(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
井戸ケーシングの地上開口を塞ぐ閉塞部とこの閉塞部の片面から円弧状を描いてエルボ状に延びる継手管とを有する井戸ふたの外形形状にならう型空間に、前記継手管内の流水路に相当するコーナ型を配置し、ワックスを用いて、前記閉塞部に相当する座部と前記継手管に相当するエルボ状の曲管部とを有するワックス製の井戸ふた模型を形成してなるロストワックス製井戸ふたであって、
前記流水路の曲がりを、該流水路の一端から他端まで一定な半径の円弧のみで形成し、
前記流水路の壁部には、前記流水路を形成するコーナ型に対して同コーナ型の端面から円弧部分を突き抜けるように挿脱可能に組合う前記流路径より小さい外径の杆状の副型によって、口部が形成されることを特徴とするロストワックス製井戸ふた。
【請求項２】
前記流水路が、一端の流路径を基準として他端に向かうにしたがって徐々に小さくなるように形成されることを特徴とする請求項１に記載のロストワックス製井戸ふた。
【請求項３】
前記流水路の円弧の中心が、前記座部の端面からの延長線と前記曲管部先端の端面からの延長線とが交わる交点より外側に定められることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のロストワックス製井戸ふた。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ロストワックス法によって井戸ふたを精密鋳造するのに用いられるロストワックス製井戸ふたに関する。
【０００２】
【従来の技術】
深井戸用水中ポンプの据付けには、井戸ケーシングの地上開口を塞ぐ井戸ふたを用いて行われている。
【０００３】
井戸ふたは、井戸ケーシングの地上開口を塞ぐ円盤状の閉塞部に、同閉塞部の上面（地上に臨む側面）から円弧状（９０°）を描いてエルボ状に延びる継手管を形成した構造が用いられる。そして、閉塞部の下面に開口する継手管の入口に、揚水管を介し、深井戸用水中ポンプの吐出部を接続して、ポンプ全体を吊持させ、継手管の先端で開口する出口に、給水配管、圧力タンクなどの給水側の配管設備をつなげるようにしてある。
【０００４】
こうした継手管を有する井戸ふたは、配管に接続するために、高い寸法精度が求められる。
【０００５】
そこで、近時、生産性および寸法精度の両面に優れるロストワックス法を用いた精密鋳造で、製品である井戸ふたを成形することが考えられている。
【０００６】
ロストワックス法は、ろう（ワックス）で形成される実物と同形の模型を用いて、そのろう模型の周囲に鋳型材料を詰め、焼成してろうを流し出して造型する鋳造法である。
【０００７】
この鋳造法で用いられる井戸ふたのろう模型、すなわちロストワックス製井戸ふたは、井戸ふたの外形、すなわち閉塞部とこの閉塞部の片面からエルボ状に延びる継手管とを有するふた全体の外形形状にならう型空間に、継手管内部の流水路に相当するコーナ型を配置し、型空間内にワックスを充填して形成される。これにより、閉塞部に相当する座部と継手管に相当するエルボ状の曲管部とを有するワックス製の井戸ふた模型が形成される。
【０００８】
ところで、井戸ふた模型を効率よく成形するためには、いかにエルボ状の曲管部を簡単に成形できるか否かに左右される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、図７に示されるようにワックス製井戸ふたａの曲管部ｂ（井戸ふたのエルボ状の継手管に相当する部分）の流水路ｃの成形に際し、流水路ｃの形状をＬ字形と定め、同流水路ｃを形成するコーナ型ｅに、井戸ふた全体の型空間の内外から抜き差しできるよう、９０°の各２方向から直線移動で抜き差し可能とした中央分割式を採用することが考えられる。なお、ｆ，ｇは，直線部分にそれぞれ分割したコーナ型ｅの分割部分を示す。
【００１０】
こうした２方向からのコーナ型ｅの抜き差しを行なうＬ字形の流水路ｃだと、コーナ型ｅの抜き差し性能を確保する都合上、流水路ｃの内側をなすコーナ部分が９０°、すなわち流水路ｃの入口と出口との各方向が直角に交わる角部となるロストワックス製井戸ふたａの形成が余儀なくされる。
【００１１】
このため、ロストワックス法で成形される井戸ふたは、大きな流路損失を強いる製品となりやすい。
【００１２】
そこで、図８に示されるように各部に分割（径方向に２分割）したろう型ｈ，ｉを貼り合せて、ロストワックス製井戸ふたａの全体とすることが考えられる。
【００１３】
これだと、流水路ｃを滑らかな円弧形状にして流路損失を小さくできるが、ろう型ｈ，ｉを貼り合わす構造なので、合わせ部が製品に影響を与えやすい。具体的には、流水路をなすろう型ｈ，ｉの合わせ部において流路損失の招くばりが生じたり、同合わせ部が肉厚のばらつきにより不良となり、流水路内の水が外部に漏れ出るおそれがある。しかも、ろう型ｈ，ｉをそれぞれ形成する型が必要なので、コスト的にも高くつき、簡単にはロストワックス製井戸ふたａを形成できない。
【００１４】
このため、流路抵抗の点、品質の点、コスト点の点を考慮した、井戸ふたの成形に適するロストワックス製井戸ふたが望まれている。
【００１５】
本発明は上記事情に着目してなされたものでその目的とするところは、簡単、かつ安価な構造で、流水路の流路損失を小さく抑えたロストワックス製井戸ふたを提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載したロストワックス製井戸ふたは、井戸ケーシングの地上開口を塞ぐ閉塞部とこの閉塞部の片面から円弧状を描いてエルボ状に延びる継手管とを有する井戸ふたの外形形状にならう型空間に、前記継手管内の流水路に相当するコーナ型を配置し、ワックスを用いて、前記閉塞部に相当する座部と前記継手管に相当するエルボ状の曲管部とを有するワックス製の井戸ふた模型を形成してなるロストワックス製井戸ふたであって、前記流水路の曲がりを、該流水路の一端から他端まで一定な半径の円弧のみで形成し、前記流水路の壁部には、前記流水路を形成するコーナ型に対して同コーナ型の端面から円弧部分を突き抜けるように挿脱可能に組合う前記流路径より小さい外径の杆状の副型によって、口部が形成されることを特徴とする。
【００１７】
これにより、ロストワックス製井戸ふたの流水路は、一端から他端まで滑らかに連続する円弧形状となり、流路損失が少ない滑らかな流水路が得られる。しかも、流水路を形成するためのコーナ型の抜き差しは、形成しようとする流水路の円弧方向に沿う移動だけで行なえるようになるので、コーナ型は、合わせ部の無い、一式（一つ）ですみ、簡単、かつ安価な構造、さらには製品におけるばり発生、漏れ等の心配がない高品質のロストワックス製井戸ふたが実現される。
【００１８】
請求項２に記載したロストワックス製井戸ふたは、上記目的に加え、より容易にロストワックス製井戸ふたが成形されるよう、流水路を、一端の流路径を基準として他端に向かうにしたがって徐々に小さくなるように形成することにより、コーナ型に抜き勾配を与えて、コーナ型による流水路の成形を行いやすくしたことにある。
【００１９】
請求項３に記載したロストワックス製井戸ふたは、上記目的に加え、流水路の流路損失を最小限に抑えつつ、一層、成形しやすくするために、流水路の円弧の中心を、座部の端面からの延長線と曲管部の端面からの延長線とが交わる交点より外側に定めて、できるだけ流水路の円弧を大きくすることにある。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図１ないし図３に示す第１の実施形態にもとづいて説明する。
【００２２】
図３は、ロストワックス法の精密鋳造で用いられるロストワックス製井戸ふた１（井戸ふたのろう模型）の全体、図１および図２は同ロストワックス製井戸ふた１の成形の仕方を示している。
【００２３】
図３に示すロストワックス製井戸ふた１は、ろう（ワックス）から、井戸ケーシングの地上開口を塞ぐ閉塞部（いずれも図示しない）に相当するフランジ状の座部２と、閉塞部の片面から９０°円弧状を描いてエルボ状に延びる継手管（図示しない）に相当する曲管部３とを有して形成される。なお、曲管部３の先端には接合用フランジを形成するフランジ部４を有する。
【００２４】
このロストワックス製井戸ふた１は、例えば図１に示されるように井戸ふたの全体の外形形状にならう型空間６に、継手管内部の流水路７に相当するコーナ型１０を配置してから、型空間６内にろう材を充填して形成される。
【００２５】
このときのロストワックス製井戸ふた１の流水路７を、流路損失が小さく、かつ成形しやすく、さらにコーナ型１０の取り扱いが容易ですむ、形状にしてある。
【００２６】
すなわち、流水路７の形状は、図１中の二点鎖線および図３に示されるように流水路７の一端となる座部２のフランジ面から他端となる曲管部先端のフランジ面まで、一定な半径Ｒで描かれる円弧のみで形成してある。しかも、この流水路７を形成する連続した定円弧は、座部２のフランジ面から延長した延長線Ｘと曲管部先端のフランジ面から延長した延長線Ｙとが交わる交点から外側の地点に定めた中心点Ｏを半径Ｒとした円弧で形成されていて、できるだけ流水路７を大きな円弧で曲げる工夫が施してある。
【００２７】
この流水路７を形成するためのコーナ型１０は、流水路７の形状にならう形状、すなわち一定の半径Ｒで描かれる円弧形状をなした中実の１型から形成されていて、このコーナ型１０の中心点Ｏを支点とした流水路７の円弧方向に沿う円周方向の動きだけで、型空間６の流水路７をなすキャビティへコーナ型１０を差し込んだり、成形されたろう模型からコーナ型１０を抜け出せるようにしてある。
【００２８】
また流水路７の流路径は、図２に示されるように流水路７の一端、すなわちコーナ型１０の基準面側となる座部２端の流路径φＤ１から型先端の流路径φＤ２に向かうにしたがって徐々に小さくなるように形成されていて（例えば勾配１°〜３°程度）、コーナ型１０に抜き勾配を与えている（φＤ１＞φＤ２）。
【００２９】
こうした流水路７の採用により、ロストワックス製井戸ふたを成形するときは、図１に示されるように中心点Ｏを支点として矢印のようにコーナ型１０を周方向へ移動させて、同コーナ型１０を型空間６の流水路７をなすキャビティに配置してから、同型空間６内にろう材を充填すれば、図２に示されるように座部２と一定半径の円弧で形成される曲管部３とを有する実物と同形のろう模型が成形される。
【００３０】
この後、図２中の矢印で示されるように中心点Ｏを支点としてコーナ型１０を円周方向に移動させて型空間６内からコーナ型１０を引き抜き、型空間６から成形されたろう模型を取出せば、図３に示されるようなロストワックス法による精密鋳造で用いられるロストワックス製井戸ふた１が造形される。
【００３１】
こうしたロストワックス製井戸ふた１は、流水路７が一端から他端まで滑らかに連続する円弧形状となるので、流路損失が少ない滑らかな流水路７が形成できる。
【００３２】
しかも、流水路７が定円弧のみで形成されることによって、同流水路７を形成するコーナ型１０は、円周方向の移動だけで型空間６に対する抜き差しが行なえる一定半径で形成される一式（一つ）の型ですみ、簡単、かつ安価な構造で、ロストワックス製弁ふた１を成形できる。そのうえ、コーナ型１０は一式の型なので、合わせ部が有る型とは異なり、製品におけるばり発生、漏れ等の心配はない。
【００３３】
したがって、品質、コストの点に優れるロストワックス製井戸ふたが実現できる。
【００３４】
しかも、流水路７は、一端から他端に向かうにしたがい流路径を徐々に小さくなるように形成してあるので、コーナ型１０には抜き勾配が与えられることになり、コーナ型１０が抜きやすくなる。
【００３５】
このことは、流水路７の成形が行いやすくなり、より容易にロストワックス製井戸ふた１が成形できる。
【００３６】
そのうえ、流水路７の円弧は、座部２およびフランジ部４の両フランジ面より外側に定めた中心点Ｏを半径Ｒとした一定の円弧で形成してあるので、流水路７をできるだけ大きな円弧にすることができ、流水路７の流路損失を最小限に抑えることができる。しかも、コーナ型１０も制作しやすくなる。
【００３７】
図５および図６は、本発明の第２の実施形態を示す。
【００３８】
本実施形態は、本発明を、図６に示されるような接線方向に向く小径φＤ３な口部２０（φＤ１，φＤ２＞φＤ３）を流水路７の壁部にもつ複雑な形状のロストワックス製井戸ふた１に適用したものである。
【００３９】
このときには、流水路７を形成する定円弧のコーナ型１０に、同コーナ型１０の端面から口部２０に向かう直線状の貫通孔２１を形成し、この貫通孔２１内に口部２０の内腔を形成する杆状の副型２３を挿脱可能に挿入して組み合せた一式のコーナ型２４を採用する。
【００４０】
これにより、口部２０が曲管部３の途中に付いたロストワックス製井戸ふた１を成形するときは、図４中の矢印Ａに示されるように中心点Ｏを支点として、まず、コーナ型１０を周方向へ移動させて、同コーナ型１０を型空間６の流水路７をなすキャビティに配置し、つぎに同図中の矢印Ｂに示されるように同コーナ型１０の端面から貫通孔２１へ副型２３を差込み、先端部を口部２０のキャビティの所定位置にまで挿入してから、型空間６内にろう材を充填すれば、図５に示されるように座部２と一定半径の円弧で形成された口部２０付きの曲管部３とが成形される。
【００４１】
この後、図５中の矢印Ｃで示されるように、最初に副型２３をコーナ型１０から引き抜いてから、続いて同図中の矢印Ｄに示されるように中心点Ｏを支点として円周方向にコーナ型１０を移動させて同コーナ型１０を型空間６内から引き抜き、型空間６から成形されたろう模型を取出せば、図６に示されるようなロストワックス法による精密鋳造で用いられる複雑な形状のロストワックス製井戸ふた１が造形される。
【００４２】
これにより、流水路７の壁部に口部２０が形成された複雑な流水路７でも、コーナ型１０と副型２３とを組み合せた一式のコーナ型２４で、簡単に成形が行なえるようになる。しかも、一式のコーナ型２４ですむので、コスト的にも安価で、また寸法精度のばらつきの少ない製品ができる。
【００４３】
但し、第２の実施形態において、第１の実施形態と同じ部分には同一符号を付してその説明を省略した。
【００４４】
【発明の効果】
以上説明したように、ロストワックス製井戸ふたの流水路は、一端から他端までの全てが滑らかに連続する円弧形状となるので、流路損失が少ない滑らかな流水路を得ることができる。しかも、流水路が定円弧のみで形成されることにより同流水路を形成するコーナ型は、円周方向の移動だけで型空間に対して抜き差しが行なえる一定半径で形成される一つの型ですむ。そのうえ、一つの型ですむので、合わせ部が有る型とは異なり、製品におけるばり発生、漏れ等の心配がない。
したがって、簡単、かつ安価な構造で、流水路の流路損失を小さく抑えたロストワックス製井戸ふたを提供できる。
【００４５】
さらに上記効果に加え、コーナ型に抜き勾配を与えて、コーナ型による流水路の成形を行いやすくなるので、より容易にロストワックス製井戸ふたが成形できる。
【００４６】
さらに上記効果に加え、できるだけ流水路の円弧を大きくでき、流路損失を最小限に抑えた流水路とすることができる。しかも、円弧が大きくなることにより、一層、流水路が成形しやすくなる上、型が制作しやすくなる。
【００４７】
さらに上記効果に加え、流水路の壁部に口部が形成された複雑な流水路でも、円弧状のコーナ型に杆状の副型を組み合せた一式の型により、簡単に成形できる。しかも、一式の型なので、コスト的に安価で、また寸法精度もよく、ばらつきの少ない製品ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係るロストワックス製井戸ふたを成形する型構造を説明するための断面図。
【図２】同型構造でロストワックス製井戸ふたが成形されるまでを説明する断面図。
【図３】同型構造で成形されたロストワックス製井戸ふたの全体を示す断面図。
【図４】本発明の第２の実施形態に係るロストワックス製井戸ふたを成形する型構造を説明するための断面図。
【図５】同型構造でロストワックス製井戸ふたが成形されるまでを説明する断面図。
【図６】同型構造で成形されたロストワックス製井戸ふたの全体を示す断面図。
【図７】２分割式のコーナ型を用いて成形されるロストワックス製井戸ふたを説明するための断面図。
【図８】貼り合せ式のロストワックス製井戸ふたの構造を説明するための図。
【符号の説明】
１…ロスワックス製井戸ふた
２…座部
３…曲管部
６…型空間
７…流水路
１０…コーナ型
２０…口部
２１…貫通孔
２２…副型
Ｒ…半径
Ｏ…中心点。
【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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