(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｔｉ合金のレビテーション鋳造において生じた、鋳造物以外の部分を溶解再利用するときに、切断するとその部分に酸化物が生成して品質が劣化することを避けて細分化する作業を安全確実に行える装置を提供する。【解決手段】被破断物である凝固体を載せる定盤１、その上方に位置する蓋２、この蓋２を、その位置が上下に変更可能なように支持するバネ手段４、および、定盤から上方に延びて被破断物９の周囲を囲む下筒３Ａと、蓋から下方に延びて被破砕物の周囲を囲む上筒３Ｂとの組を本質的な構成部分とする破断装置。下筒３Ａと上筒３Ｂとは、蓋２が下降して定盤１に近づくとき、内外に重なり合って被破断物の周囲を完全に囲むことができるように構成する。負荷手段８から、蓋を介して、または蓋と別の応力媒体を通じて、被破断物に応力を加える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
折り曲げ方向の応力を加えることにより容易に破断する物品を破断する装置であって、被破断物をのせる定盤（１）、その上方に位置する蓋（２）、この蓋（２）を、その位置が上下に変更可能なように支持するバネ手段（４）、および、定盤から上方に延びて被破断物（９）の周囲を囲む下筒（３Ａ）と、蓋から下方に延びて被破砕物の周囲を囲む上筒（３Ｂ）との組を本質的な構成部分とし、下筒（３Ａ）と上筒（３Ｂ）とは、蓋（２）が下降して定盤（１）に近づくとき、内外に重なり合って被破断物の周囲を完全に囲むことができるように構成し、蓋を介して、または蓋と応力媒体により被破断物に応力を加える負荷手段（８）を加えてなる破断装置。
【請求項２】
蓋の中央部に貫通孔（２１）があり、この孔を通過して負荷手段（８）からの応力を被破断物（９）に加える応力媒体（５）があり、応力媒体は、そのフランジ（５１）によって蓋より下方には落ちないように構成した請求項１の破断装置。
【請求項３】
バネ手段（４）は、バネ（４１）とその内部のガイド棒（４２）とからなり、ガイド棒が蓋に設けたガイド孔（２２）を通って存在し、蓋の上下動に当たってそのガイドをするように構成した請求項１または２の破断装置。
【請求項４】
蓋の上方に、覆い（６）を取り外し可能に配置し、定盤（１）から上方に延びるか、またはこの覆いから下方に延びる支持体（７）により、覆いを定盤から一定の高さに保持し、蓋（２）を、この覆い（６）から下方に延びるバネ手段（４）により、その位置を変更可能に取り付け、応力媒体（５）が、覆い（６）を、または覆い（６）と蓋（２）とを貫いて存在する請求項１の破断装置。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかに記載の破断装置を使用して、折り曲げ方向の応力を加えることにより容易に破断する物品を破断する方法であって、被破断物がＴｉ合金のレビテーション鋳造において生じた鋳造物以外の凝固体であり、破断により、るつぼからの溶湯吸引路部分と溶湯吸引路から各キャビティへの湯道部分とをそれぞれ個別に回収することからなる破断方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いくつかに分けて利用する物品であって、切断により分けることが不適切である一方、比較的脆くて、折り曲げ応力を加えることにより容易に破断する性質をもつ物品に対して、応力を加えて安全にこれを破断する装置と、その装置を使用して破断を行なう方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
たとえば、Ｔｉ合金を材料として、ターボチャージャーのホイールを精密鋳造により製造する場合、るつぼ（コールドクルーシブル）で高周波誘導熔解したＴｉ合金の溶湯を減圧により吸い上げ、通気性の鋳型に吸引して鋳造を行なう。このとき、Ｔｉ合金の溶湯は、Ｔｉ合金製の筒からなる溶湯吸引路を上昇し、その上端に配置した複数の鋳型への湯道部分を通ってそれぞれの鋳型に分配される。溶湯が凝固したのち、各鋳造物は、湯道部分から切り離すことにより取得される。そこで、るつぼから溶湯を吸い上げた１本の吸引路部分と、その上端から各キャビティに溶湯を分配するための、複数の湯道部分とが放射状に連なって一体となった凝固体が副生する。
【０００３】
この凝固体は、高価なＴｉ合金からなるものであるから、再度溶解原料として利用すべきものである。ところが、上記の吸引路部分とそれから放射状に延びる複数の湯道部分が放射状に延びる凝固体は、そのままでは嵩張って、るつぼに入らない。したがって、いくつかに切断しなければならないが、硬い材料であって切断が容易でなく、エメリーソーなどを使用しなければならない。その上、切断時にソーが当たった部分は高温になるため、酸化されて材質が劣化し、再利用に取って好ましくないという問題がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、このような、細分化して使用すべき物品の細分化を、切断によらず破断により実施する技術を提供することを意図してなされた。すなわち、本発明の一般的な目的は、折り曲げ方向の応力を加えることにより容易に破断する物品を破断する装置と、その装置を使用して破断を行なう方法を提供することにある。本発明の特定的な目的は、Ｔｉ合金のレビテーション鋳造において生じた、鋳造物以外の凝固体を破断する方法および装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の一般的な目的を達成する、折り曲げ方向の応力を加えることにより容易に破断する物品を破断する装置は、図１に代表的な例を示すように、被破断物をのせる定盤（１）、その上方に位置する蓋（２）、この蓋（２）を、その位置が上下に変更可能なように支持するバネ手段（４）、および、定盤から上方に延びて被破断物（９）の周囲を囲む下筒（３Ａ）と、蓋から下方に延びて被破砕物の周囲を囲む上筒（３Ｂ）との組を本質的な構成部分とし、下筒（３Ａ）と上筒（３Ｂ）とは、蓋（２）が下降して定盤（１）に近づくとき、内外に重なり合って被破断物の周囲を完全に囲むことができるように構成し、蓋を介して、または蓋と応力媒体により被破断物に応力を加える負荷手段（８）を加えてなる破断装置である。
【０００６】
本発明の装置を使用して破断を行なうときは、必要により応力媒体を介して、被破断物に対して、図１の矢印に示す方向に、負荷手段から適切な応力を加える。この応力は、衝撃的に加えてもよいが、通常はゆっくり加えてもよく、被破断物の物性に従って、力の強さとともに、適当な応力の加え方を選択すればよい。加えられた応力により、被破断物はいくつかの破断片に分割される。
【発明の効果】
【０００７】
本発明の破断による細分化は、回転鋸を用いた切断を行なわないか、または行なっても必要最小限に止めた条件で、被破断物をより小さな破断片に細分化することができる。したがって、硬くて切断が困難な材料も、容易に細分化できるし、切断に伴う高温が引き起こす材料の変質・劣化を避けることができる。一般に破断が生じるときは、破断片が飛び散って周囲に危険をもたらすが、本発明の装置ならば、内筒と外筒とが重なり合って被破断物を包み込んだ状態で破断が行なわれるから、破断片が飛び散っても危険が生じない。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
本発明の特定的な目的を達成する、折り曲げ方向の応力を加えることにより容易に破断する物品を破断する方法は、被破断物として、Ｔｉ合金のレビテーション鋳造において生じた鋳造物以外の凝固体を対象とし、まずるつぼからの溶湯吸引路部分（９１）と溶湯吸引路から各キャビティへの湯道部分（９２，９３，・・・）とを切断により分離し、ついで湯道部分を上記した破断装置を用いて破断することにより、それぞれ個別に回収することからなる破断方法である。図３に、その状況を示す。
【０００９】
本発明には、さまざまな態様があり得る。たとえば、図１に示したように、蓋の中央部に貫通孔（２１）を設け、この孔を通過して負荷手段（８）からの応力を被破断物（９）に加える応力媒体（５）を使用する態様である。応力媒体は、そのフランジ（５１）によって蓋より下方には落ちないようにしておくと、好都合である。
【００１０】
バネ手段（４）は、これも図１に示したように、バネ（４１）とその内部のガイド棒（４２）とから構成し、ガイド棒が蓋に設けた孔（２２）を通って存在し、蓋の上下動に当たってそのガイドをするように構成することも、推奨される実施態様である。
【００１１】
さらに別の実施態様は、図２に示したように、蓋の上方に、覆い（６）を取り外し可能に配置し、定盤（１）から上方に延びるか、またはこの覆いから下方に延びる支持体（７）により、覆いを定盤からに一定の高さ保持し、蓋（２）を、この覆い（６）から下方に延びるバネ手段（４）により吊り下げるように支持して、蓋の位置を変更可能に取り付け、応力媒体（５）が、覆い（６）を、または図にみるように、覆い（６）と蓋（２）の両方とを貫いて存在するように構成した破断装置も可能である。
【産業上の利用分野】
【００１２】
以上、本発明をＴｉ合金のレビテーション鋳造において生じた鋳造物以外の凝固体の破断を例にとって説明したが、本発明の破断技術は、そのほか、折り曲げ方向の応力を加えることにより容易に破断するような物性と形状をそなえた物品であれば、それを瞬時に破断して細分化するのに、広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の破断装置の一例を示す縦断面図。
【図２】本発明の破断装置の他の例を示す縦断面図。
【図３】本発明の破断方法による、Ｔｉ合金のレビテーション鋳造において生じた鋳造物以外の凝固体の破断例を示す斜視図。
【符号の説明】
【００１４】
１  定盤
２  蓋
２１  貫通孔    ２２  ガイド孔
３Ａ  下筒    ３Ｂ  上筒
４  バネ手段
４１  バネ    ４２  ガイド棒
５  応力媒体
５１  フランジ
６  覆い
７  支持体
８  負荷手段
９  被破断物
９１  溶湯吸引路部分    ９２，９３  湯道部分
【図１】
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【図２】
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【図３】
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