(57)【要約】【課題】水平方向に分割されている中子上型と中子下型からなる中子造型用金型の中子造型用のキャビティに、樹脂含有の中子砂を吹き込んで複数の中子を造型する際、隣り合う中子下型の間のクリアランスに中子砂が堆積・固着することを防止すること。【解決手段】隣り合う中子下型７、９間のクリアランス２０の下方に配置されている下ダイベース５に、クリアランス幅と同等の幅、クリアランス長と同等の長さに形成された細い長尺状の貫通孔５１を、下ダイベース５の厚さ方向に沿って貫通するように設ける。これにより、中子造型時に不要な中子砂が貫通孔５１から常時排出され、中子砂がクリアランスに堆積・固着することを防止できる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上ダイベースに固定される中子上型と下ダイベースに固定される中子下型とを備え、中子上型と中子下型との間に形成したキャビティに中子砂を吹き込み充填して中子を造型する中子造型用金型において、
前記中子下型を固定する下ダイベースに、中子砂を排出させる貫通孔を形成したことを特徴とする中子造型用金型。
【請求項２】
上ダイベースに固定される一対の中子上型と下ダイベースに固定される一対の中子下型とを備え、対となる中子上型と中子下型との間に形成した各キャビティに中子砂を吹き込み充填して中子を造型する中子造型用金型において、
一対の中子下型を所定のクリアランスを有するように配置した下ダイベースに、両中子下型の間に位置するように中子砂を排出させる貫通孔を形成したことを特徴とする中子造型用金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中子造型用金型に関し、さらに詳細には、中子形状のキャビティを含む中子上型と中子下型とを型閉じして形成されるキャビティに中子砂の代表例であるＲＣＳ（RESIN COATED SAND）を吹き込んで中子造型を行うことが可能な水平割り式の中子造型用金型に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、特許文献１に開示されているような、中子形状のキャビティを含む中子上型と中子下型が上下に水平分割されており、中子上下型を型閉じした後に形成されるキャビティにＲＣＳを吹き込み中子を造型するための、水平割り式中子造型用金型がある。
【０００３】
図３に、上記水平割り式中子造型用金型の一例を含み、中子を複数同時に造型できる中子造型用装置５０の概略断面が示されている。この中子造型用装置５０を以下説明するが、説明の便宜のため、一ロットにつき２個の中子が造型できるものとする。
【０００４】
中子造型用装置５０は、上下基部２、３と、上下ダイベース４、５と、中子造型用金型１０、１１と、ブローノズル１６、１７と、を含む。
上下基部２、３は、互いに平行に対向して配置される平板材である。
上下ダイベース４、５は、双方の対向面の裏面がボルト等の締結手段によって上下基部２、３に互いに向かい合うようにして固定される。
【０００５】
中子造型用金型１０、１１は、上下ダイベース４、５の対向面に固定された、中子上型６及び中子下型７と、中子上型８及び中子下型９からなる。中子上型６及び中子下型７と、中子上型８及び中子下型９の対向面には、一点鎖線で示されている中子造型用のキャビティ１２、１３、１４、１５があらかじめ形成されており、中子上型６、８、中子下型７、９の型閉じ後に形成されるキャビティが造型されるべき２個の中子の外形に対応している。
中子造型用金型１０、１１は、隣合う中子上型６、８と中子下型７、９が、例えば５ｍｍ程度のクリアランス２０、２１で隔置され水平方向に維持されながら上下ダイベース４、５に並置・固定されており、型閉じ時の衝突が防止されるように設定される。
また、中子造型用金型１０、１１は、上下ダイベース４、５に固定されるときに、図示しない公知のフローティング機構が上下ダイベース４、５と中子上型６、８及び中子下型７、９との間に設置されている。このフローティング機構については後述する。
【０００６】
ブローノズル１６、１７は、中子造型材となるＲＣＳを一定圧でブローするＲＣＳの吹込み手段である。これらのブローノズル１６、１７は、中子造型用金型１０、１１の両側にそれぞれ配置され、ブローノズル１６、１７からブローされるＲＣＳが、中子形状のキャビティに向けて、図示しない穴から吹き込むことができるようにされている。
【０００７】
以上の構成により、２つのブローノズル１６、１７からブローされるＲＣＳが中子形状のキャビティに吹き込まれ、さらに吹き込まれたＲＣＳが、熱硬化されて、一定時間冷却後、中子上型６、８と中子下型７、９が型開きされて中子が造型されるようになっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記のような中子造型用装置５０によって中子を造型すると、一定の吹きこぼれが発生する。この吹きこぼれについて図３を参照しながら説明する。
図３の（ａ）は、中子上型６、８と中子下型７、９とを型閉じした状態で、左右のブローノズル１６、１７からＲＣＳを左側のキャビティ１２、１３と右側のキャビティ１４、１５に吹き込んで、ＲＣＳを左右のキャビティ１２、１３及び１４、１５に充填する態様を示している。
【０００９】
ＲＣＳの吹き込み、充填が始まると、中子上型６、８と中子下型７、９が完全に型閉じができてないと、一部に形成される隙間からＲＣＳの吹きこぼれが発生する。すると、この吹きこぼれたＲＣＳの一部が落下して、中子下型７、９の間のクリアランス２０に堆積していく。
【００１０】
ところで、中子を造型するにはＲＣＳ中のレジン分を熱硬化させる必要がある。それは、中子上型６、８と中子下型７、９を加熱することで行われるが、この加熱温度の分布の偏りや中子上下型６〜９に熱容量の差がある等の理由により、中子上型６、８と中子下型７、９と、これらが固定されているダイベース４、５の間に熱膨張差が生じる。
この熱膨張差により各部材、装置に寸法変化が生じうるが、それによって発生し得る不具合を許容、緩和すべく、常法により、中子上型６、８及び中子下型７、９と、上下ダイベース４、５との間に、上述したフローティング機構（不図示）を配置するようにしている。
このフローティング機構によって、熱膨張差による寸法変化に応じて、余計な拘束力、不可抗力等による負荷が、中子上下型６〜９、上下ダイベース４、５にかからないようにして、中子上型６、８及び中子下型７、９と、上下ダイベース４、５との位置関係を好適にずらすようにしている。
【００１１】
しかし、フローティング機構にこのような利点がある一方、図３の（ａ）に示すように、中子下型７、９が、フローティング機構の作用によって移動している状態で、クリアランス２０に吹きこぼれたＲＣＳが堆積することがある。
そして、図３の（ｂ）の白抜き矢印の指す方向に向けて、中子下型７、９が徐々に末広がり状に押し広げられ、併せて、次のロットの中子上型６、８と中子下型７、９の型閉じ動作によって、中子下型７、９の間のクリアランス２０に堆積したＲＣＳが押し固められていく。
かかる現象が、ロットのたびに連続して生じると、図３の（ｂ）に示されるように、中子下型７、９の間のクリアランス２０の上部に向かうにつれてＲＣＳの砂密度が高まり、中子下型７、９に、中子下型７、９の外周部下側端部２４、２５を支点として、型反り方向にモーメントが働く結果、中子下型７、９に反りが生じ、やがて、図３の（ｃ）に示されるように、中子上型６、８と中子下型７、９が十分に型閉じされなくなって型合わせが不完全になる。
【００１２】
加えて、クリアランス２０近辺の中子の一部に無用なバリが発生し易くなりこのバリ取りのための後工程が増え、金型の分解、取り外しのための交換作業、固着砂及び固着樹脂の除去作業、再アセンブリ等の工程が増えることで、装置の稼働率の低下、コスト高を招来する。
【００１３】
上記の不具合を解決するには、別途エアーブローによる清掃によってＲＣＳが堆積・硬化される前にＲＣＳを除去すればよいとも考えられるが、一般の中子造型用金型１０、１１にはクリアランス２０に堆積されるＲＣＳの逃げ場、排出先がないことから、ＲＣＳを完全に清掃することが難しい。また、クリアランス２０に堆積したＲＣＳは、中子上型６、８及び中子下型７、９からの熱で高温になるため、一定時間、クリアランス２０に滞留したＲＣＳは、クリアランス２０の内壁に接着・固着され、単なるエアーブローによる清掃ではその除去は困難である。
【００１４】
本発明は、中子造型用金型のうち特に隣り合う中子下型のクリアランスにＲＣＳが堆積・固着されずに複数個の中子を造型できる中子造型用金型を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
（発明の態様）
以下に、本願において特許請求が可能と認識されている発明（以下、請求可能発明と称する）の態様を例示し、例示された各態様について説明する。ここでは、各態様を、特許請求の範囲と同様に、項に区分すると共に各項に番号を付し、必要に応じて他の項の記載を引用する形式で記載する。これは、請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得る。
以下の各項において、（１）、（２）項の各々が、請求項１、２の各々に相当する。
【００１６】
（１）上ダイベースに固定される中子上型と下ダイベースに固定される中子下型とを備え、中子上型と中子下型との間に形成したキャビティに中子砂を吹き込み充填して中子を造型する中子造型用金型において、前記中子下型を固定する下ダイベースに、中子砂を排出させる貫通孔を形成したことを特徴とする中子造型用金型。
【００１７】
（１）項の態様によれば、中子砂、代表的にはＲＣＳを吹き付けて中子を造型中に吹きこぼれたＲＣＳが落下してくる。この落下してくるＲＣＳを、中子下型が固定されている下ダイベースに形成されている貫通孔を通じて常時排出することができる。その結果、従来必要とされていたＲＣＳの清掃作業を大幅に省くことができる。
なお、この（１）項の態様では、下ダイベース中の貫通孔の位置を特定していない。よって、造型されるべき中子が１個でも複数個でも適用可能であり、クリアランスが隣り合う中子下型間にない場合にも適用できる態様である。
【００１８】
（２）上ダイベースに固定される一対の中子上型と下ダイベースに固定される一対の中子下型とを備え、対となる中子上型と中子下型との間に形成した各キャビティに中子砂を吹き込み充填して中子を造型する中子造型用金型において、一対の中子下型を所定のクリアランスを有するように配置した下ダイベースに、両中子下型の間に位置するように中子砂を排出させる貫通孔を形成したことを特徴とする中子造型用金型。
【００１９】
（２）項の態様によれば、（１）項の態様の効果のみならず、隣り合う中子下型間のクリアランスに落下してくる中子砂を貫通孔を介して排出することができるため、中子砂がクリアランスに堆積・固着することがなくなる。
その結果、中子上型と中子下型が常に安定した型閉じがなされる。
また、クリアランス近辺の中子から無用なバリが発生せず、バリ取りの作業の工数を減らすことができる。そして、金型の分解、取り外し及び交換、固着砂及び固着樹脂の除去、再アセンブリ等の従来必要であった工程を減らすことができる。
【００２０】
（３）前記貫通孔は細長貫通孔に形成され、該細長貫通孔を幅方向に連絡するブリッジ部が、前記下ダイベースと一体形成されて設けられていることを特徴とする（１）又は（２）項のいずれかに記載の中子造型用金型。
【００２１】
上記の下ダイベースに形成される貫通孔は、中子下型間のクリアランスの水平方向の形状に対応させることが好ましいが、例えばこの形状が極端に細長い場合、下ダイベースの強度が低下するおそれがある。そこで、（３）項の態様により、例えば、細長貫通孔の幅方向の中央を連絡する補強部となるブリッジ部を下ダイベースと一体に形成し、下ダイベースの強度を補強することができる。
【００２２】
（４）前記貫通孔と連通するように配置された中子砂回収用のキャニスタが設けられていることを特徴とする（１）〜（３）項のいずれかに記載の中子造型用金型。
（４）項の態様によれば、さらなる貫通孔（不図示）を下基部に形成し、さらに中子砂回収用の空間として、例えばドラム缶のようなキャニスタを下ダイベースに形成された貫通孔の下に配置するようにし、多量の中子砂を回収可能とすることができる。
【００２３】
（５）上ダイベースに固定される一対の中子上型と下ダイベースに固定される一対の中子下型とを備え、対となる中子上型と中子下型との間に形成した各キャビティに中子砂を吹き込んで充填して中子を造型する中子造型方法において、一対の中子下型を所定のクリアランスを有するように配置した下ダイベースに、両中子下型の間に位置するように中子砂を排出させる貫通孔を形成し、前記中子上型と前記中子下型との間の各キャビティに中子砂を吹き込んで中子を造形する際に吹きこぼれた中子砂を、前記クリアランスから前記貫通孔を介して前記下ダイベースの下方の空間に排出することを特徴とする中子造型方法。
【００２４】
（５）項は、（１）から（４）項のいずれかの態様の中子造型用金型を、中子を造型する中子砂であるＲＣＳをブローするためのブローノズルとを組み合わせた、中子造型方法を例示するものである。この（５）項の中子造型方法によれば、下ダイベースに固定されている隣り合う中子下型間に形成される一定寸法のクリアランスにＲＣＳが堆積・固着しないため、複数の中子を安定して造型することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、中子を造型できる中子上型、中子下型を含む中子造型用金型において、中子造型中、隣り合う中子下型間のクリアランスにＲＣＳが堆積したり固着することがない中子造型用金型を提供することができ、中子を安定して連続量産できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】（ａ）は本発明に係る中子造型用金型の下ダイベースに貫通孔が配置される下ダイベースの構造を例示する上面図、（ｂ）は上面図（ａ）のｂ−ｂ線に沿って切り取られた下ダイベースの構造の断面図、及び、（ｃ）は上面図（ａ）のｃ−ｃ線の矢印の紙面に平行に観察した下ダイベースの構造の断面図である。
【図２】図１で示された本発明に係る下ダイベースを用いた中子造型用金型のを説明するための断面図を示す。
【図３】従来の中子造型用金型の断面図であるとともに、不具合が発生するメカニズムを説明するためのフロー図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照しながら説明するが、以下に記載され図示された中子造型用金型、この中子造型用金型を含む装置は、本発明の実施形態の一例であり、これに限られるものではない。また、図中、同一の符号を付した部分は同一物、同一部材を表し、装置や部材の各寸法、各比率は実際のものを反映したものではなく、概略的に示したものである。
【００２８】
図１及び図２を参照して、本発明の実施形態を以下説明する。
図１の（ａ）は下ダイベース５の上面図、図１の（ｂ）は、同図（ａ）のｂ−ｂ線に沿った下ダイベース５の断面図、図１の（ｃ）は、同図（ａ）のｃ−ｃ線に沿った下ダイベース５の断面図である。
図１を参照して下ダイベース５を説明すると、下ダイベース５は、図１（ａ）の一点鎖線で囲まれる矩形領域上に、図２に示されている中子下型７、中子下型９が固定される板材であり、厚さ方向に沿って上面から下面まで貫通するように形成された長尺状の貫通孔５１を備えている。貫通孔５１には、下ダイベース５の強度を補完するために、貫通孔５１の幅方向であって略中央に下ダイベース５と一体化した補強バー（ブリッジ部）５４が形成されている。ただし、補強バー５４は幅が広くなりすぎると、ＲＣＳがその上に堆積するおそれがあるため一定以内の幅で形成することが望ましい。なお、例えば、下ダイベース５自体の強度が十分である場合やクリアランス２０が狭く強度的な問題が生じ得ない場合は、特に補強バー５４を設けなくてもよい。
【００２９】
また、図１の（ａ）、（ｂ）から分かるように、下ダイベース５の１対の対向辺の端部５２、５３は略Ｚ字状に形成されており、下ダイベース５を下基部３の上面に載置した際に、下ダイベース５と下基部３との間に空間を形成するように固定可能とされている。
さらに、図１（ｂ）、（ｃ）から分かるように、貫通孔５１は、中子下型７、９の間に形成されているクリアランス２０の下方、好ましくはその真下に位置決めされる。貫通孔５１の短尺方向の長さは少なくともクリアランス２０の幅と同等又はそれ以上の幅とし、貫通孔５１の長尺方向の長さは少なくとも造型されるべき中子の長さと同等又はそれ以上の長さとすることが好ましい。
【００３０】
さらに、下ダイベース５の下方に配置されている下基部３にも、図１（ｃ）の下ダイベース５の貫通孔５１の下方に、貫通孔５１と同等の位置に同等の寸法の貫通孔５５を重ね合わせるように設けてもよい（図２参照）。そして、この場合、貫通孔５１及び貫通孔５５を通過して落下してくるＲＣＳを受け取ることができるドラム缶のようなキャニスタ（不図示）を下基部３の下面に配置することが好ましい。
【００３１】
以上、本実施形態によれば、図２を参照して、中子造型用装置１は、二個の別個の中子を造型するための中子造型用金型１０、１１で、隣り合う中子下型７、９間のクリアランス２０の略真下に、クリアランス２０の水平断面形状と略等しい貫通孔５１を備えた下ダイベース５を設けている。その結果、ブローノズル１６、１７からＲＣＳがブローされている最中、クリアランス２０の位置に示す図２の矢印のように、クリアランス２０に侵入したＲＣＳを貫通孔５１を介して下ダイベース５の下方空間に排出させることができ、従来の不具合点であったＲＣＳのクリアランス２０における堆積及びそれに付随する不具合を効果的に防止することができる。さらに下ダイベース５の下基部３に、下ダイベース５の貫通孔５１と同等の位置に貫通孔５５を設けことにより、クリアランス２０に侵入したＲＣＳをさらに良好に排出することができる。
【実施例】
【００３２】
以下、本発明に係る中子造型用金型の実施例と、従来の中子造型用金型の比較例について言及する。
[実施例]
実施例では、図２に示すように、エンジン用インポート、エキスポートを製造するための、貫通孔５１付きの中子下型用の下ダイベース５と貫通孔５５付きの下基部３とを含む中子造型用金型１０、１１が組み込まれた中子造型装置１を用いた。５０００ショット回数で中子を造型した後、中子下型７、９の間のクリアランス２０の箇所を観察した。その結果、クリアランス２０にＲＣＳは堆積していなかった。またクリアランス２０をマイクロメータで測定すると、中子下型７、９のクリアランス２０の対向面は平行のままでクリアランスは当初のままであることが分かった。
[比較例]
比較例では、図３に示すように、従来のような貫通孔のない状態の下ダイベース５を使用した中子造型用金型１０、１１が組み込まれた中子造型用装置５０を用いた。実施例と同じショット回数で中子を造型した後、中子下型７、９の間のクリアランス２０の箇所を観察した。その結果、クリアランス２０にＲＣＳが堆積・固着しており、中子下型７、９のクリアランス２０の対向面が非平行となり明らかに末広がり状に広がっていることが分かった。これはマイクロメータでクリアランス２０を測定すると、中子下型７、９の間のクリアランスが鉛直上方に向かうにつれて広がっていることが判明した。
[総合評価]
以上の実施例と比較例から、隣り合う中子下型間のクリアランスの下方にＲＣＳ排出用の貫通孔５１、５５を形成すると、中子造型中に、ＲＣＳがクリアランスに堆積・固着することがなくなることが分かった。
【符号の説明】
【００３３】
２；上ダイベース、３；下ダイベース、６、８；中子上型、７、９；中子下型、１２、１３、１４、１５；キャビティ、２０；クリアランス、５１；貫通孔、ＲＣＳ；中子砂。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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