(57)【要約】【課題】装置側に入子押込み手段が装備される構成を備えた装置であり、装置の小型化及び簡素化を図りつつ、金型に対する装置の汎用性を拡大して、設備及び要具コストの削減を実現することができる中子造型装置を提供する。【解決手段】型への中子砂の吹込みに際し、入子を型内部に押し込み、中子型を構成する中子造型装置において、上記型とは別個に設置され、該型への中子砂の吹込み前に、上記入子を該型内部へ押込み駆動させる入子駆動手段と、該入子駆動手段による型内部への入子の押込み完了後に、砂吹込みを行う中子砂吹込み装置側に型を押圧駆動させ、該中子砂吹込み装置に対して圧着させる型駆動手段とを設け、該型駆動手段による型の押圧駆動に伴い、該押圧駆動方向における該入子駆動手段の追従移動を許容するように、該入子駆動手段を駆動制御する。【選択図】  図４
2004276057.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入子が内部に押込み可能に取り付けられる型に対応可能であり、該型への中子砂の吹込みに際し、該入子を型内部に押し込み、中子型を構成する中子造型装置において、
上記型とは別個に設置され、該型への中子砂の吹込み前に、上記入子を該型内部へ押込み駆動させる入子駆動手段と、
上記入子駆動手段による型内部への入子の押込み完了後に、砂吹込みを行う中子砂吹込み装置側に型を押圧駆動させ、該中子砂吹込み装置に対して圧着させる型駆動手段と、
上記型駆動手段による型の押圧駆動に伴い、上記入子駆動手段を駆動制御して、該押圧駆動方向における該入子駆動手段の追従移動を許容する制御手段とを有している、ことを特徴とする中子造型装置。
【請求項２】
上記入子駆動手段が、上記入子を型内部に押し込む入子押込み手段と、該入子押込み手段を上記型の押圧駆動方向に沿って駆動させる追従駆動手段とを備えており、
上記制御手段が、上記型の押圧駆動方向への入子押込み手段の追従移動を許容するように、上記追従駆動手段を駆動制御することを特徴とする請求項１記載の中子造型装置。
【請求項３】
上記追従駆動手段が、流体圧で駆動されるシリンダを有しており、
上記制御手段が、上記型駆動手段による型の押圧駆動に伴い、上記シリンダにおいて、上記型の押圧駆動方向とは反対方向への上記入子押込み手段の駆動源としての流体を、該シリンダ内部のシリンダ室から所定量だけリリーフさせることを特徴とする請求項２記載の中子造型装置。
【請求項４】
上記入子駆動手段による入子の押込み時に、該入子駆動手段と接触する該入子を備えた入子ピースの端面、及び、該入子ピースと接触する入子駆動手段の端面の少なくとも一方が、凸曲面状に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一に記載の中子造型装置。
【請求項５】
上記型側に、上記入子を備えた入子ピースを摺動可能に支持する略断面三角形状のレール部材が設けられ、該レール部材が、それに沿って摺動する入子ピース側に該三角形の頂点を向けるように設置されており、
他方、該入子ピース側には、該レール部材に適合する溝部が形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一に記載の中子造型装置。
【請求項６】
上記型側に、更に、上記入子ピースをレール部材とは反対側から押え付ける押え手段が設けられていることを特徴とする請求項５記載の中子造型装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、中子造型装置に関し、より詳しくは、中子造型装置における鋳造金型への入子の押込み及び引抜き機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知の通り、鋳物部品に中空部を作るための中子を成形するには、中子造型装置が用いられる。この中子造型装置として、従来、金型側に出入れ自在に支持された入子を、外部から金型内部に押し込み、この状態で、金型に中子砂を吹き込むことにより、複雑な形状を備えた中子の成形を可能とするものが知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平９−２３４７４３号公報  （第２頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来、入子を用いた中子の成形を行う中子造型装置では、金型に対して入子を押し込みこれを保持するために、シリンダ等を用いた入子押込み手段が、装置にセットされる金型側に装備される若しくは装置側に装備されることが一般的である。しかし、金型本体に入子押込み手段が装備される場合には、同一の中子造型装置で使用する異なる金型毎に押込み手段が必要であるため、各金型のサイズが大きくなり、また、その製作費が増大するという問題があった。
【０００５】
他方、装置側に入子押込み手段が装備された場合にも、装置の全体サイズが大きくなり、その製作費が割高となるという問題があった。また、この場合には、所定位置に固定される金型に対して、金型に中子砂を吹き込むブロータンクを移動させて圧着させる上昇下降圧着機構を設けることが一般的であるが、かかる構成では、ブロータンクとその上方から砂を供給する砂供給回路との間に、砂供給を中断するための密封縁切り機構が必要となり、機構の複雑化が余儀なくされ、装置の製作費が増大するという問題があった。更に、加えて、上記の密封縁切り機構においては砂詰まり現象が発生し易く、良好なメンテナンス性を得ることが困難であった。
【０００６】
本発明は、上記技術的課題に鑑みてなされたもので、装置側に入子押込み手段が装備される構成を備えた装置であり、装置及び金型の小型化及び簡素化を図りつつ、金型に対する装置の汎用性を拡大して、設備及び要具コストの削減を実現することができる中子造型装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願の請求項１に係る発明は、入子が内部に押込み可能に取り付けられる型に対応可能であり、該型への中子砂の吹込みに際し、該入子を型内部に押し込み、中子型を構成する中子造型装置において、上記型とは別個に設置され、該型への中子砂の吹込み前に、上記入子を該型内部へ押込み駆動させる入子駆動手段と、該入子駆動手段による型内部への入子の押込み完了後に、砂吹込みを行う中子砂吹込み装置側に型を押圧駆動させ、該中子砂吹込み装置に対して圧着させる型駆動手段と、該型駆動手段による型の押圧駆動に伴い、該入子駆動手段を駆動制御して、該押圧駆動方向における該入子駆動手段の追従移動を許容する制御手段とを有していることを特徴としたものである。
【０００８】
また、本願の請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、上記入子駆動手段が、上記入子を型内部に押し込む入子押込み手段と、該入子押込み手段を上記型の押圧駆動方向に沿って駆動させる追従駆動手段とを備えており、上記制御手段が、上記型の押圧駆動方向への入子押込み手段の追従移動を許容するように、上記追従駆動手段を駆動制御することを特徴としたものである。
【０００９】
更に、本願の請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明において、上記追従駆動手段が、流体圧で駆動されるシリンダを有しており、上記制御手段が、上記型駆動手段による型の押圧駆動に伴い、上記シリンダにおいて、上記型の押圧駆動方向とは反対方向への上記入子押込み手段の駆動源としての流体を、該シリンダ内部のシリンダ室から所定量だけリリーフさせることを特徴としたものである。
【００１０】
また、更に、本願の請求項４に係る発明は、請求項１〜３に係る発明のいずれか一において、上記入子駆動手段による入子の押込み時に、該入子駆動手段と接触する該入子を備えた入子ピースの端面、及び、該入子ピースと接触する入子駆動手段の端面の少なくとも一方が、凸曲面状に形成されていることを特徴としたものである。
【００１１】
また、更に、本願の請求項５に係る発明は、請求項１〜４に係る発明のいずれか一において、上記型側に、上記入子を備えた入子ピースを摺動可能に支持する略断面三角形状のレール部材が設けられ、該レール部材が、それに沿って摺動する入子ピース側に該三角形の頂点を向けるように設置されており、他方、該入子ピース側には、該レール部材に適合する溝部が形成されていることを特徴としたものである。
【００１２】
また、更に、本願の請求項６に係る発明は、請求項５に係る発明において、上記型側に、更に、上記入子ピースをレール部材とは反対側から押え付ける押え手段が設けられていることを特徴としたものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態において、特に記載しない装置の構成については、当業者にとって周知のものとする。
図１は、本発明の実施の形態に係る中子造型装置を概略的に示す平面図である。この中子造型装置１は、砂吹込み，キュア，取出し，清掃の４工程を順次実施することにより中子の造型を行う装置であり、同一円周上に等間隔に配置され、各工程を実施するステーション２，３，４，５を有している。中子造型装置１の使用に際して、中子造型用の金型１０が、ターンテーブル６上に設置される支持台７（図４参照）上で保持される。中子造型装置１の作動時には、ターンテーブル６の回転に伴い、支持台７が、ステーション２，３，４，５が配置される円周上で移動させられ、これにより、ステーション２，３，４，５間における金型１０の搬送を可能としている。金型１０は各ステーションへ順次搬入され、停止させられた上で、それぞれの工程が実施される。
【００１４】
この中子造型装置１による中子造型の流れについて簡単に説明する。まず、砂吹込みステーション２において、金型１０内に中子砂が吹き込まれ、キュアステーション３においては、金型１０内の砂が硬化させられる。その後、取出しステーション４において、金型１０内で硬化した中子が取出しのために離型させられ、最後に、清掃ステーション５において、金型１０の内部が清掃される。清掃工程が完了すると、金型１０は砂吹込みステーション２に再度搬入され、それ以降の工程が繰り返される。
【００１５】
なお、図１では、図面の簡素化を図り、砂吹込みステーション２及び取出しステーション４における金型１０及びその周辺の構成について、それらを実線で示し、キュアステーション３及び清掃ステーション５における金型１０及びその周辺の構成については、その輪郭のみを仮想線（一点鎖線）で示す。
【００１６】
図２の（ａ）及び（ｂ）は、共に、金型１０の平面図である。金型１０には、金型１０と共に中子型を構成する入子１２ａを備えた入子ピース１２が取り付けられている。入子ピース１２は、基本的に、金型１０に対して出入りする入子１２ａと、その一端側で入子１２ａに接続されたロッド１２ｂと、ロッド１２ｂの他端側に取り付けられたフランジ１２ｃとを有しており、金型１０に対して、ロッド１２ｂ及びフランジ１２ｃが外方へ突出するような姿勢で保持されている。この実施の形態では、２個取り成形可能な金型１０が採用されており、金型１０は、共に長円形をなす一対のキャビティ１０ａを構成する。この金型１０では、各キャビティ１０ａに対応して、それぞれ、１つの入子ピース１２が設けられ、一対の入子ピース１２が、金型１０を挟み込むように保持されている。
【００１７】
また、詳細については図９及び１０を参照して後述するが、金型１０側には、入子ピース１２を摺動可能に支持するガイド支持機構が設けられており、このガイド支持機構によって、入子１２ａは金型１０内部に対して出入り可能となっている。中子造型装置１では、入子１２ａが、砂吹込みステーション２にて金型１０内部へ押し込まれ、取出しステーション５にて金型１０から引き抜かれる。図２の（ａ）及び（ｂ）には、それぞれ、入子ピース１２の入子１２ａが金型１０内部に押し込まれた状態および金型１０から引き抜かれた状態が示されている。
【００１８】
なお、特に図示しないが、金型１０は、上型及び下型の一対の型からなるもので、中子造型装置１では、上型及び／又は下型が鉛直方向において駆動されることで、両者が組み合せられる機構が採用されている。
【００１９】
また、図３には、金型１０及び入子１２ａを用いて成形された中子を、入子１２ａとともに示す。この実施の形態では、金型１０及び入子１２ａを用いて、ロータリエンジンのサイドハウジング用の中子１９が成形される。入子１２ａは、サイドハウジング側の排気ポート及びそれを囲む冷却水経路に対応する部分１９ａを成形するための形状を有している。
なお、本実施の形態に係る中子造型装置１においては、これら金型１０及び入子１２ａに限定されることなく、金型及び入子が交換可能であり、種々の形状及びサイズを備えた中子の成形が可能である。
【００２０】
次に、前述したように金型１０にて保持される入子ピース１２を、その入子１２ａを金型１０側に押し込む若しくは金型１０から引き抜くべく駆動させる駆動機構について説明する。
この中子造型装置１では、金型１０にて保持される入子ピース１２を、その入子１２ａを金型１０側に押し込む若しくは金型１０から引き抜くべく駆動させる駆動ユニット２０，４０が、それぞれ、砂吹込みステーション２及び取出しステーション４に装備され、金型１０とは別個に設置されている。図１では、砂吹込みステーション２及び取出しステーション４にそれぞれ装備された駆動ユニット２０，４０の一部であって、実際に金型１０側の入子ピース１２を駆動させる押込み機構部２１及び引抜き機構部４１が示される。これら入子押込み用又は引抜き用の駆動ユニット２０，４０は、金型１０が砂吹込み又は取出しステーション２，４に搬入されてくると、押込み機構部２１及び引抜き機構部４１が金型１０の外側に突出する入子ピース１２のフランジ１２ｃに作用し得る位置まで移動する。
【００２１】
砂吹込みステーション２及び取出しステーション４にそれぞれ装備された入子押込み用の駆動ユニット２０及び入子引抜き用の駆動ユニット４０について順次説明する。
図４は、入子押込み用の駆動ユニット２０が装備された砂吹込みステーション２の全体構成を示す図である。この実施の形態では、金型１０の両側に設けられた一対の入子ピース１２に対応して、一対の入子押込み用の駆動ユニット２０が装備されている。各駆動ユニット２０は、装置上方より懸架され、その下端側で、入子ピース１２を金型１０側へ押し込み保持するための押込み機構部２１を水平に保持している。押込み機構部２１は、圧縮空気，圧油等の流体の圧力（流体圧）で駆動されるシリンダを駆動源とするもので、基本的には、保持部材２２に固定されたシリンダ２１ａと、シリンダ２１ａに対しその軸方向において復動可能なロッド２１ｂと、シリンダ２１ａから外方へ突出するロッド２１ｂの先端側に接続され、ロッド２１ｂの動作に伴い水平方向に復動可能な押圧フランジ２１ｃとを有している。
【００２２】
また、この駆動ユニット２０は、ほぼ鉛直方向に沿って伸縮可能である上下駆動機構部２３を有している。上下駆動機構部２３は、押込み機構部２１と同様に、流体圧により駆動されるシリンダを駆動源とするもので、基本的に、駆動ユニット２０上方における支持部材２４に連結固定されたシリンダ２３ａと、シリンダ２３ａに対しその軸方向において復動可能なロッド２３ｂとを有している。ロッド２３ｂは、シリンダ２３ａから下方へ突出する先端側で、保持部材２２に対して固定されることにより、押込み機構部２１に連結されている。
【００２３】
更に、上下駆動機構部２３は、シリンダ２３ａ及びロッド２３ｂの側方に延びる一対のガイドロッド２３ｃを有している。各ガイドロッド２３ｃは、その下端側で、ロッド２３ｂと同様に保持部材２２に固定される一方、その上端側で、自由端をなしている。また、各ガイドロッド２３ｃに対応して、シリンダ２３ａの側方には、シリンダ２３ａと同様に支持部材２４に固定された筒状部材２３ｄが保持されている。シリンダ２３ａの両側のガイドロッド２３ｃは、シリンダ２３ａに対するロッド２３ｂの動作に伴い、筒状部材２３ｄの内部で摺動することで、上下駆動機構部２３の高精度の動作を提供する。
【００２４】
かかる構成を備えた駆動ユニット２０によれば、押込み機構部２１が、押圧フランジ２１ｃによる金型１０側への入力ピース１２の押込みを可能とし、上下駆動機構部２３が、その下端側に連結された押込み機構部２１の鉛直方向における移動を可能とする。
なお、押込み機構部２１及び上下駆動機構部２３における各シリンダ２１ａ，２３ａの駆動制御は、その内部の流体がリリーフバルブ（不図示）を含む回路構成を用いて行われるが、これは従来周知の技術であるため、ここでは、詳細な構成についての説明を省略する。
【００２５】
また、図４からよく分かるように、砂吹込みステーション２には、一対の駆動ユニット２０の間に、上型及び下型が組み合わされてなる金型１０に対して砂吹込みを行うブロータンク３０が懸架されている。ブロータンク３０内部に貯蔵された中子砂は、圧縮空気経路３１を通じた圧縮空気の供給に応じて、金型１０内へ吹き込まれる。砂吹込みステーション２では、この砂吹込みに先立ち、金型１０を保持する支持台７の下側に設けられた押圧駆動シリンダ８及びロッド９により、金型１０が上方へ押圧駆動させられ、ブロータンク３０に対して圧着させられる。この状態で、上型に設けられた砂吹込み孔（不図示）と、ブロータンク３０側の砂噴出口（不図示）とが適合し、砂吹込みが実施される。
なお、この図４では、中心線Ｃ１を挟み、図の右半分に、ブロータンク３０に対する押圧駆動前の金型１０が示され、他方、図の左半分には、ブロータンク３０に対する押圧駆動後の金型１０が示される。
【００２６】
図５は、以上の構成を備えた砂吹込みステーション２における一連の作動フローについてのフローチャートである。砂吹込みステーション２に金型１０が搬入されてくると（ステップＳ１０１）、まず、支持台７の下側に設けられた押圧駆動シリンダ８及びロッド９により、金型１０が、ブロータンク３０に対して接触する位置の寸前まで上方へ押圧駆動させられて、その位置で停止させられる（ステップＳ１０２）。
【００２７】
次に、駆動ユニット２０の上下駆動機構部２３が作動し、押込み機構部２１が下降させられ、その押圧フランジ２１ｃが金型１０から外方へ突出する入子ピース１２のフランジ１２ｃに対向する位置で停止させられる（ステップＳ１０３）。その後、押込み機構部２１の押圧フランジ２１ｃがシリンダ２１ａから離間するように水平方向に駆動させられ、この押圧フランジ２１ｃの駆動によって、入子ピース１２の入子１２ａが金型１０内部へ押し込まれる（ステップＳ１０４）。その後、所定の期間、押圧フランジ２１はシリンダ２１ａから離間した状態に保持され、これにより、入子１２ａは金型１０に対して押し込まれた状態に保持される。
【００２８】
続いて、支持台７の下側に設けられた押圧駆動シリンダ８及びロッド９により、金型１０が再度上方へ押圧駆動させられ、ブロータンク３０に圧着させられる（ステップＳ１０５）。このとき、駆動ユニット２０の上下駆動機構部２３が作動して、押込み機構部２１が、金型１０の押圧駆動に伴い、その押圧駆動方向において追従移動させられる（ステップＳ１０６）。この間に、押込み機構部２１は、その押圧フランジ２１ｃによって金型１０に対する入子ピース１２の状態、すなわち、入子１２ａの押込み状態を保持しつつ、金型１０の移動に追従して上方へ移動する。
【００２９】
この場合、上下駆動機構部２３のシリンダ２３ａの駆動制御は、シリンダ２３ａ内の流体を制御するリリーフバルブを含む回路構成が用いられて、金型１０の押圧駆動方向とは反対方向への駆動源としての流体が、下方へ押圧する力をもたらすシリンダ室（不図示）から所定量だけリリーフされるように行われる。
【００３０】
その後、金型１０及びブロータンク３０の圧着状態で、ブロータンク３０から金型１０内へ中子砂が吹き込まれる（ステップＳ１０７）。この中子砂の吹込みが完了すると、駆動ユニット２０の押込み機構部２１が、金型１０に対する入子ピース１２の保持を終了するように、すなわち、押圧フランジ２１ｃが入子ピース１２のフランジ１２ｃから離れるように、駆動させられる（ステップＳ１０８）。最後に、駆動ユニット２０の上下駆動機構部２３が、押込み機構部２１がその初期位置まで上昇するように駆動させられる（ステップＳ１０９）。以上で、砂吹込みステーション２における一連の作動フローが終了する。
【００３１】
このように、中子造型装置１の砂吹込みステーション２では、ブロータンク３０に対して金型１０が圧着させられる前に、入子１２ａが金型１０側に押し込まれ、その後、ブロータンク３０に対する金型１０の押圧駆動に伴い、駆動ユニット２０の押込み機構部２１が、入子１２ａを金型１０側に圧着保持するように、金型１０に追従して移動させられ、これによって、金型１０及び入子１２が、砂吹込み前の所定位置に設定される。この場合には、ブロータンク３０に対して金型１０が圧着させられる前に、入子１２ａが金型１０側に押し込まれることから、入子ピース１２の摺動圧力が必要でなく、これにより、金型１０が損耗する惧れがない。
【００３２】
中子造型装置１側に入子押込み手段が装備される構成では、従来、金型１０が所定位置に固定され、金型１０に対してブロータンク３０が移動及び圧着させられる機構が採用されることから、ブロータンク３０とそれに砂を供給する回路との間には、密封縁切り機構が必要であったが、前述した構成及び駆動制御を採用することで、ブロータンク３０を所定位置に固定することができ、密封縁切り機構の必要をなくすることができる。その結果、装置１における設備投資を抑制し、比較的簡単な構成で、砂吹込み工程を実施することができる。また、この場合には、密封縁切り機構に付随する砂詰まり等の短所を伴うことなく、メンテナンス性を向上させることができる。
更に、この場合には、金型１０に対して入子押込み手段が装備されないので、金型１０を小型化することができる。また、更に、この中子造型装置１は、その駆動ユニット２０の押込み機構部２１を適宜移動させることにより、各種の金型に対応可能であり、金型１０に対する装置１の汎用性は大きく、装置１における設備及び要具コストの削減を実現することができる。
【００３３】
続いて、押込み機構部２１について詳しく説明する。図６は、押込み機構部２１及び入子ピース１２の一部を下方から示す図である。この図から分かるように、押込み機構部２１は、前述した構成に加え、シリンダ２１ａ及びロッド２１ｂの側方に延びる一対のガイドロッド２１ｄを有している。各ガイドロッド２１ｄは、一端側で、ロッド２１ｂと同様に押圧フランジ２１ｃに固定される一方、他端側で、自由端をなしている。また、各ガイドロッド２１ｄに対応して、シリンダ２１ａの側方には、連結部材２６を介してシリンダ２１ａに固定された筒状部材２１ｅが保持されている。ガイドロッド２１ｄは、シリンダ２１ａに対するロッド２１ｂの動作に伴い、筒状部材２１ｅの内部で摺動することで、押込み機構部２１の高精度の動作を保証する。
【００３４】
図６から分かるように、入子ピース１２のフランジ１２ｃに接触する、押込み機構部２１の押圧フランジ２１ｃの接触面２１ｓは、平面状に形成されている。他方、押込み機構部２１の押圧フランジ２１ｃに接触する、入子ピース１２のフランジ１２ｃの外側接触面Ｓ１は、凸曲面状に形成されている。
【００３５】
フランジ１２ｃ及び押圧フランジ２１ｃの各接触面Ｓ１，２１ｓが、かかる形状を有していることにより、金型１０への入子ピース１２の押込み駆動に際して、両接触面Ｓ１，２１ｓは互いに点接触することとなり、これら接触面Ｓ１，２１ｓにおいて偏当たりとなることがない。これにより、入子ピース１２は、そのロッド１２ｂの芯がぶれることなく駆動させられ、入子ピース１２の円滑な押込み駆動を保証することができる。
【００３６】
なお、この実施の形態では、入子ピース１２のフランジ１２ｃの外側接触面Ｓ１が凸曲面状に形成されているが、これに限定されることなく、例えば、入子ピース１２のフランジ１２ｃの外側接触面Ｓ１を平面状に形成する一方、押込み機構部２１の押圧フランジ２１ｃの接触面２１ｓを凸曲面状に形成しても、上記と同様の効果が得られる。
【００３７】
続いて、取出しステーション４について説明する。この取出しステーション４では、金型１０が上型及び下型に分離されるとともに、引抜き機構部４１により、入子ピース１２が金型１０から引き抜かれることにより、キュアステーション３（図１参照）にて硬化された後の中子１９が取り出される。
【００３８】
図７は、取出しステーション４の全体構成を概略的に示す図である。この取出しステーション４には、金型１０の両側に設けられた一対の入子ピース１２に対応して、一対の入子引抜き用の駆動ユニット４０が装備されている。各駆動ユニット４０は、装置上方より懸架され、その下端側で、入子ピース１２を金型１０から引き抜くための引抜き機構部４１を水平に保持している。引抜き機構部４１は、圧縮空気，圧油等の流体の圧力（流体圧）で駆動されるシリンダを駆動源とするもので、保持部材４２に固定されたシリンダ４１ａと、シリンダ４１ａに対しその軸方向において復動可能なロッド４１ｂと、シリンダ４１ａから外方へ突出するロッド４１ｂの先端側に接続され、ロッド４１ｂの動作に伴い水平方向に復動可能な引掛け部４１ｃとを有している。詳しくは図８を参照して後述するが、引掛け部４１ｃは、入子ピース１２の引抜きが可能なように、入子ピース１２側のフランジ１２ｃに引っ掛かる構造を有している。
なお、この図７では、中心線Ｃ２を挟み、図の左半分に、入子ピース１２のフランジ１２に引掛け部４１ｃが引っ掛かった引抜き前の状態が示され、他方、図の右半分には、入子ピース１２のフランジ１２に引掛け部４１ｃが引っ掛かった引抜き後の状態が示される。
【００３９】
また、この駆動ユニット４０は、ほぼ鉛直方向に沿って伸縮可能である上下駆動機構部４３を有している。この上下駆動機構部４３は、流体圧により駆動されるシリンダを駆動源とするもので、砂吹込みステーション２における駆動ユニット２０の上下駆動機構部２３とほぼ同様に、駆動ユニット４０上方における支持部材４４に連結固定されたシリンダ４３ａと、シリンダ４３ａに対しその軸方向において復動可能なロッド４３ｂとを有している。ロッド４３ｂは、シリンダ４３ａから下方へ突出する先端側で、保持部材４２に対して固定されることにより、引抜き機構部４１に連結されている。
【００４０】
更に、上下駆動機構部４３は、シリンダ４３ａ及びロッド４３ｂの側方に延びる一対のガイドロッド４３ｃを有している。各ガイドロッド４３ｃは、その下端側で、ロッド４３ｂと同様に保持部材４２に固定される一方、その上端側で、自由端をなしている。また、各ガイドロッド４３ｃに対応して、シリンダ４３ａの側方には、シリンダ４３ａと同様に支持部材４４に固定された筒状部材４３ｄが保持されている。シリンダ４３ａの両側のガイドロッド４３ｃは、シリンダ４３ａに対するロッド４３ｂの動作に伴い、筒状部材４３ｄの内部で摺動することで、上下駆動機構部４３の高精度の動作を保証する。
【００４１】
かかる構成を備えた駆動ユニット４０によれば、引抜き機構部４１が、引掛け部４１ｃによる金型１０からの入力ピース１２の引抜きを可能とし、上下駆動機構部４３が、その下端側に連結された引抜き機構部４１の鉛直方向における移動を可能とする。なお、引抜き機構部４１及び上下駆動機構部４３における各シリンダ４１ａ，４３ａの駆動制御は、その内部の流体がリリーフバルブ（不図示）を含む回路構成を用いて行われるが、これは従来周知の技術であるため、ここでは、詳細な構成についての説明を省略する。
【００４２】
図８は、引抜き機構部４１及び入子ピース１２の一部を上方から示す図である。この図８から分かるように、引抜き機構部４１は、前述した構成に加え、シリンダ４１ａ及びロッド４１ｂの側方に延びる一対のガイドロッド４１ｄを有している。各ガイドロッド４１ｄは、一端側で、ロッド４１ｂと同様に押圧フランジ４１ｃに固定される一方、他端側で、自由端をなしている。また、各ガイドロッド４１ｄに対応して、シリンダ４１ａの側方には、連結部材２６を介してシリンダ２１ａに固定された筒状部材４１ｅが保持されている。ガイドロッド４１ｄは、シリンダ４１ａに対するロッド４１ｂの動作に伴い、筒状部材４１ｅの内部で摺動することで、引抜き機構部４１の高精度の動作を保証する。
【００４３】
金型１０が取出しステーション４に搬送されてくると、入子引抜き用の駆動ユニット４０が作動して、引抜き機構部４１が上方から下降させられ、図８に示すように、その先端側の引掛け部４１ｃが、入子ピース１２のフランジ１２ｃに引っ掛かるように、位置決めされる。入子ピース１２のフランジ１２ｃに接触する、引抜き機構部４１の引掛け部４１ｃの接触面４１ｓは、平面状に形成され、また、同様に、引抜き機構部４１の引掛け部４１ｃに接触する、入子ピース１２のフランジ１２ｃの内側接触面Ｓ２は、平面状に形成されている。
【００４４】
フランジ１２ｃ及び引掛け部４１ｃの各接触面Ｓ２，４１ｓが、かかる形状を有していることにより、金型１０への入子ピース１２の引抜き駆動に際して、両端面は、互いに面接触することとなり、これによって、入子ピース１２は、そのロッド１２ｂの芯がぶれることなく駆動させられ、入子ピース１２の円滑な引抜き駆動が保証される。
【００４５】
次に、図９〜１１を参照して、金型１０に設けられた入子ピース１２用のガイド支持機構について説明する。図９は、ガイド支持機構を正面方向からみた説明図である。また、図１０は、入子ピース１２を備えた金型の一部を平面方向からみた説明図である。更に、図１１は、ガイド支持機構により支持された入子ピース１２を備えた金型の一部を側面方向からみた説明図である。
【００４６】
図１１からよく分かるように、金型１０には、その内部に対する出入り自在に入子ピース１２を支持するための水平面を構成する支持部材１３が取り付けられている。この支持部材１３上には、入子ピース１２を摺動可能に支持する２本のレール部材１４が設けられている。各レール部材１４は、金型１０から外方へ向かって互いに平行に延び、複数のボルト部材１６により支持部材１３に固定されている。また、図９から分かるように、略断面三角形状をなしており、入子ピース１２側に該三角形の頂点を向けるように設置されている。これに対応して、入子ピース１２側には、レール部材１４の頂点及びその近傍に適合する溝部１２ｄが形成されている。
【００４７】
また、金型１０には、入子ピース１２の摺動経路の途中で、レール部材１４とは反対側（すなわち上側）から入子ピース１２を押え付ける押え部材１７が設けられている。この押え部材１７は、入子ピース２１が、レール部材１４に沿って摺動する際に、レール部材１４から浮き上がるのを防止するもので、この押え部材１７の作用によって、入子ピース１２は一層安定した円滑な摺動動作を行うことができる。
【００４８】
金型１０に対して入子ピース１２が離脱して出入り自在となる構造が採用された場合、従来では、金型１０に対する入子１２ａの押込み時に、入子１２ａが金型１０本体と摺動して干渉するため、これを抑制すべく、金型１０及び入子１２ａの各摺動面１０ｓ及び１２ｓは、金型１０の内方へ向かい例えば５〜１０°のテーパ角をなして、テーパ状に形成されることが一般的であった。しかし、この場合には、そのテーパ形状により生じる隙間に砂が入り入子１２ａを金型１０内部の所定の位置まで移動させることができない、若しくは、摺動面１０ｓ及び１２ｓの摩耗が生じる等の原因に基づき、入子ピース１２の作動性に支障をもたらす惧れがあった。
【００４９】
これに対して、本実施の形態に係るガイド支持機構では、入子ピース１２を、断面三角形状のレール部材１４上に設置するとともに、レール部材１４から離れないよう押え付けることにより、入子１２ａが金型１０内部から引き抜かれた状態で、金型１０に対する入子ピース１２の姿勢を良好に維持することができる。より詳しくは、入子ピース１２を断面三角形状の２本のレール部材１４上に設置することにより、入子ピース１２の左右の傾き及びセンター出しの制御精度を向上させ、また、一方、入子ピース１２を押え付ける押え部材１７を設けることにより、入子ピース１２の前後の傾き及び高さの制御精度を向上させることができる。
【００５０】
かかるガイド支持機構を備えることにより、金型１０及び入子ピース１２の各摺動面１０ｓ，１２ｓを、それらのテーパ角を小さくして形成することができる。その結果、金型１０及び入子ピース１２の隙間に砂が入る惧れを抑制することができ、入子ピース１２の安定した円滑な摺動動作を維持することができる。
【００５１】
なお、本発明は、例示された実施の形態に限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々の改良及び設計上の変更が可能であることは言うまでもない。
【００５２】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本願の請求項１に係る発明によれば、型とは別個に設置され、該型への中子砂の吹込み前に、上記入子を該型内部へ押込み駆動させる入子駆動手段と、該入子駆動手段による型内部への入子の押込み完了後に、砂吹込みを行う中子砂吹込み装置側に型を押圧駆動させ、該中子砂吹込み装置に対して圧着させる型駆動手段と、該型駆動手段による型の押圧駆動に伴い、該入子駆動手段を駆動制御して、該押圧駆動方向における該入子駆動手段の追従移動を許容する制御手段とを有するため、装置側に入子押込み手段が装備される構成において、従来、ブロータンクが金型に対して移動させられることから必要となっていたブロータンクと砂供給回路との間の密封縁切り機構をなくすることができ、これにより、装置における設備投資を抑制し、比較的簡単な構成で、砂吹込み工程を実施することができる。また、この場合、密封縁切り機構に付随する砂詰まり等の短所を伴うことなく、メンテナンス性を向上させることができる。更に、この発明によれば、金型に対して入子押込み手段が装備されないので、金型を小型化することができる。また、更に、この発明によれば、中子造型装置は、その入子駆動手段を適宜移動させることにより、各種の金型に対応可能であり、金型に対する装置の汎用性は大きく、装置における設備及び要具コストの削減を実現することができる。
【００５３】
また、本願の請求項２に係る発明によれば、上記入子駆動手段が、上記入子を型内部に押し込む入子押込み手段と、該入子押込み手段を上記型の押圧駆動方向に沿って駆動させる追従駆動手段とを備えており、上記制御手段が、上記型の押圧駆動方向への入子押込み手段の追従移動を許容するように、上記追従駆動手段を駆動制御するため、従来既存の駆動手段を用い、付加的な設備投資を抑制しつつ、砂吹込み装置に対する型の押圧駆動に伴う入子押込み手段の追従移動を実現することができる。
【００５４】
更に、本願の請求項３に係る発明によれば、上記追従駆動手段が、流体圧で駆動されるシリンダを有しており、上記制御手段が、上記型駆動手段による型の押圧駆動に伴い、上記シリンダにおいて、上記型の押圧駆動方向とは反対方向への上記入子押込み手段の駆動源としての流体を、該シリンダ内部のシリンダ室から所定量だけリリーフさせるため、比較的簡単な構成を用いて、確実且つ容易に、中子砂吹込み装置に対する型の押圧駆動に伴う入子押込み手段部材の追従移動を実現することができる。
【００５５】
また、更に、本願の請求項４に係る発明によれば、上記入子駆動手段による入子の押込み時に、該入子駆動手段と接触する該入子を備えた入子ピースの端面、及び、該入子ピースと接触する入子駆動手段の端面の少なくとも一方が、凸曲面状に形成されるため、入子ピースの端面と入子ピースと接触する入子駆動手段の端面との間で、少なくとも一方側の位置ずれが発生しても、両者の接触面において偏当たりとなることがなく、比較的簡単な構造を用いて、型内部へのスムーズな入子の押込み駆動を実現することができる。
【００５６】
また、更に、本願の請求項５に係る発明によれば、上記型側に、上記入子を備えた入子ピースを摺動可能に支持する略断面三角形状のレール部材が設けられ、該レール部材が、それに沿って摺動する入子ピース側に該三角形の頂点を向けるように設置され、他方、該入子ピース側には、該レール部材に適合する溝部が形成されるため、比較的簡単な構造を用いて、レール部材上に中子砂等の異物の侵入を防止することができ、型内部へのスムーズな入子の押込み駆動を実現することができる。
【００５７】
また、更に、本願の請求項６に係る発明によれば、上記型側に、上記入子ピースをレール部材とは反対側から押え付ける押え手段が設けられるため、比較的簡単な構造を用いて、レール部材上での入子ピースの正常な姿勢を確保することができ、型内部へのスムーズな入子の押込み駆動を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る中子造型装置を概略的に示す平面図である。
【図２】（ａ）  入子が金型内部に押し込まれた状態を示す、金型及びそれに取り付けられた入子ピースの平面図である。
（ｂ）  入子が金型から引き抜かれた状態を示す、金型及びそれに取り付けられた入子ピースの平面図である。
【図３】上記金型及び入子ピースを用いて成形された中子を、入子とともに示す斜視図である。
【図４】上記中子造型装置における砂吹込みステーションの全体構成を示す図である。
【図５】上記砂吹込みステーションにおいて、ブロータンクに対する金型の上方への押圧駆動に伴い、入子ピースを押込み駆動させる押込み機構部が追従移動する様子を示す説明図である。
【図６】上記入子ピースの一部及び押込み機構部を下方から示す図である。
【図７】上記中子造型装置における取出しステーションの全体構成を示す図である。
【図８】上記入子ピースの一部及びそれを金型から引き抜く引抜き機構部を上方から示す図である。
【図９】上記金型に設けられた入子ピース用のガイド支持機構を正面方向からみた説明図である。
【図１０】上記入子ピースを備えた金型の一部を平面方向からみた説明図である。
【図１１】ガイド支持機構により支持された入子ピースを備えた金型の一部を側面方向からみた説明図である。
【符号の説明】
１…中子造型装置
２…砂吹込みステーション
４…取出しステーション
７…支持台
８…押圧駆動シリンダ
９…ロッド
１０…金型
１２…入子ピース
１２ａ…入子
１２ｂ…ロッド
１２ｃ…フランジ
１２ｄ…溝部
１３…入子ピース用の支持部材
１４…入子ピース用のレール部材
１７…押え部材
２０…入子押込み用の駆動ユニット
２１…押込み機構部
２１ａ…シリンダ
２１ｂ…ロッド
２１ｃ…押圧フランジ
２１ｓ…接触面
２３…上下駆動機構部
２３ａ…シリンダ
２３ｂ…ロッド
３０…ブロータンク
４０…入子引抜き用の駆動ユニット
４１…引抜き機構部
４１ａ…シリンダ４１ａ
４１ｂ…ロッドｂ
４１ｃ…引掛け部
４３…上下駆動機構部
４３ａ…シリンダ
４３ｂ…ロッド
Ｐ…金型及び入子ピースの摺動面
Ｓ１…外側接触面
Ｓ２…内側接触面
【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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