(57)【要約】【課題】いかなる仕様の鋳造品であっても対応させることが出来、鋳造品の品質の向上及び生産性の向上を図ることが出来る傾動式重力鋳造方法及びその傾動式重力鋳造装置を提供する。【解決手段】傾倒式タンク１２は、油圧シリンダーまたは駆動モーター等の傾動駆動装置１３を介して架台１０上の水平位置から９０°旋回して垂直状態になるように設置され、傾倒式タンク１２の長手方向の一方には、内部に上下鋳型１４ａ，１４ｂ及び石膏鋳型１４ｃと、溶融金属Ｗ（アルミ溶湯金属）を収容した容器等のホッパー１４ｄを出し入れする開閉扉１５が開閉可能に取付けられている。上下鋳型１４ａ，１４ｂの製品部１６Ａと押湯部１６Ｂとの境界部Ｘ−Ｘ、即ち、上部鋳型１４ａの境界部には、図２に示すように、温度検出センサーまたは電気的検出センサー等の溶湯検出センサー１７が設置してあり、この溶湯検出センサー１７は、傾動式タンク１２の外部に設置した傾動式タンク１２の傾動駆動装置１３を制御する制御装置１８に接続されている。【選択図】  図１
2006130537.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属をその自重により上下鋳型内に順次充填する際、上下鋳型を収容した傾動式タンクを所定の速度で傾動させながら上下鋳型内の湯道部、製品部、押湯部に前記溶融金属を順次充填して鋳造品を製造する傾動式重力鋳造方法において、
前記上下鋳型の製品部と押湯部との境界部に設けた溶湯検出センサーにより溶融金属を検出した際に、傾動式タンクの傾動速度を速くして、製品部の充填速度に対して押湯部の充填速度を速くするように制御することを特徴とする傾動式重力鋳造方法。
【請求項２】
前記押湯部の充填速度は、製品部の充填速度に対して１．１〜２．３倍速くするように制御する請求項１に記載の傾動式重力鋳造方法。
【請求項３】
傾動式タンク内に設置した上下鋳型内に、前記傾動式タンクを所定の速度で傾動させながら溶融金属を自重により充填するように構成して成る傾動式重力鋳造装置において、
前記上下鋳型の製品部と押湯部との境界部に溶湯検出センサーを設置し、この溶湯検出センサーを、傾動式タンクの外部に設置した傾動式タンクの傾動駆動装置を制御する制御装置に接続したことを特徴とする傾動式重力鋳造装置。
【請求項４】
前記溶湯検出センサーが、温度検出センサーまたは電気的検出センサーである請求項３に記載の傾動式重力鋳造装置。
【請求項５】
前記制御装置が、傾動制御ユニットと駆動ユニットとで構成した請求項３または４に記載の傾動式重力鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、傾動式タンクを用いてタイヤの金型等の鋳造を行う傾動式重力鋳造方法及びその傾動式重力鋳造装置に係わり、更に詳しくは鋳造品の種々のパターンやサイズに対応でき、品質の向上及び生産性の向上を図ることが出来る傾動式重力鋳造方法及びその傾動式重力鋳造装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般にタイヤ加硫用金型の鋳造は、タイヤの複雑なトレッドパターン等を忠実に再現させるため、アルミニュウム金属の溶湯を石膏鋳型に高密度に充填させる必要がある。石膏鋳型に溶湯金属を高密度に充填させることを実現させるために、従来から傾動式タンクを使用した傾動式重力鋳造方法が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この傾動式重力鋳造方法は、例えば、図４（ａ）〜（ｄ）に示すように、大気圧状態の傾動式タンク１内に収容された石膏鋳型２（下鋳型）に容器等のホッパー３に入れたアルミ溶湯金属Ｗを流し込む際に、傾倒式タンク１内を減圧（約-50 〜0 kPa)させることで、鋳造品の内部巣の低減化を図るものである。
【０００４】
そして、減圧した状態の傾動式タンク１内に収容された下鋳型４ａに保持された石膏鋳型２と鋳造枠４ｂとの内部にアルミ溶湯金属Ｗを流し込むと同時に水平状態にあった傾動式タンク１を図４（ｃ）に示すように約３５°〜９０°に順次傾倒させて充填を行い、アルミ溶湯金属Ｗを充填後、図４（ｄ）に示すように傾動式タンク１を加圧（約 0〜700 KPa)することで、溶融金属の充填効率を向上させるものである。
【０００５】
ところで、タイヤ加硫用金型は、一般にアルミ合金鋳物を素材しており、その金型としては、湯道部と、製品部と、押湯部とから構成され、鋳造時のアルミ溶湯金属は、先ず湯道部に沿って流れ始め、製品部、押湯部に順次充填されるものである。
【０００６】
また、タイヤ加硫用金型の鋳物は、アルミ鋳込み量が金型の１セクター当たり５０kg〜８０kgと多く、この多量のアルミ溶融金属の充填速度が鋳造品質を左右している。
【０００７】
上記のような充填速度を管理するため、上記のような傾動式の重力鋳造装置を使用しており、製品部を充填する際は、エアーの巻き込みを防止するため低速充填（傾倒式タンクの低速傾動）し、押湯部を充填する際は、押湯効果を向上するために高速充填（傾倒式タンクの高速傾動）させる必要がある。また、製品部から押湯部に切り替わる際、アルミ溶湯金属の充填速度を変更する必要があり、そのため、現状では、目視により切替えポイントを確認し、傾動式の重力鋳造装置の速度ポイントを設定している。
【０００８】
然しながら、切替えポイントは、鋳物の肉厚や形状が異なることからタイヤのパターンやサイズ毎に異なり、その都度、目視により切替えポイントを確認して重力鋳造装置の傾動速度を調整するには、多くの手間と時間がかかり、更に、その都度、確認及び傾動条件設定を行う必要があった。
【０００９】
また、製品仕様により、切替えポイントの目視確認が不可能なものもあり、従って従来の方法では信頼性が欠け、品質の向上及び生産性の向上を図ることが難しいと言う問題があった。
【特許文献１】特開昭６２−１１４７６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
この発明は、かかる従来の問題点に着目して案出されたもので、溶湯金属の充填速度の切替えポイントを溶湯検出センサーにより自動的に検出して傾動式重力鋳造装置の傾動速度を自動制御することで、いかなる仕様の鋳造品であっても対応させることが出来、鋳造品の品質の向上及び生産性の向上を図ることが出来る傾動式重力鋳造方法及びその傾動式重力鋳造装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記目的を達成するため、この発明の傾動式重力鋳造方法は、上下鋳型の製品部と押湯部との境界部に設けた溶湯検出センサーにより溶融金属を検出した際に、上傾動式タンクの傾動速度を速くして、製品部の充填速度に対して押湯部の充填速度を速くするように制御することを要旨とするものである。
【００１２】
ここで、前記押湯部の充填速度は、製品部の充填速度に対して１．１〜２．３倍速くするように制御するものである。
【００１３】
また、この発明の傾動式重力鋳造装置は、上下鋳型の製品部と押湯部との境界部に溶湯検出センサーを設置し、この溶湯検出センサーを、傾動式タンクの外部に設置した傾動式タンクの傾動駆動装置を制御する制御装置に接続したことを要旨とするものである。
【００１４】
ここで、前記溶湯検出センサーが、温度検出センサーまたは電気的検出センサーであり、また前記制御装置が、傾動制御ユニットと駆動ユニットとで構成したものである。
【００１５】
このように構成することで、いかなる仕様の鋳造品であっても対応させることが出来、鋳造品の品質の向上及び生産性の向上を図ることが出来るものである。
【発明の効果】
【００１６】
この発明は上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。(a).傾動式重力鋳造装置において、溶融金属の製品部から押湯部の境界切替えポイントを目視によることなく、溶湯検出センサーにより自動的に、かつ確実に行うことが出来る。(b).傾動式重力鋳造装置の傾動速度制御を自動化させることが出来るので、タイヤのパターンやサイズ毎の傾動条件設定を省略することが出来る。
(c).従来は目視で切替えポイントが確認出来ない仕様も、確実に検知出来るようになり、いかなる仕様であっても、溶融金属の充填速度精度を保障することが出来る。
(d).またいかなる仕様の鋳造品であっても対応させることが出来るので、鋳造品の品質の向上及び生産性の向上を図ることが出来る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に基づきこの発明の実施の形態を説明する。
なお、従来例と同一構成要素は、同一符号を付して説明は省略する。
【００１８】
図１は、この発明の傾動式重力鋳造方法を実施するための傾動式重力鋳造装置の概略構成図を示し、この傾動式重力鋳造装置は、架台１０上のヒンジ１１を支点として傾倒式タンク１２が傾倒可能に載置されている。
【００１９】
前記傾倒式タンク１２は、油圧シリンダーまたは駆動モーター等の傾動駆動装置１３を介して架台１０上の水平位置から９０°旋回して垂直状態になるように設置され、傾倒式タンク１２の長手方向の一方には、内部に上下鋳型１４ａ，１４ｂ及び石膏鋳型１４ｃと溶融金属Ｗ（アルミ溶湯金属）を収容した容器等のホッパー１４ｄを出し入れする開閉扉１５が開閉可能に取付けられている。
【００２０】
前記上下鋳型１４ａ，１４ｂの製品部１６Ａと押湯部１６Ｂとの境界部Ｘ−Ｘ、即ち、上部鋳型１４ａの境界部には、図２に示すように、温度検出センサーまたは電気的検出センサー等の溶湯検出センサー１７が設置してあり、この溶湯検出センサー１７は、傾動式タンク１２の外部に設置した傾動式タンク１２の傾動駆動装置１３を制御する制御装置１８に接続されている。
【００２１】
なお、同図において１６Ｃは湯道部を示しており、また溶湯検出センサー１７は、製品部１６Ａと押湯部１６Ｂとの境界部Ｘ−Ｘの下鋳型１４ｂに設けることも可能である。
【００２２】
前記制御装置１８は、傾動制御ユニット１９と駆動ユニット２０とで構成され、前記溶湯検出センサー１７が製品部１６Ａと押湯部１６Ｂとの境界部Ｘ−Ｘにおける溶融金属Ｗを検出すると、検出信号を制御装置１８の傾動制御ユニット１９に出力し、この傾動制御ユニット１９から駆動ユニット２０を介して傾動式タンク１２の傾動駆動装置１３に傾動速度信号を出力して傾動式タンク１２の傾動速度を速めるように制御するものである。
【００２３】
図３（ａ）〜（ｃ）は、この発明の傾動式重力鋳造方法を実施した工程説明図であり、図３（ａ）に示すように、傾動式タンク１２内に収容された上下鋳型１４ａ，１４ｂ及び石膏鋳型１４ｃと容器等のホッパー１４ｄに入れた溶融金属Ｗを流し込む際に、溶融金属Ｗを流し込むと同時に水平状態にあった傾倒式タンク１２を図３（ｂ）及び（ｃ）に示すように所定の速度で約３５°〜９０°に順次傾倒させて充填を行い、溶融金属Ｗを充填する。
【００２４】
この際、溶融金属Ｗは先ず湯道部１６Ｃに沿って流れ始め、製品部１６Ａと押湯部１６Ｂに順次充填されるものであるが、製品部１６Ａと押湯部１６Ｂとの境界部Ｘ−Ｘに設けた溶湯検出センサー１７により溶融金属Ｗを検出すると、その検出信号を制御装置１８の傾動制御ユニット１９に出力し、この傾動制御ユニット１９から駆動ユニット２０を介して傾動式タンク１２の傾動駆動装置１３に傾動速度信号を出力し、上下鋳型１４ａ，１４ｂ及び石膏鋳型１４ｃの傾動速度を速くして、製品部１６Ａの充填速度に対して押湯部１６Ｂの充填速度を速くするように制御するものである。
【００２５】
なお、この実施形態では、押湯部１６Ｂの溶融金属Ｗの充填速度は、製品部１６Ａの充填速度に対して１．１〜２．３倍、好ましくは１．５〜１．８倍速くするように制御すると良好であることが実験の結果から明らかになった。
【００２６】
即ち、１．１未満では、押湯効果を向上することが出来ず、また２．３倍を超える場合には、充填速度が速過ぎてエアー巻き込み等の鋳造不良の原因となる。
【００２７】
このように、溶湯金属Ｗの充填速度の切替えポイントを溶湯検出センサー１７により自動的に検出して傾動式重力鋳造装置の傾動速度を制御することで、いかなる仕様の鋳造品であっても対応させることが出来、鋳造品の品質の向上及び生産性の向上を図ることが出来るものである。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】この発明の傾動式重力鋳造方法を実施するための傾動式重力鋳造装置全体の概略構成図である。
【図２】上鋳型の平面説明図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、傾動式重力鋳造装置を使用して傾動式重力鋳造方法を実施する場合の工程説明図である。
【図４】（ａ）〜（ｄ）は、従来の重力鋳造方法を実施する場合の工程説明図である。
【符号の説明】
【００２９】
１  傾動式タンク                  ２  石膏鋳型
３  ホッパー                      ４  鋳造枠
Ｗ  アルミ溶湯金属
１０  架台                        １１  ヒンジ
１２  傾動式タンク                １３  傾動駆動装置
１４ａ  上鋳型                    １４ｂ  下鋳型
１４ｃ  石膏鋳型                  １４ｄ  ホッパ−
１５  開閉扉
１６Ａ  製品部                    １６Ｂ  押湯部
１６Ｃ  湯道部
１７  溶湯検出センサー            １８  制御装置
１９  傾動制御ユニット            ２０  駆動ユニット
【図１】
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【図２】
2006130537.tif 000004
【図３】
2006130537.tif 000005
【図４】
2006130537.tif 000006