JP2008200733A - カップ型金網フィルター - Google Patents

Abstract

【課題】鋳物金型の溶湯注入通路に取付けられるカップ型金網フィルターにおいて、それを形成する網線が溶湯注入時の圧力によって外れ、鋳物製品に混入することのない製品を提供する。
【解決手段】少なくとも上型３１と下型３２を備え、下型３２に垂直方向に溶湯の注入通路３３を形成した金型３０の、前記注入通路３３の上端部に上から正立姿勢で取付けられるものであり、同一長さの複数の網線３が垂直に交わる平面正方形の金網原板２の中央部を、円柱状のプレスロッド２３で押圧して、平面円形状の底板部１１を形成するとともに、金網原板２の四方角部を底板部１１から斜め上外方に向けて離し、上端１２ａに凹状湾曲形状を有する側壁１２を隣接する四方角部間に立設する。
【選択図】図１

Description

本発明は、鋳物用の金型にアルミニウムなどの溶湯（溶融金属）を注入する際に、当該溶湯に含まれている異物を除去するために、溶湯注入通路の出口側に取付けられるカップ型の金網フィルターに関するものである。

各種の鋳物製品を鋳造する際には、一般に、溶湯に含まれている異物を取り除くために、鋳物金型３０に形成した溶湯の注入通路３３にフィルターが取付けられる。例えば、図１３に示すように、自動車のシリンダーヘッドを鋳造する場合には、上型３１、下型３２および中子３４を有する金型３０を使用し、下型３２に、垂直方向に注入通路３３を設けたものが多く使用される。そして、注入通路３３の上端部（出口側）にカップ型の金網フィルター４０が取付けられる。

図１４に、従来のカップ型金網フィルター４０の側面図を示す。この金網フィルター４０は、図１５に示すように、溶湯注入通路３３の断面形状に対応させた平面円形状の金網原板４１から形成されるもので、その平面形状は円形である。

こうした形状の従来のカップ型金網フィルター４０は、平面円形状であるため、多数の網線４２の内、四方端部に位置する端部網線４２ａの長さが短い。従って、それに直角に交差する他の網線４２の数が少なく、必然的に組付き力が弱い。
そのため、端部網線４２ａが、溶湯を注入する際の圧力によって外れてしまい易く、溶湯によって形成される製品に混ざり込んで、不良品を産出してしまい易い。その結果、数％の不良品が生じるおそれがあり歩留まりが悪くなるといった問題がある。

そこで、本発明の目的とするところは、鋳物金型の溶湯注入通路に取付けられるカップ型金網フィルターにおいて、それを形成する網線が溶湯注入時の圧力によって外れ、鋳物製品に混入することのない製品を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のカップ型金網フィルター（１０）は、金型（３３）に形成した溶湯を注入するための注入通路（３３）に取付けられるカップ型の金網フィルターであって、
同一長さの複数の網線（３）が垂直に交わる平面正方形の金網原板（２）の中央部を、円柱状のプレスロッド（２３）で押圧して、平面円形状の底板部（１１）を形成するとともに、前記金網原板（２）の四方角部を前記底板部（１１）から斜め外方に向けて離し、端部（１２ａ）に凹状湾曲形状を有する側壁（１２）を隣接する前記四方角部間に立設したことを特徴とする。

また、請求項２に記載のカップ型金網フィルター（１０）は、少なくとも上型（３１）と下型（３２）を備え、前記下型（３２）に垂直方向に溶湯の注入通路（３３）を形成した金型（３０）の、前記注入通路（３３）の上端部に上から正立姿勢で取付けられるものであって、
同一長さの複数の網線（３）が垂直に交わる平面正方形の金網原板（２）の中央部を、円柱状のプレスロッド（２３）で押圧して、平面円形状の底板部（１１）を形成するとともに、前記金網原板（２）の四方角部を前記底板部（１１）から斜め上外方に向けて離し、上端（１２ａ）に凹状湾曲形状を有する側壁（１２）を隣接する前記四方角部間に立設したことを特徴とする。

さらに、請求項３に記載のカップ型金網フィルター（１０）は、前記平面正方形の金網原板（２）の四方角部をカットして、隣接する二つの側壁（１２）の連接部分である山状部（１３）の上端部に切欠部（２ａ）を設けたことを特徴とする。

さらにまた、請求項４に記載のカップ型金網フィルター（１０）は、前記金型（３０）が、自動車のシリンダーヘッドを鋳造するものであることを特徴とする。

また、請求項５に記載のカップ型金網フィルター（１０）は、前記溶湯が、アルミニウムであることを特徴とする。

なお、カッコ内の記号は、図面および後述する発明を実施するための最良の形態に記載された対応要素または対応事項を示す。

本発明の請求項１に記載の金型に形成した溶湯注入通路に取付けられるカップ型の金網フィルターによれば、同一長さの複数の網線が垂直に交わる平面正方形の金網原板の中央部を、円柱状のプレスロッドで押圧することによって、平面円形状の底板部を形成するとともに、金網原板の四方角部を底板部から斜め外方に向けて離し、端部に凹状湾曲形状を有する側壁を隣接する四方角部間に立設しているので、側壁の端部に位置する端部網線も、他の部分に位置する網線と同じ長さを有する。そのため、当該端部網線と直角に交差する他の網線の数が、従来技術と比較して多く、組付き力が強い。
これにより、溶湯を注入する際に、その圧力によって端部網線が外れてしまい、当該溶湯によって形成される製品に混ざり込み、不良品を産出するといった事態を防止することができる。

また本発明の請求項２に記載の少なくとも上型と下型を備え、前記下型に垂直方向に溶湯の注入通路を形成した金型の、前記注入通路の上端部に上から正立姿勢で取付けられるカップ型の金網フィルターによれば、同一長さの複数の網線が垂直に交わる平面正方形の金網原板の中央部を、円柱状のプレスロッドで押圧することによって、平面円形状の底板部を形成するとともに、金網原板の四方角部を底板部から斜め上外方に向けて離し、上端に凹状湾曲形状を有する側壁を隣接する四方角部に立設しているので、側壁の端部に位置する端部網線も、他の部分に位置する網線と同じ長さを有する。そのため、当該端部網線と直角に交差する他の網線の数が、従来技術と比較して多く、組付き力が強い。
これにより、溶湯を注入する際に、その圧力によって端部網線が外れてしまい、当該溶湯によって形成される製品に混ざり込み、不良品を産出するといった事態を防止することができる。

また、金網フィルターが取付けられる注入通路は、下型に設けられているので、上型に設けた場合と比較して、端部網線が外れる場合があっても重力により落下する方向に力がかかり上型側に進入し難い。さらに、金網フィルターは注入通路の上端部に上から正立姿勢で取付けられるので、溶湯が注入されるにしたがい金網フィルターが注入通路の内周壁に係止される力は大きくなるので注入通路の下端部に取付ける場合と比較して外れ難い。

さらに、請求項３に記載のカップ型金網フィルターによれば、請求項１又は２に記載の発明の作用効果に加えて、平面正方形の金網原板の四方角部をカットし、隣接する二つの側壁の連接部分である山状部の上端部に切欠部を設けたので、端部網線が外れるのを、より確実に防止することができる。

すなわち、切欠部を形成することによって、側壁の端部に位置する端部網線の両末端部が外方に露出状態で突出するのを抑制することができる。端部網線の末端部が外方に突出していると、その部分に手や物が当たるなどの外力が作用することによって、さらに外方に突出してしまい、最終的にそれと直角に交差する他の網線との組付き力が弱くなって外れ易くなる。また、折れてしまうことも考えられる。こうした事態が発生すると、端部網線あるいはその一部が、注入される溶湯の圧力によって当該溶湯に混入してしまう。本発明は切欠部を形成しているので、こうした事態を未然に防止することができる。

また、端部網線の末端部が外方に突出していると、その突出部分で作業者の手を傷つけることがあり、危険である。さらに、その突出部分が金型の注入通路の壁面に引っ掛かり、当該壁面を傷めたり、溶湯の注入完了後、当該注入通路から取り出し難いといった問題が発生する。本発明は、切欠部を形成しているので、こうした問題の発生も確実に防止することができる。

さらにまた、請求項４に記載のカップ型金網フィルターによれば、請求項１乃至３に記載の発明の作用効果に加えて、金型が、自動車のシリンダーヘッドを鋳造するものであるので、異物が混入していないシリンダーヘッドを確実に製造することができる。

また、請求項５に記載のカップ型金網フィルターによれば、請求項１乃至４に記載の発明の作用効果に加えて、溶湯がアルミニウムであるため、アルミニウムに異物が混入するのを確実に防止することができる。
従って、例えば、アルミニウム製の自動車用シリンダーヘッドを、不良品を産出することなく、製造することができる。

（第一実施形態）
図１乃至図４を参照して、本発明の第一実施形態に係るカップ型金網フィルター１０について説明する。図１はカップ型金網フィルター１０を示す斜視図であり、図２はその平面図、図３はその側面図である。また、図４は、当該カップ型金網フィルター１０を形成する金網原板２を示す平面図である。

本発明の第一実施形態に係るカップ型金網フィルター１０は、図１３に示すように、上型３１、下型３２および中子３４を備え、下型３２に、垂直方向に溶湯の注入通路３３を二つ形成した金型３０の前記注入通路３３の上端部に上から正立姿勢で取付けられるものである。

ここで、金網フィルター１０が取付けられる注入通路３３を下型３２に設けるのは、上型に設けた場合と比較して、金網フィルター１０の端部網線が仮に外れるような場合があっても重力により落下する方向に力がかかり上型３１側に進入し難くするためである。また、金網フィルター１０を注入通路３３の下端部ではなく、上端部の方に上から正立姿勢で取付けるのは、溶湯が注入されるにしたがい金網フィルター１０が注入通路３３の内周壁に係止される力が大きくなるようにして外れ難くするためである。

なお、本発明の第一実施形態における金型３０は、自動車のシリンダーヘッドを鋳造するものであり、溶湯はアルミニウムである。

このカップ型金網フィルター１０は、同一長さの複数の網線３が垂直に交わる平面正方形の金網原板２の中央部を、円柱状のプレスロッド２３で押圧して形成したものである。こうしたプレス成形により、平面円形状の底板部１１を形成するとともに、金網原板２の四方角部を底板部１１から斜め上外方に向けて離し、上端１２ａに凹状湾曲形状を有する側壁１２を隣接する四方角部間に立設した形状に形成している。

このように本発明の第一実施形態に係るカップ型金網フィルター１０は、同一長さの複数の網線３が垂直に交わる平面正方形の金網原板２によって形成しているので、側壁１２の端部に位置する端部網線３ａも、他の部分に位置する網線３と同じ長さを有する（従って、その上端１２ａが凹状湾曲形状を形成する）。そのため、当該端部網線３ａと直角に交差する他の網線３の数は、従来の平面円形状のものと比較して多く、その分、組付き力が強い。その結果、溶湯を注入する際の圧力によって外れることがなく、不良品の産出を未然に防止することができる。

本発明の第一実施形態では、金型３０が、自動車のシリンダーヘッドを鋳造するものであり、溶湯がアルミニウムであるため、アルミニウム製のシリンダーヘッドを、異物を混入させることなく良好に製造することができる。なお、従来技術では、数％、例えば、１〜２％の割合で不良品を産出していたが、第一実施形態のカップ型金網フィルター１０を使用すると、不良品産出の割合は、ほぼ０％であることを確認した。

（第二実施形態）
次に、図５乃至図８を参照して、本発明の第二実施形態に係るカップ型金網フィルター１０について説明する。図５はカップ型金網フィルター１０を示す斜視図であり、図６はその平面図、図７はその側面図である。また、図８は当該カップ型金網フィルター１０を形成する金網原板２を示す平面図である。

本発明の第二実施形態に係るカップ型金網フィルター１０は、第一実施形態における平面正方形の金網原板２の四方角部をカットして切欠部２ａを形成したものである。これにより、隣接する二つの側壁１２の連接部分である山状部１３の上端部に、当該切欠部２ａを設けている。
なお、本発明の第二実施形態における金型３０は、自動車のシリンダーヘッドを鋳造するものであり、溶湯はアルミニウムである。

本発明の第二実施形態に係るカップ型金網フィルター１０は、第一実施形態と同様の作用効果を発揮する。また、それに加えて、切欠部２ａを形成しているので、側壁１２の端部に位置する端部網線３ａの両末端部が外方に突出するのを抑制することができ、網線３の外れをさらに確実に防止することができる。

これは、端部網線３ａの末端部が外方に突出していると、その部分に手や物が当たるなどの外力が作用し易く、それによって、さらに外方に突出してしまい、最終的にそれと直角に交差する他の網線３との組付き力が弱くなってしまい、外れ易くなってしまうことによるものである。また、外力の作用で、折れてしまい易くもなる。こうした事態が発生すると、注入される溶湯の圧力によって当該溶湯に混入してしまうが、本発明の第二実施形態では、切欠部２ａを形成しているので、こうした事態の発生を防止することができる。

また、端部網線３ａの末端部が外方に突出していると、その突出部分によって作業者の手などが傷つけられる危険性がある。さらに、その突出部分が金型３０の注入通路３３の壁面に引っ掛かり、当該金型３０の壁面を傷めたり、溶湯の注入完了後、当該注入通路３３から取り出し難いといった問題が発生するが、本発明の第二実施形態では、切欠部２ａを形成しているので、こうした問題も発生しない。

本発明の第二実施形態では、金型３０が、自動車のシリンダーヘッドを鋳造するものであり、溶湯がアルミニウムであるため、アルミニウム製のシリンダーヘッドを、異物を混入させることなく良好に製造することができる。なお、従来技術では、数％、例えば、１〜２％の割合で不良品を産出していたが、第二実施形態のカップ型金網フィルター１０を使用すると、不良品産出の割合は、ほぼ０％であることを確認した。

本発明の第二実施形態に係るカップ型金網フィルター１０は、プレス盤２０を使用して製造することができる。以下、図９を参照して説明する。まず、金網素材１を、ダイ２１とダイプレート２２の上面に載置する。このとき、ダイ２１はダイプレート２２より上方に僅かに突出させておく（図９（ａ）参照）。

次に、プレスロッド２３とプレスプレート２４の組付物をガイドピン２６の案内によって下降させ、プレスプレート２４とダイプレート２２とで金網素材１を挟持して固定し、そのまま下降させて金網素材１を切断する。これによって、平面正方形の金網原板２を形成する（同（ｂ））。
この金網素材１の切断は、ダイ２１をダイプレート２２より僅かに突出させているので、円滑に達成される。

この状態からさらに下降を続け、金網原板２の中央部をプレスロッド２３で押圧し、ダイ２１に押し付けてカップ型金網フィルター１０を形成する。このとき、ダイプレート２２は支持台２７から立設されたガイドポスト２５によって案内される。これらの工程によって、精度の高い製品を製造することができる（同（ｃ））。

なお、図１０に、このプレス盤２０の分解斜視図を示し、図１１に、そのプレスロッド２３とプレスプレート２４が組付いた状態の底面図、図１２にダイ２１とダイプレート２２が組付いた状態の平面図を示すが、これらに示されるように、ダイ２１、ダイプレート２２およびプレスプレート２４の四方角部には、切欠部２ａを形成するための面取り凹部Ｄと面取り凸部Ｐを形成している。
なお、本発明の第一実施形態に係るカップ型金網フィルター１０を製造する場合には、特に切欠部２ａを形成しないので、面取り凹部Ｄと面取り凸部Ｐは不要であり、ダイ２１、ダイプレート２２およびプレスプレート２４の四方角部に形成されない。

なお、本発明の第一，第二実施形態に係るカップ型金網フィルター１０は、アルミニウム製のシリンダーヘッドを鋳造する金型３０への使用に限定されるものではなく、あらゆる種類の鋳物製品を、他の種類の溶融金属によって製造する場合にも使用することができる。

本発明の第一実施形態に係るカップ型金網フィルターを示す斜視図である。 図１に示すカップ型金網フィルターの平面図である。 図１に示すカップ型金網フィルターの側面図である。 図１に示すカップ型金網フィルターを形成する金網原板を示す平面図である。 本発明の第二実施形態に係るカップ型金網フィルターを示す斜視図である。 図５に示すカップ型金網フィルターの平面図である。 図５に示すカップ型金網フィルターの側面図である。 図５に示すカップ型金網フィルターを形成する金網原板を示す平面図である。 本発明の第二実施形態に係るカップ型金網フィルターの製造工程を示す工程図である。 本発明の第二実施形態に係るカップ型金網フィルターを製造するプレス盤を示す分解斜視図である（ガイドピン２６およびガイドポスト２５は省略）。 図１０に示すプレス盤のプレスロッドとプレスプレートを示す底面図である。 図１０に示すプレス盤のダイとダイプレートを示す平面図である。 カップ型金網フィルターを取付けた鋳物用の金型を示す概略断面図である。 従来例に係るカップ型金網フィルターを示す側面図である。 図１４に示すカップ型金網フィルターを形成する金網原板の平面図である。

符号の説明

１ 金網素材
２ 金網原板
２ａ 切欠部
３ 網線
３ａ 端部網線
１０ カップ型金網フィルター
１１ 底板部
１２ 側壁
１２ａ 上端
１３ 山状部
２０ プレス盤
２１ ダイ
２２ ダイプレート
２３ プレスロッド
２４ プレスプレート
２５ ガイドポスト
２６ ガイドピン
２７ 支持台
３０ 鋳物用金型
３１ 上型
３２ 下型
３３ 注入通路
３４ 中子
４０ カップ型金網フィルター
４１ 金網原板
４２ 網線
４２ａ 端部網線
Ｄ 面取り凹部
Ｐ 面取り凸部

Claims (5)

1. 金型に形成した溶湯を注入するための注入通路に取付けられるカップ型の金網フィルターであって、
   同一長さの複数の網線が垂直に交わる平面正方形の金網原板の中央部を、円柱状のプレスロッドで押圧して、平面円形状の底板部を形成するとともに、前記金網原板の四方角部を前記底板部から斜め外方に向けて離し、端部に凹状湾曲形状を有する側壁を隣接する前記四方角部間に立設したことを特徴とするカップ型金網フィルター。
2. 少なくとも上型と下型を備え、前記下型に垂直方向に溶湯の注入通路を形成した金型の、前記注入通路の上端部に上から正立姿勢で取付けられるカップ型の金網フィルターであって、
   同一長さの複数の網線が垂直に交わる平面正方形の金網原板の中央部を、円柱状のプレスロッドで押圧して、平面円形状の底板部を形成するとともに、前記金網原板の四方角部を前記底板部から斜め上外方に向けて離し、上端に凹状湾曲形状を有する側壁を隣接する前記四方角部間に立設したことを特徴とするカップ型金網フィルター。
3. 前記金網原板の四方角部をカットして、隣接する二つの側壁の連接部分である山状部の上端部に切欠部を設けたことを特徴とする請求項１又は２に記載のカップ型金網フィルター。
4. 前記金型が、自動車のシリンダーヘッドを鋳造するものであることを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか一つに記載のカップ型金網フィルター。
5. 前記溶湯が、アルミニウムであることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載のカップ型金網フィルター。

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