鋳型の穴あけ方法及び穴あけ工具並びに鋳型の穴あけ装置
【課題】鋳型への穴あけを、鋳型の破損を抑制しつつ小さな荷重で実施できること。
【解決手段】中空構造で内側に空気を流す工具流路１９が形成され、外周に、穴あけ工具１５の先端１５Ａから基端１５Ｂへ延びるスリット２１が周方向に複数形成されると共に、これらのスリット２１間に設けられた突出部２２の先端に、内側に傾斜した刃２３が形成された穴あけ工具１５を用意し、この穴あけ工具１５を支持パイプ１３の先端に装着し、これらの穴あけ工具１５及び支持パイプ１３を軸方向に移動させて鋳型１の砂３に突き刺す際に、支持パイプ１３から穴あけ工具の工具流路１９に空気を流し、穴あけ工具１５の刃２３で鋳型１の砂３を穴あけ工具１５の内側に崩し、工具流路１９からスリット２１内に流れる空気の作用で刃２３により崩した砂３を、スリット２１を経て鋳型１の外へ排出しながら鋳型１に穴をあけるものである。
【解決手段】中空構造で内側に空気を流す工具流路１９が形成され、外周に、穴あけ工具１５の先端１５Ａから基端１５Ｂへ延びるスリット２１が周方向に複数形成されると共に、これらのスリット２１間に設けられた突出部２２の先端に、内側に傾斜した刃２３が形成された穴あけ工具１５を用意し、この穴あけ工具１５を支持パイプ１３の先端に装着し、これらの穴あけ工具１５及び支持パイプ１３を軸方向に移動させて鋳型１の砂３に突き刺す際に、支持パイプ１３から穴あけ工具の工具流路１９に空気を流し、穴あけ工具１５の刃２３で鋳型１の砂３を穴あけ工具１５の内側に崩し、工具流路１９からスリット２１内に流れる空気の作用で刃２３により崩した砂３を、スリット２１を経て鋳型１の外へ排出しながら鋳型１に穴をあけるものである。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型（特に砂型）にガス抜き穴などの穴をあける鋳型の穴あけ方法及び穴あけ工具並びに鋳型の穴あけ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳型（砂型）にガス抜き穴などの穴をあける方法は、穴あけピン（ガス抜き針）をシリンダ装置により移動させて押し抜きにより形成するもの（特許文献１参照）と、穴あけドリルを回転させて切削により形成するものとがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１０２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
穴あけピンを押し抜くことにより鋳型にガス抜き穴を形成する方法では、図６（Ｂ）に示すように、穴あけピン１０１を鋳型１０２の砂１０３に挿入したとき、鋳型１０２の体積が変化しないので、この鋳型１０２内の砂１０３に過大な圧縮力Ｐが作用する。このため、穴あけピン１０１が鋳型１０２から抜ける際に、鋳型１０２の抜け際面１０４に圧縮力Ｐが集中して、この抜け際面１０４が破損し、破損砂１０５が落脱してしまう。従って、互いに接近した箇所に穴をあけると、穴どうしが繋がって穴の役目を果たせなくなり、また、湯口近傍に穴をあけたときには湯口が崩れてしまうことがある。
【０００５】
更に、穴あけピン１０１の作用で鋳型１０２の砂１０３に過大な圧縮力Ｐが作用すると、その反作用で穴あけピン１０１が変形しやすくなり、従って小径の穴をあけることが困難になる。
【０００６】
他方、ドリルにより切削して鋳型にガス抜き穴をあける方法では、ドリルへの負荷が高く、ドリルが破損する恐れがあるため、小径の穴を精度よく形成することができない。更に、ドリルを回転させるための回転機構が必要になり、設備が大型化してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、鋳型への穴あけを、鋳型の破損を抑制しつつ小さな荷重で実施できる鋳型の穴あけ方法及び穴あけ工具並びに鋳型の穴あけ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る鋳型の穴あけ方法は、中空構造で内側に流体を流す流路が形成され、外周に、穴あけ工具の先端から基端へ延びるスリットが周方向に複数形成されると共に、これらのスリット間に設けられた突出部の先端に、内側に傾斜した刃が形成された穴あけ工具を用意し、この穴あけ工具をパイプの先端に装着し、これらの穴あけ工具及びパイプを軸方向に移動させて鋳型の砂に突き刺す際に、前記パイプから前記穴あけ工具の前記流路に流体を流し、前記穴あけ工具の前記刃で前記鋳型の砂を前記穴あけ工具の内側に崩し、前記流路から前記スリット内に流れる流体の作用で前記刃により崩した砂を、前記スリットを経て前記鋳型外へ排出しながら前記鋳型に穴をあけることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明に係る鋳型の穴あけ工具は、パイプの先端に装着され、中空構造で内側に流体を流す流路が形成され、外周に、穴あけ工具の先端から基端へ延びるスリットが周方向に複数形成されると共に、これらのスリット間に設けられた突出部の先端に、内側に傾斜した刃が形成され、鋳型に穴をあける際に、前記刃は、穴あけ工具の軸方向への移動時に前記鋳型の砂を穴あけ工具の内側に崩すように作用し、前記スリットは、前記パイプから前記流路を経て流入する流体の作用で、前記刃により崩された砂を前記鋳型外へ排出するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
更に、本発明に係る鋳型の穴あけ装置は、鋳型を載置する定盤と、この定盤の上方に配置され、取付プレートを前記定盤に対して昇降させる昇降手段と、前記取付プレートに垂設された中空形状のパイプと、このパイプに流体を供給する流体供給源と、前記発明における鋳型の穴あけ工具と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る鋳型の穴あけ方法及び穴あけ工具並びに鋳型の穴あけ装置によれば、穴あけ工具の刃が、鋳型の砂を穴あけ工具の内側に崩し、この崩れた砂が、穴あけ工具の流路からスリット内に流れる流体によって鋳型外へ排出されるので、鋳型への穴あけ時に、この鋳型の砂に過大な圧縮力が作用しない。このため、鋳型への穴あけ時に鋳型への負荷を低減でき鋳型の破損を抑制できると共に、穴あけ工具に小さな荷重を作用することで鋳型に穴をあけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る鋳型の穴あけ装置の一実施形態を示す全体構成図。
【図２】図１の穴あけ工具を支持パイプと共に示し、（Ａ）が側断面図、（Ｂ）が図２（Ａ）のＩＩ矢視図。
【図３】図１の穴あけ工具を示し、（Ａ）、（Ｂ）がそれぞれＡ仕様、Ｂ仕様の側面図、（Ｃ）がＣ仕様の側面図及び底面図。
【図４】図１の穴あけ工具を示す斜視図。
【図５】図３における穴あけ工具の形状を仕様毎にまとめた図表。
【図６】（Ａ）は図１の穴あけ工具の作用を、（Ｂ）は従来の穴あけ工具の作用をそれぞれ示す概略側断面図。
【図７】図３の各仕様における穴あけ工具を用いた複数回の実験例において、穴あけ時間を比較して示す図表。
【図８】図３の各仕様における穴あけ工具を用いた複数回の実験例において、形成された穴径を比較して示す図表。
【図９】図３の各仕様における穴あけ工具を用いた複数回の実験例において、穴あけ時間のばらつきを示し、（Ａ）がＡ仕様の場合を、（Ｂ）がＢ仕様の場合を、（Ｃ）がＣ仕様の場合をそれぞれ示すグラフ。
【図１０】図３の各仕様における穴あけ工具の用いた複数回の実験例において、形成された穴径のばらつきを示し、（Ａ）がＡ仕様の場合を、（Ｂ）がＢ仕様の場合を、（Ｃ）がＣ仕様の場合をそれぞれ示すグラフ。
【図１１】図７の穴あけ時間と図８の穴径とにおける平均値と標準偏差を、穴あけ工具の各仕様毎にまとめて示す図表。
【図１２】横軸を穴あけ時間とし、縦軸を穴径として図１１の結果を表わしたグラフ。
【図１３】図１の鋳型の構造を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明に係る鋳型の穴あけ工具の一実施形態を示す全体構成図である。この図１に示す鋳型の穴あけ装置１０は、鋳型１にガス抜き穴９（図１３）などの穴をあける装置であり、定盤１１、昇降手段としてのシリンダ装置１２、支持パイプ１３、流体供給源としてのエアコンプレッサ１４、及び鋳型の穴あけ工具としての穴あけ工具１５を有して構成される。
【００１５】
ここで、図１に示す鋳型１は、図１３に示す上型１Ａまたは下型１Ｂ（本実施形態では上型１Ａ）であり、例えば金枠などの鋳枠２内に砂（鋳物砂）３が充填されて構成される。この鋳型１（上型１Ａ、下型１Ｂ）には、鋳物製品を形作るキャビティ４が形成されると共に、このキャビティ４内へ溶湯５を導くための湯道６が形成される。特に上型１Ａには、湯道６に連通してトリベ５Ａから溶湯５が注がれる湯口７と、初期溶湯や異物をキャビティ４内に留めずに吐き出させるための揚がり８が形成される。
【００１６】
更に上型１Ａには、キャビティ４内の滞留空気や、鋳型１を固めるためのバインダから発生したガスを鋳型１外へ排出するガス抜き穴９が形成されている。このガス抜き穴９は、鋳型１の成形後にキャビティ４側から工具（本実施形態では鋳型の穴あけ装置１０における穴あけ工具１５）を挿入することで形成される。
【００１７】
図１に示すように、鋳型の穴あけ装置１０の定盤１１は、鋳型１を直接または鋳枠２を介して載置するものであり、この定盤１１の上方にシリンダ装置１２が配置される。このシリンダ装置１２は、図示しないピストンロッドの先端に固定された可動プレート１６を進退動作させることで、この可動プレート１６に取り付けられた取付プレート１７を、定盤１１に対して昇降可能とする。この取付プレート１７に支持パイプ１３が、定盤１１に対し直交して垂設される。
【００１８】
支持パイプ１３は、図２（Ａ）に示すように中空形状に構成されて、内側にパイプ流路１８が形成される。また、この支持パイプ１３の先端に穴あけ工具１５がねじ結合されて装着される。更に、支持パイプ１３にはエアコンプレッサ１４が接続され、このエアコンプレッサ１４からパイプ流路１８内へ流体としての空気が供給される。この空気は、パイプ流路１８から穴あけ工具１５へ導かれる。
【００１９】
さて、穴あけ工具１５は、図２〜図４に示すように中空構造に構成され、内側に流体である空気を流す工具流路１９が形成されている。また、この工具流路１９の内面に雌ねじ２０が形成され、この雌ねじ２０が支持パイプ１３の先端の雄ねじ（不図示）に螺装されることで、穴あけ工具１５が支持パイプ１３の先端に装着される。穴あけ工具１５が支持パイプ１３に装着された状態で、工具流路１９は支持パイプ１３のパイプ流路１８に連通する。
【００２０】
穴あけ工具１５の外周には、この穴あけ工具１５の先端１５Ａから基端１５Ｂへ延びるスリット２１が周方向に複数（本実施形態では６つ）形成されると共に、これらのスリット２１間に設けられた突出部２２の先端に刃２３が形成される。これらの刃２３は、図２（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、穴あけ工具１５の内側に傾斜して形成される。そして、これらの刃２３は、鋳型１にガス抜き穴９を形成すべく穴あけ工具１５をその軸Ｏ方向に移動させたときに、鋳型１の砂３を穴あけ工具１５の内側（穴あけ工具１５の軸Ｏ側）へ崩すように作用する。
【００２１】
スリット２１は、図２（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、周方向に隣接する突出部２２の互いに対向する両側面２４により形成される。これらのスリット２１内に、支持パイプ１３のパイプ流路１８から穴あけ工具１５の工具流路１９に導かれた空気が、図６（Ａ）の矢印に示すように流入する。この空気は、スリット２１内を穴あけ工具１５の先端１５Ａから基端１５Ｂへ向かって流れる間に、刃２３により崩された鋳型１の砂３を、スリット２１内に流動させた後、鋳型１外へ排出する。
【００２２】
穴あけ工具１５の外周に設けられた突出部２２は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対して所定のひねり角度θだけ傾斜して形成される。図３（Ａ）に示すＡ仕様の穴あけ工具１５ではθ＝５．５°に設定され、図３（Ｂ）に示すＢ仕様の穴あけ工具１５ではθ＝１３．４°に設定される。これらの傾斜した突出部２２の側面２４は、鋳型１にガス抜き穴９を形成すべく穴あけ工具１５を軸Ｏ方向に沿って移動させたときに、スリット２１内に存在する砂３をスリット２１内に徐々に崩す刃として機能する。また、突出部２２は、図３（Ｃ）に示すＣ仕様の穴あけ工具１５では、この穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対し平行（θ＝０°）に形成されている。
【００２３】
穴あけ工具１５の外周で隣接する突出部２２間に形成されるスリット２１は、突出部２２が軸Ｏ方向に対し傾斜して形成された場合には、同様にして、穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対し突出部２２と同一のひねり角度θで傾斜して設定され、突出部２２が軸Ｏ方向と平行に形成された場合には、同様にして、穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対し平行に設定される。スリット２１が穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対しひねり角度θだけ傾斜した場合には、穴あけ工具１５の工具流路１９からスリット２１内へ流入した空気は、穴あけ工具１５の先端１５Ａから基端１５Ｂへ向かってスリット２１内を旋回して流れる。
【００２４】
また、突出部２２の側面２４は、図２（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、突出部２２の基部２２Ｂが突出部２２の先端面２２Ａよりも幅が狭くなるように、先端面２２Ａの側縁αから基部２２Ｂ側に傾斜して形成される。これにより、側面２４が刃として機能する場合（図３（Ａ）の仕様Ａ、図３（Ｂ）の仕様Ｂ）にも、刃として機能しない場合（図３（Ｃ）のＣ仕様）にも、スリット２１内の砂３の外側（穴あけ工具１５の横断面の径方向外側）の砂３が崩されることが抑制される。
【００２５】
ここで、Ａ仕様、Ｂ仕様及びＣ仕様の各穴あけ工具１５の形状を図５に示す。図５中の「外径」は、穴あけ工具１５における対向する突出部２２の先端面２２Ａ間寸法であり、「軸長」は穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に沿う長さである。また、「ひねり角度」は、前述の突出部２２及びスリット２１における穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対するひねり角度θであり、「切り込み数」はスリット２１の数である。更に、「切り込み幅」は、スリット２１の幅Ｗ（図２（Ｂ）、図３（Ｃ））であり、「空気吹き込み面積」は、穴あけ工具１５の工具流路１９における流路面積である。また、「排砂面積」は、各スリット２１の面積の総和である。尚、これらの穴あけ工具１５は、例えば工具鋼ＳＫＤ６１で構成されている。
【００２６】
次に、鋳型の穴あけ装置１０の作用を説明する。
図１に示す支持パイプ１３の先端に穴あけ工具１５が装着された鋳型の穴あけ装置１０の定盤１１に鋳枠２を接触させることで、キャリッジ４を上方に向けて鋳型１（上型１Ａ）を定盤１１に載置する。次に、シリンダ装置１２を作動させて取付プレート１７を下降させ、支持パイプ１３及び穴あけ工具１５を軸方向に下降させて、穴あけ工具１５を鋳型１の砂３に突き刺す。少なくとも支持パイプ１３及び穴あけ工具１５を下降させる際にエアコンプレッサ１４を作動させ、図６（Ａ）に示すように、支持パイプ１３のパイプ流路１８を経て穴あけ工具１５の工具流路１９へ空気を供給する。
【００２７】
これにより、穴あけ工具１５の刃２３が鋳型１の砂３を穴あけ工具１５の内側に崩し、工具流路１９からスリット２１内に流れる空気の作用で、刃２３により崩された砂３を、スリット２１を通して鋳型１外へ排出させる。Ａ仕様（図３（Ａ））及びＢ仕様（図３（Ｂ）の穴あけ工具１５では、この穴あけ工具１５が下降する際に、突出部２２の側面２４が刃として機能して、スリット２１内の砂３を徐々に崩す。この砂は、刃２３により崩された砂３と共に、空気の作用でスリット２１を通って鋳型１外へ排出される。このようにして、鋳型１にガス抜き穴９を形成する。
【００２８】
次に、Ａ仕様とＢ仕様とＣ仕様の各穴あけ工具１５の特性（穴あけ時間、形成した穴径）について、図７〜図１２を用いて比較する。
【００２９】
穴あけ時間を比較する実験例も、穴径を比較する実験例も共に３２回行われ、各実験例での穴あけ工具１５は図５に示す仕様の工具が使用された。また、このとき、エアコンプレッサ１４から穴あけ工具１５へ供給される空気圧は０．３ＭＰａ、シリンダ装置１２が穴あけ工具１５をその軸Ｏ方向に沿って移動させる力は２７．４ｋＮであり、また、鋳型１の厚さは２８０ｍｍである。
【００３０】
図７に示すように、穴あけ時間を比較するために３２回行われた実験例での平均穴あけ時間は、Ａ仕様の穴あけ工具１５が４．２秒で、他の仕様の穴あけ工具１５よりも短い。また、穴あけ時間の標準偏差も、Ａ仕様の穴あけ工具１０が０．９で、他の仕様の穴あけ工具１５よりも小さい。この標準偏差が表す穴あけ時間のばらつきは、図９に示すグラフからも判定できる。
【００３１】
つまり、図７に示す穴あけ時間のデータのうち、３．０秒以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合には２個）と、３．０秒を越え３．５秒以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合は９個）と、３．５秒を越え４．０秒以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合には３個）と、４．０秒を越え４．５秒以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合は７個）と、以下同様に０．５秒毎に設定した範囲での実験例の数とを各仕様についてグラフ化すると、図９に示すようになる。この図９から、穴あけ時間のばらつきは、Ａ仕様の穴あけ工具１５が最も小さく優れていることが判る。
【００３２】
図８に示すように、穴径を比較するために３２回行われた実験例での平均穴径は、Ａ仕様の穴あけ工具１５が約１０．５ｍｍで、Ｂ仕様及びＣ仕様の穴あけ工具１５よりも小さい。また、穴径の標準偏差も、Ａ仕様の穴あけ工具１５が約０．１２で、他の仕様の穴あけ工具１５よりも小さい。この標準偏差が表す穴径のばらつきは、図１０に示すグラフからも判定できる。
【００３３】
つまり、図８に示す穴径のデータのうち、１０ｍｍを越え１０．２ｍｍ以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合は１個）と、１０．２ｍｍを越え１０．４ｍｍ以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合は６個）と、１０．４ｍｍを越え１０．６ｍｍ以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合は２３個）と、以下同様に０．２ｍｍ毎に設定した範囲の実験例の数とを各仕様についてグラフ化すると、図１０に示すようになる。この図１０から、形成した穴径のばらつきは、Ａ仕様の穴あけ工具１５が最も小さく優れていることが判る。
【００３４】
図７に示す穴あけ時間の平均値及び標準偏差と、図８に示す穴径の平均値及び標準偏差とを、各仕様の穴あけ工具１５についてまとめたものを図１１に示す。図１２は、横軸に穴あけ時間を、縦軸に穴径をとり、図１１の穴あけ時間と穴径を各仕様毎にプロットしたものである。この図１２からも、穴あけ時間及び穴径においてＡ仕様の穴あけ工具１５が最適な形状であることが判る。
【００３５】
以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（４）を奏する。
【００３６】
（１）穴あけ工具１５の刃２３が、図６（Ａ）に示すように、鋳型１の砂３を穴あけ工具１５の内側に崩し、この崩れた砂３が、穴あけ工具１５の工具流路１９からスリット２１内に流れる空気によって鋳型１外へ排出されるので、鋳型１にガス抜き穴９を形成するときに、この鋳型１の砂３に過大な圧縮力が作用しない。このため、鋳型１の穴あけ時に鋳型１の負荷を低減でき、鋳型の破損、特に穴あけ工具１５の抜き際面２５での破損を防止できる。更に、鋳型１の穴あけ時に鋳型１に過大な圧縮力が作用しないので、穴あけ工具１５に小さな荷重を作用することで鋳型１にガス抜き穴９を形成でき、穴あけ工具１５及び支持パイプ１３の破損を防止できる。これらの結果、小径のガス抜き穴９を鋳型１に多数形成することが可能になる。
【００３７】
尚、鋳型１の破損については、例えば図６（Ｂ）に示す穴あけピン１０１による穴径では、穴あけピン１０１の抜け際面１０４に、直径約１００ｍｍで深さ約３０ｍｍの砂崩れが（破損砂１０５）が穴の近傍に発生したが、本実施形態の特にＡ仕様の穴あけ工具１５を使用した場合には、鋳型１の抜け際面２５に、直径約３０ｍｍで深さ約１０ｍｍの砂崩れが穴近傍に生じた程度であった。
【００３８】
（２）図３に示すように、穴あけ工具１５における突出部２２及びスリット２１が穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対して所定のひねり角度θ（θ＝５．５°、θ＝１３．４°）で形成されたので、穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に沿う移動時に、スリット２１内に存在する鋳型１の砂３を、突出部２２の側面２４によって徐々に崩すことができると共に、スリット２１内を流れる空気が旋回流になって砂３の排出性能が向上する。これらの結果、特にＡ仕様及びＢ仕様の穴あけ工具１５を用いた場合には、鋳型１の穴あけを精度良く実施できる。
【００３９】
特に、穴あけ工具１５における突出部２２及びスリット２１のひねり角度θがθ＝５．５°の場合には、スリット２１内を流れる空気による排砂性能がより一層向上するので、鋳型１の穴あけをより一層高精度に実施できる。
【００４０】
（３）図２（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、穴あけ工具１５における突出部２２の側面２４が、突出部２２の先端面２２Ａの側縁αから吐出部２２の基部２２Ｂ側へ傾斜して形成されたので、スリット２１内の砂３の外側の砂３が崩されることを防止でき、形成される穴（ガス抜き穴９）が大径化することを防止できる。この観点からも、鋳型１の穴あけ精度の向上を実現できる。
【００４１】
（４）穴あけ工具１５は、支持パイプ１３を介してシリンダ装置１２（図１）により軸Ｏ方向に移動されるものであり、回転されるものではないので、穴あけ工具１５を回転させる機構が不要になり、鋳型の穴あけ装置１０の設備をコンパクト化できる。
【００４２】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。例えば、本実施の形態は、穴あけ工具１５のスリット２１内に流す流体が空気の場合を述べたが、空気以外の他の気体、または水などの液体であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 鋳型
３ 砂
９ ガス抜き穴
１０ 鋳型の穴あけ装置
１１ 定盤
１２ シリンダ装置（昇降手段）
１３ 支持パイプ
１４ エアコンプレッサ（流体供給源）
１５ 穴あけ工具
１５Ａ 先端
１５Ｂ 基端
１７ 取付プレート
１８ パイプ流路
１９ 工具流路
２１ スリット
２２ 突出部
２２Ａ 先端面
２２Ｂ 基部
２３ 刃
２４ 側面
Ｏ 穴あけ工具の軸
θ ひねり角度
α 側縁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳型（特に砂型）にガス抜き穴などの穴をあける鋳型の穴あけ方法及び穴あけ工具並びに鋳型の穴あけ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳型（砂型）にガス抜き穴などの穴をあける方法は、穴あけピン（ガス抜き針）をシリンダ装置により移動させて押し抜きにより形成するもの（特許文献１参照）と、穴あけドリルを回転させて切削により形成するものとがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−１０２８４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
穴あけピンを押し抜くことにより鋳型にガス抜き穴を形成する方法では、図６（Ｂ）に示すように、穴あけピン１０１を鋳型１０２の砂１０３に挿入したとき、鋳型１０２の体積が変化しないので、この鋳型１０２内の砂１０３に過大な圧縮力Ｐが作用する。このため、穴あけピン１０１が鋳型１０２から抜ける際に、鋳型１０２の抜け際面１０４に圧縮力Ｐが集中して、この抜け際面１０４が破損し、破損砂１０５が落脱してしまう。従って、互いに接近した箇所に穴をあけると、穴どうしが繋がって穴の役目を果たせなくなり、また、湯口近傍に穴をあけたときには湯口が崩れてしまうことがある。
【０００５】
更に、穴あけピン１０１の作用で鋳型１０２の砂１０３に過大な圧縮力Ｐが作用すると、その反作用で穴あけピン１０１が変形しやすくなり、従って小径の穴をあけることが困難になる。
【０００６】
他方、ドリルにより切削して鋳型にガス抜き穴をあける方法では、ドリルへの負荷が高く、ドリルが破損する恐れがあるため、小径の穴を精度よく形成することができない。更に、ドリルを回転させるための回転機構が必要になり、設備が大型化してしまう。
【０００７】
本発明の目的は、上述の事情を考慮してなされたものであり、鋳型への穴あけを、鋳型の破損を抑制しつつ小さな荷重で実施できる鋳型の穴あけ方法及び穴あけ工具並びに鋳型の穴あけ装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係る鋳型の穴あけ方法は、中空構造で内側に流体を流す流路が形成され、外周に、穴あけ工具の先端から基端へ延びるスリットが周方向に複数形成されると共に、これらのスリット間に設けられた突出部の先端に、内側に傾斜した刃が形成された穴あけ工具を用意し、この穴あけ工具をパイプの先端に装着し、これらの穴あけ工具及びパイプを軸方向に移動させて鋳型の砂に突き刺す際に、前記パイプから前記穴あけ工具の前記流路に流体を流し、前記穴あけ工具の前記刃で前記鋳型の砂を前記穴あけ工具の内側に崩し、前記流路から前記スリット内に流れる流体の作用で前記刃により崩した砂を、前記スリットを経て前記鋳型外へ排出しながら前記鋳型に穴をあけることを特徴とするものである。
【０００９】
また、本発明に係る鋳型の穴あけ工具は、パイプの先端に装着され、中空構造で内側に流体を流す流路が形成され、外周に、穴あけ工具の先端から基端へ延びるスリットが周方向に複数形成されると共に、これらのスリット間に設けられた突出部の先端に、内側に傾斜した刃が形成され、鋳型に穴をあける際に、前記刃は、穴あけ工具の軸方向への移動時に前記鋳型の砂を穴あけ工具の内側に崩すように作用し、前記スリットは、前記パイプから前記流路を経て流入する流体の作用で、前記刃により崩された砂を前記鋳型外へ排出するよう構成されたことを特徴とするものである。
【００１０】
更に、本発明に係る鋳型の穴あけ装置は、鋳型を載置する定盤と、この定盤の上方に配置され、取付プレートを前記定盤に対して昇降させる昇降手段と、前記取付プレートに垂設された中空形状のパイプと、このパイプに流体を供給する流体供給源と、前記発明における鋳型の穴あけ工具と、を有することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る鋳型の穴あけ方法及び穴あけ工具並びに鋳型の穴あけ装置によれば、穴あけ工具の刃が、鋳型の砂を穴あけ工具の内側に崩し、この崩れた砂が、穴あけ工具の流路からスリット内に流れる流体によって鋳型外へ排出されるので、鋳型への穴あけ時に、この鋳型の砂に過大な圧縮力が作用しない。このため、鋳型への穴あけ時に鋳型への負荷を低減でき鋳型の破損を抑制できると共に、穴あけ工具に小さな荷重を作用することで鋳型に穴をあけることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る鋳型の穴あけ装置の一実施形態を示す全体構成図。
【図２】図１の穴あけ工具を支持パイプと共に示し、（Ａ）が側断面図、（Ｂ）が図２（Ａ）のＩＩ矢視図。
【図３】図１の穴あけ工具を示し、（Ａ）、（Ｂ）がそれぞれＡ仕様、Ｂ仕様の側面図、（Ｃ）がＣ仕様の側面図及び底面図。
【図４】図１の穴あけ工具を示す斜視図。
【図５】図３における穴あけ工具の形状を仕様毎にまとめた図表。
【図６】（Ａ）は図１の穴あけ工具の作用を、（Ｂ）は従来の穴あけ工具の作用をそれぞれ示す概略側断面図。
【図７】図３の各仕様における穴あけ工具を用いた複数回の実験例において、穴あけ時間を比較して示す図表。
【図８】図３の各仕様における穴あけ工具を用いた複数回の実験例において、形成された穴径を比較して示す図表。
【図９】図３の各仕様における穴あけ工具を用いた複数回の実験例において、穴あけ時間のばらつきを示し、（Ａ）がＡ仕様の場合を、（Ｂ）がＢ仕様の場合を、（Ｃ）がＣ仕様の場合をそれぞれ示すグラフ。
【図１０】図３の各仕様における穴あけ工具の用いた複数回の実験例において、形成された穴径のばらつきを示し、（Ａ）がＡ仕様の場合を、（Ｂ）がＢ仕様の場合を、（Ｃ）がＣ仕様の場合をそれぞれ示すグラフ。
【図１１】図７の穴あけ時間と図８の穴径とにおける平均値と標準偏差を、穴あけ工具の各仕様毎にまとめて示す図表。
【図１２】横軸を穴あけ時間とし、縦軸を穴径として図１１の結果を表わしたグラフ。
【図１３】図１の鋳型の構造を示す縦断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための実施形態を図面に基づき説明する。但し、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではない。
【００１４】
図１は、本発明に係る鋳型の穴あけ工具の一実施形態を示す全体構成図である。この図１に示す鋳型の穴あけ装置１０は、鋳型１にガス抜き穴９（図１３）などの穴をあける装置であり、定盤１１、昇降手段としてのシリンダ装置１２、支持パイプ１３、流体供給源としてのエアコンプレッサ１４、及び鋳型の穴あけ工具としての穴あけ工具１５を有して構成される。
【００１５】
ここで、図１に示す鋳型１は、図１３に示す上型１Ａまたは下型１Ｂ（本実施形態では上型１Ａ）であり、例えば金枠などの鋳枠２内に砂（鋳物砂）３が充填されて構成される。この鋳型１（上型１Ａ、下型１Ｂ）には、鋳物製品を形作るキャビティ４が形成されると共に、このキャビティ４内へ溶湯５を導くための湯道６が形成される。特に上型１Ａには、湯道６に連通してトリベ５Ａから溶湯５が注がれる湯口７と、初期溶湯や異物をキャビティ４内に留めずに吐き出させるための揚がり８が形成される。
【００１６】
更に上型１Ａには、キャビティ４内の滞留空気や、鋳型１を固めるためのバインダから発生したガスを鋳型１外へ排出するガス抜き穴９が形成されている。このガス抜き穴９は、鋳型１の成形後にキャビティ４側から工具（本実施形態では鋳型の穴あけ装置１０における穴あけ工具１５）を挿入することで形成される。
【００１７】
図１に示すように、鋳型の穴あけ装置１０の定盤１１は、鋳型１を直接または鋳枠２を介して載置するものであり、この定盤１１の上方にシリンダ装置１２が配置される。このシリンダ装置１２は、図示しないピストンロッドの先端に固定された可動プレート１６を進退動作させることで、この可動プレート１６に取り付けられた取付プレート１７を、定盤１１に対して昇降可能とする。この取付プレート１７に支持パイプ１３が、定盤１１に対し直交して垂設される。
【００１８】
支持パイプ１３は、図２（Ａ）に示すように中空形状に構成されて、内側にパイプ流路１８が形成される。また、この支持パイプ１３の先端に穴あけ工具１５がねじ結合されて装着される。更に、支持パイプ１３にはエアコンプレッサ１４が接続され、このエアコンプレッサ１４からパイプ流路１８内へ流体としての空気が供給される。この空気は、パイプ流路１８から穴あけ工具１５へ導かれる。
【００１９】
さて、穴あけ工具１５は、図２〜図４に示すように中空構造に構成され、内側に流体である空気を流す工具流路１９が形成されている。また、この工具流路１９の内面に雌ねじ２０が形成され、この雌ねじ２０が支持パイプ１３の先端の雄ねじ（不図示）に螺装されることで、穴あけ工具１５が支持パイプ１３の先端に装着される。穴あけ工具１５が支持パイプ１３に装着された状態で、工具流路１９は支持パイプ１３のパイプ流路１８に連通する。
【００２０】
穴あけ工具１５の外周には、この穴あけ工具１５の先端１５Ａから基端１５Ｂへ延びるスリット２１が周方向に複数（本実施形態では６つ）形成されると共に、これらのスリット２１間に設けられた突出部２２の先端に刃２３が形成される。これらの刃２３は、図２（Ａ）及び図６（Ａ）に示すように、穴あけ工具１５の内側に傾斜して形成される。そして、これらの刃２３は、鋳型１にガス抜き穴９を形成すべく穴あけ工具１５をその軸Ｏ方向に移動させたときに、鋳型１の砂３を穴あけ工具１５の内側（穴あけ工具１５の軸Ｏ側）へ崩すように作用する。
【００２１】
スリット２１は、図２（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、周方向に隣接する突出部２２の互いに対向する両側面２４により形成される。これらのスリット２１内に、支持パイプ１３のパイプ流路１８から穴あけ工具１５の工具流路１９に導かれた空気が、図６（Ａ）の矢印に示すように流入する。この空気は、スリット２１内を穴あけ工具１５の先端１５Ａから基端１５Ｂへ向かって流れる間に、刃２３により崩された鋳型１の砂３を、スリット２１内に流動させた後、鋳型１外へ排出する。
【００２２】
穴あけ工具１５の外周に設けられた突出部２２は、図３（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対して所定のひねり角度θだけ傾斜して形成される。図３（Ａ）に示すＡ仕様の穴あけ工具１５ではθ＝５．５°に設定され、図３（Ｂ）に示すＢ仕様の穴あけ工具１５ではθ＝１３．４°に設定される。これらの傾斜した突出部２２の側面２４は、鋳型１にガス抜き穴９を形成すべく穴あけ工具１５を軸Ｏ方向に沿って移動させたときに、スリット２１内に存在する砂３をスリット２１内に徐々に崩す刃として機能する。また、突出部２２は、図３（Ｃ）に示すＣ仕様の穴あけ工具１５では、この穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対し平行（θ＝０°）に形成されている。
【００２３】
穴あけ工具１５の外周で隣接する突出部２２間に形成されるスリット２１は、突出部２２が軸Ｏ方向に対し傾斜して形成された場合には、同様にして、穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対し突出部２２と同一のひねり角度θで傾斜して設定され、突出部２２が軸Ｏ方向と平行に形成された場合には、同様にして、穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対し平行に設定される。スリット２１が穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対しひねり角度θだけ傾斜した場合には、穴あけ工具１５の工具流路１９からスリット２１内へ流入した空気は、穴あけ工具１５の先端１５Ａから基端１５Ｂへ向かってスリット２１内を旋回して流れる。
【００２４】
また、突出部２２の側面２４は、図２（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、突出部２２の基部２２Ｂが突出部２２の先端面２２Ａよりも幅が狭くなるように、先端面２２Ａの側縁αから基部２２Ｂ側に傾斜して形成される。これにより、側面２４が刃として機能する場合（図３（Ａ）の仕様Ａ、図３（Ｂ）の仕様Ｂ）にも、刃として機能しない場合（図３（Ｃ）のＣ仕様）にも、スリット２１内の砂３の外側（穴あけ工具１５の横断面の径方向外側）の砂３が崩されることが抑制される。
【００２５】
ここで、Ａ仕様、Ｂ仕様及びＣ仕様の各穴あけ工具１５の形状を図５に示す。図５中の「外径」は、穴あけ工具１５における対向する突出部２２の先端面２２Ａ間寸法であり、「軸長」は穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に沿う長さである。また、「ひねり角度」は、前述の突出部２２及びスリット２１における穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対するひねり角度θであり、「切り込み数」はスリット２１の数である。更に、「切り込み幅」は、スリット２１の幅Ｗ（図２（Ｂ）、図３（Ｃ））であり、「空気吹き込み面積」は、穴あけ工具１５の工具流路１９における流路面積である。また、「排砂面積」は、各スリット２１の面積の総和である。尚、これらの穴あけ工具１５は、例えば工具鋼ＳＫＤ６１で構成されている。
【００２６】
次に、鋳型の穴あけ装置１０の作用を説明する。
図１に示す支持パイプ１３の先端に穴あけ工具１５が装着された鋳型の穴あけ装置１０の定盤１１に鋳枠２を接触させることで、キャリッジ４を上方に向けて鋳型１（上型１Ａ）を定盤１１に載置する。次に、シリンダ装置１２を作動させて取付プレート１７を下降させ、支持パイプ１３及び穴あけ工具１５を軸方向に下降させて、穴あけ工具１５を鋳型１の砂３に突き刺す。少なくとも支持パイプ１３及び穴あけ工具１５を下降させる際にエアコンプレッサ１４を作動させ、図６（Ａ）に示すように、支持パイプ１３のパイプ流路１８を経て穴あけ工具１５の工具流路１９へ空気を供給する。
【００２７】
これにより、穴あけ工具１５の刃２３が鋳型１の砂３を穴あけ工具１５の内側に崩し、工具流路１９からスリット２１内に流れる空気の作用で、刃２３により崩された砂３を、スリット２１を通して鋳型１外へ排出させる。Ａ仕様（図３（Ａ））及びＢ仕様（図３（Ｂ）の穴あけ工具１５では、この穴あけ工具１５が下降する際に、突出部２２の側面２４が刃として機能して、スリット２１内の砂３を徐々に崩す。この砂は、刃２３により崩された砂３と共に、空気の作用でスリット２１を通って鋳型１外へ排出される。このようにして、鋳型１にガス抜き穴９を形成する。
【００２８】
次に、Ａ仕様とＢ仕様とＣ仕様の各穴あけ工具１５の特性（穴あけ時間、形成した穴径）について、図７〜図１２を用いて比較する。
【００２９】
穴あけ時間を比較する実験例も、穴径を比較する実験例も共に３２回行われ、各実験例での穴あけ工具１５は図５に示す仕様の工具が使用された。また、このとき、エアコンプレッサ１４から穴あけ工具１５へ供給される空気圧は０．３ＭＰａ、シリンダ装置１２が穴あけ工具１５をその軸Ｏ方向に沿って移動させる力は２７．４ｋＮであり、また、鋳型１の厚さは２８０ｍｍである。
【００３０】
図７に示すように、穴あけ時間を比較するために３２回行われた実験例での平均穴あけ時間は、Ａ仕様の穴あけ工具１５が４．２秒で、他の仕様の穴あけ工具１５よりも短い。また、穴あけ時間の標準偏差も、Ａ仕様の穴あけ工具１０が０．９で、他の仕様の穴あけ工具１５よりも小さい。この標準偏差が表す穴あけ時間のばらつきは、図９に示すグラフからも判定できる。
【００３１】
つまり、図７に示す穴あけ時間のデータのうち、３．０秒以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合には２個）と、３．０秒を越え３．５秒以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合は９個）と、３．５秒を越え４．０秒以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合には３個）と、４．０秒を越え４．５秒以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合は７個）と、以下同様に０．５秒毎に設定した範囲での実験例の数とを各仕様についてグラフ化すると、図９に示すようになる。この図９から、穴あけ時間のばらつきは、Ａ仕様の穴あけ工具１５が最も小さく優れていることが判る。
【００３２】
図８に示すように、穴径を比較するために３２回行われた実験例での平均穴径は、Ａ仕様の穴あけ工具１５が約１０．５ｍｍで、Ｂ仕様及びＣ仕様の穴あけ工具１５よりも小さい。また、穴径の標準偏差も、Ａ仕様の穴あけ工具１５が約０．１２で、他の仕様の穴あけ工具１５よりも小さい。この標準偏差が表す穴径のばらつきは、図１０に示すグラフからも判定できる。
【００３３】
つまり、図８に示す穴径のデータのうち、１０ｍｍを越え１０．２ｍｍ以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合は１個）と、１０．２ｍｍを越え１０．４ｍｍ以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合は６個）と、１０．４ｍｍを越え１０．６ｍｍ以下の範囲の実験例の数（例えばＡ仕様の場合は２３個）と、以下同様に０．２ｍｍ毎に設定した範囲の実験例の数とを各仕様についてグラフ化すると、図１０に示すようになる。この図１０から、形成した穴径のばらつきは、Ａ仕様の穴あけ工具１５が最も小さく優れていることが判る。
【００３４】
図７に示す穴あけ時間の平均値及び標準偏差と、図８に示す穴径の平均値及び標準偏差とを、各仕様の穴あけ工具１５についてまとめたものを図１１に示す。図１２は、横軸に穴あけ時間を、縦軸に穴径をとり、図１１の穴あけ時間と穴径を各仕様毎にプロットしたものである。この図１２からも、穴あけ時間及び穴径においてＡ仕様の穴あけ工具１５が最適な形状であることが判る。
【００３５】
以上のように構成されたことから、本実施の形態によれば、次の効果（１）〜（４）を奏する。
【００３６】
（１）穴あけ工具１５の刃２３が、図６（Ａ）に示すように、鋳型１の砂３を穴あけ工具１５の内側に崩し、この崩れた砂３が、穴あけ工具１５の工具流路１９からスリット２１内に流れる空気によって鋳型１外へ排出されるので、鋳型１にガス抜き穴９を形成するときに、この鋳型１の砂３に過大な圧縮力が作用しない。このため、鋳型１の穴あけ時に鋳型１の負荷を低減でき、鋳型の破損、特に穴あけ工具１５の抜き際面２５での破損を防止できる。更に、鋳型１の穴あけ時に鋳型１に過大な圧縮力が作用しないので、穴あけ工具１５に小さな荷重を作用することで鋳型１にガス抜き穴９を形成でき、穴あけ工具１５及び支持パイプ１３の破損を防止できる。これらの結果、小径のガス抜き穴９を鋳型１に多数形成することが可能になる。
【００３７】
尚、鋳型１の破損については、例えば図６（Ｂ）に示す穴あけピン１０１による穴径では、穴あけピン１０１の抜け際面１０４に、直径約１００ｍｍで深さ約３０ｍｍの砂崩れが（破損砂１０５）が穴の近傍に発生したが、本実施形態の特にＡ仕様の穴あけ工具１５を使用した場合には、鋳型１の抜け際面２５に、直径約３０ｍｍで深さ約１０ｍｍの砂崩れが穴近傍に生じた程度であった。
【００３８】
（２）図３に示すように、穴あけ工具１５における突出部２２及びスリット２１が穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に対して所定のひねり角度θ（θ＝５．５°、θ＝１３．４°）で形成されたので、穴あけ工具１５の軸Ｏ方向に沿う移動時に、スリット２１内に存在する鋳型１の砂３を、突出部２２の側面２４によって徐々に崩すことができると共に、スリット２１内を流れる空気が旋回流になって砂３の排出性能が向上する。これらの結果、特にＡ仕様及びＢ仕様の穴あけ工具１５を用いた場合には、鋳型１の穴あけを精度良く実施できる。
【００３９】
特に、穴あけ工具１５における突出部２２及びスリット２１のひねり角度θがθ＝５．５°の場合には、スリット２１内を流れる空気による排砂性能がより一層向上するので、鋳型１の穴あけをより一層高精度に実施できる。
【００４０】
（３）図２（Ｂ）及び図３（Ｃ）に示すように、穴あけ工具１５における突出部２２の側面２４が、突出部２２の先端面２２Ａの側縁αから吐出部２２の基部２２Ｂ側へ傾斜して形成されたので、スリット２１内の砂３の外側の砂３が崩されることを防止でき、形成される穴（ガス抜き穴９）が大径化することを防止できる。この観点からも、鋳型１の穴あけ精度の向上を実現できる。
【００４１】
（４）穴あけ工具１５は、支持パイプ１３を介してシリンダ装置１２（図１）により軸Ｏ方向に移動されるものであり、回転されるものではないので、穴あけ工具１５を回転させる機構が不要になり、鋳型の穴あけ装置１０の設備をコンパクト化できる。
【００４２】
以上、本発明を上記実施の形態に基づいて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々変形することができる。例えば、本実施の形態は、穴あけ工具１５のスリット２１内に流す流体が空気の場合を述べたが、空気以外の他の気体、または水などの液体であってもよい。
【符号の説明】
【００４３】
１ 鋳型
３ 砂
９ ガス抜き穴
１０ 鋳型の穴あけ装置
１１ 定盤
１２ シリンダ装置（昇降手段）
１３ 支持パイプ
１４ エアコンプレッサ（流体供給源）
１５ 穴あけ工具
１５Ａ 先端
１５Ｂ 基端
１７ 取付プレート
１８ パイプ流路
１９ 工具流路
２１ スリット
２２ 突出部
２２Ａ 先端面
２２Ｂ 基部
２３ 刃
２４ 側面
Ｏ 穴あけ工具の軸
θ ひねり角度
α 側縁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
中空構造で内側に流体を流す流路が形成され、外周に、穴あけ工具の先端から基端へ延びるスリットが周方向に複数形成されると共に、これらのスリット間に設けられた突出部の先端に、内側に傾斜した刃が形成された穴あけ工具を用意し、
この穴あけ工具をパイプの先端に装着し、
これらの穴あけ工具及びパイプを軸方向に移動させて鋳型の砂に突き刺す際に、前記パイプから前記穴あけ工具の前記流路に流体を流し、
前記穴あけ工具の前記刃で前記鋳型の砂を前記穴あけ工具の内側に崩し、前記流路から前記スリット内に流れる流体の作用で前記刃により崩した砂を、前記スリットを経て前記鋳型外へ排出しながら前記鋳型に穴をあけることを特徴とする鋳型の穴あけ方法。
【請求項２】
前記鋳型の穴がガス抜き穴であることを特徴とする請求項１に記載の鋳型の穴あけ方法。
【請求項３】
パイプの先端に装着され、中空構造で内側に流体を流す流路が形成され、外周に、穴あけ工具の先端から基端へ延びるスリットが周方向に複数形成されると共に、これらのスリット間に設けられた突出部の先端に、内側に傾斜した刃が形成され、
鋳型に穴をあける際に、前記刃は、穴あけ工具の軸方向への移動時に前記鋳型の砂を穴あけ工具の内側に崩すように作用し、前記スリットは、前記パイプから前記流路を経て流入する流体の作用で、前記刃により崩された砂を前記鋳型外へ排出するよう構成されたことを特徴とする鋳型の穴あけ工具。
【請求項４】
前記突出部は、穴あけ工具の軸方向に対し所定角度傾斜して形成されて、スリットを形成する側面が鋳型の砂をスリット内に崩す刃として機能するよう構成されたことを特徴とする請求項３に記載の鋳型の穴あけ工具。
【請求項５】
前記突出部におけるスリットを形成する側面は、前記突出部の先端面の側縁から前記突出部の基部側へ傾斜して形成されたことを特徴とする請求項３に記載の鋳型の穴あけ工具。
【請求項６】
前記流体が空気であることを特徴とする請求項３に記載の鋳型の穴あけ工具。
【請求項７】
前記鋳型の穴がガス抜き穴であることを特徴とする請求項３に記載の鋳型の穴あけ工具。
【請求項８】
鋳型を載置する定盤と、
この定盤の上方に配置され、取付プレートを前記定盤に対して昇降させる昇降手段と、
前記取付プレートに垂設された中空形状のパイプと、
このパイプに流体を供給する流体供給源と、
請求項３乃至７のいずれか１項に記載の鋳型の穴あけ工具と、を有することを特徴とする鋳型の穴あけ装置。
【請求項１】
中空構造で内側に流体を流す流路が形成され、外周に、穴あけ工具の先端から基端へ延びるスリットが周方向に複数形成されると共に、これらのスリット間に設けられた突出部の先端に、内側に傾斜した刃が形成された穴あけ工具を用意し、
この穴あけ工具をパイプの先端に装着し、
これらの穴あけ工具及びパイプを軸方向に移動させて鋳型の砂に突き刺す際に、前記パイプから前記穴あけ工具の前記流路に流体を流し、
前記穴あけ工具の前記刃で前記鋳型の砂を前記穴あけ工具の内側に崩し、前記流路から前記スリット内に流れる流体の作用で前記刃により崩した砂を、前記スリットを経て前記鋳型外へ排出しながら前記鋳型に穴をあけることを特徴とする鋳型の穴あけ方法。
【請求項２】
前記鋳型の穴がガス抜き穴であることを特徴とする請求項１に記載の鋳型の穴あけ方法。
【請求項３】
パイプの先端に装着され、中空構造で内側に流体を流す流路が形成され、外周に、穴あけ工具の先端から基端へ延びるスリットが周方向に複数形成されると共に、これらのスリット間に設けられた突出部の先端に、内側に傾斜した刃が形成され、
鋳型に穴をあける際に、前記刃は、穴あけ工具の軸方向への移動時に前記鋳型の砂を穴あけ工具の内側に崩すように作用し、前記スリットは、前記パイプから前記流路を経て流入する流体の作用で、前記刃により崩された砂を前記鋳型外へ排出するよう構成されたことを特徴とする鋳型の穴あけ工具。
【請求項４】
前記突出部は、穴あけ工具の軸方向に対し所定角度傾斜して形成されて、スリットを形成する側面が鋳型の砂をスリット内に崩す刃として機能するよう構成されたことを特徴とする請求項３に記載の鋳型の穴あけ工具。
【請求項５】
前記突出部におけるスリットを形成する側面は、前記突出部の先端面の側縁から前記突出部の基部側へ傾斜して形成されたことを特徴とする請求項３に記載の鋳型の穴あけ工具。
【請求項６】
前記流体が空気であることを特徴とする請求項３に記載の鋳型の穴あけ工具。
【請求項７】
前記鋳型の穴がガス抜き穴であることを特徴とする請求項３に記載の鋳型の穴あけ工具。
【請求項８】
鋳型を載置する定盤と、
この定盤の上方に配置され、取付プレートを前記定盤に対して昇降させる昇降手段と、
前記取付プレートに垂設された中空形状のパイプと、
このパイプに流体を供給する流体供給源と、
請求項３乃至７のいずれか１項に記載の鋳型の穴あけ工具と、を有することを特徴とする鋳型の穴あけ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１２−１１５８４９（Ｐ２０１２−１１５８４９Ａ）
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２６５６７０（Ｐ２０１０−２６５６７０）
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年６月２１日（２０１２．６．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２９日（２０１０．１１．２９）
【出願人】（０００００２０８２）スズキ株式会社 (3,196)
【Ｆターム（参考）】
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