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【発明の名称】 成形用金型および鋳造装置
【発明者】 【氏名】宇田 誠司

【氏名】吉木 豊志夫

【要約】 【課題】溶湯を凝固させて成形品を得る際に、成形品を離型し易い成形用金型及び鋳造装置を提供すること。

【解決手段】第1の型4aと、第1の型4aと型締めされることによりキャビティPを形成するとともに、キャビティPと外部とを導通する導通孔を有する第2の型4bと、その導通孔に取り付けられて、溶湯Mの入り口となる湯口41と、その湯口41とキャビティPとを連結し、径を所定位置で狭めた溶湯供給路42とを形成する筒状の堰入子4cと、を備えた成形用金型4であって、堰入子4cが、溶湯供給路42の少なくとも所定位置を含む湯口41側の溶湯Mを、溶湯供給路42の少なくとも所定位置を含むキャビティP側の溶湯Mよりも凝固し難くするように、溶湯供給路中42の溶湯Mの温度を調整する温度調整部を有することを特徴とする。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1の型と、
前記第1の型と型締めされることによりキャビティを形成するとともに、前記キャビティと外部とを導通する導通孔を有する第2の型と、
前記導通孔に取り付けられて、溶湯の入り口となる湯口と、その湯口と前記キャビティとを連結し、径を所定位置で狭めた溶湯供給路とを形成する筒状の堰入子と、
を備えた成形用金型であって、
前記堰入子が、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置を含む前記湯口側の溶湯を、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置を含む前記キャビティ側の溶湯よりも凝固し難くするように、前記溶湯供給路中の溶湯の温度を調整する温度調整部を有することを特徴とする成形用金型。
【請求項2】
前記温度調整部が、前記堰入子に設けられた、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置から前記湯口側を部分的または全体的に覆う断熱層であることを特徴とする請求項1に記載の成形用金型。
【請求項3】
前記断熱層が、前記堰入子の内部に設けられた空洞であることを特徴とする請求項2に記載の成形用金型。
【請求項4】
前記堰入子が、軸心方向断面が前記所定位置から前記キャビティまでテーパ状に広がるとともに、前記所定位置から前記湯口まで形成された薄肉部を有する筒状の堰入子本体部と、一端を前記薄肉部の前記湯口側端部に取り付けられ、軸心方向断面が前記湯口から前記所定位置までテーパ状に狭まる円錐台筒状の湯口入子とから構成されており、前記空洞が前記薄肉部と前記湯口入子との間に設けられたことを特徴とする成形用金型。
【請求項5】
金属溶湯を収容する溶湯るつぼと、
前記溶湯るつぼ内に収容された金属溶湯を外部に供給するためのストークと、
第1の型と、前記第1の型と型締めされることによりキャビティを形成するとともに、前記キャビティと外部とを導通する導通孔を有する第2の型と、前記導通孔に取り付けられて、溶湯の入り口となる湯口と、その湯口と前記キャビティとを連結し、径を所定位置で狭めた溶湯供給路とを形成する筒状の堰入子とを有する成形用金型と
を備えた鋳造装置であって、
前記堰入子が、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置を含む前記湯口側の溶湯を、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置を含む前記キャビティ側の溶湯よりも凝固し難くするように、前記溶湯供給路中の溶湯の温度を調整する温度調整部を有することを特徴とする鋳造装置。
【請求項6】
前記温度調整部が、前記堰入子に設けられた、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置から前記湯口側を部分的または全体的に覆う断熱層であることを特徴とする請求項5に記載の鋳造装置。
【請求項7】
前記断熱層が、前記堰入子の内部に設けられた空洞であることを特徴とする請求項5に記載の鋳造装置。
【請求項8】
前記堰入子が、軸心方向断面が前記所定位置から前記キャビティまでテーパ状に広がるとともに、前記所定位置から前記湯口まで形成された薄肉部を有する筒状の堰入子本体部と、一端を前記薄肉部の前記湯口側端部に取り付けられ、軸心方向断面が前記湯口から前記所定位置までテーパ状に狭まる円錐台筒状の湯口入子とから構成されており、前記空洞が前記薄肉部と前記湯口入子との間に設けられたことを特徴とする請求項7に記載の鋳造装置。























【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
この発明は、金属溶湯を成形するための成形用金型、またはその成形用金型を使用した鋳造装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来、例えば金属溶湯(以下、単に溶湯と略す)を鋳造する手段として低圧鋳造法が知られている。このような低圧鋳造を行うための鋳造装置においては、まず溶湯るつぼに圧縮ガスを注入することにより、収容された溶湯に低圧を付与し、溶湯をストークを通じて押し上げる。そして、金型に取り付けられた堰入子により形成される湯口および溶湯供給路を介して、溶湯を金型内部に形成されたキャビティに充填する。その後、金型を冷却することによりキャビティ内部の溶湯を凝固させ、溶湯供給路において凝固部と未凝固部とに分断する。このとき、凝固部は成形品として離型され、未凝固部はるつぼに戻される。
【特許文献1】特開平5−305415号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
ところで、このような鋳造装置においては、キャビティに供給する溶湯の流量を制限するために、堰入子の内径を一部小さくし、溶湯供給路の途中に堰部を設けるのが一般的である。しかしながら、このような鋳造装置においては、溶湯供給路の堰部より湯口側で凝固した溶湯が、堰部で堰入子に引っかかり、成形品を離型することができなくなることがあった。
【0004】
この発明は、上記の技術的課題に着目してなされたものであり、溶湯を凝固させて成形品を得る際に、成形品を離型し易い成形用金型及び鋳造装置を提供することを目的としたものである。
【課題を解決するための手段】
【0005】
本発明の成形用金型は、上記目的を達成するために、第1の型と、前記第1の型と型締めされることによりキャビティを形成するとともに、前記キャビティと外部とを導通する導通孔を有する第2の型と、前記導通孔に取り付けられて、溶湯の入り口となる湯口と、その湯口と前記キャビティとを連結し、径を所定位置で狭めた溶湯供給路とを形成する筒状の堰入子と、を備えた成形用金型であって、前記堰入子が、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置を含む前記湯口側の溶湯を、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置を含む前記キャビティ側の溶湯よりも凝固し難くするように、前記溶湯供給路中の溶湯の温度を調整する温度調整部を有することを特徴とするものである。
【0006】
このような成形用金型によれば、少なくとも、所定位置を含む溶湯供給路の湯口側の一部を保温する保温手段を備えているので、鋳造作業の実施に伴って溶湯供給路に供給された溶湯は、溶湯供給路中の所定位置から湯口側において、溶湯供給路中の所定位置からキャビティ側よりも冷却され難くなる。これにより、溶湯供給路中の所定位置から湯口側の溶湯は、所定位置からキャビティ側の溶湯よりも凝固し難くなるので、成形品を離型する際に、凝固した溶湯が堰入子に引っかかることを抑制できる。したがって、成形品を離型し易い成形用金型を提供することができる。
【0007】
また、請求項2に記載の成形用金型は、請求項1に記載の成形用金型において、前記保温手段が、前記堰入子に設けられた、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置から前記湯口側を部分的または全体的に覆う断熱層であることを特徴とするものである。
【0008】
このような成形用金型によれば、堰入子が、溶湯供給路の少なくとも所定位置から前記湯口側を部分的または全体的に覆う断熱層を備えているので、金型内部に加熱するための構成を設けることなく、溶湯供給路中の所定位置から湯口側の溶湯を、所定位置からキャビティ側の溶湯よりも凝固し難くすることができる。したがって、簡易な構造により、成形品を離型し易い成形用金型を提供することができる。
【0009】
また、請求項3に記載の成形用金型は、請求項2に記載の成形用金型において、前記断熱層が、前記堰入子の内部に設けられた空洞であることを特徴とするものである。
【0010】
このような成形用金型によれば、堰入子の内部に、溶湯供給路の少なくとも所定位置から前記湯口側を部分的または全体的に覆う空洞が設けられているので、堰入子内部に断熱部材などの新たな構成を組み込むことなく、溶湯供給路中の所定位置から湯口側の溶湯を、前記所定位置からキャビティ側の溶湯よりも凝固し難くすることができる。したがって、堰入子内部に空洞を形成するという簡易な工程を行うだけで、成形品を離型し易い成形用金型を作成することができる。
【0011】
また、請求項4に記載の成形用金型は、上記目的を達成するために、前記堰入子が、軸心方向断面が前記所定位置から前記キャビティまでテーパ状に広がるとともに、前記所定位置から前記湯口まで形成された薄肉部を有する筒状の堰入子本体部と、一端を前記薄肉部の前記湯口側端部に取り付けられ、軸心方向断面が前記湯口から前記所定位置までテーパ状に狭まる円錐台筒状の湯口入子とから構成されており、前記空洞が前記薄肉部と前記湯口入子との間に設けられたことを特徴とするものである。
【0012】
このような成形用金型によれば、堰入子が、軸心方向断面が所定位置からキャビティまでテーパ状に広がるとともに、所定位置から湯口まで形成された薄肉部を有する筒状の堰入子本体部と、一端を薄肉部の湯口側端部に取り付けられ、軸心方向断面が湯口から所定位置までテーパ状に狭まる円錐台筒状の湯口入子とから構成されてので、湯口入子を堰入子本体部の薄肉部に取り付けることにより両者の間に空洞を形成することができる。したがって、簡易に空洞を形成することができる。
【0013】
また、請求項5に記載の鋳造装置は、上記目的を達成するために、金属溶湯を収容する溶湯るつぼと、前記溶湯るつぼ内に収容された金属溶湯を外部に供給するためのストークと、第1の型と、前記第1の型と型締めされることによりキャビティを形成するとともに、前記キャビティと外部とを導通する導通孔を有する第2の型と、前記導通孔に取り付けられて、溶湯の入り口となる湯口と、その湯口と前記キャビティとを連結し、径を所定位置で狭めた溶湯供給路とを形成する筒状の堰入子とを有する成形用金型とを備えた鋳造装置であって、前記堰入子が、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置を含む前記湯口側の溶湯を、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置を含む前記キャビティ側の溶湯よりも凝固し難くするように、前記溶湯供給路中の溶湯の温度を調整する温度調整部を有することを特徴とするものである。
【0014】
このような鋳造装置によれば、少なくとも、所定位置を含む溶湯供給路の湯口側の一部を保温する保温手段を備えているので、鋳造作業の実施に伴って溶湯供給路に供給された溶湯は、溶湯供給路中の所定位置から湯口側において、溶湯供給路中の所定位置からキャビティ側よりも冷却され難くなる。これにより、溶湯供給路中の所定位置から湯口側の溶湯は、所定位置からキャビティ側の溶湯よりも凝固し難くなるので、成形品を離型する際に、凝固した溶湯が堰入子に引っかかることを抑制できる。したがって、成形品を離型し易い鋳造装置を提供することができる。
【0015】
また、請求項6に記載の鋳造装置は、請求項5に記載の鋳造装置において、前記温度調整部が、前記堰入子に設けられた、前記溶湯供給路の少なくとも前記所定位置から前記湯口側を部分的または全体的に覆う断熱層であることを特徴とするものである。
【0016】
このような鋳造装置によれば、堰入子が、溶湯供給路の少なくとも所定位置から前記湯口側を部分的または全体的に覆う断熱層を備えているので、金型内部に加熱するための構成を設けることなく、溶湯供給路中の所定位置から湯口側の溶湯を、所定位置からキャビティ側の溶湯よりも凝固し難くすることができる。すなわち簡易な構造により、成形品を離型し易い鋳造装置を提供することができる。
【0017】
また、請求項7に記載の鋳造装置は、請求項6に記載の鋳造装置において、前記断熱層が、前記堰入子の内部に設けられた空洞であることを特徴とするものである。
【0018】
このような鋳造装置によれば、堰入子の内部に、溶湯供給路の少なくとも所定位置から前記湯口側を部分的または全体的に覆う空洞が設けられているので、金型内部に断熱部材などの新たな構成を組み込むことなく、溶湯供給路中の所定位置から湯口側の溶湯を、前記所定位置からキャビティ側の溶湯よりも凝固し難くすることができる。したがって、堰入子内部に空洞を形成するという簡易な工程を行うだけで、成形品を離型し易い鋳造装置を作成することができる。
【0019】
また、請求項8に記載の鋳造装置は、請求項7に記載の鋳造装置において、前記堰入子が、軸心方向断面が前記所定位置から前記キャビティまでテーパ状に広がるとともに、前記所定位置から前記湯口まで形成された薄肉部を有する筒状の堰入子本体部と、一端を前記薄肉部の前記湯口側端部に取り付けられ、軸心方向断面が前記湯口から前記所定位置までテーパ状に狭まる円錐台筒状の湯口入子とから構成されており、前記空洞が前記薄肉部と前記湯口入子との間に設けられたことを特徴とするものである。
【0020】
このような鋳造装置によれば、堰入子が、軸心方向断面が所定位置からキャビティまでテーパ状に広がるとともに、所定位置から湯口まで形成された薄肉部を有する筒状の堰入子本体部と、一端を薄肉部の湯口側端部に取り付けられ、軸心方向断面が湯口から所定位置までテーパ状に狭まる円錐台筒状の湯口入子とから構成されてので、湯口入子を堰入子本体部の薄肉部に取り付けることにより両者の間に空洞を形成することができる。したがって、簡易に空洞を形成することができる。
【発明の効果】
【0021】
本発明によれば、溶湯を凝固させて成形品を得る際に、成形品を離型し易い成形用金型および鋳造装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
次に、本発明の具体例を示す実施の形態を図1から図4を用いて説明する。図1は、本発明の一実施例である成形用金型を備えた鋳造装置の断面を概略的に表した概観断面図である。図2は図1に示す成形用金型の断面を拡大し、概略的に示す概観図である。図3は図2に示す成形用金型の内部に溶湯供給路が形成された様子を示す図である。図4は本発明の一例である成形用金型の溶湯供給路の内部構造をさらに詳細に示す断面図である。
【0023】
図1に示すように、鋳造装置1は、内部に設けられた溶湯るつぼ21にアルミニウム合金などからなる溶湯Mを収容する溶湯保持炉2と、溶湯Mを押し上げ、外部に供給するためのストーク3と、溶湯Mを成形するための金型4と、金型4を支持するとともに、その開閉動作を行うための金型支持台5とを備えている。
【0024】
溶湯保持炉2は、溶湯Mを収容する溶湯るつぼ21と、溶湯るつぼ21に圧縮空気を注入するための吹き込み管22とその溶湯るつぼ21を収納するケース23と、溶湯るつぼ21を加熱するためのヒータなどの加熱部(図示されない)とを備えている。溶湯るつぼ21は、略逆円錐台形で、その周縁部に一体的に形成された鍔部21aと、溶湯るつぼ21の上方を覆って溶湯るつぼ21を密閉する炉蓋21bとを備えている。
【0025】
吹き込み管22は、一端を図示しない圧縮空気供給部に接続され、他端が炉蓋21bを貫通して溶湯るつぼ21内に伸びている。圧縮空気供給部(図示されない)から供給された圧縮空気は、この吹き込み管22を通じて密閉された溶湯るつぼ21に供給され、これにより溶湯Mの表面に低圧が加えられる。
【0026】
ケース23は既知の断熱材により形成され、内部に収納された溶湯るつぼ21から生じる放熱を抑制するとともに、溶湯るつぼ21を略一定の温度に保っている。さらに、このケース23は、上面で溶湯るつぼ21の鍔部21aを係止し、これにより溶湯るつぼ21を底面から離間した状態で支持している。
【0027】
溶湯るつぼ21とケース23との間には、溶湯るつぼ21を加熱する加熱部(図示されない)が設けられている。この加熱部は、図示されない電力供給源と制御部とに接続されており、制御部からの制御信号により溶湯るつぼ21に収容された溶湯Mが所定の温度になるように、溶湯るつぼ21の外壁面21cを加熱する。
【0028】
溶湯Mを外部に供給するためのストーク3は中空円筒状で、前述した炉蓋21bの中央部に形成された貫通孔に、溶湯るつぼ21の底部から上方に伸びるように挿通している。ストーク3の上端部には、ストーク3の径方向に突出した凸部3aが形成されており、ストーク3はこの凸部3aを炉蓋21bの貫通孔周縁部に係合することにより、炉蓋21bに支持されている。さらに、ストーク3は炉蓋21bの上方で金型4に連結されており、溶湯るつぼ21に収容された溶湯Mを押し上げ、金型4の内部に溶湯Mを供給するための通路となる。
【0029】
溶湯るつぼ21やストーク3の材質としては、溶湯Mとの接触による腐食を防止するために、耐溶損性に優れ、かつ機械的強度にも優れた材質が好ましく、例えば窒化ケイ素系セラミックスや炭化ケイ素系セラミックスなどのセラミックス系材料が用いられる。
【0030】
金型4は、炉蓋21bの上面に載置されるものであり、上型4aと、上型4aに嵌め合わされることによりキャビティPを形成するとともに、ストーク3に導通する導通孔を有する下型4bと、その導通孔に取り付けられる筒状の堰入子4cとを備えている。詳細には、炉蓋21bの上方に設置された基台4d上に、下型4bがクランパ4eにより固定されている。また下型4bに形成された導通孔に、筒状の堰入子4cが取り付けられ、ストーク3により押上げられた溶湯Mを、キャビティP内部に供給するための湯口41および溶湯供給路42を形成している。金型4の詳細については後述する。
【0031】
金型支持台5は、炉蓋21bの上方に設置された基台4d上に鉛直方向に向かって立脚する複数の支持脚51と、支持脚51により水平方向に固定されたプレート52と、プレート52に支持されたシリンダ53とを備えている。そして、プレート52の中央部にシリンダ53のロッド53aが上下動可能に挿通している。ロッド53aの下端には金型4の上型4aが連結されており、シリンダ53がロッド53aを上下動することによって、上型4aが昇降され、金型4の開閉動作を行うことが可能になる。
【0032】
次に、図2を用いて金型4について詳細に説明する。図2に示すように、この金型4は上型4aと下型4bとから構成されている。前述のように、上型4aの上面にはシリンダ53のロッド53aが連結されており、上型4aはシリンダ53がロッド53aを上下動することにより昇降可能に支持されている。
【0033】
そして、上型4aと下型4bとは、互いに対向するように型締めされることで、製品を成形するためのキャビティPが形成される。また下型4bはストーク3と導通する導通孔を有し、この導通孔に筒状の堰入子4cが取り付けられている。この堰入子4cにより、溶湯の入り口となる湯口41と、湯口41とキャビティPとを連結し、ストーク3により押上げられた溶湯MをキャビティP内部に供給する溶湯供給路42とが形成される。以下、堰入子4cにより形成される湯口41と溶湯供給路42とについて図3を用いて詳細に説明する。
【0034】
図3は、堰入子4cにより形成される溶湯供給路42を詳細に示した図である。湯口41はストーク3と同径の円形形状を有しており、ストーク3と嵌合するように連結されている。そして、湯口41とキャビティPとを連結するための溶湯供給路42が、湯口41からキャビティP側に向かって所定位置Qまでテーパ状に狭まり、さらに、その所定位置QからキャビティPまでテーパ状にその断面が広がるように形成されている。言い換えれば、堰入子の内径は、湯口側からキャビティ側に向かって所定位置Qまで狭まり、さらに、所定位置QからキャビティPまでテーパ状に広がっている。これにより、溶湯供給路42の中央部付近に、内径を一部小さくした堰部42aが形成され、この堰部42aが本発明における所定位置Qに相当する。
【0035】
次に、本実施形態における堰入子について、図4に示す断面図を用いてより詳細に説明する。堰入子4cは下型4bに形成された導通孔に取り付けられており、筒状の堰入子本体部43と、堰入子本体部43に固定される円錐台筒状の湯口入子44とにより構成されている。堰入子本体部43の内径は、所定位置QからキャビティPまでテーパ状に広がっている。これにより、溶湯供給路42の中央部に、内径を一部小さくした堰部42aが形成されている。また堰入子本体部43は、堰部42aが形成された所定位置Qから湯口41まで形成された薄肉部43aを有している。そして、この薄肉部43aに、堰入子本体部43を構成する材質よりも低い熱伝導性を有する材質から構成される円錐台筒状の湯口入子44が固定されている。
【0036】
湯口入子44は、内径が湯口41から所定位置Qまでテーパ状に狭まっており、堰入子本体部43の薄肉部43aにおけるテーパ状の内壁面431と略平行な円錐面44aと、湯口41側端部で円錐面44aの径方向に伸びるように一体的に形成された鍔部44bとを有している。この湯口入子44は、鍔部44bと上端部44cとを、堰入子本体部43の薄肉部43aに溶接されることにより、堰入子本体部43に固定されている。ここで、湯口入子44の鍔部44bは円錐面44aの径方向に伸びるように形成されているので、堰入子本体部43の薄肉部43aと湯口入子44の円錐面44aとの間には空洞Hが形成される。この空洞Hは、堰入子本体部43と湯口入子44との熱伝達を抑制する断熱空間すなわち温度調整部として作用するものであり、その幅としては、例えば2mmから10mm程度が好ましい。
【0037】
次に、上述のような構造を備える鋳造装置1を用いて鋳造作業を行う手順を詳細に説明する。まず、図示されない駆動装置によりシリンダ53が作動されて上型4aが下降し、上型4aと下型4bとが型締めされることによりキャビティPが形成される。一方、溶湯保持炉2では、図示されない加熱部により溶湯るつぼ21に収容された溶湯Mが所定温度に加熱されている。そして鋳造作業の開始に伴って、図示されない圧縮空気供給部に接続された吹き込み管22から、溶湯るつぼ21内に圧縮空気が注入される。これにより溶湯るつぼ21内の圧力が高められ、溶湯M表面に低圧が加えられる。この結果、溶湯Mがストーク3を通じて押し上げられ、湯口41と溶湯供給路42とを介して金型4内部のキャビティPに充填される。このとき、溶湯Mは高温となっているので、溶湯供給路42を形成する堰入子43cは高温となる。
【0038】
次に、金型4の上型4a付近に設けられた冷却器(図示されない)が作動し、キャビティPに充填された溶湯Mを凝固、成形するために、金型4を冷却する。冷却器は、金型4を上型4aから下型4bへと冷却し、キャビティP内に充填された溶湯Mを上方から下方に向かって徐々に冷却して凝固させる。そして、下型4bが冷却されることにより、下型4bに取り付けられた堰入子4cも冷却される。このとき、堰入子本体部43の上方から薄肉部43aに伝達された冷却熱は、堰入子4c内部に形成された空洞Hを介して湯口入子44に伝達される。したがって、堰入子本体部43と湯口入子44との間に形成された空洞Hが断熱空間として作用し、湯口入子44は堰入子本体部43よりも冷却され難くなる。これにより、溶湯供給路42bの堰部42aから湯口41側の溶湯Mは、堰部42aからキャビティP側の溶湯Mよりも冷却され難くなる。したがって、溶湯供給路42の堰部42aから湯口42b側の溶湯Mが、堰部42aからキャビティP側の溶湯Mよりも先に凝固することがなくなる。
【0039】
溶湯供給路42の堰部42aからキャビティPの溶湯Mが凝固すると、吹き込み管22からの圧縮空気の注入が解除されるとともに、シリンダ53が作動されて上型4aが上昇する。このとき前述したように、溶湯Mは溶湯供給路42の堰部42aにおいて、凝固部と未凝固部とに分断される。そして、凝固部は成形品として離型され、未凝固部は再び溶湯るつぼ21に戻される。ここで、堰入子本体部43と湯口入子44との間に形成された空洞Hにより、溶湯供給路42の堰部42aから湯口41側の溶湯Mは、堰部42aからキャビティP側の溶湯Mよりも凝固され難いので、凝固した溶湯が堰部42aで堰入子4cに引っかかることは抑制される。したがって、離型の際に、堰入子4cに引っかかった凝固部を突き落とす作業を行う必要がなくなり、生産性を向上できるという効果を奏する。さらに、堰部42aから湯口41側の溶湯Mが高温に保たれていることにより、この溶湯Mが再び溶湯るつぼ21に戻された際にストーク3の温度や溶湯るつぼ21内の溶湯温度に影響することはない。したがって、溶湯るつぼ21やストーク3を加熱する加熱量を抑制できるという効果も奏する。
【0040】
以上、述べてきたように、本発明にかかる鋳造装置によれば、溶湯供給路の堰部から湯口側の溶湯は、堰部からキャビティ側の溶湯よりも冷却され難くなる。これにより、溶湯供給路中の堰部から湯口側の溶湯は、堰部からキャビティ側の溶湯よりも凝固し難くなるので、成形品を離型する際に、凝固した溶湯が堰入子に引っかかることを抑制できる。したがって、成形品を離型し易い成形用金型を提供することができる。
【0041】
なお、堰入子の材質としては、窒化ケイ素系セラミックスや炭化ケイ素系セラミックスなどのセラミックス系材料が好ましく、この場合には溶湯との接触による腐食を抑制できるという効果を奏する。また、上記実施例においては堰入子を、筒状の堰入子本体部と円錐台筒状の湯口入子とにより構成し、堰入子本体部に形成された薄肉部と湯口入子との間に空洞を設けて保温手段としての断熱空間を形成したが、この発明はそれに限定されない。例えば溶湯供給路の堰部から湯口側の溶湯が一定の温度になるように、堰入子の湯口側から所定位置までを加熱してもよい。また、堰入子本体部と湯口入子との間に不定形炭化物など、熱伝導性が低い材料で形成された層を設けて断熱層を形成してもよく、要は溶湯供給路の堰部から湯口側の溶湯を、堰部からキャビティ側の溶湯よりも凝固され難くすることができればよい。またさらに、堰入子の構成も上記実施例に限定されるものではなく、例えば2つの筒状の入子を上下に固定してもよい。
【0042】
さらに、堰入子本体部と湯口入子との間に緩衝性に優れたセラミックスファイバなどを充填し、緩衝性断熱層を形成することも好ましい。この場合には、溶湯供給路の堰部から湯口側の溶湯を、堰部からキャビティ側の溶湯よりも凝固され難くすることができることに加え、機械衝撃を吸収緩和できるので、堰入子本体部と溶湯入子との接続部における衝撃欠損を防止できるという効果も奏する。
【0043】
またさらに、上記実施例においては、下型を炉蓋の上方に設置された基台上に固定しているが、本発明はそれに限定されない。例えば基台を床面に固定されたダイバー上に載置し、基台をダイバーに沿って昇降させて下型が昇降できるように構成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明の一実施形態である成形用金型を備えた鋳造装置の断面を概略的に表した断面図である。
【図2】本発明の一実施形態である成形用金型の断面を拡大し、概略的に示す断面図である。
【図3】本発明の一実施形態である成形用金型の内部に溶湯供給路が形成された様子を示す図である。
【図4】本発明の一実施形態である成形用金型の堰入子の内部構造を詳細に示す断面図である。
【符号の説明】
【0045】
1…鋳造装置、 2…溶湯保持炉、 3…ストーク、 4…金型、 4a…上型、 4b…下型、 4c…堰入子、 5…金型支持台、 21…溶湯るつぼ、 21b…炉蓋、 41…湯口、 42…溶湯供給路、 42a…堰部、 43…堰入子本体部、 43a…薄肉部、 44…湯口入子、 P…キャビティ、 Q…所定位置(堰部42a)。












【出願人】 【識別番号】000003207
【氏名又は名称】トヨタ自動車株式会社
【出願日】 平成18年9月27日(2006.9.27)
【代理人】
【公開番号】 特開2008−80367(P2008−80367A)
【公開日】 平成20年4月10日(2008.4.10)
【出願番号】 特願2006−263065(P2006−263065)