JPH05177332A - 吸引鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 チャンバー１３２を小型化する。 【構成】 本発明に係る吸引鋳造装置は、左金型１０２
および右金型１０４が連結シャフト１１２，１１４よっ
て移動されることにより鋳型１０１の開閉が行われる。
またチャンバー１３２には、鋳型１０１が開放される際
に左金型１０２、右金型１０４が通過できるような大き
さの開口部１４２，１４４が形成されている。さらに連
結シャフト１１２，１１４には、鋳型１０１が閉じられ
たときにチャンバー１３２の開口部１４２，１４４を閉
鎖するための移動蓋１５２、１５４が取付けられてい
る。これによって、チャンバー１３２の内部に鋳型１０
１を開閉するためのスペースを設ける必要がなくなり、
チャンバー１３２が小型化される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、鋳型内に形成されたキ
ャビティに溶湯を吸引しながら充填して鋳造を行う吸引
鋳造装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】これに関連する従来技術が実開昭６３−
４１３５１号公報に開示されている。以下、本明細書に
添付した図５を参照しながら従来技術の概略を説明す
る。この吸引鋳造装置は左右２分割式の鋳型１を備えて
いる。この鋳型１は定盤８の上にベース１０を介在させ
た状態で載置されており、左金型２と右金型４とから構
成される。各金型２，４には駆動装置のシャフト２ａ，
４ａが連結されており、両金型２，４が各々のシャフト
２ａ，４ａによってベース１０上を左右方向に移動され
ることにより鋳型１は開閉される。鋳型１が閉じられた
状態でこの鋳型１の内部にはキャビティ６が形成され
る。このキャビティ６は、前記定盤８の下方で溶湯を蓄
える貯湯槽１８に対して溶湯通路１６を介して連通して
いる。前記鋳型１の周囲は箱型のチャンバー１２によっ
て覆われている。このチャンバー１２は、内部に鋳型１
の開閉を行えるだけのスペースを有しており、側壁には
前記駆動装置のシャフト２ａ，４ａを挿通できる貫通孔
１２ａが形成されている。なお、貫通孔１２ａとシャフ
ト２ａ，４ａとの間はチャンバー１２の気密性を確保す
るためにシールが施されている。さらにチャンバー１２
の内部は排気通路１３を介して真空ポンプ１４に連通し
ている。鋳型１が閉じられてチャンバー１２の内部が真
空ポンプ１４によって減圧されると、前記左金型２と右
金型４間の微小隙間を介してキャビティ６の内部も減圧
される。これによって、貯湯槽１８に蓄えられた溶湯は
溶湯通路１６を通ってキャビティ６の内部に吸引され
る。そしてキャビティ６の内部に充填された溶湯が凝固
した段階で鋳型１が開かれて鋳造が終了する。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら従来の吸
引鋳造装置によると、鋳型１の開閉をチャンバー１２の
内部で行う方式であるために、チャンバー１２の内部に
左金型２と右金型４とを移動させるだけのスペースが必
要とされる。このため前記チャンバー１２が大型になっ
て取扱が難しくなり、また設備スペースも広く必要とな
る。さらに前記チャンバー１２の内部を減圧するための
真空ポンプ１４の仕事量も増大する。

【０００４】本発明の技術的課題は、チャンバーに開閉
可能な開口部を設け、鋳型を開く際に、型をその開口部
からチャンバーの外に出せるようにすることにより、チ
ャンバー内のスペースを鋳型が収納できるだけの必要最
小限のスペースにして、前記チャンバーの小型化を図ろ
うとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
各部構造を有する吸引鋳造装置によって解決される。即
ち、本発明に係る吸引鋳造装置は、溶湯を蓄える貯湯槽
の上方に設置され、複数の型から組み合わされて構成さ
れる鋳型と、前記鋳型内に形成されたキャビティに前記
貯湯槽から溶湯を導くための溶湯通路と、前記鋳型をほ
ぼ気密状態に覆うチャンバーと、前記チャンバーの内部
を減圧する減圧装置とを備え、前記チャンバー内を減圧
することにより、前記貯湯槽内の溶湯を前記溶湯通路を
通して前記キャビティに吸引しながら充填し、鋳造を行
う吸引鋳造装置において、前記鋳型を構成する前記型に
連結されたリンク部を備え、このリンク部を動かすこと
により前記型を移動させて前記鋳型の開閉を行う鋳型開
閉機構と、前記鋳型が前記鋳型開閉機構によって開かれ
る際に、前記型が通過できるようなサイズで前記チャン
バーに形成された開口部と、前記鋳型開閉機構のリンク
部に支持されており、前記リンク部によって前記鋳型が
閉じられるときには、そのリンク部の動きに応じて移動
して前記開口部を閉鎖する移動蓋とを有している。

【０００６】

【作用】本発明によると、チャンバーには、鋳型を構成
する型が通過できる開口部が形成されている。この構造
により鋳型の開放時には、前記型は前記開口部を通過し
てチャンバーの外側まで移動できる。このため型の移動
に必要とされるスペースをチャンバーの内部に設ける必
要がない。即ち、鋳型を収納するのに必要な最小限のサ
イズで、前記チャンバーを製作することができる。ま
た、鋳型が鋳型開閉機構によって閉じられるときは、チ
ャンバーの開口部も移動蓋によって閉鎖されるために、
チャンバー内の減圧に支障をきたすことがない。

【０００７】

【実施例】以下、図１、図２に基づいて本発明の第１実
施例を説明する。図１は、本実施例に係る吸引鋳造装置
の縦断面図である。この吸引鋳造装置は左右２分割式の
鋳型１０１を備えている。この鋳型１０１は定盤１０８
の上に設置されたベース１１０に載置されており、左金
型１０２と右金型１０４とから構成されている。前記左
金型１０２の側面の左端と、前記右金型１０４の側面の
右端には、各々に水平な状態で円柱状の連結シャフト１
１２，１１４の一端が軸心を一致させた状態で連結され
ている。そして前記連結シャフト１１２，１１４の他端
が油圧シリンダ１２２，１２４のピストンロッド１２２
ｂ，１２４ｂに連結されている。これによって、前記油
圧シリンダ１２２，１２４がピストンロッド１２２ｂ，
１２４ｂを延出させるように駆動されると、左金型１０
２及び右金型１０４は互いに接近するようにベース１１
０上を移動して鋳型１０１が閉じられる。これによっ
て、鋳型１０１の内部にはキャビティ１０６が形成され
る。また、前記油圧シリンダ１２２，１２４がピストン
ロッド１２２ｂ，１２４ｂを収納するように駆動される
と、左金型１０２及び右金型１０４は互いに離れるよう
にベース１１０上を移動して、鋳型１０１が開かれる。
即ち、連結シャフト１１２，１１４（リンク部）および
油圧シリンダ１２２，１２４が鋳型開閉機構として機能
する。

【０００８】前記鋳型１０１を載置している前記ベース
１１０の中央には、上下方向に貫通孔１１０ａが形成さ
れており、この貫通孔１１０ａの上端が前記鋳型１０１
に形成されたキャビティ１０６の湯口部１０６ａに接続
される。前記ベース１１０および鋳型１０１を載置して
いる定盤１０８には、所定位置に開口部１０８ａが形成
されている。この開口部１０８ａは定盤１０８の表面側
が大径に、また裏面側が小径になるように、内部にリン
グ状の段差１０８ｂが形成されている。前記開口部１０
８ａには溶湯の通路として機能するストーク１０８ｃが
挿通される。このストーク１０８ｃは円筒状をしてお
り、端部近傍にフランジ１０８ｆが設けられている。そ
して、このフランジ１０８ｆが前記開口部１０８ａのリ
ング状の段差１０８ｂによって下方から支持されること
により、前記ストーク１０８ｃは前記定盤１０８にセッ
トされる。前記ベース１１０は、その貫通孔１１０ａの
中心線が前記定盤１０８にセットされたストーク１０８
ｃの中心線と一致するように、その定盤１０８上に載置
される。そしてこの状態でストーク１０８ｃの上端はベ
ース１１０の貫通孔１１０ａの下端に接続される。前記
定盤１０８の下方には溶湯を蓄える貯湯槽１１８が設置
されている。そしてこの貯湯槽１１８内の溶湯に、前記
ストーク１０８ｃの先端が浸漬される。即ち、前記ベー
ス１１０の貫通孔１１０ａおよび前記ストーク１０８ｃ
が貯湯槽１１８からキャビティ１０６まで溶湯を導くた
めの溶湯通路として機能する。

【０００９】前記鋳型１０１およびベース１１０には、
箱型のチャンバー１３２が被せられている。このチャン
バー１３２は、前記鋳型１０１およびベース１１０の寸
法よりも若干大きく製作されており、その側面には前記
鋳型１０１が開く際に前記左金型１０２および右金型１
０４が通過できるように所定サイズの角形の開口部１４
２、１４４が二箇所に形成されている。また、前記左金
型１０２および右金型１０４に連結された前記連結シャ
フト１１２，１１４には、前記チャンバー１３２に形成
された開口部１４２、１４４を閉鎖するための移動蓋１
５２，１５４が、鍔状に取付けられている。この移動蓋
１５２，１５４は前記開口部１４２、１４４と相似形の
板であり、その開口部１４２、１４４と向かい合う面に
は縁に沿ってシール材１５２ｂ，１５４ｂが押え板１５
２ｅ，１５４ｅによって固定されている。そして、この
移動蓋１５２，１５４のシール材１５２ｂ，１５４ｂが
開口部１４２、１４４の周囲のチャンバー１３２表面に
当接することにより前記開口部１４２、１４４は閉鎖さ
れる。ここで前記連結シャフト１１２，１１４に取付け
られている左右金型１０２，１０４および前記移動蓋１
５２，１５４間の距離Ｌは、鋳型１０１が閉じられる際
に前記チャンバー１３２の開口部１４２、１４４が閉鎖
されるように、規定の値に設定されている。また、前記
チャンバー１３２の内部は、排気通路１３２ａを介して
真空ポンプ１３２ｂに連通している。

【００１０】次に、本実施例に係る吸引鋳造装置の作用
について説明する。先ず、図１に示すように鋳型開閉機
構の油圧シリンダ１２２，１２４がピストンロッド１２
２ｂ，１２４ｂを延出させるように駆動されて、鋳型１
０１が閉じられ、同時にチャンバー１３２の開口部１４
２、１４４が閉鎖される。この状態でチャンバー１３２
の内部が前記真空ポンプ１３２ｂによって減圧される。
チャンバー１３２内の減圧が行われると、鋳型１０１内
に形成されたキャビティ１０６も左金型１０２と右金型
１０４との微小隙間を介して減圧される。そしてキャビ
ティ１０６の内部が所定の圧力まで減圧されると、貯湯
槽１１８に蓄えられた溶湯がストーク１０８ｃおよびベ
ース１１０の貫通孔１１０ａを通ってキャビティ１０６
の内部に吸引される。そして所定の時間が経過してキャ
ビティ１０６の内部に充填された溶湯が凝固した段階で
真空ポンプ１３２ｂからの吸引が停止し、図２に示すよ
うに油圧シリンダ１２２，１２４がピストンロッド１２
２ｂ，１２４ｂを収納する方向に駆動されて、鋳型１０
１の型開きおよびチャンバー１３２の開口部１４２、１
４４の開放が行われる。なおこの時、チャンバー１３２
内部の圧力が大気圧に等しくなるために、ストーク１０
８ｃ内に位置する溶湯は自重で貯湯槽１１８内に戻る。

【００１１】このように本実施例によると、チャンバー
１３２は鋳型１０１およびベース１１０を収納できるだ
けの必要最小限の大きさに製作されているために小型化
が図られ、取扱が容易となる。また、このチャンバー１
３２内を減圧するための真空ポンプ１３２ｂの仕事量も
減少する。なお、鋳型１０１が前記鋳型開閉機構によっ
て閉じられるときは、チャンバー１３２の開口部１４
２、１４４も移動蓋１５２，１５４によって閉鎖される
ために、チャンバー１３２内の減圧に支障をきたすこと
がない。さらに、図５に示す従来の吸引鋳造装置のよう
に、チャンバー１２側壁の貫通孔１２ａの内部を連結シ
ャフト２ａ，４ａが摺動するような構造ではないため
に、連結シャフト２ａ，４ａの振れによる鋳型１の開閉
不良が発生することはない。

【００１２】図３は、本発明の第２実施例に係る吸引鋳
造装置の縦断面図を表している。この吸引鋳造装置は左
右４分割式の鋳型２０１を備えている。この鋳型２０１
は定盤２０８の上に設置されたベース２１０に載置され
ており、左上金型２０２、左下金型２０３および右上金
型２０４、右下金型２０５とから構成されている。前記
左上金型２０２の側面の左端と、前記右上金型２０４の
側面の右端には、各々に水平な状態で略円柱状の連結シ
ャフト２１２，２１４が軸心を一致させた状態で連結さ
れている。この連結シャフト２１２，２１４は大径部２
１２ａ，２１４ａと小径部２１２ｂ，２１４ｂとを有し
ており、両者の境目に段差２１２ｃ，２１４ｃが形成さ
れている。そして前記小径部２１２ｂ，２１４ｂの端部
が前記左右上金型２０２，２０４に連結されており、ま
た前記大径部２１２ａ，２１４ａの端部が油圧シリンダ
２２２，２２４のピストンロッド２２２ｂ，２２４ｂに
連結されている。なお、油圧シリンダ２２２，２２４の
動作は、第１実施例における油圧シリンダ１２２，１２
４の動作と同様である。

【００１３】前記鋳型２０１およびベース２１０には、
箱型のチャンバー２３２が被せられている。このチャン
バー２３２は、前記鋳型２０１およびベース２１０の寸
法よりも若干大きく製作されており、その側面には前記
鋳型２０１が開く際に前記左上金型２０２および右上金
型２０４が通過できるように所定サイズの角形の開口部
２４２，２４４が二箇所に形成されている。また、前記
左上金型２０２および右上金型２０４に連結された前記
連結シャフト２１２，２１４には、前記チャンバー２３
２に形成された開口部２４２，２４４を閉鎖するための
移動蓋２５２，２５４が支持されている。この移動蓋２
５２，２５４は前記開口部２４２，２４４と相似形の板
であり、前記開口部２４２，２４４と向かい合う面には
縁に沿ってシール材２５２ｂ，２５４ｂが押え板２５２
ｅ，２５４ｅによって固定されている。さらに移動蓋２
５２，２５４のほぼ中央には貫通孔２５２ｆ，２５４ｆ
が形成されており、この貫通孔２５２ｆ，２５４ｆにガ
イドブッシュ３２２，３２４を介して前記連結シャフト
２１２，２１４が挿通されている。この部分の詳細が、
図４に示されている。なおガイドブッシュ３２２，３２
４および移動蓋２５２，２５４の構造は左右同じである
ために、代表して左側のガイドブッシュ３２２等の説明
を行う。

【００１４】ガイドブッシュ３２２は筒部３２２ａとフ
ランジ部３２２ｂとから構成されており、中央には軸心
方向に貫通孔３２２ｅが形成されている。そして前記筒
部３２２ａが前記移動蓋２５２の貫通孔２５２ｆに係合
された状態で、フランジ部３２２ｂがその移動蓋２５２
の表面にボルト止めされる。これによってガイドブッシ
ュ３２２は移動蓋２５２に固定される。なお移動蓋２５
２とガイドブッシュ３２２との間のシール性を確保する
ために、ガイドブッシュ３２２の筒部３２２ａ外周面に
は、円周方向に形成された溝内にＯリング３２２ｃが配
設されている。前記ガイドブッシュ３２２の貫通孔３２
２ｅには連結シャフト２１２の小径部２１２ｂが摺動可
能に挿通されている。なお、連結シャフト２１２とガイ
ドブッシュ３２２との間のシール性を確保するために、
前記貫通孔３２２ｅの内壁面には円周方向に二箇所の溝
が形成されており、溝内にＯリング３２２ｊ，３２２ｋ
が配設されている。また連結シャフト２１２の小径部２
１２ｂには、前記ガイドブッシュ３２２と左上金型２０
２との間に切欠き部２１２ｅが形成されており、この部
分に鍔状のコッター２１２ｆが嵌合されている。

【００１５】この構造により、鋳型開閉機構の油圧シリ
ンダ２２２がピストンロッド２２２ｂを延出するように
駆動されると、左上金型２０２は右上金型２０４に接近
するように移動して鋳型２０１が閉じられる。またこの
時、連結シャフト２１２がその段差２１２ｃをガイドブ
ッシュ３２２のフランジ部３２２ｂに当接させた状態で
動かされるために、移動蓋２５２が前記左上金型２０２
に従って移動してチャンバー２３２に形成された開口部
２４２を閉鎖する。逆に、油圧シリンダ２２２がピスト
ンロッド２２２ｂを収納するように駆動されると、左上
金型２０２は右上金型２０４から離れて鋳型２０１は開
かれるが、前記連結シャフト２１２の小径部２１２ｂは
ガイドブッシュ３２２の貫通孔３２２ｅ内を摺動するた
めに、移動蓋２５２は移動することはなく開口部２４２
が閉鎖されたままに保持される。そして前記連結シャフ
ト２１２が所定距離だけ摺動して小径部２１２ｂのコッ
ター２１２ｆが移動蓋２５２に当接すると、この移動蓋
２５２が連結シャフト２１２の動きに応じて移動して開
口部２４２が開放される。即ち、この装置はチャンバー
２３２の内部を減圧状態に保持したままで鋳型２０１を
所定量だけ開くことができる。

【００１６】次に、本実施例に係る吸引鋳造装置の作用
について説明する。先ず、図３に示すように鋳型開閉機
構の油圧シリンダ２２２，２２４がピストンロッド２２
２ｂ，２２４ｂを延出させるように駆動されて、鋳型２
０１が閉じられる。この時、前述のように連結シャフト
２１２，２１４の段差２１２ｃ，２１４ｃが移動蓋２５
２，２５４のガイドブッシュ３２２，３２４に当接する
ために、この移動蓋２５２，２５４は連結シャフト２１
２，２１４に応じて移動してチャンバー２３２の開口部
２４２，２４４が閉鎖される。そしてこの状態でチャン
バー２３２の内部が前記真空ポンプによって減圧され
て、キャビティ２０６に溶湯が吸引される。このように
して第１実施例に係る吸引鋳造装置と同様に鋳造が行わ
れる。

【００１７】通常、キャビティ２０６内の溶湯は鋳型２
０１に接する部分から凝固し始めて中心部に及び、最終
的に湯口部２０６ａの近傍が凝固する。このため凝固の
早いキャビティ２０６上部において溶湯の収縮が大き
く、凝固の遅いキャビティ２０６下部において溶湯の収
縮が小さい。したがって、キャビティ２０６下部に位置
する溶湯が凝固するまで鋳型２０１を閉じたままにして
おくと、キャビティ２０６上部において鋳物に収縮割れ
等が発生することがある。これを防止するために鋳型２
０１の上部は下部よりも所定時間だけ早めに開くことが
必要となる。このため本実施例に係る吸引鋳造装置で
は、キャビティ２０６の上部で溶湯が凝固した段階で、
油圧シリンダ２２２，２２４を作動させて連結シャフト
２１２，２１４を所定距離動かし、鋳型２０１の上部を
規定寸法だけ開く。この時、連結シャフト２１２，２１
４の動く範囲はそのコッター２１２ｆ，２１４ｆが移動
蓋２５２，２５４に当接しない範囲とする。なお、連結
シャフト２１２，２１４の小径部２１２ｂ，２１４ｂが
移動蓋２５２，２５４のガイドブッシュ３２２，３２４
内を摺動しても、チャンバー２３２内は負圧のために移
動蓋２５２，２５４はチャンバー２３２の表面に吸い付
けられており開くことはない。

【００１８】この状態のまま所定時間が経過して鋳型２
０１の下部で溶湯が凝固すると、真空ポンプからの吸引
が停止し、油圧シリンダ２２２，２２４がピストンロッ
ド２２２ｂ，２２４ｂを収納する方向に再び作動され
る。これによって鋳型２０１の型開きが行われ、さらに
連結シャフト２１２，２１４に取付けられたコッター２
１２ｆ，２１４ｆが移動蓋２５２，２５４を内側から押
圧してチャンバー２３２の開口部２４２，２４４が開放
される。このように本実施例に係る吸引鋳造装置は、第
１実施例に係る吸引鋳造装置と同様な効果を有している
だけではなく鋳物製品の品質向上対策も図られている。

【００１９】

【発明の効果】本発明によると、チャンバーは鋳型を収
納するのに必要な最小限のサイズで製作されるために、
チャンバーの取扱が容易になり、また設備スペースも必
要最小限になる。さらに、チャンバー内部を減圧するた
めの真空ポンプの仕事量も減少する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る吸引鋳造装置の縦断
面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係る吸引鋳造装置の縦断
面図である。

【図３】本発明の第２実施例に係る吸引鋳造装置の縦断
面図である。

【図４】第２実施例に係る吸引鋳造装置の要部断面図で
ある。

【図５】従来の吸引鋳造装置の縦断面図である。

【符号の説明】

１０１ 鋳型 １０６ キャビティ １１０ａ 貫通孔（溶湯通路） １０８ｃ ストーク（溶湯通路） １１２，１１４ 連結シャフト（鋳型開閉機構） １２２，１２４ 油圧シリンダ（鋳型開閉機構） １３２ チャンバー １３２ａ 排気通路（減圧装置） １３２ｂ 真空ポンプ（減圧装置） １４２，１４４ 開口部 １５２，１５４ 移動蓋

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 浴野 芳夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 馬場 隆之 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 斉竹 美秀 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 溶湯を蓄える貯湯槽の上方に設置され、
   複数の型から組み合わされて構成される鋳型と、前記鋳
   型内に形成されたキャビティに前記貯湯槽から溶湯を導
   くための溶湯通路と、前記鋳型をほぼ気密状態に覆うチ
   ャンバーと、前記チャンバーの内部を減圧する減圧装置
   とを備え、前記チャンバー内を減圧することにより、前
   記貯湯槽内の溶湯を前記溶湯通路を通して前記キャビテ
   ィに吸引しながら充填し、鋳造を行う吸引鋳造装置にお
   いて、 前記鋳型を構成する前記型に連結されたリンク部を備
   え、このリンク部を動かすことにより前記型を移動させ
   て前記鋳型の開閉を行う鋳型開閉機構と、 前記鋳型が前記鋳型開閉機構によって開かれる際に、前
   記型が通過できるようなサイズで前記チャンバーに形成
   された開口部と、 前記鋳型開閉機構のリンク部に支持されており、前記リ
   ンク部によって前記鋳型が閉じられるときには、そのリ
   ンク部の動きに応じて移動して前記開口部を閉鎖する移
   動蓋と、を有することを特徴とする吸引鋳造装置。