(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上型と下型とを具えた金型内に溶融した金属を注入して、この金型の形状に従ってワークを鋳造した後、上型に保持させたワークを押出棒により押し出して、上型によるワークの固着を解除する鋳造装置において、
前記押出棒は、本体部の下方且つ上型の上方に押出部材を別途設けて成り、本体部で押出部材を押すことにより、押出部材がワークを押し出し、上型によるワークの固着を解除するものであり、
かかる構成により固着解除時には、ワークを上型に保持して移動させた後、押出棒で上型から押し出すようにしたものであり、
また前記押出棒の本体部は、上型によるワークの固着を解除するストローク中は上型の支持台に対し固定設定され、且つ固着解除後、搬送面上に載置されたワークを移送可能とする高さまで退去するストローク中は上型の退去方向に沿ってスライド自在にフリー設定され、
固着解除後、本体部は、上型の退去作動に伴い、押出部材が上型に当接し押されることにより、上型の退去方向に上型とともに移動することを特徴とする鋳造装置におけるワーク固着解除機構。
【請求項２】
前記本体部の支持台への固定設定は、支持台の下方に回動自在に設けられた回転板とバヨネット係合することによって行われることを特徴とする請求項１記載の鋳造装置におけるワーク固着解除機構。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は鋳造装置により鋳造されたワークを金型から押し出す固着解除機構に関するものである。
【０００２】
【発明の背景】
各種機械金属部品を製造する手法として鋳造が多く用いられている。このための鋳造装置において通常金型は上型と下型とを具えており、場合によってはこれらの間に横型が組み込まれている。そして金型の形状に従って鋳造されたワークを取り出す際には、下型は静止した状態の鋳込み位置にとどまり、一方、横型は金型の上下の抜き方向に対しほぼ直交方向すなわち横方向に分割される状態となり、最終的にワークは上型に固着され、ある高さまで引き上げられた後、台車などの搬送面に外し落とされるように扱われる。
【０００３】
このため、この種の鋳造装置にあっては、金型（上型）に保持されたワークの固着を解除するためのワーク固着解除装置を具備しているが、このようなワーク固着解除機構として従来より図７（ａ）（ｂ）に示すように固定された押出棒４１′によってワークＷを上型２２ａ′から押し出す手法が一つの方法としてとられていた。しかしながらこのような手法では押出棒４１′が固定されているためワークＷの固着を解除する際には台車搬送面から上型底面までの距離は落下したワークＷを移送できる分の高さが必要となり、結果的に次のような不都合を生じていた。すなわち台車搬送面から上型底面までの距離が短い状態で上型２２ａ′によるワークＷの固着を解除すると、搬送面に落とされたワークＷは上型２２ａ′とぶつかり移送させることができない場合が生じる。このためワークＷの固着解除を行う場合、台車搬送面から上型底面までの距離は少なくともワーク深さ（ワーク高さ）と等しい距離が要求され、ワークＷも相応する高さ（金型が上型と下型とで構成される場合にはワーク深さの約半分ほどの高さ）から落とされることになる。そしてこの落下高さがワーク深さ等により極端に高くなる場合にはワークＷや搬送装置に過負荷を与えるという問題が発生していた。もちろんこのようなことを回避するため上型２２ａ′の下方に潜り込ませる搬送用台車５２′のワーク受取テーブルを昇降自在に構成し、固着解除時には落下衝撃を抑制するためテーブルを上昇させ、固着解除後にテーブルを下降させ、ワークＷを移送する距離を確保する形態をとることが可能である。しかしながらこのような手法においては搬送装置を複雑化させるという問題や円滑な取出作業が行えないという問題が発生していた。
【０００４】
このようなことから例えば図８に示すようにワークＷを押し出す油圧シリンダＣを上型２２ａ′の昇降機構と独立して設ける手法も開発されている。そしてこのような手法により台車搬送面と上型底面とをほぼ同じ高さとした状態でワークＷの固着を解除でき、解除後、上型２２ａ′を上昇させてワークＷを移送可能とする距離を確保することが可能となる。しかしながらこのような手法ではワークＷを押し出す油圧シリンダＣを上型２２ａ′の上部に構成するため、装置自体が高さ方向に大型化することは免れず、必ずしも好ましい設計態様は得られなかった。
【０００５】
【解決を試みた技術的課題】
本発明はこのような背景を認識してなされたものであり、鋳造装置の高さを低く設定しながらも鋳造されたワークを落下させずに取り出すことができる新規なワーク固着解除機構の開発を試みたものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１記載の鋳造装置におけるワーク固着解除機構は、上型と下型とを具えた金型内に溶融した金属を注入して、この金型の形状に従ってワークを鋳造した後、上型に保持させたワークを押出棒により押し出して、上型によるワークの固着を解除する鋳造装置において、
前記押出棒は、本体部の下方且つ上型の上方に押出部材を別途設けて成り、本体部で押出部材を押すことにより、押出部材がワークを押し出し、上型によるワークの固着を解除するものであり、
かかる構成により固着解除時には、ワークを上型に保持して移動させた後、押出棒で上型から押し出すようにしたものであり、
また前記押出棒の本体部は、上型によるワークの固着を解除するストローク中は上型の支持台に対し固定設定され、且つ固着解除後、搬送面上に載置されたワークを移送可能とする高さまで退去するストローク中は上型の退去方向に沿ってスライド自在にフリー設定され、
固着解除後、本体部は、上型の退去作動に伴い、押出部材が上型に当接し押されることにより、上型の退去方向に上型とともに移動することを特徴として成るものである。
この発明によれば、鋳造装置そのものの高さを低く設定しながらも鋳造されたワークを落下させずに取り出すことができ、ワークや搬送装置に過負荷を与えることもない。また搬送装置を複雑化させることもない。
【０００７】
また請求項２記載の鋳造装置におけるワーク固着解除機構は、前記請求項１記載の要件に加え、前記本体部の支持台への固定設定は、支持台の下方に回動自在に設けられた回転板とバヨネット係合することによって行われることを特徴として成るものである。
この発明によれば、鋳造装置そのものの高さを低く設定しながらも鋳造されたワークを落下させずに取り出す具体的構造を可能とし、また押出棒の固定とフリーとの切り替えが円滑且つ確実に行える。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図示の実施の形態に基づき説明する。なお説明にあたっては、本発明を適用した鋳造装置１について説明しながら併せて本発明のワーク固着解除機構４について説明する。鋳造装置１は図１、２に示すように一例として実質的に溶融した金属を鋳造する鋳造部２と、主に鋳造したワークＷを上型２２ａとともに上昇させる上型昇降部３と、ワークＷを押出棒４１により上型２２ａから押し出すワーク固着解除機構４と、押し出したワークＷを搬送する搬送部５とを具えて成るものである。以下各構成部について概略的に説明する。
【０００９】
まず鋳造部２について説明する。鋳造部２はベース部２１と金型２２と支持台２３とを具えて成るものである。ベース部２１は一例として下方にるつぼを具え、溶融した金属はこのるつぼからストークと呼ばれる管を通じて上部に配される金型２２まで供給される。金型２２は一例として上型２２ａと下型２２ｂと、双方の間に金型２２の抜き方向とほぼ直角に分割される横型２２ｃとを具えて成るものである。上型２２ａは上型昇降部３により昇降自在に支持され、鋳造後、ワークＷを固着保持しながら上昇できるように構成されている。また上型２２ａの上部にはワーク固着解除機構４の押出部材４１ｄが嵌め込まれるものであり、上型２２ａに保持されたワークＷを直接押し出し、固着を解除する作用を担っている。支持台２３は鋳造部２の天板部であって、上型昇降部３を支持する基台となる部分であり、このものの上部には押出棒４１をスライドさせる際、押出棒４１をガイドするカラー４４が固定されている。
【００１０】
なおこの実施の形態では、金型２２は上型２２ａと下型２２ｂと横型２２ｃとにより構成されるが、ワークＷの形状、大きさ等により上型２２ａと下型２２ｂとによって構成されても構わない。またこの実施の形態では上型２２ａと下型２２ｂとの抜き方向をほぼ鉛直方向としているが、傾斜させる形態も可能であるし、ほぼ水平方向に抜く形態も可能である。そしてそのような形態をとる場合には、基部型がこの実施の形態での下型に相当し、ワークＷを固着保持して移動する可動型がこの実施の形態での上型に相当するものである。
【００１１】
次に上型昇降部３について説明する。このものは上型２２ａを昇降自在に支持するものであり、一例として鋳造部２の支持台２３を挟んで下方に固定板３１、上方に昇降板３２を具え、これらを柱状の連結部材３３により連結されて成るものである。そして固定板３１は上型２２ａと固定されており、昇降板３２は支持台２３から立ち上げられた油圧シリンダ３４の摺動子３４ａに接続されている。このため上型昇降部３は摺動子３４ａの伸縮に伴い上型２２ａを昇降させる。また固定板３１には押出棒４１が貫通する押出孔３１ａが形成されており、ワークＷの固着を解除する際には押出棒４１が押出孔３１ａを貫通し、ワークＷを押し出すように構成されている。
【００１２】
次にワーク固着解除機構４について説明する。このワーク固着解除機構４は図２、３に示すように一例として四本の押出棒４１と、支持台２３の下方に回動自在に設けられ、押出棒４１とバヨネット係合する回転板４２と、この回転板４２を一定角度往復回動させるシリンダ４３と、押出棒４１をスライドさせる際にガイドの作用を担うカラー４４とを具えて成るものである。
【００１３】
押出棒４１は本体部４１ａと、蓋体４１ｂと、固定部４１ｃと、押出部材４１ｄとを具えて成るものである。本体部４１ａは支持台２３上に設置されたカラー４４内をスライド自在に構成されるとともに、上部には蓋体４１ｂが設けられ、カラー４４から抜け落ちないように構成されている。また本体部４１ａには蓋体４１ｂ付近に押出棒４１を回転板４２に固定する際の固定部４１ｃが一例として本体部４１ａより小さい円柱状に形成されている。そして、本発明では、本体部４１ａの下方且つ上型２２ａの上方に押出部材４１ｄが別途設けられ、本体部４１ａが押出部材４１ｄを押し、押出部材４１ｄがワークＷの固着を解除する形態をとる。
【００１４】
回転板４２は図４に示すように支持台２３の下面に円環状に取り付けられた支持リング４２Ａに支持されるとともに、図３に示すように支持台２３の上面に設置されたシリンダ４３の摺動子４３ａと接続され、摺動子４３ａの伸縮に伴い一定角度回動するようにシフトされるものである。そして回転板４２には一本の押出棒４１に対して固定部４１ｃとほぼ等しい円形状の固定用孔４２ａと本体部４１ａの直径よりやや大きいスライド用孔４２ｂとが連なるように形成されている。すなわち押出棒４１を従来のように支持台２３に固定する際には、回転板４２の各固定用孔４２ａを各押出棒４１の固定部４１ｃに嵌め、密着した状態とし、逆に押出棒４１を上下にスライドさせる際には回転板４２を回動させ、各スライド用孔４２ｂを各押出棒４１に合致させ、押出棒４１とスライド用孔４２ｂとの間に隙間を形成させることとなる。なおこの実施の形態では、押出棒４１は四本設けられるが、必ずしもこれに限定されるものではなく、一本でも構わないし、四本以外の複数本設けても構わない。
【００１５】
搬送部５は金型２２から取り出されたワークＷを載置し、適宜の場所へ搬送するものであり、図２に示すように下型２２ｂのやや上方に形成されたレール５１と、このレール５１上を走行する台車５２とを具えて成るものである。
【００１６】
次に以上のように構成された鋳造装置１によりワークＷの固着を解除する作動態様について説明する。
（１）ワーク固着解除準備
金型２２はワークＷを鋳造した後、図５（ａ）に示すように横型２２ｃをほぼ水平方向に離反した状態とし、その後、油圧シリンダ３４の摺動子３４ａが伸長し、昇降板３２、連結部材３３、固定板３１を伴って上型２２ａを引き上げる。この際ワークＷは図５（ｂ）に示すように上型２２ａに固着保持されながら少なくとも台車５２の搬送面とワークＷの底面とをほぼ同じ高さとするまで上方に引き上げられる。なおこのときの上型２２ａの高さを固着解除開始高さと定義する。そしてその後、ワークＷのすぐ下方に搬送用の台車５２が待機する。この後ワークＷの上型２２ａからの固着解除がなされるのであるが、この作動に具えて押出棒４１は、下死点に待機した状態で支持台２３に対し保持される。すなわち図３、図４（ａ）に示すように押出棒４１が下死点に位置している状態では回転板４２がそのシフト用のシリンダ４３における摺動子４３ａの収縮を受けて、押出棒４１における固定部４１ｃに噛み合うようにシフトされ、結果的に回転板４２によって押出棒４１を下死点に固定状態に保持する。なおこの回転板４２による押出棒４１の固定作用を行うタイミングは少なくともワークＷの下方に搬送用の台車５２が用意されるまでの間に行われればよいものであって、鋳造工程中に行われていてももとより差し支えない。
【００１７】
（２）固着解除
押出棒４１の固定設定が終了すると、再び油圧シリンダ３４の摺動子３４ａが伸長され、上型２２ａが引き上げられる。その際、押出棒４１は前述したように支持台２３に固定設定されているため、相対的に本体部４１ａが押出部材４１ｄを押すこととなり、押出部材４１ｄが直接ワークＷを上型２２ａから押し出し、ワークＷの固着を解除し、ワークＷは台車５２上に載置される。なおこのときの上型２２ａは図６（ａ）に示すように固着解除開始高さよりも幾分高い位置にあり、この位置を固着解除終了高さと定義する。また上型２２ａが固着解除開始高さから固着解除終了高さまで移動するストロークを固着解除ストロークと定義する。
【００１８】
（３）上型退去に伴う押出棒の自由動（フリー）
ワークＷの固着解除が終了すると、図３に矢印で示すようにまず回転板４２をシフトするシリンダ４３の摺動子４３ａを伸長させることにより回転板４２を一例として１５°程度回動させることになる。そして図４（ｂ）に示すようにスライド用孔４２ｂを押出棒４１に合致させることになり、この状態で押出棒４１とスライド用孔４２ｂとの間に隙間が形成され、押出棒４１はカラー４４にガイドされ、スライド自在に自由状態に支持される。
【００１９】
（４）上型退去
押出棒４１のフリー設定が終了すると、再び油圧シリンダ３４の摺動子３４ａが伸長され、上型２２ａは固着解除終了高さから引き上げられる。その際、上型２２ａは図６（ｂ）に示すように少なくとも台車５２上に載置されたワークＷを移送可能とする高さまで引き上げられるものであり、このときの上型２２ａの高さを退去終了高さと定義し、上型２２ａが固着解除終了高さから退去終了高さまで移動するストロークを退去ストロークと定義する。また押出棒４１は前述したようにカラー４４にスライド自在にフリー設定されているため、上型２２ａが退去ストローク中は上型２２ａに押されて上方に退去するようにスライドする。そして上型２２ａが退去終了高さに達した後、ワークＷは台車５２により移送されて取り出し完了となる。
【００２０】
以上のように押出棒４１は固着解除ストロークで支持台２３に固着設定され、退去ストロークで上型２２ａとともにスライド自在にフリー設定され得るため、上型２２ａに固着されたワークＷの底面を台車搬送面と一致させても固着解除でき、その後、ワークＷを移送可能とする高さまで上型２２ａを引き上げられる。
【００２１】
【発明の効果】
まず請求項１記載の鋳造装置におけるワーク固着解除機構によれば、鋳造装置１の高さを低く設定しながらも鋳造されたワークＷを落とさずに取り出すことができ、ワークＷや搬送部５に過負荷を与えることがなく、円滑に作業が行える。
【００２２】
また請求項２記載の鋳造装置におけるワーク固着解除機構によれば、鋳造装置１の高さを低く設定しながらも鋳造されたワークＷを落下させずに取り出す具体的構造を可能とし、またワークＷを押し出す押出棒４１の固定とフリーとの切り替えが円滑且つ確実に行い得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のワーク固着解除機構を適用した鋳造装置を示す斜視図である。
【図２】  本発明のワーク固着解除機構を適用した鋳造装置を骨格的に示す正面図である。
【図３】  本発明のワーク固着解除機構を示す斜視図である。
【図４】  押出棒の固定状態及びフリー状態を示す断面図並びに平面図である。
【図５】  ワークの固着を解除する状態を段階的に示す説明図である。
【図６】  ワークの固着を解除する状態を段階的に示す説明図である。
【図７】  固定押出棒を適用した従来の鋳造装置を骨格的に示す正面図である。
【図８】  ワークの固着を油圧シリンダで押し出して解除する鋳造装置を骨格的に示す正面図である。
【符号の説明】
１      鋳造装置
２      鋳造部
３      上型昇降部
４      ワーク固着解除機構
５      搬送部
２１    ベース部
２２    金型
２２ａ  上型
２２ｂ  下型
２２ｃ  横型
２３    支持台
３１    固定板
３１ａ  押出孔
３２    昇降板
３３    連結部材
３４    油圧シリンダ
３４ａ  摺動子
４１    押出棒
４１ａ  本体部
４１ｂ  蓋体
４１ｃ  固定部
４１ｄ  押出部材
４２    回転板
４２Ａ  支持リング
４２ａ  固定用孔
４２ｂ  スライド用孔
４３    シリンダ
４３ａ  摺動子
４４    カラー
５１    レール
５２    台車
Ｗ      ワーク
【図１】
0003849109.tif 000002
【図２】
0003849109.tif 000003
【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】
0003849109.tif 000008
【図８】
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