(57)【要約】【課題】部分金型どうしの位置決めを正確かつ簡便に行うことができるとともに、型合せの繰り返しによる位置決め精度の低下を容易に検知可能な鋳造用金型構造を提供する。【解決手段】型合せされた内部にキャビティ２が形成される二以上の部分金型１を備えてなり、一の部分金型（下型１ａ）に配設されるガイドピン４ａと、他の部分金型（上型１ｂ）に配設される、ガイドピン４ａと嵌合するガイド穴４ｂとからなる、部分金型１を型合せする際の位置決め手段４を有する鋳造用金型構造１１である。位置決め手段４は、部分金型１に着脱可能に配設され、ガイドピン４ａの胴部９の外周には環状の溝部８が形成されており、位置決め手段４の嵌合繰り返しによる溝部８の溝深さの変化により、ガイドピン４ａの磨耗度合いを確認し得るものである。【選択図】  図１
2004330250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
型合せされた内部にキャビティが形成される二以上の部分金型を備えてなり、一の前記部分金型に配設されるガイドピンと、他の前記部分金型に配設される、前記ガイドピンと嵌合するガイド穴とからなる、前記部分金型を型合せする際の位置決め手段を有する鋳造用金型構造であって、
前記位置決め手段は、前記部分金型に着脱可能に配設され、前記ガイドピンの胴部の外周には環状の溝部が形成されており、
前記位置決め手段の嵌合繰り返しによる前記溝部の溝深さの変化により、前記ガイドピンの磨耗度合いを確認し得ることを特徴とする鋳造用金型構造。
【請求項２】
前記位置決め手段の嵌合繰り返し前の状態における、前記溝部の溝深さが、１ｍｍ以下である請求項１に記載の鋳造用金型構造。
【請求項３】
中空形状の二輪車用ホイールを製造するために用いられる請求項１又は２に記載の鋳造用金型構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、部分金型どうしの位置決めを、正確かつ簡便に行うことができる鋳造用金型構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、中空形状のハブと、ハブから放射状に延びる中空形状のスポークとを有する二輪車用ホイールを鋳造する場合には、重力鋳造法、低圧鋳造法、半溶融成形法、半凝固成形法及びダイカスト法等の鋳造用金型を用い、これらの鋳造用金型内部に所望の中空形状に対応した中子を配設することにより形成されたキャビティ内に溶融金属を充填する方法が用いられている。
【０００３】具体的には、キャビティ内の所定の位置に中子を配設し、このキャビティの湯道から溶融金属を注湯し、注湯した溶融金属を中子の外側表面を沿わせてキャビティ内に充填し、充填した溶融金属を固化して二輪車用ホイールを得ることができる。
【０００４】従来、鋳造用金型を構成する部分金型（例えば、上型と下型）どうしを型合せするに際して、その位置決めを行う方法としては、鋳造用金型の外周部を鋳枠で固定し、鋳造用金型の隅部（例えば、金型外形が四角形である場合には、四隅部）においてピン合せする方法が採用されている。
【０００５】また、上型と下型のうち、一方の型合せ面にはガイドとしての役割を担う突起部（ダボ）を、他方の型合せ面には、突起物と嵌合する凹部（ダボ穴）を各々形成し、これらを嵌合させることにより、上型と下型との位置決めを行う方法がある（例えば、非特許文献１参照）。
【０００６】ここで、鋳造される二輪車用ホイールにはその用途等に基づき、通常の四輪車用ホイールと比べて高精度のウェイトバランスを有することが要求される。また、デザインに関しても、通常の四輪車用ホイール等と異なり、その両側面ともそのデザイン性が重要視される表面（デザイン面）となるため、部分金型の型合せに際してはより高い位置決め精度が要求される。
【０００７】しかしながら、前述した鋳枠を用いてピン合せする方法は、その操作が煩雑であり、充分な位置決め精度を確保することが困難であるといった問題があった。また、非特許文献１に記載された方法であっても、繰り返し型合せを行うに従って位置決め精度が徐々に低下するといった問題があった。
【０００８】
【非特許文献１】
社団法人日本鋳造工業会編、「図解  鋳造用語辞典」、初版、日本工業新聞社、１９９５年１１月、ｐ．１２２
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、このような従来技術の有する問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、部分金型どうしの位置決めを正確かつ簡便に行うことができるとともに、型合せの繰り返しによる位置決め精度の低下を容易に検知可能な鋳造用金型構造を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】即ち、本発明によれば、型合せされた内部にキャビティが形成される二以上の部分金型を備えてなり、一の前記部分金型に配設されるガイドピンと、他の前記部分金型に配設される、前記ガイドピンと嵌合するガイド穴とからなる、前記部分金型を型合せする際の位置決め手段を有する鋳造用金型構造であって、前記位置決め手段は、前記部分金型に着脱可能に配設され、前記ガイドピンの胴部の外周には環状の溝部が形成されており、前記位置決め手段の嵌合繰り返しによる前記溝部の溝深さの変化により、前記ガイドピンの磨耗度合いを確認し得ることを特徴とする鋳造用金型構造が提供される。
【００１１】本発明においては、位置決め手段の嵌合繰り返し前の状態における、溝部の溝深さが、１ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１２】本発明の鋳造用金型構造は、中空形状の二輪車用ホイールを製造するために好適に用いられる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明するが、本発明は以下の実施の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で、当業者の通常の知識に基づいて、適宜、設計の変更、改良等が加えられることが理解されるべきである。
【００１４】図１（ａ）、図１（ｂ）は、本発明の鋳造用金型構造の一実施形態を模式的に示す図面であり、図１（ａ）は上方から見た模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ’断面を示す模式図である。本実施形態の鋳造用金型構造１１は、中空形状の二輪車用ホイール（以下、単に「ホイール」と記す）を鋳造するために用いられるものであり、型合せされた内部にキャビティ２が形成される二以上の部分金型１を備えている。キャビティ２は、ハブ形成空間２ａ、スポーク形成空間２ｂ、及びリム形成空間２ｃの各内部空間により構成されており、鋳造されるホイールの各構成部分であるハブ、スポーク、及びリムにそれぞれ対応する。また、部分金型１の内部には、鋳造するホイールの中空形状に対応する形状の、ハブ成形部３ａ、及びスポーク成形部３ｂを備えた中子３が、幅木部６により支持されている。なお、図１（ａ）中、符号５は湯口、符号７はリターンピン挿入孔を示す。
【００１５】更に、鋳造用金型構造１１は、一の部分金型（下型１ａ）に配設されるガイドピン４ａと、他の部分金型（上型１ｂ）に配設される、ガイドピン４ａと嵌合するガイド穴４ｂとからなる、部分金型１を型合せする際の位置決め手段４を有している。即ち、下型１ａと上型１ｂとの型合せに際しては、位置決め手段４によってその位置決めを行うことができるように構成されている。
【００１６】また、ガイドピン４ａは、凸状に形成されたガイドピン形成部１４ａが下型１ａに形成された凹部に着脱可能に嵌め込まれることにより形成されており、ガイド穴４ｂは、凹状に形成されたガイド穴形成部１４ｂが上型１ｂに形成された凹部に着脱可能に嵌め込まれることにより形成されている。即ち、ガイドピン形成部１４ａとガイド穴形成部１４ｂの、部分金型１への嵌め込みにより形成された、ガイドピン４ａとガイド穴４ｂとからなる位置決め手段４は、部分金型１に対して着脱可能である。なお、ガイドピン形成部１４ａとガイド孔形成部１４ｂは、それぞれ適当な固定手段１５ａ，１５ｂ等によって着脱可能に固定されていてもよい。ガイドピン４ａの胴部９の外周には環状の溝部８が形成されており、位置決め手段４は、その嵌合繰り返し、即ち、下型１ａと上型１ｂの型合せの繰り返しにより溝部８の溝深さ（初期溝深さＤ）が変化して、ガイドピン４ａの磨耗度合いを確認することができるよう構成されている。なお、初期溝深さＤの値は、得ようとする鋳造品（ホイール）のデザインやウェイトバランス等から算出される、部分金型１どうしの位置決め精度の許容される誤差範囲以内の値に設定されている。
【００１７】下型１ａと上型１ｂの型合せを繰り返す、即ち、位置決め手段４の嵌合を繰り返して鋳造を実施するとガイドピン４ａが徐々に磨耗することとなり、これに伴って部分金型どうしの位置決め精度が徐々に低下することとなるが、本実施形態の鋳造用金型構造１１のガイドピン４ａの胴部９には所定の溝深さの溝部８が形成されているため、型合せの繰り返しによる部分金型１どうしの位置決め精度の低下を容易に検知することができる。
【００１８】また、位置決め手段４は部分金型１に対して着脱可能であるため、溝部８が認められなくなる程度までガイドピン４ａが磨耗した場合には、部分金型１から位置決め手段のみを取り外して新たな位置決め手段を配設することができる。従って、本実施形態の鋳造用金型構造１１は、その全体について修理や取り替え等する必要がないため、鋳造にかかる手間やコストの面においても極めて優れている。
【００１９】なお、図１（ａ）、図１（ｂ）においては、三箇所の位置決め手段４が配設された状態を示しているが、本発明においては位置決め手段の配設数は特に限定されるものではない。但し、型合せした部分金型１のズレの防止、及び正確な位置決め実施の観点からは、位置決め手段４は三箇所以上に配設されていることが好ましく、得ようとする鋳造品のサイズ・形状等に応じて適宜決定される。また、ガイドピン４ａの突出長さや、ガイド穴４ｂの深さに関しても特に限定されるものではなく、得ようとする鋳造品のサイズ・形状等、或いは部分金型１の厚み等に応じて適宜決定される。
【００２０】また、図１（ａ）、図１（ｂ）においては、下型１ａにガイドピン４ａ、上型１ｂにガイド穴４ｂが配設された状態を示しているが、本発明においては下型１ａにガイド穴４ｂ、上型１ｂにガイドピン４ａが配設されてもよく、ガイドピン４ａ、ガイド穴４ｂがいずれの部分金型１に配設されてもよい。更に、部分金型１として下型１ａと上型１ｂの二種類のみを備えた状態を示しているが、得ようとする鋳造品の形状等に応じてこれら以外の部分金型、例えば横型等を備える場合もある。
【００２１】また、本実施形態の鋳造用金型構造１１においては、位置決め手段４の嵌合繰り返し前の状態における、溝部８の溝深さ（初期溝深さＤ）が、１ｍｍ以下であることが好ましく、０．５ｍｍ以下であることが更に好ましい。１ｍｍ超であると部分金型１どうしの位置決め精度の許容される誤差範囲を超えても溝部８が残存するために好ましくない。従って、初期溝深さＤが１ｍｍ以下であると、一般的なデザイン・形状の二輪車用ホイールを、図１（ａ）、図１（ｂ）に示す鋳造用金型構造１１を用いて鋳造するに際して許容される、部分金型１どうしの位置決め精度の誤差範囲内で溝部８が消失するため、位置決め精度の低下を容易に検知することができる。なお、初期溝深さＤの値の下限値については特に限定されないが、実質的にガイドピン４ａの磨耗度合いを確認するためには０．３ｍｍあればよい。
【００２２】本発明において、ガイドピン形成部１４ａとガイド穴形成部１４ｂを構成する材料に関しては特に限定されるものではないが、部分金型１を構成する材料と同等の熱膨張率を有する材料であること、更には同一材料であることが好ましく、例えば、ＳＫＤ６１、ＳＣＭ４４０、Ｓ４５Ｃ等の金属を挙げることができる。また、ガイドピン４ａの先端部やガイド穴１ｂの開口端部に面取り部１０ａ，１０ｂが形成されていることが、ガイドピン４ａとガイド穴１ｂとの嵌合を容易とすることができるために好ましい。
【００２３】次に、本発明の鋳造用金型構造を用いたホイールの鋳造方法の概略について説明する。図１（ａ）、図１（ｂ）のように構成した鋳造用金型構造１１の湯口５を通じて、キャビティ２内に溶融金属を注湯すると、溶融金属は、キャビティ２の中心部分に相当するハブ成形空間２ａに流入した後、そこから外側へと延びるスポーク成形空間２ｂ、及びリム成形空間２ｃへと流入する。キャビティ２０の全ての領域に溶融金属を充填した後、この状態で溶融金属が凝固するまで保持し、溶融金属が凝固した後に横型（図示せず）、及び上型１ｂ又は下型１ａを移動させて、鋳造品であるホイールを取り出す。なお、中子３は、エアハンマー等で取り出したホイールを振動させて粉砕した後に除去すればよく、中子３を除去することにより目的とする中空形状のホイールを得ることができる。
【００２４】上述した一連の鋳造工程を多数回繰り返すこと、即ち、下型１ａと上型１ｂの型合せを多数回繰り返すことによりガイドピン４ａは磨耗し、溝部８の初期溝深さＤは徐々に変化するため、溝部８の深さが規定値以下となった場合、或いは溝部８がなくなった場合に、部分金型１から位置決め手段４を取り外して新たな位置決め手段４を配設することにより、鋳造用金型構造１１の全体を修理や取り替え等することなく、新たに鋳造を実施することができる。
【００２５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の鋳造用金型構造は、部分金型に着脱可能に配設された位置決め手段を構成するガイドピンの胴部の外周に、環状の溝部が形成されており、位置決め手段の嵌合繰り返しによる溝部の溝深さの変化により、ガイドピンの磨耗度合いを確認し得るものであるため、部分金型どうしの位置決めを正確かつ簡便に行うことができるとともに、型合せの繰り返しによる位置決め精度の低下を容易に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鋳造用金型構造の一実施形態を模式的に示す図面であり、図１（ａ）は上方から見た模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡ−Ａ’断面を示す模式図である。
【符号の説明】
１…部分金型、１ａ…下型、１ｂ…上型、２…キャビティ、２ａ…ハブ成形空間、２ｂ…スポーク成形空間、２ｃ…リム成形空間、３…中子、３ａ…ハブ成形部、３ｂ…スポーク成形部、４…位置決め手段、４ａ…ガイドピン、４ｂ…ガイド穴、５…湯口、６…幅木部、７…リターンピン挿入孔、８…溝部、９…胴部、１０ａ，１０ｂ…面取り部、１１…鋳造用金型構造、１４ａ…ガイドピン形成部、１４ｂ…ガイド穴形成部、１５ａ，１５ｂ…固定手段、Ｄ…初期溝深さ。
【図１】
2004330250.tif 000003