(57)【要約】  一対の相対する冷却ブロック(４５０及び４５２)を含む高圧ダイカストシステム用ベント組立品（４５３）であって、前記一対の冷却ブロックは、対応する冷却表面を有してそれらの間に連続したベント室を形成し、前記冷却表面は各々、前記ベント室の長さを延ばす複数の隣接する冷却面（６２、１３６，１６２，１６３及び１７０）を含み、前記冷却面は各々、対応する冷却面を、対になっている前記冷却ブロック上に有して、前記ベント室の一つのセクションを形成し、前記冷却面の平面は各々、前記各冷却ブロック上の隣接する前記冷却面に対し、角度を持って方向付けられていることを特徴とするベント組立品が開示される。好ましくは、冷却ブロック上の前記冷却面は、前記ベント室の夫々のセクションを形成する、対応する前記冷却ブロックの冷却面から実質的に等距離にある。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の相対する冷却ブロックを含む高圧ダイカストシステム用ベント組立品であって、
前記一対の冷却ブロックは、対応する冷却表面を有してそれらの間に連続したベント室を形成し、
前記冷却表面は各々、前記ベント室の長さを延ばす複数の隣接する冷却面を含み、
前記冷却面は各々、対応する冷却面を、対になっている前記冷却ブロック上に有して、前記ベント室の一つのセクションを形成し、
前記冷却面の平面は各々、前記各冷却ブロック上の隣接する前記冷却面に対し、角度を持って方向付けられている
ことを特徴とするベント組立品。
【請求項２】
前記冷却ブロックの少なくとも一つは、複数のモジュールを含み、前記各ブロックモジュールは、隣接するモジュールと密接に適合し、かつ対となっている前記冷却ブロックと組み合わされて、前記ベント室の一つのセクションを形成し、複数の隣接する前記モジュールは、対となっている前記冷却ブロックと共に、連続したベント室を形成することを特徴とする請求項１に記載のベント組立品。
【請求項３】
対になっている前記冷却ブロックは、双方ともに複数のブロックモジュールを含み、前記各ブロックのモジュールは、隣接するモジュールと密接に適合し、かつ対となっている前記冷却ブロックのモジュールと組み合わされて、前記ベント室の一つのセクションを形成し、前記各冷却ブロックの複数の隣接する前記モジュールは、一対の前記冷却ブロックの間に連続したベント室を形成することを特徴とする請求項１に記載のベント組立品。
【請求項４】
前記冷却ブロックの前記冷却面は、波板状の表面を有することを特徴とする請求項１に記載のベント組立品。
【請求項５】
前記ベント室の幅は、前記ベント室の長さ方向に沿って一定であることを特徴とする請求項１に記載のベント組立品。
【請求項６】
前記ベント室に、ダイカスト金型の出口に接続するための入り口が設けられ、前記入り口は、前記連続したベント室の各セクションの基底部分を接続する導管部を含む湯道を有することを特徴とする請求項１に記載のベント組立品。
【請求項７】
前記ベント室に、真空口が設けられ、かつ前記ベント室は、真空源に接続可能であることを特徴とする請求項１に記載のベント組立品。
【請求項８】
キャビティへの溶融材料の充填中に、前記ベント室、ひいては前記金型キャビティが高度の真空を保持できるように、前記冷却ブロックがお互いに気密となることが可能であることを特徴とする請求項７に記載のベント組立品。
【請求項９】
前記冷却ブロックに、前記冷却ブロックの温度を制御する流体の通路用の穴が設けられており、前記穴は、温度制御流体源に接続可能であることを特徴とする請求項１に記載のベント組立品。
【請求項１０】
前記冷却ブロック用の筐体が設けられており、前記筐体は、真空源に接続可能な真空口を有し、かつ前記冷却ブロックの間の前記ベント室と通じていることを特徴とする請求項１に記載のベント組立品。
【請求項１１】
前記筐体は、二つの部品で構成されており、前記各部品は、夫々に冷却ブロックを収容していることを特徴とする請求項１０に記載のベント組立品。
【請求項１２】
前記筐体内の冷却ブロックを密封するために、前記筐体の二つの部品の間にシールが設けられていることを特徴とする請求項１１に記載のベント組立品。
【請求項１３】
前記冷却ブロックに、前記ベント流路からの固化金属の取出しを助けるためのピンエジェクターが設けられていることを特徴とする請求項１に記載のベント組立品。
【請求項１４】
前記ピンエジェクターは、引込み口及び引込み口の長さ分延びるピンを含み、前記ピンは、前記ベント室の内部表面を越えて延びるようにずれており、かつ前記ベント室の表面と同一面となるように引込めることが可能であることを特徴とする請求項１３に記載のベント組立品。
【請求項１５】
前記ベント室に、気密性のある補助口が更に設けられており、前記気密性のある補助口は、圧縮ガス源に接続可能であることを特徴とする請求項１に記載のベント組立品。
【請求項１６】
請求項１のベント組立品を含む、溶融材料から固体製品を成形するための装置。
【請求項１７】
溶融材料から固体製品を成形するための装置であって、
前記装置は、ベント組立品を含み、
前記ベント組立品は、二つのブロック構造体を含み、第１の前記ブロック構造体は、第２の前記ブロック構造体内の少なくとも一つの対応する凹部と組み合わされる少なくとも一つの延長部材を有し、
組み合わされた前記ブロック構造体は、前記延長部材表面と、前記ブロック構造体の対応する前記凹部表面の間に形成される連続したベント室を形成している
ことを特徴とする固体製品を成形するための装置。
【請求項１８】
前記ベント組立品の少なくとも一つの前記延長部材は、一対の楔主面を含み、前記楔主面は、楔状の前記部材に幅狭端面と幅広端面を形成するテーパー角度となるように互いに配列されており、前記楔端面は、楔状の前記部材の前記幅狭端面において、前記楔主面の間で長さが延びていることを特徴とする請求項１７に記載の装置。
【請求項１９】
少なくとも一つの対応する前記凹部は、前記テーパー角度で互いに配列された一対の前記凹部の主面を有する楔状の凹部を含んで、前記凹部の幅狭端面及び幅広端面を形成し、前記凹部の端面は、前記凹部の前記幅狭端面において、前記凹部主面の間で長さが延びていることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２０】
前記ブロック構造体は、前記楔端面が前記凹部端面と向かい合わせとなり、かつ前記楔状主面が対応する前記凹部主面に向かい合わせとなりそれらの間に連続したベント室を形成するようにかみ合っていることを特徴とする請求項１８に記載の装置。
【請求項２１】
前記ベント組立品は、真空源に接続可能であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２２】
前記延長部材及び凹部の面の表面は、波板状であることを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２３】
前記ベント組立品は、個々の前記ブロック構造体内部への温度制御流体のための暗渠を含むことを特徴とする請求項１６に記載の装置。
【請求項２４】
前記表面の性能を改善するために、前記冷却面に表面コーティングが施されていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
【請求項２５】
金型のキャビティ中で材料を鋳造又は成形する方法であって、
第1の導管部によって、前記キャビティをベント組立品に接続する工程；
第２の導管部によって、真空源を前記ベント組立品に接続する工程；
前記第1の導管部、ベント組立品及び第２の導管部を経由して、前記キャビティから真空源へガスを排気する工程；
ある量の前記材料溶融物を前記キャビティに注入して、前記キャビティを充填する工程であって、前記金属の量は、少なくともキャビティを充填するのに十分である工程；
前記材料の量の一部を、前記キャビティから、前記第1の導管部、次いで前記ベント組立品に流入させ、その中で、固化した前記材料が前記ベント組立品及び／又は第1導管部をシールするように、前記材料を固化する工程；
前記金型及び排出装置の一部を第一の方向に分離することによって、金型及びベント組立品を開放する工程；及び
前記固化した材料を前記キャビティ及びベント組立品から取出す工程
を含み、
前記ベント組立品は、二つのブロック構造体を含み、第1の前記ブロック構造体は、第２の前記ブロック構造体上の対応凹部と嵌合する冷却面を形成する、少なくとも一つの延長部材を有し、
前記組み合わされたブロック構造体は、前記ベント組立品内においてベント室を形成する
ことを特徴とする材料を鋳造又は成形する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト金型用ベント組立品に関し、特に高圧ダイカストシステム用ベントシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
高圧ダイカストシステムにおいては、成形材料が高圧下で強制的に金型へ注入される。成形材料が金型を充填するためには、材料の注入工程前又は注入工程中に、金型の中の空気が排出されねばならない。特に、金属製品の製造に用いられる高圧ダイカスト（ＨＰＤＣ）において発生する一つの問題点は、金型内のいくつかの離れた部位にしばしばガスが閉じ込められることである。この閉じ込められたガスは、鋳物に空洞を造り、不良品を生じ及び／又は、それらを熱処理に適さなくする恐れがある。
【０００３】
当工業において通常用いられる、ガスの閉じ込めをなくす方法は、金型キャビティへの充填中に真空に引くことである。ＨＰＤＣの低温室法では、キャビティ充填は２、３秒から数十ミリ秒以内に行われる。有効排気時間はほんの２、３秒であるので、排気量は用いられる真空システムの効率によって決定される。
【０００４】
この真空システムの重要な要素は、ベント機構、つまりキャビティを真空に引くために開となり、その後に真空弁機構と真空供給装置への金属流を防止すべく閉となる真空弁である。この真空システムの効率は、使用される真空弁の形式によって決まる。簡易な真空システムにおいては、この弁は溶融金属がキャビティに流入する前に閉じる。弁が閉じた後の時間に、金型内のパーティングラインを通って、空気がキャビティへ逆流し得る。
【０００５】
Ｆｏｎｄａｒｅｘ  Ｓ．Ａ．社 に譲渡された特許文献１にある弁の如き他の形式の弁は、キャビティ充填の最終段階中に、高まった金属の圧力で機械的に閉じられる。この形式の弁は、キャビティがほぼ充填されるまで、キャビティからガスの吸引を続けることが可能であるので、この簡易な真空システムよりもはるかに効率が高い。しかしながら、ダイカスト製品は極めて過酷な条件下で生産される。このため、機械式弁が精緻に製造されることと、同時に十分に頑丈であることも必要となる。この弁に何らかの欠陥が生じれば、この機械故障による修繕費の増加をもたらすことになる。本業界で現在使用されている機械式弁は故障しやすく、高額の投資も必要としている。
【０００６】
真空を一切使用しないで金型キャビティから空気を排出するために、ダイカスト業界では、従来型の冷却ベントが広く使われている。代表的には、冷却ベントは二つの部分より構成されており、それぞれの部分は金属ブロックであり、それらが合わされて、二つの間に薄い、一般には平面状の隙間を形成している。この冷却ベントの表面は、夫々の表面積を増してこの金属の流れに抵抗を与えるように、一般には、波型形状を有する。ガスはこの隙間を通って排出され得るが、隙間に流入する金属は冷却されて、固化し、その結果隙間を封鎖する。冷却ベント内で固化したこの金属は、普通、平面状で洗濯板状の鋳物付加部分を形成する。
【０００７】
この冷却ベント内部の隙間の厚さは、この金型キャビティを高速で出て行く金属を捕らえて固化するのに十分なほど薄くなければならない。代表的な冷却ベントの部分の厚みは１ｍｍ未満、幅は１００ｍｍ未満である。この狭いベント部面積は排気効率に制約を加える。従来型の冷却ベントはこの真空弁の代わりに真空に接続されていた。この排気効率は極めて低く、高品質の部品を製造するのに必要な高真空度を達成するには不十分であることが判明した。従来型の冷却ベントの排気効率を改善するためには、断面積を補うように増すことが必要である。換言すれば、この冷却ベントを拡げなければならない。従来型の冷却ベントの平面状の面の向きは、金型の分割面に平行であるため、ベントの幅を増すことは、結果的に局金型内に注入された金属が占める投影面積を増すこととなる。従って金型の二つの部分を引離そうとする力を増すことになり、これ故に金型バリの危険性が増大する。結果として、従来型の冷却ベントは、真空「弁」として有効に使用できない。
【０００８】
特許文献２は、角度付き冷却ベントの設計を開示している。従来型の冷却ベントと異なり、この開示された組立品は、金型の分割面に実質的に直角に設けられた、多数のほぼ平行な冷却ベント面を含む。各一対の平行な冷却ベント表面は、各々のベント室が共通の湯道に接続されている分離されたベント室を形成している。従って、ほぼ平行に接続された多数の分離型ベント室がある。この配置によって、ベント面積は、投影面積をほとんど増すことなく、限られた空間に一つより多いベントを設けることによって、実質的に増加している。固化すると直ちに溶融金属の流れは波板状の隙間内において停止するので、機械的な閉止は不要であり、それ故可動部品は不要である。
【０００９】
本発明はベント組立品を提供するものであり、この組立品は、この従来型冷却ベントと比較して、通常起こる金型の投影面積の増加なしに表面積を増すことによって改善された性能を有する。本発明のベント組立品は、既存の真空弁と比較すると製造が簡単であり、修繕費が少なくて済み、装置の停止時間が少ない。
【００１０】
【特許文献１】米国特許第５，４８８，９８５号
【特許文献２】ドイツ特許第１９５０００５号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
一つの形態において、本発明は、一対の相対する冷却ブロックを含む高圧ダイカストシステム用ベント組立品であって、
前記一対の冷却ブロックは、対応する冷却表面を有してそれらの間に連続したベント室を形成し、
前記冷却表面は各々、前記ベント室の長さを延ばす複数の隣接する冷却面を含み、
前記冷却面は各々、対応する冷却面を、対になっている前記冷却ブロック上に有して、前記ベント室の一つのセクションを形成し、
前記冷却面の平面は各々、前記各冷却ブロック上の隣接する前記冷却面に対し、角度を持って方向付けられている
ことを特徴とするベント組立品を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
夫々のブロック上の隣接する冷却面は、このベント室の夫々のセクションを形成する、対応する冷却ブロックの冷却面から実質上等距離にあることが好ましい。
【００１３】
本発明の趣旨において、ある一つの面の、隣接面に対する向き角度は、第1の面の位置に関して言うものである。従って、共通面に並んでいる隣接面は１８０度の向きにある。
【００１４】
本発明の好ましい形態において、この隣接する冷却面の向きは９０度より大きく、好ましくは、この隣接面に対して９５度に等しいか又は９５度より大きい。このことによって、この冷却ブロックは、他の対となっているブロック内で対応する形の凹部に収まり、１つの冷却ブロック上で単一の突き出た楔を有する楔形の外観を示す。
【００１５】
この連続したベント室のセクションを形作するこの冷却ブロックの夫々の冷却面は、連続したベント室の長さに沿って、お互いが一定の間隔を有する。このことによって、連続したベント室が供される。
【００１６】
このベント室は、更に湯道を含んでもよく、この湯道はこの連続したベント室の各セクションの基底部分を繋ぐ導管部を含んでおり、湯道がこの金型の出口部に接続された時には、この湯道は金型の分割面と一直線に並ぶ。
【００１７】
隣接した面と角度を有して配列された、複数の対となっている冷却面によって構成されている連続したベント室を有することによって、この一対の冷却面に直行する圧力による力は、金型の分割面に直交する、小さな合力成分しか有しないことになる。このような方法で、金型部分にかかる分離力を比例的に増すことなく、この金型キャビティから空気を排出するための流路面積を大幅に増すことができる。
【００１８】
本発明の好ましい形態において、前記冷却ブロックの少なくとも一つは、複数のモジュールを含み、前記各ブロックモジュールは、隣接するモジュールと密接に適合し（ｆｉｔｔｉｎｇ）、かつ対となっている前記冷却ブロックと組み合わされて、前記ベント室の一つのセクションを形成し、複数の隣接する前記モジュールは、対となっている前記冷却ブロックと共に、連続したベント室を形成する。
【００１９】
この冷却ブロックの少なくとも一つを、多数のモジュールから形成することによって、この冷却ベントの組み立て及び分解が容易にできる。
【００２０】
本発明の更に好ましい形態において、対になっている前記冷却ブロックは、双方ともに複数のブロックモジュールを含み、前記各ブロックのモジュールは、隣接するモジュールと密接に適合し、かつ対となっている前記冷却ブロックのモジュールと組み合わされて、前記ベント室の一つのセクションを形成し、前記各冷却ブロックの複数の隣接する前記モジュールは、一対の前記冷却ブロックの間に連続したベント室を形成する。この冷却ブロックの冷却面は、好ましくは波板状の表面を有し、このベント室の幅は、ベント室の長さ方向に沿って一定であることが好ましい。このベント室は、高圧ダイカスト金型の出口に接続するための入り口を供されてもよい。この冷却ベントのベント室は真空源に接続可能であってもよく、それに応じて、真空用口が設けられる。
【００２１】
このベント室及び、その結果として、この金型キャビティが、キャビティに溶融金属を充填する際に高真空を保ち得るように、これらの冷却ブロックはお互いに対して気密にすることができる。
【００２２】
本発明の更に好ましい形態において、これらの冷却ブロック内の温度制御のための流体用の穴がこれらの冷却ブロックに供される。これらの冷却ブロック内で流路を形成するこれらの穴は流体源に接続可能である。
【００２３】
真空源に接続可能な真空口を有し、これらの冷却ブロック間でこのベント室と接続された冷却ブロック用として筐体を設けることができる。この筐体には流体温度制御及びガスブロー源との接続も供される。
【００２４】
各冷却ブロックがこの筐体個々の部分内に収容されるよう、この筐体は二つの部分に分かれて供されるのが好ましい。この冷却ブロックの気密及び具体的にはこのベント室のガス漏れをシールするために、この筐体の二つの部分間にはシールが供される。
【００２５】
更に、冷却ブロックには、ベント流路内に生じるこの固化金属の取出しを助けるためのピンエジェクターが供されてもよい。このピンエジェクターは凹部及び、このベント室からこの冷却ブロックの外へ出て、凹部の長さ分延びるピンを含む。このベント室の内部表面から飛び出て延びるようにずれているこのピンは、ベント室の表面と面が同一面上となるように引っ込んでいる。このピンエジェクターは金型開放時にベント室から金属鋳物の取出しを助ける。
【００２６】
このベント室には更に、気密性のある補助口が供されてもよい。この気密性のある補助口は圧縮ガス源に接続可能である。鋳物生産サイクルの間に、ベント室からごみを除去又は取除くために、この圧縮ガスをこの補助口に吹込むことができる。
【００２７】
本発明は更に、上述のベント組立品を含む、溶融材料から固体製品を形成するための装置を提供する。
【００２８】
第２の形態において、本発明は、溶融材料から固体製品を成形するための装置であって、
前記装置は、ベント組立品を含み、
前記ベント組立品は、二つのブロック構造体を含み、第１の前記ブロック構造体は、第２の前記ブロック構造体内の少なくとも一つの対応する凹部と組み合わされる少なくとも一つの延長部材を有し、
組み合わされた前記ブロック構造体は、前記延長部材表面と、前記ブロック構造体の対応する前記凹部表面の間に形成される連続したベント室を形成している
ことを特徴とする固体製品を成形するための装置を提供する。
【００２９】
この形態でのより好ましい形態において、少なくとも一つの前記延長部材は、一対の楔主面を含み、前記楔主面は、楔状の前記部材に幅狭端面と幅広端面を形成するテーパー角度となるように互いに配列されており、前記楔端面は、楔状の前記部材の前記幅狭端面において、前記楔主面の間で長さが延びている。
【００３０】
従って、対応する凹部は楔状の凹部であり、
・前記凹部の幅狭端面及び幅広端面を形成する前記テーパー角度で互いに配列された一対の前記凹部の主面；及び
・前記凹部の前記幅狭端面において、前記凹部主面の間で長さが延びている前記凹部の端面
を有する。
【００３１】
それ故、この楔状主面が対応する凹部主面に向かい合わせとなり、この楔端面はこの凹部端面と向かい合うようにブロック構造体がかみ合って、その間に連続したベント室を形成する。
【００３２】
好ましくは、この固体製品は金属製である。好ましくは、本装置は金属ダイカストシステムである。
【００３３】
このベント組立品は真空源に接続可能であり、溶融金属がこの真空システムに進入するのを防ぐために使用される。
【００３４】
前記面の表面は、前記ベント室が存在する場合には、波板状の表面を有してよい。この波板状表面は、ジグザグ状又は鋸状の形体を有してよく、又は正弦波状の形体を有してもよい。
【００３５】
このベント組立品は好ましくは、前記ブロック構造体各々の内部への温度制御流体用暗渠を含んでいる。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に従ったベント組立品は、本発明の主面がこの金型分割面に対して、平行というより、ある角度を有しているという点で、従来の冷却排気装置とは異なる。このことによって、限られたスペースがこの金型キャビティからの一つより多いベント口を有し、この金型のスペースを実質的に増すことなく、排気面積を増すことがより容易に可能となる。更に、排気面積の増加によって、金型の投影面積が増えることはない。何故なら、ベントの主面が金型の分割面に対してある角度を有するからである。本発明は金型キャビティからのガス排出のためのより広い流路面積を提供する。
【００３７】
もう一つの形態では、本発明は、金型のキャビティ中で材料を鋳造又は成形する方法であって、
第1の導管部によって、前記キャビティをベント組立品接続する工程；
第２の導管部によって、真空源を前記ベント組立品に接続する工程；
前記第1の導管部、ベント組立品及び第２の導管部を経由して、前記キャビティから真空源へガスを排気する工程；
ある量の前記材料溶融物を前記キャビティに注入して、前記キャビティを充填する工程であって、前記量は、キャビティを充填する量より多い工程；
前記溶融物の量の一部を、前記キャビティから、前記第1の導管部を通じて前記ベント組立品に流入させ、その中で、固化した前記材料が前記ベント組立品及び／又は第1導管部をシールするように、前記材料を固化する工程；
前記金型及び排出装置の一部を第一の方向に分離することによって、金型及びベント組立品を開放する工程；及び
前記固化した材料を前記キャビティ及びベント組立品から取出す工程
を含み、
前記ベント組立品は、二つのブロック構造体を含み、第1の前記ブロック構造体は、第２の前記ブロック構造体上の対応凹部と嵌合する冷却面を形成する、少なくとも一つの延長部材を有し、
前記組み合わされたブロック構造体は、前記ベント組立品内においてベント室を形成する
ことを特徴とする材料を鋳造又は成形する方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３８】
図１に示すように、ＨＰＤＣ装置１０は金型１２を含んでおり、金型１２は固定半金型１４と、流体作動ラム（図示されていない）によって相手と組合される可動半金型１６を含む。この半金型１４及び１６は分割面１８に沿って分離する。組合されたこれらの半金型は、両者間に、鋳造したい製品の形状を有する鋳造用キャビティ２０を形成する。
【００３９】
溶融金属は高圧注入装置によってこのキャビティ２０に導入される。そこでは、金属は注入孔２２から供給スリーブ２４に送られ、プランジャー２８についているピストン２６はこの注入孔２２を最初に閉じ、次にその同じストロークにおいて、この供給スリーブ２４から湯道３０を通り、所望量の溶融金属をこのキャビティ２０に押出す。キャビティの反対側の端では、ベント孔３２によってガスと過剰の金属がキャビティから追出される。
【００４０】
溶融金属がこのキャビティ２０に導入される前に、電磁弁作動の分離弁３６及び、本明細書において既に論じられた形式の中の一つの形式である真空弁３８を含む真空ライン３７を経由して、このベント孔３２へと繋がる真空供給タンク３４によって、キャビティの空気はベント孔３２から排出される。簡単な真空システムでは有効吸引時間は２、３秒しかなく、この時間はこのプランジャー２８が注入孔を覆ってから方向転換点まで動く時間によって設定される。
【００４１】
本発明の1つの形態に従うベント組立品が図６に示されている。本ベント組立品は、第２ブロック構造体４５２と組合される第1ブロック構造体４５０を含む。本第1ブロック構造体は好ましくは複数のモジュール５０、１００、１５０、２００から構成され、この第２ブロック構造体４５２は第２ブロックモジュール２５０、３００、３５０、４００から構成される。図６から図９において最もよく示されるように、この第１及び第２ブロック構造体のモジュールはモジュール単位を形成するように合体される。以下の詳細説明から明らかになるように、対となるブロック構造体４５０及び４５２の合体によって、このブロック構成体の相対する冷却面の間に形成される連続ベント室が供される。この冷却面の各々は、互いに連結されており、かつ、このベント室の長さを延長している複数の隣接冷却面を含む。
【００４２】
図２から図５において最もよく示されるように、この第1ブロック構造体はモジュール５０、１００、１５０及び２００を含む。これらのモジュールの各々は面板の形状をしている。
【００４３】
この第1主面板１５０はＬ字型の枠部１５５及びテーパー付のかみ合い部１５７を有する。この枠部１５５は、平行な、相対する面１５９及び１６０（面１６０はこれらの図中で視野からはずれている）を有しており、この面によって、この面板１５０が各々隣接する部分２００及び１００上の対応する平行面と合わされる。この延長部位１５７は複数の隣接している冷却面を有する。ここに示されている形態においては、この延長部位は楔状をしており、一対の楔の主面１６２及び１６３（面１６３はこれらの図面上において隠れている）を有し、これらは互いに約１０度（図１０において確認される）のテーパー角度１６４及び１６５となるように配列されている。この延長部位１５７は、その端部面１７０において薄い端部１６６、及びこの枠部１５５と繋がる厚い端部１６８を有する。
【００４４】
楔主面１６２及び１６３の各々は、平らな上面部１７２及び１７３、並びに表面がぎざぎざ（鋸刃の断面）の形状である波板部１７６を有する下面分１７４及び１７５を有する。各波板部１７６は、各々の面１６２及び１６３に沿って、この薄い端部１６６からこの厚い端部１６８へと延びている。
【００４５】
この端面１７０も水平に延びる波板部１８４を有しており、この部分は各々面１６２及び１６３上の対応する波板部と一緒になり、連続リブ列を作って、各リブは一つの主面１６２を横切り、次に端面１７０を横切り、次にこの他の主面１６３を横切って延びている。
【００４６】
このＬ字型の枠部１５５の一つの脚部は図中、上方に延びている頑丈な締結部１８０を形成している。他方の、より小さい脚部は、この枠部の基礎部を形成しており、このかみ合い部１５７に沿って半分だけ延び出ている。
【００４７】
この第1端板主要部５０は、この第1主面板１５０と同様である。但し、異なる点は、角度のついた波板状の面６２が片側上にのみあり、反対側の面６３は平面であり、面１５９及び１６０に平行である点である。
【００４８】
この第1幅狭面板１００は、板１５０のこの枠部１５５と同様にＬ字型枠部１０５を有しているが、板１５０のテーパー付かみ合い部１５７を有する代わりに第1の幅狭面板１００は、この第1主面板１５０の面１７０の波板部と同様な波板部を有する端面１３６を有する。
【００４９】
この第２端板合わせ部２００は、波板部を有さない点以外はこの第1幅狭面板１００と同様であり、ボルトの頭部（図示されていない）を収めるための孔２０２及び２０３が開いている。
【００５０】
この第1端板主要部５０、第1幅狭面板１００、第1主面板１５０及び第２端板合わせ部２００は、図２に示す配置で互いにしっかりとボルト結合され、第１ブロック構造体４５０を形成する。この目的のために一対の締結ボルト（図示されていない）が孔５２、１０２、１５２及び２０２並びに孔５３、１０３、１５３及び２０３にそれぞれ通される。
【００５１】
図６に最もよく示されるように、この第２端板主要部４００、第２幅狭面板３５０、第２主面板３００及び第１端板合わせ部２５０は、夫々この第1端板主要部５０、第1幅狭面板１００、第1主面板１５０及び第２端板合わせ部２００と実質的にほぼ同じである（顕著な違いは、この波板部が逆位相であることであるが）。これらの部品は孔２５２、３０２、３５２及び４０２、並びに孔２５３、３０３、３５３及び４０３に夫々通るボルトによって確実にねじ止めされ、第２ブロック構造体４５２を形成する。
【００５２】
板１５０の上面１５４にあるねじ穴１８８及び１８９は、この第1主面板１５０内の温度制御流体の流れのための暗渠に通じており、これらの穴１８８及び１８９は夫々温度制御流体の入口及び出口となっている。同様な対となっている穴３３８、３３９、８８、８９、４３８及び４３９は、板３００及び主要部５０と４００に夫々設けられている。穴３４１は、これは外側端部において閉じられているが、穴３３８及び３３９の間の連絡暗渠を形成している。対応する閉じた穴４４１は、温度制御流体用の穴４３８及び４３９の間の連絡を提供し、夫々の温度制御流体の流れのための暗渠を形成するために、穴８８及び８９、並びに穴１８８及び１８９を繋ぐべく、対応する穴（図示されていない）が設けられている。
【００５３】
このブロック構造体４５０及び４５２は一体に結合され、冷却ベント本体４５３を形成する。この本体中で、この第２主面板３００の延長部分３０７は、相対する面６２、１３６及び１６３によって形成される楔状凹部４７７と組み合わされる楔状部分である。同様に、この第1主面板１５０の延長部分１５７は、板３００、３５０及び主要部４００によって形成される楔状凹部と組み合わされる楔状部分である。
【００５４】
この第１ブロック構造体４５０は、この枠部１０５及びこの枠部１５５に夫々ある、穴１４２及び１９２を通って延びるボルト（図示されていない）によって、このＨＰＤＣ装置の可動半金型に確実に固定される。同様に、この第２ブロック構造体４５２は、この第２主面板３００及び第２幅狭面板３５０に夫々ある、穴３４２及び３９２を通って延びるボルト（図示されていない）によって、このＨＰＤＣ装置の固定半金型に確実に固定される。このように使用される時には、このブロック構造体４５０及び４５２は、この半金型が分離されるのと同じ方向にお互いから分離される。
【００５５】
このようにかみ合っている時には、この第１ブロック構造体の冷却面６２、１３６、１６３、１６２、１７０は連続したベント室４６０の一つの壁をなす。冷却面６２、１３６、１６３、１６２、１７０の各々は、このベント室の相対する壁を形成するこの第２ブロック構造体上の対応する冷却面を有している。対応するモジュール又は面板の冷却面は、ベント室のそのセクションに対する冷却面の全ての高さに亘って、等間隔に配置されている。事実、もしこの波板部を無視すると、これらの面は平面状であり、ベント室セクションの対応するモジュールの冷却面同士は実質上平行である。それ故、ベント室の幅はその長さ方向では実質上同一である。この第１ブロック構造体の冷却面の各々は隣接する冷却面とある角度をなしているので、このベント室は、その長さを延ばせる、多数の相互に連結して一直線ではないベントセクションを有する。この方向付けによって、この溶融金属が作用する冷却面に直行する力が全て同一方向に働くことは無く、ある程度お互いに反対方向に働く。実際、ベント室の長さ方向に亘ってのこれらの直交力は反対方向であり、これ故反対に作用し、冷却ブロックを分離するようには作用しない。
【００５６】
この構造体が一体に締め付けられた時には、相対する平面が密封接触面となる一方、相対する全ての波板状の表面間で隙間が生じて、この金型キャビティ２０から出てくる金属を捕らえて固化するための入り組んだ室部４６０が形成される。
【００５７】
穴１４０（図４）及び穴３９０（図６）は、真空システムへ接続されるために、幅狭面板１００及び３５０の締結部分１３０及び３８０を貫通して開けられている。これらの穴１４０及び３９０は室部４６０の上方部分に開けられている。
【００５８】
エジェクターピン４５４（図７）及び４５５（図９）は、このベント室４６０からこの固化金属をきれいに取出すためにこの第２ブロック構造体４５２中に設けられている。図１７−ａ及び図１７−ｂに最もよく示されるように、ピン４７０は後部に急停止棒４７３を有し、各々のソケット４５６及び４５７中に位置するバネ４７１によって作動する。このピン４５５の先端は、この二つのブロック４５０及び４５２が一体に締め付けられた時には、このかみ合い部分１５７にて、この面板１５０と一部接しており、ベント室４６０に部分的に飛び出る。溶融金属がこの室４６０に入り、ピン先端に力が働くと、この急停止棒４７３の基底部４７２はソケット４５６、４５７の底部と接する。この位置では、ピン４７０の頭部はこのベント室４６０の面と同一になり、これによって溶融金属がピン穴又はこのソケット４５６、４５７にさえも流入してくるのが防止される。一旦、冷却ブロックが分離されると、ピン４７０は、バネ４７１の作用で冷却室の表面から引き剥がすように、固化した金属を押して図１７−ｂに示される無負荷の位置に戻る。
【００５９】
ねじ穴１９３は面板１５０の上面１５４に、ねじ穴３４３は面板３００の上面３０４に開けられており、そのことによってこの冷却式ベント組立品４５３の吊り上げを容易にするために吊り上げ具を取付けることができる。
【００６０】
この冷却式ベント組立品本体４５３（図６）は、この金型のベント孔３２がこのガス入り口４６４に隣接して保持されるように、使用中の金型内の位置関係で置かれる。この入り口４６４は分配用横溝４６６に繋がり、この溝は次にこの隙間の各々の最下端に繋がっている。
【００６１】
使用時、２個の構造体が噛合するよう締め付けられた後、空気はこのベント室４６０からこれらの穴１４０及び３９０を通り排出される。金属先端が、穴１４０及び３９０に達する以前に、ベント室４６０に流入した全溶融金属が固化するように、穴１４０及び３９０はこのガス入り口４６４から十分に離れている。
【００６２】
図１０から図１２に示す成形物５０２はこの入り組んだベント室４６０の形状を図示しており、この成形物５０２は、角と角が連続的に配列した５つの波板状成形板５１０、５２０、５３０、５４０及び５５０が配列した物５０４を含む。この波板状成形板の内の３つ、即ち成形板５１０、５３０及び５５０は、これらを繋ぐ他の二つの成形板５２０及び５４０より実質上大きい。この分配用横溝４６６の充填によって形成される分配部湯道５６６によって、その底部の角５１１、５３１及び５５１の中央部と交差して、成形板５１０、５３０及び５５０も繋がっている。
【００６３】
成形板５２０及び５４０はこの分配部湯道５６６に平行に位置し、一方この成形板５１０、５３０及び５５０は成形板５２０及び５４０に対して約９５度の角度に配置される。成形板のこの配列物５０４はこのようにＳ字状に並んでいる。成形板５１０、５３０及び５５０は、このブロック構造体４５０及び４５２が分離される方向（図６及び図１１にＸ-Ｘと印されている）に対し、約５度の角度で配列されている。
【００６４】
この成形板５１０、５２０、５３０、５４０及び５５０は、このブロック構造体４５０及び４５２上の相対する波板状の表面の間の入り組んだ隙間を充填することによって形成されることになる。例えば成形板５３０は、この第1主面板１５０及び第２主面板３００上の各々の面１６３及び３１２の間の隙間を充填することによって形成される。
【００６５】
図１３に示す成形物６０２は図１０に示すこの成形物５０２の不完全版であり、この金型のベント穴３２から出る溶融金属の量が、この冷却ベント組立品本体内のベント室を充填するのに不十分であり、成形物５０２を完全に形成するには不十分であるために作られるのである。この分配用横溝４６６は完全に充填された結果として、この分配部湯道６６６は完全に形成されている（即ち、上述の分配部湯道５６６の場合と同様である）ことを見ることができる。しかしながら、金属がこのベント室４６０の成形板部を部分的にしか充填していないため、上部が不足している成形板５１０、５２０、５３０、５４０及び５５０の不完全版といえる成形板６１０、６２０、６３０、６４０及び６５０が形成されるのである。
【００６６】
性能を向上するために、この波板状の表面に表面コーティングを施工してもよい。金属及び他の材料が波板状の表面に付着するのを防止するために、チタン窒化物コーティングが好適に提供されてよい。この使用により、この冷却ブロックと固化する金属の間の熱伝達操作も可能になり、かつ、この冷却面の表面の寿命を延ばすことも期待される。加えて、表面の性能を改善するために、波板状の表面の粗さを上げてもよい。
【００６７】
実験によって次のことが判明した。即ち、このベント組立品が真空タンク３４及び電磁弁３６を有する真空システムに接続される場合、従来の真空弁よりも、少なくとも同じか又はより高い排気効率が達成できた。これは、以下の理由による。
・本発明は、金型からより多量の空気の吸引を可能ならしめるところの、排気部の二つの部材の間に設けられた隙間に対するより広い流路断面積（図６の水平面）を提供する。
・ガス流路が、キャビティ充填の最後まで開いている。
・対である主面板と幅狭面板の対の数をモジュール方式で適切に増すことによって、どんな特別な用途に対しても、排気の流路断面積を容易に調整できる。
【００６８】
上述のベント組立品のもう一つの利点は、その形状によって、このベント内において固化するすべての金属が一つにまとまり、より容易にかつより高い信頼性において取出しが可能となり、ベントに付着した分離片の問題が起こることが少なくなることである。
【００６９】
この流路が固化した金属によって閉塞されるので、機械式真空弁のように作動する付加的な可動部品は一切不要である。ＨＰＤＣ法において、このような機械式真空弁は保全が大変困難であるので、本発明は、特に有利でより頑丈な装置である。
【００７０】
本発明はこのように、この従来の冷却排気装置より、及びダイカスト業界において現在用いられている真空弁よりも利点を有する。
【００７１】
この第１の形態に従った装置が、ダイカスト工場の生産機において試用された。その製品はアルミ製ポンプカバーであり、複雑な幾何学的形状を有するものであった。その製品は通常、市販の真空システムを使い生産され、このシステムでこの真空弁は特許文献１によって権利保護されており、市場では市販の最高品として評価されていた。その市販弁は、この特別の鋳造機において、１日に少なくとも１回は故障する。第１の形態に従ったこの弁が、この鋳造機において試験され、２日間故障なしで連続して稼動できた。このことによって、本発明装置の堅牢性が実証された。この試用において生産された鋳物品質が検査されてきた。それは通常の生産から得られる品質と同等の品質を達成していた。本発明の装置の性能を監視するために、センサーをこの装置に取付けた。試用時において市販弁使用時と同じ、金型キャビティの真空度が達成された。
【００７２】
本発明の更なる形態が図１４から図１６に示される。この形態は、この第１形態に関して上述されたものとほぼ同様に、一体にされた二つのブロック構造体を有する冷却式ベント組立品を提供する。しかし、ここでは、このブロック構造体の周りに覆い７１２が加えられ、二つのブロック間の気密性が改善されている。この二つのブロック構造体は大体において同じである。このブロック７１０は、鋼鉄製で、一面が開放された矩形の箱の形状の周辺覆い７１２を有する。上述のように、４つのインサート部品（即ち、端板７２０、中央部スペーサー７４０、主面板７６０及び端部スペーサー７８０）が一緒にボルトで締め付けられ、この覆い７１２はそのブロック構造体上にボルトで固定される。この覆い７１２は端部壁７１４、７１５及び上部７１７を含んでいる。
【００７３】
この主面板７６０は、これらのインサート部品の中央近くに位置している。これは、上述のテーパー状に延びている部材１５７のようにテーパーが付けられている。このインサート部品７６０の各々相対する面上の楔面７６２及び７６４には、波板７６８の列が並んでいる。端面７６６上にも波板が供されており、この点では、最初の形態のテーパー状に延びている部材１５７と実質的に同じである。
【００７４】
この端版７２０は一つの主面上に、角度付の波板状の面７２４を、そして相対する面上には平らな主面７２２を有している。この端面は波板を有していない。この平らな主面は、この覆い７１２の端部壁７１３に適切に支えられ（ｂｅａｒｓ  ｓｎｕｇｌｙ）、この波板状の面７２４はこの平らな主面７２２に対して約５度の角度が付けられている。
【００７５】
この中央部スペーサー７４０ははめ合いブロックと組み合うように、その上面７４２に角度が付けられている。
【００７６】
この端部スペーサー７８０は、箱のこの端部壁面７１４に合うように、平らな面を有しており、その上面７８２には、はめ合いブロック上の下向きの面７２８と組み合うように角度が付いている。
【００７７】
二つのブロック７１０が使用のためにすり合されると、角度の付けられた面７２４、７６２及び７６４並びに端面７６６及び７２６が連続したベント室を形成する。
【００７８】
この覆い７１２は、二つのブロックが一体にされる時に、平らな閉止面を形成し、一方、本発明の第一形態では上述のように、閉止するための３つの角度付の面（１７２、１７３など）及び４つの平らな面に拠っており、工学的な観点から大変難しいものである。この覆いには更に、この端部壁面７１４、７１５及び上部７１７を巡って延びるシール溝７３０、７３２が付けられている。これらの溝には刻み目が付けてある。この溝にはゴム片（図示されていない）が埋め込まれる。この溝７３０中のゴムは、二つのブロックが一体に締め付けられた時に、完全にこの隙間をシールする。この溝７３２のこのゴム片は、ボルトで結合されたインサート部品（７２０、７４０、７６０及び７８０）及びこの覆い７１０の間の空気の漏れをシールする。試錘孔７３５によって、上述の穴８８、８９及び１８８、１８９にねじ止めされた温度制御流体用管（図示されていない）が、温度制御流体源に繋がるように、覆い７１０を通ることが可能となる。
【００７９】
構成部品を収容する覆い７１２を使うことの重要な利点は、真空に引かれた時にこのベント室４６０への空気の漏れこみを減らすのに役立ち得ることである。
【００８０】
使用中に、鋳物工程ではダスト（潤滑剤と金属バリの混合物）が発生して、この冷却面の波板面に付着する。時間と共に、このダストが蓄積してガス流路を塞ぎ、排気効率を低下させる。この覆い７１２の上部７１７に空気ブローが組込まれている。このガスブローは、ノズル穴７３６、分配室（図面の表面より隠れており、この端部は図１５において７１７の後部の小さな二つの穴によって示されており、端部で閉じられている）及び空気源に繋がるねじ穴（７３５の隣の穴）を含む。
【００８１】
図１８に示される形態に於いては、これらのダスト穴は、この冷却ブロックの凹部中に延びる伸展可能なダストノズル８００によって置き換えられている。これらのノズルは、ノズルチューブ内のガス圧力の調整のような手段によって伸展可能となっており、ノズルヘッド８０５中の出口８１０からガスが、上述のダストを除去するために、冷却面上のどの位置にも吹付けられるようにしている。使用しない時には、覆い７６０の近く又は覆いの内部の引っ込んだ位置に戻るためのスリーブ８０２内のバネによって、ノズルの位置がずらされる。
【００８２】
上述の説明が、本発明のより好ましい形態を含んでいるとはいえ、本発明の必須の特長又は精神又は領域から逸脱すること無く、数多くの変化、改造、修正及び/または追加を取入れてもよいと理解されるべきである。
【００８３】
例えば、上述の形態は真空に接続されたこの冷却ベントを有しているが、真空の使用は必須では無い。この冷却ベントは真空接続なしに使用してもよく、そのような配置において、冷却ベントは従来の冷却ベントよりも３から４倍効率が高いことを実験は示している。
【００８４】
加えて、上述の形態は約１０度のテーパー角度１６４及び１６５を有しているが、このブロック構造体４５０及び４５２が密接に適合し、抜き勾配がこの成形物５０２の取出しを確実に達成するのに十分であるならば、厳密な角度は特には重要で無い。この楔形状は鋭角に限られてさえもいない。更に、角度１６４と１６５はお互いに異なっていてもよい。
【００８５】
この端面１３６及び１８６は、それらを完全に覆う波板を有すると述べられている。しかしながら、これらの面はある部分のみが波板状でもよく、又は表面が全く波板状で無くてもよい。
【００８６】
この波板状の端面１３６及び１８６は実質上平面であり、夫々、端部１９４及び１９５でこの楔主面（例えば面１６２及び１６３）を繋げていると述べられている。この代わりに、この端面（端面１８６のような）は曲面であってもよいし、また、最小の端部１９４及び１９５を有しない又は有するこの主面（例えば面１６２及び１６３）に滑らかに繋がっている限りは、端面は曲面でもよい。
【００８７】
これらの波板形状は使い易い形状のものであれば如何なるものでもよいが、急な稲妻状の形が特に好適であることが見出された。
【００８８】
ここに述べられたブロック４５０、４５２及び７１０は全て、組み立てを必要とする多くの構成部品を有している。本発明はこれらのブロック（又はそれらの相当品）が単一の品目として構成されることを想定している。
【００８９】
本発明は、真空に引かれる時は弁として作用し得て、又は、同一の構成であっても、真空に引かれない場合はベントとして作用し得る。
【００９０】
本発明のいくつかの形態は、この楔端面とスロット状端面の間に隙間を有さないため、ベント室４６０に対応する固化室内において、この湯道６６６に平行な板部が製造されない。
【００９１】
用語「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅ）」並びに「含む（ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ）」及び「含んでいる（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）のような変化形が本明細書において使わる場合に、そのような使い方は、特に断りが無い限りは、述べられた特徴の包含を意味することを意図しており、他の特徴の存在を排除すると取るべきではない。
【００９２】
本明細書における先行技術への言及はいずれも、そのような先行技術が、オーストラリアにおける周知の一般的知識の一環をなすことの承認又は何らかの形の示唆ではなく、またそのように受取るべきものでもない。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
本発明がより十分に理解され得るように、添付図面を用いて、本発明の好ましい形態及び他の要素を、一例としてのみ説明する。
【図１】現在商業用途として低温室法に用いられる高圧ダイカスト（ＨＰＤＣ）装置１０の簡略表示である。
【図２】本発明の第１の形態に従うベント装置の冷却ブロックの斜視図である。
【図３】図２の冷却ブロックの第１モジュールの斜視図である。
【図４】図２の冷却ブロックの第１及び第２モジュールの斜視図である。
【図５】図２の冷却ブロックの第１、第２及び第３モジュールの斜視図である。
【図６】本発明の第1の形態に従って組立てられた、図２に従う一対の冷却ブロックの斜視図である。
【図７】図６の一対の冷却ブロックの、相対する第１ブロックモジュールの斜視図である。
【図８】図２の一対の冷却ブロックの、相対する第１及び第２ブロックモジュールの斜視図である。
【図９】図２の一対の冷却ブロックの、相対する第１、第２及び第３ブロックモジュールの斜視図である。
【図１０】図９に示された組立品内においてガスの流路が金属において充填された場合に生じる成形物５０２の斜視図であり、この成形物の向きは図９の向きと同じである。
【図１１】より高い位置から眺めた成形物５０２の斜視図である。
【図１２】水平位置よりやや上から眺めた成形物５０２の斜視図である。
【図１３】使用中に、組立品４５３内において金属の冷却によって作られる代表的な成形物６０２の斜視図である。
【図１４】本発明の第２の形態に従う冷却ベント組立品の一部を形成する組立品７５０の斜視図である。
【図１５】図１５は図１４の形態の後部斜視図である。
【図１６】図１６は図１４において示される覆いの斜視図である。
【図１７−ａ】本発明の形態において使用されるピンエジェクターを示す。
【図１７−ｂ】本発明の形態において使用されるピンエジェクターを示す。
【図１８】本発明の更なる形態における除塵用改造を示す。
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
2007507350.tif 000017
【図１６】
2007507350.tif 000018
【図１７−ａ】
2007507350.tif 000019
【図１７−ｂ】
2007507350.tif 000020
【図１８】
2007507350.tif 000021
【国際調査報告】
2007507350.tif 000022
2007507350.tif 000023
2007507350.tif 000024