(57)【要約】【課題】金型同士の接合面で、確実に保持されたシール部材により気密性を確保し得る鋳造金型を提供する。【解決手段】本発明の鋳造金型は、固定型４１及び型本体３１の両型、及び、型本体３１に嵌着されるキャビティ型３２を含む少なくとも３個の型を備え、型本体３１に対してキャビティ型３２を嵌装して、型本体３１及びキャビティ型３２の両型を一体化した後に、型本体３１と固定型４１とにより型締めを行い、また、上記した少なくとも３個の金型間を気密にするシール部材を備えるもので、型締めしたときに、固定型４１と対向する型本体３１の角部３３を面取りし、この面取りにより落とされた斜面３４から成る三角溝部分３４と、この三角溝部分３４の一端部分３５に設けた突起部分３６とを連接して、Ｏ-リング１を収容するシール溝３４-３６を形成する。シール溝の形成位置は、キャビティ型３２の角部であっても良い。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の型と、該一対の型の間に嵌着されるキャビティ型とを含む少なくとも３個の型を備え、前記一対の型のうちの少なくとも一方の型に対して前記キャビティ型を嵌装して、前記一方の型及びキャビティ型の両型を一体化した後に、前記一方の型と他方の型とにより型締めを行う鋳造金型であって、
前記３個の型の間を気密にするシール部材を備えるものにおいて、
型締めしたときに、前記他方の型と対向する前記両型の角部のいずれかを面取りし、
該面取りにより落とされた斜面から成る三角溝部分と、該三角溝部分の両端のうち前記他方の型側の一端部分に設けた突起部分とを連接して、
前記シール部材用のシール溝を形成したことを特徴とする鋳造金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、固定型と可動型などの一対構成の型や、この両型間に嵌着されるキャビティ型などの金型を備えて構成される鋳造金型に関し、特に、型締めしたときに構成金型間を気密にするシール部材を備えた鋳造金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
砂型の替りに金型を用いて行う鋳造方法は、高圧ダイカスト法や低圧ダイカスト法、スクイーズ法、真空鋳造法をはじめ、多種類に亘っている。そして、金型内を減圧する鋳造装置に共通して要求されるのは、型締めをしたときの装置内部で高い気密性を確保することである。
【０００３】
一般的に鋳造においては、溶湯（溶融金属）中に溶存する水素等のガス、金型中に存在する大気ガス等が鋳造時に気泡となり、成形を阻害したり鋳物内部に巣を形成したりして、機械的性質を低下させる。そこで、金型内を減圧して種々のガスを除去することが効果的であるが、そのためには気密性の高い金型での真空排気が重要となる。このように、いずれの鋳造法を採用する場合も、高い気密性を確保することにより、精度良く鋳物製品を量産することができる点で共通する。
【０００４】
ところで、オイルシールなどの気密性を確保する手段として、Ｏ-リングに代表されるシール部材を用いるのが一般的である。例えば、低圧鋳造装置に関する特許文献１は、その図１において、固定型（ベースプレート３）及び可動型（下型２）の間や、上下両型（上型１及び下型２）間に、それぞれＯ-リングのようなシール部材１３を介在させて、金型間の気密性を確保する。
【０００５】
また、真空鋳造装置に関する特許文献２は、その図１において、キャビティ１６の気密性確保のために、上型１２と下型１４との型合せ面の端縁に、耐熱ゴム製のＯ-リング１３ａを搭載している。
【０００６】
さらに、ダイカスト装置に係る特許文献３の図１は、固定型１０と可動型１１との接合面１３をシールするシール部材１７を示している。
【特許文献１】実開平５-３９７３７号公報（図１）
【特許文献２】特開平７-３２１２５号公報（図１）
【特許文献３】特開２００３-１９１０５９号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したＯ-リングにより得られる気密性は、Ｏ-リングを収容するシール溝の形状に左右されることが知られている。
【０００８】
例えば図１（ａ）に示すシール溝は、「四角溝」と称されるものである。このものは、Ｏ-リング１を上型２と下型３との接合面４に設置し、この接合面４がＯ-リング１を紙面上下方向に圧接するときに、気密性が最も得られることになる。しかしながら、四角溝内に収容したときのＯ-リング１に対する規制手段が殆どないため、Ｏ-リング１に対する保持能力に欠ける。
【０００９】
また、図１（ｂ）のシール溝は、「あり溝」と呼ばれ、図１（ａ）に示す四角溝形状ではＯ-リング１に対する保持能力が得られない、という欠点を補うものである。即ち、Ｏ-リング１を収容する凹部５の開口部６ａ、６ｂを底面７より縮径して、シール溝内にＯ-リング１が嵌合するようにしたものである。
【００１０】
さらに、図１（ｃ）のシール溝は、「三角溝」と呼ばれ、上型８の角部９を面取りし、斜面１０を形成するものである。この面取りにより、型締めしたときの上型８と下型１１との間に断面三角形状の空隙１２（「三角溝」）が生じ、この空隙１２内にＯ-リング１を収容する。この三角溝を用いる場合、上下両型８、１１による型締めは紙面上下方向に行われ、一方、Ｏ-リング１に対する圧接は斜面１０の法線方向に行われる。したがって、両者がほぼ角度４５°で乖離してしまい、最大限の効率で気密性を得ることができないという問題がある。また、この角度乖離に起因してＯ-リング１に対する均等な圧力が得られず、Ｏ-リング１の位置がずれ易くなる。そして、このために、Ｏ-リング１に対する保持能力が限定的となり、本来の気密性確保の目的よりも、両型８、１１の単純な固定用に機能が限られるのが実状である。
【００１１】
ところで、可動型と固定型のような一対の型と、製品形状を転写するキャビティ型とを備えた鋳造金型での製造は、次の手順で行われるのが一般的である。
【００１２】
１）外枠として機能する型本体に対して、製品形状を刻設した入れ子構造のキャビティ型を嵌装する。
【００１３】
２）キャビティ型と一体化した型本体を可動型または固定型として、互い同士を型合せすることによりキャビティ型を両型間に嵌着させる。
【００１４】
３）可動型と固定型との間で型締めを行う。
【００１５】
４）型締めした鋳造金型内に溶湯を注入して鋳物製品を得る。
【００１６】
このような鋳造工程を行う鋳造金型において、精度良く鋳物製品を量産するために、Ｏ-リングなどのシール部材が重要であることは既述の通りであるが、図１に示した３種類のシール溝は、この鋳造金型の気密性を確保するうえで一長一短があり、理想的なものとはならない。
【００１７】
例えば、図２（ａ）は、四角溝２０を設置した型本体２１と、これに嵌装するキャビティ型２２の相対位置を示すものである。キャビティ型２２を型本体２１に嵌装する際に、キャビティ２２を上下方向にスライドさせるが、このとき、四角溝２０内に設置されたＯ-リング１に対して、キャビティ２２の接合面２２ａにより剪断応力が作用して、Ｏ-リング１が破断し易くなる。
【００１８】
また、図２（ｂ）は、型本体２１に設けた「あり溝」２３ａと、キャビティ型２２に設けた「あり溝」２３ｂとで、Ｏ-リング１を保持するようにしたものである。しかしながら、型本体２１とキャビティ型２２とが異種材料である場合に、互いの熱膨張率の差異に起因して、「あり溝」２３ａ及び「あり溝」２３ｂの両者間で上下方向位置がずれてしまい、Ｏ-リング１を確実に保持することが難しくなる。
【００１９】
さらに、図２（ｃ）は、型本体２１の角部２４を面取りして得られる断面三角形状の空隙を利用した「三角溝」２５を示すものである。三角溝２５を備えた型本体２１に対してキャビティ型２２を嵌装する場合に、Ｏ-リング１の上方部分を規制するものがないため、Ｏ-リング１に対する保持が不可能である。そして、型本体２１とキャビティ型２２とを型開きするときにＯ-リング１が脱落するなどの不具合が生じる。
【００２０】
このように、いずれのシール溝を利用した場合も、Ｏ-リング１に対する保持能力の点で信頼度が低く、確実な気密性を得ることが難しい。
【００２１】
本発明は、上記問題点に鑑み、金型同士の接合面で、確実に保持されたシール部材により気密性を確保し得る鋳造金型を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
上記課題を解決するため、本発明の鋳造金型は、一対の型と、この一対の型の間に嵌着されるキャビティ型とを含む少なくとも３個の型を備え、一対の型のうちの少なくとも一方の型に対してキャビティ型を嵌装して、一方の型及びキャビティ型の両型を一体化した後に、一方の型と他方の型とにより型締めを行い、また、上記の少なくとも３個の型の間を気密にするシール部材を備えるもので、型締めしたときに、他方の型と対向する両型の角部のいずれかを面取りし、面取りにより落とされた斜面から成る三角溝部分と、この三角溝部分の両端のうち他方の型側の一端部分に設けた突起部分とを連接して、シール部材用のシール溝を形成した。
【００２３】
これによれば、三角溝の両端に設けた突起部分が、シール部材のフック機構として機能するため、単純な三角溝の場合に不足していたシール部材の保持能力が向上し、型締めしたときに気密性を確実に得ることができる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明の鋳造金型は、三角溝部分と、この三角溝部分の両端のうち他方の型側の一端部分に設けた突起部分とが連接した形状のシール溝を備えるため、突起部分により、シール部材に対する保持能力が強化される。したがって、このシール溝に設置されたシール部材により、金型同士の接合面で確実な気密性が得られ、鋳物製品の製造工程における歩留り低下を防ぐことができる。
【００２５】
また、本発明の鋳造金型に設けたシール溝は、型締めを行う一対の型及びキャビティ型を含む少なくとも３個の金型に同時に対面する位置に設けられるため、すべての金型の接触面に対して確実な気密性を確保できる。このため、必要なシール部材の点数削減が可能になるという効果も得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図３は、本発明の鋳造金型を用いた工程の一部を示すものであり、図外の固定型に型合せする前に、外枠として機能する型本体３１に対して、製品形状を刻設した入れ子構造のキャビティ型３２を嵌装する直前の様子が示されている。型本体３１の角部３３を面取りし、この面取りにより落とされた斜面３４から成る三角溝部分３４を形成する一方、この三角溝部分３４において固定型と当接すべき側の一端部分３５に突起部分３６を形成する。そして、三角溝部分３４と突起部分３６とが連接したカール形状部分３４-３６がシール溝として用いられる。このような形状のシール溝を用いると、シール溝３４-３６に対してＯ-リング１が設置されたときに、突起部分３６によりＯ-リング１がフックされる。したがって、キャビティ型３２を型本体３１に嵌装したときに、Ｏ-リング１が上方へ位置ズレする事態を回避でき、三角溝だけの形状のシール溝を使用したときに見られたＯ-リング１の脱落を防止できる。
【００２７】
図４は、上記したシール溝３４-３６を備えた型本体３１を用い、一般の鋳造工程にしたがって、キャビティ型３２と型本体３１とを一体化したうえで固定型４１に型合せした状態を示す。このとき、キャビティ型３２が、型本体３１に嵌入した状態となる。この後に、可動型たる型本体３１と固定型４１とにより型締めを行い、型締めした鋳造金型内に高温の溶湯を注入して鋳物製品を得る。
【００２８】
図４に示されるように、型本体３１とキャビティ型３２とが当接する際に、シール溝３４-３６内に収容されたＯ-リング１に対して、紙面上方方向の応力が作用する。しかしながら、Ｏ-リング１は突起部３６に係止され、さらに、固定型４１からの圧接が加わり、シール溝３４-３６内にＯ-リング１が確実に保持される。そして、これにより、高い気密性が確保されて、品質の高い鋳物製品を精度良く製造することが可能となるのである。
【００２９】
なお、本形態では、カール形状シール溝３４-３６を型本体３１に設けたが、図３の配置から明らかなように、キャビティ型３２の角部に設けても同様の効果が得られることは明らかである。なお、本形態では、キャビティ型３２とカール形状シール溝３４-３６とを、型本体（可動型）３１に設けたが、図４の配置から明らかなように、固定型４１に設けても同様の効果が得られ、また、型本体（可動型）３１と固定型４１との双方に同時に設けても同様の効果が得られることが明らかである。
【００３０】
また、シール溝３４-３６は、型締めを行う型本体３１及び固定型４１、さらに、キャビティ型の３個の金型に同時に接触するように設けられるため、すべての金型の接触面に対して確実な気密性を確保できる。このように構成金型に対して効率的に接触できる部分に位置することから、このシール溝３４-３６を利用することにより、鋳造金型装置内に必要なＯ-リング部品の点数削減と金型の製作工数の削減が可能になる。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の鋳造金型に設けたシール溝は、鋳造金型用途のみにとどまらず、気密性確保が必要な真空処理装置、例えば、真空成膜装置に活用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】（ａ）四角溝を示す断面模式図                                                （ｂ）「あり溝」を示す断面模式図                                            （ｃ）三角溝を示す断面模式図
【図２】（ａ）鋳造金型に四角溝を適用したときの断面模式図                            （ｂ）鋳造金型に「あり溝」を適用したときの断面模式図                        （ｃ）鋳造金型に三角溝を適用したときの断面模式図
【図３】シール溝を設けた可動型に対してキャビティ型を嵌装する直前を示す模式図
【図４】可動型に設けたシール溝にシール部材を収納し、固定型と可動型とを型締めした状態を示す模式図
【符号の説明】
【００３３】
１    Ｏ-リング（シール部材）
３１  型本体（可動型）
３２  キャビティ型
４１  固定型
３３  角部
３４  斜面
３６  突起部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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