(57)【要約】【課題】品質に優れたナックルを製造することができるナックル用重力鋳造装置及び該装置を用いた重力鋳造法の提供。【解決手段】ナックル用重力鋳造装置１は、湯口５から鉛直下方向に延びる第１湯道６と、第１湯道６と連通して水平方向に延びる第２湯道７と、第２湯道７と堰８を介して連通するキャビティ９とを備える金型２を有している。キャビティ９内にはナックルのベアリング支持部に有底穴を形成する為の円柱状凸部４Ａが配設されている。キャビティ９は円柱状凸部４Ａの軸線上に加圧用ボス部９Ａを有している。第２湯道７を遮断する遮断部材１３と、加圧用ボス部９Ａの溶湯を加圧する為の加圧ピン１８とを有している。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湯口から鉛直下方向に延びる第１湯道と、該第１湯道と連通して水平方向に延びる第２湯道と、該第２湯道と堰を介して連通するキャビティとを備える金型を有したナックル用重力鋳造装置であって、
該キャビティ内にはナックルのベアリング支持部に有底穴を形成する為の円柱状凸部が配設され、
該キャビティは該円柱状凸部の軸線上に加圧用ボス部を有しており、
該第２湯道を遮断する遮断部材と、
該加圧用ボス部の溶湯を加圧する為の加圧ピンとを有することを特徴とするナックル用重力鋳造装置。
【請求項２】
請求項１に記載のナックル用重力鋳造装置を用いて重力鋳造することを特徴とする重力鋳造法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車輪を支持するベアリングとサスペンションとを連結する部品である自動車用ナックルを製造するためのナックル用重力鋳造装置及び該装置を用いた重力鋳造法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ナックルを重力鋳造法で製造する重力鋳造装置は下記特許文献１に所載されるように公知である。特許文献１の重力鋳造装置は、キャビティのベアリング支持部に相当する部位の上部にライザー部を設け、キャビティ及びライザー部の上方に設けられた湯口からピストンを進入させてライザー部の溶湯を押圧し、ひけ巣等の鋳造欠陥が生じることを防ぐものである。
【０００３】
しかし、キャビティ上方の湯口から溶湯を注湯すると、溶湯が乱流により発生した酸化物を多く巻き込んでしまうので、ピストンにより溶湯を加圧したとしても酸化物に起因する鋳造欠陥は防ぐことができず、品質に優れたナックルを製造することができないという問題を有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−５１５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
それゆえに本発明は上記従来の問題点に鑑みてなされ、品質に優れたナックルを製造することができるナックル用重力鋳造装置及び該装置を用いた重力鋳造法を提供することを課題とする。
【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べくなされたものであって、本発明に係るナックル用重力鋳造装置は、湯口５から鉛直下方向に延びる第１湯道６と、該第１湯道６と連通して水平方向に延びる第２湯道７と、該第２湯道７と堰８を介して連通するキャビティ９とを備える金型２を有したナックル用重力鋳造装置１であって、該キャビティ９内にはナックルのベアリング支持部に有底穴を形成する為の円柱状凸部４Ａが配設され、該キャビティ９は該円柱状凸部４Ａの軸線上に加圧用ボス部９Ａを有しており、該第２湯道７を遮断する遮断部材１３と、該加圧用ボス部９Ａの溶湯を加圧する為の加圧ピン１８とを有することを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る重力鋳造法は、上記構成のナックル用重力鋳造装置１を用いて重力鋳造を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、酸化物の巻き込みやひけ巣等による鋳造欠陥を防止し、品質に優れたナックルを製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本実施形態のナックル用重力鋳造装置の断面図である。
【図２】溶湯が注湯された後の状態を示す図である。
【図３】遮断部材が第２湯道を遮断した状態を示す図である。
【図４】加圧ピンにより溶湯を加圧した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係るナックル用重力鋳造装置について図１乃至図４を参酌しつつ説明する。図１に示されるように、ナックル用重力鋳造装置１は、上型３と下型４とから構成される金型２を備えている。上型３には図示せぬラドルにより溶湯を注湯するための湯口５が形成されている。湯口５は、上型３と下型４とにより画成されて鉛直下方向に延びる第１湯道６と連通している。第１湯道６の下端部は、上型３と下型４とにより画成されて水平方向（図１の左右方向）に延びる第２湯道７と連通している。上型３と下型４とにより堰８とキャビティ９が画成されており、第２湯道７はキャビティ９の下端部に位置する堰８を介してキャビティ９と連通している。従って、湯口５から注湯された溶湯は第１湯道６、第２湯道７及び堰８を介してキャビティ９に供給されるようになっている。
【００１１】
上型３は図示せぬ可動プレートに連結されており、可動プレートが図示せぬ駆動手段により図１の上方向に移動させられた場合には、上型３は下型４から離間するように構成されている。また、離間位置から可動プレートが駆動手段により図１の下方向に移動させられた場合には、上型３が下型４に当接する状態（図１に示す状態）になるように構成されている。
【００１２】
下型４の下面４ａには遮断部材駆動手段としての油圧シリンダ１０が固定されている。油圧シリンダ１０のシリンダロッド１１は、下型４に形成された穴部４ｂ内においてカップリング１２により遮断部材１３と連結されている。油圧シリンダ１０が駆動されると、遮断部材１３の先端が第２湯道７内に侵入するように構成されている。遮断部材１３の先端が上型３における第２湯道７を画成する箇所に当接又は近接することにより、第２湯道７は遮断されることになる。
【００１３】
上型３の上面３ａには支持棒１７によって加圧ピン駆動手段としての油圧シリンダ１４が固定されている。油圧シリンダ１４のシリンダロッド１５はカップリングを介して加圧ピン１８に連結されている。加圧ピン１８の下端部は上型３に形成された孔３ｂ内に配置されている。油圧シリンダ１４が駆動されると、加圧ピン１８の先端は後述する加圧用ボス部９Ａ内に進入し、加圧ピン１４が加圧用ボス部９Ａ内の溶湯Ｍを加圧するように構成されている。
【００１４】
鋳造品であるナックルのベアリング支持部に有底穴を形成する為に、下型４は図１の上方に向かって突出する円柱状凸部４Ａを備えている。この円柱状凸部４Ａの軸芯と前述の加圧ピン１８の軸芯は略一致している。円柱状凸部４Ａはキャビティ９内に配設されており、ナックルのベアリング支持部に有底穴を形成するものである。キャビティ９は円柱状凸部４Ａの軸線上であってキャビティ９の上端の位置に上型３により画成される加工用ボス部９Ａを備えている。なお、加圧用ボス部９Ａにより鋳造される部分は余肉であるので鋳造後に製品部から切断され、上述した有底穴は貫通孔に加工される。
【００１５】
金型２には図示せぬ押出ピンが設けられており、上型３を下型４から離間させた後に、押出ピンで凝固した溶湯Ｍを押出して金型２から取り出すことが可能となっている。
【００１６】
次に、ナックル用重力鋳造装置１を用いた重力鋳造法について説明する。重力鋳造法においては、先ず、図示せぬラドル内に溶湯Ｍを溜める溶湯準備工程を行い、図１に示す状態とする。
【００１７】
次に、ラドル内の溶湯を湯口５を介して注湯する注湯工程を行う。湯口５から注湯された溶湯Ｍは、重力により第１湯道６を流れて第１湯道６の下端部に至り、第２湯道７により水平方向に流れを変えて堰８を介してキャビティ９の下端部内に流入する。溶湯Ｍは上方に押し上げられるようにしてキャビティ９内を充填していき、最終的には加圧用ボス部９Ａ内を充填する。このようにして注湯工程が行われるので、注湯時に溶湯が酸化物を巻き込みにくく、酸化物に起因する鋳造欠陥がナックルに生じることを防ぐことができる。
【００１８】
注湯工程が完了して図２に示すようにキャビティ９内が溶湯Ｍで満たされた後に、油圧シリンダ１０を駆動して遮断部材１３を第２湯道７内に進入させ、遮断部材１３の先端を上型３に当接又は近接させて第２湯道７を遮断する湯道遮断工程を行う（図３参照）。
【００１９】
その後、油圧シリンダ１４を駆動して加圧ピン１８をキャビティ９の加圧用ボス部９Ａ内に侵入させる加圧工程を行う（図４参照）。第２湯道７を遮断部材１３により遮断する湯道遮断工程を行った後に加圧工程を行うことにより、第１湯道６と第２湯道７に圧力を逃がさずに溶湯Ｍに圧力を及ぼすことができる。従って、キャビティ９の端部等（ナックルアームの端部等）においても溶湯Ｍの密着性が向上する。また、凝固収縮分の溶湯Ｍを加圧補充することができ、鋳造品としてのナックルにひけ巣等の鋳造欠陥が防ぐことができる。
【００２０】
図示せぬ金型冷却手段によりキヤビティ９内の溶湯Ｍが凝固したら、油圧シリンダ１０を駆動して遮断部材１３を第２湯道７内から後退させた後に、上型３を下型４から離間させる型開き工程を行う。型開き工程においては、図示せぬ駆動手段により図示せぬ可動プレートを移動させることにより、上型３を下型４から離間させる。そして、油圧シリンダ１４を駆動して加圧ピン１８を後退させた後に、金型２に設けられた図示せぬ押出ピンで鋳造品としてのナックルを取り出す鋳造品取出し工程と、キャビティ９に離型剤を塗布する離型剤塗布工程と、上型３を下型４に当接させる型締め工程とを順次行う。以上が重力鋳造法である。
【００２１】
本発明によるナックル用重力鋳造装置及び重力鋳造法は、上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、上述の実施形態においては、加圧ピン１８は上型３側に配置されていたが、下型４側に配置されるように構成してもよい。
【００２２】
また、上述の実施形態においては、遮断部材１３は下型３側に配置されていたが、上型４側に配置されるように構成してもよい。
【符号の説明】
【００２３】
１      ナックル用重力鋳造装置
２      金型
３      上型  
４      下型
４Ａ    円柱状凸部
４ａ    下面
４ｂ    穴部
５      湯口
６      第１湯道
７      第２湯道
８      堰
９      キヤビティ
９Ａ    加圧用ボス部
１０    油圧シリンダ
１１    シリンダロッド
１２    カップリング
１３    遮断部材
１４    油圧シリンダ
１５    シリンダロッド
１６    カップリング
１７    支持棒
１８    加圧ピン
Ｍ      溶湯
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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