(57)【要約】    【課題】  押し湯能力を向上させ引け巣の発生を抑制し、高品質で、歩留まりが高く、凝固時間の短い、鋳造製品を鋳造でき、しかも設備費が安く、消費エネルギーの少ない金型移動式重力鋳造設備を提供すること。    【解決手段】  重力により溶湯３を供給する重力鋳造金型３０と、重力鋳造金型３０を循環させて鋳造する移動式鋳造設備１０とを備える金型移動式重力鋳造設備１であって、傾動装置１３で重力鋳造金型３０に溶湯３を鋳込んだ後、移送装置１９による重力鋳造金型３０を移送する駆動力と、重力とを利用して、重力鋳造金型３０の押し湯作業を行い、傾動戻し装置１６による重力鋳造金型３０を回転する回転力と、重力を利用して傾動戻し作業を行い、傾動装置１３による傾動以前の状態の回転位置に重力鋳造金型３０を戻す。【選択図】  図１
2009214158.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯が供給される重力鋳造金型と、前記重力鋳造金型を循環させて鋳造を行う移動式鋳造設備と、を備える金型移動式重力鋳造設備であって、
前記重力鋳造金型を傾動し前記重力鋳造金型に前記溶湯を注湯する傾動装置と、
前記重力鋳造金型を冷却して注湯された前記溶湯を凝固させる冷却装置と、
傾動した前記重力鋳造金型を元の回転位置に戻す傾動戻し装置と、
前記傾動装置と、前記冷却装置と、前記傾動戻し装置との間を連結して前記重力鋳造金型を移送する移送装置と、
前記傾動装置冷却装置との間に配設される第１ガイドレールと、
前記傾動戻し装置又は前記傾動戻し装置に配設される第２ガイドレールとを備え、
前記重力鋳造金型は、
該重力鋳造金型の内部で鋳造品を形成するキャビティを有し、
該キャビティの一方を形成する上型と、
該上型と当接して前記キャビティの他方を形成する下型と、
前記上型と前記下型が当接したときに前記キャビティを前記重力鋳造金型の外部と連通させる押し湯孔を有し、
該押し湯孔には内部を進退自在に動く加圧ピンと、
前記加圧ピンの端部に一体に固着された加圧板と、
前記上型に配設され前記上型の側面を進退自在に動くシャッターとを有し、
前記加圧板は、前記加圧ピンとの固着面に第１スライド部を有し、
前記シャッターは、該第１スライド部との当接面に第２スライド部を有し、
更に、前記加圧板に固着され、前記加圧ピンの進退方向と直行方向に延在する第１受力部材と、
前記シャッターに固着され、前記加圧ピンの進退方向と同軸方向に延在する第２受力部材とを有し、
前記移送装置で前記重力鋳造金型を前記傾動装置から前記冷却装置に移送する途中、前記第２受力部材は前記第１ガイドレールに当接して、前記第１ガイドレールは前記加圧板止めシャッターを前記加圧板から離れる方向にスライドさせ、前記加圧板を落下させて前記第２スライド部を第１スライド部から脱離させ、
前記傾動戻し装置で前記重力鋳造金型を傾動戻し途中、前記第１受力部材は前記第２ガイドレールに当接して、前記第２ガイドレールは前記加圧板を前記押し湯孔から離れる方向に移動させ、前記加圧板止めシャッターを落下させて第２スライド部を前記第１スライド部に当接させる、ことを特徴とする金型移動式重力鋳造設備。
【請求項２】
前記圧力ピンによる押し湯の加圧力は、前記加圧ピンの重量と、前記加圧板の重量で調整する、ことを特徴とする請求項１に記載の金型移動式重力鋳造設備。
【請求項３】
前記加圧ピンの前記押し湯による加圧タイミングは、前記第１ガイドレールが前記傾動装置と前記冷却装置との間に配備される位置で調整する、ことを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の金型移動式重力鋳造設備。
【請求項４】
前記加圧ピンは、前記重力鋳造金型の前記溶湯を加圧するセラミック又は耐熱ガラスいずれかの材質の加圧ピンヘッドと、一端が前記加圧ピンヘッドに連結され他端が前記加圧板に連結される連結部材と、を備える、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の金型移動式重力鋳造設備。
【請求項５】
前記加圧ピンは前記押し湯孔の内周面に３箇所、線接触する、ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の金型移動式重力鋳造設備。
【請求項６】
前記押し湯孔は、複数個設けられ、隣り合う押し湯孔のうち配置距離の長い方向に長孔である、ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の金型移動式重力鋳造設備。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型がライン上を移動しながら重力を利用して鋳造する金型移動式重力鋳造設備に関するものであり、特に、引け巣発生を抑制する押し湯に係わる。
【背景技術】
【０００２】
従来技術の引け巣発生抑制の押し湯に係わる鋳造装置として、キャビティに溶湯を充填するための溶湯充填装置と、キャビティに溶湯を充填する際に溶湯が進入する溶湯進入領域がキャビティとともに形成されている金型と、キャビティ内あるいは溶湯進入領域内に溶湯が存在するか否かを直接検知する溶湯検知手段と、溶湯検知手段が溶湯の存在を検知したときに、溶湯検知手段から発信される溶湯検知信号に基づいて、キャビティに充填された溶湯を溶湯が凝固する前に局部的に加圧する加圧手段と、を有する溶湯装置が開示されている。この溶湯装置の加圧手段は、局部加圧ピンを有するとともに、溶湯検知信号に基づいて、局部加圧ピンをキャビティ内に充填されている溶湯を局部的に加圧する（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
また、従来技術の金型移動式鋳造型設備として、金型に溶湯を供給する給湯装置と、溶湯が給湯された金型を傾斜させて金型内に溶湯を充填する傾動装置と、充填された溶湯が凝固されるための冷却装置とを移送装置により連結し、金型を循環させながら鋳造を行う金型移動式鋳造設備において、金型を循環させる本ラインと、本ラインとは別にサブラインを設け、サブラインは給湯装置と取出装置の間に配設される金型移動式鋳型設備が開示されている（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平２００４−２０２５２０号公報
【特許文献２】特開平２００３−１０９６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１によれば、局部加圧ピンによりキャビティ内に充填される溶湯を局部的に加圧して押し湯が実施され、引け巣の発生を抑制しているが、局部加圧ピンを駆動するために加圧装置と、加圧装置用の制御装置と、溶湯の有無を検知する溶湯検知センサとが必要となる。このため、設備費が増大する問題と、局部加圧ピンを駆動するため、比較的大きなエネルギーが毎ショット必要となる問題がある。
【０００５】
また、特許文献２によれば、金型移動式鋳造型設備は、本ラインと、本ラインとは別にサブラインを設け設備の生産性向上と、稼動率向上を図っているが、押し湯による引き巣抑制はなされていないため、歩留まりが低く、凝固時間が長い問題がある。
【０００６】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたものであり、押し湯能力を向上させ引け巣の発生を抑制し、高品質で、歩留まりが高く、凝固時間の短い、鋳造製品を鋳造でき、しかも設備費が安く、消費エネルギーの少ない金型移動式重力鋳造設備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】
【０００７】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、溶湯が供給される重力鋳造金型と、前記重力鋳造金型を循環させて鋳造を行う移動式鋳造設備と、を備える金型移動式重力鋳造設備であって、前記重力鋳造金型を傾動し前記重力鋳造金型に前記溶湯を注湯する傾動装置と、前記重力鋳造金型を冷却して注湯された前記溶湯を凝固させる冷却装置と、傾動した前記重力鋳造金型を元の回転位置に戻す傾動戻し装置と、前記傾動装置と、前記冷却装置と、前記傾動戻し装置との間を連結して前記重力鋳造金型を移送する移送装置と、前記傾動装置冷却装置との間に配設される第１ガイドレールと、前記傾動戻し装置又は前記傾動戻し装置に配設される第２ガイドレールとを備え、前記重力鋳造金型は、該重力鋳造金型の内部で鋳造品を形成するキャビティを有し、該キャビティの一方を形成する上型と、該上型と当接して前記キャビティの他方を形成する下型と、前記上型と前記下型が当接したときに前記キャビティを前記重力鋳造金型の外部と連通させる押し湯孔を有し、該押し湯孔には内部を進退自在に動く加圧ピンと、前記加圧ピンの端部に一体に固着された加圧板と、前記上型に配設され前記上型の側面を進退自在に動くシャッターとを有し、前記加圧板は、前記加圧ピンとの固着面に第１スライド部を有し、前記シャッターは、該第１スライド部との当接面に第２スライド部を有し、更に、前記加圧板に固着され、前記加圧ピンの進退方向と直行方向に延在する第１受力部材と、前記シャッターに固着され、前記加圧ピンの進退方向と同軸方向に延在する第２受力部材とを有し、前記移送装置で前記重力鋳造金型を前記傾動装置から前記冷却装置に移送する途中、前記第２受力部材は前記第１ガイドレールに当接して、前記第１ガイドレールは前記加圧板止めシャッターを前記加圧板から離れる方向にスライドさせ、前記加圧板を落下させて前記第２スライド部を第１スライド部から脱離させ、前記傾動戻し装置で前記重力鋳造金型を傾動戻し途中、前記第１受力部材は前記第２ガイドレールに当接して、前記第２ガイドレールは前記加圧板を前記押し湯孔から離れる方向に移動させ、前記加圧板止めシャッターを落下させて第２スライド部を前記第１スライド部に当接させる。
【０００８】
また、請求項２に記載の発明は、圧力ピンによる押し湯の加圧力は、加圧ピンの重量と、加圧板の重量で調整する。
【０００９】
また、請求項３に記載の発明は、加圧ピンの押し湯による加圧タイミングは、第１ガイドレールが傾動装置と冷却装置との間に配備される位置で調整する。
【００１０】
また、請求項４に記載の発明は、加圧ピンは、重力鋳造金型の溶湯を加圧するセラミック又は耐熱ガラスいずれかの材質の加圧ピンヘッドと、一端が加圧ピンヘッドに連結され他端が加圧板に連結される連結部材と、を備える。
【００１１】
また、請求項５に記載の発明は、加圧ピンは押し湯孔の内周面に３箇所、線接触する。
【００１２】
また、請求項６に記載の発明は、押し湯孔は、複数個設けられ、隣り合う押し湯孔のうち配置距離の長い方向に長孔である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明では、金型移動式鋳造設備は、傾動装置で所定の角度まで（例えば、９０度）傾動し、重力を利用して重力鋳造金型（以後、金型）に溶湯を鋳込んだ後、移送装置で傾動装置から冷却装置に金型を移送する途中、第１受力部材が当たる第１ガイドレールを配備される。また、金型移動式鋳造設備は、冷却装置で金型を冷却し溶湯を凝固された後、傾動戻し装置で金型を傾動して、傾動装置で傾動する以前の状態に戻する途中、第２受力部材が当たる第２ガイドレールを配備される。
【００１４】
上型と下型が当接して形成される押し湯孔は、傾動時キャビティの上側に位置する。加圧板に設けられた第１スライド部は、冷却装置へ向かう金型の移送される方向に直交する断面で、落下方向に対し押し湯孔に近づく方向に傾斜する。従って、加圧板止めシャッターで加圧板の落下を阻止した状態で、金型は傾動装置により所定の角度（例えば略９０度）まで傾動され、注湯される。
【００１５】
傾動、注湯終了後、移送装置により金型が、傾動装置から冷却装置に移送する途中、第２受力部材が第１ガイドレールに当接して、第１ガイドレールに沿って移動し、金型が移動される力を利用して、第２スライド部は第１スライド部をスライドする。第２スライド部がスライドすると、加圧板と、加圧板に連結した加圧ピンは自重落下して、加圧ピンと加圧板の合計した重量で押し湯孔の溶湯を加圧し、押し湯が行われる。金型内の溶湯の押し湯が行われるにより、金型のキャビティに鋳込まれた鋳造製品であるワークの引け巣発生が抑制される。
【００１６】
金型が冷却装置で冷却され、金型内の溶湯が凝固した後、金型は移送装置により傾動戻し装置に移送され、傾動戻し装置により傾動され、傾動装置による傾動以前の回転位置の状態に戻される。傾動戻し装置で金型を元の回転位置に戻す傾動戻し途中、第１受力部位材は第２ガイドレールに当たる。この時、金型が傾動される回転力を利用して、加圧板は第２ガイドレールから力を受け、加圧ピンと共に押し湯孔から抜ける方向に移動する。加圧板が移動すると、加圧板止めシャッターが自重落下し、第２スライド部は第１スライド部をスライドして、加圧板および加圧ピンを傾動装置による傾動以前の元の位置に戻る。また、ホッパーも傾動装置による傾動以前の元の位置に戻もどる。
【００１７】
以上により、押し湯作業は、移送装置による金型を移動させる力と、傾動戻し装置による金型を回転させる回転力と、重力を利用して行われので、従来技術のピストン・シリンダーによる加圧装置及び加圧装置用制御装置が不要となり、従来技術に比べて設備費が安く、消費エネルギーの少ない金型移動式重力鋳造設備を提供できる。
【００１８】
また、加圧ピンと加圧板の重量を使って押し湯を行うので、高品質で、歩留まりが高く、凝固時間の短い、鋳造製品を鋳造可能な金型移動式重力鋳造設備を提供できる。
【００１９】
また、請求項２に記載の発明では、加圧ピンによる金型内の溶湯の加圧は、加圧ピンの重量と、加圧板の重量で、金型およびワークに適した圧力に調整できるので、押し湯能力が向上する。結果、鋳造製品の引け巣発生の抑制が向上し、高品質で、歩留まりが高く、凝固時間の短い、鋳造製品を鋳造可能な金型移動式重力鋳造設備を提供できる。
【００２０】
また、請求項３に記載の発明では、加圧ピンによる押し湯の加圧タイミングは、第１ガイドレールが傾動装置と冷却装置との間に配備される位置を調整して、引け巣発生を最も効果的に抑制する押し湯の加圧タイミングを決定できるので、押し湯能力が向上する。結果、引け巣発生の抑制が向上し、高品質で、歩留まりが高く、凝固時間の短い、鋳造製品を鋳造可能な金型移動式重力鋳造設備を提供できる。
【００２１】
また、請求項４に記載の発明では、加圧ピンは、金型のキャビティの溶湯を加圧するセラミック又は耐熱ガラスいずれかの材質の加圧ピンヘッドと、加圧ピンヘッドと加圧板とを連結する連結部材を備える。セラミックと、耐熱ガラスの熱伝導率は、金属に比べて低いので、加圧ピンヘッドが断熱材となり、加圧ピンヘッドに濡れる溶湯から加圧ピンヘッドを介在して連結部材より外部に放出される熱は金属に比べて減少する。またセラミックと耐熱ガラスの体積当たりの熱容量は、金属に比べて小さいので、加圧ピンヘッドが溶湯で加熱される熱は金属に比べて減少する。結果、加圧ピンで押し湯をする際、キャビティ内の溶湯の指向性凝固が抑制され、引け巣発生の抑制が向上し、歩留まりの高い鋳造製品を鋳造可能な金型移動式重力鋳造設備を提供できる。
【００２２】
また、加圧ピンは、溶湯が濡れるヘッドだけセラミック又は耐熱ガラスであるので、加圧ピン全体がセラミック又は耐熱ガラスである場合にくらべて安く出来るので、金型移動式重力鋳造設備のコストが安くなる。
【００２３】
また、請求項５に記載の発明では、加圧ピンは押し湯孔の内周面に３箇所、線接触するので、加圧ピンは抉ることなくスムーズにほぼ鉛直方向に落下でき、加圧ピンによる安定した押し湯作業が可能となる。結果、引け巣発生の抑制が向上し、高品質で、歩留まりの高い鋳造製品を鋳造可能な金型移動式重力鋳造設備を提供できる。また、金型移動式重力鋳造設備の信頼性が向上する。
【００２４】
また、請求項６に記載の発明では、押し湯孔は、複数個設けられ、隣り合う押し湯孔のうち配置距離の長い方向に長孔である。鋳造時、金型は高温（例えば、略６００度）になり、熱膨張し、押し湯孔間の距離も熱膨張により増大する。一方、加圧板は常温雰囲気にあるにで、加圧ピン間の距離は、殆ど熱膨張しない。従って、押し湯孔間の距離と加圧ピン間の距離は、熱膨張の影響により差異が生じるが、押し湯孔は押し湯孔間の距離方向に長穴であるので、加圧ピンは押し湯孔に抉ることなくスムーズにほぼ鉛直方向に落下でき、加圧ピンによる安定した押し湯作業が可能となる。結果、引け巣発生の抑制が向上し、高品質で、歩留まりの高い鋳造製品を鋳造可能な金型移動式重力鋳造設備を提供できる。また、金型移動式重力鋳造設備の信頼性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
（実施形態１）
以下に本発明の実施形態を図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２６】
図１は、本発明の実施形態１に係わる金型移動式重力鋳造設備の説明図である。金型移動式重力鋳造設備１は、金型に重力を使って溶湯が供給される重力鋳造金型３０と、重力鋳造金型３０を循環させながら鋳造を行う移動式鋳造設備１０と、を備える。
【００２７】
図２は、重力鋳造金型の説明図で、給湯用ロボットによるホッパーへの溶湯供給が終了した状態を示す。図中（ａ）は上面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。図２に示すように、重力鋳造金型３０は、上型３２と下型３３とが組合される金型本体３１と、ホッパー３６と、加圧ピン３７と、加圧板３８と、加圧板止めシャッター４０とから構成される。
【００２８】
ホッパー３６は、キャビティ３４に鋳込む溶湯３を一時的に貯湯するために金型本体３１に固定される。ホッパー３６に貯湯される溶湯３は、保持炉１１の溶湯２が給湯用ロボット１２の柄杓１２ａで掬われて供給される。
【００２９】
金型本体３１は、２個取りの鋳物製品が鋳造されるキャビティ３４と、キャビティ３４に溶湯３が鋳込まれる溶湯供給口４２と、引き巣の発生を抑制するためキャビティ３４に連通する押し湯孔３５とが設けられる。溶湯供給口４２と押し湯孔３５とは、金型が２個取りであるので、それぞれ２個配設される。尚、押し湯孔３５は、重力鋳造金型３０の傾動時、キャビティ３４の上側に位置する。
【００３０】
２個の押し湯孔３５には、押し湯孔３５の軸方向に移動可能な加圧ピン３７がそれぞれ挿入される。加圧ピン３７の一端側は、押し湯孔３５内の溶湯３に濡れ、他端側は加圧板３８にネジ込まれ、加圧板３８の動きは２本の加圧ピン３７に伝達される。
【００３１】
尚、加圧ピン３７と加圧板３８とは、ネジ結合で固定されるが、フレキシブルな結合でも良く、加圧板３８の動きと、自重とを加圧ピン３７に伝達できれば良い。
【００３２】
加圧板３８の両方の端部３８ａ、３８ｂ側には、後述する加圧板止めシャッター４０が摺動する第１スライド部３８ｃが設けられる。加圧板止めシャッター４０が第１スライド部３８ｃから脱離した状態では、加圧板３８は押し湯孔３５の軸方向で、押し湯孔３５に近づく方向に移動できる。尚、第１スライド部３８ｃは、冷却装置１５へ向かう重力鋳造金型３０の移送される方向に直交する断面で、落下方向に対し押し湯孔３５に近づく方向に傾斜する。
【００３３】
また、加圧板３８の端部３８ａの側面に加圧板ガイドピン３９（第１受力部材）が配設される。加圧板ガイドピン３９（第１受力部材）は、後述する移動式鋳造設備１０に配備した第１ガイドレール１４に当たると、第１ガイドレール１４から力を受け、加圧板３８は押し湯孔３５の軸方向で、押し湯孔３５から離れる方向に移動する。
【００３４】
加圧板止めシャッター４０は、図２の（ｂ）に於けるＺ方向（図３、図６のＸ方向）に移動可能で金型本体３１の上型３２の側面３２ａと、下型３３の側面３３ａとに亘り配備される。加圧板止めシャッター４０の両端４０ａ、４０ｂ側は第２スライド部４０ｃが設けられる。第２スライド部４０ｃは、加圧板３８の第１スライド部３８ｃが当接し、第１スライド部３８ｃに対しスライド可能である。
【００３５】
また、加圧板止めシャッター４０の中央にシャッターガイドピン４１（第２受力部材）が配設され、シャッターガイドピン４１は、後述する移動式鋳造設備１０に配備した第２ガイドレール１７に当る。当ると、シャッターガイドピン４１は、第２ガイドレール１７から加圧板止めシャッター４０を動かす力を受け、加圧板止めシャッター４０は押し湯孔３５から離れる方向に移動する。この作動は、傾動、注湯終了した後、後述する押し湯工程で行われる。
【００３６】
図３は、押し湯工程に於ける加圧板止めシャッター４０の作動の説明図である。図中、（ａ）は加圧板止めシャッター４０が移動し始める直前の状態を示す。（ｂ）は加圧板止めシャッター４０が移動中の状態を示す。加圧板止めシャッター４０がＸ方向に移動し、加圧板３８と、加圧板３８に連結した加圧ピン３７とは共に自重落下する。尚、図３は、図２の（ｂ）を９０度左回りに回転した図である。
【００３７】
図１に示すように、移動式鋳造設備１０は、保持炉１１と、給湯用ロボット１２と、傾動装置１３と、第１ガイドレール１４と、冷却装置１５と、傾動戻し装置１６と、第２ガイドレールと、製品取出しロボット１８と、移送装置１９とから構成される。
【００３８】
保持炉１１は、重力鋳造金型３０に鋳込む金属（例えば、アルミニウム、アルミ合金等）の溶湯２を所定の温度範囲内に保持する炉である。給湯用ロボット１２は、保持炉１１内の溶湯２を柄杓１２ａで掬い、略水平に保たれたホッパー３６に溶湯３を供給する。図４は、給湯用ロボット１２によるホッパー３６への溶湯供給が終了した状態を示す図である。図中（ａ）は上面図で、（ｂ）は（ａ）のＡ矢視図である。傾動装置１３は、給湯用ロボット１２により柄杓１２ａの溶湯３を供給した状態位置の重力鋳造金型３０を所定の角度（例えば、９０度）まで傾動し、ホッパー３６の溶湯３を溶湯供給口４２からキャビティ３４と、押し湯孔３５に重力を利用して鋳込む。図５は、傾動装置１３による重力鋳造金型３０への溶湯供給が終了した状態を示した図で、図１の傾動装置１３内の重力鋳造金型３０はこの状態を示す。図中（ａ）は上面図で、（ｂ）は（ａ）のＢ矢視図である。
【００３９】
第１ガイドレール１４は、傾動装置１３から冷却装置１５へ重力鋳造金型３０を移送する駆動力を利用して押し湯作業を行うため、傾動装置１３と冷却装置１５の間に配備さる。そして第１ガイドレール１４は、シャッターガイドピン４１にスライド駆動力を与えるガイドレール部１４ａと支持部１４ｂとから構成される。ガイドレール部１４ａは、重力鋳造金型３０がＹ方向に移動すると、シャッターガイドピン４１がガイドレール部１４ａに当たる。支持部１４ｂは、ガイドレール部１４ａを所定の位置に固定するために設けられる。図６は、第１ガイドレール１４が作用し、後述する押し湯作業が終了した状態を示す。図中（ａ）は上面図で、（ｂ）は（ａ）のＣ矢視図である。
【００４０】
冷却装置１５は、押し湯作業終了後、重力鋳造金型３０を所定の温度に冷却し、重力鋳造金型３０内の溶湯３を凝固させるために配備される。冷却中の重力鋳造金型３０の置かれる方向は、図５あるいは図６に示される配置方向と同じである。
【００４１】
傾動戻し装置１６は、重力鋳造金型３０の冷却終了後、傾動装置１３により所定の角度（例えば、９０度）まで傾動した重力鋳造金型３０を、傾動装置１３よる傾動以前の重力鋳造金型３０の回転位置に傾動して戻すために配備される。
【００４２】
第２ガイドレール１７は、加圧板３８、加圧ピン３７、加圧板止めシャッター４０の各位置を傾動装置１３よる傾動以前の位置に戻すため、傾動戻し装置１６又は傾動戻し装置１６近傍に配備される。そして第２ガイドレール１７は、加圧板ガイドピン３９にスライド駆動力を与えるガイドレール部１７ａと、ガイドレール部１７ａを所定の位置に固定するために支持部１７ｂとから構成される。傾動戻し作業が終了すると、加圧板３８、加圧ピン３７、加圧板止めシャッター４０の各位置の戻し作業も終了する。図７は、傾動戻し装置１６による傾動と、第２ガイドレール１７の作動が行われている状態を示し、図６のＣ方向から見た図である。
【００４３】
製品取出しロボット１８は、重傾動戻し装置１６による傾動戻し作業終了後、重力鋳造金型３０を開き、凝固した鋳造製品であるワーク６を取出すために配備される。
【００４４】
移送装置１９は、給湯用ロボット１２による給湯及び傾動装置１３による鋳込み工程と、第１ガイドレール１４による押し湯工程と、冷却装置１５による冷却工程と、傾動戻し装置１６と第２ガイドレール１７との連携による傾動戻し工程と、製品取出しロボット１８による製品取出し工程と、次のショットに重力鋳造金型３０を送る金型搬送工程とを順次、繋ぐために設けられる。そして製品取出しロボット１８は、電動で作動するコンベア１９ａと、１９ｂと、１９ｃと、１９ｄと、１９ｅと、１９ａとを連結し、重力鋳造金型３０が循環するように構成される。
【００４５】
尚、図１において、重傾動戻し装置１６内の重力鋳造金型３０は、金型移動式重力鋳造設備１の上から見た図である。
【００４６】
次に、本発明の実施形態１の作動と効果について説明する。
【００４７】
金型移動式重力鋳造設備１によるワーク６の鋳造工程は、順次、鋳込み工程と、押し湯工程と、冷却工程と、傾動戻し工程と、製品取出し工程と、金型搬送工程とから形成される。図４から図７は、一連の鋳造工程の状態を示す。
【００４８】
（鋳込み工程）保持炉１１内の溶湯２を給湯用ロボット１２の柄杓１２ａで掬い、略水平に保たれたホッパー３６に供給する（図４）。その後、図５に示すように、加圧板止めシャッター４０で加圧板３８の自重落下を阻止ししつつ、傾動装置１３を作動させ、重力鋳造金型３０を所定の角度（例えば、９０度）まで傾動し、重力によりホッパー３６内の溶湯３を重力鋳造金型３０の溶湯供給口４２からキャビティ３４と、押し湯孔３５に鋳込む。
【００４９】
（押し湯工程）鋳込み工程終了後、図１、図６に示すように、重力鋳造金型３０がコンベア１９ａに載せられＹ方向に移動し、加圧板止めシャッター４０のシャッターガイドピン４１が第１ガイドレール１４のガイドレール部１４ａに当たる。引続き、重力鋳造金型３０が移動する力により、シャッターガイドピン４１は第１ガイドレール１４に沿って移動する。シャッターガイドピン４１の移動により、第１スライド部３８ｃに当接している第２スライド部４０ｃは、第１スライド部３８ｃをスライドしながらＸ方向に移動し（図３）、第１スライド部３８ｃから脱離する。第２スライド部４０ｃが、第１スライド部３８ｃをスライドすると加圧板３８及び加圧ピン３５が重力の作用で徐々に落下し、第１スライド部３８ｃから脱離すると加圧板３８及び加圧ピン３５は一気に落下する。この時、加圧ピン３５と加圧板３８の合計重量が重力鋳造金型３０内の溶湯３に作用して加圧され、湯作業がなされ、キャビティ３４内の引け巣発生が抑制される。加圧板３８の底面３８ｄと下型３３の側面３３ａに隙間を生じ、重力鋳造金型３０内の溶湯３が加圧ピン３５と加圧板３８の合計重量を支える。
【００５０】
ガイドレール部１４ａがシャッターガイドピン４１に当たるとシャッターガイドピン４１は、ガイドレール部１４ａに対して加圧板３８から離れるＸ方向と、重力鋳造金型３０が移動するＹ方向と、に移動する。シャッターガイドピン４１は、加圧板３８から離れるＸ方向（図２のＺ方向）にも移動するようＹ方向に対して傾斜する。即ち、シャッターガイドピン４１が加圧板３８から離れるＸ方向と、ガイドレール部１４ａとの角度αは、９０度より大きく１８０度より小さくなるよう設定される。
【００５１】
（冷却工程）押し湯作業終了後、冷却装置１５で重力鋳造金型３０及び重力鋳造金型３０内の溶湯３を所定の温度に冷却し、溶湯３を凝固させる。
【００５２】
（傾動戻し工程）傾動戻し装置１６により、傾動装置１３よる傾動以前の重力鋳造金型３０の回転配置に傾動して戻す。また、この戻し傾動の回転力と、重力を利用して、加圧板ガイドピンを第２ガイドレール１７当てることにより加圧板止めシャッター４０、加圧板３８、加圧ピン３７を傾動装置１３よる傾動以前の位置に戻す（図７）。即ち、重力鋳造金型３０の傾動戻し途中、重力鋳造金型３０の加圧板ガイドピン３９は、第２ガイドレール１７のガイドレール部１７ａに当たる。加圧板ガイドピン３９は、重力鋳造金型３０の傾動よる回転力を受け、第２ガイドレール１７のガイドレール部１７ａに沿って移動する。この移動により、加圧板３８と上型３２の側面３２ａとの間の間隙Ｈは拡がり、加圧板止めシャッター４０は、自重落下し、間隙Ｈを通って第２スライド部４０ｃが第１スライド部３８ｃをスライドしながら加圧板３８の第１スライド部３８ｃに当接される。
【００５３】
ガイドレール部１７ａは、戻し傾動の回転方向下がりに傾斜している。即ち、重力鋳造金型３０が移動する図示のＷ方向とガイドレール部１７ａが形成する角度βは重力鋳造金型３０が傾動される回転方向Ｒに鋭角である。
【００５４】
（製品取出し工程）傾動戻し工程終了後、重力鋳造金型３０を開き、製品取出しロボット１８で凝固したワーク６を取出す。
【００５５】
（金型搬送工程）ワーク６が取出された重力鋳造金型３０をコンベア１９ｅに載せ、次のショットの鋳込み工程に搬送する。この工程において重力鋳造金型３０は、重力鋳造金型３０の回転配置と、加圧板止めシャッター４０、加圧板３８、加圧ピン３７の位置とが、重力鋳造金型３０の傾動装置１３による傾動以前の状態に戻り、キャビティ３４もワーク６が取出された空の状態になる。
【００５６】
以上により、押し湯作業は、移送装置による重力鋳造金型３０を移動させる力と、傾動戻し装置１６による重力鋳造金型３０を回転させる回転力と、重力を利用して行われので、従来技術のピストン・シリンダーによる加圧装置及び加圧装置用制御装置が不要となり、従来技術に比べて設備費が安く、消費エネルギーの少ない金型移動式重力鋳造設備１を提供できる。
【００５７】
また、加圧ピン３７と加圧板３８の重量を使って押し湯を行うので、高品質で、歩留まりが高く、凝固時間の短い、ワーク６を鋳造可能な金型移動式重力鋳造設備１を提供できる。
【００５８】
また、加圧ピン３７が落下して、重力鋳造金型３０内の溶湯３を加圧する圧力は、加圧ピン３７の重量と、加圧板３８の重量で、重力鋳造金型３０およびワーク６に適した圧力に調整でき、押し湯能力が向上する。結果、キャビティ３４の引け巣発生の抑制が向上し、高品質で、歩留まりが高く、凝固時間の短い、ワーク６を鋳造可能な金型移動式重力鋳造設備１提供できる。尚、加圧力は、加圧ピン３７重量と加圧板３０の重量の合計重量を加圧ピン３７の加圧方向に直交する断面積で割った値となる。
【００５９】
さらに、加圧ピン３７による押し湯の加圧タイミングは、第１ガイドレール１４が傾動装置１３と冷却装置１５との間に配備される位置を調整して、引け巣発生を最も効果的に抑制する押し湯の加圧タイミングを決定できるので、押し湯能力が向上する。結果、引け巣発生の抑制が向上し、高品質で、歩留まりが高く、凝固時間の短い、ワーク６を鋳造可能な金型移動式重力鋳造設備１を提供できる。
【００６０】
（実施形態２）
図８は、本発明の実施形態に係わる重力鋳造金型の断面の一部で、加圧ピンと加圧板を中心として示した図である。実施形態２の重力鋳造金型は、加圧ピンを除き他の部品、部位は図２の重力鋳造金型３０と同じで、同じ部品、部位は同じ符号を付す。
【００６１】
加圧ピン５０は、押し湯孔３５の溶湯３を加圧する加圧ピンヘッド５１が連結部材５２にネジ込まれ構成される。加圧ピンヘッド５１は、材質がセラミックまたは耐熱強化ガラスなどの熱伝導率の低い材料からなり、大径部５１ａと、大径部５１ａより小径で雄ネジを有する小径部５１ｂとからなる。連結部材５２は、ステンレス等の合金鋼からなり、一端側に加圧ピンヘッド５１の雄ネジが結合される雌ネジと、他端は加圧板３８にネジ込まれる雄ネジとが設けられる。
【００６２】
加圧ピンヘッド５１の材質は、金属より熱伝導率が低く、体積当たりの熱容量の小さいセラミックと、耐熱ガラスである。従って、加圧ピンヘッド５１に濡れる溶湯３から加圧ピンヘッド５１を介在して連結部材５２より外部に放出される熱は金属に比べて減少する。また、加圧ピンヘッド５１が溶湯３で加熱される熱量は金属に比べて減少する。結果、加圧ピン５０で押し湯をする際、キャビティ３４内の溶湯３の指向性凝固が抑制され、引け巣発生の抑制が向上し、歩留まりの高いワーク６を鋳造できる。
【００６３】
また、加圧ピン５０は、溶湯が濡れるヘッドだけセラミック又は耐熱ガラスであるので、加圧ピン５０全体がセラミック又は耐熱ガラスである場合に比べてコスト安くなるので、金型移動式重力鋳造設備１のコストが安くなる。
【００６４】
重力鋳造金型３０が１個取りの金型である場合、押し湯孔３５は一箇所あれば良い。この場合、加圧ピン３７を押し湯孔３５の内周面に三箇所、線接触させることで加圧ピン３７は、押し湯孔３５に抉ることなくスムーズにほぼ鉛直方向に落下でき、加圧ピン３７による安定した押し湯作業が可能となる。結果、引け巣発生の抑制が向上し、歩留まりの高いワーク６を鋳造可能な金型移動式重力鋳造設備を１提供できる。また、金型移動式重力鋳造設備１の信頼性が向上する。
【００６５】
（実施形態３）
図９は、本発明の実施形態に係わる重力鋳造金型の断面の一部で、押し湯孔および加圧ピンを中心として示した図である。実施形態３の重力鋳造金型は、加圧ピンを除き他の部品、部位は図２の重力鋳造金型３０と同じで、同じ部品、部位は同じ符号を付す。
【００６６】
押し湯孔５５は、複数個（実施例では２個）設けられ、各々の押し湯孔５５が配列される方向の長さＤが配列方向に直交する方向の長さｄより長い長穴形状である。加圧ピン５６は、押し湯孔５５の軸方向に移動可能に挿入され、断面が略四角で角部にＲが設けられる。加圧ピン５６の略四角の断面は、押し湯孔５５の長穴の断面より小さく、各々の加圧ピン５６は、押し湯孔５５に３箇所（例えば、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３）、線接触する。
【００６７】
また、２個の押し湯孔５５を挟んで溶湯供給口４２が設けられる。
【００６８】
鋳造時、重力鋳造金型３０は高温（例えば、略６００度）になり、熱膨張し、押し湯孔５５間の距離も熱膨張により増大する。一方、加圧板３８は常温雰囲気にあるにで、加圧ピン５６間の距離は、殆ど熱膨張しない。従って、押し湯孔５５間の距離と加圧ピン５６間の距離は、熱膨張の影響により差異が生じるが、押し湯孔５５は押し湯孔５５間の距離方向に長穴であるので、加圧ピン５６は押し湯孔５５に抉ることなくスムーズにほぼ鉛直方向に落下できるので、加圧ピン５６による安定した押し湯作業が可能となる。結果、引け巣発生の抑制が向上し、高品質で、歩留まりの高いワーク６を鋳造可能な金型移動式重力鋳造設備１を提供できる。また、金型移動式重力鋳造設備１の信頼性が向上する。
【００６９】
尚、押し湯孔は、３個以上設けられる場合は、隣り合う押し湯孔のうち配置距離の長い方向に長孔すれば、上述の作用により、同様の効果が発生する。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態１に係わる金型移動式重力鋳造設備の説明図である。
【図２】本発明の実施形態１に係わる重力鋳造金型の説明図である。
【図３】本発明の実施形態１に係わる加圧板止めシャッターの作動の説明図である。
【図４】本発明の実施形態１に係わる給湯用ロボットよる給湯終了状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態１に係わる傾動装置による鋳込み終了状態を示す図である。
【図６】本発明の実施形態１に係わる押し湯終了状態状態を示す図である。
【図７】本発明の実施形態１に係わる傾動戻し装置による傾動戻し中の状態を示す図である。
【図８】本発明の実施形態２に係わる重力鋳造金型の断面の一部を示す説明図である。
【図９】本発明の実施形態３に係わる重力鋳造金型の断面の一部を示す説明図である。
【符号の説明】
【００７１】
１  金型移動式鋳造設備
３  溶湯
１０  移動式鋳造設備
１３  傾動装置
１４  第１ガイドレール
１５  冷却装置
１６  傾動戻し装置
１７  第２ガイドレール
１９  移送装置
３０  重力鋳造金型
３２  上型
３３  下型
３４  キャビティ
３５、５５  押し湯孔
３７、５０、５６  加圧ピン
３８  加圧板
３８ｃ  第１スライド部
３９  加圧板ガイドピン（第１受力部材）
４０  加圧板止めシャッター
４０ｃ  第２スライド部
４１  シャッターガイドピン（２受力部材）
５１  加圧ピンヘッド
５２  連結部材
【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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