(57)【要約】【課題】より小型な鋳造装置を提供することを課題とする。【解決手段】（ａ）において、鋳抜きピン作動用シリンダ７０は、冷却部材９０を介して固定型３０に設けられている。【効果】固定型３０から鋳抜きピン作動用シリンダ７０へ向かう熱は、冷却部材９０でほぼ遮断される。加えて、鋳抜きピン作動用シリンダ７０は、冷却部材９０で冷却される。鋳抜きピンを介して鋳抜きピン作動用シリンダ７０に伝わる熱は、冷却部材９０で冷却されるため、鋳抜きピン作動用シリンダ７０の温度上昇が抑制され、内蔵するシール部材７６、７７の温度上昇が抑制される。結果、シール部材７６、７７の劣化を防止することができる。また、鋳抜きピン作動用シリンダ７０を不必要に固定型３０から離す必要がないので、より小型の鋳造装置が提供される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に鋳抜きピンを備えた鋳造装置において、
前記鋳抜きピンを作動させる鋳抜きピン作動用シリンダが、この鋳抜きピン作動用シリンダのシール部を冷却する冷却部材を介して、前記金型に設けられていることを特徴とする鋳造装置。
【請求項２】
前記冷却部材は、前記金型側に取付けられていることを特徴とする請求項１記載の鋳造装置。
【請求項３】
前記鋳抜きピン作動用シリンダは、前記金型と、この金型を支持する金型支持部材との間に設けられていることを特徴とする請求項２記載の鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型に鋳抜きピンを備えた鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
金型に鋳抜きピンを備えた鋳造装置が知られている（例えば、特許文献１（図１０）参照。）。
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図９は従来の技術の基本原理を説明する図であり、鋳造装置２００では、固定型２０１と可動型２０２が型締めされ、キャビティ２０３に溶湯２０４が注入されている。加えて、可動型２０２に、２本の水平鋳抜きピン２０５が移動可能に設けられ、これらの水平鋳抜きピン２０５が溶湯２０４に浸されている。さらに、固定型２０１に、垂直鋳抜きピン２０６が移動可能に設けられ、この垂直鋳抜きピン２０６が溶湯２０４に浸されている。
【０００４】
垂直鋳抜きピン２０６は、型開き方向と交差して固定型２０１に設けられているので、製品離型前に後退させる必要がある。垂直鋳抜きピン２０６を後退させるために、固定型２０１に、垂直鋳抜きピン２０６を移動させる油圧シリンダ２０７が設けられている。
【０００５】
ところで、油圧シリンダ２０７は、固定型２０１に設けられているので、キャビティ２０３に溶湯２０４が注入されているとき、溶湯２０４の熱を受ける。この熱が、油圧シリンダ２０７のシール部２０８に備えるシール部材に伝わると、シール部材は劣化しやすくなる。シール部材の劣化は、シール部２０８からの油漏れを招く虞がある。対策として、油圧シリンダ２０７を固定型２０１から離した位置に配置することが考えられる。しかし、油圧シリンダ２０７のストロークが増加するため、鋳造装置２００が大型になる。
【０００６】
そこで、より小型な鋳造装置が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１０−０７１４５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、より小型な鋳造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、金型に鋳抜きピンを備えた鋳造装置において、前記鋳抜きピンを作動させる鋳抜きピン作動用シリンダが、この鋳抜きピン作動用シリンダのシール部を冷却する冷却部材を介して、前記金型に設けられていることを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明では、冷却部材は、金型側に取付けられていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明では、鋳抜きピン作動用シリンダは、金型と、この金型を支持する金型支持部材との間に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に係る発明では、鋳抜きピン作動用シリンダが冷却部材を介して金型に設けられている。金型から鋳抜きピン作動用シリンダへ向かう熱は、冷却部材でほぼ遮断される。加えて、鋳抜きピン作動用シリンダは、冷却部材で冷却される。鋳抜きピンを介して鋳抜きピン作動用シリンダに伝わる熱は、冷却部材で冷却されるため、鋳抜きピン作動用シリンダの温度上昇が抑制され、内蔵するシール部材の温度上昇が抑制される。結果、シール部材の劣化を防止することができる。また、鋳抜きピン作動用シリンダを不必要に金型から離す必要がないので、より小型の鋳造装置が提供される。
【００１３】
請求項２に係る発明では、冷却部材は、金型側に取付けられている。冷却部材は、金型と鋳抜きピン作動用シリンダとの間に設けられるため、冷却部材を金型に付設することや鋳抜きピン作動用シリンダに付設することができる。冷却部材に給水（液）ホースや排水（液）ホースを接続する場合には、冷却部材の取扱いが面倒になる。本発明では、金型に冷却部材を設けたので、鋳抜きピン作動用シリンダの脱着の際に、冷却部材を金型側に残すことができ、鋳造装置のメンテナンスが容易になる。
【００１４】
請求項３に係る発明では、鋳抜きピン作動用シリンダが金型と金型支持部材との間に設けられている。金型支持部材は、金型の背面を覆うため、金型支持部材と金型との間に空間があると、この空間は熱がこもりやすく高温になる。本発明では、このような空間に鋳抜きピン作動用シリンダを設けるが、この鋳抜きピン作動用シリンダは冷却部材で冷却されるため、熱の問題は解消される。すなわち、本発明によれば、熱がこもりやすい金型と金型支持部材の間に、鋳抜きピン作動用シリンダを設けることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る鋳造装置の断面図である。
【図２】固定型と冷却部材と鋳抜きピン作動用シリンダの分解図である。
【図３】固定型と冷却部材と鋳抜きピン作動用シリンダの組立図である。
【図４】図３の４−４線断面図である。
【図５】図３の５−５線断面図である。
【図６】固定型から鋳抜きピン作動用シリンダへの伝熱を説明する実施例と比較例の対比図である。
【図７】図４の変更例を示す図である。
【図８】図３の変更例を示す図である。
【図９】従来の技術の基本原理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。以下では型開きに沿う方向を前後、５つの鋳抜きピン作動用シリンダの並び方向を左右として説明する。
【実施例】
【００１７】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、鋳造装置１０は、金型支持部材２０に支持されている固定型３０と、この固定型３０に型締めされている可動型１１０とを備えている。
【００１８】
固定型３０の可動型１１０側に、キャビティ形成部材３１が取付けられている。金型支持部材２０と固定型３０に、プランジャで押された溶湯が通過する湯道３２が設けられている。固定型３０に、溶湯が通過するゲート３３を有するブシュ３４が取付けられている。溶湯は、ゲート３３を通過した後、キャビティ３５に注入される。
【００１９】
鋳造装置１０は、実施例では、エンジンのシリンダブロックを製作する装置である。キャビティ形成部材３１の前側面３６に、可動型１１０に向けて突出している半円断面状の凸部３７が設けられている。この凸部３７で、シリンダブロックのジャーナル軸受部を形成することができる。
【００２０】
加えて、固定型３０に、ボルト用鋳抜きピン３８が複数本移動可能に設けられ、これらのボルト用鋳抜きピン３８で、シリンダブロックのボルト用穴を形成することができる。また、固定型３０に、ジャケット用中子３９が複数個移動可能に設けられ、これらのジャケット用中子３９で、シリンダブロックのウォータジャケットを形成することができる。ボルト用鋳抜きピン３８及びジャケット用中子３９は、駆動部４１を起動させることにより、引抜きと押出しが可能となる。
【００２１】
さらに、固定型３０に、オイル通路用鋳抜きピン６０を作動させる鋳抜きピン作動用シリンダ７０（詳細後述）が、鋳抜きピン作動用シリンダ７０のシール部（詳細後述）を冷却する冷却部材９０（詳細後述）を介して設けられている。オイル通路用鋳抜きピン６０で、シリンダブロックに設けられるメインオイルギャラリに通じるオイル通路を形成することができる。
【００２２】
鋳抜きピン作動用シリンダ７０が固定型３０と金型支持部材２０との間に設けられている。金型支持部材２０は、固定型３０の背面を覆うため、金型支持部材２０と固定型３０との間に空間１１１があると、この空間１１１は熱がこもりやすく高温になる。本発明では、このような空間１１１に鋳抜きピン作動用シリンダ７０を設けるが、この鋳抜きピン作動用シリンダ７０は冷却部材９０で冷却されるため、熱の問題は解消される。すなわち、本発明によれば、熱がこもりやすい固定型３０と金型支持部材２０との間に、鋳抜きピン作動用シリンダ７０を設けることができる。次に冷却部材９０及び鋳抜きピン作動用シリンダ７０の取付構造を図２で説明する。
【００２３】
図２に示されるように、冷却部材９０は、固定型３０に設けた凹み部４５の底面４６に、複数本のボルト９１で取付けられる。
【００２４】
加えて、鋳抜きピン作動用シリンダ７０は、オイル通路用鋳抜きピン６０をキャビティ形成部材３１のピン用穴４７及び固定型３０のロッド用穴４８及び冷却部材９０のロッド用穴９２に挿入した状態で、固定型３０の平面部４９に、複数本のボルト７１で取付けられる。次に鋳抜きピン作動用シリンダ７０の詳細構造を図３で説明する。
【００２５】
図３に示されるように、鋳抜きピン作動用シリンダ７０は、固定型３０に複数本のボルト７１で留められているエンドカバー７９を備えるシリンダ部材７２と、このシリンダ部材７２に備えられエンドカバー７９と一体であるシリンダ部７３と、このシリンダ部７３に移動可能に設けられているピストン７４と、このピストン７４に取付けられているピストンロッド７５と、シリンダ部７３に取付けられピストンロッド７５の外周面に接触する油圧シール部材７６、７７を備えるヘッドカバー７８とからなる。すなわち、鋳抜きピン作動用シリンダ７０のシール部８１は、油圧シール部材７６、７７と、ヘッドカバー７８とで構成される。
【００２６】
エンドカバー７９に、油供給配管８２及び油戻し配管８３が接続されている。エンドカバー７９の上面に、ピストン７４が前端に位置していることを検出する第１センサ８４が設けられている。また、エンドカバー７９の上面に、ピストン７４が後端に位置していることを検出する第２センサ８５が支持部材８６を介して設けられている。第１センサ８４でオイル通路用鋳抜きピン６０が突出されていることを確認でき、第２センサ８５でオイル通路用鋳抜きピン６０が収納されていることを確認できる。なお、鋳抜きピン作動用シリンダ７０は高出力を有することが望まれるので、鋳抜きピン作動用シリンダ７０に油圧シリンダが好適である。
【００２７】
固定型３０に取付けられる冷却部材９０は、隙間９３を介して鋳抜きピン作動用シリンダ７０に隣接している。この隙間９３は、組付け誤差の吸収及び熱膨張差の吸収のために設けられる。若干の溶湯の熱が、冷却部材９０内を流れる冷却水（後述）で冷却されるので、冷却部材９０は、鋳抜きピン作動用シリンダ７０に対する断熱効果を発揮する。実施例では、冷却部材９０と鋳抜きピン作動用シリンダ７０の間に、隙間９３が設けられているので、更なる断熱効果の発揮が期待できる。なお、Ｈ１は隙間９３の大きさであり、Ｈ１が大きいほど断熱効果が高まる。
【００２８】
加えて、冷却部材９０は、固定型３０と鋳抜きピン作動用シリンダ７０との間に設けられるため、冷却部材９０を固定型３０に付設することができる。冷却部材９０に給水ホース（後述）や排水ホース（後述）を接続する場合には、冷却部材９０の取扱いが面倒になる。本発明では、固定型３０に冷却部材９０を設けたので、鋳抜きピン作動用シリンダ７０の脱着の際に、冷却部材９０を固定型３０側に残すことができ、鋳造装置（図１、符号１０）のメンテナンスが容易になる。なお、冷却部材９０の内部に通常冷却水を流すが、その他の冷却液を流してもよい。
【００２９】
さらに、固定型３０は、溶湯で加熱されるが、冷却部材９０が固定型３０に密着しているので、冷却損失を減らすことができる。冷却損失の減少により、固定型３０を効率よく冷却することができる。次に鋳抜きピン作動用シリンダの並びを図４で説明する。
【００３０】
図４に示されるように、エンドカバーが５つ左右方向に沿って並んでいる。５つのエンドカバーとは、左から右へ並んでいる、第１エンドカバー７９、第２エンドカバー１２１、第３エンドカバー１２２、第４エンドカバー１２３、第５エンドカバー１２４である。すなわち、５つの鋳抜きピン作動用シリンダが左右方向に沿って並んでいることになる。５つの鋳抜きピン作動用シリンダとは、左から右へ並んでいる、第１鋳抜きピン作動用シリンダ７０、第２鋳抜きピン作動用シリンダ１３１、第３鋳抜きピン作動用シリンダ１３２、第４鋳抜きピン作動用シリンダ１３３、第５鋳抜きピン作動用シリンダ１３４である。
【００３１】
そして、５つの鋳抜きピン作動用シリンダ７０、１３１、１３２、１３３、１３４の下方に、冷却部材９０が配置されている。冷却部材９０の右端後部に、給水ホース９４が設けられ、冷却部材９０の右端前部に、排水ホース９５が設けられている。次に冷却部材９０の詳細構造を図５で説明する。
【００３２】
図５に示されるように、冷却部材９０は、左右に延びている長方形の部材である。この冷却部材９０は、内部に設けられ給水ホース（図４、符号９４）に通じて左右に延びている第１通路９６と、内部に設けられ第１通路９６に通じて前後に延びている第２通路９７と、内部に設けられ第２通路９７及び排水ホース（図４、符号９５）に通じて左右に延びている第３通路９８とを備えている。
【００３３】
第１通路９６、第２通路９７、第３通路９８の順序に冷却水が流れることで、鋳抜きピン作動用シリンダ（図４、符号７０、１３１、１３２、１３３、１３４）の油圧シール部材（図３、符号７６、７７）を確実に冷却することができる。また、冷却部材９０は、長方形の部材であるから、冷却面積を大きく確保することができる。なお、実施例では、冷却部材９０にＵ字形の冷却回路を設けたが、冷却部材９０に自由な冷却回路を設けることは容易であるため、冷却回路の形状は任意に決めてよい。
【００３４】
加えて、固定型３０に、下方に凹んでいる５つの凹み部が設けられている。５つの凹み部とは、左から右へ並んでいる、第１凹み部４５、第２凹み部１４１、第３凹み部１４２、第４凹み部１４３、第５凹み部１４４である。これらの凹み部４５、１４１、１４２、１４３、１４４の各々は、右端を除いて円弧状に形成され、凹み部の円弧面同士が交わっている部位は、突起状に形成されている。
【００３５】
第１凹み部４５の前側円弧面１５１と第２凹み部１４１の前側円弧面１５２の頂点は、第１前側突起１５３であり、第１凹み部４５の後側円弧面１５４と第２凹み部１４１の後側円弧面１５５の頂点は、第１後側突起１５６である。また、第２凹み部１４１の前側円弧面１５２と第３凹み部１４２の前側円弧面１５７の頂点は、第２前側突起１５８であり、第２凹み部１４１の後側円弧面１５５と第３凹み部１４２の後側円弧面１５９の頂点は、第２後側突起１６１である。
【００３６】
第３凹み部１４２の前側円弧面１５７と第４凹み部１４３の前側円弧面１６２の頂点は、第３前側突起１６３であり、第３凹み部１４２の後側円弧面１５９と第４凹み部１４３の後側円弧面１６４の頂点は、第３後側突起１６５である。また、第４凹み部１４３の前側円弧面１６２と第５凹み部１４４の前側円弧面１６６の頂点は、第４前側突起１６７であり、第４凹み部１４３の後側円弧面１６４と第５凹み部１４４の後側円弧面１６８の頂点は、第４後側突起１６９である。
【００３７】
上述した第１前側突起１５３、第２前側突起１５８、第３前側突起１６３、第４前側突起１６７に、冷却部材９０の前側面９９を当て、第１後側突起１５６、第２後側突起１６１、第３後側突起１６５、第４後側突起１６９に、冷却部材９０の後側面１０１を当てる。すなわち、冷却部材９０が８個の突起１５３、１５６、１５８、１６１、１６３、１６５、１６７、１６９で案内されるので、冷却部材９０を凹み部４５、１４１、１４２、１４３、１４４に円滑に挿入することができる。
【００３８】
さらに、冷却部材９０は、８個の突起１５３、１５６、１５８、１６１、１６３、１６５、１６７、１６９に接触しているが、１０個の円弧面１５１、１５２、１５４、１５５、１５７、１５９、１６２、１６４、１６６、１６８と左端の円弧面１７１と右端の平面１７２には接触していない。冷却部材９０は、固定型３０に接触していない部位が多いと、冷却損失が少なくなるので、冷却効率の向上が期待できる。
【００３９】
以上に述べた鋳造装置１０の作用を次に述べる。
図６において、（ａ）は実施例であり、溶湯の熱は、矢印（１）のように固定型３０を介して、冷却部材９０の肉厚１０２に伝わる。しかし、冷却部材９０の通路９６、９８に冷却水１０３が流れているので、この冷却水１０３で熱が奪われる。つまり、溶湯の高熱が油圧シール部材７６、７７に直接伝わることがない。
【００４０】
加えて、溶湯の熱が矢印（２）のようにピストンロッド７５を介して、冷却部材９０の肉厚１０２に伝わる。しかし、冷却部材９０内の冷却水１０３で熱が奪われるため、ピストンロッド７５の温度上昇が抑制される。つまり、油圧シール部材７６、７７の温度上昇も抑制される。
【００４１】
（ｂ）は比較例であり、溶湯の熱が、矢印（３）のように固定型２０１を介して、油圧シール部材２０９、２１１に伝わっている。さらに、溶湯の熱が矢印（４）のように流れるので、ピストンロッド２１２の温度が上昇する。これでは、油圧シール部材２０９、２１１が溶湯の高熱により劣化する。
【００４２】
（ａ）において、鋳造装置（図１、符号１０）では、鋳抜きピン作動用シリンダ７０が冷却部材９０を介して固定型３０に設けられている。固定型３０から鋳抜きピン作動用シリンダ７０へ向かう熱は、冷却部材９０でほぼ遮断される。加えて、鋳抜きピン作動用シリンダ７０は、冷却部材９０で冷却される。鋳抜きピン（図３、符号６０）を介して鋳抜きピン作動用シリンダ７０に伝わる熱は、冷却部材９０で冷却されるため、鋳抜きピン作動用シリンダ７０の温度上昇が抑制され、内蔵するシール部材７６、７７の温度上昇が抑制される。結果、シール部材７６、７７の劣化を防止することができる。また、鋳抜きピン作動用シリンダ７０を不必要に固定型３０から離す必要がないので、より小型の鋳造装置が提供される。
【００４３】
加えて、冷却部材９０は、鋳抜きピン作動用シリンダ７０と固定型３０の間に設けられている。キャビティ（図１、符号３５）に注入された溶湯の熱は、冷却部材９０の内部を流れる冷却水１０３で冷却される。すなわち、冷却部材９０を設けることにより、溶湯から伝わる熱を確実に冷却できる。
【００４４】
さらに、鋳抜きピン作動用シリンダ７０のシール部８１は、冷却部材９０の内部を流れる冷却水１０３で冷却される。この冷却効果によって、溶湯の熱がシール部８１の油圧シール部材７６、７７に直接伝わることがないので、油圧シール部材７６、７７の劣化を防ぐことができる。油圧シール部材７６、７７の劣化防止が可能となり、鋳抜きピン作動用シリンダ７０のシール部８１から油漏れが発生することを防止できる。
【００４５】
油漏れを防止することで、油がキャビティ（図１、符号３５）側に流れ込むことがないので、鋳造品質への影響を回避できる。また、鋳造装置の稼働率が向上する。
【００４６】
そして、鋳造装置は、油圧シール部材７６、７７の冷却に冷却部材９０を用いるだけであり、構成が簡単である。簡単な構成で、油圧シール部材７６、７７を冷却し、鋳抜きピン作動用シリンダ７０の寿命を向上させることができる。また、冷却部材９０は板状部材であり、板状部材は市場で一般的に流通している材料であるため、安価である。つまり、安価な部材で冷却性能を発揮することができる。
【００４７】
これまでに説明した鋳造装置では、固定型３０に５つのエンドカバー（図４、符号７９、１２１、１２２、１２３、１２４）を各々取付ける構造を採用していた。ところで、冷却部材９０のメンテナンスが必要な場合、固定型３０から５つのエンドカバーを各々取外し、その後で固定型３０から冷却部材９０を外すことになる。したがって、冷却部材９０の取外し作業は手間が掛かる。メンテナンス時の作業工数の削減を目指すには、取外し作業は少ない方が好ましい。そこで、少ない取外し作業で冷却部材９０を取出すことができる例を次に説明する。
【００４８】
図７において、図４と共通の構造は符号を流用して詳細な説明を省略する。主たる変更点は、エンドカバーを分割形から一体形に変更したことである。
【００４９】
エンドカバー１８０は、５つの鋳抜きピン作動用シリンダ７０、１３１、１３２、１３３、１３４の共通エンドカバーである。つまり、冷却部材９０のメンテナンスが必要なとき、固定型３０からエンドカバー１８０を取外し、その後に固定型３０から冷却部材９０を取外せばよい。したがって、冷却部材９０のメンテナンス時の作業工数を削減できる鋳造装置（図１、符号１０）を提供することができる。
【００５０】
上記のようにエンドカバーを分割形から一体形に変更することで、冷却部材のメンテナンス時の作業工数を削減することができた。冷却部材のメンテナンス時の作業工数を更に削減できれば、メンテナンス費用の大幅な減少が期待できる。そこで、冷却部材のメンテナンス時の作業工数を更に削減できる例を次に説明する。
【００５１】
図８において、図３と共通の構造は符号を流用して詳細な説明を省略する。主たる変更点は、鋳抜きピン作動用シリンダに冷却部材を取付けたことである。なお、エンドカバーは一体形であるものとする。
【００５２】
第１鋳抜きピン作動用シリンダ７０に冷却部材１９０が取付けられている。
加えて、第２鋳抜きピン作動用シリンダ（図４、符号１３１）及び第３鋳抜きピン作動用シリンダ（図４、符号１３２）及び第４鋳抜きピン作動用シリンダ（図４、符号１３３）及び第５鋳抜きピン作動用シリンダ（図４、符号１３４）にも、冷却部材１９０が取付けられている。
【００５３】
冷却部材１９０のメンテナンスが必要なとき、一体形のエンドカバー（図７、符号１８０）を固定型３０から取外すだけで、冷却部材９０を取出すことができる。エンドカバーを固定型から取外した後に、冷却部材を固定型から別途取出す必要がないため、冷却部材９０の取外しの作業工数を削減できる。したがって、メンテナンス費用の大幅な減少が期待できる。なお、Ｈ２は隙間１９３の大きさである。
【００５４】
尚、本発明に係る鋳造装置は、実施の形態ではエンジンのシリンダブロックの製作に適用したが、ポンプケーシングや圧縮機ケーシングにも適用可能であり、一般の機械に適用することは差し支えない。
加えて、本発明に係る冷却部材は、実施の形態では板状部材としたが、管状部材を適用してもよい。管状部材（例えばパイプ）を用いれば、冷却回路をより自由に作ることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明の鋳造装置は、シリンダブロックの製作に好適である。
【符号の説明】
【００５６】
１０…鋳造装置、２０…金型支持部材、３０…金型、６０…鋳抜きピン、７０…鋳抜きピン作動用シリンダ、８１…シール部、９０…冷却部材。
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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