回転式鋳造装置

【課題】油圧ホースを引き回す必要のない、回転式鋳造装置を提供することを課題とする。
【解決手段】第１型２１と回転軸１３とを第１屈曲継手１７を介して連結し、第１型２１を型開き方向や型閉じ方向へ導く第１リングカム部材を１５設け、この第１リングカム部材１５に沿って移動する第１ローラ１６Ａ〜１６Ｄを第１屈曲継手１７に設け、第２型３１と回転軸１３とを第２屈曲継手２７を介して連結し、第２型３１を型開き方向や型閉じ方向へ導く第２リングカム部材２５を設け、この第２リングカム部材２５に沿って移動する第２ローラ２６Ａ〜２６Ｄを第２屈曲継手２７に設けてなる。
【効果】金型の開閉を、第１リングカム部材と第２リングカム部材とで実施するため、型締シリンダが不要となり、油圧ホースを引き回す必要がない。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型を回転軸廻りに旋回させる形式の回転式鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
回転式鋳造装置には、各種の形態のものが提案されている（例えば、特許文献１（図１、図５）参照。）。
【０００３】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図１２は従来の回転式鋳造装置の平面図であり、この回転式鋳造装置１００は、ターンテーブル１０１と、このターンテーブル１０１上に等ピッチで配置されている金型鋳造機１０２〜１０７と、ターンテーブル１０１の周囲に配置される注湯装置１０８及び鋳造品取出装置１０９とからなる。
【０００４】
図１３は図１２の１３矢視図であり、金型鋳造機１０７は、基台１１１と、この基台１１１に水平軸廻りに揺動自在に取付けられている機枠１１２と、金型１１３の上面に当てるタイプレート１１４と、このタイプレート１１４を前後進（図では上下動）させる型締シリンダ１１５とからなる。この型締シリンダ１１５は油圧シリンダであり、油圧ホース１１６が接続される。
【０００５】
図１２において、例えば、金型鋳造機１０２で型締めされた金型（図１３、符号１１３）へ、注湯装置１０８で注湯する。次に、ターンテーブル１０１を回すことで金型鋳造機１０２を鋳造品取出装置１０９に臨ませ、鋳造品を取出す。金型鋳造機１０３〜１０７も同様である。
【０００６】
しかし、この装置では、多数本（この例では１２本）の型締シリンダ１１５が必要である。そして、この型締シリンダ１１５に油圧ホース１１６を接続する必要がある。そして、油圧ポンプやレシーバタンクを含む油圧発生装置をターンテーブル１０１上に設ける必要がある。ターンテーブル１０１上に油圧ホース１１６が引き回されることになり、回転式鋳造装置１００が複雑になるなどの問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開平６−７０９４３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、油圧ホースを引き回す必要のない、回転式鋳造装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に係る発明は、基台に回転可能に回転軸を設け、この回転軸に、第１型に第２型を合わせてなる金型を取付け、前記回転軸を一方向へ回転させる間に、前記金型へ注湯し、湯を凝固させ、金型を開いて鋳物を取り出す、一連の鋳造工程を一回転中に実施する回転式鋳造装置であって、
前記第１型と前記回転軸とを第１屈曲継手を介して連結して前記第１型が型開き方向及び型閉じ方向へ移動できるようにし、
前記基台側に、前記回転軸を囲うリング形状を呈し、前記第１型を型開き方向や型閉じ方向へ導く第１リングカム部材を設け、
この第１リングカム部材に沿って移動する第１ローラを前記第１屈曲継手に設け、
前記第２型と前記回転軸とを第２屈曲継手を介して連結して前記第２型が型開き方向及び型閉じ方向へ移動できるようにし、
前記基台側に、前記回転軸を囲うリング形状を呈し、前記第２型を型開き方向や型閉じ方向へ導く第２リングカム部材を設け、
この第２リングカム部材に沿って移動する第２ローラを前記第２屈曲継手に設けてなり、
前記金型の開閉を、前記第１リングカム部材と前記第２リングカム部材とで実施できるようにしたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に係る発明は、前記第１屈曲継手から前記第１型を越えるまで第１腕部を延ばし、この第１腕部の先端に第１補助ローラを回転自在に設け、
前記基台側に、型締め状態の第１型が型開き状態まで前記第１補助ローラを案内する第１補助カム部材を設け、
前記第２屈曲継手から前記第２型を越えるまで第２腕部を延ばし、この第２腕部の先端に第２補助ローラを回転自在に設け、
前記基台側に、型締め状態の第２型が型開き状態まで前記第２補助ローラを案内する第２補助カム部材を設けたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に係る発明では、回転軸は、水平に配置され、第１リングカム部材及び第２リングカム部材は縦向き配置されていることを特徴とする。
【００１２】
請求項４に係る発明では、回転軸に、１８０°ピッチで２個の金型が取付けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項５に係る発明では、回転軸に、９０°ピッチで４個の金型が取付けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明では、金型の開閉を、第１リングカム部材と第２リングカム部材とで実施するため、型締シリンダが不要となり、油圧ホースを引き回す必要がない。
すなわち、請求項１によれば、油圧ホースを引き回す必要のない、回転式鋳造装置が提供される。
【００１５】
請求項２に係る発明では、第１リングカム部材と第２リングカム部材とに加えて、第１・第２補助カム部材で金型の開動作を行う。金型の型開きがより確実に実施できる。
【００１６】
請求項３に係る発明では、回転軸は、水平に配置され、第１リングカム部材及び第２リングカム部材は縦向き配置されている。いわゆる、縦型鋳造装置となり、水平型鋳造装置に比較して、設置のための床面積を狭めることができる。
【００１７】
請求項４に係る発明では、回転軸に、１８０°ピッチで２個の金型が取付けられている。回転軸に１個の金型を取付けるよりも、本発明によれば生産量を倍増させることができる。
【００１８】
請求項５に係る発明では、回転軸に、９０°ピッチで４個の金型が取付けられている。回転軸に１個の金型を取付けるよりも、本発明によれば生産量を４倍増させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る回転式鋳造機の正面図である。
【図２】第１・第２リングカムの単品図である。
【図３】第１屈曲継手の斜視図である。
【図４】本発明に係る回転式鋳造機の要部拡大図である。
【図５】本発明に係る回転式鋳造機の断面図である。
【図６】図５の６線断面図である。
【図７】図５の７線断面図である。
【図８】図５の８線断面図である。
【図９】図５の９線断面図である。
【図１０】回転式鋳造装置の作用を説明する図である。
【図１１】回転式鋳造装置のタイムチャート図である。
【図１２】従来の回転式鋳造装置の平面図である。
【図１３】図１２の１３矢視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。なお、図面は符号の向きに見るものとする。
【実施例】
【００２１】
本発明の実施例を図面に基づいて説明する。
図１に示されるように、回転式鋳造装置１０は、基台１１と、この基台１１の縦壁部１２Ｌ、１２Ｒ（Ｌは左、Ｒは右を示す添え字。以下同様）に水平に渡した回転軸１３と、この回転軸１３を回転させるために基台１１に設けたサーボモータ１４と、基台１１側に固定された第１リングカム部材１５（詳細は図２で説明する。）と、第１リングカム部材１５で案内される第１ローラ１６を備えつつ回転軸１３から回転軸の軸直角方向へ延びている第１屈曲継手１７（詳細は後述。）と、この第１屈曲継手１７の先端に取付けられ金型２０の構成要素である第１型２１と、この第１型２１を迂回するようにして第１屈曲継手１７から延ばされた第１腕部２２と、この第１腕部２２の回転自在に取付けられた第１補助ローラ２３と、この第１補助ローラ２３を案内するために基台１１の低い位置に設けられている第１補助カム部材２４と、基台１１側に固定された第２リングカム部材２５と、第２リングカム部材２５で案内される第２ローラ２６を備え、回転軸１３から回転軸の軸直角方向へ延びている第２屈曲継手２７と、この第２屈曲継手２７の先端に取付けられ金型２０の構成要素である第２型３１と、この第２型３１を迂回するようにして第２屈曲継手２７から延ばされた第２腕部３２と、この第２腕部３２の回転自在に取付けられた第２補助ローラ３３と、この第２補助ローラ３３を案内するために基台１１の低い位置に設けられている第２補助カム部材３４とからなる。
【００２２】
好ましくは、図示するように、サーボモータ１４のモータ軸に駆動ギヤ３６を設け、この駆動ギヤ３６で駆動される従動ギヤ３７を回転軸１３に設け、駆動ギヤ３６と従動ギヤ３７を介してサーボモータ１４で回転軸１３を回転させる。
駆動ギヤ３６を小径ギヤとし従動ギヤ３７をそれより大径の大径ギヤとすれば、サーボモータ１４に要求されるトルクが小さくなり、サーボモータ１４の小型化が可能となる。加えて、サーボモータ１４の配置の自由度が増加し、サーボモータ１４を支えるモータブラケット３８の小型化を図ることができる。
しかし、回転軸１３と同軸にサーボモータ１４を配置し、このサーボモータ１４で直接回転軸１３を駆動するようにすることは差し支えない。
また、ギヤ３６、３７をスプロケットに替え、一対スプロケットにチェーンを掛け渡してもよい。
【００２３】
回転軸１３は、縦壁部１２Ｒ、１２Ｌに軸受４０、４１を介して取付けられている。従動ギヤ３７側の軸受４０は、従動ギヤ３７に大きなラジアル荷重が加わるため、２個の単列円錐コロ軸受を背中合わせた。これらの２列の円錐コロ軸受は、大きなラジアル荷重に耐えると共にスラスト荷重をも支承する。他方の軸受４１は、スラスト荷重を負担させる必要がほとんどなく、負担するラジアル荷重も小さくなるため、安価の玉軸受で済ませることができる。
【００２４】
次に、重要要素である、第１・第２リングカム部材１５、２５と、第１・第２屈曲継手１７、２７の構造を順に説明する。
図２に示すように、第１・第２リングカム部材１５、２５は、２個で１組となる内側カム４２と、外側カム４３とからなる。外側カム４３とは、図１に示す縦壁部１２Ｌ、１２Ｒに各々取付けられる。したがって、内側カム４２は、装置の中央側に各々配置される。
【００２５】
内側カム４２は、丈夫な背板４４と、この背板４４から直角に延ばした外径側レール４５と、背板４４から直角に延ばした内径側レール４６とからなり、外径側レール４５の高さＨ１と、内径側レール４６の高さｈ１とは、場所により変化する。
外側カム４３も、丈夫な背板４７と、この背板４７から直角に延ばした外径側レール４８と、背板４７から直角に延ばした内径側レール４９とからなり、外径側レール４８の高さＨ２と、内径側レール１９の高さｈ２とは、場所により変化する。
そして、内側カム４２と外側カム４３は、外径側レール４５の先端と外径側レール４８の先端が対面し、内径側レール４６の先端と内径側レール４９の先端が対面するように配置される。
【００２６】
図３に示すように、対面配置された内側カム４２と想像線で示す外側カム４３の間に、第１屈曲継手１７が配置される。第１屈曲継手１７は、回転軸（図１、符号１３）から径外方に延ばされる支持プレート５１、５１と、これらの支持プレート５１、５１に渡されたピン５２により内径側レール４６、４９の形状に倣うように揺動可能に支持されたリンク部材５３と、このリンク部材５３から内径側レール４６、４９に向かって延ばされた内径側フランジ５４、５４と、内径側フランジ５４、５４に回転可能に止められ、内径側レール４６、４９に沿って回転しながら移動する内径側の第１ロール１６Ａ、１６Ｂ（差別化するために、Ａ〜Ｄの符号を添える。）と、リンク部材５３の上端に渡されたピン５５により外径側レール４５、４８の形状に倣うように揺動可能に連結された型支持部材５６と、この型支持部材５６から外径側レール４５、４８に向かって延ばされた外径側フランジ５７、５７と、外側フランジ５７、５７に回転可能に止められ、外径側レール４５、４８に沿って回転しながら移動する外径側の第１ロール１６Ｃ、１６Ｄとからなる。
【００２７】
第２屈曲継手２７は、内側カム４２が右、外側カム４３が左、すなわち１８０°反転した形態となると共に、第１ローラ１６Ａ〜１６Ｄが第２ローラ２６Ａ〜２６Ｄに替わるだけで、構成要素は第１屈曲継手１７と同一であるため、詳細な構造の説明は省略する。第１屈曲継手１７と第２屈曲継手２７との相対位置を次図で一括して示す。
【００２８】
図４に示すように、第１型２１と回転軸１３とを第１屈曲継手１７を介して連結して第１型２１が型開き方向及び型閉じ方向へ移動できるようにし、第１型２１を型開き方向や型閉じ方向へ導く第１リングカム部材を１５設け、この第１リングカム部材１５に沿って移動する第１ローラ１６Ａ〜１６Ｄを第１屈曲継手１７に設け、第２型３１と回転軸１３とを第２屈曲継手２７を介して連結して第２型３１が型開き方向及び型閉じ方向へ移動できるようにし、第２型３１を型開き方向や型閉じ方向へ導く第２リングカム部材２５を設け、この第２リングカム部材２５に沿って移動する第２ローラ２６Ａ〜２６Ｄを第２屈曲継手２７に設けてなり、金型の開閉を、第１リングカム部材１５と第２リングカム部材２５とで実施できるようにした回転式鋳造装置１０が提供される。
【００２９】
次に、回転軸１３と金型２０との連結形態を説明する。
図１の断面図に相当する図５に示されるように、回転軸１３に、９０°ピッチで４個の金型２０が連結されている。図中、Ｐ１は注湯位置、Ｐ２は自己焼鈍位置、Ｐ３は鋳造品取出位置、Ｐ４とＰ５は金型冷却位置である。
想像線で示す外径側レール４５、４８と内径側レール４６、４９は、完全なリング形状とされているが、第１・第２補助カム部材２４、３４は、注湯位置Ｐ１から鋳造品取出位置Ｐ３までの９０°の領域に設けられた円弧部材である。図５の位置Ｐ１〜Ｐ５の断面を図６から図９で説明する。
【００３０】
注湯位置Ｐ１では、図６（図５の６線断面図）に示すように、第１型２１と第２型３１とは型締状態にあり、金型２０へ注湯することができる。
自己焼鈍位置Ｐ２では、図７（図５の７線断面図）に示すように、第１型２１と第２型３１とは強制的に寸法Ｌ１だけ開けられる。この状態で自己焼鈍が行われる。
【００３１】
なお、注湯位置Ｐ１から自己焼鈍位置Ｐ２に至る過程で、第１型２１と第２型３１とに渡される位置決めピン５８、５８の摩擦抵抗で、型開放に抵抗力が加わる。本実施例では、図７に示すように、第１型２１は第１リングカム部材１５及び第１補助カム部材２４で、両端（回転軸１３に最も近い端面と、回転軸１３から最も遠い端面）が強制的に開かれるため、型開きは円滑に行われる。第２型３１も同様に、第２リングカム部材２５及び第２補助カム部材３４で、両端が強制的に開かれるため、型開きは円滑に行われる。
【００３２】
鋳造品取出位置Ｐ３では、図８（図５の８線断面図）に示すように、第１型２１と第２型３１とは強制的に寸法Ｌ２だけ開けられる。この状態で鋳造品の取り出しが行われる。
自己焼鈍位置Ｐ２から鋳造品取出位置Ｐ３の間も、第１・第２リングカム部材１５、２５及び第１・第２補助カム部材２４、３４で、両端が強制的に開かれるため、型開きは円滑に行われる。
【００３３】
冷却位置Ｐ４、Ｐ５では、図９（図５の９線断面図（２箇所））に示すように、第１型２１と第２型３１とは大きく、Ｖ字状に開けられる。この状態で第１型２１と第２型３１は冷却が効率よく行われると共に、途中でエアを吹き付けることで、清掃が行われる。
【００３４】
以上に述べた回転式鋳造装置の作用を次に述べる。
図１０に示すように、回転軸１３に９０°ピッチで、第１金型２０Ａ（Ａ〜Ｄは差別化するために付けた添え字。）、第２金型２０Ｂ、第３金型２０Ｃ及び第４金型２０Ｄが、回転軸１３の回転方向に順に配列されている。第１金型２０Ａが注湯位置Ｐ１にあり、注湯が開始されるときから、作用の説明を始める。
【００３５】
図１１はタイムチャート図であり、（ａ）に示されるように、回転軸は、所定のタイミングで停止と回転とが交互に行われる。
第１金型は、（ｂ）に示されるように、注湯、焼鈍（自己焼鈍）、取出（鋳造品取出）、冷却（途中に清掃を含む。）の工程が行われる。工程にリンクした型締め、型開きが行われる
【００３６】
第２金型は、（ｃ）に示されるように、９０°遅れて、注湯が開始される。この第２金型の注湯時に、第１金型では鋳造品の取出しが行われる。
第３金型は、（ｄ）に示されるように、１８０°遅れて、注湯が開始される。この第３金型の注湯時に、第１金型では清掃が行われる。
第４金型は、（ｅ）に示されるように、２７０°遅れて、注湯が開始される。この第４金型の注湯時に、第１金型では末期の金型冷却が行われる。
【００３７】
回転軸廻りに９０°ピッチで４個の金型を、設けると１／４回転毎に、鋳造品を取り出すことができ、生産性を高めることができる。
ただし、要求される生産量が少ない場合には、回転軸廻りに、１８０°ピッチで２個の金型を設けてもよい。
さらに、生産量が少ないときには、回転軸に１個の金型を設ける。
【００３８】
金型が１個の場合は、回転軸に加わる曲げ力が大きくなり、回転軸の曲げ剛性を高める必要がある。この点、２個を対向配置すれば、力が相殺され、回転軸の小径化が可能となる。４個の場合も同様である。
【００３９】
また、本実施例のように、回転軸を水平に配置して、縦型鋳造装置にすると、水平型鋳造装置に比較して、設置のための床面積を狭めることができる。しかし、回転式鋳造装置は、回転軸を縦向きにした水平型鋳造装置や回転軸を斜めにした斜め置き鋳造装置であってもよい。
【００４０】
さらには、位置決めピンの形状やキャビティの形状を工夫するなどして、金型の型開き力を小さく設定できれば、第１・第２補助カム部材及び第１・第２補助ローラを省略することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、縦型回転式鋳造装置に好適である。
【符号の説明】
【００４２】
１０…回転式鋳造装置、１１…基台、１３…回転軸、１５…第１カムリング部材、１６、１６Ａ、１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ…第１ローラ、１７…第１屈曲継手、２０…金型、２０Ａ…第１金型、２０Ｂ…第２金型、２０Ｃ…第３金型、２０Ｄ…第４金型、２１…第１型、２２…第１腕部、２３…第１補助ローラ、２４…第１補助カム部材、２５…第２カムリング部材、２６、２６Ａ、２６Ｂ、２６Ｃ、２６Ｄ…第２ローラ、２７…第２屈曲継手、３１…第２型、３２…第２腕部、３３…第２補助ローラ、３４…第２補助カム部材。

【特許請求の範囲】
【請求項１】
基台に回転可能に回転軸を設け、この回転軸に、第１型に第２型を合わせてなる金型を取付け、前記回転軸を一方向へ回転させる間に、前記金型へ注湯し、湯を凝固させ、金型を開いて鋳物を取り出す、一連の鋳造工程を一回転中に実施する回転式鋳造装置であって、
前記第１型と前記回転軸とを第１屈曲継手を介して連結して前記第１型が型開き方向及び型閉じ方向へ移動できるようにし、
前記基台側に、前記回転軸を囲うリング形状を呈し、前記第１型を型開き方向や型閉じ方向へ導く第１リングカム部材を設け、
この第１リングカム部材に沿って移動する第１ローラを前記第１屈曲継手に設け、
前記第２型と前記回転軸とを第２屈曲継手を介して連結して前記第２型が型開き方向及び型閉じ方向へ移動できるようにし、
前記基台側に、前記回転軸を囲うリング形状を呈し、前記第２型を型開き方向や型閉じ方向へ導く第２リングカム部材を設け、
この第２リングカム部材に沿って移動する第２ローラを前記第２屈曲継手に設けてなり、
前記金型の開閉を、前記第１リングカム部材と前記第２リングカム部材とで実施できるようにしたことを特徴とする回転式鋳造装置。
【請求項２】
前記第１屈曲継手から前記第１型を越えるまで第１腕部を延ばし、この第１腕部の先端に第１補助ローラを回転自在に設け、
前記基台側に、型締め状態の第１型が型開き状態まで前記第１補助ローラを案内する第１補助カム部材を設け、
前記第２屈曲継手から前記第２型を越えるまで第２腕部を延ばし、この第２腕部の先端に第２補助ローラを回転自在に設け、
前記基台側に、型締め状態の第２型が型開き状態まで前記第２補助ローラを案内する第２補助カム部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の回転式鋳造装置。
【請求項３】
前記回転軸は、水平に配置され、前記第１リングカム部材及び前記第２リングカム部材は縦向き配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の回転式鋳造装置。
【請求項４】
前記回転軸に、１８０°ピッチで２個の金型が取付けられていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の回転式鋳造装置。
【請求項５】
前記回転軸に、９０°ピッチで４個の金型が取付けられていることを特徴とする請求項１、請求項２又は請求項３記載の回転式鋳造装置。

【図１】