(57)【要約】【課題】  多孔質板を鋳包むにあたって欠陥の発生を抑制して全体強度の高い多孔質体を形成できるようにする。【解決手段】  鋳込み空間Ｖ内に、多孔質板１を縦姿勢で配置した状態で、多孔質板１周囲の隙間２に溶湯３ｒを鋳込んで、多孔質板１を溶湯３ｒと共に一体に固めた多孔質体を形成する。【選択図】        図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳込み空間内に、多孔質板を縦姿勢で配置した状態で、前記多孔質板周囲の隙間に溶湯を鋳込んで、前記多孔質板を溶湯と共に一体に固めた多孔質体を形成する多孔質体形成方法。
【請求項２】
鋳込み空間内への前記多孔質板の配置は、複数の多孔質板を間隔をあけて配置するものである請求項１に記載の多孔質体形成方法。
【請求項３】
前記多孔質板に、予め、貫通穴を形成しておく請求項１又は２に記載の多孔質体形成方法。
【請求項４】
前記鋳込み空間内の前記多孔質体表面予定位置に、予め、金属板を配置しておく請求項１〜３の何れか一項に記載の多孔質体形成方法。
【請求項５】
鋳込み空間内に配置した多孔質板の周囲に溶湯を鋳込んで一体化してある多孔質体であって、前記多孔質板に貫通穴が形成してあり、その貫通穴内にも前記溶湯が一体に鋳込まれている多孔質体。
【請求項６】
鋳込み空間内に配置した多孔質板の周囲に溶湯を鋳込んで一体化してある多孔質体であって、前記多孔質板は、間隔をあけて複数設けられている多孔質体。
【請求項７】
前記多孔質板は、厚み方向に間隔をあけて並設されている請求項６に記載の多孔質体。
【請求項８】
前記多孔質板は、板面に沿う方向に間隔をあけて並設されている請求項６に記載の多孔質体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、全体強度の高い多孔質体を形成する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、多孔質体は、全体に空隙が多く、その為に強度が低くなる傾向があり、全体強度の高い多孔質体が求められている。
そこで、予め形成してある多孔質板を使用して、それを強度部材で物理連結することで強度アップを図ることが考えられる。この方法の代表的なものとしては、多孔質板を強度材の溶湯で鋳包む方法が提案される。
尚、この様な技術に関しては、従来はなく、詳しく言及した特許文献などは見あたらないので、先行技術文献は示していない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上述した多孔質体形成の提案方法を具体的に考えると、図１２に示すように、鋳込み空間Ｖ内に、複数の多孔質板１を横姿勢で敷き並べて、更に幾層かに、厚み方向に間隔をあけて別の多孔質板１を敷き並べた後、鋳込み空間Ｖに溶湯３ｒを鋳込み、前記多孔質板１を溶湯３ｒと共に一体に固めて多孔質体Ｓを形成する方法が挙げられる。しかし、この方法による実験を行うと、溶湯の熱を受けることで多孔質板内のガスが溶湯内に発散されて混ざったまま固まったり、更には、溶湯内で浮上した発散ガスについては、多孔質板の上や、上方の多孔質板で遮られたまま硬化し、それらの欠陥Ｋによって品質が低下する問題点があることが解った。
そして、この問題点を解消するために、図１３に示すように、各多孔質板１を千鳥配列にし、隣接する多孔質板１間の隙間２０を通してガスが上方へ抜け易いようにすることが考えられる。しかし、この方法による実験によっても、先の提案方法と同様に、溶湯内に発散ガスによる欠陥Ｋが残り、品質低下が見られた。この提案方法の場合は、多孔質板１の全般に見られた欠陥Ｋは多少減少するものの、多孔質板１の上面部には欠陥が依然として見られた。
この現象は、多孔質板が溶湯に包まれる早さに大きく関係があり、もともと気泡を多く含んでいることで熱伝達性が低い多孔質板は、表面と内部とでは温度勾配がつき易いことから、溶湯に一気に外周を包まれると、全表面部においては急激な温度上昇によってガスが発散する一方、内部では温度上昇が緩慢となっているため、ある程度の時間が経過して多孔質板の内部も温度上昇してくるとまたガスの発散が生じる。このように、後から発散したガスが多孔質板の周囲に残ったまま溶湯が固まるところに主たる原因があるものと見られた。
【０００４】
従って、本発明の目的は、上記問題点を解消し、多孔質板を溶湯で鋳包む（いぐるむ）にあたって欠陥の発生を抑制して全体強度の高い多孔質体を形成できる多孔質体形成方法を提供すること、及び、多孔質板を溶湯で鋳包むにあたって全体強度の高い多孔質体を提供するところにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の特徴構成は、鋳込み空間内に、多孔質板を縦姿勢で配置した状態で、前記多孔質板周囲の隙間に溶湯を鋳込んで、前記多孔質板を溶湯と共に一体に固めた多孔質体を形成するところにある。
【０００６】
本発明の第１の特徴構成によれば、鋳込み空間内に、多孔質板を縦姿勢で配置した状態で、前記多孔質板周囲の隙間に溶湯を鋳込むから、多孔質板の表面も縦配置となり、鋳込みに伴って多孔質板から発散するガスが上方へ浮上するのを多孔質板が遮り難くなり、多孔質体内のガス溜まりによる欠陥が発生するのを防止することが可能となる。また、多孔質板の縦配置によれば、横に配置するのに比べて、単位時間に溶湯に接触する多孔質板の表面積が小さくなるから、熱によって同時に発散するガスの発生量を少なくすることができ、その結果、発散したガスが溶湯内から抜け易い状態での鋳込みが可能となり、溶湯内の欠陥を減少させることができる。
従って、溶湯内に欠陥が発生するのを未然に防ぎ、より良質で強度の高い多孔質体を形成することが可能となる。
【０００７】
本発明の第２の特徴構成は、鋳込み空間内への前記多孔質板の配置は、複数の多孔質板を間隔をあけて配置するものであるところにある。
【０００８】
本発明の第２の特徴構成によれば、本発明の第１の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、各多孔質板どうしの間にも溶湯が鋳込み充填されるから、同体積の多孔質板を一枚鋳込むのに比べて、多孔質板と鋳込み部分との接触面積が広がることでより一体性が向上すると共に、強度の高い鋳込み部分を多孔質体全体に分散した状態に位置させることが可能となり、より良質で全体的に強度の高い多孔質体を形成することが可能となる。
【０００９】
本発明の第３の特徴構成は、前記多孔質板に、予め、貫通穴を形成しておくところにある。
【００１０】
本発明の第３の特徴構成によれば、本発明の第１又は２の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、多孔質板に形成した貫通穴を通して溶湯が隅々まで回り易くスムースな鋳込みを実現することが可能となる。また、固まった多孔質体は、多孔質板の貫通穴内に強度の高い固化物が貫通する状態で一体となっているから、より高い強度が得られる。
【００１１】
本発明の第４の特徴構成は、前記鋳込み空間内の前記多孔質体表面予定位置に、予め、金属板を配置しておくところにある。
【００１２】
本発明の第４の特徴構成によれば、本発明の第１〜３の何れかの特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、出来上がった状態の多孔質体の表面には前記金属板が位置しており、例えば、多孔質体に溶接等の手段で他物を連結する等の作業も、鋳物表面に直に行うのに比べて、より確実に且つ簡単に実施することが可能となる。
また、前記金属板に、予め表面仕上げ（例えば、凹凸模様や、メッキやコーティング等）を施したものを用いれば、わざわざ、鋳物表面に後から仕上げ加工を行う手間が省け、より簡単に且つ迅速に多孔質体を形成することが可能となる。
【００１３】
本発明の第５の特徴構成は、鋳込み空間内に配置した多孔質板の周囲に溶湯を鋳込んで一体化してある多孔質体において、前記多孔質板に貫通穴が形成してあり、その貫通穴内にも前記溶湯が一体に鋳込まれているところにある。
【００１４】
本発明の第５の特徴構成によれば、多孔質板の周囲に溶湯を流し込む際に、多孔質板の貫通穴を通して溶湯が流通し易くなり、溶湯を鋳込み空間の隅々まで行き渡らせることが可能となる。その結果、形成された多孔質体には鋳込み不十分な箇所が生じ難く、多孔質体の品質向上を図ることができる。更には、強度の高い溶湯の固化物は、多孔質板の貫通孔内を貫く状態で固まっているから、多孔質板を抱き込んだ一体物として、より高い強度を発揮することが可能である。
【００１５】
本発明の第６の特徴構成は、鋳込み空間内に配置した多孔質板の周囲に溶湯を鋳込んで一体化してある多孔質体において、前記多孔質板は、間隔をあけて複数設けられているところにある。
【００１６】
本発明の第６の特徴構成によれば、総体積が等しくなる単一の多孔質板が鋳包まれたものに比較して、各多孔質板どうしの間に強度の高い溶湯の固化物が位置しており、それら介在物の存在により多孔質体全体とした強度アップを期待することができる。
【００１７】
本発明の第７の特徴構成は、前記多孔質板は、厚み方向に間隔をあけて並設されているところにある。
【００１８】
本発明の第７の特徴構成によれば、本発明の第６の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、各多孔質板間の隙間に位置する溶湯の固化物は、多孔質板の板面に沿う方向（例えば、板厚方向に直交する方向）に作用する外力に対して軸力部材として作用することができ、強度アップを図ることが可能となる。
【００１９】
本発明の第８の特徴構成は、前記多孔質板は、板面に沿う方向（例えば、板厚方向に直交する方向）に間隔をあけて並設されているところにある。
【００２０】
本発明の第８の特徴構成によれば、本発明の第６の特徴構成による上述の作用効果を叶えることができるのに加えて、比較的厚みの薄い形状の多孔質体を形成しやすく、各多孔質板間の隙間に位置する溶湯の固化物は、多孔質板の厚み方向に沿って作用する外力に対して軸力部材として作用することができ、強度アップを図ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、図面において［発明が解決しようとする課題］の項で開示した提案例と同一の符号で表示した部分は、同一又は相当の部分を示している。
【００２２】
図１は、本発明の多孔質体形成方法を適用させて形成した一実施形態品の多孔質体Ｓを示すものである。
【００２３】
多孔質体Ｓは、本実施形態においては、図に示すような直方体形状に形成してある。
そして、内部には、厚み方向に間隔をあけて複数の多孔質板１が設けられ、それら各多孔質板１間の隙間２、及び、多孔質板群の外周には前記多孔質板１を一体に包み込む状態に金属鋳造部３が設けられいる。
そして、当該多孔質体Ｓは、内部に無数の細孔を備えていることから、例えば、防振効果や、防音効果、遮熱効果、電磁波の遮蔽効果等を発揮することが可能で、それらの各用途に用いることができる。また、多孔質体Ｓが鋳造によって形成されているから、全体とした形状の自由度が高く、且つ、高強度を得易く、且つ、加工が容易で、耐久性が高い等の特徴を発揮することが可能である。
【００２４】
因みに、前記多孔質板１は、本実施形態においては、単一又は異なる種類の金属細片を混合し、高圧で加圧しながら加圧方向と直交方向に高電流を流して加熱成形することによって形成してある。そして、この製法によれば、厚さ方向における外表面の気孔が疎で且つ内部の気孔が密な状態に多孔質板を形成することができる。勿論、多孔質板１の形成方法は、このような方法に限られるものではなく、他の、公知の形成方法を採用することも可能である。
【００２５】
次に、前記多孔質体Ｓの形成方法について図２を用いて説明する。
［１］所定形状の鋳込み型４を形成する。但し、鋳込み空間Ｖへの溶湯３ｒの注ぎ口５は、図に示すように、鋳込み型４の上部に形成してある。そして、鋳込み型４には、図には示さないが、前記各多孔質板１を、縦姿勢に厚み方向に間隔をあけた状態に保持するための金属製の保持片を、鋳込み空間Ｖの所定位置に配置してある。この保持片は、溶湯３ｒと一体となることで多孔質体Ｓ中に埋め込まれる。
［２］鋳込み型４内の前記保持片で決められた所定位置に各多孔質板１をセットする。
［３］上下型を合わせた状態でダクタイル鋳鉄・ねずみ鋳鉄・鋳鋼・その他鋳物用材料等の溶湯の鋳込みに入る。鋳込みが進めば、上型の空気抜き孔から溶湯が鋳込み空間Ｖ内に回ったことが確認される。
［４］脱型して多孔質体Ｓを取り出し細部の成形を行う。
【００２６】
本実施形態の多孔質体の形成方法によれば、注ぎ口５から鋳込み空間Ｖ内に流入した溶湯３ｒは、各多孔質板１間の隙間２をスムースに進みながら満遍なく隅々まで行き渡る。そして、溶湯面の上昇によって各多孔質板１も下方から徐々に浸かる。その際、多孔質板１が縦配置にしてあるから、溶湯の熱によって多孔質板１内から発散するガスの浮上を阻害し難く、スムースなガス抜けを促進することができ、結果的に、多孔質体Ｓ内にガス欠陥が発生し難いようにすることができる。従って、予定した強度の多孔質体Ｓを形成することが可能となる。
【００２７】
〔別実施形態〕
以下に他の実施の形態を説明する。
【００２８】
〈１〉  前記多孔質板１は、先の実施形態で説明したものに限るものではなく、例えば、複数枚の多孔質板１どうしを一体化（例えば、結束や接着等）して構成したものであってもよい。また、別の例としては、図３、図９〜１１に示すように、多孔質板１を貫通する貫通穴６を形成しておけば、その貫通穴６を通して溶湯が鋳込み空間Ｖ内の隅々まで回り易くなり、良質の鋳込みを行うことができる。但し、ここでは図に示すような切欠きについても貫通穴６に属するものとする。また、貫通穴６の貫通方向は、多孔質板１の厚み方向に限るものではない。
図１１に示す例は、多孔質板１に形成した貫通穴６（切欠き）どうしを嵌合させることで、多孔質板１どうしを交差する状態に組み付けてあるもので、鋳込み空間Ｖ内での多孔質板１の姿勢安定を図りやすい効果がある。
一方、多孔質板１の材料に求められる熱的条件は、溶湯を鋳込む際に、その熱を受けて完全に融けてしまうもの以外であれば使用可能である。また、多孔質板１の表面が熱で若干溶けたまま固まれば、多孔質板１と溶湯との一体性が向上し易い。
〈２〉  前記多孔質体Ｓは、先の実施形態で説明したように金属鋳造部３が全表面に露出する状態に形成されたものであるが、例えば、前記鋳込み空間Ｖ内の多孔質体表面予定位置に、予め、金属板７を配置しておいた状態で鋳込みを実施すれば、図４に示すように、表面に前記金属板７が位置した状態に多孔質体Ｓを形成することが可能となる。この場合、金属板７に、溶湯との接触面側にアンカーとなる突起７ａを形成しておけば、金属鋳造部３と金属板７との一体性を向上させることができる。そして、当該金属板７は、多孔質体Ｓの全外周面に位置するように設けることに限らず、局部に設けるものであってもよい。何れにしても、多孔質体Ｓの表面に金属板７を一体に設けてあれば、溶接や、研摩加工等を実施しやすくなる。
〈３〉  前記多孔質板１の配置は、先の実施形態で説明したものに限るものではなく、例えば、図５に示すように、各多孔質板１を、多少傾斜した縦姿勢に並設してあったり、多孔質板１どうしの相対位置を、図６（イ）、図６（ロ）に示すように、縦方向や、横方向にずれた状態に設定してあってもよい。また、図７（イ）、図７（ロ）に示すように、多孔質板１どうしの寸法設定や、間隔寸法を異ならせてあってもよい。勿論、それらの組み合わせによる配置も可能である。また、別の配置例としては、図９に示すように、多孔質板１を、板面に沿う方向に間隔をあけた状態に配置してあってもよい。
更には、複数の多孔質板１を用いることに替えて、例えば、図８、図１０に示すように、単独の多孔質板１を鋳包んで多孔質体Ｓを形成してあってもよい。
尚、本発明の多孔質体形成方法によれば、多孔質板を縦配置にして鋳包むことが重要であるが、本発明の多孔質体に関しては、製造時における多孔質板１の姿勢は縦でも横でも斜めでもよい。
【００２９】
尚、上述のように、図面との対照を便利にするために符号を記したが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】多孔質体を斜め上方から見た斜視図
【図２】多孔質体の形成状況を示す側面視断面図と正面視断面図
【図３】別実施形態の多孔質板を示す斜視図
【図４】別実施形態の多孔質体の形成状況を示す正面視断面図
【図５】別実施形態の多孔質板の配置状況を示す正面視断面図
【図６】別実施形態の多孔質板の配置状況を示す斜め上方から見た斜視図
【図７】別実施形態の多孔質板の配置状況を示す斜め上方から見た斜視図
【図８】別実施形態の多孔質体を示す斜め上方から見た斜視図
【図９】別実施形態の多孔質体を示す斜め上方から見た斜視図
【図１０】別実施形態の多孔質体を示す斜め上方から見た斜視図
【図１１】別実施形態の多孔質体を示す斜め上方から見た斜視図
【図１２】開発段階に試作された多孔質体を示す側面視断面図
【図１３】開発段階に試作された多孔質体を示す側面視断面図
【符号の説明】
【００３１】
１      多孔質板
２      隙間
３ｒ    溶湯
４      鋳込み型
６      貫通穴
７      金属板
Ｋ      欠陥
Ｓ      多孔質体
Ｖ      鋳込み空間
【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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【図１２】
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【図１３】
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