(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
表側に表側主成形部が，裏側に裏側主成形部がそれぞれ形成され，前記表側主成形部と裏側主成形部とは同一の基準心により位置設定されるワークを成形する金型において、固定型と、可動型と、前記固定型に僅かの範囲で移動可能とし，前記表側主成形部の鋳型面を有する第１中子と、前記可動型に装着され，前記裏側主成形部の鋳型面を有する第２中子と、前記第１中子と第２中子とにそれぞれ形成されたテーパ穴部と，該テーパ穴部に挿入接続するテーパ突出部とからなり、前記テーパ穴部とテーパ突出部とが適正に接合した状態でそれぞれの軸心が一直線上に一致するものとし、且つ前記テーパ穴部又はテーパ突出部の軸心は前記基準心と一致してなることを特徴とするダイカスト金型。
【請求項２】
請求項１において、前記第１中子にはテーパ穴部が形成され、前記第２中子にはテーパ突出部が形成されてなることを特徴とするダイカスト金型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカストによるワーク成形において、固定型側と可動型側での両面における成形精度を極めて高度なものとし、ダイカスト鋳造のみでワークの表側及び裏側に亘る寸法精度を高いものにし、且つ作業効率を向上させ、ひいては製造コストを抑えることができるダイカスト金型に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカスト鋳造において、金型を構成する固定型と可動型とからワークを成形するときに、寸法精度が固定型と可動型との両型に亘って係わり合いを有する場合がある。具体的には、ワークの一方側面（たとえば表面）の穴成形位置に対して、対応する他方側面（たとえば裏面）で前記穴成形位置の中心を基準として成形されるその他の穴等との軸間距離に極めて高い寸法精度が要求される場合である。
【０００３】
このようなワークとしては、軸受部を必要とする二輪車等の変速機構を収納するケーシング等がある。このような場合、一般的にワークの一方側面に成形される被成形部の寸法精度を基準にして、他方側面の穴等の被成形部を成形し、その表側と裏側とに亘り、高い寸法精度を満足する場合、ダイカスト鋳造後、切削加工が必要であった。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ワークの同一側面（表なら表面のみ、裏なら裏面のみ）において、２箇所以上の軸間距離の高い寸法精度が要求されている場合であれば、ダイカスト金型の固定型又は可動型の成形面は、一方の鋳型面のみで成形することができるので、前記寸法精度は容易に向上させることができ、ダイカスト金型による鋳造加工によって、高い寸法精度を満足することができる。
【０００５】
しかし、同じような寸法精度がワークの表面と裏面に跨がっているような場合、それに対応した金型を構成する固定型と可動型に分けて、その分離状態において表面と裏面に亘って寸法基準となる主被成形物と該主被成形物を基準として寸法を設定した被成形物と距離の寸法精度を高くすることは極めて困難であった。
【０００６】
その理由とし、固定型は、金型装置にしっかりと固定されているものであるが、もう一方の可動型は装置の可動案内杆（通常「ガイドピン」という）によって動作案内されている。その可動型の動作性を良好なものとするために可動型とガイドピンとの摺動部の隙間をほとんどゼロとすればよいが、可動型の動作が悪くなる等、現実には不可能である。そこで隙間を極小にして、固定型との合わせ寸法精度を高くするという手段もあるが、このようにしても上記ワークの場合のように、表面と裏面に亘る軸間距離の寸法精度を高いものにするのは困難である。
【０００７】
かりに、高精度な金型を完成することができ、金型の常温状態の固定、可動の型の合わせ時の精度は、高く押さえることができても、徐々に金型の温度が上昇して温度差を生じてくると、型の合わせ精度を保持するガイドピン，ガイドブッシュの噛み合い精度及び動作が温度上昇に伴い、熱影響を受けてカジリを発生させ、精度が維持できなくなる。
【０００８】
その他に、切削加工等を施して、所望の軸間距離の寸法精度を確保するために、加工コストが高くなったり、鋳造以外の加工設備が必要となるので、設備等の製造コストが高くなることから、コスト低減が困難であった。ワークを合理的に成形加工できるダイカスト鋳造のみで、上記のようなワークの両面に亘って高い寸法精度を有して成形することができず、切削加工との組み合わせが不可欠である。本発明は、切削加工をすることなく、ダイカスト鋳造のみでワークの表側及び裏側に亘る寸法精度を高いものにし、作業効率を向上させ、ひいては製造コストを抑えることを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
そこで、発明者は、上記課題を解決すべく、鋭意，研究を重ねた結果、本発明を、表側に表側主成形部が，裏側に裏側主成形部がそれぞれ形成され，前記表側主成形部と裏側主成形部とは同一の基準心により位置設定されるワークを成形する金型において、固定型と、可動型と、前記固定型に僅かの範囲で移動可能とし，前記表側主成形部の鋳型面を有する第１中子と、前記可動型に装着され，前記裏側主成形部の鋳型面を有する第２中子と、前記第１中子と第２中子とにそれぞれ形成されたテーパ穴部と，該テーパ穴部に挿入接続するテーパ突出部とからなり、前記テーパ穴部とテーパ突出部とが適正に接合した状態でそれぞれの軸心が一直線上に一致するものとし、且つ前記テーパ穴部又はテーパ突出部の軸心は前記基準心と一致してなるダイカスト金型としたことにより、ダイカスト鋳造のみでワークの表側及び裏側に亘る寸法精度を高いものにし、作業効率を向上させ、ひいては製造コストを抑えることができ、上記課題を解決するものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。まず、本発明のダイカスト金型により成形されるワークＷについて説明する。該ワークＷには、表側１０又は裏側１１がそれぞれ設定されている。その表側１０及び裏側１１は、便宜上設定された呼称であるが、具体的には、ワークＷがケーシングを構成する部品の場合には、外方側を表側１０とし、内部側を裏側１１とする〔図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）等参照〕。
【００１１】
このワークＷには、主成形部領域Ｗ１  が存在する。該主成形部領域Ｗ１  とは、前記表側１０と裏側１１のいずれか一方側の被成形部を基準とし、他方側にその基準とした被成形部から他の被成形部への距離が決定するもので、特に表側１０と裏側１１とで、対応する被成形部同士の寸法精度が極めて高く設定されなければならない領域のことである。
【００１２】
まず、表側１０には、表側主成形部１３が形成され、裏側１１には裏側主成形部１４が形成され、その表側主成形部１３と裏側主成形部１４は、共通の基準心Ｐ０  に基づいている。即ち、主成形部領域Ｗ１  は、表側主成形部１３と裏側主成形部１４とがワークＷの表側１０と裏側１１に亘り、高精度の寸法としなければならない領域となる。なお、主成形部領域Ｗ１  に属さない表側成形部１５及び裏側成形部１６も存在し、これらは、高度な成形精度を不要としたもので、比較的大きな許容寸法を有している。
【００１３】
前記基準心Ｐ０  は、ワークＷの任意の位置に形成された基準孔１２の中心点である〔図４（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）参照〕。該基準孔１２は、半径Ｌ０  とし、後述する第１中子Ａ、或いは第２中子Ｂにより成形される部位である。前記表側主成形部１３は、前記基準心Ｐ０  から高い寸法精度で決定された距離を有して形成される。その表側主成形部１３は、一つの場合もあるし、複数の場合もある。図４（Ａ）等に示された実施形態では、その表側主成形部１３は、３個形成されている。また、裏側主成形部１４は、図示されたものでは、軸受等の収納部としたものである。
【００１４】
そして、基準心Ｐ０  から前記表側主成形部１３までの代表寸法をＬ１  とし、基準心Ｐ０  から前記裏側主成形部１４までの代表寸法をＬ２  とする。表側主成形部１３は、穴部としたものであるが、その他には突起状物である場合も存在するし、突起物と穴部とが一体となる場合もある。図示された表側主成形部１３は、穴部１３ａと突起物１３ｂとから形成されたものであり、前記基準心Ｐ０  と穴部１３ａとの距離が前記Ｌ１  となる〔図４（Ａ），図５（Ｃ）等参照〕。
【００１５】
また、裏側主成形部１４は、軸受等を収納する部位で、円周状壁部１４ａが形成されたものであり、その内径の中心が前記基準心Ｐ０  であり、半径は前記Ｌ２  となる〔図４（Ｂ），図５（Ｃ）等参照〕。そのワークＷは、例えば二輪車の変速装置のケーシングであり、裏側１１に形成される基準孔１２の周囲には、軸受装着用の収納部が円周状壁面として形成されている。
【００１６】
次に、ダイカスト金型について説明する。該ダイカスト金型は、固定型１と可動型２とから構成される〔図１（Ａ），（Ｂ）参照〕。その固定型１は、金型装置に固定され、動作時においても常時不動である。また、可動型２は、前記固定型１側に向かって移動して当接したり、或いは離れる方向に移動する。前記固定型１及び可動型２には、ワークＷを種々の形状に成形するための鋳型面１ａ，２ａがそれぞれ形成されている。
【００１７】
その固定型１には、第１中子Ａが装着されている。また、前記可動型２には第２中子Ｂが装着され、これら第１中子Ａと第２中子Ｂにより、前記ワークＷの主成形部領域Ｗ１  が成形される。その第１中子Ａ及び第２中子Ｂには、テーパ接合部３がそれぞれ形成されており、第１中子Ａと第２中子Ｂとは、そのテーパ接合部３により両者の軸心（Ｐａ，Ｐｂ）が一直線上に一致するようになっている。
【００１８】
前記第１中子Ａ及び第２中子Ｂは、それぞれのテーパ接合部３の周囲に、ワークＷの主成形部領域Ｗ１  に成形される表側主成形部１３が成形されるための主成形鋳型面４がそれぞれ形成されている。前記テーパ接合部３は、テーパ突出部３ｂと，テーパ穴部３ａとがある。そして、第１中子Ａ及び第２中子Ｂのいずれか一方にテーパ穴部３ａが形成され、他方にテーパ突出部３ｂが形成されている。そして、第１中子Ａと第２中子Ｂとは、テーパ突出部３ｂがテーパ穴部３ａに挿入して接合する構造となっている〔図７（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）参照〕。
【００１９】
そのテーパ接合部３は、前記ワークＷの基準孔１２を成形する部位であり、テーパ穴部３ａとテーパ突出部３ｂとが適正に接合した状態におけるテーパ接合部３のそれぞれの軸心ＰａとＰｂは、一直線上に一致するとともに、これら軸心は前記基準孔１２の基準心Ｐ０  と一致する〔図６及び図７（Ｃ）参照〕。図示された実施形態では、前記テーパ突出部３ｂが第２中子Ｂに設けられ、前記テーパ穴部３ａは第１中子Ａに設けられているが、この実施形態とは反対に、第１中子Ａにテーパ突出部３ｂが設けられ、第２中子Ｂにテーパ穴部３ａが設けられるものであってもよい〔図３（Ｂ）参照〕。
【００２０】
前記第２中子Ｂは、前記可動型２に対して不動状態に固定されている。即ち第２中子Ｂは、可動型２とは略一体的に形成され相互に移動するものではない。前記固定型１と第１中子Ａにおいては、該第１中子Ａが固定型１に対して僅かの範囲において移動自在としている。具体的には、固定型１における第１中子Ａの装着箇所に中子装着室１ｂが設けられ、該中子装着室１ｂに第１中子Ａが僅かの範囲で移動自在となるよう配置されている。
【００２１】
その第１中子Ａは、図３に示すように、略円柱状に形成され、その円柱部５の軸方向一端側が前記主成形鋳型面４であり、他端にフランジ部６が形成されている。該フランジ部６は、前記中子装着室１ｂに装着された第１中子Ａが、その中子装着室１ｂから軸方向に外れないようにする役目をなすものである。
【００２２】
前記中子装着室１ｂの内径Ｈは、円柱部５の外径Ｄよりも僅かに大きく、Ｈ＞Ｄなる関係となっている（図２参照）。したがって、中子装着室１ｂの内周と第１中子Ａの円柱部５との間には、隙間Ｓが生じ、該隙間Ｓによって、第１中子Ａが固定型１に対して僅かな移動を行うことができるものである。また、前記第２中子Ｂは、太軸状に形成されたもので、軸部７の軸端にテーパ接合部３が形成され、該テーパ接合部３の周囲には主成形鋳型面８が形成されている。
【００２３】
その第１中子Ａは、固定型１に対して僅かの範囲で移動自在としたので、固定型１に可動型２が当接して、第１中子Ａと第２中子Ｂとのテーパ接合部３が接合するときには、第１中子Ａが僅かに移動して、テーパ接合部３とテーパ突出部３ｂとテーパ穴部３ａとの軸心が一致し、第１中子Ａと第２中子Ｂとが適正に対向し、主成形部領域Ｗ１  の成形を正確に行うことができる。
【００２４】
【作用】
まず、固定型１に対して可動型２を移動して接近させるとともに、第１中子Ａと第２中子Ｂも接近し、テーパ突出部３ｂがテーパ穴部３ａに挿入してゆく〔図７（Ａ）参照〕。このとき、第１中子Ａは前記隙間Ｓにより軸心Ｐａが第２中子Ｂの軸心Ｐｂに対してｄだけずれているが、テーパ穴部３ａにテーパ突出部３ｂが深く挿入するに従い次第にテーパ穴部３ａの軸心Ｐａと，テーパ突出部３ｂの軸心Ｐｂとが一直線状となる方向に近づき，軸心Ｐａが軸心Ｐｂと一致する方向に移動し、テーパ穴部３ａとテーパ突出部３ｂとが適正に接合することになる〔図７（Ｂ）参照〕。
【００２５】
ここで、テーパ突出部３ｂの軸心Ｐｂは、前記基準心Ｐ０  に一致したものとすると、テーパ突出部３ｂとテーパ穴部３ａとは適正な接続状態で、テーパ穴部３ａの軸心Ｐａも前記基準心Ｐ０  に一致し、テーパ穴部３ａとテーパ突出部３ｂとが接続した状態となったテーパ接合部３は、前記基準心Ｐ０  と一致することになる〔図７（Ｃ）参照〕。
【００２６】
すなわち、ワークＷの表側１０又は裏側１１は、第１中子Ａ及び第２中子Ｂのテーパ穴部３ａとテーパ突出部３ｂの接続によって、基準孔１２が形成されるとともに、テーパ接合部３の接続軸心が基準心Ｐ０  となり、主成形部領域Ｗ１  における成形を高精度に行うことができる。これによって、第１中子Ａと第２中子Ｂのそれぞれの主成形鋳型面４は、表側主成形部１３及び裏側主成形部１４を成形し、それぞれが共通する基準心Ｐ０  に基づいて寸法が設定される（図７参照）。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１の発明は、表側１０に表側主成形部１３が，裏側１１に裏側主成形部１４がそれぞれ形成され，前記表側主成形部１３と裏側主成形部１４とは同一の基準心Ｐ0 により位置設定されるワークＷを成形する金型において、固定型１と、可動型２と、前記固定型１に僅かの範囲で移動可能とし，前記表側主成形部１３の鋳型面を有する第１中子Ａと、前記可動型２に装着され，前記裏側主成形部１４の鋳型面を有する第２中子Ｂと、前記第１中子Ａと第２中子Ｂとにそれぞれ形成されたテーパ穴部３ａと，該テーパ穴部３ａに挿入接続するテーパ突出部３ｂとからなり、前記テーパ穴部３ａとテーパ突出部３ｂとが適正に接合した状態でそれぞれの軸心が一直線上に一致するものとし、且つ前記テーパ穴部３ａ又はテーパ突出部３ｂの軸心は前記基準心Ｐ0 と一致してなるダイカスト金型としたことにより、ダイカスト鋳造のみでワークの表側及び裏側に亘る寸法精度を高いものにし、作業効率を向上させ、ひいては製造コストを抑えることができる等の効果を奏する。
【００２８】
上記効果を詳述すると、固定型１には第１中子Ａが装着され、該第１中子Ａが固定型１に対して僅かの範囲を移動自在としたものである。また、可動型２には第２中子Ｂが装着され、且つテーパ穴部３ａとテーパ突出部３ｂとによって、固定型１に可動型２を当接させることにより、前記第１中子Ａと第２中子Ｂともテーパ穴部３ａとテーパ突出部３ｂにより接合する。このとき、テーパ突出部３ｂを軸方向以外では不動状態に固定されることで、テーパ突出部３ｂの軸心Ｐｂが決定することになり、そのテーパ突出部３ｂによってテーパ接合するテーパ穴部３ａの軸心Ｐａが前記軸心Ｐｂと一致し、テーパ接合状態における軸心となる。
【００２９】
該軸心は、前記基準心Ｐ０  と一致するので、第１中子Ａと第２中子Ｂとによる成形箇所は、基準心Ｐ０  を基準として表側主成形部１３及び裏側主成形部１４の成形位置は極めて正確にできる。本発明では、これらの工程をダイカスト鋳造のみでき、しかもその構造も簡単にできる。さらに、鋳造加工のみで、高精度加工を可能にしたので、加工コスト低減することができ、また、切削加工等の加工設備を必要としないため、製造コストを高めることなく、製品を提供することができる。
【００３０】
次に、請求項２の発明は、請求項１において、前記テーパ接合部３は第１中子Ａでは、テーパ穴部３ａとし、前記第２中子Ｂではテーパ突出部３ｂとしたことにより、第１中子Ａと第２中子Ｂとの接続を略正確に行うことができるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】（Ａ）は、本発明において固定型と可動型とが離間した状態を示す断面図
（Ｂ）は、本発明において固定型と可動型とが当接した鋳造作業状態を示す断面図
【図２】固定型と可動型とが離間した状態の要部拡大断面図
【図３】（Ａ）は第１中子の斜視図
（Ｂ）は第１中子側にテーパ突出部を設け，第２中子側にテーパ穴部を設けた実施形態の断面図
【図４】（Ａ）はワークの表側の平面図
（Ｂ）はワークの裏側の要部平面図
（Ｃ）はワークの縦断側面図
【図５】（Ａ）は主成形部領域の表側の斜視図
（Ｂ）は主成形部領域の裏側の斜視図
（Ｃ）は主成形部領域の縦断側面図
【図６】テーパ穴部にテーパ突出部が挿入し，それぞれの軸心が一致した状態の拡大断面図
【図７】（Ａ）はテーパ穴部とテーパ突出部とが離間した状態の断面図
（Ｂ）はテーパ穴部にテーパ突出部の挿入が開始されそれぞれの軸心が一致する方向い移動している状態の断面図
（Ｃ）はテーパ穴部にテーパ突出部の挿入しそれぞれの軸心と基準心とが一致し，ワークが成形される状態の断面図
【符号の説明】
Ａ…第１中子
Ｂ…第２中子
１…固定型
２…可動型
３…テーパ接合部
３ａ…テーパ穴部
３ｂ…テーパ突出部
１０…表側
１１…裏側
１３…表側主成形部
１４…裏側主成形部
Ｐ０  …基準心
Ｗ１  …主成形部領域
【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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