(57)【要約】 【課題】湯口の形成において湯道の内壁面に余分な砂の付着を防止し、また砂塊による湯道の閉塞を防止して、出来上がる鋳物製品に砂噛みや湯回り不良を生じさせない湯口カッターを提供する。  【解決手段】板材より形成され、垂直方向の回転中心Ｃを中心にして上端部より下方に向かって刃巾が漸増するように形成された複数の外側切削刃部３６を有し、前記複数の外側切削刃部３６を前記回転軸Ｃの回りに回転させるとともに、上方に移動させることにより湯口の受け口４８を切削形成する鋳型の湯口カッターにおいて、外側切削刃部３６には、その上端部より前記回転中心Ｃに沿って切り欠かれ、前記外側切削刃部３６の上端部で切削された砂を前記回転中心Ｃに沿って落下させる落下促進部３８が形成されていること。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
板材より形成され、垂直方向の回転中心を中心にして上端部より下方に向かって刃巾が漸増するように形成された複数の外側切削刃部を有し、前記複数の外側切削刃部を前記回転中心の回りに回転させるとともに、上方に移動させることにより湯口の受け口を切削形成する鋳型の湯口カッターにおいて、
前記外側切削刃部には、その上端部より前記回転中心に沿って切り欠かれ、前記外側切削刃部の上端部で切削された砂を前記回転中心に沿って落下させる落下促進部が形成されていることを特徴とする鋳型の湯口カッター。
【請求項２】
請求項１において、前記落下促進部には、切り欠かれた内縁に、内側切削刃部が形成されていることを特徴とする鋳型の湯口カッター。  
【請求項３】
請求項１又は２において、前記落下促進部の下端部には、該落下促進部が切り欠かれて形成された空き幅より大きい空き幅を有する砂塊落とし部が形成されていることを特徴とする鋳型の湯口カッター。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
砂鋳型の湯口成形装置に取付けられて、湯口の受け口を切削形成するカッターに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、砂鋳型成形において溶湯を流し込む湯口は、鋳型造型後に別工程で完成される。この湯口は、まず模型と共に配置された湯口棒等により、模型方向が開放した縦湯口が、鋳型造型時に湯口の受け口となる方向に向かって予め形成される。そして、この縦湯口が形成された位置に合わせて湯口カッターで、受け口となる側から漏斗状に砂鋳型を切削し、受け口と縦湯口とを貫通させて砂鋳型に湯口を完成させる。この砂鋳型の湯口カッターとしての特許文献１によると、上部にほぼ逆Ｕ字状の曲線外縁部を形成したカッター基材と、該外縁部に沿って接着された耐摩耗材とからなる湯口カッターにおいて、耐摩耗材の外縁をカッター基材の曲線外縁よりも若干寸法内側に位置付けると共に、カッター基材の曲線外縁部の水平断面形状を耐摩耗材の切削エッジの回転軌跡に沿う形状にしている。この湯口カッターを垂直方向の回転軸を中心として水平回転させることにより、まず、耐摩耗材の切削エッジにより粗削りをし、次にカッター基材の外縁部で切削粗面を平滑にするものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−３１４０９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の一般的な湯口カッター１０２は、図８及び図９に示すように、略三角形の板状の両側の斜面に切削刃１０４が形成され、三角形の垂線方向を回転中心にして回転するようになっている。そして、予め形成された縦湯口４４に向かって鋳物砂をスクイズして形成された鋳型８を切削していくと、図１０及び図１１に示すように、受け口４８と縦湯口４４とを連通させる間際に縦湯口４４と受け口４８との境目１０８において、砂がまとまって分離し、砂塊４６となって湯口カッター１０２の先端に押し上げられるという現象が生じることがある。この砂塊が湯口カッター１０２の回転に伴って、該湯口カッター１０２の先端部で回転する（図１１参照）。そのため、湯道５０の内壁面に砂１０６が余分に付着したり、砂塊４６によって湯道が閉塞（図１２参照）したりする問題が生じる。このような状態のままで注湯すると製品に砂噛みや湯回り不良を生じるおそれがあった。特許文献１に記載される湯口カッターにおいても同様な問題が生じると考えられる。
【０００５】
本発明はかかる従来の問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、湯口の形成において湯道の内壁面に余分な砂の付着を防止し、また砂塊による湯道の閉塞を防止して、出来上がる鋳物製品に砂噛みや湯回り不良を生じさせない湯口カッターを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明の構成上の特徴は、板材より形成され、垂直方向の回転中心を中心にして上端部より下方に向かって刃巾が漸増するように形成された複数の外側切削刃部を有し、前記複数の外側切削刃部を前記回転中心の回りに回転させるとともに、上方に移動させることにより湯口の受け口を切削形成する鋳型の湯口カッターにおいて、前記外側切削刃部には、その上端部より前記回転中心に沿って切り欠かれ、前記外側切削刃部の上端部で切削された砂を前記回転中心に沿って落下させる落下促進部が形成されていることである。
【０００７】
請求項２に係る発明の構成上の特徴は、請求項１において、前記落下促進部には、切り欠かれた内縁に、内側切削刃部が形成されていることである。
【０００８】
請求項３に係る発明の構成上の特徴は、請求項１又は２において、前記落下促進部の下端部には、該落下促進部が切り欠かれて形成された空き幅より大きい空き幅を有する砂塊落とし部が形成されていることである。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によると、湯口の形成の際に、外側切削刃部を回転中心回りに回転させながら、鋳型の下側に先端部より切り込ませると、外側切削刃部の先端により切削された鋳型の砂は、湯口カッターの先端で押し上げられることなく落下促進部に沿って落下する。また、例えば、受け口と縦湯口との境目において砂がまとまって分離する場合でも、外側切削刃部の上端部が落下促進部によって複数に分かれていることから、外側切削刃部の上端部の切込みによって鋳物砂に割れ目が生じ、小さく落下し易い砂塊とすることができる。これによって、切削された砂が湯口の内壁面に付着することを防止し、砂噛みや湯回り不良のない高い精度の鋳物製品を提供することができる。
【００１０】
請求項２に係る発明によると、落下促進部に入った砂塊を内側切削刃部によって、さらに細かく砕くことができる。特に、縦湯口と貫通する間際に受け口と縦湯口との境目において、砂が塊となって分離した砂塊を細かく砕くことにより、砂塊による湯道の閉塞を防止することができる。これによって、切削時における切削された砂の落下を円滑に継続させることができ、さらに砂噛みや湯回り不良のない高い精度の鋳物製品を提供することができる。
【００１１】
請求項３に係る発明によると、落下促進部より空き幅の広い砂塊落とし部で、落下促進部に入って内側切削刃部に付着した砂塊を離脱させ、砂塊を湯口カッターから除去することにより、湯口の平滑な内壁面の形成を維持させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の鋳型の湯口カッターを使用した湯口の切削形成装置の実施例を示す概要図。
【図２】鋳型の湯口カッターの実施例を示す正面図。
【図３】同III-III断面図。
【図４】同湯口の形成工程を示す図。
【図５】同湯口の形成工程を示す図。
【図６】同形成工程における鋳型の湯口カッターの回転状態を示す平面図。
【図７】同形成工程により完成された湯口を示す図。
【図８】従来の鋳型の湯口カッターを示す正面図。
【図９】同回転状態を示す平面図。
【図１０】同湯口の形成工程を示す図。
【図１１】同湯口の形成工程を示す図。
【図１２】同形成工程で完成された湯口を示す図。
【発明を実施するための形態】
【実施例１】
【００１３】
本件発明にかかる鋳型の湯口カッターを使用した湯口形成装置の実施例を、図に基づいて以下に説明する。図１は湯口形成装置の概要図であり、図２は湯口カッターを示す正面図である。基台面４に載置された基礎テーブル６には鋳型８に対向して延在する一対の案内レール１０が形成され、案内レール１０には図略のスライダを下部に備えた移動台１２が案内レール１０に沿って移動可能に設けられている。移動台１２は、図略の駆動モータによって移動する。移動台１２には四隅に支持フレーム１４が立設され、支持フレーム１４の上端には取付けテーブル１６が水平に固定されている。取付けテーブル１６の中央には昇降シリンダ１８が組付けられ、昇降シリンダ１８の周囲には四本のガイドロッド２０が配設されている。昇降シリンダ１８のピストン部１８ａ及びガイドロッド２０の先端部は取付けテーブル１６の上方に対向する昇降テーブル２２の下端に固定されている。昇降シリンダ１８は、途中に電磁弁（図略）を備えた図略のパイプを介して油圧ポンプ（図略）に連通されている。各ガイドロッド２０は取付けテーブル１６に貫通立設されたガイド筒２４に夫々摺動自在に案内されている。昇降テーブル２２にはギヤボックス２６が設けられ、ギヤボックス２６の上部には軸受け２８が立設されている。この軸受け２８には図略のベアリングを介して垂直方向に延在する回転軸３０が支承されている。回転軸３０の基端部は図略のドリブンギヤ（傘歯車）が形成され、該ドリブンギヤは図略の駆動シャフトに設けられた図略のドライブギヤ（傘歯車）にギヤボックス２６内において噛合している。前記駆動シャフトは図略の駆動モータからの駆動トルクが伝えられる。回転軸３０の先端にはカッタホルダ３２が設けられ、カッタホルダ３２には湯口カッター３４が上方に向かって組み付けられている。
【００１４】
湯口カッター３４は、図２及び図３に示すように、回転中心Ｃより外側に向かって漸減するように傾斜させて形成された三角形の薄板材であり、両側の斜辺には夫々外側切削刃部３６が形成されている。先端部から回転中心Ｃに沿って切り欠かれることによって落下促進部３８が形成され、落下促進部３８の対向する内縁には夫々内側切削刃部４０が形成されている。落下促進部３８の下端部には円形状に切り抜かれた砂塊落とし部４２が形成されている。この砂塊落とし部４２の内径（空き幅）は落下促進部３８の空き幅よりも大きく形成されている。
【００１５】
次に、上記のように構成された湯口形成装置の作動について図に基づき以下に説明する。まず、湯口を形成する前提として、縦湯口等が形成される。これについては詳しくは説明しないが、鋳枠９には鋳造品の模型と模型側から受け口に向かって伸びる縦湯口を形成する湯口棒とが配置され、該鋳枠９内には鋳物砂が詰められる。鋳枠９に詰められた鋳物砂は、スクイズされてガス抜きが可能かつ砂が欠落しない硬さに固められ、模型及び湯口棒が抜脱される。湯口棒が抜脱された後には、図１及び図２に示す縦湯口４４が形成される。この縦湯口４４は、模型が抜脱された図略の空間部分に連通している。次に、鋳枠９が上下反転されて、図１に示すように、湯口の受け口側を下にして配置される。移動台１２が図略の駆動装置により案内レール１０に沿って移動され、湯口形成装置２の湯口カッター３４が縦湯口４４が形成された位置に対向させられる。
【００１６】
次に、前記駆動モータにより前記駆動シャフトを回転させ、回転軸３０を回転させることにより湯口カッター３４を水平回転させる。続いて、前記油圧ポンプにより昇降シリンダ１８のピストン部１８ａを上昇させ、昇降テーブル２２を上昇させて湯口カッター３４を鋳型８内に侵入させる（図４参照）。これによって、湯口の受け口４８を漏斗状に切削形成してゆく。
【００１７】
湯口カッター３４の先端は、鋳型８内に形成されていた縦湯口４４に到達し、縦湯口４４の端部（境目）を切削して受け口４８と縦湯口４４とを連通させる。また、受け口４８と縦湯口４４との境目１０８において砂がまとまって分離する場合でも、外側切削刃部３６の上端部が落下促進部３８によって複数に分かれていることから、外側切削刃部３６の上端部の切込みによって鋳物砂に割れ目が生じ、小さく落下し易い砂塊４６とすることができる。砂塊４６は、図５に示すように、落下促進部３８に沿って下方へ落下し、内側切削刃部４０によってさらに細かく砕かれる。そして、内側切削刃部４０に砂塊４６が付着しても、砂塊落とし部４２で落下促進部３８より空き幅が広くなっているので、砂塊４６は外れて落下する。
【００１８】
そして、受け口４８と縦湯口４４が貫通されることで湯口が完成する（図７参照）。なお、昇降シリンダ１８のピストン部１８ａが退縮されることにより昇降テーブル２２が下降され、完成された湯口から湯口カッター３４が抜き出されて、退避位置まで下降される。
【００１９】
上記構成の湯口カッター３４によると、湯口の形成の際に、外側切削刃部３６を回転中心Ｃ回りに回転させながら、鋳型８の下側に先端部より切り込ませると、外側切削刃部３６の先端により切削された鋳型８の砂は、落下促進部３８に沿って落下する。これによって、切削された砂が湯道の内壁面に付着することを防止し、砂噛みや湯回り不良のない高い精度の鋳物製品を提供することができる。
【００２０】
また、落下促進部３８に入った砂塊４６を落下促進部３８に形成された内側切削刃部４０によって、さらに細かく砕くことができる。特に、縦湯口４４と貫通する間際に縦湯口４４と受け口４８との境目１０８において、砂が塊となって分離した砂塊４６を細かく砕くことにより、砂塊４６による湯道の閉塞を防止することができる。これによって、切削時における切削された砂を円滑に落下させることができ、さらに砂噛みや湯回り不良のない高い精度の鋳物製品を提供することができる。
【００２１】
また、落下促進部３８より幅の広い砂塊落とし部４２で、落下促進部３８に入って内側切削刃部４０に付着した砂塊４６を離脱させ、砂塊４６を湯口カッター３４から迅速に除去することで、湯口の平滑な内壁面の形成を維持することができる。
【００２２】
なお、上記実施例において湯口カッターは一枚の三角形の板であり、三角形の両側の斜面に外側切削刃部が形成されているものとしたが、これに限定されず、例えば、湯口カッターは回転中心より１２０度ずつずらされて形成された３枚の三角形の板の集合体であり、各板の外側の縁に夫々外側切削刃部が形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
砂鋳型に下方から湯口を形成する湯口形成装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００２４】
２…湯口形成装置、８…鋳型、３４…湯口カッター、３６…外側切削刃部、３８…落下促進部、４０…内側切削刃部、４２…砂塊落とし部、４４…縦湯口、４８…受け口、Ｃ…回転中心。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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