(57)【要約】【課題】中子の位置ズレが起こり難く、寸法精度良好な鋳造品を製造し得る鋳造用金型を提供する。【解決手段】金型本体４と、棒状の幅木２が金型本体４の貫通孔３に嵌入されることによって所定位置に配設されてキャビティ６を形成する中子５とを備えた鋳造用金型１である。幅木２が、主軸部１０と、一以上の突出部１２とから構成されてなり、幅木２が貫通孔３に嵌入された状態で、中子５が主軸部１０の中心軸を中心に所定角度回転させられることによって、突出部１２が金型本体４の外面に当接し、中子５の主軸部１０の中心軸方向への移動が制止されて、中子５が固定された状態でキャビティ６を形成することが可能なものである。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
内部空間を有するとともに所定箇所に貫通孔が形成された金型本体と、その先端部に形成された棒状の幅木が、前記金型本体の前記貫通孔に嵌入されることによって、前記金型本体の内部空間の所定位置に配設されて、鋳造用溶湯が充填されるキャビティを形成する中子とを備えた鋳造用金型であって、
前記幅木が、棒状の主軸部と、前記主軸部の先端側に前記主軸部の表面から前記主軸部の中心軸に略垂直の方向に突出する一以上の突出部とから構成されてなり、
前記中子の前記幅木が、前記金型本体の前記貫通孔に嵌入された状態で、前記中子が前記主軸部の中心軸を中心に所定角度回転させられることによって、前記中子の前記一以上の突出部が前記金型本体の外面に当接し、前記中子の前記主軸部の中心軸方向への移動が制止されて、前記中子が前記金型本体の内部空間の所定位置に固定された状態で前記キャビティを形成することが可能な鋳造用金型。
【請求項２】
前記一以上の突出部の形状が、前記金型本体の外面と当接する箇所に、前記主軸部の中心軸に直交する平面と所定角度で交叉する傾斜面を有する形状であり、
前記中子の前記幅木が、前記金型本体の前記貫通孔に嵌入された状態で、前記中子が前記主軸部の中心軸を中心に所定角度回転させられることによって、前記中子が前記金型本体に対して前記幅木の嵌入方向へと押圧され、前記幅木の外周面と前記貫通孔の内周面とが、少なくともそれぞれの一部で密着して前記貫通孔を封ずることが可能な請求項１に記載の鋳造用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は鋳造用金型に関し、更に詳しくは、中子の位置ズレが起こり難く、寸法精度良好な鋳造品を製造し得る鋳造用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、中空部を有する鋳造品、例えば車両用ホイール（以下、単に「ホイール」と記す）を鋳造する場合には、重力鋳造法、低圧鋳造法、半溶融成形法、半凝固成形法及びダイカスト法等の金型を用い、鋳造用金型本体の内部空間に、所望の中空形状に対応した中子を配設することにより形成されたキャビティに溶融金属（鋳造用溶湯）を充填する方法が用いられている。具体的には、キャビティの湯道から鋳造用溶湯を注湯し、注湯した鋳造用溶湯を中子の外側表面を沿わせてキャビティ内に充填し、充填した鋳造用溶湯を凝固させることにより、ホイール等の中空部を有する鋳造品を得ることができる。
【０００３】
また、中子に外延部材を設置するとともに、この外延部材の両端に突出部を設けた後、この突出部を介して、この中子をホイール鋳造空間に固定し、その後、ホイール鋳造空間に鋳造用溶湯を注入し、鋳造用溶湯を中子の外側表面に沿わせてホイール鋳造空間の末端にまで充填するホイールの鋳造方法がある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載された鋳造方法によれば、中空形状を有する鋳造品を容易かつ低コストで鋳造することができる。
【０００４】
一方、上述した中子として崩壊性を有するものを用いたダイカスト機の鋳込み装置が開示されている（例えば、特許文献２参照）。このダイカスト機の鋳込み装置によれば、崩壊性の中子を使用し、キャビティ内に注湯した鋳造用溶湯を中子の外側表面に沿わせて充填させて、中空ハブ形状の車輪ホイールを成形することができる。なお、ホイールに鋳込まれた中子は崩壊性を有するものであるため、粉砕して崩壊させることにより容易に除去することができる。
【０００５】
一般的に、中子を鋳造用金型本体の内部空間内の所定の位置に配設するには、中子の幅木を鋳造用金型に形成された貫通孔（幅木孔）に嵌合（挿入）させることにより行う。しかし、このようにして中子を配設した状態でキャビティ内に鋳造用溶湯を注湯すると、浮力によって中子が鋳造用金型の内部空間で浮いてしまい、中子の位置ズレを生ずる場合があるため、キャビティ内に充填された鋳造用溶湯が凝固する際に、中子が適切な位置に配設されたままの状態とはならず、肉厚等の寸法が厳密に制御された鋳造品を得ることが困難になるという問題があった。
【特許文献１】特開平９−１３１５号公報
【特許文献２】特許第３１５４０５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、中子の位置ズレが起こり難く、寸法精度良好な鋳造品を製造し得る鋳造用金型を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
即ち、本発明によれば、内部空間を有するとともに所定箇所に貫通孔が形成された金型本体と、その先端部に形成された棒状の幅木が、前記金型本体の前記貫通孔に嵌入されることによって、前記金型本体の内部空間の所定位置に配設されて、鋳造用溶湯が充填されるキャビティを形成する中子とを備えた鋳造用金型であって、前記幅木が、棒状の主軸部と、前記主軸部の先端側に前記主軸部の表面から前記主軸部の中心軸に略垂直の方向に突出する一以上の突出部とから構成されてなり、前記中子の前記幅木が、前記金型本体の前記貫通孔に嵌入された状態で、前記中子が前記主軸部の中心軸を中心に所定角度回転させられることによって、前記中子の前記一以上の突出部が前記金型本体の外面に当接し、前記中子の前記主軸部の中心軸方向への移動が制止されて、前記中子が前記金型本体の内部空間の所定位置に固定された状態で前記キャビティを形成することが可能な鋳造用金型が提供される。
【０００８】
本発明においては、一以上の突出部の形状が、金型本体の外面と当接する箇所に、主軸部の中心軸に直交する平面と所定角度で交叉する傾斜面を有する形状であり、中子の幅木が、金型本体の貫通孔に嵌入された状態で、中子が主軸部の中心軸を中心に所定角度回転させられることによって、中子が金型本体に対して幅木の嵌入方向へと押圧され、幅木の外周面と貫通孔の内周面とが、少なくともそれぞれの一部で密着して貫通孔を封ずることが可能なことが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の鋳造用金型は、幅木が、所定の主軸部及び突出部から構成され、幅木が金型本体の貫通孔に嵌入された状態で、中子が主軸部の中心軸を中心に所定角度回転させられることにより、突出部が金型本体の外面に当接し、中子の主軸部の中心軸方向への移動が制止され、中子が金型本体の内部空間の所定位置に固定された状態でキャビティを形成することが可能であるために、中子の位置ズレが起こり難く、寸法精度良好な鋳造品を製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜、設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００１１】
本発明の鋳造用金型は、内部空間を有するとともに所定箇所に貫通孔が形成された金型本体と、その先端部に形成された棒状の幅木が、金型本体の貫通孔に嵌入されることによって、金型本体の内部空間の所定位置に配設されて、鋳造用溶湯が充填されるキャビティを形成する中子とを備えた鋳造用金型であり、幅木が、棒状の主軸部と、主軸部の先端側に主軸部の表面から主軸部の中心軸に略垂直の方向に突出する一以上の突出部とから構成されてなり、中子の幅木が、金型本体の貫通孔に嵌入された状態で、中子が主軸部の中心軸を中心に所定角度回転させられることによって、中子の一以上の突出部が金型本体の外面に当接し、中子の主軸部の中心軸方向への移動が制止されて、中子が金型本体の内部空間の所定位置に固定された状態でキャビティを形成することが可能な鋳造用金型である。以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について具体的に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の鋳造用金型の一実施形態を示す断面図である。また、図２は、本発明の鋳造用金型の一実施形態を模式的に示す下面図であり、図１に示した実施形態の鋳造用金型１を下方から見た状態を示す図面である。図１、図２に示すように、本実施形態の鋳造用金型１は、内部空間を有するとともに所定箇所に貫通孔３が形成された金型本体４と、その先端部に形成された棒状の幅木２が、貫通孔３に嵌入されることによって、金型本体４の内部空間の所定位置に配設されて、鋳造用溶湯が充填される鋳造品形状に対応する形状のキャビティ６（リム成形空間１５、スポーク成形空間１６、ハブ成形空間１７）を形成する中子５とを備えている。なお、金型本体４は、鋳造品形状に対応し、必要に応じて複数の部分金型に分割可能なものであってもよい。また、図１に示す鋳造用金型１は、中空のハブを有するホイールの鋳造に用いられる金型を好適例として示したものであるが、本発明の鋳造用金型はこれに限定されるものではない。
【００１３】
中子５に形成された幅木２は、棒状の主軸部１０と、この主軸部１０の先端側（図１における下側）に、主軸部１０の表面から主軸部１０の中心軸１１に略垂直の方向に突出する突出部１２とから構成されている。
【００１４】
金型本体４の内部空間の所定位置に中子５を配設するに際しては、先ず、金型本体４に形成された貫通孔３に幅木２を嵌入する。このとき、幅木２の突出部１２が、貫通孔３を抜けて少なくともその一部が金型本体４の外側に出るまで、幅木２を貫通孔３に嵌入する。次いで、中心軸１１を中心に中子５を所定角度回転させると、幅木２の突出部１２が金型本体の外面１３に当接する。これにより、中子５の主軸部１０の中心軸１１方向への移動が制止された状態で、中子５を金型本体４の内部空間の所定位置に固定（配設）して、キャビティ６を形成することができる。なお、中子５を回転させる所定角度は、貫通孔３を抜けた突出部１２が、金型本体の外面１３に当接する位置となる角度であればよい。
【００１５】
また、本発明にいう「中子の主軸部の中心軸方向への移動」とは、図１における上下の両方向への移動をいう。即ち、金型本体４の内部空間に配設された中子５は、湯口１４から鋳造用溶湯が注湯されても、その影響による位置ズレ、主として下方向への位置ズレを生じ難い。更に、鋳造用溶湯がキャビティ６に充填された後も、浮力の影響によって中子５が浮くことはなく、位置ズレ、主として上方向への位置ズレを生じ難い。従って、本実施形態の鋳造用金型１は、キャビティ６に充填された鋳造用溶湯を、中子５が適切な位置に配設されたままの状態で凝固させることができるため、肉厚等の寸法が厳密に制御された鋳造品を得ることができる。
【００１６】
なお、幅木２を構成する突出部１２は、金型本体の外面１３に当接して、中子５を適切な位置に配設する役割を有するものである。ここで、図１、図２においては二つの突出部１２が形成された状態が示されているが、突出部は一以上形成されていればよい。但し、二以上の突出部が配設されていることが、中子に対して均等に作用し易くなるために好ましい。また、図１に示すように、幅木２の先端を中心軸と平行に観察した場合、突出部１２は、線対称となる位置関係で配設されていることが、中子５に対してより均等に作用するために好ましい。
【００１７】
図３は、本発明の鋳造用金型を構成する中子の、幅木の一例を示す模式図である。図３においては、幅木２を構成する突出部１２の形状が直方体である例が示されているが、本発明においては突出部の形状は特に限定されるものではなく、少なくともその一部が金型本体の外面に当接し、主軸部の中心軸方向への中子の移動が制止される形状であればよい。
【００１８】
図４は、本発明の鋳造用金型を構成する中子の、幅木の他の例を示す模式図である。図４においては、幅木２を構成する突出部２２の形状が、金型本体の外面と当接する箇所に、主軸部１の中心軸１１に直交する平面と所定角度で交叉する傾斜面３０を有する形状であることが示されている。
【００１９】
通常、中子の配設を容易に行うため等の理由により、幅木と貫通孔との間には、幅木を貫通孔に嵌入した状態で０．２ｍｍ程度の隙間（遊び）が形成されるように設計されており、このような隙間に鋳造用溶湯が入り込むことにより、得られる鋳造品に鋳バリが発生する場合がある。鋳造品に鋳バリが発生した場合には、不良品として廃棄するか、或いは鋳バリを除去する鋳仕上げ作業を行わなければならない等の問題があった。
【００２０】
しかし、図４に示すような形状の突出部２２を有する幅木２が形成された中子を、図１に示すように、幅木２を貫通孔３に嵌入した状態で中心軸１１を中心に所定角度回転すると、中子５が金型本体４に対して幅木２の嵌入方向（図１、図４における下方向）へと押圧され、幅木の外周面２ａと貫通孔の内周面３ａとが、少なくともそれぞれの一部で密着して貫通孔３を封ずることができる。従って、図４に示すような形状の突出部２２を有する幅木２が形成された中子を備えた、本発明に係る実施形態の鋳造用金型は、中子を金型容器に容易に配設し得るとともに、鋳造品に鋳バリの発生を防止することができ、製造歩留りの向上、コスト低減等を図ることができるために好ましいものである。
【００２１】
次に、本発明の鋳造用金型を用いた鋳造例の概略について説明する。既述の如く、先ず、図１に示すような鋳造用金型１を組み立てる。使用する中子５は、鋳造完了後の取り出し易さを考慮して、砂等の崩壊性を有する材料を樹脂等により固めて構成したものを用いることが好ましい。なお、崩壊性の中子５を用いる場合には、中子５を中心軸１１を中心に回転させるに際して、突出部１２の、金型本体４の外面に当接する箇所（例えば、図４における傾斜面３０の上端）をある程度崩壊させつつ配設することが、中子５の中心軸１１方向への移動をより効果的に制止させた状態で中子５を金型本体４の内部空間の所定位置に固定（配設）できるために好ましい。
【００２２】
鋳造用金型１を組み立てた後、その上部の湯口１４からキャビティ６へと鋳造用溶湯を注湯する。注湯された鋳造用溶湯は、キャビティ６の中心部分に相当するハブ成形空間１７に流入するとともに、そこから外側へと延びるスポーク成形空間１６、及びリム成形空間１５へと流入する。キャビティ６の全ての領域に鋳造用溶湯を充填した後、この状態で鋳造用溶湯が固化するまで保持し、鋳造用溶湯が固化した後に型ばらしして鋳造品（ホイール）を取り出す。なお、中子５は、エアハンマー等で取り出した鋳造品を振動させて粉砕した後に除去すればよい。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
本発明の鋳造用金型は、中空部を有する鋳造品、例えば車両用ホイールを鋳造する場合における、重力鋳造法、低圧鋳造法、半溶融成形法、半凝固成形法、又はダイカスト法用の金型として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の鋳造用金型の一実施形態を示す断面図である。
【図２】本発明の鋳造用金型の一実施形態を模式的に示す下面図である。
【図３】本発明の鋳造用金型を構成する中子の、幅木の一例を示す模式図である。
【図４】本発明の鋳造用金型を構成する中子の、幅木の他の例を示す模式図である。
【符号の説明】
【００２５】
１…鋳造用金型、２…幅木、２ａ…幅木の外周面、３…貫通孔、３ａ…貫通孔の内周面、４…金型本体、５…中子、６…キャビティ、１０…主軸部、１１…中心軸、１２，２２…突出部、１３…金型本体の外面、１４…湯口、１５…リム成形空間、１６…スポーク成形空間、１７…ハブ成形空間、３０…傾斜面。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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