JPH04336211A - 低融点合金製中子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、低融点合金製中子の製
造方法に係り、詳しくは、例えば、自動車用エンジンに
送り込むための空気を流す吸気管を合成樹脂によって成
形するのに使用される低融点合金製中子の製造方法に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】自動車用エンジンに送り込むための空気
は、エアクリーナから取り入れられ、ダクト並びに吸気
管を通過し、この吸気管の下流側端部に設けられた燃料
噴射装置或いはキャブレータにより送り込まれるガソリ
ンと混合されてから、インテークマニホールドを通過し
て、自動車用エンジンのシリンダ内に送り込まれる。

【０００３】上記吸気管は、従来はアルミニュウム合金
のダイキャスト成形により造られていたが、近年自動車
の軽量化を図るため、例えば、特開昭５８−８２０５９
号公報に開示される如く、合成樹脂の射出成形により造
ることが提案されている。一方、吸気管は中空で、而も
外面形状並びに内面形状が三次元方向に屈曲しているた
め、通常使用されている如き単純な割型を有する射出成
形装置により造ることができない。このため、三次元方
向に屈曲した形状を有する吸気管を合成樹脂の射出成形
により造る場合、次のようにして行っている。

【０００４】先ず、射出成形に先立ち、ＢｉとＳｎとの
合金或いはＢｉとＳｎとＰｂとの合金の如き低融点合金
（例えば、融点が１３０℃〜１５０℃）により造られた
中空の中子を用意する。この中子の外面形状は、造るべ
き合成樹脂製吸気管の内面形状と一致させる。この中子
の製造方法としては、例えば、図８及び図９に示すもの
がある。

【０００５】先ず、三次元方向に屈曲する中子用砂型１
と、２つの外型用砂型３，５を常法に従って造る。次に
、２つの外型用砂型３，５内に、三次元形状の中子用砂
型１を配した後、中子用砂型１の両端部を固定する。 そして、２つの外型用砂型３，５の壁面４，６と三次元
形状の中子用砂型１の壁面２との間の隙間（キャビティ
）７内に、溶解した低融点合金を注入し、三次元形状の
中子用砂型１の壁面２周囲に低融点合金層８を形成する
。

【０００６】その後、砂型１，３，５を壊して、中空の
中子を取り出す。次に、斯して成形された中空の中子を
、造るべき吸気管の外面形状と一致する内面形状を有す
る成形型内に配した状態で、この成形型内に、上記低融
点合金よりも高い融点を持つ合成樹脂，例えば、ガラス
繊維を含んだナイロン６６（例えば、融点が２４０℃以
上）を注入し、成形型の内面と中子の外面との間の隙間
（キャビティ）内で固化させる。キャビティ内に注入さ
れる溶融合成樹脂の温度は、中子を構成する低融点合金
の融点よりも高いが、熱容量が大きく、而も熱伝達性の
良い中子に接触することで、直ちに温度が低下するため
、溶融合成樹脂の注入に伴なって中子の一部が溶融する
ことは無い。

【０００７】そして、成形型内の合成樹脂が固化した後
、成形型を開いて吸気管を取り出すが、この吸気管は三
次元方向に屈曲しているため、中子はこの吸気管に内蔵
されたままの状態となる。そこで、この中子を取り出す
ため、成形型から取り出した合成樹脂と中子とを、低融
点合金の融点よりも高く、合成樹脂の融点よりも低い温
度Ｔ（例えば、１５０℃＜Ｔ＜２４０℃）に加温して、
低融点合金製の中子を溶融させ、合成樹脂製の吸気管を
内側から除去する。

【０００８】この結果、外面形状が成形型の内面形状と
一致し、内面形状が中子の外面形状と一致する合成樹脂
製吸気管が得られる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】処が、上述の従来法に
於ける中子を形成する低融点合金は、例えば、Ｂｉ５７
−Ｓｎ４３（比重：８．５６）等の如く、中子用砂型１
の比重よりも比重が大きいため、図９に示す如き形状の
中子を形成することができない。即ち、その製造工程に
於て、次の如き問題があった。

【００１０】即ち、図１０に示す如く、溶融した低融点
合金を隙間（キャビティ）７内に鋳込む時に、低融点合
金の比重が中子用砂型１の比重よりも大きいため、矢印
で示すように三次元形状の中子用砂型１の下方側に流れ
込み、この中子用砂型１を矢印で示すように浮き上がら
せる。その結果、成形された低融点合金層８は、その上
方が薄く、下方が厚いという偏肉形状となる。

【００１１】このように、偏肉した中子を用いて吸気管
を成形すると、その中子に倣った製品となる。そのため
、耐圧性，耐熱性に乏しいものとなり、好ましくない。 又、偏肉の大きなものは、商品として使用できず、歩留
りが悪く、生産性に欠けるという問題があった。本発明
は斯かる従来の問題点を解決するために為されたもので
、その目的は、低融点合金層の偏肉を防止することがで
きる低融点合金製中子の製造方法を提供することにある
。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明に係る低融点合金
製中子の製造方法は、複数の外型用砂型内に、三次元形
状の中子用砂型を配すると共に、上部側の外型用砂型の
壁面の上部側と三次元形状の中子用砂型の上部とを間隔
調整具を介して固定した後、複数の外型用砂型の壁面と
三次元形状の中子用砂型の壁面との間の隙間内に、溶解
した低融点合金を注入し、三次元形状の中子用砂型の壁
面周囲に肉厚の均一な低融点合金層を形成するものであ
る。

【００１３】

【作用】本発明に於ては、先ず、下型と成る外型用砂型
上に、三次元形状の中子用砂型を配し、次に、上型と成
る外型用砂型の壁面と三次元形状の中子用砂型の上部と
を間隔調整具を介して固定し、次いで、各外型用砂型の
壁面と三次元形状の中子用砂型の壁面との間の隙間（キ
ャビティ）内に、溶解した低融点合金を注入し、隙間（
キャビティ）内に鋳込まれた溶融低融点合金によって三
次元形状の中子用砂型を上方へ浮き上がらせようと力を
間隔調整具で阻止し、三次元形状の中子用砂型を隙間（
キャビティ）内の所定位置に保持し、三次元形状の中子
用砂型の壁面周囲に肉厚の均一な低融点合金層を形成す
る。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１乃至図５は低融点合金製中子の製造方法の一
例を吸気管に適用した場合について示すものである。先
ず、三次元方向に屈曲する中子用砂型２０と、２つの外
型用砂型３０，３２を常法に従って造る。

【００１５】此処で、三次元方向に屈曲する中子用砂型
２０は、従来の中子用砂型と同様に、外面形状が吸気管
の内面形状と一致するように形成されると共に、その上
部側の壁面２１にはアルミニュウム製ケレンから成る間
隔調整具４０が複数個取り付けられている。アルミニュ
ウム製ケレンから成る間隔調整具４０は、例えば、図３
乃至図５に示す如く、棒４１の両端に円盤４２を平行且
つ垂直に固定し、棒４１が円盤４２の中央にくるように
してある。因みに、此処では、棒４１の径が２ｍｍ，高
さが５ｍｍ、円盤４２の径が１０ｍｍのものを使用した
。

【００１６】又、外型用砂型３０，３２は、従来の外型
用砂型と同様に、吸気管の外面形状と一致する成形面が
壁面３１，３３に刻設されている。又、外型用砂型３０
，３２には、中子用砂型２０の両端部２２，２３を突出
する切欠き部が形成されている。次に、上部側に複数個
の間隔調整具４０を取り付けた三次元形状の中子用砂型
２０を、下型となる外型用砂型３０上に配する。

【００１７】そして、その上方から上型となる外型用砂
型３２を取り付ける。次いで、両外型用砂型３０，３２
の切欠き部から突出する中子用砂型２０の両端部２２，
２３を固定する。斯して、中子用砂型２０の壁面２１と
両外型用砂型３０，３２の壁面３１，３３との間には、
隙間（キャビティ）５０が形成される。

【００１８】その後、何れかの外型用砂型３０，３２に
設けた湯口から、溶解した低融点合金（Ｂｉ５７−Ｓｎ
４３）５１を注入する。この時、隙間（キャビティ）５
０内に鋳込まれた溶融低融点合金は、中子用砂型２０よ
り比重が大きいため、三次元形状の中子用砂型２０の下
方から流入し、三次元形状の中子用砂型２０を上方へ浮
き上がらせようとする。然し、三次元形状の中子用砂型
２０と上型となる外型用砂型３０の壁面３１との間には
、間隔調整具４０が固定されているので、三次元形状の
中子用砂型２０に掛かる浮力を阻止し、三次元形状の中
子用砂型２０を隙間（キャビティ）５０内の所定位置に
保持することができる。

【００１９】従って、隙間（キャビティ）５０内に鋳込
まれた溶解低融点合金が固化すると、三次元形状の中子
用砂型２０の壁面２１周囲には、肉厚の均一な低融点合
金層５２が形成される。次いで、両外型用砂型３０，３
２を壊して、壁面２１周囲に肉厚の均一な低融点合金層
５２が形成された三次元形状の中子用砂型２０を取り出
す。そして、三次元形状の中子用砂型２０を壊して、中
空の中子を得ることができる。

【００２０】以上の如く、本実施例によれば、２つの外
型用砂型３０，３２内に、三次元形状の中子用砂型２０
を配すると共に、上部側の外型用砂型３０の壁面３１と
三次元形状の中子用砂型２０の壁面２１の上部側とを間
隔調整具４０を介して固定した後、複数の外型用砂型３
０，３２の壁面３１，３３と三次元形状の中子用砂型２
０の壁面２１との間の隙間５０内に、溶解した低融点合
金を注入し、三次元形状の中子用砂型２０の壁面２１周
囲に肉厚の均一な低融点合金層５２を形成するものであ
るから、均一肉厚の中子が得られ、成形性が向上する。 間隔調整具４０の寸法を自由にコントロールすることに
より、任意の肉厚の製品を製造できる等の利点がある。

【００２１】本発明に於て、間隔調整具４０としては、
上記実施例では、アルミニュウム製ケレンを使用したが
、融点が１４０℃以上あれば、アルミニュウムに限らず
、例えば、鉄系，銅系，非鉄系（例えば、ビスマス，錫
）金属又はその合金が好ましい。又、間隔調整具４０が
、上記実施例の如く、アルミニュウム製の場合には、低
融点合金層５２の固化前に、間隔調整具４０を取り出し
、その部位に低融点合金を埋め込むことが可能である。

【００２２】更に、鉄系等の間隔調整具４０を埋設した
状態で使用する場合には、射出成形後に、大気中又は油
中或いは高周波等で、低融点合金製中子を溶解する際に
、鉄系等の間隔調整具４０が低融点合金製中子より早く
昇温し、その熱により低融点合金が短時間で溶出する。 而も、鉄系等の融点１４０℃以上の間隔調整具４０は、
溶解せず、又、低融点合金に対しても組成変化を与える
ことが無いので、再利用が可能となる。。

【００２３】図６及び図７は間隔調整具４０の変形例を
示すもので、図６には縦横が夫々１０ｍｍ，高さ５ｍｍ
の箱断面形状のものが示され、図７には斜辺５ｍｍ，１
０ｍｍの波板形状のものが示されている。尚、上記実施
例では、中子用砂型２０に間隔調整具４０を固定した場
合について説明したが、外型用砂型３０の壁面３１に間
隔調整具４０を固定しても良い。又、三次元形状の合成
樹脂製品として吸気管について説明したが、本発明はこ
れに限らず、通常の射出成形によって単純に成形するこ
とができない三次元方向への屈曲を有するものであれば
如何なるものにも適用できるものである。

【００２４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明は、三次元
方向へ屈曲する低融点合金製の中子を製造するに際し、
中子用砂型と外型用砂型との間に間隔調整具を介挿する
ことによって、隙間（キャビティ）内に鋳込まれる低融
点合金が中子用砂型の下方に流れ込み、中子用砂型を浮
上させようとする力を阻止し、中子用砂型の周囲に均一
な低融点合金層を形成することができる。

【００２５】従って、均一肉厚の中空中子が得られ、生
産性が向上する。又、耐圧性，耐熱性が優れた三次元形
状の合成樹脂製品を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る低融点合金製中子の製
造方法を示す説明図である。

【図２】図１に於ける要部を示す断面図である。

【図３】図１に用いた間隔調整具の斜視図である。

【図４】図１に用いた間隔調整具の平面図である。

【図５】図１に用いた間隔調整具の側面図である。

【図６】間隔調整具の変形例を示す斜視図である。

【図７】間隔調整具の変形例を示す斜視図である。

【図８】従来の低融点合金製中子の製造方法を示す説明
図である。

【図９】図８で想定される低融点合金製中子の要部断面
図である。

【図１０】図８で生ずる手続補正書融点合金の流れを示
す要部断面図である。

【符号の説明】

２０　　三次元形状の中子用砂型 ２１　　壁面 ３０，３２　　外型用砂型 ３１，３３　　壁面 ４０　　間隔調整具 ５０　　隙間 ５２　　低融点合金層

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　複数の外型用砂型（３０，３２）内に
   、三次元形状の中子用砂型（２０）を配すると共に、上
   部側の外型用砂型（３０）の壁面（３１）と三次元形状
   の中子用砂型（２０）の壁面（２１）の上部側とを間隔
   調整具（４０）を介して固定した後、複数の外型用砂型
   （３０，３２）の壁面（３１，３３）と三次元形状の中
   子用砂型（２０）の周囲との間の隙間（５０）内に、溶
   解した低融点合金を注入し、三次元形状の中子用砂型（
   ２０）の壁面（２１）周囲に肉厚の均一な低融点合金層
   （５２）を形成することを特徴とする低融点合金製中子
   の製造方法。