レオキャスト鋳造装置

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【発明の名称】	レオキャスト鋳造装置
【発明者】	【氏名】青山俊三【氏名】劉馳【氏名】坂澤敏行【氏名】小川則大【氏名】中村武義【氏名】安齋眞実【氏名】当間清孝【氏名】柴田勝弘
【要約】	【課題】スラリー作製容器ないしその一部が金型キャビティに入り込むのを防止することが出来ると共に、スラリー作製容器の上部表面に生成する酸化皮膜及び樹枝状組織を含まない部分の金属スラリーを製品の鋳造に使用することを可能とするレオキャスト鋳造装置を提供すること。【解決手段】金属スラリーを収容したスラリー作製容器７を水平状に配設された加圧スリーブ１のスラリー供給口１ａから装填して加圧成形する横射出方式のレオキャスト鋳造装置において、スラリー作製容器７に、当該スラリー作製容器が軸方向にほぼ均一に潰れやすくなる細工１２を施してなる。

【特許請求の範囲】
【請求項１】金属スラリーを収容したスラリー作製容器を水平状に配設された加圧スリーブのスラリー供給口から装填して加圧成形する横射出方式のレオキャスト鋳造装置において、前記スラリー作製容器に、当該スラリー作製容器が軸方向にほぼ均一に潰れやすくなる細工を施してなることを特徴としたレオキャスト鋳造装置。
【請求項２】前記スラリー作製容器が軸方向にほぼ均一に潰れやすくなる細工が、当該スラリー作製容器の周面に施された連続または不連続な直線或いは曲線形状をした折れ目線または適当な幅・面積を有する折れ目域である請求項１記載のレオキャスト鋳造装置。
【請求項３】前記スラリー作製容器の底部に、中に収容した金属スラリーに押されて開口しやすくなる細工を施し、該スラリー作製容器を前記加圧スリーブ内にその底部を前記分流子側に向けて装填し加圧成形するようにした請求項１記載のレオキャスト鋳造装置。
【請求項４】前記スラリー作製容器の底部を開口しやすくする細工が、当該スラリー作製容器の底部中央部が開口するように施された請求項３記載のレオキャスト鋳造装置。
【請求項５】前記スラリー作製容器の底部を開口しやすくする細工が、当該スラリー作製容器の底部に施された連続または不連続な円形状または楕円形状または多角形状または直線形状をした切れ目線または適当な幅・面積を有する切れ目域である請求項３又は４記載のレオキャスト鋳造装置。

【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ダイカスト機等の高圧成形機を用いた成形法のうち、金属の半溶融加工法の１つであるレオキャスト鋳造法（半凝固成形法とも称される。）を実施するための鋳造装置に関するものである。ちなみに、レオキャスト鋳造法とは、溶融金属を固液共存域まで冷却して半凝固状態となし（これを金属スラリーと称する。）、この金属スラリーを鋳造装置の加圧スリーブに装填して加圧成形（鋳造）する鋳造法をいう。
【０００２】
【従来の技術】従来のレオキャスト鋳造法では通常、レオメーカーによる金属スラリーを使用していた。しかしこの方法では、溶融金属を半凝固状態とした後に成形量を分離・定量するので、金属スラリーの定量が難しく、それ故に、金属スラリーの供給量にばらつきが生じやすく、成形した製品の品質が安定しないと言った不具合があった。しかも、作製された金属スラリーは形状が不定形であるので、成形機の加圧スリーブ中に装填すること自体が難しく、成形機の加圧スリーブ中に金属スラリーを安定して供給することが困難であると共に、レオメーカー中で作製された金属スラリーを成形機の加圧スリーブに装填するまでの温度コントロールが難しいという問題もあった。
【０００３】そこで先に、上述した課題を解決するべく、溶融金属を一旦スラリー作製容器に注入し、スラリー作製容器内に注入した溶融金属が所定の固相率になって作製された金属スラリーをそのまま上記スラリー作製容器と一緒に鋳造装置の加圧スリーブ内に装填して加圧成形するようにした新規なレオキャスト鋳造法が提案された（特開平１１－１３８２４８号公報参照）。
【０００４】一方、上記のようにしてスラリー作製容器を用いて金属スラリーを作製する場合でも、スラリー作製容器内の上部（有底筒状に形成されたスラリー作製容器において溶融金属を注入する方をいう）表面に発現する酸化膜の生成は避けられないし、加えて、スラリー作製容器の上部で作製された金属スラリーには一部樹枝状の結晶組織が生成する傾向が見られる。従って、鋳造に際して、できるだけスラリー作製容器の上部以外で作製された金属スラリーを製品の鋳造に使用できれば機械的特性に優れた製品が得られることが分かった。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】そこで、鋳造に際して、金属スラリーが収容されたスラリー作製容器の底部を金型キャビティ側に向けて加圧射出することを思い付くが、図３に例示したごとく、有底筒状に形成されたスラリー作製容器７を用いた場合、そのスラリー作製容器を従来の鋳造装置の加圧スリーブ１に装填して加圧すると、基本的にスラリー作製容器７のどこが開口（破裂）するのかが分からないだけでなく、スラリー作製容器の底部７ａが開口（破裂）した場合に、破裂したスラリー作製容器の底部の一部が金属スラリーと一緒に金型キャビティに流れ込んだり、金属スラリーの一部が飛び散って凝固したり酸化物を生成する等の不具合を生じる。しかも、図面に示すごとくスラリー作製容器７が不定形に潰れて、はなはだしい場合には潰れたスラリー作製容器７で分流子６の導入部ｆを塞いでしまうことがあった。
【０００６】本発明はこのような不具合に鑑みてなされたものであり、スラリー作製容器内で作製された金属スラリーのうちスラリー作製容器内の上部表面に生成する酸化皮膜及び樹枝状組織ができるだけ含まれていない部分の金属スラリーを製品の鋳造に使用することを可能とし、しかも金属スラリーが収容されたスラリー作製容器を加圧スリーブに装填して加圧した際にその中の金属スラリーに押されてスラリー作製容器における底部の決められた場所が弱い圧力で開口（破裂）し、もって、金属スラリーの一部が飛び散って凝固したり酸化物の生成を抑制することが出来ると共に、スラリー作製容器の一部が金型キャビティに入り込むのを防止することがが可能なレオキャスト鋳造装置を提供せんとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】斯かる目的を達成する本発明のレオキャスト鋳造装置は、金属スラリーを収容したスラリー作製容器を水平状に配設された加圧スリーブのスラリー供給口から装填して加圧成形する横射出方式のレオキャスト鋳造装置において、前記スラリー作製容器に、当該スラリー作製容器が軸方向にほぼ均一に潰れやすくなる細工を施してなることを特徴としたものである（請求項１）。ここで、スラリー作製容器が軸方向にほぼ均一に潰れやすくなる細工とは、具体的には当該スラリー作製容器の周面に施された連続または不連続な直線或いは曲線形状をした折れ目線または適当な幅・面積を有する折れ目域などを言う（請求項２）。また、スラリー作製容器における底部の決められた場所が弱い圧力で開口しえるように、スラリー作製容器の底部に、中に収容した金属スラリーに押されて開口しやすくなる細工を施し、該スラリー作製容器を加圧スリーブ内にその底部を分流子側に向けて装填し加圧成形するようにすることが好ましい（請求項３）。この際、スラリー作製容器内で作製された金属スラリーのうちスラリー作製容器の上部表面に生成する酸化皮膜及びできるだけ樹枝状組織を含まない部分の金属スラリーを製品の鋳造に使用することができるように、スラリー作製容器の底部中央部が開口するように細工を施すようにする（請求項４）。ここで、スラリー作製容器の底部を開口しやすくする細工とは、具体的に当該スラリー作製容器の底部に施された連続または不連続な円形状または楕円形状または多角形状または直線形状をした切れ目線または適当な幅・面積を有する切れ目域などを言うものである。（請求項５）。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係るレオキャスト鋳造装置の具体的な好適実施例を、図面を参照しながら詳細に説明するが、本発明は図示実施例のものに限定されるものではない。図１は、本発明に係るレオキャスト鋳造装置の要部を断面して示す模式図であり、図中の符号１は加圧スリーブ、符号２は固定型３と可動型４とで形成される金型キャビティを示す。
【０００９】加圧スリーブ１は、固定型３を支持している固定プラテン５を水平方向に貫通して水平状に配設され、その先端開口部（鋳込み口）が可動型４側に組込まれた分流子６と接離するように相対向状に配置され、さらに鋳込み口と反対側には金属スラリーを収容したスラリー作製容器７を装填するためのスラリー供給口１ａが上向きに開口形成されている。
【００１０】そして加圧スリーブ１には、スラリー供給口１ａ側から鋳込み口側へ向けて進退動作するプランジャチップ８が摺動自在に嵌挿され、スラリー供給口１ａから装填された金属スラリー入りスラリー作製容器７をプランジャチップ８で加圧することにより、スラリー作製容器７が分流子６との間で押し潰されて中の金属スラリーのみが分流子６で上向きにほぼ直角に向きを変えられ、金型のゲート部分（湯道）２ａを通って金型キャビティ２に圧入されて製品が鋳造される横射出方式のレオキャスト鋳造装置を構成してなる。尚、図中の符号９は、固定型３側に組込まれて分流子６の外周に接離自在に嵌合する鋳込み口ブッシュであり、図中の符号１０は加圧スリーブ１の鋳込み口を冷却するための循環式冷却水通路である。
【００１１】スラリー作製容器７は、その内部で作製される金属スラリーと同種系統の金属材料が好適に用いられ、その金属材料からなる薄い金属板を深絞り加工またはインパクト成形等により、１回の鋳造に必要な金属スラリーを収容し得る容積を有し且つ加圧スリーブ１の内径より少し小さい外径を有する略コップ形状（有底円筒形状）に形成される。
【００１２】また、スラリー作製容器７には、加圧スリーブ１内に装填してプランジャチップ８で加圧した際に当該スラリー作製容器７が軸方向に全体的にほぼ均一に潰れやすくなるように、スラリー作製容器７が軸方向に全体的に折り畳まれるような形状に潰れるように格別の細工を施すものである。すなわち、スラリー作製容器７の周面に連続または不連続な直線或いは曲線形状をした折れ目線または適当な幅・面積を有する折れ目域１２を施すものである。折れ目１２は、スラリー作製容器７の表面を浅く切削加工したりプレス加工して、凹状に窪んだ線（筋）または凸状に膨らんだ線（筋）或いは適当な幅・面積を有する領域として形成され、具体的には図２に例示したごとく、スラリー作製容器７の周面に(ａ)複数本の線（折れ目１２）をほぼ等間隔をおいてスラリー作製容器７の軸方向に対して斜めに形成したり、または１本ないし複数本の折れ目線を螺旋状に形成したり、（ｂ）複数本の折れ目線１２をリング状に周方向に形成したり、或いはスラリー作製容器７の軸方向に沿って複数本の折れ目線または折れ目域をほぼ等間隔をおいて形成するものである。ここで、「折れ目域」とは、折れ目線に対して線よりも広い適当な幅・面積を有することを言う。
【００１３】更に、スラリー作製容器７の底部７ａには、中に収容した金属スラリーがプランジャチップ８で加圧された際に、金属スラリーの押圧力でもって容易に弱い圧力でもって開口するような細工を施す。即ち、金属スラリーを収容したスラリー作製容器７を加圧スリーブ１内にその底部７ａを分流子６側に向けて装填し、その状態で金属スラリーをプランジャチップ８で加圧した時に、スラリー作製容器７の底部７ａに格別の細工がないと、スラリー作製容器７の底部７ａの何処が開口(破裂)するか定まらないだけでなく、スラリー作製容器７の底部７ａが勢いよく破裂すると中の金属スラリーが分流子６から金型のゲート部分２ａにわたり飛び散って凝固したり酸化物が生成されたり、破裂した（開口した）スラリー作製容器の底部の一部が金属スラリーと一緒に金型キャビティ内に流れ込むことがあるので、その様なことがないように、スラリー作製容器７の底部７ａに格別の細工を施すものである。
【００１４】具体的には、図２に例示したごとく、スラリー作製容器７の底部７ａに、連続または不連続な円形状または楕円形状または多角形状或いは直線形状に切れ目線または適当な幅・面積を有する切れ目域１３を形成せしめ、スラリー作製容器７の中に収容した金属スラリーを介してその底部７ａに押圧力がかかった時に、スラリー作製容器７の底部７ａが上記切れ目線または切れ目域１３の形状に沿って弱い圧力でもって開口するように構成するものである。ここで切れ目線または切れ目域１３とは、弱い押圧力でもって切り裂かれるように刻設された線または適当な幅・面積を有する領域を言い、また不連続な切れ目線または切れ目域１３とは、図２に例示したごとく円形状または楕円形状または多角形状を現す線または領域の始点と終点が結ばれずにその一部１３ａが開放されていることを言う。この様に、円形状または楕円形状または多角形状を現す線または領域（切れ目１３）を不連続に形成することにより、スラリー作製容器７の底部７ａが切れ目１３の形状に沿って開口した際に、開口した部分７ｂ（図１０及び図１１参照）が上記した一部１３ａを介して底部７ａと繋がったままで分離されることがなくなる。ちなみに、上記切れ目１３は、分流子６の導入正面６ａに形成されたスラリー導入トンネル６ｂと相向かい合ってるスラリー作製容器７の底部７ａ中央部分が開口するように形成することが好ましい。
【００１５】
【発明の効果】本発明の請求項１記載のレオキャスト鋳造装置によれば、金属スラリーを収容したスラリー作製容器を水平状に配設された加圧スリーブのスラリー供給口から装填して加圧成形する横射出方式のレオキャスト鋳造装置において、スラリー作製容器に、当該スラリー作製容器が軸方向にほぼ均一に潰れやすくなる細工を施してなるので、金属スラリーを収容したスラリー作製容器を加圧スリーブ内に装填してプランジャチップで加圧した際に、スラリー作製容器が軸方向に全体的に折り畳まれるようにほぼ均一に潰れるようになる。その結果、スラリー作製容器を分流子とプランジャチップの間に確実に残り、製品鋳造後に凝固物（返り材）のビスケット部として確実に取出すことが可能となると共に、加圧スリー部内でのガスの巻き込みが少なくなり、且つスラリー作製容器の一部が大きく変形して加圧スリーブの鋳込み口ないしは分流子のスラリー導入トンネルを塞いでしまうようなことがなくなる。
【００１６】また、本発明の請求項３記載のレオキャスト鋳造装置によれば、スラリー作製容器の底部に、中に収容した金属スラリーに押されて開口しやすくなる細工を施して、該スラリー作製容器を加圧スリーブ内にその底部を分流子側に向けて装填し加圧成形するようにしたので、金属スラリーが収容されたスラリー作製容器を加圧スリーブに装填して加圧した際に、中に収容した金属スラリーに押されてスラリー作製容器の底部の決められた場所が弱い圧力でもって容易に開口（破裂）するようになる。従って、スラリー作製容器の底部が開口する際にスラリー作製容器内に収容された金属スラリーが飛び散るようなことがなく、金属スラリーを金型キャビティ内にスムーズに圧送することが出来るようになる。
【００１７】更に、本発明の請求項４記載のレオキャスト鋳造装置によれば、スラリー作製容器の底部中央部が開口するように細工を施してなるので、スラリー作製容器内で作製された金属スラリーのうちスラリー作製容器の上部表面に生成する酸化皮膜及びできるだけ樹枝状組織を含まない部分の金属スラリーを製品の鋳造に使用できる。言い換えれば、スラリー作製容器内で作製されその中でも微細で且つほぼ均一な非樹枝状（球状）の初晶粒子を多く有するスラリー作製容器の中央部から内底部にある金属スラリーを製品の鋳造に使用することができる。しかも、スラリー作製容器の底部中央部が開口することによりその中の金属スラリーがランナー（スラリー導入トンネル）へ押出されることになるので、金属スラリーがスラリー作製容器から押出される際にせん断力を受けてその粘性が低下し、よって、金属スラリーの流動性が向上するようになる。

【出願人】	【識別番号】０００００５３２６【氏名又は名称】本田技研工業株式会社【識別番号】０００００５２５６【氏名又は名称】株式会社アーレスティ
【出願日】	平成１３年６月７日（２００１．６．７）
【代理人】	【識別番号】１０００９０６１９【弁理士】【氏名又は名称】長南満輝男（外２名）
【公開番号】	特開２００２－３６１３８９（Ｐ２００２－３６１３８９Ａ）
【公開日】	平成１４年１２月１７日（２００２．１２．１７）
【出願番号】	特願２００１－１７２８９６（Ｐ２００１－１７２８９６）