(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
管軸芯が屈曲し、かつ、ナット（１）を抜け止め状態で遊嵌する管継手における管状体（２）の鋳造方法であって、
鋳型に、管状体（２）成形用のキャビテイ（６）及び管状体（２）の中空部（２Ａ）成形用の中子（７）の幅木（７Ａ，７Ｂ）を嵌合保持する中子用保持部（８）と、前記ナット（１）を嵌合保持するナット用保持部（９）を形成するとともに、前記ナット（１）に、雌ネジ（１ａ）を被覆する状態で成形面の一部を構成する保護砂（１３）を付設し、
前記中子用保持部（８）に中子（７）の幅木（７Ａ，７Ｂ）を嵌合保持させ、前記ナット用保持部（９）に、前記保護砂（１３）を備えたナット（１）を中子（７）に遊嵌される状態で嵌合保持させ、更に、前記保護砂（１３）の成形面とこれに相対向する中子（７）の外周面との間に、キャビテイ（６）内に供給される溶湯の熱によって消失又は昇華する間隔保持材（１４）を介在したのち、前記キャビテイ（６）内に注湯して管状体を製造する管状体鋳造方法。
【請求項２】
管軸芯が屈曲し、かつ、ナット（１）を抜け止め状態で遊嵌する管継手における管状体（２）の鋳造方法であって、
鋳型に、管状体（２）成形用のキャビテイ（６）及び管状体（２）の中空部（２Ａ）成形用の中子（７）の幅木（７Ａ，７Ｂ）を嵌合保持する中子用保持部（８）と、前記ナット（１）を嵌合保持するナット用保持部（９）を形成するとともに、前記ナット（１）に、雌ネジ（１ａ）を被覆する状態で成形面の一部を構成する保護砂（１３）を付設し、
前記中子（７）の外周面に、キャビテイ（６）内に供給される溶湯の熱によって消失又は昇華する間隔保持材（１４）を付設し、この間隔保持材（１４）に前記保護砂（１３）を備えたナット（１）を外嵌させ、更に、前記中子用保持部（８）に中子（７）の幅木（７Ａ，７Ｂ）を嵌合保持させ、前記ナット用保持部（９）に中子（７）に外嵌させた前記ナット（１）を嵌合保持させたのち、前記キャビテイ（６）内に注湯して管状体を製造する管状体鋳造方法。
【請求項３】
前記間隔保持材（１４）が、前記中子（７）の外周面に巻回可能な帯状の発泡スチロールである請求項１又は２記載の管状体鋳造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、継手管の一例であるベンドやユニオンなどのように、管軸芯が屈曲する管状体の鋳造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の管状体鋳造方法では、図４に示すように、型枠５０内に生型砂５１を充填して構成された鋳型Ａに、管状体の一例で、図３に示すように、ナット１を抜け止め状態で遊嵌させてある管継手２を成形するキャビテイ５２と、管継手２の中空部２Ａ成形用の中子５３の軸芯方向両端部に形成された幅木５３Ａ，５３Ｂを嵌合保持する中子用保持部５４、及び、前記ナット１を嵌合保持するナット用保持部５５を形成するとともに、前記ナット１に、雌ネジ１ａを被覆する状態で成形面の一部を構成する保護砂５６を付設する。
そして、前記中子５３にナット１を遊嵌保持させたのち、鋳型Ａの中子用保持部５４に中子５３の両幅木５３Ａ，５３Ｂを嵌合保持させるとともに、前記ナット１を鋳型Ａのナット用保持部５５に嵌合保持させたのち、前記キャビテイ５２内に注湯して管継手２を製造していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
従来の管状体鋳造方法では、前記中子５３の両幅木５３Ａ，５３Ｂを鋳型Ａの中子用保持部５４に嵌合させているものの、管継手２の管軸芯が屈曲し、かつ、各幅木５３Ａ，５３Ｂと鋳型Ａの中子用保持部５４との間に微小な間隙が存在するため、注湯初期の衝撃や溶湯の浮力等によって中子５３の軸芯がキャビテイ５２の空隙幅内でズレ（傾き）易く、鋳造された管継手２に偏肉が発生することがあった。このような偏肉代が鋳造後の切削加工代よりも大きい場合は不良品となって歩留りの低下を招来し、また、鋳造後の切削加工代を大きく見込むと、材料コストが増大するばかりでなく、切削加工に多くの手間を要するため、何れの場合でも製造コストの高騰化を招来していた。
また、このような注湯時の中子５３の芯ズレを抑制する方法として、前記中子５３の両幅木５３Ａ，５３Ｂの各々を、管軸芯に対して直交する方向に大きくし、かつ、幅木５３Ａ，５３Ｂ及び鋳型Ａの中子用保持部５４の加工精度を高めることが考えられるが、これによる場合は、鋳型Ａ及び中子５３の製作に多くの手間を要し、製造コストの低廉化を図ることはできなかった。
特に、ナット１を遊嵌保持させてある管継手２を鋳造する場合では、中子５３へのナット１の装着が幅木５３Ａによって阻止されるため、中子５３自体を二分割して接合しなければならず、注湯前の作業性の低下によって製造コストの高騰化を助長していた。
【０００４】
本発明は、上述の実情に鑑みて為されたものであって、その目的は、鋳造された管状体の偏肉発生を抑制して、鋳型及び中子の製作の容易化を図りながら製造コストの低廉化を達成することのできる管状体鋳造方法を提供する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１による管状体鋳造方法の特徴構成は、管軸芯が屈曲し、かつ、ナットを抜け止め状態で遊嵌する管継手における管状体の鋳造方法であって、
鋳型に、管状体成形用のキャビテイ及び管状体の中空部成形用の中子の幅木を嵌合保持する中子用保持部と、前記ナットを嵌合保持するナット用保持部を形成するとともに、前記ナットに、雌ネジを被覆する状態で成形面の一部を構成する保護砂を付設し、
前記中子用保持部に中子の幅木を嵌合保持させ、前記ナット用保持部に、前記保護砂を備えたナットを中子に遊嵌される状態で嵌合保持させ、更に、前記保護砂の成形面とこれに相対向する中子の外周面との間に、キャビテイ内に供給される溶湯の熱によって消失又は昇華する間隔保持材を介在したのち、前記キャビテイ内に注湯して管状体を製造する点にある。
上記特徴構成によれば、管状体の管軸芯が屈曲し、かつ、中子の幅木と鋳型の中子用保持部との嵌合面間に微小な間隙が存在していても、前記中子のキャビテイ内に位置する部分が、設定軸芯位置に間隔保持材を介してナット側の保護砂の成形面に支持されているから、注湯初期に衝撃や溶湯の浮力等が中子に作用しても、前記間隔保持材がキャビテイ内に供給された溶湯の熱によって消失又は昇華してガス化するまでは、中子の軸芯がズレることを抑制することができる。しかも、前記間隔保持材が消失又は昇華してガス化したときには、前記中子の外周面とナット側の保護砂の成形面との間の環状空間の一部に既に溶湯が充満しているから、この充満した溶湯によって中子の軸芯がズレることを抑制することができる。
従って、従来の鋳造方法に比して、鋳造された管状体の偏肉発生を抑制することができるから、鋳造後の切削加工代を必要以上に大きく取らなくても不良品の発生を少なくすることができ、しかも、鋳型及び中子の要求加工精度が低くて済み、その結果、鋳型及び中子の製作の容易化を図りながら、製造コストの低廉化を達成することができた。
しかも、中子の外周面とナットの保護砂の成形面との対向間隔を、間隔保持材によって設定間隔に保持することができるから、中子の一端側の幅木を、ナットを遊嵌する中子部分と同一の横断面形状に形成することが可能となり、その結果、従来の鋳造方法のように、中子自体を二分割して接合する必要がなく、注湯前の作業性の向上によって製造コストの低廉化を促進することができる。
【０００６】
本発明の請求項２による管状体鋳造方法の特徴構成は、管軸芯が屈曲し、かつ、ナットを抜け止め状態で遊嵌する管継手における管状体の鋳造方法であって、
鋳型に、管状体成形用のキャビテイ及び管状体の中空部成形用の中子の幅木を嵌合保持する中子用保持部と、前記ナットを嵌合保持するナット用保持部を形成するとともに、前記ナットに、雌ネジを被覆する状態で成形面の一部を構成する保護砂を付設し、
前記中子の外周面に、キャビテイ内に供給される溶湯の熱によって消失又は昇華する間隔保持材を付設し、この間隔保持材に前記保護砂を備えたナットを外嵌させ、更に、前記中子用保持部に中子の幅木を嵌合保持させ、前記ナット用保持部に中子に外嵌させた前記ナットを嵌合保持させたのち、前記キャビテイ内に注湯して管状体を製造する点にある。
上記特徴構成によれば、管状体の管軸芯が屈曲し、かつ、中子の幅木と鋳型の中子用保持部との嵌合面間に微小な間隙が存在していても、前記中子のキャビテイ内に位置する部分が、設定軸芯位置に間隔保持材を介してナット側の保護砂の成形面に支持されているから、注湯初期に衝撃や溶湯の浮力等が中子に作用しても、前記間隔保持材がキャビテイ内に供給された溶湯の熱によって消失又は昇華してガス化するまでは、中子の軸芯がズレることを抑制することができる。しかも、前記間隔保持材が消失又は昇華してガス化したときには、前記中子の外周面とナット側の保護砂の成形面との間の環状空間の一部に既に溶湯が充満しているから、この充満した溶湯によって中子の軸芯がズレることを抑制することができる。
従って、従来の鋳造方法に比して、鋳造された管状体の偏肉発生を抑制することができるから、鋳造後の切削加工代を必要以上に大きく取らなくても不良品の発生を少なくすることができ、しかも、鋳型及び中子の要求加工精度が低くて済み、その結果、鋳型及び中子の製作の容易化を図りながら、製造コストの低廉化を達成することができた。
しかも、中子の外周面とナットの保護砂の成形面との対向間隔を、間隔保持材によって設定間隔に保持することができるから、中子の一端側の幅木を、ナットを遊嵌する中子部分と同一の横断面形状に形成することが可能となり、その結果、従来の鋳造方法のように、中子自体を二分割して接合する必要がなく、注湯前の作業性の向上によって製造コストの低廉化を促進することができる。
【０００７】
本発明の請求項３による管状体鋳造方法の特徴構成は、前記間隔保持材が、前記中子の外周面に巻回可能な帯状の発泡スチロールである点にある。
上記特徴構成によれば、鋳造すべき管状体の種類によって、中子の外周面とナットの保護砂の成形面との間の空隙幅が変化しても、中子の外周面に巻回する発泡スチロールの巻回数を調節することによって対応することができるから、例えば、前記間隔保持材が、中子の外周面とナットの保護砂の成形面との間の環状空間に相当する環状形状に成形された発泡スチロールや常温で固形の昇華性インク等から構成されている場合のように、鋳造すべき管状体の種類に応じた複数種類のものを準備する必要がなく、しかも、金型等の成形設備も不要であるから、各種形状の管状体の鋳造コストの低廉化を促進することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２は、管軸芯が屈曲する管状体の一例で、図３に示すように、青銅鋳物製の袋ナット１を抜け止め状態で遊嵌させてある青銅鋳物製の管継手２の鋳造方法を示す。
先ず、鋳型Ａを製作するに、図１及び図２（イ）に示すように、下型枠３及び上型枠４の各々に充填された生型砂５の接合面側に、管継手成形用のキャビテイ６を構成する成形凹部６Ａ，６Ｂと、管継手２の中空部２Ａを成形するシェル中子７のうち、その軸芯方向の両端に位置する幅木７Ａ，７Ｂを嵌合保持するための中子用保持部８を構成する嵌合凹部８Ａ，８Ｂ、及び、前記袋ナット１を嵌合保持するためのナット用保持部９を構成する嵌合凹部９Ａ，９Ｂとを形成するとともに、前記上型枠４側の生型砂５には、前記成形凹部６Ｂに各々連通開口する湯口１０と押湯１１とを形成する。
また、前記袋ナット１の内周面及びそれに連続する両端面の一部にわたって、該袋ナット１の雌ネジ１ａを被覆し、かつ、前記成形凹部６Ａ，６Ｂに連続する状態で成形面の一部を構成する保護砂１３を付設してある。
前記中子７の一端側、つまり、前記袋ナット１を装着する側の幅木７Ａは、袋ナット１を遊嵌保持する中子部分の横断面形状と同一に形成されているとともに、他端側の幅木７Ｂは、管軸芯に対して直交する方向に突出形成されている。
【０００９】
そして、前記中子７の外周面のうち、前記鋳型Ａのナット用保持部９に対応する部位に、前記キャビテイ６に臨む成形面とこれに相対向する中子７の外周面との対向間隔、つまり、前記保護砂１３の成形面１３ａとこれに相対向する中子７の外周面との対向間隔を設定間隔に保持すべく、キャビテイ６内に供給される溶湯の熱で消失してガス化する間隔保持材の一例である帯状の発泡スチロール（ロストフォーム部材）１４を、前記設定間隔に相当する厚みで巻回したのち、この巻回された発泡スチロール１４の外周に、前記保護砂１３を備えた袋ナット１を密着状態で外嵌してある。
この外嵌状態では、巻回された発泡スチロール１４の巻き戻しが袋ナット１の保護砂１３によって阻止されているが、袋ナット１の外嵌時に発泡スチロール１４の遊端が引っ掛かる場合には、該発泡スチロール１４の遊端を粘着剤等で仮止めしてもよい。
【００１０】
次に、前記袋ナット１が装着されている中子７の幅木７Ａ，７Ｂを、下型枠３側の嵌合凹部８Ａ，８Ｂに嵌合装着したのち、該下型枠３に上型枠４を重ね合せ、図２の（ロ）に示すように、前記湯口１０からキャビテイ６内に注湯して図３に示す管継手２を製造する。
そして、上述のように、管継手２の管軸芯がＬの字状に屈曲し、かつ、中子７の幅木７Ａ，７Ｂと鋳型Ａの中子用保持部８との嵌合面間に微小な間隙が存在していても、前記中子７のキャビテイ６内に位置する一部分が、該部位に巻回された発泡スチロール１４を介して袋ナット１側の保護砂１３の成形面１３ａに支持されているから、注湯初期に衝撃や溶湯の浮力等が中子に作用しても、前記発泡スチロール１４がキャビテイ６内に供給された溶湯の熱によって消失してガス化するまでは、中子７の軸芯がズレる（傾く）ことを抑制することができる。しかも、前記発泡スチロール１４が溶湯の熱によって消失してガス化したときには、前記中子７の外周面とキャビテイ６に臨む成形面との間の環状空間の一部に既に溶湯が充満しているから、この充満した溶湯によって中子７の軸芯がズレる（傾く）ことを抑制することができる。
【００１１】
前記中子７及び保護砂１３の各々は、珪砂とフェノールレジンとを混合したものから製作されている。
尚、当該実施形態では、前記発泡スチロール１４の消失に伴って発生したガスを、前記中子７の幅木７Ａ，７Ｂを通して上下の両型枠３，４の合せ面間の間隙から外部に排出するように構成してある。
【００１２】
〔その他の実施形態〕
▲１▼  上述の実施形態では、前記中子７として、シェル中子を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、粘土を粘結剤とする中子、ＣＯ2 中子、エアセット中子等がある。
▲２▼  上述の実施形態では、キャビテイ６内に供給される溶湯の熱によって消失又は昇華してガス化する間隔保持材１４として、ロストフォーム部材の一つである帯状の発泡スチロール（発泡ポリスチレン）を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ポリエチレン等の低融点の熱可塑性樹脂を用いてもよく、更に、中子７の外周面とキャビテイ６に臨む成形面との間の環状空間に相当する筒状形状に成形された発泡スチロールを用いてもよく、また、キャビテイ６内に供給される溶湯の熱によって昇華する常温で固形のインク等を円筒状に成形したものを用いて実施してもよい。
▲３▼  上述の実施形態では、前記管状体２として、ナット１を抜け止め状態で遊嵌してあるＬの字状の管継手を例に挙げて説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、ナット１を備えていないエルボやベンド等の管継手であってもよく、また、管継手以外の管体であってもよい。
【００１３】
尚、特許請求の範囲の項に図面との対照を便利にするために符号を記すが、該記入により本発明は添付図面の構成に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の管状体（管継手）鋳造方法を示す縦断面図
【図２】（イ）は注湯前の水平断面図
（ロ）は注湯後の水平断面図
【図３】鋳造された管継手の斜視図
【図４】従来の管状体（管継手）鋳造方法を示す水平断面図
【符号の説明】
Ａ    鋳型
１    ナット（袋ナット）
１ａ  雌ネジ
２    管状体（管継手）
２Ａ  中空部
６    キャビテイ
７    中子
７Ａ  幅木
７Ｂ  幅木
８    中子用保持部
９    ナット用保持部
１３  保護砂
１４  間隔保持材（発泡スチロール）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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