(57)【要約】【課題】シール材の固定性に優れるとともに、シール材収納溝の形成が容易であって、溝内に浸入し凝固した金属溶湯を極めて簡便に除去することができ、シール材の交換も容易に行い得るようなシール構造を有する減圧鋳造用鋳型を提供する。【解決手段】複数の型の型合わせ面に形成された、断面形状が非アンダーカット形状のシール材収納溝９を有し、シール材収納溝９にシール材５が挿入されるとともに、シール材収納溝９に連続して形成された、断面形状が非アンダーカット形状の固定部材収納溝１１を有し、固定部材収納溝１１に断面形状のうちシール材５に接触する側の端部がアンダーカット形状の固定部材１３が挿入され、固定部材１３によりシール材５が固定されているシール構造を有する減圧鋳造用鋳型１。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の型の型合わせ面に形成されたキャビティの外周側に、前記キャビティの気密性を確保するためのシール材が配置されたシール構造を有する減圧鋳造用鋳型であって、
前記複数の型の型合わせ面に形成された、断面形状が非アンダーカット形状のシール材収納溝を有し、前記シール材収納溝にシール材が挿入されるとともに、前記シール材収納溝に連続して形成された、断面形状が非アンダーカット形状の固定部材収納溝を有し、前記固定部材収納溝に断面形状のうち前記シール材に接触する側の端部がアンダーカット形状の固定部材が挿入され、前記固定部材により前記シール材が固定されているシール構造を有することを特徴とする減圧鋳造用鋳型。
【請求項２】
前記減圧鋳造用鋳型が複数の型の他、スライドコアを備えており、前記スライドコアの型合わせ面に前記シール材収納溝及び／又は前記固定部材収納溝が形成されているシール構造を有する請求項１に記載の減圧鋳造用鋳型。
【請求項３】
前記固定部材収納溝が、前記シール材収納溝より外周側に形成されているシール構造を有する請求項１又は２に記載の減圧鋳造用鋳型。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、型の型合わせ面等に形成したシール材収納溝にシール材を挿入してなるシール構造を有する減圧鋳造用鋳型に関し、詳しくは、シール材の固定性に優れるとともに、シール材収納溝の形成が容易であって、溝内に浸入し凝固した金属溶湯を極めて簡便に除去することができ、シール材の交換も容易に行い得るようなシール構造を有する減圧鋳造用鋳型に関する。
【０００２】
【従来の技術】減圧鋳造は、減圧手段を用いて減圧した鋳型のキャビティ内に金属溶湯を充填する鋳造方法である（例えば、吸引鋳造や真空ダイカスト鋳造等）。
【０００３】このような減圧鋳造に用いられる鋳型においては、鋳造品内に鋳造欠陥である気孔が形成されないように、キャビティ内の減圧度を十分な程度にまで高めることが必要であるため、キャビティの外周側にシール材を配置し、キャビティの気密性を確保することが行われている。例えば、図２（ａ）〜（ｃ）に示すような、複数の型（図２（ａ）〜（ｃ）に示す例では、上型３１ａ、及び下型３１ｂ）からなり、その複数の型（上型３１ａ、下型３１ｂ）を型合わせすると一体的なキャビティ３３が形成される減圧鋳造用鋳型３１の場合であれば、複数の型（上型３１ａ、下型３１ｂ）の型合わせ面３７にシール材３５（例えば、Ｏリング等）を配置することが行われている。
【０００４】複数の型からなる鋳型は、型合わせや型開きの度ごとに、複数の型を接触させた状態で摺動させることになる。従って、型合わせ面に配置されるシール材については、複数の型の摺動によってその位置が動かないように、何らかの方法で固定しておく必要がある。そこで、従来は、図２（ｂ）及び（ｃ）に示すように、型合わせ面３７に、その断面形状がアンダーカット形状のシール材収納溝３９を形成し、そのシール材収納溝３９にシール材３５を挿入して嵌合せしめることによって、シール材３５を固定するシール構造を採用していた。このように、断面形状がアンダーカット形状のシール材収納溝にシール材を挿入するシール構造によれば、シール材を確実に固定することが可能となる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記のようなシール構造は、シール材収納溝の断面がアンダーカット形状であることに起因して、以下に掲げるような問題があった。
【０００６】第１に、断面がアンダーカット形状の溝（以下、「アンダーカット溝」と記す。）は、鋳型に溝を形成することが困難であるという問題があった。即ち、アンダーカット溝は、通常の切削加工等により形成することが困難であり、放電加工等の特殊加工により形成する場合には長時間を要する等の問題があった。
【０００７】第２に、鋳造時において、万が一、シール材収納溝に金属溶湯が浸入し凝固してしまった場合、その金属溶湯の除去やシール材の交換が困難であるという問題があった。即ち、金属溶湯をキャビティ内に充填する際に、型合わせ面の間の僅かな空隙からシール材収納溝に金属溶湯が浸入し凝固してしまう場合があるが、このような場合にはシール材が十分にその機能を果たすことができず、キャビティ内の気密性が低下するため、溝内で凝固した金属溶湯を除去し、シール材を交換することが必要となる。しかしながら、アンダーカット溝はシール材の固定性には優れる一方で、溝の開口部が狭くなっているために、溝内で凝固した金属溶湯の除去やシール材の交換については困難であるという問題があった。
【０００８】本発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、シール材の固定性に優れるとともに、シール材収納溝の形成が容易であって、溝内に浸入し凝固した金属溶湯を極めて簡便に除去することができ、シール材の交換も容易に行い得るようなシール構造を有する減圧鋳造用鋳型を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上述の課題を解決するべく鋭意研究した結果、シール材収納溝を非アンダーカット形状とし、アンダーカット形状の固定部材によりシール材を固定するシール構造によって、上記目的を達成することができることを見出し、本発明を完成させた。即ち、本発明によれば、以下のものを提供することができる。
【００１０】（１）　複数の型の型合わせ面に形成されたキャビティの外周側に、前記キャビティの気密性を確保するためのシール材が配置されたシール構造を有する減圧鋳造用鋳型であって、前記複数の型の型合わせ面に形成された、断面形状が非アンダーカット形状のシール材収納溝を有し、前記シール材収納溝にシール材が挿入されるとともに、前記シール材収納溝に連続して形成された、断面形状が非アンダーカット形状の固定部材収納溝を有し、前記固定部材収納溝に断面形状のうち前記シール材に接触する側の端部がアンダーカット形状の固定部材が挿入され、前記固定部材により前記シール材が固定されているシール構造を有することを特徴とする減圧鋳造用鋳型。
【００１１】（２）　前記減圧鋳造用鋳型が複数の型の他、スライドコアを備えており、前記スライドコアの型合わせ面に前記シール材収納溝及び／又は前記固定部材収納溝が形成されているシール構造を有する上記（１）に記載の減圧鋳造用鋳型。
【００１２】（３）　前記固定部材収納溝が、前記シール材収納溝より外周側に形成されているシール構造を有する上記（１）又は（２）に記載の減圧鋳造用鋳型。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明の減圧鋳造用鋳型について具体的に説明する。本発明の減圧鋳造用鋳型は、シール材収納溝を非アンダーカット形状とし、アンダーカット形状の固定部材によりシール材を固定するシール構造を有するものであり、以下のような特徴がある。
【００１４】第１に、鋳型にシール材収納溝を形成することが極めて容易であるという特徴がある。従来のように、シール材収納溝をアンダーカット形状とする場合には、放電加工等の特殊加工により長時間をかけて形成しなければならないという難点があった。これに対し、本発明の減圧鋳造用鋳型におけるシール構造は、シール材収納溝を非アンダーカット形状としたので、通常の切削加工等により形成することができ、鋳型にシール材収納溝を形成することが極めて容易となる。
【００１５】第２に、万が一、シール材収納溝に金属溶湯が浸入し凝固してしまった場合でも、その金属溶湯の除去やシール材の交換を極めて簡便に行うことができるという特徴がある。従来のように、シール材収納溝をアンダーカット形状としていると、溝の開口部が狭いことに起因して、溝内で凝固した金属溶湯の除去やシール材の交換については困難であるという問題があった。これに対し、本発明の減圧鋳造用鋳型におけるシール構造は、シール材収納溝を非アンダーカット形状としたので、溝の開口部が広くなっており、溝内のものを容易に取り出すことができる。従って、溝内で凝固した金属溶湯の除去やシール材の交換を極めて簡便に行うことができる。
【００１６】以下、本発明の減圧鋳造用鋳型の実施の形態を図面を用いて具体的に説明する。図１（ａ）〜（ｃ）に示す減圧鋳造用鋳型１は、複数の型からなり（図中では上型を省略し、下型のみを図示している。）、その複数の型を型合わせすると一体的なキャビティ３が形成される鋳型であり、複数の型の型合わせ面７におけるキャビティ３の外周側に、キャビティ３の気密性を確保するためのシール材５が配置されたシール構造を有する。
【００１７】減圧鋳造用鋳型１は、複数の型の型合わせ面７に形成された、断面形状が非アンダーカット形状のシール材収納溝９を有している。ここで、「断面形状」とは、シール材５の長さ方向に対して垂直な断面の形状を意味する。また、本明細書において、溝が「非アンダーカット形状」であるとは、図３（ｃ）〜（ｅ）に示すように、減圧鋳造用鋳型１の型合わせ面７とシール材収納溝９の側壁とがなす角度θ１，θ２のいずれもが９０°以上である形状を意味する。一方、溝が「アンダーカット形状」であるとは、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、減圧鋳造用鋳型３１の型合わせ面３７とシール材収納溝３９の側壁とがなす角度θ１，θ２のいずれか一方が９０°未満であることを意味する。
【００１８】図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、シール材収納溝９には、シール材５が挿入される。シール材５としては、キャビティ３の気密性を確保できる限り、その材質、形状等は特に限定されないが、通常は、耐熱性に優れるシリコーンゴムからなるＯリング等が好適に用いられる。
【００１９】なお、シール材収納溝は、単数に限定されるものではなく、複数形成してもよい。具体的には、キャビティの外周側に第１のシール材収納溝を形成し、更に、その第１のシール材収納溝の外周側に第２のシール材収納溝を形成してもよい。これらのシール材収納溝にシール材を挿入することにより、キャビティの外周側に二重のシール構造が形成される。即ち、キャビティは二重に封止され、キャビティの気密性がより向上することになる。
【００２０】減圧鋳造用鋳型１は、シール材収納溝９に連続して形成された、断面形状が非アンダーカット形状の固定部材収納溝１１を有している。固定部材収納溝１１の断面形状を非アンダーカット形状としたのは、シール材収納溝９と同様に、溝の形成を容易なものとし、溝内で金属溶湯が浸入し凝固してしまった場合でも、その金属溶湯の除去を簡便に行うことを可能とするという目的からである。
【００２１】固定部材収納溝１１は、固定部材１３がシール材５を固定することができるようにシール材収納溝９と連続して形成されるが、シール材収納溝９の全周に沿って形成する必要はなく、シール材５の固定が必要な部分にのみ形成すればよい。一般に、シール材収納溝９のカーブ部分はシール材５が溝から浮き上がりやすいため、そのカーブ部分に固定部材収納溝１１を形成すると、シール材５を確実に固定することができ好ましい。
【００２２】固定部材収納溝１１は、シール材収納溝９の内周側に形成しても、外周側に形成しても、内周側と外周側の双方に形成してもよいが、シール材収納溝９より外周側に形成することが好ましい。万が一、固定部材収納溝１１に離型剤や水分が付着した場合に、固定部材収納溝１１がシール材収納溝９より内周側に形成されていると、鋳造の際に、鋳型の熱（熱量）で気化した離型剤や水分がキャビティ３内の金属溶湯に巻き込まれ、鋳造品内に微細な気孔が形成されてしまう等、鋳造欠陥が発生することがある。固定部材収納溝１１がシール材収納溝９より外周側に形成されていれば、たとえ、固定部材収納溝１１に離型剤等が付着していたとしても、気化した離型剤等はシール材５でブロックされ、キャビティ３内の金属溶湯に巻き込まれることはない。従って、鋳造欠陥の発生を防止することができる。
【００２３】固定部材収納溝１１には、断面形状のうちシール材５に接触する側の端部がアンダーカット形状の固定部材１３が挿入される。「シール材に接触する側の端部がアンダーカット形状」であるとは、図４に示すように、固定部材１３の表面１５と固定部材１３の側端面のうちシール材５に接触する側の端面とがなす角度θ３が９０°未満であることを意味する。θ３を７０°〜８０°の範囲内とすると、型合わせした際のシール材５の変形を最小限に抑制することが可能であり、キャビティ３の気密性を向上させ、シール材５の寿命を長くすることができる点において好ましく、７５°程度とすることが特に好ましい。
【００２４】シール材５に接触しない側の端面の断面形状は、固定部材収納溝１１の形状と整合するように非アンダーカット形状とする。例えば、図４に示すように、固定部材１３の表面１５と固定部材１３の側端面のうちシール材５に接触しない側の端面とがなす角度θ４を９０°とすることが好ましい。これは、θ４を９０°とすることにより、▲１▼複数の型を型合わせするとシール材５が変形し、そのシール材５の復元力によって固定部材１３を上方に持ち上げようとする力が発生するが、その反力である固定部材１３と固定部材収納溝１１との接触面に発生する摩擦力が最も少なくて済む、▲２▼機械加工により高い寸法精度の固定部材１３及び固定部材収納溝１１が得られる、▲３▼固定部材１３が位置決めし易い、等の理由による。
【００２５】図５に示すように、固定部材１３の表面１５は、固定部材収納溝１１を形成した減圧鋳造用鋳型１（図中では上型を省略し、下型のみを図示している。）の型合わせ面７より低くなるように構成することが好ましい。こうすることにより、固定部材１３の表面１５が固定部材収納溝１１を形成していない他の鋳型（図示しない上型）に接触することがなくなるため、両鋳型の型合わせ面７が確実に当接し、キャビティ３の気密性が向上する。一方、固定部材１３の表面１５を固定部材収納溝１１を形成した減圧鋳造用鋳型１の型合わせ面７より高く構成した場合には、両鋳型の型合わせ面７がうまく当接せず、キャビティ３の気密性が低下し、鋳造の際に不具合が生ずる。
【００２６】なお、固定部材は、１つの固定部材により１つのシール材のみを固定するものに限られず、１つの固定部材により２つのシール材を同時に固定するものであってもよい。例えば、図６に示す減圧鋳造用鋳型１のように、２つのシール材収納溝９ａ，９ｂに連続する１つの固定部材収納溝１１を形成し、その固定部材収納溝１１に１つの固定部材１３を挿入する構成も好ましい構成の１つである。こうすることにより、１つの固定部材１３のみを用いた簡易な構造により、２つのシール材５ａ，５ｂを同時にしかも確実に固定することができる。
【００２７】固定部材１３は、固定部材収納溝１１に挿入した後、何らかの方法で固定部材収納溝１１に対して固定することが好ましい。こうすることにより、シール材５をより確実に固定することが可能となる。具体的には、図１に示すように、固定部材１３に貫通孔、固定部材収納溝１１にネジ穴を穿設し、そのネジ穴を利用してボルト１７により固定部材１３を固定部材収納溝１１にネジ止めして固定することが好ましい。
【００２８】上記のようにすることにより、鋳造時においては、固定部材１３をネジ止めしておくことによって、シール材５の確実な固定を行うことができるとともに、鋳造終了後において、シール材収納溝９に金属溶湯が浸入し凝固してしまった場合には、ボルト１７をはずすことによって、固定部材１３を速やかに離脱させることができるため、金属溶湯の除去やシール材の交換を極めて簡便に行うことができる。
【００２９】上記のように、断面形状のうちシール材５に接触する側の端部がアンダーカット形状の固定部材１３を用いることにより、シール材収納溝９を非アンダーカット形状としても、固定部材１３によりシール材５が確実に固定される。
【００３０】なお、減圧鋳造用鋳型は、複数の型の他、スライドコアを備えている場合がある。スライドコア（引き抜き中子）とは、複数の型の開閉に伴って、鋳型を構成し、キャビティの一部を形成しているコア（中子）が摺動する機構となっているものをいう。このようなスライドコアを備えた鋳型については、複数の型の型合わせ面に加えて、スライドコアの型合わせ面にシール材収納溝及び／又は固定部材収納溝を形成してもよい。こうすることにより、スライドコアを備えた鋳型についても、スライドコアを備えておらず複数の型のみから構成される鋳型と同様に、本発明の効果を享受することができる。なお、「スライドコアの型合わせ面」には、スライドコアの摺動面の他、スライドコアが型合わせされた際の、他の型（或いは、他のスライドコア）との当接面も含まれる。
【００３１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明においては、非アンダーカット形状のシール材収納溝とアンダーカット形状の固定部材を組み合わせることとしたので、シール材の固定性に優れるとともに、シール材収納溝の形成が容易であって、溝内に浸入し凝固した金属溶湯を極めて簡便に除去することができ、シール材の交換も容易に行い得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の減圧鋳造用鋳型の一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は部分上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面の部分拡大図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面の部分拡大図である。
【図２】従来の減圧鋳造用鋳型の一の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は全体を示す斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面の部分拡大図、（ｃ）は（ａ）の型合わせ時におけるＡ−Ａ’断面の部分拡大図である。
【図３】減圧鋳造用鋳型におけるシール材収納溝の概略断面図であって、（ａ）及び（ｂ）は従来におけるシール材収納溝の概略断面図、（ｃ）〜（ｅ）は本発明におけるシール材収納溝の概略断面図である。
【図４】本発明の減圧鋳造用鋳型におけるシール構造の断面を示す部分拡大図である。
【図５】本発明の減圧鋳造用鋳型におけるシール構造の断面を示す部分拡大図である。
【図６】本発明の減圧鋳造用鋳型におけるシール構造の他の実施形態を示す概略図であり、（ａ）は部分上面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ’断面の部分拡大図、（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ’断面の部分拡大図である。
【符号の説明】
１，３１…減圧鋳造用鋳型、３，３３…キャビティ、５，５ａ，５ｂ，３５…シール材、７，３７…型合わせ面、９，９ａ，９ｂ，３９…シール材収納溝、１１…固定部材収納溝、１３…固定部材、１５…（固定部材の）表面、１７…ボルト、３１ａ…上型、３１ｂ…下型。
【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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