中子
３０ｂは、着脱性など必要に応じて分割すればよく、本
質的には一体であることが望ましい。

【００４９】なお、各置き中子３０ａ，３０ｂａ，３０
ｂｂの素材としては、アルミニウム合金に限定されるも
のではなく、樹脂や樹脂に金属メッキを施したものなど
を用いてもよい。そして、各置き中子３０ａ，３０ｂ
ａ，３０ｂｂの素材として樹脂を用いた場合には、各置
き中子３０ａ，３０ｂａ，３０ｂｂの更なる軽量化を図
ることができ、その結果、操作性および取り扱い性を容
易に向上させることができる。

【００５０】図１１に詳示するように、上方に位置しそ
の先端が下方を向いた入子ピン２９ａの先端部の軸心位
置には、軸方向に対して直交する方向に弾性変形可能な
割りピン３１がねじ止めされており、この入子ピン２９
ａに対して置き中子３０ａに形成されている装着孔３２
を嵌合することにより、入子ピン２９ａの先端に置き中
子３０ａを容易に保持することができるようになってい
る。また、入子ピン２９ａの先端部の割りピン３１の周
囲には、平面ほぼ四角形などの異形凸部３３が形成され
ており、この異形凸部３３を置き中子３０ａの入子ピン
２９ａの先端部と対向する面に形成した異形凹部３４と
嵌合させることにより、入子ピン２９ａへ置き中子３０
ａを装着した際の置き中子３０ａの回転方向の位置を拘
束して位相ずれを防止することができるようになってい
る。

【００５１】また、図１１に詳示するように、下方に位
置しその先端が上方を向いた入子ピン２９ｂの先端部に
は、図１２に示すように、入子ピン２９ｂより小径で、
先端に向かって徐々に小径とされるとともにその周面の
一部が平滑にされた位置決め突起３５が形成されてお
り、この位置決め突起３５に対して置き中子３０ｂａ、
３０ｂｂに形成された位置決め突起３５に対応する異形
孔３６ａ，３６ｂと嵌合させることにより入子ピン２９
ｂへ置き中子３０ｂａ，３０ｂｂを装着した際の置き中
子３０ｂａ，３０ｂｂの回転方向の位置を拘束して位相
ずれを防止することができるようになっている。さら
に、入子ピン２９ｂの先端部は、下方から最も下方に位
置する置き中子３０ｂｂの図１１に上下方向にて示す厚
さ方向のほぼ中央に位置するようにされており、これに
より、鋳物の内部に置き中子３０ｂａ，３０ｂｂが分離
せずに残った場合に、入子ピン２９ｂを離脱させた後に
入子ピン２９ｂの先端面が当接していた置き中子３０ｂ
ｂの異形孔３６ｂの周りの面を叩くことにより置き中子
３０ｂａ，３０ｂｂを強制的に分離することができるよ
うになっている。

【００５２】なお、前記異形凸部３３、異形凹部３４、
位置決め突起３５、異形孔３６ａ，３６ｂの形状および
構成は、入子ピン２９ａ，２９ｂに置き中子３０ａ，３
０ｂａ，３０ｂｂを装着した際に、置き中子３０ａ，３
０ｂａ，３０ｂｂの回転を防止することができる形状お
よび構成であればよく、特に、本実施の形態の形状およ
び構成に限定されるものではない。

【００５３】前記置き中子３０ａの上面および置き中子
３０ｂの下面には、前述したオイル溝２４を形成するた
めのオイル溝形成凸部３７がそれぞれ形成されている。

【００５４】前記上下１対の置き中子３０ａ，３０ｂの
間には、前述したアルミデフケース２の窓部６を形成可
能な金属製の引抜摺動中子４０が配設されている。この
引抜摺動中子４０は、主型２６の側面の外側に配設され
た往復動油圧シリンダなどの往復動アクチュエータ３８
の出力軸３８ａに接続されており、往復動アクチュエー
タ３８を駆動することにより、引抜摺動中子４０を図７
において左右方向に進退可能とし、その結果、引抜摺動
中子４０は、各入子ピン２９ａ，２９ｂの先端部に取着
された各置き中子３０ａ，３０ｂの間に挿脱可能とされ
ている。そして、引抜摺動中子４０の基部４１には、前
述したアルミデフケース２の窓部６を形成するための窓
形成部４４が形成されており、引抜摺動中子４０の先端
には、前述したアルミデフケース２の切粉排出孔１８を
形成する２個の切粉排出孔形成突部４３が形成されてい
る。

【００５５】前記上型２６ａには、図８に示すように、
金属製の前後１対の鋳抜き孔形成ピン４５がその先端を
各キャビティ２８内に位置するようにして配設されてい
る。この鋳抜き孔形成ピン４５は、上型２６ａに配設さ
れた往復動油圧シリンダなどの往復動アクチュエータ４
６の出力軸４６ａに接続されており、この往復動アクチ
ュエータ４６を駆動することにより各鋳抜き孔形成ピン
４５を図８において左右方向に進退可能とし、その結
果、鋳抜き孔形成ピン４５は、置き中子３０の側面に対
して遠近可能とされている。

【００５６】前記主型２６に配設したダイ２７により鋳
物の外部の形状が規制され、前記置き中子３０ａ，３０
ｂおよび引抜摺動中子４０により鋳物の内部の形状が規
制され、前述したアルミデフケース２に対応した内部に
空間を有する鋳物のキャビティ２８が形成されるように
なっている。

【００５７】前記入子ピン２９ａ，２９ｂにより前述し
たアルミデフケース２のジャーナル部３Ｌ，３Ｒを形成
するための基礎となる鋳抜き孔が形成され、前記鋳抜き
孔形成ピン４５により前述したアルミデフケース２のシ
ャフト装着孔１０を形成するための基礎となる鋳抜き孔
が形成されるようになっている。

【００５８】また、本実施の形態においては、ダイ２７
に左右１対のキャビティ２８が形成されるようになって
おり、これにより、本実施の形態においては、左右１対
の引抜摺動中子４０がそれぞれに形成された切粉排出孔
形成突部４３を相互に対向するようにして配設されてい
る。そして、本実施の形態においては、前述したアルミ
デフケース２のジャーナル部３Ｌ，３Ｒの鋳抜き孔を形
成するための入子ピン２９ａ，２９ｂが上下方向に配設
されており、前述したアルミデフケース２のシャフト装
着孔１０の鋳抜き孔を形成するための鋳抜き孔形成ピン
４５が入子ピン２９ａ，２９ｂの軸方向に対して直交す
る方向に配設されている。さらに、前述したアルミデフ
ケース２のフランジ部１３を形成するためのフランジ形
成部３９が分割面たるパーティングラインＰＬに沿って
形成されている。

【００５９】前記左右１対のキャビティ２８の中間部位
には、各キャビティ２８に対してアルミニウム合金から
なる溶湯を注入するための平面ほぼ円形の湯口４８が形
成されており、この湯口４８の下方には、鋳造装置のプ
ランジャ４９が位置するようになっている。また、湯口
４８の下部の周りには、プランジャ４９が挿脱可能なス
プールブッシュ５０が配設されている。そして、湯口４
８とフランジ形成部３９とは、図９に示すように、平面
ほぼ三日月状に形成されたランナー５１により連通され
ている。すなわち、フランジ形成部３９の切粉排出孔形
成突部４３側に、ランナー５１に連通するゲート５２が
形成されている。

【００６０】前記上ダイ２７ａおよび下ダイ２７ｂのキ
ャビティ２８近傍には、流路５３ａ，５３ｂがキャビテ
ィ２８を水平方向に取り囲むようにしてして形成されて
いる。この流路５３ａ，５３ｂには、各キャビティ２８
に対してアルミニウム合金からなる溶湯を注入した際の
溶湯の冷却に用いるためのものであり、少なくとも冷却
流体が流動可能にされている。また、この流路５３ａ，
５３ｂのうちの下ダイ２７ｂに形成された流路５３ｂ、
すなわち、下ダイ２７ｂのキャビティ２８近傍に形成さ
れた流路５３ｂは、キャビティ２８に最初に注入した溶
湯の温度低下を防止する加熱手段４７としても機能する
ものであり、この流路５３ｂを加熱手段４７として用い
る場合には、キャビティ２８に溶湯を充填完了するまで
キャビティ２８に最初に注入した溶湯の温度低下を防止
するための加熱流体が流動可能とされている。すなわ
ち、下ダイ２７ｂの流路４３ｂには、冷却流体と加熱流
体とが所のタイミングで切り換えられて流動するように
されている。なお、下ダイ２７ｂに２系統の流路を形成
して、一方を冷却流体用とし、他方を加熱流体用に用い
る構成としてもよい。さらに、加熱手段４７としては、
キャビティ２８近傍に加熱ヒータを配設した構成を用い
てもよく、キャビティ２８へ最初に注入した溶湯の温度
と、キャビティ２８へ最後に注入した溶湯の温度との温
度差を少なくすることのできる構成であれば、特に、本
実施の形態の構成に限定されるものではない。さらにま
た、加熱手段４７としては、キャビティ２８に溶湯を注
入する際に下ダイ２７ｂを所定温度に加熱し、キャビテ
ィ２８に対する溶湯の注入が終了したら下ダイ２７ｂへ
の加熱を停止するように制御することが鋳型サイクルを
短縮するうえで好ましい。なお、加熱手段４７は、キャ
ビティ２８の数や大きさなどの必要に応じて設ければよ
く、必ずしも必要なものではない。

【００６１】図７に示すように、本実施の形態の鋳型１
には、鋳造後に鋳型１から鋳物を取り出す際に、上型２
６ａと下型２６ｂとの開閉動作に連動して、上型２６ａ
詳しくは上ダイ２７ａに付着した鋳物を下方に落として
鋳型１から強制的に離間させるための複数の押出しピン
５４が各キャビティ２８および湯口の上部に配設されて
いる。この押出しピン５４は、イジェクト機構などと称
される従来公知の駆動機構をもって上型２６ａと下型２
６ｂとの開閉動作に連動して駆動されるものでありその
詳しい説明は省略する。

【００６２】つぎに、前述した構成からなる本実施の形
態の作用について製造方法とともに図７から図１３によ
り説明する。

【００６３】図７から図１２は上型と下型とが閉じてキ
ャビティが形成された閉状態を示しており、図１３は上
型と下型とが開いて置き中子が着脱可能な開状態におけ
るキャビティ部位を示す説明図である。

【００６４】本実施の形態の鋳型１を用いて鋳物を形成
する場合には、まず、鋳造装置を駆動して、上型２６ａ
を下型２６ｂから離間させるとともに、往復動アクチュ
エータ３８，４６の各出力軸３８ａ，４６ａを後退させ
て引抜摺動中子４０の先端部に形成された切粉排出孔形
成突部４３および鋳抜き孔形成ピン４５をキャビティ２
８から離間した退避状態として鋳型１を図１３に示すよ
うに開状態とする。また、流路５３ｂを加熱手段４７と
して機能させるために所定の温度の加熱流体を流動させ
少なくとも下ダイ２７ｂを所定の温度に保持する。

【００６５】そして、この鋳型１の開状態で、置き中子
３０ａを上型２６ａの上ダイ２７ａの入子ピン２９ａに
ロボットなどでワンタッチで装着する。ついで、予め組
み合わせた置き中子３０ｂａ，３０ｂｂを下型２６ｂの
下ダイ２７ｂの入子ピン２９ｂにロボットなどでワンタ
ッチで装着する。

【００６６】つぎに、各入子ピン２９ａ，２９ｂに対す
る各置き中子３０ａ，３０ｂａ，３０ｂｂの装着が終了
したら、往復動アクチュエータ３８を駆動して往復動ア
クチュエータ３８の各出力軸３８ａを前進させ、引抜摺
動中子４０を所定位置へ前進させ、置き中子３０ａと引
抜摺動中子４０とを組み合わせる。ついで、往復動アク
チュエータ４６を駆動して往復動アクチュエータ４６の
各出力軸４６ａを前進させ鋳抜き孔形成ピン４５を所定
位置へ前進させる。

【００６７】つぎに、置き中子３０ａと引抜摺動中子４
０とを組み合わせた状態で上型２６ａを下型２６ｂに向
かって移動することにより型締めを行い上型２６ａと下
型２６ｂとが当接した閉状態とする。すると、上方に位
置する置き中子３０ａと下方に位置する置き中子３０ｂ
ａ，３０ｂｂが引抜摺動中子４０を挟持し、これらは入
子ピン２９ａ，２９ｂにより固定される。その結果、主
型２６の内部に、引抜摺動中子４０および置き中子３０
ａ，３０ｂａ，３０ｂｂを配設して中空形成可能なキャ
ビティ２８を具備する鋳型１が形成される。

【００６８】つぎに、鋳型１のキャビティ２８の内部に
アルミニウム合金からなる溶湯をスクイズキャストす
る。

【００６９】この時、アルミニウム合金からなる溶湯
は、鋳造装置のプランジャ４９により湯口４８に向かっ
て所定量が射出され、この射出された溶湯は、平面ほぼ
三日月状に形成されたランナー５１を介してゲート５２
からフランジ形成部３９へ注入される。このランナー５
１の形状とアルミニウム合金からなる溶湯をフランジ形
成部３９に連通するゲート５２からキャビティ２８の内
部へ注入することが溶湯の層流充填および指向性凝固を
適正に行ううえで好ましいことがシュミレーションによ
り確認できた。

【００７０】また、本実施の形態においては、溶湯をキ
ャビティ２８の内部へ注入する際に、加熱手段４７によ
り下ダイ２７ｂが所定の温度に保持可能とされているの
で、キャビティ２８へ最初に注入した溶湯の温度と、キ
ャビティ２８へ最後に注入した溶湯の温度との温度差を
少なくし、溶湯の指向性凝固をより確実に行うことがで
きる。

【００７１】つぎに、鋳型１のキャビティ２８の内部に
アルミニウム合金からなる溶湯をスクイズキャストした
ら、所定のタイミングで流路５３ｂに冷却流体を流通さ
せ、鋳型１を冷却する。

【００７２】そして、鋳型１を所定温度まで冷却した
ら、上型２６ａを下型２６ｂから離間させる。すると、
鋳物はその内部に位置する引抜摺動中子４０および置き
中子３０ａ，３０ｂａ，３０ｂｂに保持されてるので上
型２６ａとともに上昇し、下型２６ｂの下ダイ２７ｂの
入子ピン２９ｂが鋳物から離間する。ついで、往復動ア
クチュエータ４６を駆動して往復動アクチュエータ４６
の各出力軸４６ａを後退させることにより、鋳抜き孔形
成ピン４５が鋳物から離間する。ついで、往復動アクチ
ュエータ３８を駆動して往復動アクチュエータ３８の各
出力軸３８ａを後退させることにより、引抜摺動中子４
０が鋳物から離間する。そして、引抜摺動中子４０が鋳
物から離間すると、各押出しピン５４により、鋳物が上
型２６ａから分離し、その結果、鋳型１から鋳物が分離
する。そして、鋳物の内部には、上方に位置する入子ピ
ン２９ａに保持された置き中子３０ａと、下方に位置す
る入子ピン２９ｂから分離した置き中子３０ｂａ，３０
ｂｂが残るので、こられを人手などにより鋳物の内部か
ら分離することにより、鋳物が完成する。

【００７３】以下、前記動作を順次繰り返すことによ
り、前述したアルミデフケース２を形成するための一体
形成されたアルミデフフケース鋳物が順次形成される。

【００７４】なお、本実施の形態の鋳物１を用いた場合
の鋳物の成型サイクルは、ほぼ１１０秒程度であった。

【００７５】このように、本実施の形態によれば、主型
２６の内部に、引抜摺動中子４０および置き中子３０
ａ，３０ｂａ，３０ｂｂを配設するという簡単な構成
で、中空形成可能なキャビティ２８を容易に形成するこ
とができるとともに、成型した鋳物の内部に位置する引
抜摺動中子４０および置き中子３０ａ，３０ｂａ，３０
ｂｂを容易に分離することができるので、生産効率を確
実に向上させることができる。

【００７６】そして、アルミニウム合金により形成した
置き中子３０ａ，３０ｂａ，３０ｂｂは、繰り返し使用
することができるので、置き中子３０ａ，３０ｂａ，３
０ｂｂの耐久性を向上させることができるとともに、破
損しにくいので取り扱い性を向上させることができる。

【００７７】さらに、キャビティ２８のフランジ形成部
３９にゲート５２を設けることにより、アルミニウム合
金からなる溶湯の層流充填および指向性凝固を確実に行
うことができるので、その結果、いわゆる湯廻りが適正
かつ良好となり、アルミデフケース鋳物に引け巣（収縮
巣）が生じるのを防止することができ、歩留まりを向上
させることができる。

【００７８】さらにまた、加熱手段４７は、キャビティ
２８へ溶湯を充填完了するまで、キャビティ２８へ最初
に注入した溶湯の温度低下を確実に防止することができ
るので、アルミニウム合金からなる溶湯の指向性凝固を
より確実に行うことができる。

【００７９】また、置き中子３０ａの上面および置き中
子３０ｂの下面に形成されたオイル溝形成凸部３７は、
アルミデフケース鋳物に対する後加工によるアルミデフ
ケース２の内部の潤滑を行うための潤滑油の流路となる
オイル溝２４の形成を省くことができるので、アルミデ
フケース鋳物に対する内部の加工工数を低減することが
でき、その結果、アルミデフケース２を形成するために
必要な経済的負担を確実に低減することができる。

【００８０】なお、本発明は、前記実施の形態に限定さ
れるものではなく、必要に応じて変更することができ
る。

【００８１】

【発明の効果】以上説明したように本発明のアルミデフ
ケース鋳物の製造方法およびそれに用いる鋳型によれ
ば、主型の内部に、引抜摺動中子および置き中子を配設
するという簡単な構成で、中空形成可能なキャビティを
容易に形成することができるとともに、成型した鋳物の
内部に位置する引抜摺動中子および置き中子を容易に分
離することができるので、生産効率を確実に向上させる
ことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明に係るアルミデフケース鋳物の製造方
法およびそれに用いる鋳型により成型されたアルミデフ
ケース鋳物に各種の加工を施して得られるアルミデフケ
ースの実施の形態を示す正面図

【図２】 図１の左側面図

【図３】 図１のＡ−Ａ線に沿った断面図

【図４】 図１のＢ−Ｂ線に沿った断面図

【図５】 図１の背面図

【図６】 本発明に係るアルミデフケース鋳物の製造方
法およびそれに用いる鋳型により成型されたアルミデフ
ケース鋳物に各種の加工を施して得られるアルミデフケ
ースに対するデファレンシャルギアなどの取付状態およ
びアルミデフケースのトランスミッションに対する取付
状態の要部を示す説明図

【図７】 本発明に係るアルミデフケース鋳物の製造に
用いる鋳型の実施の形態の上型と下型とが閉じてキャビ
ティが形成された閉状態における要部の構造を示す一部
省略縦断面図

【図８】 図７の一部省略側半断面図

【図９】 図７の下型を分割面側から見て示す平面図

【図１０】 図７上型を分割面側から見て示す下面図

【図１１】 図７のキャビティ近傍の拡大縦断面図

【図１２】 図７の入子ピンの先端部に形成した位置決
め突起を示す部分拡大斜視図

【図１３】 本発明に係るアルミデフケース鋳物の製造
に用いる鋳型の実施の形態の上型と下型とが開いて置き
中子が着脱可能な開状態におけるキャビティ部位を示す
説明図

【符号の説明】

１ 鋳型 ２ アルミデフケース ６ 窓部 ２６ 主型 ２６ａ 上型 ２６ｂ 下型 ２７ ダイ ２７ａ 上ダイ ２７ｂ 下ダイ ２８ キャビティ ２９ａ、２９ｂ 入子ピン ３０ａ、３０ｂ、３０ｂａ、３０ｂｂ 置き中子 ３７ オイル溝形成凸部 ３８ 往復動アクチュエータ ３９ フランジ形成部 ４０ 引抜摺動中子 ４７ 加熱手段 ５３ａ、５３ｂ 流路 ４８ 湯口 ５１ ランナー ５２ ゲート

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 原野 英信 三重県亀山市和田町1012 柳河精機株式会 社亀山工場内 (72)発明者 中野 光晴 東京都西多摩郡瑞穂町高根字山下277 柳 河精機株式会社テクニカルセンター内

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アルミデフケースの回転軸心と軸心が一
   致するようにして車輪駆動軸が挿通され内部と外部とを
   連通する１対の環状のジャーナル部と、リングギアを取
   着するためにアルミデフケースの外周面に形成されアル
   ミデフケースの回転軸心に対して直交する方向に位置す
   るフランジ取着部と、内部の加工および組み立てを可能
   ならしめるためにアルミデフケースの外周面に形成され
   内部と外部とを連通する１つの窓部とを有し一体成型さ
   れたアルミデフケースを形成するために用いるアルミデ
   フケース鋳物の製造方法であって、 主型の内部に、引抜摺動中子および置き中子を配設して
   キャビティを具備する鋳型を形成し、この鋳型のキャビ
   ティにアルミニウム合金からなる溶湯をスクイズキャス
   トすることを特徴とするアルミデフケース鋳物の製造方
   法。
2. 【請求項２】 スクイズキャストを行う鋳造装置に取着
   され少なくとも一方が可動とされた開閉可能な金属製の
   １対の主型と、各主型に配設されその先端が所要の間隔
   を隔ててほぼ対向するようにして配設された金属製の１
   対の入子ピンと、各入子ピンのそれぞれの先端部に所要
   の間隔を隔てて着脱可能に取着される金属製の１対の置
   き中子と、前記各入子ピンの先端部に取着された各置き
   中子の間に挿脱可能とされ前記窓部を形成可能な金属製
   の引抜摺動中子とを有することを特徴とするアルミデフ
   ケース鋳物を製造するための鋳型。
3. 【請求項３】 前記置き中子をアルミニウム合金または
   樹脂により形成したことを特徴とする請求項２に記載の
   アルミデフケース鋳物を製造するための鋳型。
4. 【請求項４】 前記鋳型のキャビティのフランジ形成部
   にゲートを設けたことを特徴とする請求項２または請求
   項３に記載のアルミデフケース鋳物を製造するための鋳
   型。
5. 【請求項５】 前記鋳型のキャビティ近傍に、キャビテ
   ィに最初に注入した溶湯の温度低下を防止する加熱手段
   を設けたことを特徴とする請求項２乃至請求項４の何れ
   か１項に記載のアルミデフケース鋳物を製造するための
   鋳型。
6. 【請求項６】 前記置き中子にオイル溝を鋳造形成する
   ためのオイル溝形成凸部を設けたことを特徴とする請求
   項２乃至請求項５の何れか１項に記載のアルミデフケー
   ス鋳物を製造するための鋳型。