JPH10328783A - 鋳物砂の振動充填装置 - Google Patents

鋳物砂の振動充填装置

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JPH10328783A
JPH10328783A JP14021397A JP14021397A JPH10328783A JP H10328783 A JPH10328783 A JP H10328783A JP 14021397 A JP14021397 A JP 14021397A JP 14021397 A JP14021397 A JP 14021397A JP H10328783 A JPH10328783 A JP H10328783A
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JP
Japan
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flask
molding sand
vibration
clamp
holding
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Pending
Application number
JP14021397A
Other languages
English (en)
Inventor
Toru Daikuhara
徹 大工原
Koji Yanai
幸司 柳井
Itaru Matsuno
到 松野
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Isuzu Motors Ltd
Original Assignee
Isuzu Motors Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 剛性アップすることなく鋳物砂のきれいな円
運動を確保できる鋳物砂の振動充填装置を提供する。 【解決手段】 消失性模型1および鋳物砂2が収容され
たフラスコ3と、フラスコ3を載置する台座6と、台座
6にフラスコ3を挟むように設けられた左右の壁7a,
7bと、各壁7a,7bとフラスコ3とを係合するクラ
ンプ8と、各壁7a,7bにそれぞれ設けられた加振モ
ータ16、16とを備え、加振モータ16およびクラン
プ8の取付高さを消失性模型1および鋳物砂2が収容さ
れたフラスコ3の重心位置19の高さとした。起振点が
被加振体(消失性模型1および鋳物砂2が収容されたフ
ラスコ3)の重心位置19となるため、起振点と重心位
置19との高さの差(距離)に応じて生じるモーメント
が零になり、フラスコ3と起振点との相対的な揺れが小
さくなる。よって、フラスコ3内の鋳物砂2のきれいな
円運動を確保できる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、ロストフォーム法
に用いる鋳型を造形するための鋳物砂の振動充填装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】ロストフォーム法(フルモールド法とも
いう)とは、発泡スチロール等で消失性模型を作り、そ
の模型を鋳物砂中に埋め込んで鋳型とし、直接それに注
湯して溶湯を置換させて凝固させ、模型形状そのままの
鋳物を得る工法である。上記鋳型を造形する際には、鋳
物砂を高密度かつ均一に充填する必要があるため、図4
に示すような振動充填装置を用いている(特開平7-5179
9 号公報等参照)。
【0003】図示するように、この装置は、基盤a上に
バネbを介して設けられた振動テーブルcに、消失性模
型および鋳物砂が収容されたフラスコdをクランプeで
固定し、振動テーブルcをアンバランスウェイトf付き
の加振モータgによって加振することによってフラスコ
dを強制的に振動させ、内部の鋳物砂を円振動させてフ
ラスコd内に高密度かつ均一に充填するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記振動充填
装置は、次のような問題点が残されている。
【0005】(1) 加振モータgが被加振体(消失性模型
および鋳物砂が収容されたフラスコd)の重心位置hよ
り下方の振動テーブルcに取り付けられているため、フ
ラスコdはその下部が起振点となって振動される。この
ため、起振点と重心位置hとの高さの差(距離)に応じ
たモーメントが生じ、フラスコdが図4に仮想線で示す
ように揺れてしまい、内部の鋳物砂がきれいに円振動し
なくなってしまう。その様子を図5に示す。
【0006】図5(a) は加振モータgの周波数が25Hzの
ときのフラスコd内の IとIIの部分の鋳物砂の振動を示
し、図5(b) はモータ周波数比1.2 (振動数25Hz)のと
きのI乃至V の部分の鋳物砂の振動を示し、図5(c) は
モータ周波数比1.5 (振動数37.5Hz)のときの IとIIの
部分の鋳物砂の振動を示す。図示するように、加振モー
タgの周波数が小さいときには比較的きれいな円振動と
なるが、周波数が大きくなるとフラスコdが共振してし
まうためきれいな円振動とならず、鋳物砂の高密度性お
よび均一性が損なわれる。
【0007】なお、この対策としては、フラスコd、テ
ーブルcおよびモータg等の各部材の剛性およびクラン
プeの保持剛性を上げ、これらの共振を抑えることが考
えられるが、こうすると全体重量がアップするのみなら
ずそれに伴ってモータgのトルクもアップさせなければ
ならず、装置全体のコストアップとなる。
【0008】(2) また、上記クランプeは、加振モータ
gによって円振動(垂直方向+水平方向の二方向振動)
される振動テーブルcにフラスコdを強固に固定する機
能が要求される。しかし、図4に示すような縦型クラン
プでは、垂直方向のみからの保持固定であるため保持剛
性が低く、上記振動テーブルcにフラスコdを強固に保
持することが困難である。なお、この対策として、左右
方向の保持を別のクランプで行うようにすることも考え
らるが、高コスト化を招く。
【0009】(3) また、上記フラスコdはその後振動テ
ーブルcから取り外されて溶湯を注湯するエリアに移動
されるため、上記クランプeは容易に着脱できる機構で
なければならない。しかし、上記クランプeの解除に
は、クランプeを引上げた後に取付フランジiを避ける
べく水平方向に移動させる手間が必要であるため、一方
向のみの移動で解除できる簡素な構成のものが望まれて
いた。また、従来の縦型クランプeは、クランプ機構が
複雑となって砂詰まり等の故障の原因にもなる。
【0010】以上の事情を考慮して創案された本発明の
目的は、フラスコ等を剛性アップすることなく鋳物砂の
きれいな円運動を確保できる鋳物砂の振動充填装置を提
供することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成すべく本
発明に係る鋳物砂の振動充填装置は、消失性模型および
鋳物砂が収容されたフラスコと、該フラスコを載置する
台座と、該台座にフラスコを挟むように設けられた左右
の壁と、各壁とフラスコとを係合するクランプと、各壁
にそれぞれ設けられた加振モータとを備え、該加振モー
タおよび上記クランプの取付位置を消失性模型および鋳
物砂が収容されたフラスコの重心位置の高さとしたもの
である。
【0012】本発明によれば、起振点が被加振体(消失
性模型および鋳物砂が収容されたフラスコ)の重心位置
となるため、起振点と重心位置との高さの差(距離)に
応じて生じるモーメントが零になり、フラスコと起振点
との相対的な揺れ(図4)が小さくなる。よって、剛性
アップを図ることなくフラスコの共振を回避でき、その
内部の鋳物砂のきれいな円運動を確保できる。
【0013】また、上記クランプが、斜面を下に向けて
壁に設けられた逆テーパ部材と、斜面を上に向けてフラ
スコに設けられた正テーパ部材と、これら正・逆テーパ
部材を相互に押付けまたは離間させるアクチュエータと
からなっていてもよい。
【0014】こうすれば、アクチュエータによって正・
逆テーパ部材を相互に押し付けたとき、フラスコの底面
が台座に押し付けられるため、水平方向の保持と垂直方
向の保持とが同時に達成され、保持剛性が高まる。ま
た、クランプの解除は、正・逆テーパ部材をアクチュエ
ータにより相互に離間させればよいため、一方向のみの
移動でクランプを着脱でき、着脱の手間が少なくなる。
【0015】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を添付
図面に基いて説明する。
【0016】図1に示すように、この鋳物砂の振動充填
装置は、内部に発泡スチロール製等の消失性模型1およ
び鋳物砂2が収容された箱状のフラスコ3を有してい
る。フラスコ3は、四枚の側壁3aと一枚の底壁3bと
からなっており、基盤4上にバネ5(空気バネやコイル
スプリング等)を介して水平に配置された平板状の台座
6に載置されている。台座6には、フラスコ3の側壁3
aから所定間隔を隔てて、フラスコ3を挟むように配置
された垂直壁7a,7bが設けられている。
【0017】各垂直壁7a,7bとフラスコ3との間に
は、これらを係脱するクランプ8が設けられている。ク
ランプ8は、斜面9を下に向けて垂直壁7a,7bにそ
れぞれ設けられた逆テーパ部材10と、斜面11を上に
向けてフラスコ側壁3a,3aにそれぞれ設けられた正
テーパ部材12と、これら正・逆テーパ部材10、12
を相互に押付けまたは離間させるアクチュエータとして
の油圧シリンダ13とからなっている。
【0018】正・逆テーパ部材10、12は、図1(a)
に示すように、フラスコ3の左右に幅方向に所定間隔を
隔てて二個ずつ計四個配置されている。油圧シリンダ1
3は、図2にも示すように一方の垂直壁7aにのみ幅方
向に所定間隔を隔てて設けられ、その伸縮ロッド14の
先端に上記逆テーパ部材10が取り付けられている。な
お、正・逆テーパ部材10、12および油圧シリンダ1
3の数は、上記記載には限られず1個または複数であっ
てもよい。
【0019】この構成によれば、油圧シリンダ13の伸
縮ロッド14を伸長させれば、フラスコ3の底壁3bが
台座6上を滑って、正・逆テーパ部材10、12が相互
に押し付けられ、テーパの作用によりフラスコ3の底壁
3bが台座6に押し付けられるため、水平方向の保持と
垂直方向の保持とが同時に達成される。また、油圧シリ
ンダ13の伸縮ロッド14を収縮させれば、正・逆テー
パ部材10、12が離間するため、クランプ8の保持が
解放される。
【0020】なお、図1(a) に示すように、フラスコ3
の側壁3aと台座6の壁7bとの間にリターンスプリン
グ15を介設し、油圧シリンダ13の伸縮ロッド14の
収縮時に、スプリング15側の正・逆テーパ部材10、
12がそのバネ力によって自動的に離間するようにして
もよい。また、油圧シリンダ13を双方の垂直壁7a,
7bに設けて、双方の正・逆テーパ部材10、12をそ
れぞれ離間させるようにしてもよい。
【0021】各垂直壁7a,7bの外側には、フラスコ
3内の鋳物砂2に円振動を与えるための加振モータ16
がそれぞれ取り付けられている。各加振モータ16は、
垂直壁7a,7bに沿って水平方向に延びる回転軸17
を有している。これらの回転軸17は、平行に配置さ
れ、同方向に同速度で回転する。各回転軸17にはアン
バランスウェイト18が取り付けられている。この構成
によれば、加振モータ16が駆動されると、アンバラン
スウェイト18によりフラスコ3が加振され、内部の鋳
物砂が図1(b) の平面(垂直面)において円振動する。
【0022】上記加振モータ16およびクランプ8の取
付位置は、消失性模型1および鋳物砂2が収容されたフ
ラスコ3の重心位置19の高さに一致されている。すな
わち、加振モータ16の回転軸17の中心と、クランプ
8の正・逆テーパ部材10、12の各斜面9、11の中
心との高さが、被加振体(消失性模型1および鋳物砂2
が収容されたフラスコ3)の重心位置19の高さに設定
されている。
【0023】以上の構成からなる本実施形態の作用を述
べる。
【0024】本実施形態によれば、加振モータ16によ
る起振点の高さが、被加振体(消失性模型1および鋳物
砂2が収容されたフラスコ3)の重心位置の高さとなっ
ているため、起振点と重心位置19との高さの差(距
離)に応じて生じるモーメントが零になり、フラスコ3
と起振点との相対的な揺れが小さくなる。この結果、フ
ラスコ3等の剛性アップを図ることなくフラスコ3の共
振を回避でき、その内部の鋳物砂2がきれいに円運動す
る。その様子を図3に示す。
【0025】図3(a) は加振モータ16の周波数が25Hz
のときのフラスコ3内の I乃至IIIの部分(図1(b) 参
照)の鋳物砂2の振動を示し、図3(b) はモータ周波数
比1.2 (振動数30Hz)のときのフラスコ3内の I乃至II
I の部分の鋳物砂2の振動を示し、図3(c) はモータ周
波数比1.5 (振動数37.5Hz)のときのフラスコ3内のI
乃至III の部分の鋳物砂2の振動を示す。図示するよう
に、周波数が小さいときは勿論、周波数が大きくなって
もフラスコ3が共振しないため、きれいな円振動を確保
できる。詳しくは、加振モータ16の周波数が小さいと
きには小さな円振動となり、周波数が大きくなるとそれ
に応じて大きな円振動となる。
【0026】これに対し、図4に示す従来のものは、図
5に示すように加振モータgの周波数が小さいときには
比較的きれいな円振動となるものの、周波数が大きくな
るとフラスコdが共振してしまうため円振動が大きく乱
れてしまう。このため、従来のものは、フラスコd内の
鋳物砂の高密度性および均一性が損なわれていた。他
方、本実施形態によれば加振モータ16の周波数に拘ら
ず常に円振動を確保できるので、鋳物砂2の高密度性お
よび均一性が向上する。また、この効果は被加振体の重
量アップに繋がるフラスコ3等の剛性アップを図ること
なく達成できるので、加振モータ16のトルクアップが
不要となり、低コスト化を図ることができる。
【0027】また、上記クランプ8が、台座6の垂直壁
7a、7bに設けられた逆テーパ部材10と、フラスコ
3の側壁3a、3aに設けられた正テーパ部材12と、
これら正・逆テーパ部材10、12を相互に押付けまた
は離間させる油圧シリンダ13とからなっているので、
油圧シリンダ13の伸縮ロッド14を伸長させて正・逆
テーパ部材10、12を相互に押し付ければ、テーパの
作用によりフラスコ3の底壁3bが台座6に押し付けら
れて水平方向の保持と垂直方向の保持とが同時に達成さ
れる。よって、かかるクランプ8は、簡素な構成ながら
その保持剛性が高まり、加振モータ16によって円振動
(垂直方向+水平方向の二方向振動)される台座6にフ
ラスコ3を強固に固定できる。
【0028】また、クランプ8の解除は、油圧シリンダ
13の伸縮ロッド14を収縮させて正・逆テーパ部材1
0、12を相互に離間させればよい。すなわち、油圧シ
リンダ13の伸縮ロッド14の伸縮のみによってクラン
プ8を着脱でき、着脱の手間が少なくなる。このように
クランプ8の着脱性が向上するため、フラスコ3を台座
6から取り外して溶湯を注湯するエリアに移動する際、
その取り外しの作業性が向上する。また、上記クランプ
8は、正・逆テーパ部材10、12を突き合わせて保持
するようになっているため、その斜面9、11に多少鋳
物砂2が付着したところで性能が悪化することなく、極
めて実用的である。
【0029】
【発明の効果】以上説明したように本発明に係る鋳物砂
の振動充填装置によれば、次のような効果を発揮でき
る。
【0030】(1) 加振モータの周波数に拘りなくフラス
コ内の鋳物砂のきれいな円運動を確保できる。
【0031】(2) フラスコ等を剛性アップする必要がな
いので、装置全体の低コスト化を図ることができる。
【0032】(3) クランプは、簡素な構成で大きな保持
能力を発揮できると共に、一方向のみの移動で着脱でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態を示す鋳物砂の振動充填装
置の説明図であり、(a) は平面図、(b) は側面図であ
る。
【図2】図1のクランプの部分の拡大図である。
【図3】本実施形態のフラスコ内の鋳物砂の円振動の様
子を示す図である。
【図4】従来例を示す鋳物砂の振動充填装置の側面図で
ある。
【図5】従来例のフラスコ内の鋳物砂の円振動の様子を
示す図である。
【符号の説明】
1 消失性模型 2 鋳物砂 3 フラスコ 6 台座 7a 壁としての垂直壁 7b 壁としての垂直壁 8 クランプ 9 斜面 10 逆テーパ部材 11 斜面 12 正テーパ部材 13 アクチュエータとしての油圧シリンダ 16 加振モータ 19 重心位置

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 消失性模型および鋳物砂が収容されたフ
    ラスコと、該フラスコを載置する台座と、該台座にフラ
    スコを挟むように設けられた左右の壁と、各壁とフラス
    コとを係合するクランプと、各壁にそれぞれ設けられた
    加振モータとを備え、該加振モータおよび上記クランプ
    の取付位置を上記消失性模型および鋳物砂が収容された
    フラスコの重心位置の高さとしたことを特徴とする鋳物
    砂の振動充填装置。
  2. 【請求項2】 上記クランプが、斜面を下に向けて壁に
    設けられた逆テーパ部材と、斜面を上に向けてフラスコ
    に設けられた正テーパ部材と、これら正・逆テーパ部材
    を相互に押付けまたは離間させるアクチュエータとから
    なる請求項1記載の鋳物砂の振動充填装置。
JP14021397A 1997-05-29 1997-05-29 鋳物砂の振動充填装置 Pending JPH10328783A (ja)

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