(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端部にて底部を有する有底穴と、この有底穴の内部に収容されて、その内部に、先端部にて底部を有する冷却水用通路を形成する、金属からなる内筒とを有してなるダイカスト鋳造用金型であって、
前記有底穴が、前記内筒の外径との差が０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍとなる内径を有し、
前記有底穴を形成する表面と、前記内筒の外周面とが、前記内筒の外周面全体に塗布された、粉末状のロウ材と、水と、フラックスとが、所定の割合で混合された溶液を、前記ロウ材の溶解温度よりも高い温度で加熱した後、水中または油中で冷却するようにして得られたロウ材を介して密着した状態で接合されていることを特徴とするダイカスト鋳造用金型。
【請求項２】
先端部にて底部を有する有底穴と、この有底穴の内部に収容されて、その内部に、先端部にて底部を有する冷却水用通路を形成する、ステンレスからなる内筒とを有してなるダイカスト鋳造用金型であって、
前記有底穴が、前記内筒の外径との差が０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍとなる内径を有し、
前記有底穴を形成する表面と、前記内筒の外周面とが、前記内筒の外周面全体に塗布された、粉末状の銀ロウと、水と、フラックスとが、所定の割合で混合された溶液を、前記銀ロウの溶解温度よりも高い温度で加熱した後、水中または油中で冷却するようにして得られた銀ロウを介して密着した状態で接合されていることを特徴とするダイカスト鋳造用金型。
【請求項３】
前記内筒の肉厚が、０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍとされていることを特徴とする請求項１または２に記載のダイカスト鋳造用金型。
【請求項４】
先端部にて底部を有する有底穴と、この有底穴の内部に収容されて、その内部に、先端部にて底部を有する冷却水用通路を形成する、金属からなる内筒とを有してなるダイカスト鋳造用金型の製造方法であって、
前記有底穴を、前記内筒の外径との差が０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍとなるように穿設し、
前記内筒の外周面全体に、粉末状のロウ材と、水と、フラックスとが、所定の割合で混合された溶液を塗布して、
前記内筒の先端部が前記有底穴の底部と当接するまで前記内筒を前記有底穴の内部に挿入していき、
前記ロウ材の溶解温度よりも高い温度で加熱した後、水中または油中で冷却するようにしたことを特徴とするダイカスト鋳造用金型の製造方法。
【請求項５】
先端部にて底部を有する有底穴と、この有底穴の内部に収容されて、その内部に、先端部にて底部を有する冷却水用通路を形成する、ステンレスからなる内筒とを有してなるダイカスト鋳造用金型の製造方法であって、
前記有底穴を、前記内筒の外径との差が０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍとなるように穿設し、
前記内筒の外周面全体に、粉末状の銀ロウと、水と、フラックスとが、所定の割合で混合された溶液を塗布して、
前記内筒の先端部が前記有底穴の底部と当接するまで前記内筒を前記有底穴の内部に挿入していき、
前記銀ロウの溶解温度よりも高い温度で加熱した後、水中または油中で冷却するようにしたことを特徴とするダイカスト鋳造用金型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト鋳造に使用されるダイカスト鋳造用金型およびその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のダイカスト鋳造用金型は、キャビティ内に注入された溶融金属を凝固させるため、その内部に冷却水を通水させるための冷却水用通路（有底穴）が設けられている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２１６２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、冷却水用通路はドリルで穿設されるのが一般的であり、その場合、冷却水用通路を形成するダイカスト鋳造用金型の表面に、ドリルの刃によって傷が付き（細かな凹凸ができ）、そこに冷却水が滞留して、冷却水用通路を形成するダイカスト鋳造用金型の表面が酸化し、その表面に錆が発生してしまうことがある。また、この錆が著しく進行すると、ダイカスト鋳造用金型の肉厚方向に亀裂や割れが発生し、冷却水用通路を通過する冷却水が外に漏れ出すおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、冷却水用通路を形成するダイカスト鋳造用金型の表面が酸化し、その表面に錆が発生してしまうことを防止することができ、ダイカスト鋳造用金型の肉厚方向に亀裂や割れが発生して、冷却水用通路を通過する冷却水が外に漏れ出すことを防止することができるダイカスト鋳造用金型およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係るダイカスト鋳造用金型は、先端部にて底部を有する有底穴と、この有底穴の内部に収容されて、その内部に、先端部にて底部を有する冷却水用通路を形成する、金属からなる内筒とを有してなるダイカスト鋳造用金型であって、前記有底穴が、前記内筒の外径との差が０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍとなる内径を有し、前記有底穴を形成する表面と、前記内筒の外周面とが、前記内筒の外周面全体に塗布された、粉末状のロウ材と、水と、フラックスとが、所定の割合で混合された溶液を、前記ロウ材の溶解温度よりも高い温度で加熱した後、水中または油中で冷却するようにして得られたロウ材を介して密着した状態で接合されている。
【０００７】
本発明に係るダイカスト鋳造用金型は、先端部にて底部を有する有底穴と、この有底穴の内部に収容されて、その内部に、先端部にて底部を有する冷却水用通路を形成する、ステンレスからなる内筒とを有してなるダイカスト鋳造用金型であって、前記有底穴が、前記内筒の外径との差が０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍとなる内径を有し、前記有底穴を形成する表面と、前記内筒の外周面とが、前記内筒の外周面全体に塗布された、粉末状の銀ロウと、水と、フラックスとが、所定の割合で混合された溶液を、前記銀ロウの溶解温度よりも高い温度で加熱した後、水中または油中で冷却するようにして得られた銀ロウを介して密着した状態で接合されている。
【０００８】
本発明に係るダイカスト鋳造用金型の製造方法は、先端部にて底部を有する有底穴と、この有底穴の内部に収容されて、その内部に、先端部にて底部を有する冷却水用通路を形成する、金属からなる内筒とを有してなるダイカスト鋳造用金型の製造方法であって、前記有底穴を、前記内筒の外径との差が０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍとなるように穿設し、前記内筒の外周面全体に、粉末状のロウ材と、水と、フラックスとが、所定の割合で混合された溶液を塗布して、前記内筒の先端部が前記有底穴の底部と当接するまで前記内筒を前記有底穴の内部に挿入していき、前記ロウ材の溶解温度よりも高い温度で加熱した後、水中または油中で冷却するようにした。
【０００９】
本発明に係るダイカスト鋳造用金型の製造方法は、先端部にて底部を有する有底穴と、この有底穴の内部に収容されて、その内部に、先端部にて底部を有する冷却水用通路を形成する、ステンレスからなる内筒とを有してなるダイカスト鋳造用金型の製造方法であって、前記有底穴を、前記内筒の外径との差が０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍとなるように穿設し、前記内筒の外周面全体に、粉末状の銀ロウと、水と、フラックスとが、所定の割合で混合された溶液を塗布して、前記内筒の先端部が前記有底穴の底部と当接するまで前記内筒を前記有底穴の内部に挿入していき、前記銀ロウの溶解温度よりも高い温度で加熱した後、水中または油中で冷却するようにした。
【００１０】
本発明に係るダイカスト鋳造用金型またはダイカスト鋳造用金型の製造方法によれば、有底穴を形成するダイカスト鋳造用金型の表面が、金属（例えば、錆難いステンレス）からなる内筒で覆われ、冷却水用通路に流入した冷却水が、有底穴を形成するダイカスト鋳造用金型の表面に接触しないようになっている。
これにより、有底穴を形成するダイカスト鋳造用金型の表面が酸化し、その表面に錆が発生してしまうことを防止することができ、ダイカスト鋳造用金型の肉厚方向に亀裂や割れが発生して、冷却水用通路を通過する冷却水が外に漏れ出すことを防止することができる。
また、有底穴を形成するダイカスト鋳造用金型の表面と内筒の外周面とが、ロウ材（例えば、銀ロウ）を介して密着した状態で接合され、ダイカスト鋳造用金型が冷却水によって効率よく冷却されることになるので、ダイカスト製品に生じる引け巣を冷却水用通路（すなわち、有底穴）の位置から遠ざけることができる。
【００１１】
上記ダイカスト鋳造用金型において、前記内筒の肉厚が、０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍとされているとさらに好適である。
【００１２】
このようなダイカスト鋳造用金型によれば、内筒の肉厚が０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍと非常に薄いので、有底穴の内径を内筒の肉厚分だけ拡げる必要がなく、その半径方向外側への拡径化を防止することができる。
また、内筒の肉厚が０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍと非常に薄く、冷却水用通路に流入した冷却水による冷却効果が、内筒を有しない従来のダイカスト鋳造用金型と略同じレベルに維持されることになるので、内筒を有しない従来のダイカスト鋳造用金型の有底穴にも内筒を挿入して、従来のダイカスト鋳造用金型の改善を図ることができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係るダイカスト用金型またはダイカスト用金型の製造方法によれば、有底穴を形成するダイカスト鋳造用金型の表面が酸化し、その表面に錆が発生してしまうことを防止することができ、ダイカスト鋳造用金型の肉厚方向に亀裂や割れが発生して、冷却水用通路を通過する冷却水が外に漏れ出すことを防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係るダイカスト鋳造用金型の斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るダイカスト鋳造用金型の正面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るダイカスト鋳造用金型の要部を拡大して示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るダイカスト鋳造用金型の製造方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の一実施形態に係るダイカスト鋳造用金型およびその製造方法について、図１から図４を参照しながら説明する。
本実施形態では、ダイカスト鋳造用金型としてシリンダーブロック（ウォータージャケット）を作製するものを一具体例として挙げて説明するが、本発明に係るダイカスト鋳造用金型は、シリンダーブロックを作製するものに限定されるものではなく、クランクケース、ミッションケース、トランスファーケース等を作製するものであってもよい。
【００１６】
図１および図２に示すように、本発明に係るダイカスト鋳造用金型１は、複数本の冷却水用通路（冷却水用有底穴）２を備えている。また、各冷却水用通路２の一端部（入口側の端部：冷却水用通路２の底部２ａ（図３参照）と反対側の端部）には、段部（取付部）３が設けられており、この段部３には、後述する接続管（図示せず）の先端部が取り付けられて、各冷却水用通路２内には、接続管の半径方向内側に配置された冷却水供給パイプが挿入されるようになっている。そして、冷却水供給パイプの先端から冷却水用通路２の底部２ａに向かって冷却水が噴出するようになっている。冷却水供給パイプの基端部には、冷却水供給配管（図示せず）が接続されており、冷却水供給配管の上流側には、冷却装置本体（図示せず）が設けられている。冷却水供給パイプの先端から噴出した冷却水は、冷却水用通路２の底部２ａに衝突した後に流れの向きを反転させ、冷却水用通路２内を冷却水用通路２の一端部の側に向かって流れる。このように冷却水が流れる際に、ダイカスト鋳造用金型１の壁部を介して伝達された熱を受け取ることによって、ダイカスト鋳造用金型１を内部から冷却する。冷却水用通路２の一端部へと向かって流れた冷却水は、冷却水供給パイプの基端部に接続された接続管内へと流れ込み、冷却水戻り配管（図示せず）を介して冷却装置本体へと導かれる。
【００１７】
冷却水用通路２の他端部側は貫通しておらず、底部２ａが設けられている。すなわち、冷却水用通路２は有底穴となっている。また、後述する有底穴の内周面（内側面）２ｂには、内筒４の外周面（外側面）、例えば、厚さ０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍ（より好ましくは、０．１ｍｍ）のステンレス（例えば、ＳＵＳ３０４）製のパイプの外周面（外側面）４ａが、銀ロウ１８（図４（ｂ）参照）を介して密着した状態で取り付けられている。すなわち、有底穴の内周面２ｂは、銀ロウ１８を介して接合された内筒４で、その全体（接続管の先端部に設けられた雄ねじ部（図示せず）が螺結される雌ねじ部（図示せず）の形成された段部３を除いた全体）が覆われている。
【００１８】
つぎに、上記ダイカスト鋳造用金型１の製造方法について、図４（ａ）および図４（ｂ）を参照しながら説明する。
まずはじめに、内筒４となるステンレス製のパイプの外径との差（クリアランス）が０．０１ｍｍ〜０．０９ｍｍ（より好ましくは０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍ）となる内径を有する有底穴２ｂを穿設（機械加工）する。
つづいて、先端部（一端部）に球面形状が形成されるように、先端部が絞り加工された内筒４の外周面４ａ全体に、粉末状（粒子径０．０１ｍｍ〜０．０３ｍｍ）の銀ロウと、水と、フラックスとが、２：２：１の割合で混合された溶液２０（図４（ａ）参照）を塗布し、内筒４の先端部が有底穴の底部と当接するまで内筒４を有底穴内に挿入していく。このとき、内筒４を有底穴に対して何度か抜き差し、内筒４の外周面４ａと有底穴の内周面２ｂとの間に形成される空気層を除去するようにするとさらに好適である。また、内筒４の先端部を絞り加工した際、先端に小さな穴（図示せず）があいてしまう場合には、この穴および冷却水用通路２を介して内筒４の外周面４ａと有底穴の内周面２ｂとの間に存する空気が大気中に流出することになり、内筒４の外周面４ａと有底穴の内周面２ｂとの間に形成される空気層が、速やかに、かつ、完全に除去されることになる。
なお、内筒４の先端に形成された穴内には、溶けた銀ロウが流れ込み、この銀ロウによって内筒４の先端に形成された穴は完全に塞がれることになる。
【００１９】
つぎに、内筒４が挿入されたダイカスト鋳造用金型１を図示しない炉に入れて１２００℃で加熱した後、水中または油中で急冷する。内筒４が挿入されたダイカスト鋳造用金型１を１２００℃で加熱すると、銀ロウは完全に溶解し、内筒４の外周面４ａと有底穴の内周面２ｂとの間に満遍なく流れ込んで、水中または油中で急冷すると、内筒４の外周面４ａ全体と有底穴の内周面２ｂ全体とが、銀ロウ１８により密着した状態で接合されることになる（図４（ｂ）参照）。なお、銀ロウの溶解温度は、８００℃程度である。
【００２０】
本実施形態に係るダイカスト鋳造用金型１またはダイカスト鋳造用金型１の製造方法によれば、有底穴の内周面２ｂが、錆難いステンレスからなる内筒４で覆われ、冷却水用通路２に流入した冷却水が、有底穴を形成するダイカスト鋳造用金型１の表面（すなわち、有底穴の内周面２ｂ）に接触しないようになっている。
これにより、有底穴を形成するダイカスト鋳造用金型１の表面が酸化し、その表面に錆が発生してしまうことを防止することができ、ダイカスト鋳造用金型１の肉厚方向に亀裂や割れが発生して、冷却水用通路２を通過する冷却水が外に漏れ出すことを防止することができる。
また、有底穴を形成するダイカスト鋳造用金型１の表面と内筒４の外周面４ａとが、銀ロウ１８を介して密着した状態で接合され、有底穴を形成するダイカスト鋳造用金型１の表面が冷却水によって効率よく冷却されることになるので、ダイカスト製品に生じる引け巣を冷却水用通路２（すなわち、有底穴）の位置から遠ざけることができる。
【００２１】
本実施形態に係るダイカスト鋳造用金型１によれば、内筒４の肉厚が０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍと非常に薄いので、有底穴の内径を内筒４の肉厚分だけ拡げる必要がなく、その半径方向外側への拡径化を防止することができる。
また、内筒４の肉厚が０．１ｍｍ〜０．１５ｍｍと非常に薄く、冷却水用通路２に流入した冷却水による冷却効果が、内筒４を有しない従来のダイカスト鋳造用金型と略同じレベルに維持されることになるので、内筒４を有しない従来のダイカスト鋳造用金型の有底穴にも内筒４を挿入して、従来のダイカスト鋳造用金型の改善を図ることができる。
【００２２】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において適宜変更することができる。
また、上述した実施形態では、内筒４として、ステンレスから作られたものを一具体例として挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、内筒４は、その他の金属（銅、真鍮、ダイス鋼（ＳＫＤ６１）等）から作られたものであってもよい。
さらに、上述した実施形態では、ロウ材として銀ロウを採用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ロウ材としてニッケルロウ等を採用することもできる。
【符号の説明】
【００２３】
１    ダイカスト鋳造用金型
２    冷却水用通路
２ａ  底部
２ｂ  内周面（表面）
４    内筒
４ａ  外周面
１８    銀ロウ（ロウ材）
２０    溶液
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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