JPH1052737A - 押し上げ鋳造方法及び押し上げ鋳造金型 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 キャビティ内に流入する溶湯にエアーを巻き
込ませず、かつ速やかに溶湯をキャビティ内に注ぎ込む
ことにより湯廻り不良を無くして、もって鋳造欠陥の無
い鋳造品を製造できる押し上げ鋳造方法及び鋳造鋳型を
提供する。 【解決手段】 注ぎ込まれた乱流状態の溶湯は、ストッ
パー部材１１にて一端堰止められ、ストッパー部材１１
の中空部分を流速を低く抑えられ流れるため、流れ出て
いく溶湯は整流化され、エアー巻き込みを有効に防止で
きる。ストッパー部材１１から流れ出た整流化された溶
湯は、横湯道４及び堰部５を徐々に充填した後、流路断
面積が広いキャビティ６を充填していく。この際、溶湯
が横湯道４及び堰部５を充填した後に、ストッパー部材
１１が溶けきるように設定しておけば、堰部５からの溶
湯の吹き上がりを防止しながら、キャビティ６を充填す
る際の溶湯の流速を速くすることができ、湯廻り性を向
上させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、キャビティ下部よ
り溶湯を注ぎ込む押し上げ鋳造方法及び押し上げ鋳造金
型に関し、特にキャビティに流入する溶湯中にエアーを
巻き込ませない技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、押し上げ鋳造方法において溶湯へ
のエアー巻き込みを防止するために、図７に示すような
鋳型６１が知られている（特開平３ー１０６５３７号公
報）。この従来の鋳型６１には、溶湯を注ぎ込む湯口６
２と、該湯口６２から溶湯をキャビティ６６まで導く縦
湯道６３，横湯道６４が形成されている。横湯道６４に
は溶湯を一時的に堰止める消失性湯道閉塞材７６が配設
され、かつ、消失性湯道閉塞材７６からキャビティ６６
に通じる湯道中に湯溜まり６８が設けられている。該湯
溜まり６８には、溶湯から除去されたエアーや、消失性
湯道閉塞材７６が溶けるときに発生したガスを排気する
排気管６９が設けられ、気体が除去された溶湯をキャビ
ティ６６に導く堰６５が設けられている。

【０００３】この鋳型を用いて鋳造する際には、注湯開
始時の乱流状態の溶湯の先頭流を消失性湯道閉塞材７６
で一時的に堰止めるため、注ぎ込まれた溶湯は湯道６
３，６４に充填される。その後、消失性湯道閉塞材７６
が溶湯の熱で消失し、堰止められていた溶湯は静かに湯
道を流れて湯溜まり６８に流れ込む。溶湯中に巻き込ま
れたエアーや不純物は湯溜まり６８にて除去され、溶湯
は堰６５を通過してキャビティ６６に注入される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の鋳型６１では、湯溜まり６８が堰６５の手前にある
ため堰６５でのエアー・異物の除去が不可能であり、完
全にエアーの巻き込みを防止することはできなかった。
また、消失性湯道閉塞材７６にて一時的に溶湯の流れが
止められ、かつ、湯溜まり６８から堰６５に流れる際に
絞りが設けられているため、溶湯の流動性が悪化し、キ
ャビティ６６の形状によっては湯廻り不良が発生する場
合があった。

【０００５】そこで、本発明は上述の問題点を解決する
ためになされたものであり、キャビティ内に流入する溶
湯にエアーを巻き込ませないようにし、かつ、速やかに
溶湯をキャビティ内に注ぎ込むことによって湯廻り不良
を無くすことができ、もって鋳造欠陥の無い鋳造品を製
造できる押し上げ鋳造方法及び押し上げ鋳造金型を提供
することを目的とする。

【０００６】また、請求項２に記載の発明では、簡便な
方法によって溶湯の流速を制御することが可能な押し上
げ鋳造方法を提供することを目的とする。

【０００７】さらに、請求項３に記載の発明では、金型
本体に改造を加えることなく溶湯の流速を制御すること
が可能な押し上げ鋳造方法を提供することを目的とす
る。

【０００８】また、請求項４に記載の発明では、湯道や
キャビティの形状に基づき多段階に溶湯の流速が制御可
能な押し上げ鋳造方法を提供することを目的とする。

【０００９】さらに、請求項５に記載の発明では、金型
本体に大きな改造を加えることなく、湯道やキャビティ
の形状に基づき多段階に溶湯の流速が制御可能な押し上
げ鋳造方法を提供することを目的とする。

【００１０】また、請求項６及び請求項７に記載の発明
では、湯道の断面積を変化させることなく溶湯の流速を
変化させることが可能な押し上げ鋳造方法及び押し上げ
鋳造金型を提供することを目的とする。

【００１１】さらに、請求項８に記載の発明では、請求
項６に記載の発明を実施するに当たり確実に請求項６に
記載の発明の効果が得られる押し上げ鋳造金型を提供す
ることを目的とする。

【００１２】また、請求項９に記載の発明では、より高
度に溶湯へのエアーの巻き込み及び湯廻り不良を防止す
ることができる押し上げ鋳造金型を提供することを目的
とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載された押し上げ鋳造方法は、湯口よ
り連続する湯道をキャビティの下部に連通させて前記湯
口より溶湯を注湯するに際し、前記湯道及び／又はキャ
ビティの形状に基づいて溶湯の流速を制御しながら溶湯
をキャビティに注入することを特徴とする。ここで、湯
道及び／又はキャビティの形状に基づいて溶湯の流速を
制御するとは、湯道及び／又はキャビティの形状から、
その部分を通過する際の溶湯の先端部が乱流状態になら
ないように溶湯の流速を制御することをいう。上記構成
によれば、湯道又はキャビティの形状に基づいて溶湯の
流速を制御するため、湯道の径が小さいところでは溶湯
の流速を遅くし、湯道の径が大きいところでは流速を速
くすることができるので、溶湯の先端は乱流とならずエ
アーを巻き込むことを極力抑えることができ、かつ、溶
湯を速くキャビティ内に供給して湯廻りを良くすること
ができる。

【００１４】また、請求項２に記載の押し上げ鋳造方法
では、溶湯の流速は前記湯道の断面積を変化させること
によって行われることを特徴とする。従って、簡便な方
法によって溶湯の流速を制御することができる。

【００１５】さらに、請求項３に記載の押し上げ鋳造方
法では、溶湯の熱で溶融可能であって所定の開口率及び
形状を有するストッパー部材を前記湯道に配設すること
によって、前記湯道の断面積を変化させることを特徴と
する。上記構成によれば、注湯された初期の溶湯は所定
の開口率を有するストッパー部材によって堰止められ流
速が低く抑えられる。従って、開口率を適宜決定すれば
溶湯が乱流にならず、エアーを巻き込むことがない。ま
た、ストッパー部材は溶湯の熱で溶けるため、溶けるま
での時間をストッパー部材の形状を適宜決定することに
よって調整すれば、所定時間経過後の溶湯の流速を速く
することができ、溶湯を速くキャビティ内に供給するこ
とができる。

【００１６】請求項４に記載の押し上げ鋳造方法では、
前記湯道内に先端部が挿入出可能な可動部材を配設する
ことによって、前記湯道の断面積を変化させることを特
徴とする。上記構成によれば、さらに、製品形状が複雑
なものであってもその都度溶湯の流速を制御することが
できるので、湯じわ・溶湯の飛散を防止することができ
鋳造欠陥を防止することができる。

【００１７】請求項５に記載の押し上げ鋳造方法では、
金型見切り面に耐熱シールを施し、揚がり部からキャビ
ティ内を加減圧することによって、溶湯の流速を制御す
ることを特徴とする。上記構成によれば、金型見切り面
が耐熱シールされているので揚がり部よりキャビティ内
を加減圧することによって溶湯の流速を制御することが
できる。従って、溶湯の流速を低く抑えるときには加圧
をし、流速を速める場合には減圧を行うことによって溶
湯の流速を適正な値とすることができるので、溶湯への
エアーの巻き込みを防止することができる。

【００１８】請求項６に記載の押し上げ鋳造法では、湯
口より連続する湯道をキャビティの下部に連通させて前
記湯口より溶湯を注湯する際に、前記湯道をキャビティ
下部に連通する箇所よりも延長させて湯溜まりを設け、
前記湯溜まりに注湯初期の溶湯を充填し、その後キャビ
ティ内に溶湯を充填することを特徴とする。上記構成に
よれば、注湯初期の乱流状態でエアーを巻き込んだ溶湯
は湯溜まりに流れキャビティ内に流れ込むことはない。
また、溶湯が堰を流れる際には同時に湯溜まりにも流れ
込むため、溶湯の流速を低く抑えることができエアーを
巻き込むことがない。さらに、湯溜まりに溶湯が充填さ
れた後は、溶湯の流速が速くなるため、キャビティ内の
湯廻り性を向上することができる。また、注湯初期の温
度が低い溶湯は、湯溜まりに流れ込みキャビティに流れ
込まないため湯廻り不良を効果的に防止することができ
る。

【００１９】請求項７に記載の押し上げ鋳造金型におい
ては、湯口より連続する湯道をキャビティの下部に連通
させ、前記湯道をキャビティ下部に連通する箇所よりも
延長させて湯溜まりを設けたことを特徴とする。上記構
成によれば、湯道を流れてきた溶湯は、まず湯溜まりに
流れるため上記した効果を確実に得ることができる。

【００２０】請求項８に記載の押し上げ鋳造金型では、
さらに、キャビティ下部に連通する箇所よりも延長させ
て設けた湯道の径を、キャビティ下部に連通する箇所よ
りも前の湯道の径よりも大きくしたことを特徴とする。
上記構成によれば、湯道を流れてきた溶湯は、堰部に流
れるよりも湯溜まりに流れ易いため上記した効果を確実
に得ることができる。

【００２１】請求項９に記載の押し上げ鋳造方法では、
湯口より連続する湯道をキャビティの下部に連通させて
前記湯口より溶湯を注湯する際に、溶湯の熱で溶融可能
であって所定の開口率及び形状を有するストッパー部材
を前記湯道に配設するとともに、前記湯道と金型外部を
繋ぐ通気路を金型に設け、該通気路より湯道内のエアー
を排気しながら溶湯を注湯することを特徴とする。上記
構成によれば、注湯する際に湯道のエアーは通気路から
簡単に外部に排気されるので溶湯に不規則な力が発生せ
ず、上述した請求項３に記載のストッパー部材による効
果とあいまって、溶湯にエアーが巻き込まれることがな
い。また、湯道内にエアーが滞留することがないため、
上述した請求項３に記載のストッパー部材による効果と
あいまって、より高度に溶湯の流動性が確保でき湯廻り
不良がより確実に防止される。

【００２２】

【発明の実施の形態】

第１の実施形態 次に、本発明の第１の実施形態を、図１を参照して説明
する。図１は、本発明に係る第１の実施形態を示す縦断
面図である。同図において符号１は本発明に係る押し上
げ鋳造金型であり、その金型１の上部には湯口２が設け
られており、該湯口２の下部には該金型１の内部におい
て縦湯道３が連通して下延されている。該縦湯道３は、
所定の位置にて横湯道４に連通している。該横湯道４
は、横方向に所定の長さ延長され曲折され、堰部５を介
してキャビティ６に連通している。該キャビティ６の上
部は揚がり部７と連通し、金型１の外部と連通してい
る。

【００２３】本実施形態では、縦湯道３に、図２に示す
ようなストッパー部材１１が配設されている。該ストッ
パー部材１１は中空円筒状の形状からなり、肉厚Ｔを変
化させることによって所定の開口率としている。該スト
ッパー部材１１は、溶湯の熱で溶融可能な材質からな
り、例えば溶湯よりＣＥ値が低い鋳鉄を用いることが好
ましい。鋳鉄製のストッパー部材１１を用いられること
によって、ストッパー部材１１が溶湯の熱で溶けたとし
てもキャビティ６に不純物が流れ込むことが無く製品性
状を良好に保つことができる。また、溶湯の温度及びス
トッパー部材１１の大きさから、ストッパー部材１１の
溶けるまでの時間が決まるため、ストッパー部材１１の
大きさを所定の大きさとすることによってストッパー部
材１１が溶けきるまでの時間を適宜決めることができ
る。なお、該ストッパー部材１１は、溶湯に流されない
ように配設する必要があり、そのために例えば、ストッ
パー部材１１の後ろにフィルタ（図示せず）を設け、こ
のフィルタによってストッパー部材１１を支えるように
してもよい。この場合には、フィルター部での開口率の
低下を考慮してストッパー部材１１の開口率を決定する
必要がある。

【００２４】次に、上記構成において押し上げ鋳造を行
う場合について説明する。まず、前記湯口２に溶湯が流
し込まれる。流し込まれた溶湯は、該湯口２の下部に連
通する前記縦湯道３を流下し、該縦湯道３の途中に配設
されたストッパー部材１１に達する。該ストッパー部材
１１に達した溶湯の一部は堰止められ、一部はストッパ
ー部材１１の中空部より流れていくことになる。即ち、
注ぎ込まれた乱流状態の溶湯は、ストッパー部材１１に
て一旦堰止められ、断面積が狭められているため、流速
を低く抑えられ流れていくことになる。従って、ストッ
パー部材１１を流れ出ていく溶湯は、整流化されている
ためエアーを巻き込むことを有効に防止することができ
る。また、堰止められた溶湯の一部は、縦湯道３を充填
するため、その後注ぎ込まれる溶湯にエアーが巻き込ま
れることを効果的に防止することができる。さらに、溶
湯中に既に巻き込まれたエアーは、縦湯道３を溶湯が充
填していく間に、溶湯から分離されていく。

【００２５】該ストッパー部材１１から流れ出た整流化
された溶湯は、横湯道４及び堰部５を徐々に充填した
後、キャビティ６を充填していくことになる。この際、
キャビティ６は、縦湯道３・横湯道４・堰部５に比較し
一般的に流路断面積が広いため、キャビティ６内を溶湯
が充填する場合には、湯廻りを良くすることが要求され
ている。そこで、溶湯が横湯道４及び堰部５を充填した
後に、前記ストッパー部材が溶けきるように設定してお
けば、堰部５からの溶湯の吹き上がりを防止しながら、
キャビティ６を充填する際の溶湯の流速を速くすること
ができ湯廻り性を向上させることができる。

【００２６】以上説明したように、溶湯の熱によって溶
融可能なストッパー部材１１を湯道に配設することによ
って、注湯初期の溶湯の流速を低く抑え、かつ、所定時
間経過後ストッパー部材１１の溶融後の溶湯の流速を速
くすることができる。これによって、溶湯へのエアーの
巻き込みを有効に防止しつつ、キャビティ６内における
湯廻り性を向上させることができる。

【００２７】なお、本実施形態ではストッパー部材を縦
湯道３に配設したが、これに限られるものではなく、キ
ャビティ６に至る途中であればどこでも良く、横湯道４
又は堰部５に設けてもよい。キャビティ６の下部の形状
が複雑な場合には、キャビティ６を充填する溶湯の流速
を低く抑える必要があるため、ストッパー部材１１をキ
ャビティ６に近い横湯道４若しくは堰部５に設けること
が好ましい。

【００２８】また、本実施形態では、ストッパー部材１
１に中空円筒状のものを用いたが、これに限られるもの
ではなく、所定の開口率を得られるものであればどのよ
うなものでも良く、例えば、パンチングメタルのように
板状の金属に複数の穴を設けたものでもよい。この場合
には、板の厚みを所定の厚みとしてやることによって溶
けるまでの時間を制御することになる。

【００２９】第２の実施形態 次に、本発明の第２の実施形態について、図３に基づい
て説明する。図中、第１の実施形態と同一の部分には同
一符号を付すこととして説明を省略する。本実施形態で
は、第１の実施形態のストッパー部材の代わりに、湯道
内に先端部が挿入出可能な可動部材としての可動式入れ
駒１２を縦湯道３に配設した点で異なる。該可動式入れ
駒１２は、図外の駆動装置によって湯道に挿入出可能と
なっている。従って、可動式入れ駒１２の挿入出量を適
宜調整することによって湯道の流路断面積を変化させる
ことができ、これによって溶湯の流速を制御することが
できる。

【００３０】上記金型２１を用いて押し上げ鋳造する場
合は、まず、注湯初期においては前記可動式入れ駒１２
を縦湯道３内に挿入し流路断面積を狭くする。従って、
注湯初期の乱流状態の溶湯は、可動式入れ駒１２によっ
て整流されエアー巻き込みが防止される。横湯道４・堰
部５が溶湯で充填された後、可動式入れ駒１２を湯道外
に引き抜くことによって溶湯の流速を速くすることがで
き、キャビティ６内における湯廻り性を向上することが
できる。この際、溶湯の注湯量によって注湯された溶湯
の先端がどの部位にあるのかがわかるため、取り鍋に鋳
込み重量測定装置を設け、その値によって可動式入れ駒
１２の引き抜くタイミングを決定することができる。

【００３１】以上説明したように、第２の実施形態で
は、可動式入れ駒１２の湯道内への挿入出量を制御する
ことによって溶湯の流速を制御し、第１の実施形態と同
様の効果を得ることができる。さらに、第２の実施形態
では、第１の実施形態と異なり任意に溶湯の流速を制御
することができるので、キャビティ６の形状が複雑な部
分を溶湯流が通過する時に、可動式入れ駒１２を湯道に
挿入し流速を抑えることによってキャビティ６内部での
エアー巻き込みを有効に防止できる。逆に、キャビティ
６の形状が複雑でなく、有効流路断面積が大きい部分に
おいては、可動式入れ駒１２を湯道から引き抜き湯道面
積を全開とする。このようにすることによって溶湯の流
速を上げることができ、湯廻り性を向上することができ
る。この場合に、どのように可動式入れ駒１２の挿入出
量を決めるかについては、キャビティ６の形状等に基づ
いて決定する必要があるが、一般的には、溶湯流の先端
部のレイノルズ数が臨界レイノルズ数を超えない範囲、
即ち溶湯流が乱流とならない範囲内で、レイノルズ数が
大きくなるように制御することが好ましい。

【００３２】第３の実施形態 次に、本発明の第３の実施形態について、図４に基づい
て説明する。第２の実施形態では、可動式入れ駒１２を
用いることによって流路断面積を変化させ流速を制御し
たのに対して、本実施形態では、揚がり部７の開口部に
図示しない加圧・吸引手段を設けて縦湯道３，横湯道
４，堰部５及びキャビティ６内を加・減圧することによ
って溶湯の流速を制御するものである。以下、相違する
点のみ説明する。

【００３３】本実施形態では、湯口２からキャビティ６
に至る湯道の気密性を確保するために、湯口２からキャ
ビティ６に至る湯道に接した又は近傍の見切り面に、湯
口２・縦湯道３・横湯道４・堰部５・キャビティ６・揚
がり部７の順に連通するように耐熱シール１３が施され
ている。揚がり部７の開口部には、図示しない加圧・減
圧手段が連通されている。ここで、加圧・減圧手段とし
ては、種々のものが使用可能であり、例えば吸排気ポン
プを連通すればよい。

【００３４】上記金型３１を用いて押し上げ鋳造する場
合は、まず、注湯初期においては前記加圧・減圧手段を
作動させ、湯道３，４・堰部５・キャビティ６・揚がり
部７を加圧する。湯道３，４内が加圧されると、溶湯の
流速は低くなるため溶湯の先端部は乱流状態から層流状
態となり溶湯へのエアーの巻き込みを防止することがで
きる。溶湯が縦湯道３・横湯道４・堰部５を充填するま
で、加圧状態を続け溶湯の流速を低く抑える。溶湯が縦
湯道３・横湯道４・堰部５を充填した後に、加圧状態を
解き、減圧状態としてやることによってキャビティ６内
の溶湯の湯廻り性を向上することができる。この際、溶
湯の注湯量によって注湯された溶湯の先端がどの部位に
あるのかがわかるため、取り鍋に鋳込み重量測定装置を
設け、その値によって加圧・減圧のタイミングを取るこ
とができるのは第２の実施形態と同様である。

【００３５】以上説明したように、第３の実施形態で
は、揚がり部７に接続した加圧・減圧手段によって湯道
内の圧力を制御することによって溶湯の流速を制御し、
第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。ま
た、第３の実施形態においても、第２の実施形態と同様
に任意に溶湯の流速を制御することができるので、キャ
ビティ６の形状が複雑な部分を溶湯流が通過する時に、
キャビティ６内を加圧し溶湯の流速を抑え、逆に、キャ
ビティ６の形状が複雑でなく、溶湯の流路断面積が大き
い場合には、キャビティ６内を減圧して溶湯の流速を速
くし、湯廻り性を向上させることができる。さらに、本
第３の実施形態では、第２の実施形態に比較しキャビテ
ィ６内を減圧することによって溶湯の流速を何もしない
場合（第２の実施形態の、可動式入れ駒１２を湯道より
引き抜いた場合）よりも速くすることができる点で優れ
ており、流速の調整幅が大きい点で優れている。また第
２の実施形態では、金型本体２１に可動式入れ駒１２を
配設しなければならないが、本第３の実施形態では、見
切り面に耐熱シールを施し、揚がり部の開口部に加圧・
減圧手段を設けるだけでよいので既存の鋳造設備にも小
さな改良で適用可能である点で優れている。なお、第２
の実施形態と第３の実施形態を組み合わせて、第３の実
施形態に可動式入れ駒を設けることも可能である。これ
によって、よりきめ細かい流速の制御が可能となる。

【００３６】第４の実施形態 次に、本発明の第４の実施形態について、図５に基づい
て説明する。本実施形態における金型４１では、第１の
実施形態に比較し、横湯道４を堰部５を越えて延長し、
その端部に湯溜まり８を設けている点及びストッパー部
材が湯道に配設されていない点で異なり、他の部分につ
いては同一である。

【００３７】上記金型４１を用いて押し上げ鋳造を行う
場合について説明する。本実施形態では、湯口２に注が
れた溶湯は、該湯口２に連通する縦湯道３を流下し、横
湯道４に至る。横湯道４を流れる溶湯は、堰部５に流れ
込む前にさらに横湯道４ｂを流れ、湯溜まり８に流れ込
む。この場合、堰部５の後の横湯道４ｂの直径Ｄ２を、
堰部５手前の横湯道４ａの直径Ｄ１に比較し大きくして
おけば、確実に注湯初期の溶湯を湯溜まり８に導くこと
ができる。従って、注湯初期の温度が低くエアーを巻き
込んだ溶湯が、キャビティ６に流入することなく湯溜ま
り８に流入することとなり、キャビティ６内の湯廻りを
良くするとともにエアーを巻き込んだ溶湯がキャビティ
６内に流入することを防止できる。また、溶湯が横湯道
４ｂを充填するまで、堰部５に流入せず、堰部５に溶湯
が流入する際には、湯溜まり８に流入しながら堰部５に
流入するため溶湯の流速を低く抑えることができる。ま
た、湯溜まり８が溶湯で充填されると、その後の溶湯は
全てキャビティ６に流れ込むこととなり、溶湯の流速が
上がりキャビティ６内の湯廻りを向上させることができ
る。

【００３８】なお、本実施形態では、湯溜まり８を一つ
だけ、横湯道４の延長部に設けているが、湯溜まり８は
キャビティ６の形状に基づいて複数設けることが可能で
ある。

【００３９】第５の実施形態 次に、本発明の第５の実施形態について、図６に基づい
て説明する。本実施形態における金型５１では、縦湯道
３に接した又は近傍の見切り面に、０．１〜０．２ｍｍ
の隙間１４が設けられている。該隙間１４には複数本に
分岐した通気路１５の一端がそれぞれ接続されており、
該通気路１５の他端は金型本体１の外部に解放されてい
る。そして、この隙間１４の下方において、縦湯道３内
に第１の実施形態と同様のストッパー部材１１が配設さ
れている。該ストッパー部材１１は中空円筒状の形状か
らなり、肉厚Ｔを変化させることによって所定の開口率
としている。また、該ストッパー部材１１は、溶湯の熱
で溶融可能な材質からなり、例えば溶湯よりＣＥ値が低
い鋳鉄を用いることが好ましい点についても第１の実施
形態と同様である。

【００４０】上記金型５１を用いて押し上げ鋳造を行う
場合について説明する。まず、湯口２に溶湯が注がれる
と、溶湯は縦湯道３内のエアーを金型５１の内部から押
し出しながら、縦湯道３を流下する。縦湯道３内のエア
ーは、容易に金型５１の外部に押し出されるため、溶湯
先端部に働く不規則な力は低く抑えることができる。従
って、溶湯先端部に生じる振動は小さく溶湯先端は乱流
状態になりにくく、溶湯にエアーが巻き込まれることを
防止することができる。また、従来の金型においては、
縦湯道３内では、一旦エアーが溶湯に巻き込まれると、
常に湯口２から溶湯が流下しているためエアーが湯口か
ら抜けることは困難である。従って、巻き込まれたエア
ーは溶湯とともに流されるか、縦湯道３の内壁に付着し
滞留する場合がある。しかしながら、本実施形態による
と、このようなエアーは見切り面の隙間１４から通気路
１５を通って外部に排気され縦湯道内に滞留することが
なく、エアーが湯道内に滞留することによる湯廻り不良
も防止することができる。従って、本実施形態によれ
ば、溶湯へのエアーの巻き込みを防止しつつ、キャビテ
ィ６内の湯廻りを確保することができる。

【００４１】さらに、本実施形態においては、隙間１４
の下方において、縦湯道３内に第１の実施形態と同様の
ストッパー部材１１が配設されている。従って、このス
トッパー部材１１が第１の実施形態と同様に、縦湯道３
を流下する溶湯流を整流化して隙間１４の下方における
エアーの巻き込みを効果的に防止する。そして、溶湯が
横湯道４及び堰部５を充填した後にストッパー部材１１
が溶湯の熱で溶けきるように設定されているために、キ
ャビティ６を充填する際の湯廻り性を向上させることが
できる。このように、本実施形態においては、隙間１
４，通気路１５による縦湯道３からの排気の効果とあい
まって第１の実施形態と同様のストッパー部材１１によ
る溶湯の制御の効果が得られるため、より高度に溶湯へ
のエアーの巻き込み及び湯廻り不良を防止することがで
きる。

【００４２】なお、本実施形態では通気路１５の他端
が、金型５１の外部に解放されているが、解放口を排気
装置に接続し、積極的に湯道内のエアーを排気するよう
にしてもよい。この場合には、溶湯を湯口２より注ぎ込
む前に、縦湯道３内のエアーを排気しておくことが好ま
しい。このようにすれば、注湯前に縦湯道３内のエアー
が排気されているため、溶湯にエアーを巻き込むことが
ない。

【００４３】また、本実施形態では見切り面の隙間１４
を、縦湯道３に接する又は近傍の見切り面に設けたが、
これに限られるものではなく、キャビティ６に至る湯道
内であればどの箇所にも設けてもかまわない。ただし、
溶湯の乱れは縦湯道３内で最も激しく生じるため、縦湯
道３に接する又は近傍の見切り面に設けることが好まし
い。さらに、本実施形態ではストッパー部材１１を隙間
１４の下方の縦湯道３内に配設しているが、ストッパー
部材１１は隙間１４の上方の縦湯道３内に配設しても良
く、横湯道４又は堰部５に設けてもよい。キャビティ６
の下部の形状が複雑な場合には、キャビティ６を充填す
る溶湯の流速を低く抑える必要があるため、ストッパー
部材１１をキャビティ６に近い横湯道４若しくは堰部５
に設けることが好ましい。

【００４４】以上、説明したように本発明は、種々の実
施形態で実施可能であり、上記の各実施形態に限られる
ものではない。また、湯道には適宜湯溜まり・フィルタ
ーを配設することが可能である。

【００４５】

【発明の効果】請求項１の発明に係る押し上げ鋳造方法
では、湯道及び／又はキャビティの形状に基づいて溶湯
の流速が制御されるため、溶湯にエアーが巻き込まれ
ず、かつ、速やかに溶湯をキャビティ内に注ぎ込まれる
ため湯廻り不良を無くすことができ、もって鋳造欠陥の
無い鋳造品を製造できる。

【００４６】また、請求項２の発明に係る押し上げ鋳造
方法では、湯道の断面積を変化させることによって溶湯
の流速を制御するため、簡便な方法によって溶湯の流速
を制御することができる。

【００４７】請求項３の発明に係る押し上げ鋳造方法で
は、溶湯の熱で溶融可能であって所定の開口率・形状を
有するストッパー部材を湯道に配設することによって湯
道の断面積を変化させることができるため、金型本体に
改造を加えることなく溶湯の流速を制御することができ
る。

【００４８】請求項４の発明に係る押し上げ鋳造方法で
は、湯道内に先端部が挿入出可能な可動部材を配設する
ことによって前記湯道の断面積を変化させるため、湯道
やキャビティの形状に基づき多段階に溶湯の流速が制御
できる。

【００４９】請求項５に係る発明では、金型見切り面に
耐熱シールを施し、揚がり部からキャビティ内を加減圧
することによって溶湯の流速を制御するため、金型本体
に大きな改造を加えることなく、湯道やキャビティの形
状に基づき多段階に溶湯の流速が制御できる。

【００５０】請求項６及び７に係る発明では、湯道をキ
ャビティ下部に連通する箇所よりも延長させて湯溜まり
を設けるのみで、溶湯の流速を変化させることができ
る。

【００５１】請求項８に係る発明では、キャビティ下部
に連通する箇所よりも延長させて設けた湯道の径を、キ
ャビティ下部に連通する箇所よりも前の湯道の径よりも
大きくしているため、請求項７に係る発明を実施するに
当たり確実に請求項７に係る発明の効果が得られる。

【００５２】請求項９に係る発明では、溶湯の熱で溶融
可能であって所定の開口率・形状を有するストッパー部
材を湯道に配設するとともに、前記湯道と金型外部を繋
ぐ通気路を金型に設け、該通気路より湯道内のエアーを
排気しながら溶湯を注ぎ込むため、より高度に溶湯への
エアーの巻き込み及び湯廻り不良を防止することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態に係る鋳造金型を示す
縦断面図である。

【図２】図１に示す鋳造金型の湯道に配設されるストッ
パー部材を拡大図示したものである。

【図３】本発明の第２の実施形態に係る鋳造金型を示す
縦断面図である。

【図４】本発明の第３の実施形態に係る鋳造金型を示す
縦断面図である。

【図５】本発明の第４の実施形態に係る鋳造金型を示す
縦断面図である。

【図６】本発明の第５の実施形態に係る鋳造金型を示す
縦断面図である。

【図７】従来技術における鋳造鋳型を示す縦断面図であ
る。

【符号の説明】

１，２１，３１，４１，５１ 金型 ２ 湯口 ３ 縦湯道 ４ 横湯道 ５ 堰部 ６ キャビティ ７ 揚がり部 １１ ストッパー部材 １２ 可動部材 １３ 耐熱シール １４，１５ 通気路

フロントページの続き (72)発明者 轟 二貢雄 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 中山 雅夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 山口 英二 愛知県豊川市穂ノ原３丁目１番 新東工業 株式会社内 (72)発明者 安藤 之一 愛知県豊川市穂ノ原３丁目１番 新東工業 株式会社内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 湯口より連続する湯道をキャビティの下
   部に連通させて前記湯口より溶湯を注湯する押し上げ鋳
   造方法において、 前記湯道及び／又はキャビティの形状に基づいて前記溶
   湯の流速を制御しながら前記溶湯を鋳込むことを特徴と
   する押し上げ鋳造方法。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の押し上げ鋳造方法であ
   って、 前記溶湯の流速の制御は前記湯道の断面積を変化させる
   ことによって行われることを特徴とする押し上げ鋳造方
   法。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の押し上げ鋳造方法であ
   って、 溶湯の熱で溶融可能であって所定の開口率・形状を有す
   るストッパー部材を前記湯道に配設することによって、
   前記湯道の断面積を変化させることを特徴とする押し上
   げ鋳造方法。
4. 【請求項４】 請求項２に記載の押し上げ鋳造方法であ
   って、 前記湯道内に先端部が挿入出可能な可動部材を配設する
   ことによって、前記湯道の断面積を変化させることを特
   徴とする押し上げ鋳造方法。
5. 【請求項５】 請求項１に記載の押し上げ鋳造方法であ
   って、 金型見切り面に耐熱シールを施し、揚がり部からキャビ
   ティ内を加減圧することによって、前記溶湯の流速を制
   御することを特徴とする押し上げ鋳造方法。
6. 【請求項６】 湯口より連続する湯道をキャビティの下
   部に連通させて前記湯口より溶湯を注湯する押し上げ鋳
   造方法において、 前記湯道を前記キャビティの下部に連通する箇所よりも
   延長させて湯溜まりを設け、前記湯溜まりに注湯初期の
   溶湯を充填し、その後前記キャビティ内に溶湯を充填す
   ることを特徴とする押し上げ鋳造方法。
7. 【請求項７】 湯口より連続する湯道をキャビティの下
   部に連通させてなる押し上げ鋳造金型において、 前記湯道を前記キャビティの下部に連通する箇所よりも
   延長させて湯溜まりを設けたことを特徴とする押し上げ
   鋳造金型。
8. 【請求項８】 請求項７に記載の押し上げ鋳造金型であ
   って、 前記キャビティの下部に連通する箇所よりも延長させて
   設けた湯道の径を、前記キャビティの下部に連通する箇
   所よりも前の湯道の径よりも大きくしたことを特徴とす
   る押し上げ鋳造金型。
9. 【請求項９】 請求項３に記載の押し上げ鋳造方法であ
   って、 前記湯道と金型外部を繋ぐ通気路を金型に設け、該通気
   路より湯道内のエアーを排気しながら溶湯を鋳込むこと
   を特徴とする押し上げ鋳造方法。