JPH06238395A - 砂中子保持装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 金型内の砂中子保持力が調整可能な砂中子保
持装置を提供すること。 【構成】 砂中子３の幅木部３ａを固定ダイス２に位置
させる。固定金型１内の作動穴５内には保持ピン４が移
動可能に設けられ、保持ピンはシリンダ機構６により幅
木部３ａに対して離接近可能に設けられる。シリンダ機
構はシリンダ駆動機構１０により空気圧によって駆動さ
れ、該駆動機構１０は制御部２０により制御される。保
持ピン先端部には突起部４ａと平面部４ｂが設けられ
る。突起部４ａは幅木部３ａに食い込み可能であり、平
面部４ｂは突起部が食い込んだ後に幅木部表面と当接し
て更なる保持ピンの移動が阻止される。 【効果】 砂中子の強度に応じて保持力が調整可能であ
り、砂中子の破壊、割れ、ズレが防止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は砂中子保持装置に関し、
特に砂中子の保持力が調整可能な砂中子保持装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】中空部のある製品を鋳造するため、金型
キャビティ内に砂中子を固定して溶湯を充填する方法が
従来より行われている。砂中子を金型内の所定位置に保
持するために、砂中子に凸部を設け金型の凹部に挿入す
る方法やその逆に金型の凸部に中子凹部を嵌合する方法
が従来より提案されている。また特開昭６０−１０２２
４８号公報記載の発明では、砂中子の幅木を金型内に突
出して位置させ、金型内に形成され該幅木に連通する孔
内に挟持ピンが移動可能に設られる。金型内で該挟持ピ
ンの一端部側には付勢手段としてスプリングが設けられ
て該ピンを幅木方向に付勢し、該ピンの他端面で幅木を
押圧することで砂中子を金型内で位置保持する技術が開
示されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記従来の凹凸
嵌合方法では鋳造品に性能上不必要な開口部ができ、こ
の開口部を埋める作業が必要となる。このため作業性が
悪くなるとともに、開口部において製品強度が低下す
る。また特開昭６０−１０２２４８号公報記載の発明で
は、付勢手段にスプリングが使用されているため、砂中
子の強度の大小に応じた保持強度の変更が容易にでき
ず、強度調整に時間がかかり、またそのことにより保持
強度が高すぎる場合には砂中子を破損し、低すぎる場合
は砂中子が脱落する恐れがある。更にスプリングが熱に
より劣化し保持強度を持続することが困難になったり、
挟持ピンが常に金型表面から突出しているので、砂中子
挿入時に砂中子表面を傷つけ、砂の脱落が生じる恐れも
ある。

【０００４】そこで本発明は上記従来の問題点を克服す
ると共に、砂中子の脱落や移動防止の目的から砂中子を
金型所定位置に保持する際に、砂中子を破損することな
く砂中子保持力を調整可能にかつ確実な保持をもたらす
ことが可能な砂中子保持装置を提供することを目的とす
る。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明は、幅木部を有する砂中子を金型に保持するた
めの砂中子保持装置において、（ａ）該幅木部に食い込
み可能に形成された突起部と、該幅木部に当接して該突
起部の食い込み動作を停止させるために該突起部に引き
続く平面部とを有し、該金型の内面との共働により該砂
中子を保持する保持ピンと、（ｂ）該保持ピンと接続
し、該保持ピンを該幅木部に対して離接近動作させるた
めに該保持ピンを進退動作させるシリンダ機構と、
（ｃ）該シリンダ機構を駆動するため該シリンダ機構に
接続されたシリンダ駆動機構と、（ｄ）該シリンダ駆動
機構を制御する制御部とを備える砂中子保持装置を提供
している。

【０００６】

【作用】上記構成を有する本発明の砂中子保持装置によ
ると、制御部からの信号によりシリンダ駆動機構がシリ
ンダ機構を駆動すると、シリンダ機構に接続され当初後
退位置にあった保持ピンが砂中子の幅木部方向に移動す
る。保持ピンの突起部が幅木部に食い込んでいき、平面
部が幅木部表面に当接することで保持ピンの移動が阻止
され、砂中子は金型内の所望の位置にセットされる。

【０００７】

【実施例】本発明による砂中子保持装置の１実施例につ
いて図１乃至図２に基づき説明する。図１に示される砂
中子３は、例えばクローズタイプシリンダブロックのウ
ォータージャケット部相当の中空部を形成するためのも
のである。

【０００８】固定金型１には固定ダイス２が設けられ、
図示せぬ可動金型との間で図示せぬキャビティが規定さ
れる。砂中子３は幅木部３ａが設けられ該幅木３ａは固
定ダイスの内壁面に接触した状態で位置される。また保
持ピン４により幅木部３ａが押圧されることで、砂中子
は金型キャビティ内の所定位置に位置保持される。該固
定金型１と固定ダイス２内には保持ピン作動穴５が直線
状に穿設され、該作動穴５の一端は該キャビティに開口
している。そして該作動穴５内に保持ピン４が移動可能
に設けられている。

【０００９】保持ピン４の一端部は平坦面４ｂをなし、
また突起部４ａが該幅木部３ａに食い込み可能に設けら
れている。また保持ピン４の他端部は後述するシリンダ
機構６と接続するためのネジ部４ｃが一体に設けられて
いる。保持ピン４の突起部４ａは幅木部３ａ内に食い込
みが可能であるが、更なる食い込みは平坦面４ｂと幅木
部３ａ表面との当接により阻止される。平面部４ｂは突
起部４ａが食い込んだときのストッパーとしての機能を
果たす。

【００１０】保持ピン４を該保持ピン作動穴５内で移動
可能とするためシリンダ機構６が設けられる。該シリン
ダ機構６はシリンダ６ａと、シリンダ６ａ内を往復動可
能なピストン６ｃと、該ピストン６ｃに一体に設けられ
たピストンロッド６ｂとを有し、該ネジ部４ｃは該ピス
トンロッド６ｂ端部に螺合している。よってピストン６
ｃの往復動により保持ピン４が幅木部３ａに対して離接
近動作可能とされる。該シリンダ６ａは該ピストン６ｃ
により第１室６Ａ、第２室６Ｂに画成され、該第１室６
Ａ、第２室６Ｂには第１ポート６ｄ、第２ポート６ｅが
それぞれ設けられている。

【００１１】該ピストンを往復動させるためにシリンダ
駆動機構１０が設けられている。シリンダ駆動機構１０
は該第１ポート６ｄ、第２ポート６ｅに流体的に接続さ
れたソレノイドバルブ７と、ソレノイドバルブ７に接続
されたレギュレータ８と、圧力流体源たるエア源９とに
より構成される。ソレノイドバルブ７はソレノイド７ａ
を有し、第１切替位置７Ｘと第２切替位置７Ｙに切替可
能に設けられて、エアー源９からの空気圧を第１室６
Ａ、第２室６Ｂのいずれかに導入するように構成されて
いる。即ち、ソレノイドバルブ７が第１の切替位置７Ｘ
（図１）にあるときは、エアー源９は第１ポート６ｄを
介して第１室６Ａに接続され、また第２室６Ｂは第２ポ
ート６ｅ、ソレノイドバルブ７を介して大気に接続され
る。一方ソレノイドバルブ７が第２の切替位置７Ｙにあ
る時は、エアー源９は第２ポート６ｅを介して第２室６
Ｂに接続され、また第１室６Ａは第１ポート６ｄ、ソレ
ノイドバルブ７を介して大気に接続される。なおレギュ
レータ８はエアー源９の空気圧を調整するために設けら
れる。なお空気圧は砂中子３の強度と保持ピン４の直径
により設定する。

【００１２】シリンダ駆動機構１０を制御するための制
御部２０が更に設けられている。該制御部２０は電気回
路１１、スィッチ１２、鋳造機タイマ１３とにより構成
される。制御部２０はソレノイドバルブ７の切替信号を
発生するために設けられており、ソレノイド７ａに接続
されている。スイッチ１２は電気回路１１に接続され、
保持ピン４による幅木部３ａの押え動作開始のためソレ
ノイドバルブ７の位置決め信号を発生するために設けら
れる。また鋳造機タイマ１３も電気回路１１に接続され
て、保持ピン４の砂中子保持時間を規定している。

【００１３】図３乃至図９は保持ピン４の突起部４ａの
種々の形状を示す例である。該突起部４ａは砂中子幅木
部３ａに対して食い込み懸持力を有するような円錐形
（図３）、角錐形（図４）、楔形（図５）、円錐台形
（図６）、角錐台形（図７）、非対称テーパ形（図８）
をなす単一の突起からなる突起部４ａでもよく、また砂
中子３の回転止めの目的からこれらを複数個並べた構成
でも良い（図９）。突起部４ａを複数設けるときは同種
又は異種形状で複数個設けてもよい。保持ピン４の突起
部形状および平坦部面積率は、砂中子３の強度により選
択的に決定するのが好ましく、また保持ピン４の先端の
突起部４ａの高さは、突起形状及び砂中子３の強度によ
り決定する。よって各種の保持ピン４を用意しておくと
よい。

【００１４】次に上記実施例による砂中子保持装置の動
作について説明する。動作開始前は、図示せぬ可動金型
は固定金型１から離反した型開きの状態にあり、ソレノ
イドバルブ７も第２切替位置７Ｙにある。まず砂中子３
の幅木部３ａを固定ダイス２へ位置させる。次に手動操
作によりスィッチ１２をＯＮすると、位置決め信号が電
気回路１１に出力される。該位置決め信号に応答して切
替信号が電気回路１１から出力され、ソレノイドバルブ
７が第１位置７Ｘに切替えらる。よってエアー源７の圧
縮空気がレギュレータ８による調圧を受けつつ、第１ポ
ート６ｄを介してシリンダ６の第１室６Ａに流入し、ピ
ストン６ｃ、ピストンロッド６ｂを介して保持ピン４は
保持ピン作動穴５内を摺動して幅木部３ａ方向に移動す
る。一方第２室６Ｂ内の空気は第２ポート６ｅ、ソレノ
イドバルブ７を介して大気に排出される。

【００１５】このことにより保持ピン４の突起部４ａが
砂中子３の幅木部３ａに食い込み、保持ピン４の平面部
４ｂが幅木部３ａ表面に当接したときに保持ピン４の更
なる移動が阻止される。

【００１６】次に図示せぬ可動金型が固定金型１方向に
移動して型締めがなされ、砂中子３と図示せぬ可動ダイ
スとにより画成されたキャビティ内空間に溶湯が充填さ
れる。所定期間冷却が行われ、鋳造機タイマ１３で規定
された時間後にソレノイドバルブ７が第２切替位置７Ｙ
に切替えられる。すると、エアー源７の圧縮空気がシリ
ンダ６の第２室６Ｂに流入し、一方第１室６Ａ内の空気
は、第１ポート６ｄ、ソレノイドバルブ７を介して大気
に排出されるので、保持ピン４は保持ピン作動穴５内を
摺動して幅木部３ａから離反する方向に移動する。よっ
て砂中子３は保持ピン４による保持から開放される。次
に型開きが行われ、図示せぬ押出しピンにより鋳造品を
押出して可動金型から離反させ、鋳造品を取り出す。

【００１７】尚、本発明は上記実施例に何等限定される
こと無く、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範
囲内で種々の変更・改良が可能である。例えば保持ピン
４を複数個設けてもよい。また保持ピン４の押圧力を調
整するのに、レギュレータ８による流体圧力の調整の他
にも、シリンダ６ａピストン６ｃの直径を変更して受圧
面積を変更することによっても調整が可能である。更に
保持ピン４を可動金型側に設けることももとより可能で
ある。その場合には保持ピン４を幅木部３ａから離反さ
せるタイミングは型開き後でかつ鋳造品取出し前でもよ
い。またシリンダ駆動機構１０に油圧や水圧を利用する
ことが可能であり、この場合には、シリンダ機構６に油
圧シリンダや水圧シリンダを使用する。

【００１８】

【発明の効果】以上説明した本発明の砂中子保持装置に
よれば、砂中子の強度に合わせて砂中子保持力を調整可
能にしているので砂中子の破損や割れ、ズレ、倒れを防
止することができる。また保持ピンの進退も任意に行え
るので砂中子挿入時は保持ピンを後退させておくこと
で、挿入時の砂中子の破損や砂の脱落が生じない。

【００１９】更に、保持ピンの先端を砂中子に食い込ま
せることで、押えと直角な方向への砂中子の移動（型締
めの時の金型移動方向）を阻止することができる。

【００２０】加えて保持ピンを移動させるために圧力流
体を使用しているので、保持強度の変更を短時間で容易
に行うことができ、またひとたび砂中子を保持した後
は、保持力が変化することなく安定した保持力を持続す
ることができる。

【００２１】又、砂中子自体に凸凹部をつけなくてよい
ことから鋳造品に不要な開口部がなくなり、穴仕上げや
開口部を埋める作業がなく作業性が向上するとともに、
強度的にも優れた鋳物を作ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の砂中子保持装置の１実施例を示す概略
図。

【図２】該実施例による保持ピンが砂中子幅木部を保持
した状態を示す一部断面図。

【図３】（Ａ）は該実施例による保持ピンの突起部の第
１例を示す側面図であり、（Ｂ）はその底面図。

【図４】（Ａ）は該実施例による保持ピンの突起部の第
２例を示す側面図であり、（Ｂ）はその底面図。

【図５】（Ａ）は該実施例による保持ピンの突起部の第
３例を示す側面図であり、（Ｂ）はその底面図。

【図６】（Ａ）は該実施例による保持ピンの突起部の第
４例を示す側面図であり、（Ｂ）はその底面図。

【図７】（Ａ）は該実施例による保持ピンの突起部の第
５例を示す側面図であり、（Ｂ）はその底面図。

【図８】（Ａ）は該実施例による保持ピンの突起部の第
６例を示す側面図であり、（Ｂ）はその底面図。

【図９】（Ａ）は該実施例による保持ピンの突起部の第
７例を示す側面図であり、（Ｂ）はその底面図。

【符号の説明】

１ 固定金型 ２ 固定ダイス ３ 砂中子 ３ａ 幅木部 ４ 保持ピン ４ａ 突起部 ４ｂ 平面部 ６ シリンダ機構 １０ シリンダ駆動機構 ２０ 制御部

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【手続補正書】

【提出日】平成６年２月９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１４

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１４】次に上記実施例による砂中子保持装置の動
作について説明する。動作開始前は、図示せぬ可動金型
は固定金型１から離反した型開きの状態にあり、ソレノ
イドバルブ７も第２切替位置７Ｙにある（ソレノイドバ
ルブ７がオンの状態）。まず砂中子３の幅木部３ａを固
定ダイス２へ位置させる。次に手動操作によりスィッチ
１２をＯＮすると、位置決め信号が電気回路１１に出力
される。該位置決め信号に応答して切替信号（ソレノイ
ドバルブ７のオフ信号）が電気回路１１から出力され、
ソレノイドバルブ７がオフとなりバネ７ｂのバネ力によ
ってソレノイドバルブ７が第１位置７Ｘに切替えられ
る。よってエアー源９の圧縮空気がレギュレータ８によ
る調圧を受けつつ、第１ポート６ｄを介してシリンダ６
の第１室６Ａに流入し、ピストン６ｃ、ピストンロッド
６ｂを介して保持ピン４は保持ピン作動穴５内を摺動し
て幅木部３ａ方向に移動する。一方第２室６Ｂ内の空気
は第２ポート６ｅ、ソレノイドバルブ７を介して大気に
排出される。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１６

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１６】次に図示せぬ可動金型が固定金型１方向に
移動して型締めがなされ、砂中子３と図示せぬ可動ダイ
スとにより画成されたキャビティ内空間に溶湯が充填さ
れる。所定時間冷却が行われ、鋳造機タイマ１３で規定
された時間後にソレノイドバルブ７が第２切替位置７Ｙ
に切替えられる。すると、エアー源７の圧縮空気がシリ
ンダ６の第２室６Ｂに流入し、一方第１室６Ａ内の空気
は、第１ポート６ｄ、ソレノイドバルブ７を介して大気
に排出されるので、保持ピン４は保持ピン作動穴５内を
摺動して幅木部３ａから離反する方向に移動する。よっ
て砂中子３は保持ピン４による保持から開放される。次
に型開きが行われ、図示せぬ押出しピンにより鋳造品を
押出して可動金型から離反させ、鋳造品を取り出す。

【手続補正３】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図１

【補正方法】変更

【補正内容】

【図１】

【手続補正４】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図２

【補正方法】変更

【補正内容】

【図２】

【手続補正５】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図７

【補正方法】変更

【補正内容】

【図７】

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 臼井 弘武 広島県府中市目崎町762番地リョービ株式 会社内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 幅木部を有する砂中子を金型に保持する
   ための砂中子保持装置において、 該幅木部に食い込み可能に形成された突起部と、該幅木
   部に当接して該突起部の食い込み動作を停止させるため
   に該突起部に引き続く平面部とを有し、該金型の内面と
   の共働により該砂中子を保持する保持ピンと、 該保持ピンと接続し、該保持ピンを該幅木部に対して離
   接近動作させるために該保持ピンを進退動作させるシリ
   ンダ機構と、 該シリンダ機構を駆動するため該シリンダ機構に接続さ
   れたシリンダ駆動機構と、 該シリンダ駆動機構を制御する制御部とを備えることを
   特徴とする砂中子保持装置。