(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基端部側に位置する大径部と、先端部側に位置するとともに大径部よりも小径とされた小径テーパ部と、大径部と小径テーパ部との間に位置するとともに小径テーパ部に対して連続的に接続された小径直線部とを有してなる薄肉有底円筒金属部材の製造方法であって、
前記小径テーパ部の基端部側の端部に差し込まれて前記小径テーパ部の基端部側の端部と嵌合する前記小径直線部の先端部側の端部外周面に、周方向に沿って溝を加工する溝加工工程を行い、
つぎに、前記溝の外側にリング状のロウを配置し、このロウが前記溝内および前記溝の周辺に拡がって前記端部外周面に溶着するまで加熱する加熱溶着工程を行い、
つづいて、前記小径テーパ部の基端部側の端部を前記小径直線部の先端部側の端部に差し込む装着工程を行うことを特徴とする薄肉有底円筒金属部材の製造方法。
【請求項２】
前記装着工程の際に、前記ロウを加熱しながら行うことを特徴とする請求項１に記載の薄肉有底円筒金属部材の製造方法。
【請求項３】
前記装着工程の際に、前記小径テーパ部の端面と前記小径直線部の端面とが接するように、前記小径テーパ部を前記小径直線部に対して押し付けるようにしたことを特徴とする請求項１に記載の薄肉有底円筒金属部材の製造方法。
【請求項４】
前記薄肉有底円筒金属部材は、ダイカスト用金型に用いられるコアピンとされていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の薄肉有底円筒金属部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト鋳造や射出成形等に使用されるコアピン（中子ピン）等の薄肉有底円筒金属部材の製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ダイカスト製品等に対してボルト穴等の孔部を形成するために、金型に固定されるコアピン（中子ピン）が用いられる。コアピンは、金属製の丸棒とされ、中心軸線に沿って冷却穴が形成された中空のものと、冷却穴が形成されていない中実のものがある。下記特許文献１には、冷却穴が形成されたコアピンが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１３１３号公報
【０００４】
冷却穴が形成されたコアピンを使用すれば、ダイカスト製品に生じる引け巣をコアピン位置から遠ざけることができるという点で有利とされている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
冷却穴が形成されたコアピンには、基端部側に位置する大径部と、先端部側に位置するとともに大径部よりも小径とされた小径テーパ部と、大径部と小径テーパ部との間に位置するとともに小径テーパ部に対して連続的に接続された小径直線部とを有しているものがある。従来、このようなコアピンの小径テーパ部と小径直線部とは、接続部の外周面に周方向に形成された凹み部にロウ（銀ロウ）を溶着することにより接合されていた。そのため、接合部の強度（接合強度）が低く、接合部に亀裂や割れが発生し、冷却穴を通過する冷却水が外に漏れ出すおそれがあった。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、小径テーパ部と小径直線部との接合強度を向上させることができる薄肉有底円筒金属部材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】
【０００７】
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。
本発明に係る薄肉有底円筒金属部材の製造方法は、基端部側に位置する大径部と、先端部側に位置するとともに大径部よりも小径とされた小径テーパ部と、大径部と小径テーパ部との間に位置するとともに小径テーパ部に対して連続的に接続された小径直線部とを有してなる薄肉有底円筒金属部材の製造方法であって、前記小径テーパ部の基端部側の端部に差し込まれて前記小径テーパ部の基端部側の端部と嵌合する前記小径直線部の先端部側の端部外周面に、周方向に沿って溝を加工する溝加工工程を行い、つぎに、前記溝の外側にリング状のロウを配置し、このロウが前記溝内および前記溝の周辺に拡がって前記端部外周面に溶着するまで加熱する加熱溶着工程を行い、つづいて、前記小径テーパ部の基端部側の端部を前記小径直線部の先端部側の端部に差し込む装着工程を行う。
【０００８】
本発明に係る薄肉有底円筒金属部材の製造方法によれば、ロウが溝内、小径テーパ部と小径直線部との間に満遍なく拡がって、小径テーパ部と小径直線部とが、強固に接合されることになる。
これにより、小径テーパ部と小径直線部との接合強度を向上させることができ、接合部における亀裂や割れを防止することができる。
【０００９】
上記薄肉有底円筒金属部材の製造方法において、前記装着工程の際に、前記ロウを加熱しながら行うとさらに好適である。
【００１０】
このような薄肉有底円筒金属部材の製造方法によれば、ロウが溝内、小径テーパ部と小径直線部との間にさらに満遍なく拡がって、小径テーパ部と小径直線部とが、さらに強固に接合されることになる。
【００１１】
上記薄肉有底円筒金属部材の製造方法において、前記装着工程の際に、前記小径テーパ部の端面と前記小径直線部の端面とが接するように、前記小径テーパ部を前記小径直線部に対して押し付けるようにするとさらに好適である。
【００１２】
このような薄肉有底円筒金属部材の製造方法によれば、例えば、図２に示すように、ロウが小径テーパ部の端面と小径直線部の端面との間にも拡がり、小径テーパ部と小径直線部とが、さらに強固に接合されることになる。
【００１３】
上記薄肉有底円筒金属部材の製造方法において、前記薄肉有底円筒金属部材は、ダイカスト用金型に用いられるコアピンとされているとさらに好適である。
【００１４】
このような薄肉有底円筒金属部材の製造方法によれば、コアピンに形成された有底穴は、水等の冷却材を供給して冷却するための冷却穴として使用することができる。本発明の製造方法によれば、冷却穴を通過する冷却水の漏洩が防止されることになるので、ダイカスト製品の歩留まりを向上させることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る薄肉有底円筒金属部材の製造方法によれば、小径テーパ部と小径直線部との接合強度を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】コアピン（薄肉有底円筒金属部材）をダイカスト用金型に取り付けた状態を示す側断面図である。
【図２】コアピンの断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るコアピンの製造方法を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の一実施形態に係る薄肉有底円筒金属部材の製造方法について、図１から図３を参照しながら説明する。
本実施形態では、ダイカスト金型に用いるコアピン（中子ピン）を薄肉有底円筒金属部材の一例として、その製造方法について説明する。まず、コアピンの使用形態およびコアピンの形状を説明した後に、コアピンの製造方法について説明する。
なお、図１はコアピンをダイカスト用金型に取り付けた状態を示す側断面図、図２はコアピンの断面図、図３は本実施形態に係るコアピンの製造方法を示した図である。
【００１８】
図１には、ダイカスト用金型３に固定されたコアピン１を示している。コアピン１の先端部（図１において右方）１ａ側は、金型３内に配置されている。コアピン１の内部には、基端部（図１において左方）１ｂからその中心軸線に沿って中心穴が形成されており、先端部１ａにて底部を有する有底穴とされた冷却穴１ｃが形成されている。この冷却穴１ｃ内には、コアピン１の中心軸線に沿って冷却水供給パイプ（内パイプ）５が挿入されている。
【００１９】
冷却水供給パイプ５の先端５ａから冷却穴１ｃの底部（すなわち、コアピン１の先端部）１ｄ（図２参照）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５の他端は、冷却水供給配管７に接続されている。冷却水供給配管７の上流側には、図示しない冷却装置本体が設けられている。冷却水供給パイプ５の先端５ａから噴出した冷却水は、冷却穴１ｃの底部に衝突した後に流れの向きを反転させ、冷却穴１ｃ内を基端部１ｂに向かって流れる。このように冷却水が流れる際に、コアピン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、コアピン１を内部から冷却する。基端部１ｂへと向かって流れた冷却水は、コアピン１の基端部１ｂに接続された接続管（外パイプ）９内へと流れ込み、冷却水戻り配管１１を介して図示しない冷却装置本体へと導かれる。
【００２０】
以上説明したように、コアピン１内に冷却水を供給しながらダイカスト製造工程を行うことにより、コアピン１の焼き付きを防止できるとともに、ダイカスト製品に生じる引け巣をコアピン１位置から遠ざけることができる。
【００２１】
図２には、コアピン１の形状を示している。なお、同図に示したコアピンの形状はあくまでも一例であって、本発明はこの形状に限定されるものではない。
コアピン１は、基端部１ｂ側に位置する大径部１２（図１参照）と、先端部１ａ側に位置するとともに大径部１２よりも小径とされた小径テーパ部１４と、大径部１２と小径テーパ部１４との間に位置するとともに小径テーパ部１４に対して連続的に接続された小径直線部１６とを有している。
【００２２】
大径部１２の直径は、例えば、１３ｍｍとされており、小径直線部１６の直径は、例えば、４．１ｍｍとされている。小径テーパ部１４の直径は、基端部１ｂ側が４．１ｍｍとされ、先端にいくにしたがい先細り形状となるようなテーパ形状となっている。テーパ角は、例えば、１°とされる。小径テーパ部１４の先端すなわちコアピン１の先端部１ａは、球面形状を有するように加工されている。
コアピン１の長さは、２５０ｍｍとされている。大径部１２の長さは２５ｍｍ、小径直線部１６の長さは２０３ｍｍ、小径テーパ部１４の長さは２２ｍｍとされている。
【００２３】
コアピン１には、基端部１ｂから先端部１ａの手前にかけて、中心軸線にそって冷却穴１ｃとしての中心穴が形成されている。冷却穴１ｃの先端部１ａ側は貫通しておらず、底部１ｄが設けられている。このように、冷却穴１ｃは有底穴となっている。冷却穴１ｃの基端部１ｂ側には、雌ねじ（図示せず）が形成されており、この雌ねじによって、図１に示した接続管９の先端（図１において右方）がコアピン１に対して螺結される。
小径直線部１６の肉厚は１．０ｍｍとされ、、小径テーパ部１４の肉厚は、基端部１ｂ側の最も厚い位置で０．５ｍｍとされている。なお、コアピン１の小径テーパ部１４の先端では直径が小さくなっているので、この位置における肉厚が最も薄くなる。また、図２において黒く塗りつぶして符号１８を付した部分は、小径直線部１６の先端部１ａ側と小径テーパ部１４の基端部１ｂ側とを接合するロウ（銀ロウ）を示している。
【００２４】
つぎに、図３を用いて本実施形態に係るコアピン１の製造方法を説明する。
まずはじめに、図３（ａ）に示すように、小径テーパ部１４の基端部１ｂ側の端部に差し込まれて（挿入されて）小径テーパ部１４の基端部１ｂ側の端部と嵌合する小径直線部１６の先端部１ａ側の端部外周面２０に、周方向に沿って溝（溶着溝）２２を機械加工する。
つづいて、図３（ｂ）に示すように、溝２２の外側（半径方向外側）にリング状のロウ１８ａを配置し、ロウ１８ａが真っ赤になる８００℃位までロウ１８ａを加熱する。このとき、ロウ１８ａは、溝２２内および溝２２の周辺に拡がって端部外周面２０に溶着する。
ロウ１８ａが、溝２２内および溝２２の周辺に拡がったら、加熱しながら、図３（ｃ）に示すように、端部外周面２０が小径テーパ部１４の基端部１ｂ側の端部内に挿入されるようにして、小径テーパ部１４を小径直線部１６に取り付ける。
最後に、図３（ｄ）に示すように、小径テーパ部１４の端面１４ａと小径直線部１６の端面１６ａとが接するように、小径テーパ部１４を小径直線部１６に押し付ける。こうすることにより、ロウ１８ａが溝２２内、小径テーパ部１４と小径直線部１６との間に満遍なく拡がって、小径テーパ部１４と小径直線部１６とが、図２に示すような状態で接合されることになる。
【００２５】
本実施形態に係るコアピン１によれば、図２に示すように、ロウ１８が溝２２内、小径テーパ部１４と小径直線部１６との間に満遍なく拡がって、小径テーパ部１４と小径直線部１６とが、強固に接合されることになる。
これにより、小径テーパ部１４と小径直線部１６との接合強度を向上させることができ、接合部における亀裂や割れを防止することができる。
【００２６】
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。
【符号の説明】
【００２７】
１    コアピン（薄肉有底円筒金属部材）
１ａ  先端部
１ｂ  基端部
１２    大径部
１４    小径テーパ部
１４ａ  端面
１６    小径直線部
１６ａ  端面
１８    ロウ
１８ａ  ロウ
２０    端部外周面
２２    溝
【図１】
0005395918.tif 000002
【図２】
0005395918.tif 000003
【図３】
0005395918.tif 000004