(57)【要約】      （修正有）【課題】非金属製の材料で形成される中子の間に溶湯を流す鋳造装置について、鋳造部品に鋳巣による鋳造欠陥が発生しないようにする。【解決手段】金属製の材料で形成される主型３内に非金属製の材料で形成される第１中子７と第２中子８とを配置し、第１中子７によって底壁９と天井壁１０と側壁１１とで囲まれる第１空間部１７を鋳造部品２内に形成する一方、第２中子８によってその底面２７が天井壁の外側面と接するとともにこの底面より開口が狭い開口部をこの底面と反対側に備える袋状の第２空間部１８を鋳造部品内に形成する鋳造装置１において、第２中子８は底面２９と反対側の面が主型３と接触しており、その内部に一端が主型と接触する面に開口し、他端が底面２７に開口する貫通穴３０を備え、貫通穴内に溶湯の熱を主型３に伝える伝熱部材３１を配置したことを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属製の材料で形成される主型内に非金属製の材料で形成される第１中子と第２中子とを配置し、前記第１中子によって底壁と天井壁と側壁とで囲まれる第１空間部を鋳造部品内に形成する一方、前記第２中子によってその底面が前記天井壁の外側面と接するとともにこの底面より開口が狭い開口部をこの底面と反対側に備える袋状の第２空間部を前記鋳造部品内に形成する鋳造装置において、前記第２中子は前記底面と反対側の面が前記主型と接触しており、その内部に一端が前記主型と接触する面に開口し、他端が前記底面に開口する貫通穴を備え、前記貫通穴内に溶湯の熱を主型に伝える伝熱部材を配置したことを特徴とする鋳造装置。
【請求項２】
前記伝熱部材を前記主型と一体に形成したことを特徴とする請求項１に記載の鋳造装置。
【請求項３】
前記天井壁は前記第１空間部内に突出するボス部を備え、前記貫通穴と前記伝熱部材とを前記ボス部の裏側に接触させたことを特徴とする請求項１に記載の鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は鋳造装置に係り、特に、２つの中子間の溶湯の熱を逃がして凝固遅れによる鋳巣の発生を防止した鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の鋳造装置には、図６に示すものがある。図６において、１０１は鋳造装置、１０２は鋳造部品である。鋳造装置１０１は、金属製の材料で形成される主型１０３として上型１０４、下型１０５、横型１０６を備え、主型１０２内に非金属製の材料で形成される第１中子１０７と第２中子１０８とを配置し、主型１０３内に溶湯を流し込んで鋳造部品１０２を成形する。
鋳造部品１０２内には、第１中子１０７によって第１空間部１０９を形成する一方、第２中子１０８によって第２空間部１１０を形成している。第１空間部１０９は、底壁１１１と天井壁１１２と側壁１１３とで囲まれている。第２空間部１１０は、底面１１４と上面１１５と横面１１６とを有し、底面１１４が第１空間部１０９の上方に配置される天井壁１１２の外側面と接するとともに、この底面１１４と反対側（上側）の上面１１５に底面１１４より開口が狭い開口部１１７を備える袋状に形成されている。前記開口部１１７は、上側に延びて鋳造部品１０２の外側面に開口している。開口部１１７は、上型１０４の下面に形成した第２空間部１１０の上面１１５に達する突出部１１８によって形成される。
この鋳造装置１０１は、鋳造部品１０２の内部に第１空間部１０９と第２空間部１１０とを形成するために、主型１０３内に第１空間部１０９と第２空間部１１０とに対応する形状の第１中子１０７と第２中子１０８とをそれぞれ配置している。鋳造部品１０２は、第１空間部１０９を囲む天井壁１１２の下面に、第１空間部１０９内に突出するボス部１１９を備えている。ボス部１１９には、鋳造後の機械加工によりオイル通路１２０を形成する。
この鋳造装置１０１によって鋳造される鋳造部品１０２の第１空間部１０９と第２空間部１１０との間は、第１中子１０７と第２中子１０８とに挟まれている。この第１中子１０７と第２中子１０８とに挟まれている部分の溶湯、特にボス部１１９の溶湯は冷却が難しく、鋳巣が発生し易くなる。このため、鋳造部品１０２は、鋳巣発生（鋳造欠陥）により品質が安定しないという問題がある。
【０００３】
構造欠陥の解消を図った鋳造装置としては、両側縁部が外部に突出するように中子に予め設置された板状部材を鋳包み成型する鋳造装置であって、板状部材の近傍に複数の凝固調整用インサートを配置し、凝固調整用インサート内に制御手段によって冷媒を流通させて溶湯を冷却し、板状部材近傍の溶湯の凝固を促進することで、板状部材の位置ズレなどを抑えて品質向上を図り、また、中子の割れに起因するバリの発生箇所を限定的にしたものがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１１８８６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記特許文献１では、鋳造部品の鋳造後に凝固調整用インサートを引き抜かなければならないため、引き抜き跡が残る問題がある。また、特許文献１は、凝固調整用インサート内に冷媒を流通させるパイプを設け、制御装置により温度を制御しているため、構造が複雑になる問題がある。
【０００６】
この発明は、非金属製の材料で形成される中子の間に溶湯を流す鋳造装置について、鋳造部品に鋳巣による鋳造欠陥が発生しないようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、金属製の材料で形成される主型内に非金属製の材料で形成される第１中子と第２中子とを配置し、前記第１中子によって底壁と天井壁と側壁とで囲まれる第１空間部を鋳造部品内に形成する一方、前記第２中子によってその底面が前記天井壁の外側面と接するとともにこの底面より開口が狭い開口部をこの底面と反対側に備える袋状の第２空間部を前記鋳造部品内に形成する鋳造装置において、前記第２中子は前記底面と反対側の面が前記主型と接触しており、その内部に一端が前記主型と接触する面に開口し、他端が前記底面に開口する貫通穴を備え、前記貫通穴内に溶湯の熱を主型に伝える伝熱部材を配置したことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
この発明の鋳造装置は、伝熱部材を通して第１中子と第２中子との間に流入した溶湯の熱を主型へ逃すことができ、第１中子と第２中子とに挟まれる溶湯の凝固が遅れて鋳巣が発生することを阻止できる。
また、この発明の鋳造装置は、溶湯の温度が高い領域に合わせて貫通穴と伝熱部材の径や断面形状を適宜変更することで溶湯の冷却範囲を自由に設定でき、鋳巣が発生することを阻止できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は鋳造装置の断面図である。（実施例）
【図２】図２は鋳造部品の平面図である。（実施例）
【図３】図３は鋳造部品の側面図である。（実施例）
【図４】図４は鋳造部品の断面図である。（実施例）
【図５】図５は鋳造装置の断面図である。（変形例）
【図６】図６は鋳造装置の断面図である。（従来例）
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【実施例】
【００１１】
図１〜図４は、この発明の実施例を示すものである。図１において、１は鋳造装置、２は鋳造部品である。鋳造装置１は、金属製の材料で形成される主型３として上型４、下型５、横型６を備え、主型２内に非金属製の材料で形成される第１中子７と第２中子８とを配置し、主型３内に溶湯を流し込んで鋳造部品２を成形する。鋳造部品２には、例えば図２〜図４に示すように、エンジンのシリンダヘッドがある。シリンダヘッドは、底壁９、天井壁１０、側壁１１を有し、底壁９、天井壁１０、側壁１１の間にウォータジャケット１２、カム室１３、点火プラグ用孔部１４を備え、また、底壁９に燃焼室１５を備え、天井壁１０に砂抜き穴１６を備えている。
シリンダヘッドとなる鋳造部品２内には、図１に示すように、第１中子７によってウォータジャケット１２とするための第１空間部１７を形成する一方、第２中子８によってカム室１３下部とするための第２空間部１８を形成している。第１空間部１７は、底壁９と天井壁１０と側壁１１とで囲まれている。第２空間部１８は、底面１９と上面２０と横面２１とを有し、底面１９が第１空間部１７を囲む天井壁１０の外側面（上面）と接するとともに、この底面１９と反対側（上側）の上面２０に底面１９より開口が狭い開口部２２を備える袋状に形成されている。開口部２２は、カム室１４上部を構成するための空間であり、上側に延びて鋳造部品２の外側面（上面）に開口している。開口部２２は、上型４の底面２３から第２空間部１８の上面２０まで達するように突出させた突出部２４によって形成される。
鋳造装置１は、鋳造部品２の内部に第１空間部１７と第２空間部１８とを形成するために、主型３内に第１空間部１７と第２空間部１８とに対応する形状の第１中子７と第２中子８とをそれぞれ配置している。鋳造部品２は、第１空間部１７を囲む天井壁１０の下面に、第１空間部１７内に突出するボス部２５を備えている。ボス部２５には、鋳造後の機械加工によりオイル通路２６を形成する。
鋳造部品２の第２空間部１８を形成する第２中子８は、底面２７と反対側の面（上面）２８が、主型３を形成する上型４に設けた突出部２４の底面２９と接触している。第２中子８の内部には、一端が上型４の突出部２４の底面２９と接触する面２８に開口し、他端が底面２７に開口する貫通穴３０を備えている。貫通穴３０内には、溶湯の熱を上型４の突出部２４に伝える伝熱部材３１を配置している。伝熱部材３１は、主型３を形成する上型４に設けた突出部２４に一体に形成している。
【００１２】
この鋳造装置１は、鋳造の際に第１中子７と第２中子８との間に流入した溶湯の熱を、第２中子８の貫通穴３０内に配置した伝熱部材３１を通して主型３を形成する上型４へ逃すことができる。これにより、第１中子７と第２中子８とに挟まれる溶湯の凝固を促進することができ、溶湯の凝固が遅れて鋳巣が発生することを阻止できる。
また、この鋳造装置１は、溶湯の温度が高い領域に合わせて貫通穴３０と伝熱部材３１の径や断面形状を適宜変更することで、溶湯の冷却範囲を自由に設定できる。これにより、鋳造部品２の内部構造に応じて、溶湯の熱を適切に逃がすことができ、鋳巣が発生することを阻止できる。
さらに、この鋳造装置１は、伝熱部材３１を上型４と一体に形成したことで、伝熱部材３１を第２中子８に予め取り付ける必要が無くなるため、第２中子８の製造性を向上できる。
また、鋳造部品２の第１空間部１７を囲む天井壁１０は、第１空間部１７内に突出するボス部２５を備えている。鋳造装置１は、第２中子８の底面２７に開口する貫通穴３０と貫通穴３０内に配置した伝熱部材３１を、ボス部２５の裏側となる天井壁１０の外側面（上面）に接触させている。
これにより、この鋳造装置１は、天井壁１１に、天井壁１１より肉厚が厚く、溶湯の凝固が遅れやすいボス部２５を備えている場合、このボス部２５を形成する溶湯の冷却を促進でき、鋳巣が発生することを阻止できる。
図５は、鋳造装置１の変形例を示すものである。上述実施例においては、伝熱部材３１を主型３を形成する上型４の突出部２４に一体に形成したが、図５に示すように、伝熱部材３１を突出部２４と別体に形成することもできる。この場合は、伝熱部材３１の熱伝導率を適宜変更することで、溶湯の冷却範囲を自由に設定できる。これにより、鋳造部品２の内部構造に応じて、溶湯の熱を適切に逃がすことができ、鋳巣が発生することを阻止できる。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
この発明は、鋳造部品に鋳巣による鋳造欠陥が発生しないようにするものであり、エンジン部品に限らず、各種の鋳造部品の鋳造に応用が可能である。
【符号の説明】
【００１４】
１  鋳造装置
２  鋳造部品
３  主型
４  上型
５  下型
６  横型
７  第１中子
８  第２中子
９  鋳造部品２の底壁
１０  鋳造部品２の天井壁
１１  鋳造部品２の側壁
１７  第１空間部
１８  第２空間部
１９  第２空間部１８の底面
２０  第２空間部１８の上面
２１  第２空間部１８の横面
２２  開口部
２３  上型４の底面
２４  突出部
２５  ボス部
２７  第２中子８の底面２７
２８  第２中子８の底面２７と反対側の面
２９  突出部２４の底面
３０  貫通穴
３１  伝熱部材
【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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