(57)【要約】【課題】小さな異物の混入を防止でき、かつ溶湯の注入圧力に耐する充分な強度と剛性とを有する金網フィルタと、該金網フィルタを用いる車両用ホイールの鋳造金型とを提案する。【解決手段】線径が０．３０ｍｍφ〜０．５０ｍｍφであり且つ目開きが０．４ｍｍ〜０．８ｍｍである金網から成形され、底端外径に対して頭端外径が５％〜３０％であり、且つ前記底端外径に対して高さが１０％〜５０％である截頭円錐形の金網フィルタ１である。そして、金網フィルタ１の底部外周縁４を乗載する環状支持段部３５を備えた意匠側金型２１と、該環状支持段部３５に支持された金網フィルタ１の頭部２に当接するフィルタ支持突部３６を備えた裏側金型２２とを備えてなる鋳造金型２０である。金網フィルタ１の高い濾過作用を維持できることから、所望の車両用ホイールを安定して成形でき得る。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型のキャビティ内へ溶湯が注入される湯口に配設され、該溶湯に含有する異物が金型のキャビティ内へ混入することを防ぐための金網フィルタにおいて、
線径が０．３０ｍｍφ〜０．５０ｍｍφであり且つ目開きが０．４ｍｍ〜０．８ｍｍである金網から成形され、前記キャビティ側へ突出する截頭円錐形を成し、該截頭円錐形の底端外径に対して頭端外径が５％〜３０％であり、且つ前記底端外径に対して高さが１０％〜５０％であるものとしたことを特徴とする金網フィルタ。
【請求項２】
截頭円錐形の底端外径が、４０ｍｍφ〜８０ｍｍφであり、高さが、５ｍｍ〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項１に記載の金網フィルタ。
【請求項３】
截頭円錐形の底端から外方へ延出する円環状の鍔部を備えていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の金網フィルタ。
【請求項４】
略中央に湯口を具備し、車両用ホイールのキャビティを画成する意匠側成形面が形成された意匠側金型と、該意匠側金型に対向するように配設され、前記キャビティを画成する裏側成形面が形成された裏側金型とを備えた車両用ホイールの鋳造金型において、
意匠側金型が、その湯口に、上記した請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の金網フィルタの底部外周縁を乗載して支持する環状支持段部を備え、
裏側金型が、意匠側金型の湯口に対向するように突成され、前記キャビティを画成した状態で、意匠側金型の環状支持段部に支持された前記金網フィルタの頭部に当接するフィルタ支持突部を備えていることを特徴とする金網フィルタを用いる車両用ホイールの鋳造金型。
【請求項５】
裏側金型のフィルタ支持突部は、金網フィルタの頭部に当接し、該当接した状態で金網フィルタの頭部より外方へ突出しないように形成された先端当接面部を備えていることを特徴とする請求項４に記載の金網フィルタを用いる車両用ホイールの鋳造金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型のキャビティに溶湯を注入する湯口に配設される金網フィルタ、および該金網フィルタを配設する金網フィルタを用いる車両用ホイールの鋳造金型に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋳造成形に用いられる鋳造金型には、その内部に形成されたキャビティ内へ溶湯を注入するための湯口が設けられており、その湯口にはフィルタを配設することが一般的となっている。このフィルタは、溶湯に含有するノロやスラグなどの異物が、キャビティ内へ混入することを防ぐ目的で配設される。ここで、前記異物の混入によって、製品の力学的特性や品質等が低減する傾向を示す。そのため、キャビティ内への異物混入を防止することにより、所望の製品を安定して生産することができる。
【０００３】
このようなフィルタとして、例えば特許文献１のように、金網から形成した金網フィルタが提案されている。この金網フィルタの具体例として、下方へ突出する円錐台形（截頭円錐形）を成し、さらにその頭部が上方へ突出する円錐台形を成す構成が提案されている。ここで、金網フィルタの金網には、メッシュ数（２５．４ｍｍ間の線数）が１０本、線径が０．５５ｍｍφのものを使用している。そして、この金網は、平織状のものであることから、前記メッシュ数と線径とにより目開きが１．９９ｍｍであることが明白である。
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０７４３７号公報（段落番号「００１１」〜「００１３」、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、金網フィルタは、その目開きによって濾過可能な異物のサイズが決まることから、目開きにより濾過性能が決まると言える。そのため、金網フィルタとしては、その目開きの小さいものを用いることによって、キャビティ内へ異物の混入を防ぐ効果が高くなる。ここで、金網は、目開きが小さくなるに伴って、線径が小径化する傾向にある。しかし、線径が小さくなるに従って、金網の強度や剛性が低下してしまう。強度や剛性が低下すると、溶湯の注入圧力によって変形し易くなり、該変形によって生じた隙間などから異物の侵入が懸念される。すなわち、目開きを小さくして濾過性能を向上することと、強度や剛性を向上して変形を抑制することとは、互いに反していることから、その両立には限界があった。
【０００６】
例えば、上記した特許文献１の構成にあっては、線径が０．５５ｍｍφであり且つ目開きが１．９９ｍｍの金網フィルタを用いており、強度や剛性と目開きとのバランスを考慮して設定されていると言える。しかしながら、目開きが１．９９ｍｍでは、これ以下のサイズの異物は通過しまうため、当該異物の混入によって、品質や力学的特性には限界がある。異物混入を防止する濾過性能の向上のためには、上記のように、目開きを小さくすれば良いが、線径の小径化による強度と剛性の低下を生じてしまう。この従来構成では、上記のように円錐台形を成すことによって剛性や強度の向上効果が生じ得ると考えられるが、該円錐台形とすることのみの向上効果には限界がある。そのため、前記のように線径が０．５５ｍｍφの金網フィルタを用いることが必要であったと言える。そして、この従来構成では、目開きが１．９９ｍｍであることによって、鋳造による製品の品質に限界が生じている。例えば、車両用ホイールは安全性への要求が極めて高い製品であることから、品質の安定性とその向上が希求されており、これに伴って前記した濾過性能の向上が強く求められている。そのため、濾過性能の向上と強度や剛性の向上という相反する性能を両立させることが必要となっている。
【０００７】
本発明は、上述した問題点を解決し、比較的小さな異物の混入を防止でき、かつ溶湯の注入圧力に耐する充分な強度と剛性とを有する金網フィルタと、該金網フィルタを用いる車両用ホイールの鋳造金型とを提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、金型のキャビティ内へ溶湯が注入される湯口に配設され、該溶湯に含有する異物が金型のキャビティ内へ混入することを防ぐための金網フィルタにおいて、線径が０．３０ｍｍφ〜０．５０ｍｍφであり且つ目開きが０．４ｍｍ〜０．８ｍｍである金網から成形され、前記キャビティ側へ突出する截頭円錐形を成し、該截頭円錐形の底端外径に対して頭端外径が５％〜３０％であり、且つ前記底端外径に対して高さが１０％〜５０％であるものとしたことを特徴とする金網フィルタである。
【０００９】
ここで、金網フィルタを構成する金網としては、平織のものや綾織のものが好適に用い得る。そして、本発明の金網フィルタは、金網をプレス加工等により截頭円錐形に絞り成形してなるものが好適に用い得る。また、截頭円錐形の底端は、該截頭円錐形の傾斜する部位（以下、傾斜部という）の底側周端であり、頭端は、傾斜部の頭側周端である。
【００１０】
かかる構成にあっては、目開きを０．４ｍｍ〜０．８ｍｍとすることにより、これより大きい異物が混入することを防止できると共に、截頭円錐形を成すことにより、比較的高い剛性と強度を有し、溶湯の注入圧力によって変形してしまうことなどを防ぐ効果が向上するため、前記異物混入の防止作用を充分に維持でき得る。ここで、截頭円錐形としては、発明の鋭意研鑽によって達成することができた形状であり、該截頭円錐形の底端外径と頭端外径との比率と、底端外径と高さとの比率とを規定して、当該截頭円錐形の形態を定めている。このような形態の截頭円錐形の金網フィルタは、例え、本構成の様に比較的細径な金属線からなる金網フィルタにあっても、前記のように溶湯の注入圧力に耐する充分な強度と剛性とを発揮し得る。
【００１１】
ここで、金網フィルタを構成する金網として、目開きが０．４ｍｍより小さいと、線形のさらに小さい金属線を用いることを要し、溶湯の注入圧力に耐する強度と剛性を得ることができない。逆に目開きが０．８ｍｍより大きいと、上記のように比較的大きな異物が混入し易くなるため、品質などの向上効果が低減してしまう。例えば、車両用ホイールは、近年、品質や力学的特性などの向上とこれらの安定性とが求められており、これに伴って、該車両用ホイールの鋳造成形の際に、異物の混入を可及的に低減することが強く求められている。本構成によれば、目開きを０．４ｍｍ〜０．８ｍｍとすることにより、異物の混入を充分に抑制することができ、所望の力学的特性や品質の車両用ホイールを安定して鋳造成形することができ得る。尚、目開きとしては、０．７ｍｍ以下としたものが一層好適に用い得る。また、目開きを０．５ｍｍ以上として、本発明の範囲内で比較的大きな線径の金属線を用いることによって、剛性を向上したものも好適に用い得る。
【００１２】
また、線径が０．３０ｍｍφより小さいと、金網の剛性や強度が低減するため、上述したように金網の変形を生じ易くなる。逆に線径が０．５０ｍｍφより大きいと、目開きが大きくなるため、異物が混入し易くなる。尚、線径が０．３５ｍｍφ〜０．４５ｍｍφである構成を好適に用いることができ、これにより、前記作用効果を一層適正に発揮でき得る。
【００１３】
また、截頭円錐形の形態として、その頭端外径が底端外径に比して３０％より大きいと、頭部（平面）が広くなるため、該頭部を通過する溶湯も増加し、溶湯の注入圧力によって頭部が変形し易くなってしまう。一方、本構成では、截頭円錐形の高さを定めていることから、頭端外径の小径化に従って、截頭円錐形の傾斜部の傾斜角が小さくなる傾向であることから、これに伴って剛性が低下する。そのため、頭端外径を底端外径に比して５％以上とすることにより、溶湯の注入圧力に耐する剛性を確保している。尚、頭端外径としては、底端外径に比して１２％〜２０％の範囲とした構成が、前記した作用効果を一層適正に発揮できるため、好適に用い得る。
【００１４】
また、截頭円錐形の高さとしては、底端外径に比して１０％より小さいと、傾斜部の傾斜角が小さく、剛性が低下し、溶湯の注入圧力に耐する剛性を確保できない。一方、５０％より大きいと、傾斜部の傾斜角が増大することから、該傾斜部を溶湯が通過する際に、該溶湯の乱れが大きくなるため、品質への影響が懸念される。さらに、前記傾斜部の湯流れ抵抗をできるだけ小さくすることを考慮すれば、截頭円錐形の高さとしては、底端外径に比して１５％〜４０％の範囲とした構成が、前記した作用効果を一層適正に発揮できるため、好適に用い得る。
【００１５】
本構成にあっては、金網フィルタの開口率を３５％〜５０％の範囲とする構成が好適に用い得る。開口率が低いと、目詰まりし易くなり、逆に開口率が高いと、目ズレが生じ易く、且つ線径も細くなるために強度と剛性が低下する。特に、本構成のように、線形が細く且つ目開きの小さい構成にあっては、開口率が低減する傾向にあるため、前記の開口率となるようにすることが好ましい。このような開口率とすることによって、上記した本発明の作用効果を一層安定して発揮し得る。
【００１６】
上述した金網フィルタにあって、截頭円錐形の底端外径が、４０ｍｍφ〜８０ｍｍφであり、高さが、５ｍｍ〜２０ｍｍである構成が提案される。
【００１７】
かかる構成にあっては、截頭円錐形の底端外径と高さとの各寸法を規定したものであり、この底端外径の範囲に適する湯口を有する金型に適用して、上述した本発明の作用効果を適正に奏する。また、金網フィルタの頭部がキャビティ内に突出しない又は突出し過ぎないように、截頭円錐形の高さを規定している。このような寸法の金網フィルタは、例えば、車両用ホイールを鋳造するための金型に適用でき、上述した作用効果を発揮し、所望の力学的特性と品質とを有する車両用ホイールを安定して生産することが可能である。
【００１８】
上述した金網フィルタにあって、截頭円錐形の底端から外方へ延出する円環状の鍔部を備えている構成が提案される。
【００１９】
かかる構成にあっては、鍔部を金型の湯口の口縁に配置することにより、当該金網フィルタが湯口に安定して配置され得る。そのため、上述した本発明の作用効果を一層安定して発揮できる。
【００２０】
一方、本発明は、略中央に湯口を具備し、車両用ホイールのキャビティを画成する意匠側成形面が形成された意匠側金型と、該意匠側金型に対向するように配設され、前記キャビティを画成する裏側成形面が形成された裏側金型とを備えた車両用ホイールの鋳造金型において、意匠側金型が、その湯口に、上記した本発明にかかる金網フィルタの底部外周縁を乗載して支持する環状支持段部を備え、裏側金型が、意匠側金型の湯口に対向するように突成され、前記キャビティを画成した状態で、意匠側金型の環状支持段部に支持された前記金網フィルタの頭部に当接するフィルタ支持突部を備えていることを特徴とする金網フィルタを用いる車両用ホイールの鋳造金型である。
【００２１】
かかる構成にあっては、車両用ホイールを鋳造するための金型であり、上述した本発明にかかる金網フィルタを湯口に配置して鋳造を行うことに適した鋳造金型である。本構成の鋳造金型は、その意匠側金型の湯口に設けられた環状支持段部に、本発明にかかる金網フィルタを、その頭部がキャビティ方向へ突出するようにして乗載し、キャビティを画成するように裏側金型を配置した状態で、当該金網フィルタの頭部を、当該裏側金型に設けたフィルタ支持突部により当接する。これにより金網フィルタは、その底部外周縁が意匠側金型の環状支持段部に支持され、頭部が裏側金型のフィルタ支持突部に支持されることから、湯口に位置決めされる。この状態で、溶湯を注入した際に、金網フィルタが注入圧力に抗して移動することがない。そして、金網フィルタは、上述したように、溶湯の注入圧力に耐する充分な強度と剛性とを有していることから、鋳造中に金網フィルタが変形することを防止でき、当該金網フィルタによる異物混入を防止する作用効果が適正に発揮され得る。ここで、本発明の金網フィルタは、上述したように、目開きが比較的小さいことから、異物の混入を防止する効果に優れ、所望の力学的特性と品質とを有する車両用ホイールを安定して成形することができ得る。
【００２２】
また、金網フィルタは、上述したように截頭円錐形を成していることから、湯口に配設して溶湯を注入した際に、その底部に対して頭部で溶湯が僅かに低温となり得る。これにより、頭部と当接するフィルタ支持突部に生ずる溶損を低減できるという優れた利点も生じ得る。
【００２３】
尚、本構成の鋳造金型に適用する上述した金網フィルタにあっては、上述したように、その底端から外方へ延成する鍔部を有する構成が好適に用いることができる。この場合には、鍔部を意匠側金型の環状支持段部に乗載することにより、当該金網フィルタを意匠側金型の環状支持段部により安定して支持することができ得る。ここで、この鍔部により本発明にかかる底部外周縁が構成される。
【００２４】
上述した金網フィルタを用いる車両用ホイールの鋳造金型にあって、裏側金型のフィルタ支持突部は、金網フィルタの頭部に当接し、該当接した状態で金網フィルタの頭部より外方へ突出しないように形成された先端当接面部を備えている構成が提案される。
【００２５】
ここで、フィルタ支持突部は、湯口に対向するように配設されていることから、湯口から注入する溶湯が当り、該溶湯の流れを乱すこととなる。特に、金網フィルタの頭部に当接する先端当接面部は、溶湯の注入を妨げる傾向が強い。本構成は、金網フィルタの頭端外径が比較的小さく且つ先端当接面部が金網フィルタの頭部から外方へ突出しないことから、前記した溶湯の注入を妨げる作用が可及的に低減できる。また、金網フィルタの頭部に先端当接面部を当接して支持していることから、平面状の頭部が溶湯の注入圧力により変形してしまうことを抑制することができ得る。
【発明の効果】
【００２６】
本発明の金網フィルタは、上述したように、線径が０．３０ｍｍφ〜０．５０ｍｍφであり且つ目開きが０．４ｍｍ〜０．８ｍｍである金網から成形され、底端外径に対して頭端外径が５％〜３０％であり、且つ前記底端外径に対して高さが１０％〜５０％である截頭円錐形を成すものであるから、前記目開きより大きい異物が混入することを防止できると共に、当該截頭円錐形により溶湯の注入圧力に耐する強度と剛性とを発揮して、溶湯注入時の変形を抑制できる。このように異物を濾過する効果が極めて向上することによって、所望の力学的特性を有し且つ高品質の製品を安定して成形することができ得る。
【００２７】
上述した金網フィルタにあって、截頭円錐形の底端外径が、４０ｍｍφ〜８０ｍｍφであり、高さが、５ｍｍ〜２０ｍｍである構成とした場合には、当該底端外径の範囲に適する湯口を有する金型に適用して、上述した本発明の作用効果を適正に奏する。具体的には、車両用ホイールの鋳造金型に適用可能であり、所望の力学的特性を有し且つ高品質な車両用ホイールを得ることができる。
【００２８】
上述した金網フィルタにあって、截頭円錐形の底端から外方へ延出する円環状の鍔部を備えている構成とした場合には、鍔部を金型の湯口の口縁に配置することにより、当該金網フィルタが湯口に安定して配置され、上述した本発明の作用効果を一層安定して発揮し得る。
【００２９】
一方、本発明の金網フィルタを用いる車両用ホイールの鋳造金型にあっては、上述したように、意匠側金型が、その湯口に、本発明の金型フィルタの底部外周縁を乗載して支持する環状支持段部を備え、裏側金型が、キャビティの画成状態で、前記環状支持段部に支持された金網フィルタの頭部に当接するフィルタ支持突部を備えてなるものであるから、当該金網フィルタを湯口に位置決めすることができ、溶湯注入の際に位置ズレを生じないと共に、上述したように金網フィルタは溶湯の注入圧力に耐する充分な強度を剛性を有していることから、その変形が抑制される。そして、金網フィルタは、上述したように、その目開きが極めて小さいことから、高い濾過効果を発揮し、キャビティへの異物混入を防ぐ効果が向上する。したがって、本構成によれば、所望の力学的特性と品質とを有する車両用ホイールを安定して成形することができ得る。
【００３０】
上述した金網フィルタを用いる車両用ホイールの鋳造金型にあって、裏側金型のフィルタ支持突部が、金網フィルタの頭部に当接し、該当接した状態で金網フィルタの頭部より外方へ突出しないように形成された先端当接面部を備えた構成とした場合には、フィルタ支持突部が溶湯の注入を妨げてしまう作用を低減することができると共に、金網フィルタの頭部が溶湯の注入圧力により変形してしまうことを抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
本発明にかかる金網フィルタ１の斜視図を図１（Ａ）に示し、側面図を図１（Ｂ）に示す。本実施例の金網フィルタ１は、円板状の金網１０（図２参照）をプレス加工により、截頭円錐形に絞り成形してなるものである。この金網フィルタ１は、円板状の頭部２と、該頭部２の外周端から傾斜する傾斜部３と、該傾斜部３の外周端を成す底端５から外方へ延出した円環状の鍔部４とから構成されている。
【００３２】
本実施例にあって、金網フィルタ１を形成するための金網１０としては、図２のように、鋼線１１が平織りされた円板状のものである。具体的なサイズとしては、鋼線１１の線径ｄが０．４６ｍｍ、メッシュＭが２２本のものである。ここで、メッシュＭは、２５．４ｍｍ（１ｉｎｃｈ）間にある鋼線１１の本数（又は、網目の数）である。これにより、下記の式（１）により目開きｈが０．７０ｍｍとなっており、式（２）により開口率ｐが３６．４％となっている。
【００３３】
ｈ＝２５．４／Ｍ−ｄ                              ・・・（１）
ｐ＝（ｈ／（ｄ＋ｈ））２×１００                   ・・・（２）
【００３４】
上記の金網１０（図２）を、所定のパンチとダイスによりプレス加工（絞り成形）することによって（図示省略）、本実施例の截頭円錐形の金網フィルタ１（図１）を得る。ここで、本実施例の金網フィルタ１の寸法形状としては、底端５の底端外径Ｄ１＝７５ｍｍ、頭部２の外周端である頭端６の頭端外径Ｄ２＝１２ｍｍ、高さＨ＝２０ｍｍとしている。そして、鍔部４の径方向幅Ｓ＝３ｍｍであり、傾斜部３の傾斜角度Ｒ＝３２．４度である。尚、本実施例にあっては、金網１０として、金網フィルタ１の底端外径Ｄ１より外径寸法の大きなものを準備し、これをプレス加工することによって金網フィルタ１を成形している。これにより、プレス加工の際に目開きｈが大きくなってしまうことを抑制している。
【００３５】
尚、上記の金網フィルタ１の寸法形状にあって、底端外径Ｄ１は、後述する鋳造金型２０の湯口３１の内径に従って設定し、高さＨは、傾斜部３での湯流れ抵抗をできるだけ小さくできるように考慮して設定し、鍔部４の径方向幅Ｓは、後述する鋳造金型２０の環状支持段部３５に安定して載置できることを考慮して設定している。尚、この鍔部４により、本発明にかかる底部外周縁が構成されている。
【００３６】
次に、上記した実施例の金網フィルタ１を用いる車両用ホイールの鋳造金型２０について説明する。尚、本実施例の鋳造金型２０により、本発明にかかる金型が構成されている。
この鋳造金型２０は、図３のように、車両用ホイールの意匠面形状を成形する意匠側成形面２５が形成された意匠側金型２１と、車両用ホイールの裏側形状を成形する裏側成形面２６が形成された裏側金型２２と、車両用ホイールのリム外周形状を成形するリム外周成形面２７が形成された横金型２３，２３とが組み合わされてなり、組み合わされた状態で、その内部にキャビティ２９が形成される。ここで、意匠側金型２１を下側に配置し、該意匠側金型２１の上側に裏側金型２２を配置するようにしており、意匠側金型２１が所謂下型であり、裏側金型２２が所謂上型となっている。そして、この鋳造金型２０は、意匠側金型２１を下方から支える金型台３０に固定されている。尚、意匠側金型２１、裏側金型２２、横金型２３，２３はそれぞれ分離することができ、キャビティ２９に溶湯を充填して冷却した後、分離することによって製品を取り出せるようになっている。
【００３７】
上記の意匠側金型２１には、その意匠側成形面２５の略中央位置で開口する湯口３１が形成されており、該湯口３１を介してキャビティ２９内に溶湯を注入するようになっている。このように湯口３１は、意匠側成形面２５の略中央に設けられていることから、該湯口３１を介して注入した溶湯が、キャビティ２９内をその中央から外方へ広がるようにして、該キャビティ２９の奥方向へ侵入していく。また、意匠側金型２１には、湯口３１と連通するように溶湯注入管３２が接続されており、溶湯注入管３２内を流れた溶湯が湯口３１を介してキャビティ２９内へ注入する。尚、この溶湯注入管３２は、湯口３１に近接する上端口（図示省略）から下端口（図示省略）に向かって徐々に拡口する形状となっている。
【００３８】
また、この鋳造金型２０の下方には、溶湯を保持する保持炉（図示省略）が配設されている。ここで、上記した溶湯注入管３２の下端口が、保持炉内に配設されたストークス４０の上部開口と連結されていることから、キャビティ２９内と保持炉内とが連通している。そして、保持炉内を加圧することによって、該保持炉内に保持されている溶湯をストークス４０、溶湯注入管３２、湯口３１を介してキャビティ２９内に注入することができる。このように保持炉内を加圧することにより、溶湯をキャビティ２９に鋳込み、鋳造成形が行われる。
【００３９】
上記した鋳造金型２０を構成する意匠側金型２１には、その湯口３１の口縁に、図４のように、略水平方向に沿った段面を有する環状支持段部３５が周成されている。この環状支持段部３５には、上述した金網フィルタ１の鍔部４を乗載して配置することができる。一方、上記した裏側金型２２には、裏側成形面２６の略中央位置に、略円錐形のフィルタ支持突部３６が下方へ突出するように設けられている。このフィルタ支持突部３６は、裏側金型２２と意匠側金型２１とが組み合わされた状態で、湯口３１に対向するように突成されており、先端に設けられた円形平面状の先端当接面部３６ａが、湯口３１の環状支持段部３５よりも上記した金網フィルタ１の高さＨだけ上方となる位置に配されるように設けられている。
【００４０】
すなわち、鋳造金型２０を分離した状態で、意匠側金型２１の湯口３１に設けられた環状支持段部３５に、本実施例の金網フィルタ１を、その鍔部４が乗載するようにして配置する。その後、裏側金型２２を、意匠側金型２１の上方から組み合わせることにより、該裏側金型２２のフィルタ支持突部３６の先端当接面部３６ａが、環状支持段部３５に乗載されている金網フィルタ１の頭部２に当接する。これにより、金網フィルタ１がその上下から挟まれて位置決めされる。尚、金網フィルタ１は、その頭部２がキャビティ２９側へ突出するように配置されている。
【００４１】
ここで、本実施例の金網フィルタ１は、上記のように、その寸法形状を定めているが、この寸法形状は鋳造金型２０の湯口３１、環状支持段部３５、フィルタ支持突部３６や環状支持段部３５の寸法形状に適するように設定されている。すなわち、本実施例の鋳造金型２０は、湯口３１の環状支持段部３５の内径が、金網フィルタ１の底端外径Ｄ１と同等の７５ｍｍφである。また、意匠型金型２１と裏側金型２２とを組み合わせた状態で、フィルタ支持突部３６の先端当接面部３６ａと環状支持段部３５との間の高さが、金網フィルタ１の高さＨと同等の２０ｍｍである。また、フィルタ支持突部３６の先端当接面部３６ａは、その外径寸法が、金網フィルタ１の頭端外径Ｄ２の寸法に比して僅かに小さい外径としている。これにより、フィルタ支持突部３６の先端当接面部３６ａは、金網フィルタ１の頭部２に当接した状態で、該頭部２より外方へ突出していない。
【００４２】
このように金網フィルタ１を配置した鋳造金型２０により、車両用ホイールを鋳造する。上述したように、保持炉内を加圧することによって、該保持炉内に保持されている溶湯をストークス４０、溶湯注入管３２、湯口３１を介してキャビティ２９内へ注入する。この際に、保持炉内の加圧力に従って溶湯には圧力が掛かっている。その圧力によって、溶湯が、湯口３１に配置した金網フィルタ１の網目を通過してキャビティ２９内へ流入して、該キャビティ２９の奥方へ侵入していく。金網フィルタ１には、溶湯が通過する際に前記圧力による注入圧力が作用するが、上記した寸法形状の截頭円錐形を成していることから、前記注入圧力に耐する充分な剛性と強度を発揮する。そのため、溶湯の注入中に金網フィルタ１が変形してしまうことを防ぐことができ、該金網フィルタ１による濾過作用が適正に発揮され得る。さらに、金網フィルタ１は、上記のように、鋳造金型２０のフィルタ支持突部３６と環状支持段部３５とにより位置決めされていることから、溶湯の注入圧力によって位置ズレを生じず、前記した濾過作用が維持され得る。
【００４３】
上記した保持炉内に保持されている溶湯にあっては、保持炉内に存在する空気等により、溶湯内にノロやスラグなどの異物が発生している。このような異物を含有した溶湯が、上記のようにストークス４０と溶湯注入管３２を介して流れていくが、鋳造金型２０の湯口３１に配した金網フィルタ１による濾過作用によって、前記異物を分離することができるため、キャビティ２９内への異物の混入を防ぐことができ得る。そして、本実施例の金網フィルタ１は、上述したように、目開きｈ＝０．７０ｍｍの金網１０から成形されてなるものであるから、極めて小さな異物をも分離することができ、高い濾過作用を発揮し得る。
【００４４】
本実施例の鋳造金型２０に金網フィルタ１を配設して鋳造成形することによって、所望の力学的特性を有し且つ高い品質の車両用ホイールを安定して成形することができる。これは、上述したように、金網フィルタ１によって溶湯と異物とを分離できることから、キャビティ２９内への極めて小さな異物の混入も防止することができることに因る。
【００４５】
尚、金網フィルタ１は、所定寸法形状の截頭円錐形による形状効果によって、溶湯の注入圧力に耐する充分な剛性と強度とを発揮するものとなっている。しかしながら、上記のように、目開きｈが比較的小さな金網１０から成形されたものであるため、異物を分離する作用効果に優れているものの、目詰まりを比較的生じ易くなることから、適度に交換することが必要である。
【００４６】
ここで、金網フィルタ１の交換作業としては、鋳造金型２０を分離した状態で行うが、当該金網フィルタ１が金網１０から成るものであるため、磁石による取り付け及び取り外し作業を行うことができる。具体的には、ロボットアームなどの先端に磁石を配設し、該ロボットアームを作動制御することにより、金網フィルタ１の交換作業を行うことができる。この場合にあって、磁石によって金網フィルタ１の頭部２を磁着するように設定することにより、磁着する領域を制限できることから、磁石と金網フィルタ１との分離も比較的容易に実施することができ得る。これは、金網フィルタ１が、截頭円錐形を成し、頭部２が比較的小径に設定されていることに因る。このように、金網フィルタ１の交換作業は、前記したロボットアームなどを用いて自動化することができる。
【００４７】
一方、本発明にかかる金網フィルタとしては、その線形ｄが０．３０ｍｍφ〜０．５０ｍｍφであり、且つ目開きｈが０．４ｍｍ〜０．８ｍｍである金網を絞り成形するものを適用すると共に、底端外径Ｄ１と頭端外径Ｄ２とがＤ２／Ｄ１＝０．０５〜０．３の関係にあり、且つ高さＨがＨ／Ｄ１＝０．１〜０．５の関係にある截頭円錐形とする。このような金網フィルタとすることによって、上述した実施例と同様の作用効果を奏する。さらに、金網フィルタの具体的な寸法形状としては、上述した車両用ホイールを鋳造成形するための鋳造金型に適用する場合、底端外径Ｄ１が４０ｍｍφ〜８０ｍｍφであり、高さＨが５ｍｍ〜２０ｍｍであるものとする。これによって、上述した実施例のように、所定の力学的特性と品質とを有する車両用ホイールを安定して生産することができ得る。
【００４８】
尚、上記金網のメッシュＭとしては、その本数を少なくなるに従って目開きｈが小さくなる傾向にあるが、線径も小さくなる傾向にある。そのため、本発明の金網フィルタに適合するためには、メッシュＭが２０本〜３２本のものが好適である。
【００４９】
また、上述した実施例の鋳造金型２０にあって、フィルタ支持突部は、湯口に対向して下方突出するように配設されることから、湯口から注入した溶湯を、周方向へ略均等に拡散させることができる。これにより、湯口から注入した溶湯が、車両用ホイールの形態を画成するキャビティ２９内の周方向へ略均等に進出することとなるため、溶湯の凝固も安定し、品質の安定性に優れるという利点も有する。
【００５０】
また、鋳造金型２０にあっては、截頭円錐形の金網フィルタ１を用いることから、その金網フィルタ１の形状効果により、該フィルタ１の底部（傾斜部３の底端５の付近）と頭部２との間で微小な温度差を生じ得る。そのため、溶湯の注入圧力を比較的強く受けるフィルタ支持突部にあって、溶湯による溶損を低減することもできる。これにより、メンテナンス作業とメンテナンス頻度とを低減することができ、総じて、鋳造金型２０の寿命を向上することができ得る。
【００５１】
本発明にあっては、上述した実施例に限定されるものではなく、その他の構成についても、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更可能である。例えば、鋳造金型が、複数の湯口を有するものとし、各湯口に夫々に金網フィルタを配置するようにした構成とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本実施例の金網フィルタ１の、（Ａ）斜視図と、（Ｂ）側面図である。
【図２】（Ａ）金網フィルタ１を成形するための金網１０の平面図と、（Ｂ）金網１０の部分拡大図である。
【図３】本実施例の鋳造金型２０の縦断面図である。
【図４】上記鋳造金型２０の湯口３１付近の拡大図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  金網フィルタ
２  頭部
３  傾斜部
４  鍔部
１０  金網
２０  鋳造金型（金網フィルタを用いる車両用ホイールの鋳造金型）
２１  意匠側金型
２２  裏側金型
２５  意匠成形面
２６  裏側成形面
２９  キャビティ
３１  湯口
３５  環状支持段部
３６  フィルタ支持突部
３６ａ  先端当接面部
Ｄ１  底端外径
Ｄ２  頭端外径
Ｈ  高さ
ｄ  線径
ｈ  目開き
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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