(57)【要約】      （修正有）【課題】傾動式の鋳造方法において、鋳物製品の酸化皮膜や製品内部に巣が発生するのを防止し、鋳造品の品質向上を図ることが出来るタイヤ成型用金型の製造装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】タイヤ成型用金型は、鋳造品を成型する鋳造枠１と、この鋳造枠の湯道３に隣接して設置されたアルミニュウム等の溶融金属Ｗを溜める容器状の湯溜め装置２とから構成され、鋳造枠及び湯溜め装置を所定の角度傾動させて湯溜め装置内の溶融金属を鋳造枠の湯道を介して鋳造枠内の空洞部４に注入充填させて鋳造品を製造するものである。湯溜め装置の底面に、油圧シリンダー、駆動モータ等の昇降駆動装置５を設置し、この昇降駆動装置を駆動させて湯溜め装置を昇降可能に構成し、湯溜め装置の少なくとも傾動開始時に、鋳造枠の湯道の下部３ａと湯溜め装置内の溶融金属の湯面Ｗｈとの距離ｘが常に一定以内となるように湯溜め装置の上下位置を調整する。【選択図】図１
2012024807.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造枠と、この鋳造枠の湯道に隣接して設置された溶融金属を溜める湯溜め装置とから成り、前記鋳造枠及び湯溜め装置を所定の角度傾動させて湯溜め装置内の溶融金属を前記鋳造枠の湯道を介して鋳造枠内に注入充填させるタイヤ成型用金型の鋳造装置において、
前記湯溜め装置を昇降駆動装置を介して昇降可能に構成すると共に、湯溜め装置の少なくとも傾動開始時に、鋳造枠の湯道の下部と湯溜め装置の溶融金属の湯面との距離を常に一定以内となるように湯溜め装置の上下位置を調整するようにしたことを特徴とするタイヤ成型用金型の鋳造装置。
【請求項２】
前記鋳造枠の湯道側壁部分の溶融金属に接触する部位を、耐火性物質により構成した請求項１に記載のタイヤ成型用金型の鋳造装置。
【請求項３】
前記湯溜め装置の上部に、湯溜め装置の昇降駆動装置に接続し、かつ湯溜め装置内の溶融金属の湯量を検出する非接触式の湯量検出装置を設置し、前記湯溜め装置内の溶融金属の湯量に応じて前記昇降駆動装置を作動させ、鋳造枠の湯道の下部と湯溜め装置の溶融金属の湯面との距離を常に一定以内となるように制御した請求項１または２に記載のタイヤ成型用金型の鋳造装置。
【請求項４】
鋳造枠及び湯溜め装置を所定の角度傾倒させて湯溜め装置内の溶融金属を前記鋳造枠の湯道を介して鋳造枠内に注入充填させるタイヤ成型用金型の鋳造方法において、
前記湯溜め装置の少なくとも傾動開始時に、鋳造枠の湯道の下部と湯溜め装置の溶融金属の湯面との距離を常に一定以内となるように湯溜め装置の上下位置を昇降駆動装置を介して調整し、前記湯溜め装置内の溶融金属の湯量に左右されることなく出湯角度を調整することを特徴とするタイヤ成型用金型の鋳造方法。
【請求項５】
前記鋳造枠の湯道側壁部分の溶融金属に接触する部位を耐火性物質により構成し、湯溜め装置の傾動開始時または注湯開始時に耐火性物質により溶融温度の低下を防止する請求項４に記載のタイヤ成型用金型の鋳造方法。
【請求項６】
湯溜め装置の上部に、湯溜め装置内の溶融金属の湯量を検出する非接触式の湯量検出装置を設置し、この湯量検出装置により湯溜め装置内の溶融金属の湯量を検出し、検出装置により湯溜め装置の傾動開始時または注湯開始時における湯量に応じて湯溜め装置の昇降駆動装置を作動させ、鋳造枠の湯道の下部と湯溜め装置の溶融金属の湯面との距離を常に一定以内となるように制御することを特徴とするタイヤ成型用金型の鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、タイヤ成型用金型の製造装置及びその製造方法にに係わり、更に詳しくは石膏鋳造法による、タイヤ成型用金型の鋳造品の品質の向上を図ることが出来るタイヤ成型用金型の製造装置及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、石膏鋳造法による、タイヤ成型用金型の鋳造方法としては、図５（ａ）〜（ｃ）に示すように、タイヤ成型用金型の鋳造枠１に隣接してアルミニュウム等の溶融金属Ｗを収容する容器状の湯溜め装置２を水平（０°）に設置し（図５（ａ））、この湯溜め装置２にアルミ溶融金属Ｗを収容した後、鋳造枠１及び湯溜め装置２を徐々に傾動させて（図５（ｂ））、湯溜め装置２内のアルミ溶融金属Ｗを鋳造枠１の湯道３から鋳造枠１内の空洞部４内に注入充填させ、鋳造枠１及び湯溜め装置２が略９０°（水平な設置面に対して鉛直向き）になった時（図５（ｃ））に注入充填を完了させる傾動式鋳造方法（重力式鋳造方法）が行われている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
そして、上記のような方法により鋳造枠１内にアルミ溶融金属Ｗを注入充填させる際、充填速度が速いと鋳物品質が低下しまうと言う問題があった。即ち、アルミ溶融金属Ｗは湯溜め装置２内から鋳造枠１の湯道３を通り、製品部分に充填されるのであるが、アルミ溶融金属Ｗの充填速度が速いと酸化皮膜や製品内部に巣（空洞部）が発生し、特に酸化し易いアルミ材料（ＡＣ７Ａ）では、酸化皮膜の不具合が顕著である。
【０００４】
しかしながら、このような鋳造枠１及び湯溜め装置２の傾動速度たけでは、充填速度を調整しきれない場合があり、例えば、図６（ａ），（ｂ）に示すように、湯溜め装置２内のアルミ溶融金属Ｗの溶湯量が多い時には、最初から傾動角度α（出湯角度）をそれほど大きくしなくても鋳造枠１の湯道３にはアルミ溶融金属Ｗが徐々に落下して充填されるが、図７（ａ），（ｂ）に示すように、湯溜め装置２内のアルミ溶融金属Ｗの溶湯量が少ない時には、水位が低く、湯溜め装置２内からの傾動角度α（出湯角度）が大きくなり、傾動速度を遅くしても鋳造枠１の湯道３内の落下速度が上がり、鋳造枠１内への充填速度が速くなって上述したような鋳物品質が低下しまうと言う問題があった。
【０００５】
一般に湯溜め装置２内からの傾動角度α（出湯角度）は、２０°以下が好ましいとされている。それぞれの湯量に対応した湯溜め装置２の製作が必要になるが、モールドの種類（サイズ）は多数あるため、それに対応して鋳造枠も多種類存在する。この結果、湯溜め装置２の数も増加する傾向にあり、共用化が望まれている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２９１０２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
この発明はかかる従来の課題に着目し、傾動式の鋳造方法において、湯溜め装置内の溶湯量に関係なく湯溜め装置内からの出湯する角度を一定にして鋳物製品の酸化皮膜や製品内部に巣が発生するのを防止し、タイヤ成型用金型の鋳造品の品質の向上を図ることが出来るタイヤ成型用金型の製造装置及びその製造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明は上記目的を達成するため、この発明のタイヤ成型用金型の鋳造装置は、湯溜め装置を昇降駆動装置を介して昇降可能に構成すると共に、湯溜め装置の少なくとも傾動開始時に、鋳造枠の湯道の下部と湯溜め装置の溶融金属の湯面との距離を常に一定以内となるように湯溜め装置の上下位置を調整するようにしたことを要旨とするものである。
【０００９】
ここで、前記鋳造枠の湯道側壁部分の溶融金属に接触する部位を、耐火性物質により構成し、また前記湯溜め装置の上部に、湯溜め装置の昇降駆動装置に接続し、かつ湯溜め装置内の溶融金属の湯量を検出する非接触式の湯量検出装置を設置し、前記湯溜め装置内の溶融金属の湯量に応じて前記昇降駆動装置を作動させ、鋳造枠の湯道の下部と湯溜め装置の溶融金属の湯面との距離を常に一定以内となるように制御したことを要旨とするものである。
【００１０】
また、この発明のタイヤ成型用金型の鋳造方法は、湯溜め装置の少なくとも傾動開始時に、鋳造枠の湯道の下部と湯溜め装置の溶融金属の湯面との距離を常に一定以内となるように湯溜め装置の上下位置を昇降駆動装置を介して調整し、前記湯溜め装置内の溶融金属の湯量に左右されることなく出湯角度を調整することを要旨とするものである。
【００１１】
ここで、前記鋳造枠の湯道側壁部分の溶融金属に接触する部位を耐火性物質により構成し、湯溜め装置の傾動開始時または注湯開始時に耐火性物質により溶融温度の低下を防止し、また前記湯溜め装置の上部に、湯溜め装置内の溶融金属の湯量を検出する非接触式の湯量検出装置を設置し、この湯量検出装置により湯溜め装置内の溶融金属の湯量を検出し、検出装置により湯溜め装置の傾動開始時または注湯開始時における湯量に応じて湯溜め装置の昇降駆動装置を作動させ、鋳造枠の湯道の下部と湯溜め装置の溶融金属の湯面との距離を常に一定以内となるように制御することを要旨とするものである。
【発明の効果】
【００１２】
この発明は上記のように構成したので、以下のような優れた効果を奏するものである。（ａ）．湯溜め装置を昇降駆動装置を介して昇降可能に構成すると共に、湯溜め装置の少  なくとも傾動開始時に、鋳造枠の湯道の下部と湯溜め装置の溶融金属の湯面との距離を  常に一定以内となるように湯溜め装置の上下位置を調整するようにしたので、湯溜め装  置内の溶湯量に関係なく出湯する角度を一定に制御することが出来、この結果、鋳物製  品の酸化皮膜や製品内部に巣が発生するのを防止し、タイヤ成型用金型の鋳造品の品質  の向上を図ることが出来る効果がある。
（ｂ）．鋳造枠の種類に応じて湯溜め装置を数多く準備する必要がなく、コストダウンを  図ることが出来る効果がある。
（ｃ）．湯溜め装置内の溶湯量を非接触式の湯量検出装置により検出して、湯溜め装置の  傾動開始時または注湯開始時における湯量に応じて湯溜め装置の昇降駆動装置を作動さ  せ、鋳造枠の湯道の下部と湯溜め装置の溶融金属の湯面との距離を常に一定以内となる  ように制御するので、湯溜め装置の出湯する角度を人手を介することなく正確に制御で  き、鋳物品質の低下を防止することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】この発明を実施したタイヤ成型用金型の湯溜め装置内の溶湯量が多い時の断面説明図である。
【図２】この発明を実施したタイヤ成型用金型の湯溜め装置内の溶湯量が少ない時の断面説明図である。
【図３】この発明の第２実施形態を示すタイヤ成型用金型の断面図である。
【図４】この発明の第３実施形態を示すタイヤ成型用金型の断面図である。
【図５】（ａ）〜（ｃ）は、従来の傾動式鋳造方法（重力鋳造方法）の工程説明図である。
【図６】（ａ），（ｂ）は、従来の溶湯量が多い時の傾動式鋳造方法の説明図である。
【図７】（ａ），（ｂ）は、従来の溶湯量が少ないの傾動式鋳造方法の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。なお、従来例と同一構成要素は同一符号を付して説明は省略する。
【００１５】
図１は、この発明を実施したタイヤ成型用金型の湯溜め装置２の溶湯量が多い時の湯溜め装置の断面説明図、図２はこの発明を実施したタイヤ成型用金型の湯溜め装置内の溶湯量が少ない時の断面説明図を示し、前記タイヤ成型用金型は、鋳造品を成型する鋳造枠１と、この鋳造枠１の湯道３に隣接して設置されたアルミニュウム等の溶融金属Ｗを溜める容器状の湯溜め装置２とから構成され、前記鋳造枠１及び湯溜め装置２を所定の角度傾動させて湯溜め装置２内の溶融金属Ｗを前記鋳造枠１の湯道３を介して鋳造枠１内の空洞部４に注入充填させて鋳造品を製造するものである。
【００１６】
この発明の実施形態では、前記湯溜め装置２の底面に、油圧シリンダー、駆動モータ等の昇降駆動装置５を設置し、この昇降駆動装置５を駆動させて前記湯溜め装置２を昇降可能に構成するものである。
【００１７】
即ち、湯溜め装置２の少なくとも傾動開始時に、鋳造枠１の湯道３の下部３ａと湯溜め装置２内の溶融金属Ｗの湯面Ｗｈとの距離ｘを常に一定以内、例えば、４０ｍｍ以内、好ましくは２０〜３０ｍｍ以内となるように湯溜め装置２の上下位置を調整するようにしたものである。
【００１８】
湯道３の下部３ａと湯溜め装置２内の溶融金属Ｗの湯面Ｗｈとの距離ｘが４０ｍｍを超えると、湯溜め装置２の傾動角度α（出湯角度）が大きくなり、溶融金属Ｗの落下速度が上がり、鋳造枠１内への充填速度が速くなって鋳物品質が低下しまうと言う問題があり、また距離ｘが２０ｍｍ未満であると、湯道３の下部３ａと湯溜め装置２内の湯面Ｗｈが近くになり過ぎて湯溜め装置２に溶融金属を注ぐ時に、入れ過ぎると湯道３に流れ込んでしまうと言う不具合が発生するからである。
【００１９】
従って、距離ｘは鋳物品質を考慮した場合、２０〜３０ｍｍ以内となるように設定したり調整するのが好ましい。
【００２０】
次に、図３はこの発明の第２実施形態を示すタイヤ成型用金型の断面図を示し、この実施形態は、前記鋳造枠１の湯道３の側壁部分の溶融金属Ｗに接触する部位３ｘを、アルミナシリカ系セラミックファイバー等の耐火性物質６により構成したものである。
【００２１】
即ち、溶融金属Ｗが金属製の鋳造枠１に触れると溶融温度が低下し、溶融金属Ｗの充填時等に不具合の要因となるため、溶融金属Ｗと接触する鋳造枠１の側壁部分を保温性のある耐火物を設置することで鋳造時における不具合を未然に防止している。
【００２２】
なお、金属製の鋳造枠１の溶融金属Ｗと接触する部位にアルミ鋳造用塗型材を所定の厚さ塗布することで溶湯の凝固速度の調整等の効果を発揮することも出来る。
【００２３】
塗型材の成分としては、例えば、ケイ酸ソーダ：１５〜２０％、バーミキュライト：３〜８％、マイカ：８〜１３％、ベントナイト：１〜５％、純粋：６５〜７０％である。
【００２４】
図４は、この発明の第３実施形態を示すタイヤ成型用金型の断面図を示し、この実施形態は、前記湯溜め装置２の上部に、前記昇降駆動装置５に接続し、かつ湯溜め装置２内の溶融金属Ｗの湯量を検出する湯量水位センサー等の非接触式の湯量検出装置７を設置し、この湯量検出装置７は、光線またはレーザー光Ｑ等を溶融金属Ｗの湯面Ｗｈに照射させてその反射光Ｑから距離を演算し、湯量水位を検出するもので、この湯量検出装置７で検出した値に基づき、出力信号を昇降駆動装置５に出力して、湯溜め装置２内の溶融金属Ｗの湯量に応じて前記昇降駆動装置５を作動させ、鋳造枠１の湯道３の下部３ａと湯溜め装置２内の溶融金属Ｗの湯面Ｗｈとの距離ｘを常に一定以内（４０ｍｍ以内）となるように制御するものである。
【００２５】
この発明は、上記のように構成され、鋳造枠１及び湯溜め装置２を所定の角度傾倒させて湯溜め装置２内の溶融金属Ｗを前記鋳造枠１の湯道３を介して鋳造枠１内に注入充填させる際、即ち、湯溜め装置２の少なくとも傾動開始時に、鋳造枠１の湯道３の下部３ａと湯溜め装置２の溶融金属Ｗの湯面Ｗｈとの距離ｘを常に４０ｍｍ以内、好ましくは、２０〜３０ｍｍ以内となるように湯溜め装置２の上下位置を昇降駆動装置５を作動させて調整し、前記湯溜め装置２内の溶融金属Ｗの湯量に左右されることなく傾動角度α（出湯角度）を調整する鋳造方法である。
【００２６】
これにより、湯溜め装置２内の溶湯量に関係なく出湯する角度（出湯角度α）を一定に制御することが出来る結果、鋳物製品の酸化皮膜や製品内部に巣が発生するのを防止し、タイヤ成型用金型の鋳造品の品質の向上を図ることが出来るものである。
【００２７】
また、この発明では湯溜め装置２内の溶湯量を非接触式の湯量検出装置７により検出して、湯溜め装置２の傾動開始時または注湯開始時における湯量に応じて湯溜め装置２の昇降駆動装置５を作動させ、鋳造枠１の湯道３の下部３ａと湯溜め装置２の溶融金属Ｗの湯面Ｗｈとの距離ｘをを常に一定以内となるように制御するので、湯溜め装置２の出湯する角度αを人手を介することなく正確に制御でき、鋳物品質の低下を防止することが出来るのである。
【００２８】
また、この実施形態では、溶融金属Ｗと接触する鋳造枠１の側壁部分を保温性のある耐火物を設置することで鋳造時における不具合を未然に防止している。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
この発明では、特に傾動式重力鋳造装置や鋳造方法において、湯溜め装置２内の溶湯量に関係なく出湯する角度（出湯角度α）を一定に制御して、鋳物製品の酸化皮膜や製品内部に巣が発生するのを防止し、タイヤ成型用金型の鋳造品の品質の向上を図ることが出来るものである。
【符号の説明】
【００３０】
１  タイヤ成型用金型の鋳造枠
２  湯溜め装置
３  湯道
３ａ  湯道の下部
４  空洞部
５  昇降駆動装置
６  耐火性物質
７  湯量検出装置
Ｗ  溶融金属
α  傾動角度（出湯角度）
Ｗｈ  湯面
ｘ  距離
Ｑ  反射光
【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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