説明

差圧鋳造装置

【課題】砂型を用いて差圧鋳造するものであっても、成形後の砂型の取り外し及び成形前の砂型の取り付けを容易に行わせることができる差圧鋳造装置を提供する。
【解決手段】溶湯を保持し得る保持炉4と、第1チャンバ部5と、キャビティを有する型を載置可能な載置台9と、第1チャンバ部5上部に取り外し可能な状態で取り付けられた第2チャンバ部6と、保持炉4から載置台9まで延設されたストーク7と、第2チャンバ部6内の方が第1チャンバ部5内よりも圧力が小さくなるよう制御可能な加圧手段Cと、第2チャンバ部6を移動させて第1チャンバ部5上部からの取り外し及び取り付けを行う移動手段とを具備した差圧鋳造装置において、載置台9上には砂型8が載置されるとともに、移動手段は、第2チャンバ部6を上方に持ち上げて取り外した後、載置台9上部から退避させるべく側方に移動させ得るものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、圧力差によって溶湯をキャビティ内に充填し得る差圧鋳造装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
従来の差圧鋳造装置は、例えばアルミ材などの溶湯を所定容量保持し得る保持炉と、該保持炉を略密閉状態で保持する第1チャンバ部と、該第1チャンバ部上に取り付けられるとともにキャビティを有する金型を略密閉状態で保持する第2チャンバ部と、金型のキャビティと保持炉内とを連通させるストークとを有して成り、第1チャンバ部内及び第2チャンバ部内を略等しく加圧させた後、当該第2チャンバ部内の方が第1チャンバ部内よりも圧力が小さくなるよう制御されていた。
【0003】
しかして、第1チャンバ部と第2チャンバ部との差圧にて保持炉内の溶湯がストークを介して上昇し、キャビティ内に導入されることとなる。そして、キャビティ内の溶湯が冷却固化した後、第1チャンバ部と第2チャンバ部との差圧を解除すれば、ストーク内の溶湯を重力にて保持炉内に戻らせることができる。かかる状態にて第2チャンバ部を所定寸法上方に持ち上げつつ、金型(上型、下型又は可動型、固定型)を離間させれば、内部から製品を取り出すことができる。尚、かかる先行技術は、文献公知発明に係るものでないため、記載すべき先行技術文献情報はない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
しかしながら、上記従来の差圧鋳造装置においては、第2チャンバ部内に収容される型が金型であるため、第2チャンバ部を僅かに上方へ持ち上げた状態で、上型と下型(或いは固定型と可動型)とを離間させれば、内部の製品を取り出すことができるものの、第2チャンバ部内に砂型を収容させた場合、以下の如き問題がある。
【0005】
即ち、砂型は1ショット毎に取り替える必要があるため、キャビティ内で溶湯が冷却固化した後、型自体を取り除く必要があるとともに、次の成形時には、新たな砂型を位置決めしつつ載置させる必要がある。このため、従来の如く第2チャンバ部を単に上方へ持ち上げただけでは、砂型の取り外し及び取り付けが極めて困難となるという問題があった。例えば、成形後の砂型をクレーン等でつり下げつつ持ち上げて取り除いた後、当該クレーン等にて別個新たな砂型を取り付けるためには、砂型の載置位置の上部に第2チャンバ部があると干渉してしまうのである。尚、第2チャンバ部を極めて高所まで持ち上げれば上述の如き干渉を回避できると考えられるが、その場合、装置が大型化してしまうという問題があり、実用性に乏しいものとなってしまう。
【0006】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、砂型を用いて差圧鋳造するものであっても、成形後の砂型の取り外し及び成形前の砂型の取り付けを容易に行わせることができる差圧鋳造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
請求項1記載の発明は、所定容量の溶湯を保持し得る保持炉と、該保持炉を略密閉状態で収容する第1チャンバ部と、該第1チャンバ部上に配設され、所定のキャビティを有する型を載置可能な載置台と、前記第1チャンバ部上部に取り外し可能な状態で取り付けられ、前記載置台上の型を略密閉状態で収容する第2チャンバ部と、前記保持炉から前記載置台まで延設され、保持炉内と前記砂型のキャビティとを連通させるためのストークと、前記第1チャンバ部内及び第2チャンバ部内を加圧するとともに、当該第2チャンバ部内の方が第1チャンバ部内よりも圧力が小さくなるよう制御可能な加圧手段と、前記第2チャンバ部を移動させて前記第1チャンバ部上部からの取り外し及び取り付けを行う移動手段とを具備した差圧鋳造装置において、前記載置台上には砂型が載置されるとともに、前記移動手段は、前記第2チャンバ部を上方に持ち上げて取り外した後、前記載置台上部から退避させるべく側方に移動させ得ることを特徴とする。
【0008】
請求項2記載の発明は、請求項1記載の差圧鋳造装置において、前記移動手段は、前記第2チャンバ部を上方へ持ち上げる第1駆動手段と、その状態から旋回して当該第2チャンバ部を側方へ移動させる第2駆動手段とを有することを特徴とする。
【0009】
請求項3記載の発明は、請求項1又は請求項2記載の差圧鋳造装置において、前記載置台は、その側縁の略全域から上方へ立設された立設部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【0010】
請求項1の発明によれば、第2チャンバ部を移動させるための移動手段が当該第2チャンバ部を上方に持ち上げて取り外した後、載置台上部から退避させるべく側方に移動させ得るので、砂型を用いて差圧鋳造するものであっても、成形後の砂型の取り外し及び成形前の砂型の取り付けを容易に行わせることができる。
【0011】
請求項2の発明によれば、移動手段が、第1駆動手段にて第2チャンバ部を上方へ持ち上げ、その状態から第2駆動手段にて旋回して当該第2チャンバ部を側方へ移動させるので、より安定した第2チャンバ部の移動を可能とすることができる。
【0012】
請求項3の発明によれば、載置台が、その側縁の略全域から上方へ立設された立設部を有するので、砂型から載置台に脱落した砂、或いは鋳造中の砂型が破損した場合に溢れた溶湯が側縁より外側に漏れてしてしまうのを防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。
本実施形態に係る差圧鋳造装置は、砂型を用いて差圧鋳造し製品としてのアルミ成形品を得るためのものであり、例えば図1及び図2に示すように、鋳造を行うための差圧鋳造装置本体1と、第2チャンバ部を移動させるための移動手段2と、砂型を移載するための移載手段3とから主に構成されている。
【0014】
差圧鋳造装置本体1は、保持炉4(所謂るつぼ)と、第1チャンバ部5と、第2チャンバ部6と、ストーク7と、加圧手段Cとから主に構成されている。保持炉4は、所定容量の溶湯(本実施形態においては溶融状態のアルミ材)を保持しつつ上方が開口した形状とされたもので、第1チャンバ部5内部におけるの底部15の略中央に形成された台部16上に載置されている。
【0015】
第1チャンバ部5は、その上部が蓋部10にて閉塞されて、保持炉4を略密閉状態で収容し得るよう構成されたもので、その内壁には図示しない断熱材等が形成されている。これにより保持炉4内における溶湯の溶融状態を維持できるようになっている。また、第1チャンバ部5の上部には、クラッチドア等から成る閉塞手段12が形成されており、かかる閉塞手段12によるロックを解除することにより、当該上部を開口させて例えば保持炉4に溶湯を補充できるよう構成されている。
【0016】
第2チャンバ部6は、第1チャンバ部5上部に取外し可能な状態で取り付けられ、載置台9上の砂型8を略密閉状態で収容可能なものである。具体的には、第2チャンバ部6は、蓋部10上に対して閉塞手段11(閉塞手段12と同様、例えばクラッチドアから成る)により気密状に係止されることにより、第1チャンバ部5とは画成された収容空間を有するとともに、その収容空間に載置台9が固定されているのである。
【0017】
載置台9は、図4に示すように、同心円状に配置したボルトBにて蓋部10に固定されたものであり、その側縁(周縁)の略全域から上方へ立設された立設部9aが形成されている。これにより、砂型8から載置台9に脱落した砂、或いは鋳造中の砂型8が破損した場合に溢れた溶湯が側縁より外側に漏れてしまうのを防止できる。一方、載置台9上の砂型8は、その内部に製品形状に倣ったキャビティ8aを有するとともに、該キャビティ8aから下方に向かって湯道8bが形成されている。
【0018】
また、蓋部10及び載置台9の略中央には、それぞれ孔部10a及び9b(図4参照)が形成されており、これら孔部10a及び9bにストーク7の上端が固定されている。このストーク7は、保持炉4から載置台9まで上下方向に延設された管状部材から成り、これにより保持炉4内が砂型8の湯道8bを介してキャビティ8aと連通されるようになっている。
【0019】
ところで、第1チャンバ部5及び第2チャンバ部6には、それぞれ内部と外部とを連通する連結管14、13が形成されており、当該連結管13、14は図示しないチューブ状部材または管状部材を介して加圧手段Cと接続されている。かかる加圧手段Cは、第1チャンバ部5及び第2チャンバ部6内を加圧するとともに、砂型8による成形時には、第2チャンバ部6内の方が第1チャンバ部5内よりも圧力が小さくなるよう制御可能なものである。
【0020】
かかる加圧手段Cにて第1チャンバ部5と第2チャンバ部6との間で差圧を生じさせると、保持炉4内の溶湯がストーク7にて上昇し、湯道8bを介してキャビティ8a内に導入されることとなる。そして、その状態を一定時間維持すれば、キャビティ8内の溶湯が冷却固化して製品(アルミニウム成形品)が得られることとなる。このとき、第2チャンバ部6内においては、第1チャンバ部5よりは圧力が小さいものの、所定の圧力が付与されることとなっているので、ピンホールの発生を抑制することができる。
【0021】
その後、第1チャンバ部5と第2チャンバ部6との差圧を解除し、閉塞手段11によるロックを解除して第2チャンバ部6を第1チャンバ部5から取り外せば、砂型8が外部に曝された状態となるので、その砂型8を移載手段3にて吊り上げれば、他の所定位置へ移載することができる。そして、砂型8の砂を取り除けば、内部から所定形状の製品(アルミニウム成形品)を得ることができる。
【0022】
かかる移載手段3は、図1に示すように、床面から立設された柱部22と、該柱部22の上端から差圧鋳造装置本体1の上方まで延びる梁部23と、該梁部23に沿って摺動可能な吊り下げ手段24とから主に構成されている。これにより、1ショットの成形終了後、図示しない駆動源を駆動させて吊り下げ手段24を砂型8上方まで移動させるとともに、連結して吊り下げ、他の所定位置まで移載し得るようになっている。
【0023】
また、次の成形時には、新たな砂型8を吊り下げ手段24にて吊り下げるとともに、当該吊り下げ手段24を載置台9上まで移動させる。その後、砂型8の下面に臨ませた湯道8bの開口が載置台9の孔部9bと合致するよう位置決めし、吊り下げ手段24と砂型8との連結を解くことにより、当該砂型8を載置台9上に載置させる。然るに、取り外されていた第2チャンバ部6を再び第1チャンバ部5上に取り付け、閉塞手段11によりロックすれば、上述した一連の差圧鋳造を行わせることができる。
【0024】
ここで、本実施形態に係る差圧鋳造装置には、第2チャンバ部6を第1チャンバ部5から取り外し及び取り付けが可能な移動手段2が配設されている。この移動手段2は、図1及び図2に示すように、床面から立設された柱部17と、第2チャンバ部6の上端と連結されたアーム部18aを有するとともにシリンダ19(第1駆動手段)及びモータ20(第2駆動手段)の駆動により上下方向へ摺動及び旋回し得る摺動部18とから主に構成されている。
【0025】
具体的には、柱部17の上部には、その軸周りに回転可能な案内部17aが立設されており、この案内部17aに対して上下方向に摺動自在に摺動部18が配設されている。即ち、シリンダ19におけるロッド19aの先端が摺動部18に連結されているため、シリンダ19を駆動してロッド19aを進退動作させると、摺動部18が案内部17aに沿って上昇或いは下降するよう構成されているのである。
【0026】
一方、モータ20は、その出力軸が連動部21と連結されており、当該モータ20を駆動させると当該連動部21が案内部17aと共に回転し得るようになっている。しかして、案内部17aと共に摺動部18も回転し、当該摺動部18から延設されたアーム部18aが第2チャンバ部6を連結した状態にて旋回することとなる。以下に、移動手段2における動作について説明する。
【0027】
1ショットの差圧鋳造が完了して第1チャンバ部5と第2チャンバ部6との間の差圧が解除された後、閉塞手段11のロックを解除する。かかる状態にて、シリンダ19を駆動してそのロッド19aを伸長させて、摺動部18を案内部17aに沿って上昇させれば、アーム部18aと連結した第2チャンバ部6が所定寸法上方に持ち上げられて第1チャンバ部5から取り外される。
【0028】
その後、モータ20を駆動させて連動部21を回転させれば、案内部17a及び摺動部18が柱部17に対して回転するので、当該摺動部18に形成されたアーム部18a及び該アーム部18aに連結された第2チャンバ部6が旋回することとなる。この旋回時、図2に示すように、第2チャンバ部6を、載置台9上部から退避させるべく側方に移動するまで旋回が続けられる。
【0029】
これにより、第2チャンバ部6が載置台9上部から退避されているので、次のショットのための砂型8を移載手段3の吊り下げ手段24にて吊り下げつつ載置台9上方まで容易に移動させることができる。そして、当該砂型8を載置台9上に位置決めしつつ載置させるとともに、吊り下げ手段24を退避させた後、第2チャンバ部6を第1チャンバ部5上に取り付ける。
【0030】
即ち、モータ20を駆動(先とは反対の方向への回転)させた後、シリンダ19を駆動してロッド19aを初期位置まで戻せば、第2チャンバ部6が第1チャンバ部5上に取り付けられることとなるので、閉塞手段11にて両者をロックすれば、次のショットに係る差圧鋳造を行わせることができる。尚、差圧鋳造時には、アーム部18aと第2チャンバ部6との連結は解除された状態となっている。
【0031】
上記の如く本実施形態によれば、第2チャンバ部6を移動させるための移動手段2が当該第2チャンバ部6を上方に持ち上げて取り外した後、載置台9上部から退避させるべく側方に移動させ得るので、砂型8を用いて差圧鋳造するものであっても、成形後の砂型8の取り外し及び成形前の砂型8の取り付けを容易に行わせることができる。また、移動手段2が、シリンダ19(第1駆動手段)にて第2チャンバ部6を上方へ持ち上げ、その状態からモータ20(第2駆動手段)にて旋回して当該第2チャンバ部6を側方へ移動させるので、より安定した第2チャンバ部6の移動を可能とすることができる。
【0032】
以上、本実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば移動手段を以下の構成のものとしてもよい。第2チャンバ部6を上方に持ち上げて第1チャンバ部5から取り外した後、載置台9上部から退避させるべく側方に直線的に移動させる移動手段とすることができる。即ち、載置台9上部から側方までの移動は、本実施形態の如く旋回させるものでもよく、これに代えて直線的に移動させるものであってもよいのである。
【0033】
また、差圧鋳造装置本体1は、第1チャンバ部と第2チャンバ部との間で差圧を生じさせ当該第1チャンバ部内の保持炉から第2チャンバ部内の砂型のキャビティまで溶湯を導入させるものであれば、他の形態のものであってもよい。更に、本実施形態に係るシリンダ19に代えて第2チャンバ部を上方へ持ち上げ得る他の駆動手段、或いはモータ20に代えて第2チャンバ部を旋回させ得る他の駆動手段としてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0034】
載置台上には砂型が載置されるとともに、第2チャンバ部を上方に持ち上げて取り外した後、載置台上部から退避させるべく側方に移動させ得る移動手段を具備した差圧鋳造装置であれば、外観形状が異なるもの或いは他の機能が付加されたもの等にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0035】
【図1】本発明の実施形態に係る差圧鋳造装置を示す側面模式図
【図2】同差圧鋳造装置を示す平面模式図
【図3】同差圧鋳造装置における差圧鋳造装置本体を示す断面模式図
【図4】同差圧鋳造装置における載置台を示す平面図
【図5】図4におけるV−V線断面図
【符号の説明】
【0036】
1 差圧鋳造装置本体
2 移動手段
3 移載手段
4 保持炉
5 第1チャンバ部
6 第2チャンバ部
7 ストーク
8 砂型
8a キャビティ
9 載置台
9a 立設部
10 蓋部
11、12 閉塞手段
13、14 連通管
15 底部
16 台部
17 柱部
18 摺動部
19 シリンダ(第1駆動手段)
20 モータ(第2駆動手段)
21 連動部
22 柱部
23 梁部
24 吊り下げ部
C 加圧手段

【特許請求の範囲】
【請求項1】
所定容量の溶湯を保持し得る保持炉と、
該保持炉を略密閉状態で収容する第1チャンバ部と、
該第1チャンバ部上に配設され、所定のキャビティを有する型を載置可能な載置台と、
前記第1チャンバ部上部に取り外し可能な状態で取り付けられ、前記載置台上の型を略密閉状態で収容する第2チャンバ部と、
前記保持炉から前記載置台まで延設され、保持炉内と前記砂型のキャビティとを連通させるためのストークと、
前記第1チャンバ部内及び第2チャンバ部内を加圧するとともに、当該第2チャンバ部内の方が第1チャンバ部内よりも圧力が小さくなるよう制御可能な加圧手段と、
前記第2チャンバ部を移動させて前記第1チャンバ部上部からの取り外し及び取り付けを行う移動手段と、
を具備した差圧鋳造装置において、
前記載置台上には砂型が載置されるとともに、前記移動手段は、前記第2チャンバ部を上方に持ち上げて取り外した後、前記載置台上部から退避させるべく側方に移動させ得ることを特徴とする差圧鋳造装置。
【請求項2】
前記移動手段は、前記第2チャンバ部を上方へ持ち上げる第1駆動手段と、その状態から旋回して当該第2チャンバ部を側方へ移動させる第2駆動手段とを有することを特徴とする請求項1記載の差圧鋳造装置。
【請求項3】
前記載置台は、その側縁の略全域から上方へ立設された立設部を有することを特徴とする請求項1又は請求項2記載の差圧鋳造装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2007−144447(P2007−144447A)
【公開日】平成19年6月14日(2007.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−340715(P2005−340715)
【出願日】平成17年11月25日(2005.11.25)
【出願人】(597113871)株式会社浅沼技研 (8)