JPH09234547A - 鋳型成形装置及び鋳型成形方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 鋳物砂の吹き込み後、ノズルからの鋳物砂の
流出を確実に止めるとともに、前記鋳物砂の流出を防止
するために従来必要とされた負圧源等を不要にする。 【解決手段】 成形型Ｋの鋳物砂吹込口Ｋａに対して所
定の深さだけノズル１４ｎを挿入し、圧力気体により鋳
物砂をそのノズルから成形型Ｋのキャビティ内に吹き込
み鋳型を成形する鋳型成形装置において、鋳物砂が自然
落下しない方向を指向してそのノズルの側面に形成され
ている鋳物砂放出孔１４ｋと、その鋳物砂放出孔１４ｋ
から放出された鋳物砂をノズル１４ｎの前方に導くガイ
ド手段１４ａ，１４ｔ，１４ｒとを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、成形型の鋳物砂吹
込口に対して所定の深さだけノズルを挿入し、圧力気体
により鋳物砂をそのノズルから前記成形型のキャビティ
内に吹き込み鋳型を成形する鋳型成形装置及び鋳型成形
方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】これに関連する従来の鋳型成形装置が特
開平６−２１０４０１号公報に記載されており、その要
部縦断面図が図１１に示されている。前記鋳型成形装置
１は、ブロープレート２上で鋳物砂を溜めるブローヘッ
ド（図示されていない）と、そのブロープレート２に取
付けられてそのブローヘッド内の鋳物砂を金型Ｋに吹き
込むノズル本体４とを備えている。前記ノズル本体４に
はその上部外側面に雄ネジ４ｍが形成されており、その
雄ネジ４ｍが前記ブロープレート２の雌ネジ孔２ｗに螺
合されることにより、ノズル本体４はブロープレート２
に取付けられる。また、前記ノズル本体４には雄ネジ４
ｍの下にフランジ部４ｆが設けられており、さらに、そ
のフランジ部４ｆの下にノズル部４ｎが同軸に取付けら
れている。

【０００３】前記フランジ部４ｆには半径方向に排気通
路４ｒが形成されており、この排気通路４ｒがエアーベ
ント４ａを介してノズル本体４の鋳物砂通路４ｔと連通
している。そして、前記排気通路４ｒに負圧源（図示さ
れていない）が接続されるようになっている。さらに、
前記フランジ部４ｆの下面にはノズル本体４と金型Ｋと
の間の気密性を確保するためのリング状のパッキン４ｐ
が装着されている。

【０００４】前記金型Ｋに鋳物砂を吹き込むには、先
ず、その金型Ｋに対してブロープレート２を下降させて
ノズル部４ｎを金型Ｋの吹込口Ｋａに挿入し、さらに、
フランジ部４ｆのパッキン４ｐを金型Ｋの表面に当接さ
せる。これによって、前記ノズル本体４と金型Ｋとの間
がシールされるとともに、ノズル部４ｎの先端面がキャ
ビティ成形面Ｋｃとほぼ連続するようになる。この状態
で、前記ブローヘッドに圧縮空気が吹き込まれることに
より、鋳物砂がそのブローヘッドからノズル本体４の鋳
物砂通路４ｔを通って金型Ｋのキャビティ内に吹き込ま
れる。そして、鋳物砂の吹き込みが完了すると、前記ブ
ローヘッドに供給された圧縮空気が止められる。また、
前記ノズル本体４の排気通路４ｒに負圧が加えられ、鋳
物砂通路４ｔ内の鋳物砂はエアーベント４ａに吸着され
てこの位置に保持される。これによって、前記鋳物砂は
ノズル本体４から流れ出ることがなくなる。そして、こ
の状態で、前記ブロープレート２を上昇させることによ
り、ノズル部４ｎが金型Ｋの吹込口Ｋａから引き抜かれ
て鋳物砂の吹き込み作業が終了する。

【０００５】鋳物砂の吹き込み作業が終了すると、ブロ
ープレート２やノズル本体４等が横行して金型Ｋから離
れ、その金型Ｋの吹込口Ｋａには整形ピン（図示されて
いない）が挿入される。そして、その整形ピンにより前
記ノズル部４ｎの先端から若干流出して凸状になった鋳
物砂の押圧が行われる。このようにして、所定時間が経
過して鋳型（中子）が成形されると金型Ｋが開かれて前
記鋳型の取出しが行われる。このとき、金型Ｋの吹込口
Ｋａに挿入された前記整形ピン等により前記中子は金型
Ｋから押し出される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記鋳型
成形装置１では、排気通路４ｒを負圧にすることにより
ノズル本体４からの鋳物砂の流出を防止する方式を使用
しているため、圧縮空気源以外に負圧源が必要であり設
備コストが増加する。また、前記負圧源の停止やエアー
ベント４ａの目詰まりにより鋳物砂の流出を止められな
い場合もあり信頼性が低い。さらに、ノズル本体４等の
他に整形ピン（押出しピン）やその駆動機構も必要とな
るため、設備が大掛かりになりコスト高となる。

【０００７】請求項１〜請求項４に記載の発明は、負圧
源等を設けることなく簡易な構成でノズルからの鋳物砂
の流出を止められるようにすることにより、設備コスト
を低減させるとともに、ノズルの信頼性を向上させるこ
とを目的とするものである。請求項５に記載の発明は、
請求項１〜請求項４に記載の発明の目的に加えて、前記
ノズルを効果的に冷却できるようにしてそのノズル内で
鋳物砂が固まらないようにすることを目的とするもので
ある。請求項６、請求項７に記載の発明は、請求項１〜
請求項５に記載の発明の目的に加えて、ノズル等に押出
しピンの機能を持たせることにより、従来必要とされた
押出しピンを省略できるようにして、設備のコンパクト
化及びコスト低減を目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
各部構造を有する鋳型成形装置及び鋳型成形方法によっ
て解決される。即ち、請求項１に記載の鋳型成形装置
は、成形型の鋳物砂吹込口に対して所定の深さだけノズ
ルを挿入し、圧力気体により鋳物砂をそのノズルから前
記成形型のキャビティ内に吹き込み鋳型を成形する鋳型
成形装置において、鋳物砂が自然落下しない方向を指向
してそのノズルの側面に形成されている鋳物砂放出孔
と、その鋳物砂放出孔から放出された鋳物砂を前記ノズ
ルの前方に導くガイド手段と、を有している。請求項１
に記載の鋳型成形装置によると、鋳物砂放出孔は鋳物砂
が自然落下しないようにノズルの側壁面に形成されてい
るため、圧力気体の供給が止められた後は、鋳物砂はそ
のノズルの鋳物砂放出孔から流出することはない。この
ため、従来のように鋳物砂の流出を止めるための負圧源
等が必要なくなり、設備コストを低減させることができ
る。また、鋳物砂放出孔の向きを設定することにより鋳
物砂の流出を止める方式のため、構造が簡単であり故障
等のトラブルもなくなってノズルの信頼性が向上する。
また、前記ガイド手段によってノズルの側面から放出さ
れた鋳物砂をそのノズルの前方に導くことができるた
め、前記ノズルの先端を成形型のキャビティ内に突出さ
せる必要がない。なお、前記鋳物砂放出孔には円形の孔
のみならず角形の孔やその他さまざまな形状の孔を含む
ものとする。

【０００９】また、請求項２に記載の鋳型成形装置は、
成形型の鋳物砂吹込口に対して所定の深さだけノズルを
挿入し、圧力気体により鋳物砂をそのノズルから前記成
形型のキャビティ内に吹き込み鋳型を成形する鋳型成形
装置において、前記ノズルには、そのノズルの鋳物砂放
出孔から鋳物砂が自然落下しないように、鋳物砂通路が
螺旋状に形成されていることを特徴とする。請求項２に
記載の鋳型成形装置によると、鋳物砂が自然落下しない
ように鋳物砂通路が所定の傾斜をもって螺旋状に形成さ
れているため、圧力気体の供給が止められた後は、鋳物
砂はノズルの鋳物砂放出孔から流出することがない。こ
のため、請求項１に記載の発明と同様の効果を得ること
ができるようになる。

【００１０】また、請求項３に記載の鋳型成形装置は、
成形型の鋳物砂吹込口に対して所定の深さだけノズルを
挿入し、圧力気体により鋳物砂をそのノズルから前記成
形型のキャビティ内に吹き込み鋳型を成形する鋳型成形
装置において、前記ノズルには、そのノズルの鋳物砂放
出孔を自重で塞ぐ栓材と、その栓材を前記鋳物砂放出孔
から浮き上がらせてその鋳物砂放出孔を開く気体吹付け
手段とが設けられていることを特徴とする。請求項３に
記載の鋳型成形装置によると、栓材に対する気体の吹付
けを停止させれば、ノズルの鋳物砂放出孔はそれらの栓
材によって塞がれるため、鋳物砂がノズルから流出する
ことはなくなる。このため、請求項１に記載の発明と同
様の効果を得ることができるようになる。

【００１１】また、請求項４に記載の鋳型成形装置は、
成形型の鋳物砂吹込口に対して所定の深さだけノズルを
挿入し、圧力気体により鋳物砂をそのノズルから前記成
形型のキャビティ内に吹き込み鋳型を成形する鋳型成形
装置において、前記ノズルの鋳物砂放出孔からそのノズ
ル内に圧力気体を吹き込む機構を備えたことを特徴とす
る。請求項４に記載の鋳型成形装置によると、鋳物砂の
吹き込み後に鋳物砂放出孔からノズル内に圧力気体を吹
き込むことにより、この圧力気体でノズル内に残された
鋳物砂をブローヘッド側に戻すことができる。このた
め、ノズルの鋳物砂放出孔からの鋳物砂の流出を防止で
きる。また、鋳物砂を成形型に吹き込むために使用され
た圧力気体の流れを変えて、逆に、鋳物砂放出孔からノ
ズル内に吹き込む方法であるため、従来のように別の駆
動源である負圧源等が必要なくなり、設備コストを低減
させる。また、鋳物砂の吹き込みのための駆動源と同じ
駆動源を使用して鋳物砂の流出を防止するため、ノズル
の信頼性も向上する。また、ノズル内で鋳物砂が固まる
ようなトラブルも発生しなくなる。

【００１２】また、請求項５に記載の鋳型成形装置は、
請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４に記載
された鋳型成形装置において、前記ノズルを収納する筒
体と、前記筒体と前記ノズルとの隙間に気体を供給する
気体供給手段と、を有している。請求項５に記載の鋳型
成形装置によると、筒体とノズルとの隙間に気体を供給
できるため、前記ノズルを冷却できるようになる。この
ため、ノズル内で鋳物砂が固まるようなトラブルが発生
し難くなる。なお、前記筒体には、円筒のみならず角筒
等の全ての筒を含むものとする。

【００１３】また、請求項６に記載の鋳型成形方法は、
成形型の鋳物砂吹込口に対して所定の深さだけノズルを
挿入し、圧力気体により鋳物砂をそのノズルから前記成
形型のキャビティ内に吹き込み鋳型を成形する鋳型成形
方法において、型開き時に、ノズルの先端あるいはその
ノズルを収納する筒体の先端で鋳型を成形型から押出す
ことを特徴とする。請求項６に記載の鋳型成形方法によ
ると、ノズルあるいはそのノズルを収納する筒体で鋳型
を押出すことができるため、鋳型の押出ピンやその押出
ピンを移動させる機構が不要になり、設備コストを低減
させることができる。

【００１４】また、請求項７に記載の鋳型成形装置は、
請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４又は請
求項５に記載された鋳型成形装置において、前記ノズル
の先端あるいは前記筒体の先端には、成形された鋳型を
成形型から押出すための押圧面が形成されていることを
特徴とする。請求項７に記載の鋳型成形装置によると、
ノズルの先端あるいは前記筒体の先端に形成された押圧
面で鋳型を押圧することにより、前記鋳型を成形型から
押出すことができるようになる。即ち、本発明の鋳型成
形装置で請求項６に記載された発明を実施できるように
なる。

【００１５】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施の形態〕以下、図１、図２に基づいて本発
明の第１の実施の形態に係る鋳型成形装置の説明を行
う。ここで、図１は本実施の形態に係る鋳型成形装置の
全体縦断面図であり、図２は図１のII矢視図である。前
記鋳型成形装置１０は、ブロープレート１２上で鋳物砂
を溜めるブローヘッド１３と、そのブローヘッド１３内
の鋳物砂を金型Ｋに吹き込むノズル本体１４とを備えて
いる。

【００１６】前記ブローヘッド１３は密閉構造の容器で
あり、その上面には容器内に鋳物砂を補給するための補
給管１３ｐが接続されている。なお、前記補給管１３ｐ
にはブローヘッド１３内を密閉状態に保持できるように
バルブ１３ｖが設けられている。また、前記補給管１３
ｐの横にはブローヘッド１３内に圧縮空気を供給するた
めの空気配管１３ａがエアーバルブ１３ｂを介して接続
されている。前記ブローヘッド１３の下面中央には開孔
１３ｋが形成されており、前記開孔１３ｋにノズル本体
１４のノズル部１４ｎが縦に接続されるようになってい
る。

【００１７】前記ノズル本体１４は、ブローヘッド１３
からの鋳物砂を通すノズル部１４ｎと、そのノズル部１
４ｎを被う外筒１４ｔとから構成されており、その外筒
１４ｔの基端部（上部）がブローヘッド１３の下面に設
けられたブロー配管１４ａと連通するようになってい
る。また、前記外筒１４ｔの先端（下端）にはノズル部
１４ｎの外径よりも小さな径の開孔を有するリング状板
１４ｒが取付けられている。ここで、前記ブロー配管１
４ａにはブローバルブ１４ｂを介して圧縮空気が供給さ
れるようになっている。

【００１８】前記ノズル本体１４のノズル部１４ｎはパ
イプ状に成形されており、その基端部が前述のようにブ
ローヘッド１３の開孔１３ｋに接続されている。また、
そのノズル部１４ｎの先端（下端）は円錐形の蓋１４ｅ
によって閉鎖されており、その蓋１４ｅとパイプとの継
ぎ目部分に鋳物砂放出孔１４ｋが形成されている。前記
ノズル部１４ｎの鋳物砂放出孔１４ｋは円周方向に等間
隔で複数個形成されており、図２に示されるように、水
平面に対して角度θだけ上方を指向して形成されてい
る。ここで、前記角度θは、ノズル部１４ｎの肉厚ｔを
考慮して、鋳物砂がその鋳物砂放出孔１４ｋの位置で安
息角αを形成できる角度に設定されている。なお、前記
鋳物砂の安息角αは約25°である。

【００１９】前記ノズル本体１４はブロープレート１２
の開孔１２ｃに挿通されており、そのノズル本体１４の
先端側がブロープレート１２の下方に予め決められた寸
法だけ突出するようになっている。そして、前記ノズル
本体１４とブロープレート１２の開孔１２ｃとの間がリ
ング状のシール材１２ｓによってシールされている。ま
た、前記ブロープレート１２の下面には開孔１２ｃの周
囲に同じくリング状の圧着パッキン１２ｐが装着されて
いる。前記ブロープレート１２は、そのブロープレート
１２に取付けられているブローヘッド１３及びノズル本
体１４と共に昇降可能になっている。そして、前記ブロ
ープレート１２が金型Ｋに対して下降してノズル本体１
４の先端部が金型Ｋの吹込口Ｋａに挿入され、前記圧着
パッキン１２ｐが金型Ｋの表面に当接すると、金型Ｋの
吹込口Ｋａとノズル本体１４との間がシールされるとと
もにノズル本体１４の先端面がキャビティ成形面Ｋｃと
ほぼ連続するようになる。

【００２０】次に、本実施の形態に係る鋳型成形装置１
０の動作を説明する。先ず、前記バルブ１３ｖによりブ
ローヘッド１３内に鋳物砂が供給されると、ブロープレ
ート１２が下降して前記ノズル本体１４の先端側が金型
Ｋの吹込口Ｋａに挿入される。そして、前記ブロープレ
ート１２の圧着パッキン１２ｐが金型Ｋの表面に当接し
た状態で、ブロープレート１２の下降が停止するととも
に金型Ｋの吹込口Ｋａとノズル本体１４との間がシール
される。さらに、この状態で前記ノズル本体１４の先端
面がキャビティ成形面Ｋｃとほぼ連続するようになる。

【００２１】次に、ブローバルブ１４ｂが開かれること
により外筒１４ｔに圧縮空気が通され、さらに、エアー
バルブ１３ｂが開かれることによりブローヘッド１３内
に圧縮空気が供給される。前記ブローヘッド１３内に圧
縮空気が供給されると、そのブローヘッド１３内の鋳物
砂がノズル部１４ｎを通り鋳物砂放出孔１４ｋから押し
出される。さらに、その鋳物砂放出孔１４ｋから押し出
された鋳物砂が前記外筒１４ｔに通された圧縮空気によ
ってその外筒１４ｔのリング状板１４ｒの開孔から金型
Ｋのキャビティ内に吹き込まれる。

【００２２】このようにして、一定時間が経過して金型
Ｋ内に鋳物砂が充填されると、エアーバルブ１３ｂが閉
じられるとともにブローバルブ１４ｂが閉じられる。こ
れによって、前記ブローヘッド１３内の鋳物砂に圧力が
加わらなくなり、ノズル部１４ｎ内の鋳物砂は鋳物砂放
出孔１４ｋの位置で安息角αを形成してノズル部１４ｎ
からの鋳物砂の流出が止められる。この状態で、ブロー
プレート１２の上昇がすることにより、ノズル本体１４
が金型Ｋの吹込口Ｋａから引き抜かれる。そして、前記
ブローヘッド１３及びノズル本体１４が待機位置まで運
搬された段階で、ブローバルブ１４ｂが開かれて外筒１
４ｔに圧縮空気が通され、ノズル本体１４が冷却され
る。即ち、前記ノズル部１４ｎが本発明のノズルに相当
し、外筒１４ｔ及びブロー配管１４ａ、ブローバルブ１
４ｂ等が本発明のガイド手段及び気体供給手段として機
能する。

【００２３】このように本実施の形態に係る鋳型成形装
置１０によると、ノズル部１４ｎの鋳物砂放出孔１４ｋ
は鋳物砂がその位置で安息角αを形成できるように製作
されているため、鋳物砂吹き込み後にノズル部１４ｎ内
の鋳物砂がそのノズルの鋳物砂放出孔１４ｋから流出す
ることはない。また、安息角を利用して鋳物砂の流出防
止を図っているため故障の心配がなくノズル部１４ｎの
信頼性が向上する。さらに、鋳物砂の流出を防止するた
めに従来必要とされた負圧源等の特別な駆動源が必要な
くなるため、設備費も低減する。また、前記外筒１４ｔ
等のガイド手段によってノズル部１４ｎの側面から放出
された鋳物砂をそのノズル部１４ｎの前方に導くことが
できるため、ノズル本体１４の先端を金型Ｋのキャビテ
ィ内に突出させる必要がない。さらに、前記ノズル部１
４ｎは外筒１４ｔを通る圧縮空気により冷却されるた
め、ノズル部１４ｎ内で鋳物砂が固まるようなトラブル
が発生し難くなる。

【００２４】〔第２の実施の形態〕次に、図４に基づい
て本発明の第２の実施の形態に係る鋳型成形装置の説明
を行う。本実施の形態に係る鋳型成形装置３０は、第１
の実施の形態に係る鋳型成形装置１０におけるノズル本
体１４の構造と金型Ｋに対するシール構造とを改造した
ものであり、その他の構造は第１の実施の形態に係る鋳
型成形装置１０と同様である。前記鋳型成形装置３０の
ノズル本体３４は筒状に成形されており、その先端部に
は周囲に螺旋溝３６ｍを備えるプラグ３６が挿入固定さ
れている。前記螺旋溝３６ｍは鋳物砂の通路として機能
し、さらに、その螺旋溝３６ｍの傾斜角θ及び通路長は
鋳物砂がその位置で安息角αを形成できるような値に設
定されている。

【００２５】さらに、前記ノズル本体３４にはプラグ３
６の先に円盤状の整流板３８が装着されている。前記整
流板３８には複数の貫通孔３８ａが円周方向に形成され
ており、その貫通孔３８ａによって鋳物砂は拡散し難く
なる。このため、製品面の砂を整えることができ、製品
完成時に表面に凹凸が形成されることはない。また、前
記ノズル本体３４の周囲にはフランジ状のシール部材３
９が装着されている。前記シール部材３９はノズル本体
３４に対して軸方向に摺動できる構造であり、そのシー
ル部材３９とノズル本体３４との間がシールリング３９
ｓによってシールされている。また、前記シール部材３
９の下面には金型Ｋの吹込口Ｋａを囲む圧着パッキン３
９ｐが装着されている。即ち、前記整流板３８に形成さ
れた貫通孔３８ａが本発明の鋳物砂放出孔として機能す
る。

【００２６】次に、本実施の形態に係る鋳型成形装置３
０の動作を説明する。先ず、前記ブローヘッド３３内に
鋳物砂が供給されると、ブローヘッド３３が下降してノ
ズル本体３４が金型Ｋの吹込口Ｋａに挿入される。そし
て、シール部材３９の圧着パッキン３９ｐが金型Ｋの表
面に当接した状態で、さらに前記ノズル本体３４が金型
Ｋの吹込口Ｋａに挿入され、そのノズル本体３４の先端
面がキャビティ成形面Ｋｃとほぼ連続するようになった
位置でブローヘッド３３の下降が停止する。

【００２７】次に、ブローヘッド３３内に圧縮空気が供
給され、その圧縮空気の圧力によって鋳物砂がノズル本
体３４の貫通孔３８ａから金型Ｋのキャビティ内に吹き
込まれる。そして、鋳物砂の充填が完了すると、前記ブ
ローヘッド３３に対する圧縮空気の供給が止められる。
これによって、鋳物砂には圧力が加わらなくなり、鋳物
砂はノズル本体３４の螺旋溝３６ｍの位置で安息角αを
形成し、そのノズル本体３４からの流出が止められる。

【００２８】このように、螺旋溝３６ｍの位置で鋳物砂
に安息角αを形成させることによりノズル本体３４から
の鋳物砂の流出を止める方法を採用しているために、故
障の心配がなくノズル本体３４の信頼性が向上する。ま
た、従来必要とされた負圧源等の特別な駆動源が必要な
くなる。さらに、前記ノズル本体３４の先端に平らな部
分があるため、製品押出ピンとしても使用することがで
きる。また、前記シール部材３９はノズル本体３４に対
して軸方向に摺動できる構造であるため、金型Ｋに対す
るノズル本体３４の挿入量を調整することができる。

【００２９】〔第３の実施の形態〕次に、図３に基づい
て本発明の第３の実施の形態に係る鋳型成形装置の説明
を行う。ここで、図３は本実施の形態に係る鋳型成形装
置の要部縦断面図である。本実施の形態に係る鋳型成形
装置２０は、第１の実施の形態に係る鋳型成形装置１０
のノズル本体１４の構造を変更したものであり、その他
の構造は第１の実施の形態に係る鋳型成形装置１０と同
様である。前記鋳型成形装置２０のノズル本体２４は筒
状に成形されており、そのノズル本体２４の先端に開孔
２４ｋを備えるリング状板２４ｒが固定されている。さ
らに、前記リング状板２４ｒの上には円盤状の第１金網
２４ａが取付けられており、その第１金網２４ａ上に複
数の鋼球２５が上方に移動できる状態で収納されてい
る。しかしながら、前記鋼球２５を押し上げるような力
が加わらない状態では、各々の鋼球２５は自重によりノ
ズル本体２４の先端部において密集しており鋳物砂が通
過できる隙間は形成されない。

【００３０】また、前記ノズル本体２４の内部には空気
用小配管２６が内壁面に平行に配設されており、その空
気用小配管２６の先端側面に空気吹出口２６ａが形成さ
れている。前記空気吹出口２６ａは、その空気吹出口２
６ａから吹き出された空気が各々の鋼球２５を押し上げ
ることができるような方向を指向している。したがっ
て、前記空気吹出口２６ａから空気が吹き出されると各
々の鋼球２５が跳ね踊り、鋼球２５の間に隙間が生じて
鋳物砂がその隙間を通過できるようになる。さらに、前
記鋼球２５の位置よりも上方には、それらの鋼球２５の
跳ね上がりを押さえるための第２金網２４ｂが取付けら
れている。即ち、前記複数の鋼球２５が本発明の栓材に
相当し、空気用小配管２６が本発明の気体吹付け手段に
相当する。また、ノズル本体２４の先端の開孔２４ｋ及
び第１金網２４ａが本発明の鋳物砂放出孔に相当する。

【００３１】次に、本実施の形態に係る鋳型成形装置２
０の動作を説明する。先ず、前記ブローヘッド内に鋳物
砂が供給されると、ブロープレート２２が下降してノズ
ル本体２４の先端側が金型Ｋの吹込口Ｋａに挿入され
る。そして、前記ブロープレート２２の圧着パッキン２
２ｐが金型Ｋの表面に当接した状態で、ブロープレート
２２の下降が停止するとともに金型Ｋの吹込口Ｋａとノ
ズル本体２４との間がシールされる。さらに、この状態
で、前記ノズル本体２４の先端面がキャビティ成形面Ｋ
ｃとほぼ連続するようになる。

【００３２】次に、空気用小配管２６に圧縮空気が通さ
れて、前記空気吹出口２６ａから吹き出された空気によ
り各々の鋼球２５が押し上げられ、ノズル本体２４の開
孔が開かれる。さらに、前記ブローヘッド内に圧縮空気
が供給されることにより、ブローヘッド内の鋳物砂が開
かれたノズル本体２４の開孔から金型Ｋのキャビティ内
に吹き込まれる。このようにして、一定時間が経過して
金型Ｋ内に鋳物砂が充填されると、前記ブローヘッドと
空気用小配管２６に対する圧縮空気の供給が止められ
る。これによって、前記ノズル本体２４の開孔２４ｋは
鋼球２５によって塞がれ、前記ノズル本体２４からの鋳
物砂の流出が止められる。

【００３３】このように、鋼球２５に対する空気の吹付
けを停止させれば、ノズル本体２４の開孔２４ｋはそれ
らの鋼球２５によって塞がれるため、鋳物砂の吹き込み
後に鋳物砂がノズル本体２４から流出することはなくな
る。即ち、前記鋳物砂の流出を防止するために従来必要
とされた負圧源等の特別な駆動源が必要なくなる。

【００３４】〔第４の実施の形態〕次に、図５に基づい
て本発明の第４の実施の形態に係る鋳型成形装置の説明
を行う。本実施の形態に係る鋳型成形装置４０は、鋳物
砂を溜めるブローヘッド４３と、そのブローヘッド４３
内の鋳物砂を金型Ｋに吹き込むノズル本体４４とを備え
ている。前記ブローヘッド４３は密閉構造の容器であ
り、その上面には容器４３内に圧縮空気を供給するため
の空気配管４３ａが接続されている。さらに、前記空気
配管４３ａにはエアーバルブ４３ｂと大気開放バルブ４
３ｘとが装着されている。前記ブローヘッド４３には落
下防止板４３ｄの真下に開孔４３ｋが形成されており、
その開孔４３ｋにノズル本体４４のノズル部４４ｎが接
続されるようになっている。

【００３５】前記ノズル本体４４は、ブローヘッド４３
からの鋳物砂を通すパイプ状のノズル部４４ｎと、その
ノズル部４４ｎを被う外筒４４ｔとから構成されてい
る。前記外筒４４ｔは、前記ノズル部４４ｎを空冷する
とともにそのノズル部４４ｎ内の鋳物砂をブローヘッド
４３側に戻すための部材であり、その外筒４４ｔの先端
が、図５（Ｃ）に示されるように、ノズル部４４ｎの先
端よりも寸法Ｄだけ突出している。また、前記外筒４４
ｔの先端内側にはオリフィス状のプレート４４ｆが装着
されており、さらに、その外筒４４ｔの基端部（上部）
には、図５（Ａ）に示されるように、ブローヘッド４３
の下面に設けられたブロー配管４４ａが接続されてい
る。ここで、前記ブロー配管４４ａにはブローバルブ
（図示されていない）から圧縮空気が供給されるように
なっている。

【００３６】また、前記ブローヘッド４３の下面にはノ
ズル本体４４を囲んでリング状の圧着パッキン４３ｐが
装着されており、ノズル本体４４が金型Ｋの吹込口Ｋａ
に予め決められた量だけ挿入された状態でその吹込口Ｋ
ａとノズル本体４４との間をシールできるようになって
いる。

【００３７】次に、本実施の形態に係る鋳型成形装置４
０の動作を説明する。先ず、前記ブローヘッド４３に鋳
物砂が供給されると、そのブローヘッド４３が下降して
ノズル本体４４が金型Ｋの吹込口Ｋａに挿入される。そ
して、前記ブローヘッド４３の圧着パッキン４２ｐが金
型Ｋの表面に当接した状態で、ブローヘッド４３の下降
が停止するとともに金型Ｋの吹込口Ｋａとノズル本体４
４との間がシールされる。さらに、この状態で、前記ノ
ズル本体４４の先端面がキャビティ成形面Ｋｃとほぼ連
続するようになる。

【００３８】次に、前記ブローヘッド４３の大気開放バ
ルブ４３ｘが閉じられた状態でエアーバルブ４３ｂが開
かれて、そのブローヘッド４３内に圧縮空気が供給され
る。これによって、ブローヘッド４３内の鋳物砂が押圧
されて開孔４３ｋを通過し、ノズル部４４ｎを通って金
型Ｋのキャビティに吹き込まれる。このようにして、金
型Ｋ内に鋳物砂が充填されるとエアーバルブ４３ｂが閉
じられて大気開放バルブ４３ｘが開かれる。次に、前記
ブローバルブからブロー配管４４ａに圧縮空気が供給さ
れて、前記ノズル本体４４の外筒４４ｔに空気が流され
る。そして、その空気がリング状のプレート４４ｆによ
って図５（Ｃ）の矢印に示すように外筒４４ｔの内側に
曲げられ、ノズル部４４ｎの先端から内部に吹き込まれ
る。これによって、ノズル部４４ｎ内の鋳物砂はブロー
ヘッド４３内に吹き上げられ、そのブローヘッド４３に
回収される。

【００３９】このように、鋳物砂の吹き込み後、ノズル
部４４ｎ内に残された鋳物砂は空気圧によりブローヘッ
ド４３に戻されるため、ノズル部４４ｎ内で鋳物砂が固
まるようなトラブルは発生しなくなる。また、ノズル部
４４ｎからの鋳物砂の流出を防止するための機構が簡単
になり、従来必要とされた負圧源等の特別な駆動源が必
要なくなる。

【００４０】〔第５の実施の形態〕次に、図６〜図１０
に基づいて本発明の第５の実施の形態に係る鋳型成形装
置の説明を行う。本実施の形態に係る鋳型成形装置５０
は、鋳物砂を溜めるブローヘッド５３と、そのブローヘ
ッド５３内の鋳物砂を金型Ｋに吹き込むノズル本体６０
とを備えている。前記ブローヘッド５３は、水平なブロ
ープレート５３ｐとそのブロープレート５３ｐに被せら
れるケース５３ｃとから構成される密閉構造の容器であ
り、そのケース５３ｃの上面には容器５３内に圧縮空気
を供給するための空気配管５３ａと、容器５３内を大気
開放にするための排気管５３ｘとが接続されている。そ
して、前記空気配管５３ａの途中にエアーバルブ５３ｂ
が装着されており、排気管５３ｘの途中に大気開放バル
ブ５３ｙが装着されている。また、前記ブロープレート
５３ｐには落下防止板５３ｄの真下に開孔５３ｋが形成
されており、その開孔５３ｋにノズル本体６０が接続さ
れるようになっている。

【００４１】前記ノズル本体６０は、ブローヘッド５３
からの鋳物砂を通すパイプ状のノズル部６２と、そのノ
ズル部６２を被う外筒６４とから構成されている。前記
ノズル部６２は上端にフランジ６２ｆを備える直管であ
り、そのフランジ６２ｆによって前記ブロープレート５
３ｐの開孔５３ｋの位置に縦に接続される。また、前記
外筒６４は、第４の実施の形態における外筒４４ｔとほ
ぼ等しい構造の部材であり、図示されていない押出機構
に連結されている。そして、前記押出機構が動作するこ
とにより、前記外筒６４はノズル部６２から独立して上
下に移動できるようになっている。これによって、前記
外筒６４は成形された鋳型ｗを金型Ｋから押出すことが
できるようになる。

【００４２】前記外筒６４の上部にはリング部６４ｒが
形成されており、そのリング部６４ｒに前記ノズル部６
２が摺動可能な状態で同軸に挿通されている。なお、前
記リング部６４ｒの内側には第１シールリング６４ｓが
装着されており、前記外筒６４とノズル部６２との間が
シールされている。また、前記外筒６４のリング部６４
ｒにはその外筒６４の内部と外部とを連通させる短管６
４ｂが半径方向に形成されており、その短管６４ｂにエ
アーブロー配管（図示されていない）が接続されてい
る。また、前記外筒６４の先端（下端）には前記鋳型を
金型Ｋから押出す際の押圧面となるオリフィス状のプレ
ート６４ｆが装着されている。

【００４３】前記外筒６４は、金型Ｋの吹込口Ｋａをシ
ールする圧着板５６の貫通孔５６ｋに挿通されるように
なっている。前記圧着板５６はその貫通孔５６ｋの内壁
面に外筒６４と圧着板５６との間をシールする第２シー
ルリング５６ｓを備えており、さらに、その貫通孔５６
ｋの下側の周囲に金型Ｋと圧着板５６との間をシールす
る圧着パッキン５６ｐを備えている。

【００４４】次に、本実施の形態に係る鋳型成形装置５
０の動作を図７〜図１０に基づいて説明する。前記ブロ
ーヘッド５３に鋳物砂が供給され、さらに、金型Ｋの型
締めが行われると、前記エアーブロー配管からノズル本
体６０の外筒６４の内部に圧縮空気が供給される。これ
によって、図７に示されるように、ノズル本体６０の外
筒６４とノズル部６２との間には空気が通されるように
なり、ノズル部６２の冷却が行われる。

【００４５】次に、前記ブローヘッド５３及び圧着板５
６が下降してノズル本体６０が金型Ｋの吹込口Ｋａに挿
入されとともに、前記圧着板５６の圧着パッキン５６ｐ
が金型Ｋの表面に当接するようになる。この状態で、前
記ノズル本体６０の先端面、即ち、外筒６４のプレート
６４ｆの部分はキャビティ成形面Ｋｃとほぼ連続するよ
うになるとともに、金型Ｋの吹込口Ｋａとノズル本体６
０との間がシールされる。なお、前記外筒６４のプレー
ト６４ｆの部分は、第４の実施の形態の場合と同様に、
ノズル部６２の先端よりも寸法Ｄだけ突出するようにな
っている。

【００４６】次に、前記エアーブロー配管からノズル本
体６０への圧縮空気の供給が止められ、さらに、前記ブ
ローヘッド５３の大気開放バルブ５３ｙが閉じられる
と、そのブローヘッド５３のエアーバルブ５３ｂが開か
れる。これによって、前記ブローヘッド５３内に圧縮空
気が供給され、図８に示されるように、ブローヘッド５
３内の鋳物砂は開孔５３ｋを通過し、ノズル本体６０の
ノズル部６２を通って金型Ｋのキャビティに吹き込まれ
る。このようにして、金型Ｋ内に鋳物砂が充填されると
エアーバルブ５３ｂが閉じられて大気開放バルブ５３ｙ
が開かれる。次に、前記エアーブロー配管から前記ノズ
ル本体６０に圧縮空気が供給されて外筒６４とノズル部
６２との間に空気が流される。そして、その空気がプレ
ート６４ｆによって図９の矢印に示すように外筒６４の
内側に曲げられ、ノズル部６２の先端から内部に吹き込
まれる。これによって、ノズル部６２内の鋳物砂はブロ
ーヘッド５３内に吹き上げられ、そのブローヘッド５３
に回収される。

【００４７】このようにして所定時間が経過し、鋳物砂
が固化して鋳型ｗが成形されると金型Ｋの型開きが行わ
れる。このとき、図１０に示されるように、前記押出機
構が動作して、前記ノズル本体６０の外筒６４が下降
し、鋳型ｗはその外筒６４により押圧されて金型Ｋから
押し出される。このため、従来、必要とされた押出ピン
や押出ピンを移動させる機構が不要になり、設備のコン
パクト化及びコスト低減を図ることができるようにな
る。

【００４８】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、この発明の実施の形態には請求の範囲に記載した
技術的事項以外に次のような各種の技術的事項を有する
ものであることを付記しておく。 （１）請求項１に記載された鋳型成形装置において、ガ
イド手段は、前記ノズルを収納する筒体と、前記筒体と
前記ノズルとの隙間に気体を供給する気体供給手段と、
を有することを特徴とする鋳型成形装置。このため、鋳
物砂をノズルの前方に導くだけではなく、そのノズルの
冷却も行うことができる。 （２）請求項２に記載された鋳型成形装置において、鋳
物砂通路は、ノズルの先端に螺旋溝を有するプラグが挿
入されることにより形成されることを特徴とする鋳型成
形装置。このため、鋳物砂通路の傾きと長さとを自由に
設定できる。 （３）請求項４に記載された鋳型成形装置において、ノ
ズルの周囲には気体を通す外筒が設けられており、その
外筒の先端がノズルの先端よりも突出していることを特
徴とする鋳型成形装置。このため、前記ノズルに対し、
簡易な構造で効率的に気体を吹き込むことができる。

【００４９】

【発明の効果】本発明によると、鋳物砂の吹き込み後に
ノズル内の鋳物砂がそのノズルの開孔から流出すること
はないため、従来、鋳物砂の流出を防止するために必要
とされた負圧源等の特別な駆動源が必要なくなり、設備
コストが低減するとともにノズルの信頼性も向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る鋳型成形装置
の全体縦断面図である。

【図２】図１のII矢視図である。

【図３】本発明の第２の実施の形態に係る鋳型成形装置
の要部縦断面図である。

【図４】本発明の第３の実施の形態に係る鋳型成形装置
の要部縦断面図である。

【図５】本発明の第４の実施の形態に係る鋳型成形装置
の全体縦断面図である。

【図６】本発明の第５の実施の形態に係る鋳型成形装置
の全体縦断面図である。

【図７】本発明の第５の実施の形態に係る鋳型成形装置
の動作を表す縦断面図である。

【図８】本発明の第５の実施の形態に係る鋳型成形装置
の動作を表す縦断面図である。

【図９】本発明の第５の実施の形態に係る鋳型成形装置
の動作を表す縦断面図である。

【図１０】本発明の第５の実施の形態に係る鋳型成形装
置の動作を表す縦断面図である。

【図１１】従来の鋳型成形装置の要部縦断面図である。

【符号の説明】

Ｋ 金型（成形型） Ｋａ 吹込口 α 安息角 １４ ノズル本体 １４ｎ ノズル部 １４ｋ 鋳物砂放出孔 １４ｔ 外筒（ガイド手段、気体供給手段） １４ａ ブロー配管（ガイド手段、気体供給手段） １４ｂ ブローバルブ（ガイド手段、気体供給手段） ２４ｋ 開孔（鋳物砂放出孔） ２４ａ 第１金網（鋳物砂放出孔） ２５ 鋼球（栓材） ２６ 空気用小配管（気体吹付け手段） ３６ プラグ ３６ｍ 螺旋溝（鋳物砂通路） ３８ａ 貫通孔（鋳物砂放出孔） ６４ 外筒 ６４ｆ プレート（押圧面）

フロントページの続き (72)発明者 岩田 清 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 高橋 節三 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 佐野 浩二 愛知県名古屋市緑区大高町川添84番地 東 洋産機株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形型の鋳物砂吹込口に対して所定の深
   さだけノズルを挿入し、圧力気体により鋳物砂をそのノ
   ズルから前記成形型のキャビティ内に吹き込み鋳型を成
   形する鋳型成形装置において、 鋳物砂が自然落下しない方向を指向してそのノズルの側
   面に形成されている鋳物砂放出孔と、 その鋳物砂放出孔から放出された鋳物砂を前記ノズルの
   前方に導くガイド手段と、を有することを特徴とする鋳
   型成形装置。
2. 【請求項２】 成形型の鋳物砂吹込口に対して所定の深
   さだけノズルを挿入し、圧力気体により鋳物砂をそのノ
   ズルから前記成形型のキャビティ内に吹き込み鋳型を成
   形する鋳型成形装置において、 前記ノズルには、そのノズルの鋳物砂放出孔から鋳物砂
   が自然落下しないように、鋳物砂通路が螺旋状に形成さ
   れていることを特徴とする鋳型成形装置。
3. 【請求項３】 成形型の鋳物砂吹込口に対して所定の深
   さだけノズルを挿入し、圧力気体により鋳物砂をそのノ
   ズルから前記成形型のキャビティ内に吹き込み鋳型を成
   形する鋳型成形装置において、 前記ノズルには、そのノズルの鋳物砂放出孔を自重で塞
   ぐ栓材と、その栓材を前記鋳物砂放出孔から浮き上がら
   せてその鋳物砂放出孔を開く気体吹付け手段とが設けら
   れていることを特徴とする鋳型成形装置。
4. 【請求項４】 成形型の鋳物砂吹込口に対して所定の深
   さだけノズルを挿入し、圧力気体により鋳物砂をそのノ
   ズルから前記成形型のキャビティ内に吹き込み鋳型を成
   形する鋳型成形装置において、 前記ノズルの鋳物砂放出孔からそのノズル内に圧力気体
   を吹き込む機構を備えたことを特徴とする鋳型成形装
   置。
5. 【請求項５】 請求項１又は請求項２又は請求項３又は
   請求項４に記載された鋳型成形装置において、 前記ノズルを収納する筒体と、 前記筒体と前記ノズルとの隙間に気体を供給する気体供
   給手段と、を有することを特徴とする鋳型成形装置。
6. 【請求項６】 成形型の鋳物砂吹込口に対して所定の深
   さだけノズルを挿入し、圧力気体により鋳物砂をそのノ
   ズルから前記成形型のキャビティ内に吹き込み鋳型を成
   形する鋳型成形方法において、 型開き時に、ノズルの先端あるいはそのノズルを収納す
   る筒体の先端で鋳型を成形型から押出すことを特徴とす
   る鋳型成形方法。
7. 【請求項７】 請求項１又は請求項２又は請求項３又は
   請求項４又は請求項５に記載された鋳型成形装置におい
   て、 前記ノズルの先端あるいは前記筒体の先端には、成形さ
   れた鋳型を成形型から押出すための押圧面が形成されて
   いることを特徴とする鋳型成形装置。