(57)【要約】【課題】金型を確実に回転軸に固定しつつ、高精度な芯出しが可能な遠心鋳造装置を提供する。【解決手段】回転軸４２を回転させて鋳造を行う遠心鋳造装置１は、回転軸と同軸に配置され、先端部にテーパ面４５Ａが形成された挿入部４５を有する金型４１と、挿入部を挿入可能でありかつ底部にテーパ面と嵌合する芯出し面４６Ａが形成された挿入口４６を有し、回転軸に取り付けられた金型ホルダ４３と、金型ホルダに設けられ、回転軸が回転して発生する遠心力によって、金型を挿入口の底部に向かって押圧する押圧部４９とを備えることを特徴とする。【選択図】図２
2011104646.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を回転させて鋳造を行う遠心鋳造装置であって、
前記回転軸と同軸に配置され、先端部にテーパ面が形成された軸部を有する金型と、
前記軸部を挿入可能でありかつ底部に前記テーパ面と嵌合する芯出し面が形成された挿入口を有し、前記回転軸に取り付けられた金型保持部材と、
前記金型保持部材に設けられ、前記回転軸が回転して発生する遠心力によって、前記金型を前記挿入口の底部に向かって押圧する押圧部と、
を備えることを特徴とする遠心鋳造装置。
【請求項２】
前記押圧部は、第１の端部に前記金型を押圧する押圧面を有し、前記第１の端部と反対側の第２の端部に重りが接続された押圧部材を含んで構成されていることを特徴とする請求項１に記載の遠心鋳造装置。
【請求項３】
前記押圧部材は、回動軸を介して回動可能に前記金型保持部材に支持されており、前記遠心力が作用したときに第１の端部が前記軸部に接近するように回動して、前記押圧面が前記軸部に設けられた被押圧面を押圧することを特徴とする請求項２に記載の遠心鋳造装置。
【請求項４】
前記軸部は、内部に押圧空間を有し、
前記押圧面は、前記押圧空間内において前記被押圧面を押圧することを特徴とする請求項２又は３に記載の遠心鋳造装置。
【請求項５】
前記重りは、接続部材を介して前記第２の端部に接続されており、前記第２の端部よりも前記軸部から離間した位置に配置されていることを特徴とする請求項２から４のいずれか１項に記載の遠心鋳造装置。
【請求項６】
前記重りは、前記金型保持部材の外周側に配置されており、
前記押圧部は、前記重りと前記金型保持部材との距離を所定の値に保持する弾性部材を有することを特徴とする請求項５に記載の遠心鋳造装置。
【請求項７】
前記軸部の径方向の寸法は、前記金型の他の部位の径方向の寸法よりも小さく設定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか1項に記載の遠心鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心鋳造装置、より詳しくは、回転機構に対して高精度に芯出しされた状態で金型を保持可能な遠心鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、金属の溶湯を金型に注入し、金型を回転させて成形する遠心鋳造が行われている。遠心鋳造の際には、回転機構を有する回転軸に金型を取り付けるが、この取り付けにあたっては、回転中に金型が回転軸から外れない程度の固定力と、回転中に金型の挙動が安定し、好適に遠心鋳造が行われるように、回転軸と金型の中心軸とを合わせる同軸（芯出し）とが重要である。
【０００３】
金型の固定に関する技術について、特許文献１には、遠心鋳造装置のコアセッターが記載されている。特許文献１において、遠心鋳造により管を形成するための金枠（金型）には、ロックレバーが支持軸回りに回動可能に軸支されている。ロックレバーの一端には重りが取り付けられており、遠心鋳造時に金枠が回転すると、発生する遠心力によって重りが金枠から離間するようにロックレバーが回動し、ロックレバーの他端に設けられたロック爪がコアリングを押圧する。その結果、コアに対して確実に金枠が固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−１５３９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、遠心鋳造に用いる金属材料として、近年、複数の金属元素が結晶構造を形成せずに凝固（アモルファス化）した合金である非晶質合金の成形品が注目されている。金属ガラスに代表される非晶質合金の成形品は、その特性上寸法の小さいものが多く、金型もそれに伴って小さくなる結果、良好な充填性を得るのに十分な遠心力を生じさせるために、例えば５０００回転毎分（ｒｐｍ）以上の高速で回転されることが多い。したがって、このような高速回転の遠心鋳造においては、固定力の確保に加えて、芯出しを高精度に行うことが特に重要となる。
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載のコアセッターは、１０００ｒｐｍ程度の回転を想定したものであることもあり、芯出しについては十分に考慮されていないため、非晶質合金等の高精度な芯出しが要求される遠心鋳造には適用が困難であるという問題がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、金型を確実に回転軸に固定しつつ、高精度な芯出しが可能な遠心鋳造装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、回転軸を回転させて鋳造を行う遠心鋳造装置であって、前記回転軸と同軸に配置され、先端部にテーパ面が形成された軸部を有する金型と、前記軸部を挿入可能でありかつ底部に前記テーパ面と嵌合する芯出し面が形成された挿入口を有し、前記回転軸に取り付けられた金型保持部材と、前記金型保持部材に設けられ、前記回転軸が回転して発生する遠心力によって、前記金型を前記挿入口の底部に向かって押圧する押圧部とを備えることを特徴とする。
【０００９】
前記押圧部は、第１の端部に前記金型を押圧する押圧面を有し、前記第１の端部と反対側の第２の端部に重りが接続された押圧部材を含んで構成されてもよい。
また、前記押圧部材は、回動軸を介して回動可能に前記金型保持部材に支持されており、前記遠心力が作用したときに第１の端部が前記軸部に接近するように回動して、前記押圧面が前記軸部に設けられた被押圧面を押圧するものでもよい。
さらに、前記軸部は、内部に押圧空間を有し、前記押圧面は、前記押圧空間内において前記被押圧面を押圧してもよい。
【００１０】
前記重りは、接続部材を介して前記第２の端部に接続されており、前記第２の端部よりも前記軸部から離間した位置に配置されてもよい。
また、前記重りは、前記金型保持部材の外周側に配置されており、前記押圧部は、前記重りと前記金型保持部材との距離を所定の値に保持する弾性部材を有してもよい。
【００１１】
前記軸部の径方向の寸法は、前記金型の他の部位の径方向の寸法よりも小さく設定されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の遠心鋳造装置によれば、金型を確実に回転軸に固定しつつ、高精度な芯出しを可能とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態の遠心鋳造装置の構成を示す図である。
【図２】同遠心鋳造装置の金型部を一部断面で示す部分拡大図である。
【図３】同遠心鋳造装置の動作時における同金型部の動作を示す図である。
【図４】本発明の第２実施形態の遠心鋳造装置における金型部を一部断面で示す部分拡大図である。
【図５】同遠心鋳造装置の使用時の動作を示す図である。
【図６】本発明の第３実施形態の遠心鋳造装置における金型部を一部断面で示す部分拡大図である。
【図７】同遠心鋳造装置の使用時の動作を示す図である。
【図８】本発明の第４実施形態の遠心鋳造装置における金型部を一部断面で示す部分拡大図である。
【図９】同遠心鋳造装置における押圧部材の装着動作を示す図である。
【図１０】同遠心鋳造装置の使用時の動作を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の第１実施形態について、図１から図３を参照して説明する。図１は、本実施形態の遠心鋳造装置１の構成を示す概略図である。
遠心鋳造装置１は、遠心鋳造により金属ガラス等の非晶質合金を成形することが可能な装置であり、チャンバー１０と、チャンバー１０内を真空引きするための真空装置２０と、チャンバー１０内に不活性ガスを導入するための不活性ガス供給ユニット３０と、チャンバー１０内に設けられた金型部４０と、金型部４０に成形材料を投入するための材料供給部６０とを備えている。
【００１５】
チャンバー１０は、成形を行うための内部空間を有している。内部空間は密閉可能であり、内部空間の雰囲気を所望の状態に保持することが可能である。
真空装置２０は、公知のものを適宜選択して採用可能であり、バルブ２１によってチャンバー１０と接続されている。
不活性ガス供給ユニット３０も公知のものを適宜選択して採用可能であり、バルブ３１によってチャンバー１０と接続されている。不活性ガス供給ユニット３０は、アルゴン（Ａｒ）等の適宜選択した不活性ガスをチャンバー１０内の圧力が所望の値となるようにチャンバー１０内に供給可能である。
【００１６】
金型部４０は、金型４１と、金型４１を回転させるための回転軸４２と、回転軸４２に取り付けられ、金型４１が取り付けられて保持される金型ホルダ（金型保持部材）４３とを備えている。回転軸４２には、図示しないモータ等の公知の回転機構が取り付けられており、金型４１を軸線Ｘ１回りに回転させることができる。
【００１７】
図２は、金型４１が取り付けられた状態の金型ホルダ４３を一部断面で示す部分拡大図である。図１及び図２に示すように、金型４１は、円柱状に形成された本体部４４と、本体部４４の下方に取り付けられた挿入部（軸部）４５とを備えている。本体部４４は、円柱状に形成されており、中心軸付近に成形材料を投入するための投入口４４Ａと、投入口４４Ａから投入された成形材料が所定の形状に成形される空間であるキャビティ４４Ｂとを備えている。
【００１８】
挿入部４５は、本体部４４よりも径の小さい円柱状に形成されており、先端から所定の長さの領域（先端部）が徐々に縮径するテーパ状に形成されている。これにより、挿入部４５の先端側にテーパ面４５Ａが周方向にわたって形成されている。
【００１９】
また、テーパ面４５Ａよりも本体部４４寄りの挿入部４５の所定の位置の外周面は、本体部４４に近づくにつれて径が小さくなるように縮径されており、周方向にわたってテーパ状の被押圧面４５Ｂが形成されている。被押圧面４５Ｂは、遠心鋳造時に、金型ホルダ４３の後述する押圧部４９によって押圧される。
【００２０】
本体部４４と挿入部４５とは同軸に配置されており、金型４１は、回転軸４２の軸線Ｘ１と自身の軸線Ｘ２とが一致するように、挿入部４５が金型ホルダ４３に挿入されて取り付けられる。この取り付け動作の詳細については後述する。
【００２１】
金型ホルダ４３は、金型４１の挿入部４５を収容可能な挿入口４６を有し、挿入口４６が軸線Ｘ１と同軸となるように回転軸４２に取り付けられる。挿入口４６の底部には、金型４１の芯出しをするための芯出し面４６Ａが形成されている。金型ホルダ４３は、回転軸４２に固定されても、着脱可能であってもいずれでも構わない。
【００２２】
図２に示すように、金型ホルダ４３の内部には、挿入口４６と連通する第１空間４７及び第２空間４８の２つの空間が設けられており、第１空間４７及び第２空間４８内には、回転軸４２が発生させる遠心力によって挿入部４５を金型ホルダ４３に保持する押圧部４９がそれぞれ設けられている。
【００２３】
各押圧部４９は、細長の押圧部材５０と、押圧部材５０に取り付けられた重り５１と、押圧部材５０を回動可能に支持する回動軸５２とを備えている。
押圧部材５０は棒状又は板状の部材であり、長手方向の所定の位置に回動軸５２が挿通される。回動軸５２は、それぞれ第１空間４７及び第２空間４８の壁面に支持されており、押圧部材５０は、回動軸５２を介して、軸線Ｘ１を通る少なくとも１つの平面上で回動可能に第１空間４７及び第２空間４８内に支持されている。
【００２４】
押圧部材５０の第１端部５０Ａには、金型４１の挿入部４５を挿入口４６の底部に向かって押圧する押圧面５３が形成されている。第１端部５０Ａと反対側の第２端部５０Ｂには、重り５１が固定されている。重り５１が接続された第２端部５０Ｂは、第１端部５０Ａよりも重くなるため、各押圧部４９は、回転軸４２が回転していない自然状態において、図２に示すように、押圧部材５０が第２端部５０Ｂを下にして鉛直方向（略鉛直方向を含む）に延びるように静止する。そして、回転軸４２が回転して遠心力を発生させると、第２端部５０Ｂは挿入口４６から離間するように移動する。その結果、押圧部材５０は回動軸５２を中心に回動し、第１端部５０Ａが挿入部４５に接近するように挿入口４６内に進入する。
【００２５】
図１に戻って、材料供給部６０は、チャンバー１０内であって金型部４０の上方に設けられており、加熱機構６１を備えている。
加熱機構６１としては、誘導加熱を行うためのコイルや、各種ヒーター等の公知の構成を適宜選択して採用することができる。材料供給部６０には、図示しない供給機構から成形材料Ｍが供給される。供給された成形材料Ｍは加熱機構６１によって溶解され、投入口４４Ａからキャビティ４４Ｂに導入される。
【００２６】
上記のように構成された遠心鋳造装置１の使用時の動作について、金属ガラスの成形を行う場合を例にとり説明する。
まず使用者は、所望の形状のキャビティ４４Ｂを有する金型４１を選択して金型ホルダ４３に取り付ける。使用者が金型４１の挿入部４５を金型ホルダ４３の挿入口４６に挿入すると、挿入部４５の先端部に設けられたテーパ面４５Ａが挿入口４６に設けられた芯出し面４６Ａと接触して嵌合し、挿入部４５が芯出し面４６Ａに誘い込まれるように挿入口４６の底部に向かって進入する。その結果、挿入部４５及び金型４１全体が、回転軸４２の軸線Ｘ１に対して同軸となるように高精度に芯出しが行われて配置される。
なお、金型４１の装着時は、押圧部４９の押圧部材５０は第２端部５０Ｂを下方にして鉛直方向に延びるように静止しているので、挿入部４５とは干渉せず、挿入部４５をスムーズに挿入口４６に挿入することができる。
【００２７】
次に、真空装置２０によってチャンバー１０内が真空引きされ、続いて不活性ガス供給ユニット３０によって、チャンバー１０内が所定の圧力になるまで不活性ガスが供給される。こうして、金属ガラスの材料合金を高温に加熱可能な環境が整えられる。
【００２８】
次に、材料供給部６０において、材料合金が加熱機構６１によって加熱され、材料溶湯（成形材料）が生成される。また、回転軸４２によって金型４１が所定の速度、例えば６０００ｒｐｍで回転される。
回転軸４２の回転に伴って、金型ホルダ４３が回転すると、金型ホルダ４３内の各押圧部４９では、図３に示すように、押圧部材５０が回動軸５２を中心に回動する。具体的には、重り５１の取り付けられた第２端部５０Ｂは、挿入部４５から離間するように挿入部４５の径方向外側に移動し、押圧面５３のある第１端部５０Ａは、挿入部４５に接近するように挿入部４５の径方向内側に移動する。
その結果、押圧面５３は、挿入部４５の被押圧面４５Ｂに面接触し、挿入部４５を挿入口４６の底部に向かって押圧する力Ｆ１を発生させる。このようにして、金型４１は、金型ホルダ４３に対して固定され、金型ホルダ４３から浮き上がったり、芯ずれを起こして高精度に芯出しされた状態が損なわれたりすることが好適に抑制される。
【００２９】
回転している金型４１に対して、材料溶湯が投入口４４Ａを経て所定量投入される。金型４１に投入された材料溶湯は、回転によって発生する遠心力によって、キャビティ４４Ｂ内に充填される。キャビティ４４Ｂ内において、材料溶湯は冷却固化し、キャビティ４４Ｂの形状を転写して成形される。
【００３０】
成形終了後、金型４１の回転が停止され、金型４１が金型ホルダ４３から取り外される。回転が停止すると、押圧部４９の押圧部材５０は、再び鉛直方向に延びるように静止して挿入部４５の押圧が解除されるため、使用者は容易に挿入部４５を挿入口４６から引き抜くことができる。金型４１の取り外し後、金型４１から金属ガラスの成形体が取り出されて一連の成形作業が終了する。
【００３１】
以上説明したように、本実施形態の遠心鋳造装置１によれば、挿入部４５のテーパ面４５Ａと挿入口４６の芯出し面４６Ａとによって、金型４１が回転軸４２の軸線Ｘ１に対して高精度に芯出しされる。そして、金型４１の回転中は、金型ホルダ４３に設けられた押圧部４９によって、高精度に芯出しされた状態が好適に保持される。したがって、使用者は、複雑な操作や高度な熟練等を必要とすることなく、金型を高精度に芯出しされた状態で回転軸４２に取り付け、高速回転による遠心鋳造を好適に行うことができる。
【００３２】
また、押圧部４９の押圧部材５０は、回動可能に金型ホルダ４３に取り付けられており、第２端部５０Ｂに重り５１が取り付けられているため、遠心力が発生する回転中のみ挿入部４５を押圧し、回転が停止すると押圧が自動的に解除される。したがって、金型４１の金型ホルダ４３への着脱時に挿入部４５と干渉することがなく、金型の着脱作業を容易に行うことができる。
【００３３】
さらに、金型４１において、押圧部４９が押圧する挿入部４５は、本体部４４よりも径が小さく設定されているので、押圧部４９は、金型４１の回転軸となる軸線Ｘ１により近い位置で金型４１を押圧することができる。したがって、金型４１の回転中も、金型４１が高精度に芯出しされた状態をより確実に保持することができる。
【００３４】
本実施形態では、挿入部４５の中心軸を挟んで対向する２箇所に押圧部４９が設けられている例を説明したが、押圧部４９の数に特に制限はなく、１箇所以上あればよい。ただし、金型４１をより安定して押圧する観点からは、３箇所以上設けられるのが好ましく、一定の回転角ごとに等間隔に設けられるのがより好ましい。
【００３５】
次に、本発明の第２実施形態について図４及び図５を参照して説明する。本実施形態の遠心鋳造装置７１と上述の第１実施形態の遠心鋳造装置１との異なるところは、挿入部及び押圧部の構造である。なお、以下の説明において、第１実施形態において既に説明した構成や工程については、同一の符号を付して重複する説明を省略する。
【００３６】
図４は、遠心鋳造装置７１の金型部８０を一部断面で示す部分拡大図である。金型４１は、挿入部４５に代えて挿入部８１を備えている。金型部８０には、押圧部４９に代えて押圧部８２が設けられている。なお、以降の図においては、図を見やすくするため、本体部４４の投入口やキャビティ等の各部を省略して示す。
【００３７】
挿入部８１は、挿入部４５同様、先端部に芯出しのためのテーパ面８１Ａを有している。挿入部８１は、挿入部４５よりも若干径が大きく設定されており、内部に押圧部８２が配置されるための押圧空間８３が形成されている。押圧空間８３は、挿入部８１の先端に開口しており、押圧空間８３を規定する挿入部８１の内面には、下方に向かうにつれて挿入部８１の中心軸に接近する斜面状の被押圧面８１Ｂが形成されている。
【００３８】
押圧部８２の２本の押圧部材８４は、第１実施形態の押圧部材５０同様、回動軸５２を介して金型ホルダ４３に支持されている。押圧部材８４の第１端部８４Ａ側は、挿入部８１先端の開口から押圧空間８３内に進入しており、第１端部８４Ａには、被押圧面８１Ｂを押圧するために押圧面８５Ａを有する当接部材８５が取り付けられている。押圧面８５Ａの形状は、被押圧面８１Ｂの形状に合わせて設定されるのが好ましい。
各押圧部材８４の第２端部８４Ｂには、細長の接続部材８６の一方の端部が取り付けられており、各接続部材８６の他方の端部には、重り８７が取り付けられている。すなわち、各押圧部材８４の第２端部には、接続部材８６を介して重り８７が接続されている。
各重り８７は、金型ホルダ４３に形成された摺動空間８８内に配置されており、摺動空間８８内を摺動可能である。また、各重り８７には、接続部材を押し引き操作するためのツマミ８９が取り付けられており、各ツマミ８９は、金型ホルダ４３の外周面に操作可能に露出している。
【００３９】
上記のように構成された、本実施形態の遠心鋳造装置７１の使用時の動作について説明する。
金型４１を金型ホルダ４３に装着する際は、使用者は予め押圧部８２のツマミ８９を操作し、当接部材８５が挿入部８１と干渉しない位置関係に調節してから、挿入口４６に挿入部８１を挿入する。すると、第１実施形態同様、テーパ面８１Ａと芯出し面４６Ａとによって金型４１が高精度に芯出しされて回転軸４２に支持される。同時に、当接部材８５が取り付けられた押圧部材８４の第１端部８４Ａが挿入部８１の押圧空間８３内に進入する。
【００４０】
回転軸４２が作動して金型部８０が回転されると、各重り８７は、発生する遠心力によって摺動空間８８内を金型ホルダ４３の外周面に接近するように移動する。その結果、各接続部材８６が各押圧部材８４の第２端部８４Ｂを移動させて、回動軸５２を中心に押圧部材８４を回動させる。押圧部材８４が回動すると、図５に示すように、第１端部８４Ａに取り付けられた当接部材８５の押圧面８５Ａが挿入部８１の被押圧面８１Ｂと接触し、被押圧面８１Ｂを挿入口４６の底部に向かって押圧する力Ｆ１が発生する。こうして、金型４１が高精度に芯出しされた状態が、遠心鋳造中好適に保持される。
遠心鋳造の終了後、使用者はツマミ８９を金型ホルダ４３に対して押し込むように操作して当接部材８５が挿入部８１と干渉しない位置関係に戻し、金型４１を金型ホルダ４３から取り外す。
【００４１】
本実施形態の遠心鋳造装置７１においても、第１実施形態と同様に複雑な操作や高度な熟練等を必要とすることなく、金型４１を高精度に芯出しされた状態で回転軸４２に取り付け、高速回転による遠心鋳造を好適に行うことができる。
また、挿入部８１の内部に押圧空間８３が形成され、押圧部８２の押圧面８５Ａが押圧空間８３内において挿入部８１を押圧する構成となっているので、挿入部８１の径の大きさに関係なく、例えば挿入部と本体部の径が同等であるような場合であっても、挿入部の中心軸に近い部位を押圧するように押圧部を構成することができる。したがって、金型の設計の自由度を確保しつつ、芯出しされた状態をより確実に保持することができる。
【００４２】
さらに、重り８７が接続部材８６を介して押圧部材８４の第２端部８４Ｂに取り付けられているので、重り８７を回転軸４２の軸線Ｘ１からより離間した位置に配置することができる。その結果、より大きい遠心力を重り８７に作用させることができ、押圧部８２の押圧力を向上させることができる。
【００４３】
本実施形態の遠心鋳造装置７１は、押圧面８５Ａが押圧空間８３内で挿入部８１を押圧する点、及び重りが接続部材８６を介して押圧部材８４の第２端部８４Ｂに取り付けられる点の２点の特徴を有するが、これらの特徴はそれぞれ単独で本発明の遠心鋳造装置に適用可能である。すなわち、上記２点のいずれか一方のみを適用した遠心鋳造装置も、本発明の遠心鋳造装置となりうる。
【００４４】
次に、本発明の第３実施形態について図６及び図７を参照して説明する。本実施形態の遠心鋳造装置９１と上述の第１実施形態の遠心鋳造装置１との異なるところは、挿入部及び押圧部の構造である。
【００４５】
図６は、遠心鋳造装置９１の金型部１００を一部断面で示す図である。金型１０１のテーパ面１０２Ａは、挿入部１０２の先端部だけでなく、軸線方向全体にわたって形成されている。金型ホルダ１０３の挿入口１０４にも、挿入部１０２の形状に対応させた形状の芯出し面１０４Ａが、金型ホルダ１０３の上面まで連続するように形成されている。
【００４６】
挿入部１０２に形成された押圧空間１０５は、金型１０１の回転時に押圧部１０６によって押圧される被押圧面１０５Ａと、金型１０１の金型ホルダ１０３への装着時に押圧部１０６を押圧空間１０５内に導入する導入面１０５Ｂとを有する。
被押圧面１０５Ａは、導入面１０５Ｂよりも本体部４４寄りの位置に設けられ、挿入部１０２の先端に近づくにつれて挿入部１０２の中心軸に接近するテーパ状に形成されている。
導入面１０５Ｂは、被押圧面１０５Ａに連続し、挿入部１０２先端の開口に向かうにつれて挿入部１０２の中心軸から離間するテーパ状に形成されている。
【００４７】
押圧部１０６の一対の押圧部材１０７は、第２端部１０７Ｂに取り付けられた接続部材１０８が金型ホルダ１０３を摺動可能に貫通することによって、回動軸を介さずに金型ホルダ１０３に支持されている。各押圧部材１０７の第１端部１０７Ａには、金型１０１の装着時に導入面１０５Ｂによって押圧される被導入面１０９と、被導入面１０９よりもさらに第１端部１０７Ａ側に形成された押圧面１１０とが設けられている。
【００４８】
金型ホルダ１０３の外周面上に突出した各接続部材１０８の端部には、重り１１１が取り付けられており、各重り１１１と金型ホルダ１０３の外周面との間には、バネ等の弾性部材１１２が取り付けられている。これにより、重り１１１と金型ホルダ１０３の外周面との間の距離は、一定値以上に保たれ、かつ押圧部材１０７に力を作用させることにより、重り１１１と外周面とを接近させることが可能となっている。
【００４９】
上記のように構成された本実施形態の遠心鋳造装置９１の使用時の動作について説明する。
使用者が金型１０１の挿入部１０２を金型ホルダ１０３の挿入口１０４に挿入すると、導入面１０５Ｂが押圧部材１０７の被導入面１０９と接触し、被導入面１０９に下向きの力が作用する。その結果、弾性部材１１２の付勢力に抗して各重り１１１が金型ホルダ１０３の外周面に接近し、一対の押圧部材１０７は、互いに接近するように挿入部１０２の中心軸に向かって移動する。
【００５０】
導入面１０５Ｂが被導入面１０９を乗り越えると、弾性部材１１２の付勢力によって各重り１１１が金型ホルダ１０３の外周面から離間する。これに伴い、各押圧部材１０７は互いに離間するように移動する。こうして金型１０１は、テーパ面１０２Ａ及び芯出し面１０４Ａによって芯出しされつつ、押圧部材１０７によって金型ホルダ１０３から外れにくく保持されて装着される。
【００５１】
金型部１００が回転されると、重り１１１に遠心力が作用して、図７に矢印で示すように、金型ホルダ１０３から離間する方向に力が加わる。その結果、一対の押圧部材１０７にも、互いに離間する方向に力が加わり、押圧面１１０によって被押圧面１０５Ａを下方に押圧する力Ｆ１が発生して金型１０１の芯ずれが好適に抑制される。
遠心鋳造終了後、使用者は、重り１１１を金型ホルダ１０３に接近するように押し込みつつ、金型１０１を金型ホルダ１０３から取り外して成形作業を終了する。
【００５２】
本実施形態の遠心鋳造装置９１においても、第１実施形態と同様に複雑な操作や高度な熟練等を必要とすることなく、金型１０１を高精度に芯出しされた状態で回転軸４２に取り付け、高速回転による遠心鋳造を好適に行うことができる。
【００５３】
また、押圧部１０６において、重り１１１と金型ホルダ１０３の外周面との間に弾性部材１１２が配置されているため、押圧部材１０７間の距離が所定の値に保持されて、金型１０１の回転前においても押圧面１１０が弱い力で被押圧面１０５Ａを押圧し、抜け止めとして機能する。したがって、金型１０１をより確実に金型ホルダ１０３に保持して遠心鋳造を行うことができる。
【００５４】
本実施形態では、弾性部材１１２が金型ホルダ１０３と重り１１１との間に配置される例を説明したが、弾性部材の配置位置はこれに限られず、重りと金型ホルダとの間の距離を所定の値に保持可能な位置であればどこでも構わない。例えば、押圧部材が複数ある場合に、押圧部材間に配置されてもよい。
【００５５】
次に、本発明の第４実施形態について図８及び図９を参照して説明する。本実施形態の遠心鋳造装置１２１と上述の第１実施形態の遠心鋳造装置１との異なるところは、押圧部の構造である。
【００５６】
図８は、遠心鋳造装置１２１の金型部１３０を断面で示す図である。金型１３１の本体部１３２には、外周面に開口する押圧空間１３３が形成されており、押圧空間１３３の内壁の一部が斜面状の被押圧面１３３Ａとなっている。押圧空間１３３の形成位置は、キャビティ及び投入口（いずれも不図示）等と干渉しない位置に設定されている。
【００５７】
金型ホルダ１３４には、上面に突出する支持部１３５が形成されており、押圧部１３６の一部をなす押圧部材１３７が支持部１３５に挿通されて、自身の長手方向に摺動可能に金型ホルダ１３４に支持されている。
【００５８】
押圧部材１３７の第１端部１３７Ａ側は、押圧空間１３３内に進入して屈曲されており、被押圧面１３３Ａと平行（略平行を含む）をなす押圧面１３８が設けられている。第１端部１３７Ａと反対側の第２端部１３７Ｂには、重り１３９が取り付けられている。
【００５９】
上記のように構成された遠心鋳造装置１２１の使用時の動作について説明する。
まず使用者は、押圧部材１３７が押圧空間１３３内に挿入されていない状態で、金型１３１を金型ホルダ１３４に装着する。
【００６０】
図９は、金型１３１の、押圧空間１３３の上側内壁付近であって金型１３１の軸線と直交する方向における断面図である。
使用者は、押圧空間１３３が支持部１３５と対向するように金型１３１の位置を調節し、図９に示すように、第１端部１３７Ａが水平に延びるように押圧部材１３７を軸線回りに回してから支持部１３５を通して押圧空間１３３内に押圧部材１３７を挿入する。押圧部材１３７を挿入後、第１端部１３７Ａが下方に向くように押圧部材１３７を軸線回りに回転させると、押圧部材１３７の装着が完了する。
上記のような押圧部材１３７の装着を可能にするためには、第１端部１３７Ａが水平に延びるようにしたときの押圧部材１３７の幅方向最大寸法Ｌ１以上の幅を有するように、押圧空間１３３及び支持部１３５の寸法を設定することが必要である。
【００６１】
遠心鋳造装置１２１においては、回転軸４２により金型１３１が回転すると、遠心力によって各押圧部材１３７が金型１３１から離間するように移動する。その結果、図１０に示すように、押圧面１３８と被押圧面１３３Ａとが接触し、被押圧面１３３Ａを下方に押圧する力Ｆ１が発生して金型１３１が金型ホルダ１３４に押し付けられる。こうして、金型１３１の芯ずれが抑制されてテーパ面４５Ａと芯出し面４６Ａとによる高精度の芯出し状態が保持される。
【００６２】
本実施形態の遠心鋳造装置１２１１においても、第１実施形態と同様に複雑な操作や高度な熟練等を必要とすることなく、金型１３１を高精度に芯出しされた状態で回転軸４２に取り付け、高速回転による遠心鋳造を好適に行うことができる。
【００６３】
本実施形態では、押圧空間が金型の本体部に設けられた例を説明したが、第３実施形態と同様に、挿入部に設けられても構わない。
【００６４】
以上、本発明の各実施形態及び実施例について説明したが、本発明の技術範囲は上記実施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において各実施形態の構成要素の組み合わせを変えたり、各構成要素に種々の変更を加えたり、削除したりすることが可能である。
例えば、本発明の遠心鋳造装置には、真空装置２０や不活性ガス供給ユニット３０は必須ではなく、成形材料の種類に応じて適宜設けられてよい。
【符号の説明】
【００６５】
１、７１、９１、１２１  遠心鋳造装置
４１、１０１、１３１  金型
４２  回転軸
４３、１０３、１３４  金型ホルダ（金型保持部材）
４５、８１、１０２  挿入部（軸部）
４５Ａ、８１Ａ、１０２Ａ  テーパ面
４６、１０４  挿入口
４６Ａ、１０４Ａ  芯出し面
４９、８２、１０６、１３６  押圧部
５０、８４、１０７、１３７  押圧部材
５０Ａ、８４Ａ、１０７Ａ、１３７Ａ  第１端部
５０Ｂ、８４Ｂ、１０７Ｂ、１３７Ｂ  第２端部
５１、８７、１１１、１３９  重り
５２  回動軸
５３、８５Ａ、１１０、１３８  押圧面
８３、１０５、１３３  押圧空間
８６、１０８  接続部材
１１２  弾性部材
【図１】
2011104646.tif 000003
【図２】
2011104646.tif 000004
【図３】
2011104646.tif 000005
【図４】
2011104646.tif 000006
【図５】
2011104646.tif 000007
【図６】
2011104646.tif 000008
【図７】
2011104646.tif 000009
【図８】
2011104646.tif 000010
【図９】
2011104646.tif 000011
【図１０】
2011104646.tif 000012