(57)【要約】【課題】湯道のストーク上端近傍位置において発生したリング状の凝固層が下型に残ることを防止し、短いサイクルで連続して鋳造を行うことができる低圧鋳造装置、及び当該低圧鋳造装置を用いて低圧鋳造を行う低圧鋳造方法の提供。【解決手段】保持ピン２１Ｃは、貫通孔２１ｂの下端の開口の周囲を取巻くようにして当該開口の周方向へ略等間隔で４本設けられており、ストーク１１の上端に向けて延出している。保持ピン２１Ｃの延出端は、下型２２の第１湯道２０ａ内に至り、第１湯道２０ａを画成する下型２２の内周面のテーパー状面２２Ａから所定の距離で離間している。型開きの際に、第１湯道２０ａの周縁部において凝固した溶湯２からなるリング状の凝固層２Ａは、保持ピン２１Ｃに抱きついた状態のまま、製品部、及び第２湯道２０ｃにおいて凝固した溶湯２の部分たる湯道相当部とともに下型２２から離間する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下方向に延在するストークと、湯道を介して該ストークの上端と連通するキャビティを画成する上型及び下型を備える金型とを有する鋳造機と、
溶湯が貯留される加圧室と、
該加圧室へ供給される溶湯が貯留される第１溶湯室と、
該加圧室と該第１溶湯室との間に設けられ、該加圧室と該第１溶湯室とを連通する連通位置と、該加圧室と該第１溶湯室との連通を遮断する連通遮断位置との間で移動可能な弁と、
該加圧室内を加圧可能な加圧手段とを備え、
該ストークの下端は該加圧室内において開口し、該湯道は該下型において該ストークの上端に接続され、該加圧手段によって該加圧室内が加圧されることにより、該加圧室内の溶湯を該ストークの下端から該ストーク内へ流入させ該ストーク及び該湯道を介して該キャビティ内へ充填可能な低圧鋳造装置において、
該上型は、該加圧室内の溶湯を該キャビティ内へ充填した後であって該ストーク内の溶湯が凝固する前に該ストークの上端に向けてエアを供給可能なエア供給手段と、該エア供給手段の近傍において該ストークの上端に向けて該下型における該湯道内に突出する複数の保持ピンとを有することを特徴とする低圧鋳造装置。
【請求項２】
請求項１記載の低圧鋳造装置を用いて低圧鋳造を行うことを特徴とする低圧鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法に関し、特に加圧室内の溶湯がストークを介してキャビティ内へ充填される低圧鋳造装置、及び当該低圧鋳造装置を用いて行う低圧鋳造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、低圧鋳造装置としては、上下方向に延在するストークと、ストークの上端と湯道とを介して連通するキャビティが形成された金型とを有する鋳造機を備える構成のものが知られている。
【０００３】
特開２００３−３１１３８７号公報にはこの構成の低圧鋳造装置が記載されている。ストークの下端は加圧室たる密閉ポット内に開口しており、鋳造は、密閉ポット内を加圧することにより当該密閉ポット内の溶湯をストークの下端からストーク内へ流入させ、ストーク及び湯道を介してキャビティ内へ充填することにより行われる。
【０００４】
密閉ポットの下部は、給湯室内に保持されている溶湯内に配置されており、密閉ポットの下部には、密閉ポット内と給湯室内とを連通する溶湯取入口が形成されている。溶湯取入口には杵状バルブが設けられている。鋳造時に密閉ポット内を加圧する際に、杵状バルブの先端が溶湯取入口を塞ぐことにより、密閉ポット内と給湯室内とが連通遮断状態となるように構成されている。また、杵状バルブの先端が溶湯取入口を開くことにより密閉ポット内と給湯室内とが連通状態となる。杵状バルブの開閉は、シリンダ及びシリンダに接続されたロッド、アーム等により構成される機械的な駆動機構により駆動されて行われる。
【特許文献１】特開２００３−３１１３８７号公報（３頁〜４頁、図１〜図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記公報記載の低圧鋳造装置では、短いサイクルで短時間に連続して鋳造を行おうとして、密閉ポット内の溶湯をキャビティ内へ充填した後であってストーク内の溶湯が凝固する前にストーク内の溶湯を密閉ポットへと戻してやったときに、湯道の内周面にリング状の凝固層が付着し、下型に残ってしまうことがある。この凝固層を除去せずに次回の鋳造を連続して行うことは困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、湯道のストーク上端近傍位置において発生したリング状の凝固層が下型に残ることを防止し、短いサイクルで連続して鋳造を行うことができる低圧鋳造装置、及び当該低圧鋳造装置を用いて低圧鋳造を行う低圧鋳造方法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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明は、上下方向に延在するストーク１１と、湯道２０ａ、２０ｃを介して該ストーク１１の上端と連通するキャビティ２０ｂを画成する上型２１及び下型２２を備える金型２０とを有する鋳造機１０と、溶湯２が貯留される加圧室４０と、該加圧室４０へ供給される溶湯２が貯留される第１溶湯室３１と、該加圧室４０と該第１溶湯室３１との間に設けられ、該加圧室４０と該第１溶湯室３１とを連通する連通位置と、該加圧室４０と該第１溶湯室３１との連通を遮断する連通遮断位置との間で移動可能な弁４３と、該加圧室４０内を加圧可能な加圧手段とを備え、該ストーク１１の下端は該加圧室４０内において開口し、該湯道２０ａ、２０ｃは該下型２２において該ストーク１１の上端に接続され、該加圧手段によって該加圧室４０内が加圧されることにより、該加圧室４０内の溶湯２を該ストーク１１の下端から該ストーク１１内へ流入させ該ストーク１１及び該湯道２０ａ、２０ｃを介して該キャビティ２０ｂ内へ充填可能な低圧鋳造装置１において、該上型２１は、該加圧室４０内の溶湯２を該キャビティ２０ｂ内へ充填した後であって該ストーク１１内の溶湯２が凝固する前に該ストーク１１の上端に向けてエアを供給可能なエア供給手段と、該エア供給手段の近傍において該ストーク１１の上端に向けて該下型２２における該湯道２０ａ内に突出する複数の保持ピン２１Ｃとを有する低圧鋳造装置１を提供している。
【０００８】
また、本発明は、上記低圧鋳造装置１を用いて低圧鋳造を行う低圧鋳造方法を提供している。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の請求項１記載の低圧鋳造装置及び請求項２記載の低圧鋳造方法によれば、上型は、加圧室内の溶湯をキャビティ内へ充填した後であってストーク内の溶湯が凝固する前にストークの上端に向けてエアを供給可能なエア供給手段を備えているため、湯道内及びストーク内にエアを供給してストーク内の溶湯を後退させることができ、ストーク内で溶湯が凝固することを確実に防止することができる。
【００１０】
また、上型は、エア供給手段の近傍においてストークの上端に向けて下型における湯道内に突出する複数の保持ピンを有するため、低圧鋳造後の型開き時に、湯道に形成されるリング状の凝固層が保持ピンに抱き付いた状態となり保持ピンが当該凝固層を保持することができ、上型に付着した製品部及び湯道相当部とともに当該凝固層を下型から除去することができる。このため、リング状の凝固層が下型に残ることがない。従って、連続した低圧鋳造が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態による低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法について図１乃至図４を参照しながら説明する。図１に示されるように、低圧鋳造装置１は鋳造機１０と溶湯室３０と加圧ポット４０と図示せぬ制御装置とを備えている。
【００１２】
溶湯室３０は、第１溶湯室３１と第２溶湯室３２とストッパ駆動シリンダ３３と湯面センサー３４と第１溶湯室蓋３５とを有しており、第１溶湯室３１と第２溶湯室３２とは、溶湯室連通路３０ａを介して接続されている。第２溶湯室３２内には第１溶湯室３１内へ供給するための溶湯２が保持されており、溶湯室連通路３０ａと第２溶湯室３２との接続位置には座３０Ａが設けられている。座３０Ａには鉛直方向に伸びる略棒状のストッパ３６の下端が対向して設けられており、ストッパ３６の上端は、ストッパ駆動シリンダ３３の出力軸に接続されている。ストッパ駆動シリンダ３３は図示せぬ制御装置に接続されている。ストッパ駆動シリンダ３３が駆動することによりストッパ３６が上下して、ストッパ３６の下端が座３０Ａの位置において溶湯室連通路３０ａを開閉することができるように構成されている。
【００１３】
第１溶湯室３１の上部は第１溶湯室蓋３５によって覆われており、第１溶湯室３１には第２溶湯室３２から溶湯室連通路３０ａを介して流入してきた溶湯２が保持されている。第１溶湯室蓋３５には２つの貫通孔が形成されている。一方の貫通孔には、湯面センサー３４に設けられている湯面検出棒３４Ａが貫通しており、湯面検出棒３４Ａの下端が溶湯２の湯面に接触することにより湯面位置が所定の位置に到達したことを検出可能である。
【００１４】
加圧ポット４０は略円筒形状をしており、加圧ポット４０の軸方向は鉛直方向に指向し、その上端は第１溶湯室蓋３５の他方の貫通孔の開口部に固定されて保持されている。加圧ポット４０の下部は第１溶湯室３１内に配置されており、第１溶湯室３１内に保持されている溶湯２中に位置している。加圧ポット４０の下端は底面によって塞がれており、底面の略中央位置には、円形の貫通孔４０ａが形成されている。加圧ポット４０の上端は開口しており開口部には栓４１が設けられている。栓４１には２つの栓貫通孔が形成されており、一方の栓貫通孔には後述のストーク１１が貫通している。他方の栓貫通孔には管部材４２の一端が接続され、管部材４２の他端には、図示せぬ制御装置に接続された図示せぬ加圧装置が接続されている。加圧ポット４０は加圧室に相当し、図示せぬ加圧装置は加圧手段に相当する。
【００１５】
鋳造機１０はストーク１１と金型２０とを備えている。ストーク１１は上下方向に延在しており、ストーク１１の上端は、後述する下型２２に形成された第１湯道２０ａ及び後述する下型２２と上型２１とにより画成される第２湯道２０ｃを介して金型２０内に形成されたキャビティ２０ｂに連通している。ストーク１１の下端は、加圧ポット４０内において、底面の貫通孔４０ａに対向して開口している。また、下端近傍のストーク１１の側面には、ストーク下端部貫通孔１１ａが複数形成されており、加圧ポット４０内の溶湯２がストーク１１内へ流入可能である。
【００１６】
ストーク１１の下端と底面の貫通孔４０ａとの間には、セルフ弁４３が設けられている。セルフ弁４３とは、機械的な駆動機構等により駆動される弁ではなく、加圧ポット４０内外の圧力差により押圧されて移動（駆動）する弁をいう。セルフ弁４３は、図１に示されるように、それぞれ中空の略円錐形状部４３Ａと円筒部４３Ｂとを有しており、これらは比重が略３．５程度のセラミックスにより一体で構成されている。比重が３．５程度であるため、比重が２．５程度の溶湯２が停止状態であれば、比重差によりセルフ弁４３は沈下する動きとなる。円筒部４３Ｂの外径はストーク１１の内径よりも小さく、円筒部４３Ｂの上端部はストーク１１内にストーク１１と略同軸的に配置されている。円筒部４３Ｂの下端は、略円錐形状部４３Ａの最拡径部に同軸的に接続されている。
【００１７】
円筒部４３Ｂの周面上であって円筒部４３Ｂの軸方向における略中央位置には、円筒部４３Ｂから突出するフランジ４３Ｃが設けられている。フランジ４３Ｃはストーク１１の下端に当接可能である。セルフ弁４３は鉛直方向に移動可能であり、鉛直下方へ移動して略円錐形状部４３Ａが貫通孔４０ａを塞ぐことができる。セルフ弁４３が傾いても貫通孔４０ａの遮断性能を維持することができるように構成されている。また、上方へ移動してゆくと、円筒部４３Ｂのフランジ４３Ｃがストーク１１の下端に当接する。このためセルフ弁４３は、底面の貫通孔４０ａとストーク１１の下端との間から外れないように構成されている。
【００１８】
セルフ弁４３の略円錐形状部４３Ａが貫通孔４０ａを塞いでいるセルフ弁４３の位置は、加圧ポット４０と第１溶湯室３１との連通を遮断する連通遮断位置に相当し、略円錐形状部４３Ａが貫通孔４０ａを塞いでいないセルフ弁４３の位置は、加圧ポット４０と第１溶湯室３１とを連通する連通位置に相当する。セルフ弁４３は、後述のように、図示せぬ加圧装置によって加圧ポット４０内を加圧していないときに、第１溶湯室３１側から加圧ポット４０側へ溶湯２がセルフ弁４３を押圧することにより連通位置となり、図示せぬ加圧装置によって加圧ポット４０内を加圧しているときに、加圧ポット４０側から第１溶湯室３１側へ溶湯２がセルフ弁４３を押圧することにより連通遮断位置となるように構成されている。
【００１９】
金型２０は、上型２１と、下型２２と、図示せぬ減圧装置と図示せぬ型締め限リミットスイッチとを有している。上型２１と下型２２とは分割面において分割可能である。下型２２は、栓４１の鉛直上方に配置された金型載置台３７上に載置されている。上型２１は上下方向へ移動可能であり、鉛直下方へ移動してゆき、下型２２に当接することにより型締めが行われるように構成されている。上型２１と下型２２とが型締めされた状態となったときに、図示せぬ型締め限リミットスイッチがＯＮとなる。下型２２には第１湯道２０ａが形成されている。第１湯道２０ａは、図１に示されるように下型２２を上下方向に貫通するように形成されており、その上端部は上型２１に向かって広がるテーパー状面２２Ａをなしている。
【００２０】
型締めされることによりキャビティ２０ｂと、キャビティ２０ｂと第１湯道２０ａとを連通する第２湯道２０ｃとが、上型２１と下型２２とによって形成される。本実施の形態では、略円環形状をなす鋳造品をその軸が鉛直方向に指向した位置関係で鋳造するため、キャビティ２０ｂは、図１に示されるように、ストーク１１の上端に接続されている湯道２０ｃの位置から左右方向に離間した位置に形成されているように図中に現れており、キャビティ２０ｂと第１湯道２０ａとを連通する第２湯道２０ｃも同様に図の左右方向へ延出して形成されているように現れている。図示せぬ減圧装置は、排気弁２３及び管部材２４を介してキャビティ２０ｂに連通しており、キャビティ２０ｂ内を減圧可能である。図示せぬ減圧装置及び排気弁２３は、図示せぬ制御装置に接続されている。
【００２１】
上型２１には、湯落とし弁２１Ａと、湯落とし弁移動シリンダ２１Ｂと、鋳造品を上型２１から押し出すための押し出しピン２１Ｅと、図示せぬエア供給装置とが設けられている。押し出しピン２１Ｅは複数設けられており、その上端は押しピン板２１Ｆに接続されており、同時に複数の押し出しピン２１Ｅを図の上下方向へ移動可能である。押し出しピン２１Ｅの下端は、鋳造後に上型２１に形成された押しピン貫通孔２１ａを貫通し、製品部、及び第２湯道２０ｃにおいて凝固した溶湯２を押し出すことができるように構成されている。
【００２２】
また、第１湯道２０ａと第２湯道２０ｃとの接続位置に対向する上型２１の部分には貫通孔２１ｂが形成されており、湯落とし弁２１Ａは貫通孔２１ｂに嵌挿される。図示せぬエア供給装置は貫通孔２１ｂの上端に接続されている。図示せぬエア供給装置、貫通孔２１ｂ、湯落とし弁２１Ａ、及び湯落とし弁移動シリンダ２１Ｂはエア供給手段に相当する。
【００２３】
湯落とし弁２１Ａは湯落とし弁移動シリンダ２１Ｂの出力軸に接続され、湯落とし弁移動シリンダ２１Ｂは図示せぬ制御装置に接続されている。加圧ポット４０内の溶湯２をキャビティ２０ｂ内へ充填した後であってストーク１１内の溶湯２が凝固する前に、湯落とし弁移動シリンダ２１Ｂの駆動によって湯落とし弁２１Ａが鉛直上方へ移動させられて貫通孔２１ｂから離脱することにより湯落とし弁２１Ａが開き、図示せぬエア供給装置から第１湯道２０ａ及びストーク１１の上端に向けてエアを供給することができる。また、湯落とし弁移動シリンダ２１Ｂの駆動によって湯落とし弁２１Ａが鉛直下方へ移動させられて貫通孔２１ｂに嵌挿されることにより湯落とし弁２１Ａが閉じられる。
【００２４】
上型２１は、加圧ポット４０内の溶湯２をキャビティ２０ｂ内へ充填した後であってストーク１１内の溶湯２が凝固する前にストーク１１の上端に向けてエアを供給可能なエア供給手段を有しているため、第１湯道２０ａ、第２湯道２０ｃ内及びストーク１１内にエアを供給してストーク１１内の溶湯２を後退させることができ、ストーク１１内で溶湯２が凝固することを確実に防止することができる。
【００２５】
また、上型２１の貫通孔２１ｂの下端の近傍には保持ピン２１Ｃが設けられている。保持ピン２１Ｃは、貫通孔２１ｂの下端の開口の周囲を取巻くようにして当該開口の周方向へ略等間隔で４本設けられており、ストーク１１の上端に向けて図の下方へ延出している。なお、図１〜図４においては保持ピン２１Ｃは２本のみ現れている。保持ピン２１Ｃの延出端は、下型２２の第１湯道２０ａ内に至っており、第１湯道２０ａを画成する下型２２の内周面のテーパー状面２２Ａから所定の距離で離間している。
【００２６】
上型２１は、エア供給手段を構成する貫通孔２１ｂの近傍においてストーク１１の上端に向けて下型２２における第１湯道２０ａ内に突出する複数の保持ピン２１Ｃを有するため、低圧鋳造後の型開き時に、第１湯道２０ａに形成されるリング状の凝固層２Ａ（図４）が保持ピン２１Ｃに抱き付いた状態となり保持ピン２１Ｃが当該凝固層２Ａを保持することができ、上型２１に付着した製品部、及び第２湯道２０ｃにおいて凝固した溶湯２の部分たる湯道相当部とともに当該凝固層２Ａを下型２２から除去することができる。このため、リング状の凝固層２Ａが下型２２に残ることがない。従って、連続した低圧鋳造が可能となる。
【００２７】
また、金型２０には、上型２１と下型２２とで型締めをする際に、強力に型締めするための増し締め機構が設けられている。増し締め機構は、図１等に示されるように、増し締めキー２０Ａと増し締めシリンダ２０Ｂとを有している。また、上型２１と下型２２とは平面視の形状、すなわち図１等の上方から下方を見た形状が略正方形状をなしており、上型２１の四隅には増し締め凹部２１ｄが形成されている。増し締め凹部２１ｄは、図１等に示されるように、側方断面視で略コの字状をなしているが、その底面２１ｅは上型２１の外方から内方へ向けて上方へ傾斜する傾斜面となっている。なお、増し締め凹部２１ｄは前述のように上型の四隅に形成されているため計４つ形成されているのであるが、他の構成部分の説明の便宜上、図１等においては１つのみ現れている。後述する増し締めキー２０Ａ、増し締シリンダ２０Ｂ、側壁貫通孔２２ａ等についても同様である。
【００２８】
また、上型２１の側面には、図１等に示されるように下型２２の側面に固定され上方へ延出する延出側壁２２Ｂが対向して設けられており、増し締め凹部２１ｄに対向する延出側壁２２Ｂの部分には、側壁貫通孔２２ａが形成されている。増し締めキー２０Ａは略棒状をなしており、その一端は増し締シリンダ２０Ｂの出力軸に接続されている。増し締シリンダ２０Ｂが駆動することによって、増し締めキー２０Ａの延出方向、即ち、図１等の左右方向に増し締めキー２０Ａが移動するように構成されている。
【００２９】
増し締めキー２０Ａの他端部分に相当する先端部分には、増し締め凹部２１ｄの底面２１ｅに面で当接可能な当接面２０Ｃを有している。増し締めキー２０Ａは、側壁貫通孔２２ａを貫通し、その先端部分は増し締め凹部２１ｄに挿入され、増し締めキー２０Ａの当接面２０Ｃは増し締め凹部２１ｄの底面２１ｅに対向配置されている。増し締め凹部２１ｄにおいては、増し締め凹部２１ｄに増し締めキー２０Ａの先端部分が挿入されているときに、増し締めキー２０Ａの上端と増し締め凹部２１ｄの上面２１ｆとの間に所定の幅の間隙が形成されている。また、増し締めキー２０Ａの上端であって側壁貫通孔２２ａを貫通している部分は、常時側壁貫通孔２２ａを画成する延出側壁２２Ｂの上側の部分に当接している。増し締シリンダ２０Ｂが駆動することによって、増し締めキー２０Ａの延出方向であって増し締め凹部２１ｄに挿入される方向へ増し締めキー２０Ａが移動して、増し締め凹部２１ｄの底面２１ｅと増し締めキー２０Ａの当接面２０Ｃとが面で当接して底面２１ｅが当接面２０Ｃによって相対的に下方へ押し下げられる。このことにより、上型２１は下型２２に対して強力に型締めされるように構成されている。
【００３０】
このような増し締め機構を設けたため、１００ｋｇ程度の小さな力で数トンもの型締め力を発生させることができる。このため、低圧鋳造装置１の構成を小型とすることができ、低圧鋳造装置１にかかるコストを低減することができる。
【００３１】
低圧鋳造方法では、先ず、鋳造準備を行う。鋳造準備では、先ず、湯落とし弁移動シリンダ２１Ｂを駆動させて湯落とし弁２１Ａを鉛直下方へ移動させ貫通孔２１ｂに嵌挿させて湯落とし弁２１Ａを閉じる。そして、上型２１と下型２２とが分割されて型開きしている状態から上型２１を鉛直下方へ移動させ、上型２１と下型２２とが型締めされた状態となることにより図示せぬ型締め限リミットスイッチがＯＮとなるまで移動させてゆく。
【００３２】
この間に、ストッパ３６を上昇させ、ストッパ３６の先端が座３０Ａの位置において溶湯室連通路３０ａを開いた状態とする。このことにより、溶湯２は第２溶湯室３２内から第１溶湯室３１内へと流入する。そして、図１に示されるように、湯面センサー３４によって第１溶湯室３１内の溶湯２の湯面が所定の位置に達したことを検出すると、図１に示されるようにストッパ３６を下降させてゆき、ストッパ３６の下端が座３０Ａの位置において溶湯室連通路３０ａを閉じた状態とする。
【００３３】
このとき、第１溶湯室３１内の溶湯２の湯面の位置と、加圧ポット４０内の溶湯２の湯面の位置との間には高さに差が生ずる。また、このときには加圧ポット４０内は加圧されておらず大気開放状態となっている。このため、第１溶湯室３１内の溶湯２は大気圧により、加圧ポット４０の底面の貫通孔４０ａにおいてセルフ弁４３を加圧ポット４０内方へ、即ち、鉛直上方へ押圧して連通位置とし、加圧ポット４０内へ流入する。このことにより、図１に示されるように、第１溶湯室３１内の溶湯２の湯面の位置と、加圧ポット４０内の溶湯２の湯面の位置とが一致し、鋳造準備が完了する。
【００３４】
次に、金型２０の排気弁２３を所定量に絞った状態で開いて、所定時間キャビティ２０ｂ内を徐減圧する。このときには加圧ポット４０内は減圧しない。このことにより、溶湯２はストーク１１内を静かに上昇してゆく。次に、金型２０の排気弁２３を大きく開くことによりキャビティ２０ｂ内を排気して高真空とし、これと同時に加圧ポット４０内を密閉し、図示せぬ加圧装置によってエアを加圧ポット４０内に供給することにより略５〜５０気圧程度に加圧する。
【００３５】
このとき、加圧ポット４０内は加圧されているため、加圧ポット４０の底面の貫通孔４０ａの位置においては、溶湯２は加圧ポット４０内から第１溶湯室３１の方向へ向かって流れる。このため、セルフ弁４３は、加圧ポット４０側から第１溶湯室３１側へ溶湯２によって押圧されて、貫通孔４０ａを塞ぐ連通遮断位置となる。このことにより、加圧ポット４０内の溶湯２は、加圧ポット４０内から第１溶湯室３１へと流出せずに、ストーク１１内にのみ流入してゆく。そして、図２に示されるように、ストーク１１、第１湯道２０ａ、及び第２湯道２０ｃを通してキャビティ２０ｂ内に溶湯２が充填される。
【００３６】
溶湯２を充填した後であってストーク１１内の溶湯２が凝固する前である所定時間経過後には、図３に示されるように、キャビティ２０ｂ、第２湯道２０ｃ、及び第１湯道２０ａの周縁部における溶湯２は凝固している。このとき、ストーク内溶湯後退工程を行う。ストーク内溶湯後退工程では、湯落とし弁移動シリンダ２１Ｂを駆動させて湯落とし弁２１Ａを鉛直上方へ移動させ貫通孔２１ｂから離脱させることにより湯落とし弁２１Ａを開き、図示せぬエア供給装置から第１湯道２０ａ及びストーク１１の上端に向けてエアを供給する。このことにより、図４に示されるように、ストーク１１内の溶湯２の湯面を第１湯道２０ａから離間した位置に下降させる。そして、エアを供給し始めてから所定時間経過後に、エアの供給を停止する。以上がストーク内溶湯後退工程である。ストーク内溶湯後退工程はストーク１１内の溶湯２が凝固する前に行われる。
【００３７】
次に、上型２１を鉛直上方へ移動させてゆき型開きを行う。このとき、キャビティ２０ｂ内で凝固した鋳造品（製品部）は、上型２１に付着したまま上型２１とともに下型２２から離間してゆく。このとき、第１湯道２０ａの周縁部において凝固した溶湯２からなるリング状の凝固層２Ａは、保持ピン２１Ｃに抱きついた状態となったまま、製品部、及び第２湯道２０ｃにおいて凝固した溶湯２の部分たる湯道相当部とともに下型２２から離間してゆく。次に、キャビティ２０ｂ内で凝固した鋳造品を、押し出しピン２１Ｅを下降させることにより上型２１から取り外す。そして、キャビティ２０ｂ、第１湯道２０ａ、及び第２湯道２０ｃを画成する上型２１、下型２２の部分にエアブローを行い、離型剤を塗布して、次回の鋳造の準備をする。以上を繰返すことにより低圧鋳造を繰返し行う。
【００３８】
本発明による低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、加圧ポット４０、第１溶湯室３１、第２溶湯室３２、上型２１、下型２２等の形状は本実施の形態の形状に限定されない。また、保持ピン２１Ｃは、貫通孔２１ｂの下端の開口の周囲を取巻くようにして当該開口の周方向へ略等間隔で４本設けられていたが、この本数に限定されず、例えば、６本等であってもよい。
【００３９】
また、本実施の形態における加圧ポット４０のように、その下部が第１溶湯室３１内に配置されている構成でなくてもよい。また、セルフ弁４３は、ストーク１１の下端と、加圧ポット４０と第１溶湯室３１とを連通する貫通孔４０ａとの間に配置されていなくてもよい。例えば、加圧ポット４０に代えて容積の大きな加圧室を低圧鋳造装置が有する構成とし、加圧室と第１溶湯室とを隣接して配置してもよい。この場合には、加圧室の内壁を機密性の高い容器構造とし、その一部に加圧室と第１溶湯室との間を連通可能な貫通孔を形成する。加圧室内であって貫通孔に対向する位置にはセルフ弁が設けられる。
【００４０】
また、セルフ弁４３の略円錐形状部４３Ａに代えて球面の一部としてもよい。球面の一部とすることにより、貫通孔４０ａを容易且つ確実に塞ぐことができる。また、セルフ弁に代えて他の構成の弁を用いてもよい。
【００４１】
また、本実施の形態では、鋳造準備が完了した後に所定時間キャビティ２０ｂ内を徐減圧し、このときには加圧ポット４０内は減圧しなかったが、加圧ポット４０内を減圧可能な減圧装置を設け、徐減圧中に加圧ポット４０内も微減圧するようにしてもよい。このようにすることにより、溶湯２が充填される前のキャビティ２０ｂ内をより高真空とすることができ、鋳造品を高品質にすることができる。
【００４２】
また、本実施の形態では、キャビティ２０ｂ内を排気して高真空とすると同時に加圧ポット４０内へエアを供給するようにしたが、キャビティ２０ｂを高真空とするより早いタイミングで加圧ポット４０内にエアを供給するようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４３】
本発明の低圧鋳造装置及び低圧鋳造方法は、高い精度で行われる低圧鋳造の分野において極めて有用である。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明の実施の形態による低圧鋳造装置においてストッパが閉じた状態を示す概略断面図。
【図２】本発明の実施の形態による低圧鋳造装置においてキャビティに溶湯を充填した状態を示す概略断面図。
【図３】本発明の実施の形態による低圧鋳造装置においてキャビティ等に充填された溶湯の一部が凝固した状態を示す概略断面図。
【図４】本発明の実施の形態による低圧鋳造装置においてストーク内の溶湯が下方へ落された状態を示す概略断面図。
【符号の説明】
【００４５】
１      低圧鋳造装置
１０    鋳造機
１１    ストーク
２０    金型
２０ａ  第１湯道
２０ｂ  キャビティ
２０ｃ  第２湯道
２１    上型
２１Ａ  湯落とし弁
２１Ｂ  湯落とし弁移動シリンダ
２１Ｃ  保持ピン
２１ｂ  貫通孔
２２    下型
３０    溶湯室
３１    第１溶湯室
３２    第２溶湯室
４０    加圧ポット
４３    セルフ弁
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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