JPH09267155A - 中空中子及びその製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 砂型中空中子において、中子型のキャビティ
内への中子砂の充填性を向上させて中子砂を均一密度で
充填して砂型中子の強度を向上させ、また該砂型中子の
内部の中子砂の排砂性を大幅に向上させて中子砂の使用
量を低減させて該中子砂費用を低減させ、低コストの砂
型中空中子を容易に製作することができるようにする。 【解決手段】 砂型中子本体２の外形より内方かつ砂込
めに都合のよい任意の位置に位置させて凹部２ｄを形成
し、該凹部２ｄにブロー口６ａを配設してブロー口６ａ
から中子砂４を充填し、仮焼成した後、凹部２ｄのゲー
ト部２ｆから内部の中子砂４を排出して後本焼成し、更
に該ゲート部２ｆを切断し、分離させて該凹部２ｄに蓋
体３を装着して開口部２ｃを塞いで中空中子１を製作す
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空中子及びその
製造方法に係り、特に中子砂のブロー口を中空中子の外
形より内方の砂込めに都合のよい任意の位置に配設し、
該ブロー口から中子砂を充填することにより砂の充填性
を向上させて均一の充填密度で中子砂を充填することが
できるようにして中子の強度を強めると共に、砂型中子
を仮焼成した後該ブロー口から表面部分を除く内部の中
子砂を排出し、該開口部を蓋体で塞いで中空中子とし、
鋳造後の製品からの中子砂の排砂性を向上させて砂落と
しを容易に行うことができるようにした、エンジンの給
排気管等の屈曲管の製作に極めて有効な中空中子及びそ
の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の屈曲管用砂型中子等の複雑な形状
の中子の製作は、鋳造用砂型を組み付ける際に、該砂型
中子を保持する位置にブロー口を設け、該ブロー口から
中子砂を充填して砂型中子を製作していたので、ブロー
口の位置は該砂型中子を保持するための位置から限定さ
れてしまい、中子砂の充填に好都合の位置に設けること
が困難であった。

【０００３】従って、大型の砂型中子のように、中子の
全長が長くなると砂込め性が悪く、特に途中に屈曲部の
ある形状の複雑な中子においては、該屈曲部より先に中
子砂を均一の密度で充填することが難しく、中子の強度
が部分的に異なって弱くなり、取扱いに細心の注意を要
し、また充填密度を均一にするためには中子の製作に多
大の工数を要するという欠点があった。

【０００４】また砂型中子の表面を焼成して固化させた
後、内部の中子砂を排砂して中空とするときにも、屈曲
部があるため該屈曲部に中子砂が溜まり易く、排砂性が
劣り、砂型中子の製作に必要以上の中子砂を使用するこ
ととなり、中子砂に要する費用がかさむという欠点があ
った。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明は，上記した従
来技術の欠点を除くためになされたものであって、その
目的とするところは、砂型中子の屈曲部にブロー口を配
設し、該ブロー口から中子砂を充填して砂型中子表面を
仮焼成し固化させた後、中子型を反転させてブロー口か
ら砂型中子の表面を除く内部の中子砂を排出して後、本
焼成して砂型中子を完全に固化させることにより、中子
砂の充填性を向上させて充填密度を一定にすることがで
きるようにすることであり、またこれによって砂型中子
の強度を向上させて容易に取り扱うことができるように
することである。

【０００６】また他の目的は、砂型中子本体の外形より
内方に位置させて凹部を形成し、該凹部にブロー口を配
設してブロー口から中子砂を充填し、砂型中子表面を仮
焼成して固化させた後、中子型を反転させ、ブロー口よ
り砂型中子の表面部分を除く内部の中子砂を排出して
後、本焼成して砂型中子を完全に固化させ、更に該凹部
に蓋体を装着して開口部を塞いで中空中子を製作するこ
とにより、ブロー口を砂型中子の任意の位置に設定する
ことができるようにすることであり、またこれによって
焼成後の砂型中子内部の中子砂の排砂性を大幅に向上さ
せて中子砂の使用量を低減させ、低コストで中空中子を
容易に製作できるようにすることである。

【０００７】更に他の目的は、砂型中子本体の外形より
内方の任意の位置に複数の凹部を形成し、該凹部に配設
したブロー口から中子砂を充填し、また仮焼成した後該
凹部のブロー口から砂型中子の表面部分を除く内部の中
子砂を排出することにより、排砂性を大幅に向上させて
複雑な砂型中子でも短時間で容易に製作できるようにす
ることである。

【０００８】また他の目的は、屈曲管用砂型中子の外形
より内方、かつ屈曲部に位置させて凹部を形成し、該凹
部に配設したブロー口から中子砂を充填及び排砂させる
ことにより、屈曲管をあたかも直管として取り扱うこと
ができるようにすることであり、またこれによって屈曲
管の中子砂の充填性及び排砂性を向上させて複雑な形状
の砂型中空中子を極めて容易に製作できるようにするこ
とである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】要するに本発明方法（請
求項１）は、屈曲管を鋳造によって製作するための砂型
中空中子の製造方法において、前記砂型中子の屈曲部に
中子砂のブロー口を配設して中子型内に前記中子砂を充
填し、その後前記砂型中子を仮焼成してその表面を固化
させ、中子型を反転させて前記砂型中子の表面部分を除
く内部の前記中子砂を前記ブロー口から排出して中空中
子とし、その後本焼成して前記砂型中子を完全に固化さ
せることを特徴とするものである。

【００１０】また本発明（請求項２）は、中子砂が成形
された砂型中子の表面を焼成して固化させ、前記砂型中
子内部の前記中子砂を排出して製作された中空中子にお
いて、前記中空中子の外形より内方に位置し前記砂型中
子の表面を固化させた後開口部を形成して該開口部を利
用して前記砂型中子の表面部分を除く内部の前記中子砂
を排出する凹部が形成された砂型中子本体の前記中空中
子の形状の一部を構成する蓋体を前記凹部に装着して前
記開口部を塞いだことを特徴とするものである。

【００１１】また本発明（請求項３）は、中子砂が成形
された砂型中子の表面を焼成して固化させ、前記砂型中
子内部の前記中子砂を排出して製作された中空中子にお
いて、前記中空中子の外形より内方に位置し前記砂型中
子の表面を固化させた後、中子型を反転させて前記砂型
中子の表面部分を除く内部の前記中子砂を排出する凹部
が複数個形成された砂型中子本体の前記中空中子の形状
の一部を構成する蓋体を前記凹部に夫々装着して前記開
口部を塞いだことを特徴とするものである。

【００１２】また本発明（請求項４）は、中子砂が成形
された屈曲管用砂型中子の表面を焼成して固化させ、前
記屈曲管用砂型中子の内部の前記中子砂を排出して製作
された中空中子において、前記中空中子の外形より内方
かつ前記屈曲管の屈曲部に位置し前記砂型中子の表面を
固化させた後、中子型を反転させて前記屈曲管用砂型中
子の表面部分を除く内部の前記中子砂を排出する凹部が
形成された砂型中子本体の前記中空中子の形状の一部を
構成する蓋体を前記凹部に装着して前記開口部を塞いだ
ことを特徴とするものである。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下本発明を図面に示す実施例に
基いて説明する。図１において、本発明に係る中空中子
１は、砂型中子本体２と、蓋体３とから構成されてい
る。

【００１４】砂型中子本体２は、図１において、車輛の
慣性過給マニホールドのように鋳造によって製作される
屈曲した複雑な形状をした製品の中空部を形成するため
のものであって、屈曲管（図示せず）の外形を形成する
外形砂型（図示せず）と組み合わせて鋳造用砂型を完成
させ、該鋳造用砂型のキャビティにアルミニウム等を溶
解してなる湯を流し込み、冷却後外形砂型及び中空中子
１を壊して製品たる屈曲管を取り出して製作するように
なっている。

【００１５】砂型中子本体２は、中子砂４を屈曲管の中
空部の形状に成形して製作されており、中子砂４の使用
量の低減及び製品たる屈曲管からの中空中子１の型バラ
シを容易に行うことができるように中空部２ａが内部の
全長にわたって形成され、また屈曲部２ｂ又は該屈曲部
２ｂに隣接するゲート部２ｆには中空部２ａに連通する
導管２ｇが配設されて形成されている。

【００１６】図２から図１０において、砂型中子本体２
の製作手順を詳細に説明すると、図２において、砂型中
子成形装置５の所定の位置に上型６ｃ及び下型６ｄとか
らなる中子型６を配置し、ホッパ８中に貯溜した珪砂と
フェノールレジン等のバインダを混錬したものである中
子砂４をブローヘッド９に導き、エア管１０から２．５
乃至３ｋｇ／ｃｍ² 程度の圧力の圧縮空気を該ブローヘ
ッド９に導入して中子砂４と共に中子型６のブロー口６
ａからキャビティ６ｂ内に噴出させて該キャビティ６ｂ
内に中子砂４を充填する。

【００１７】図３及び図４において、ブロー口６ａは、
砂型中子本体２の屈曲部２ｂ又は該屈曲部２ｂに隣接し
て配設され、砂型中子本体２のゲート部２ｆの周囲には
凹部２ｄが設けられており、ブロー口６ａから矢印Ａ方
向に圧縮空気と共にキャビティ６ｂ内に噴出する中子砂
４は、矢印Ｂ及びＣ方向に別れて直線に近い形で流入
し、砂型中子本体２の各部における充填密度のバラツキ
がなく、均一に充填される。

【００１８】次に、図５において、中子型６のキャビテ
ィ６ｂ内に中子砂４を充填したまま、中子型６の外周か
らガスバーナ１１に燃料ガスを供給して高温の炎１２に
よって砂型中子本体２の表面２ｅを仮焼成して表面のみ
を固化させる。

【００１９】図６において、中子型６を反転させてブロ
ー口６ａ、即ちゲート部２ｆから砂型中子本体２の表面
を除く内部の未焼成部分の中子砂４を排出して砂型中子
本体２を中空とした後、再び中子型６を反転させて元の
状態として該中子型６の外周からガスバーナ１１に燃料
ガスを供給して高温の炎１２によって砂型中子本体２を
本焼成して仮焼成されている砂型中子本体２を完全に固
化させる（図７）。

【００２０】ここで、ゲート部２ｆは屈曲部２ｂ又は該
屈曲部２ｂに隣接して配設されているので、砂型中子本
体２の中空部２ａは直線に近似した形状でゲート部２ｆ
の導管２ｇに連通し、内部の中子砂４は、容易にゲート
部２ｆから排出することができる。

【００２１】また、必要に応じてゲート部２ｆから砂落
し具（図示せず）等を挿入し、又は圧縮空気を中空部２
ａ内に噴出させて、内部の中子砂４を短時間で効率よく
排出することができる。

【００２２】図８において、上型６ｃと下型６ｄとを分
離させて中子型６を開き、焼成された中空の砂型中子本
体２（図９参照）を取り出し、次いで図１０において、
凹部２ｄを利用してゲート部２ｆを切断して矢印Ｄ方向
に分離させて砂型中子本体２を製作する。

【００２３】蓋体３は、図１１から図１３において、砂
型中子本体２からゲート部２ｆを切断した跡の開口部２
ｃを塞ぐためのものであって、凹部２ｄの形状に適合さ
せた形状となっており、砂型中子本体２と組み合わせた
とき、中空中子１の形状の一部を構成するような形状と
なっており、該蓋体３を砂型中子本体２の凹部２ｄに矢
印Ｅ方向に装着し、接着材１３によって接着することに
より開口部２ｃを塞いで中空中子１が完成する。

【００２４】上記したように製作された中空中子１は、
別工程で製作された外形砂型に組み付けられて屈曲管の
鋳造用砂型（図示せず）が完成し、該鋳造用砂型のキャ
ビティに湯を注いで屈曲管の鋳造が行われるようになっ
ている。

【００２５】そして本発明方法（請求項１）は、屈曲管
を鋳造によって製作するための砂型中空中子１の製造方
法において、前記砂型中子２の屈曲部２ｂに中子砂４の
ブロー口６ａを配設して中子型６内に前記中子砂４を充
填し、その後前記砂型中子２を仮焼成してその表面２ｅ
を固化させ、中子型６を反転させて前記砂型中子２の表
面２ｅ部分を除く内部の前記中子砂４を前記ブロー口６
ａから排出して中空中子１とし、その後本焼成して前記
砂型中子２を完全に固化させる方法である。

【００２６】本発明は、上記のように構成されており、
以下その作用について説明する。図３及び図４におい
て、中空中子１は、屈曲部２ｂ又は該屈曲部２ｂに隣接
させてゲート部２ｆが形成されており、該ゲート部２ｆ
から中子砂４を圧縮空気と共に充填するので、中子砂４
の流れ方向が屈曲部２ｂにおいて阻害されることなく直
線的となり、中子砂４は均一な密度で充填され、強度の
バラツキがなく、強固な砂型中子２を製作することがで
きる。

【００２７】また、表面２ｅを焼成後、内部の中子砂４
をゲート部２ｆから容易に排出することができ、余分な
中子砂４が必要以上に内部に残ることもないので、中子
砂４を有効に使用することができ、更に型バラシ時の製
品からの砂落しも短時間で完全に行うことができ、品質
が向上する。

【００２８】ゲート部２ｆは、排砂に都合のよい任意の
位置に設定することができ、しかも必要に応じて複数個
設けることができるので、屈曲部２ｂが形成された複雑
な形状の中空中子１でも中子砂４の充填性及び排砂性が
大幅に向上する。

【００２９】なお、上記実施例においては、中空中子
は、屈曲管を製作するための中空中子として説明した
が、中空中子は屈曲管用中空中子に限定されるものでは
なく、排砂が困難な複雑な形状の中空中子であればどの
ような形状であってもよく、形状が複雑であるほどゲー
ト部がより有効に作用して容易に中空中子を製作するこ
とができる。

【００３０】

【発明の効果】本発明は、上記のように砂型中子の屈曲
部にブロー口を配設し、該ブロー口から中子砂を充填し
て砂型中子表面を仮焼成し固化させた後、中子型を反転
させてブロー口から砂型中子の表面を除く内部の中子砂
を排出して後、本焼成して砂型中子を完全に固化させる
ようにしたので、中子砂の充填性を向上させて充填密度
を一定にすることができる効果があり、またこの結果砂
型中子の強度を向上させて容易に取り扱うことができる
ようになるという効果がある。

【００３１】また砂型中子本体の外形より内方に位置さ
せて凹部を形成し、該凹部にブロー口を配設してブロー
口から中子砂を充填し、砂型中子表面を仮焼成して固化
させた後、中子型を反転させ、ブロー口より砂型中子の
表面部分を除く内部の中子砂を排出して後、本焼成して
砂型中子を完全に固化させ、更に該凹部に蓋体を装着し
て開口部を塞いで中空中子を製作するようにしたので、
ブロー口を砂型中子の任意の位置に設定することができ
るという効果があり、またこの結果焼成後の砂型中子内
部の中子砂の排砂性を大幅に向上させて中子砂の使用量
を低減させ、低コストで中空中子を容易に製作できると
いう効果がある。

【００３２】更には、砂型中子本体の外形より内方の任
意の位置に複数の凹部を形成し、該凹部に配設したブロ
ー口から中子砂を充填し、また仮焼成した後該凹部のブ
ロー口から砂型中子の表面部分を除く内部の中子砂を排
出するようにしたので、排砂性を大幅に向上させて複雑
な砂型中子でも短時間で容易に製作できるという効果が
ある。

【００３３】また屈曲管用砂型中子の外形より内方、か
つ屈曲部に位置させて凹部を形成し、該凹部に配設した
ブロー口から中子砂を充填及び排砂させるようにしたの
で、屈曲管をあたかも直管として取り扱うことができる
こととなり、またこの結果屈曲管の中子砂の充填性及び
排砂性を向上させて複雑な形状の砂型中空中子を極めて
容易に製作できるという効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】完成した中空中子の斜視図である。

【図２】砂込め装置の部分破断正面図である。

【図３】中子型に砂込めされる状態を示す要部拡大断面
図である。

【図４】砂込め作業を示す中子型の縦断面図である。

【図５】砂型中子本体を仮焼成している状態を示す斜視
図である。

【図６】中子型を反転させて砂型中子の表面部分を除く
内部の中子砂を排出する状態を示す斜視図である。

【図７】中子を本焼成している状態を示す斜視図であ
る。

【図８】中子型を開いて砂型中子本体を取り出す状態を
示す斜視図である。

【図９】中子型から取り出された砂型中子本体の部分破
断縦断面図である。

【図１０】砂型中子本体のゲート部を切断して分離させ
る状態を示す斜視図である。

【図１１】砂型中子本体の開口部に蓋体を装着して中空
中子を完成させる状態を示す部分斜視図である。

【図１２】完成した中空中子の斜視図である。

【図１３】砂型中子本体に装着された蓋体の接着状態
（完成前）を示す要部拡大縦断面図である。

【符号の説明】

１ 中空中子 ２ 砂型中子本体 ２ｂ 屈曲部 ２ｃ 開口部 ２ｄ 凹部 ２ｅ 表面 ３ 蓋体 ４ 中子砂 ６ 中子型 ６ａ ブロー口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 屈曲管を鋳造によって製作するための砂
   型中空中子の製造方法において、前記砂型中子の屈曲部
   に中子砂のブロー口を配設して中子型内に前記中子砂を
   充填し、その後前記砂型中子を仮焼成してその表面を固
   化させ、中子型を反転させて前記砂型中子の表面部分を
   除く内部の前記中子砂を前記ブロー口から排出して中空
   中子とし、その後本焼成して前記砂型中子を完全に固化
   させることを特徴とする中空中子の製造方法。
2. 【請求項２】 中子砂が成形された砂型中子の表面を焼
   成して固化させ、前記砂型中子内部の前記中子砂を排出
   して製作された中空中子において、前記中空中子の外形
   より内方に位置し前記砂型中子の表面を固化させた後開
   口部を形成して該開口部を利用して前記砂型中子の表面
   部分を除く内部の前記中子砂を排出する凹部が形成され
   た砂型中子本体の前記中空中子の形状の一部を構成する
   蓋体を前記凹部に装着して前記開口部を塞いだことを特
   徴とする中空中子。
3. 【請求項３】 中子砂が成形された砂型中子の表面を焼
   成して固化させ、前記砂型中子内部の前記中子砂を排出
   して製作された中空中子において、前記中空中子の外形
   より内方に位置し前記砂型中子の表面を固化させた後、
   中子型を反転させて前記砂型中子の表面部分を除く内部
   の前記中子砂を排出する凹部が複数個形成された砂型中
   子本体の前記中空中子の形状の一部を構成する蓋体を前
   記凹部に夫々装着して前記開口部を塞いだことを特徴と
   する中空中子。
4. 【請求項４】 中子砂が成形された屈曲管用砂型中子の
   表面を焼成して固化させ、前記屈曲管用砂型中子の内部
   の前記中子砂を排出して製作された中空中子において、
   前記中空中子の外形より内方かつ前記屈曲管の屈曲部に
   位置し前記砂型中子の表面を固化させた後、中子型を反
   転させて前記屈曲管用砂型中子の表面部分を除く内部の
   前記中子砂を排出する凹部が形成された砂型中子本体の
   前記中空中子の形状の一部を構成する蓋体を前記凹部に
   装着して前記開口部を塞いだことを特徴とする中空中
   子。