鋳抜きピン
【課題】鋳造用金型より鋳造製品を離型する際の、該鋳造製品に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止した鋳抜きピンを提供する。
【解決手段】鋳造用金型５０に形成され該鋳造用金型５０の外部とキャビティ５２内部とを連通する取付孔に挿設される鋳抜きピンであって、前記取付孔（本体孔部）は、キャビティ５２側へ向かって縮径するテーパー形状に形成され、前記鋳抜きピン１は、前記取付孔（本体孔部）のテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有し、前記取付孔（本体孔部）と嵌合する挿着部２ａと、前記挿着部から前記キャビティ側へ向かって延出し、前記キャビティ内へ突出する先端部２ｂとを備える。
【解決手段】鋳造用金型５０に形成され該鋳造用金型５０の外部とキャビティ５２内部とを連通する取付孔に挿設される鋳抜きピンであって、前記取付孔（本体孔部）は、キャビティ５２側へ向かって縮径するテーパー形状に形成され、前記鋳抜きピン１は、前記取付孔（本体孔部）のテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有し、前記取付孔（本体孔部）と嵌合する挿着部２ａと、前記挿着部から前記キャビティ側へ向かって延出し、前記キャビティ内へ突出する先端部２ｂとを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造用金型に備えられる鋳抜きピンの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ボルト孔などを有する鋳造製品の鋳造においては、該ボルト孔の下孔を予め形成しておくために、鋳抜きピンが用いられる。前記鋳抜きピンは、棒状の本体部と、該本体部の一方の端部において該本体部に比べて拡径して形成される係止部とを有して構成され、前記本体部の他方の端部は、前記下孔の内径寸法と同程度の外径寸法に形成されている。
前記鋳抜きピンは、本体部の他方の端部（以下、「先端部」と記す）が鋳造用金型のキャビティ内に突出した状態となるように、前記金型に挿入されて装着される。そして、鋳抜きピンが装着された鋳造用金型のキャビティ内に溶融金属が充填され、その後、該溶融金属が凝固することで、予め下孔が形成された鋳造製品が鋳造されるのである。
【０００３】
ところで、このような鋳抜きピンを備える鋳造用金型において、突発的に起こり得る故障原因の一つとして、鋳抜きピンの破損や折損が挙げられる。そして、このような鋳抜きピンの破損や折損などの発生要因としては、主に以下に示す二つの要因が考えられる。
先ず、第一の要因としては、キャビティ内の溶融金属の凝固収縮が考えられる。
即ち、鋳造用金型に挿設された鋳抜きピンは、その先端部を除く大部分を鋳造用金型によって堅固に固定保持される一方、前記先端部は、その周囲を溶融金属によって包まれることとなる。そして、前記溶融金属が徐々に冷却されて凝固収縮すると、鋳抜きピンの先端部は、前記溶融金属の収縮方向に応じた方向に押圧されることとなる。
その結果、鋳抜きピンの先端部近傍には曲げ応力が発生し、該鋳抜きピンの破損や折損などが引き起こされるのである。
【０００４】
次に、第二の要因としては、鋳造製品の離型の際に、該鋳造製品に加えられる離型力（鋳造用金型のキャビティ面より鋳造製品を引き離す力。以下同じ。）が考えられる。
即ち、鋳抜きピンの先端部は、周囲の溶融金属の凝固収縮によって、鋳造製品と堅固に嵌合された状態となっている。また、前記鋳抜きピンは、前記係止部が鋳造用金型と係止するで、鋳造用金型による軸心方向への支持が行われている。
このように、鋳抜きピンが嵌合される鋳造製品は、鋳抜きピンの軸心方向に離型されるため、その離型力は鋳抜きピンの軸心方向、且つキャビティ側に向かう大きな引張力となって該鋳抜きピンに作用される。すると、鋳抜きピンの係止部には、鋳抜きピンの軸心方向、且つキャビティと対向する側に向かう大きな反力が作用される。
つまり、鋳抜きピンの係止部において、本体部側の端面には大きな引張応力が発生し、該鋳抜きピンの破損や折損などが引き起こされるのである。
【０００５】
なお、鋳抜きピンの破損や折損などの発生要因が、前述した第一の要因、および第二の要因の何れによるものかについては、主に、鋳抜きピンの形状や、キャビティ内における鋳抜きピンの配置場所などによって決定付けられる。
【０００６】
そこで、このような鋳抜きピンの破損や折損などを防止し、鋳造用金型に起こり得る突発的な故障原因を低減するために、従来から様々な構成からなる鋳抜きピンが提案されている（例えば、「特許文献１」乃至「特許文献３」を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第２５０１４１０号公報
【特許文献２】特開平１０−５８１１１号公報
【特許文献３】特開２０００−１９０３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記「特許文献１」乃至「特許文献３」によって示される鋳抜きピンは、何れも先端部近傍の形状に工夫をこらすことにより、鋳造用金型に嵌合される本体部に対して、前記先端部を任意の方向に撓ますことが可能な構成となっている。
よって、このような鋳抜きピンであれば、破損や折損などを防止し、鋳造用金型に起こり得る突発的な故障原因を低減することも可能であるとも思われる。
しかし、前記「特許文献１」乃至「特許文献３」によって示される技術は、何れも前述した第一の要因を解決するための技術であり、前述した第二の要因を解決するための技術については、確立されていなかった。
【０００９】
そこで、本発明者らは、前述した第二の要因を解決するために鋭意検討を繰り返し、本発明を完成させるに至ったのである。
即ち、本発明は、鋳造用金型より鋳造製品を離型する際の、該鋳造製品に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止した鋳抜きピン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】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１においては、鋳造用金型に形成され該鋳造用金型の外部とキャビティ内部とを連通する取付孔に挿設される鋳抜きピンであって、前記取付孔は、キャビティ側へ向かって縮径するテーパー形状に形成され、前記鋳抜きピンは、前記取付孔のテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有し、前記取付孔と嵌合する挿着部と、前記挿着部から前記キャビティ側へ向かって延出し、前記キャビティ内へ突出する先端部とを備えるものである。
【００１２】
請求項２においては、請求項１に記載の鋳抜きピンであって、前記取付孔は、前記鋳造用金型に貫設される筒状部材の内周部によって構成されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明における鋳抜きピンによれば、鋳造用金型より鋳造製品を離型する際の、該鋳造製品に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例に係る鋳抜きピンの全体的な構成を示した斜視図。
【図２】鋳抜きピンの使用状態を示した図であり、（ａ）は本実施例の鋳抜きピンについて示した概略図、（ｂ）は従来の鋳抜きピンについて示した概略図。
【図３】別実施例における鋳抜きピンの使用状態を示した概略図。
【図４】鋳造製品の離型の際において、鋳抜きピンに生じる応力の分布を示した図であり、（ａ）は本実施例の鋳抜きピンについて示した斜視図、（ｂ）は従来の鋳抜きピンについて示した斜視図。
【図５】従来の鋳抜きピンの全体的な構成を示した斜視図。
【図６】従来の鋳抜きピンが挿入された状態を示した鋳造用金型の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
［鋳抜きピン１］
先ず、本発明を具現化する鋳抜きピン１の構成について、図１、図２、図５および図６を用いて説明する。
なお、便宜上、図１、図２、図５および図６の上下方向は、鋳抜きピン１、或いは鋳抜きピン１００の上下方向を示すものとして規定し、以下の説明を行う。
【００１７】
鋳抜きピン１は、ボルト孔などを有する鋳造製品５１（図２（ａ）を参照）に対して、該ボルト孔の下孔５１ａを予め形成しておくために、鋳造用金型５０に挿設されるものである。
なお、以下の説明において、鋳抜きピン１は鋳造用金型５０に直接挿設されることとしているが、これに限定されるものではない。即ち、鋳抜きピン１は、例えば、鋳造用金型５０に備えられる入子などに挿入されることによって、鋳造用金型５０に挿設されることとしてもよい。
【００１８】
図１に示すように、鋳抜きピン１は、主に丸棒状の本体部２、および該本体部２の一方の端部に配設される大径部３などを有して構成される。
前記本体部２は、一方の端部側から他方の端部に向かって徐々に縮径するように形成される挿着部２ａと、該挿着部２ａの縮径側端部より、該挿着部２ａと同軸上に延出する先端部２ｂとを有して構成される。つまり、挿着部２ａの外周面は、先端部２ｂに向かって徐々に縮径するテーパー面に形成される。
【００１９】
ここで、挿着部２ａは、後述する取付孔５０Ａ（図２（ａ）を参照）の本体孔部５０ａの深さ寸法と同程度の長さ寸法を有して形成される。また、先端部２ｂは、下孔５１ａの内形形状と同様の外形形状を有しており、該下孔５１ａの抜き勾配に応じたテーパー形状に形成されている。
即ち、先端部２ｂは先端側に向かって縮径するテーパー形状に形成されている。
【００２０】
大径部３は短柱形状からなり、本体部２と同軸上に配設されつつ、該本体部２と一体的に形成される。また、大径部３は、挿着部２ａの拡径側端部の外径寸法に比べて、大きな外径寸法を有して形成される。
【００２１】
一方、図２（ａ）に示すように、鋳造用金型５０には、該鋳造用金型５０の外部（図２（ａ）における下側。以下同じ。）と、キャビティ５２の内部（図２（ａ）における上側。以下同じ。）とを連通する取付孔５０Ａが形成されている。
【００２２】
前記取付孔５０Ａは、その内周面が鋳造用金型５０の外部側からキャビティ５２側に向かって徐々に縮径するテーパー面に形成される本体孔部５０ａを有して構成される。
取付孔５０Ａにおけるテーパー面の勾配と、本体部２における挿着部２ａのテーパー面の勾配とは同程度に構成されている。つまり、挿着部２ａは、取付孔５０Ａのテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有している。
これにより、鋳抜きピン１を取付孔５０Ａに挿入して、取付孔５０Ａと挿着部２ａとが嵌合した際には、挿着部２ａの外周面と取付孔５０Ａの内周面とが広範囲にわたって当接することとなる。
また、本体孔部５０ａにおける、キャビティ５２側端部と反対側の端部には、本体孔部５０ａと同軸上に配設される大径穴部５０ｂが形成される。
【００２３】
前記大径穴部５０ｂは、鋳抜きピン１の大径部３の外径寸法に比べて、やや大きな内径寸法を有して形成されるとともに、前記大径部３の長さ寸法に比べて、やや深い深さ寸法を有して形成される。そして、後述するように、取付孔５０Ａを介して、鋳抜きピン１を鋳造用金型５０に挿設した状態において、大径部３は、大径穴部５０ｂに完全に埋没されるようになっている。
なお、大径穴部５０ｂは、本発明の構成要素として特に必要なものではなく、本体孔部５０ａのみをもって取付孔５０Ａを構成してもよい。
【００２４】
このような構成からなる取付孔５０Ａを介して、鋳抜きピン１は鋳造用金型５０に挿設される。
即ち、鋳抜きピン１は、先端部２ｂをキャビティ５２側に向けつつ、鋳造用金型５０の外部より、取付孔５０Ａ内に挿入される。その後、挿着部２ａの外周面が本体孔部５０ａの内周面に密接されることで、鋳抜きピン１は取付孔５０Ａに嵌合され、鋳造用金型５０に挿設される。
換言すれば、鋳抜きピン１は、取付孔５０Ａ（より具体的には、本体孔部５０ａ）の内周面に沿った形状に形成される挿着部２ａを有し、該挿着部２ａが本体孔部５０ａと嵌合されることで、鋳造用金型５０に対して堅固に挿設されるのである。
【００２５】
そして、取付孔５０Ａを介して、鋳抜きピン１を鋳造用金型５０に挿設した状態において、先端部２ｂはキャビティ５２面より突出されるとともに、大径部３の本体部２側の端面３ａと、大径穴部５０ｂの底面５０ｃとの間には、隙間が生じるようになっている。
【００２６】
このような構成を有することで、鋳抜きピン１は、従来の鋳抜きピン１０１（図５を参照）に比べて、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の、該鋳造製品５１に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができるようになっている。
【００２７】
即ち、図５に示すように、従来の鋳抜きピン１０１は、主に丸棒状の本体部１０２、および該本体部１０２の一方の端部に配設される係止部１０３などを有して構成される。
ここで、係止部１０３は鋳抜きピン１の大径部３と同様に形成される一方、本体部１０２は鋳抜きピン１の本体部２と異なる形状を有する。
【００２８】
より具体的には、本体部１０２は、断面積を変化させることなく同一径で軸心方向に向かって延出する挿着部１０２ａと、該挿着部１０２ａの延出端部よりさらに同軸上に延出する先端部１０２ｂとを有して構成される。
なお、先端部１０２ｂは鋳抜きピン１の先端部２ｂと同様に形成される。
即ち、先端部１０２ｂは先端側に向かって縮径するテーパー形状に形成されている。
【００２９】
ここで、挿着部１０２ａは、後述する取付孔１５０Ａ（図２（ｂ）を参照）の本体孔部１５０ａの深さ寸法と略同程度の長さ寸法を有して形成される。また、先端部１０２ｂは、後述する下孔１５１ａの内形形状と同様の外形形状を有しており、該下孔１５１ａの抜き勾配に応じたテーパー形状に形成されている。
【００３０】
一方、図６に示すように、鋳造用金型１５０には、該鋳造用金型１５０の外部（図６における下側。以下同じ。）と、キャビティ１５２の内部（図６における上側。以下同じ。）とを連通する取付孔１５０Ａが形成されている。
【００３１】
前記取付孔１５０Ａは、本体部１０２の挿着部１０２ａの外径寸法に比べてやや大きな内径寸法を有しつつ、キャビティ１５２側に向かって延出して形成される本体孔部１５０ａと、該本体孔部１５０ａの、キャビティ１５２と対向する側の端部において、該本体孔部１５０ａと同軸上に形成される係止穴部１５０ｂとを有して構成される。
【００３２】
前記係止穴部１５０ｂは、前述した鋳造用金型５０に形成される取付孔５０Ａの大径穴部５０ｂと同様に形成される。
【００３３】
このような構成からなる取付孔１５０Ａを介して、鋳抜きピン１０１は鋳造用金型１５０に挿設される。
即ち、鋳抜きピン１０１は、先端部１０２ｂをキャビティ１５２側に向けつつ、鋳造用金型１５０の外部より取付孔１５０Ａ内に挿入される。すると、鋳抜きピン１０１の先端部１０２ｂは、本体孔部１５０ａを貫通し、キャビティ１５２内に突出する。
【００３４】
そして、取付孔１５０Ａを介して、鋳抜きピン１０１を鋳造用金型１５０に挿設した状態において、前述のごとく先端部１０２ｂがキャビティ１５２面より突出されるとともに、係止部１０３の本体部１０２側の端面１０３ａと、係止穴部１５０ｂの底面１５０ｄとが互いに当接されるようになっている。
また、挿着部１０２ａの外周面と本体孔部１５０ａの内周面との間、および係止部１０３の外周面と係止穴部１５０ｂの内周面との間には、それぞれ隙間が生じるようになっている。
【００３５】
このような構成からなる従来の鋳抜きピン１０１においては、鋳造用金型１５０より鋳造製品１５１（図２（ｂ）を参照）を離型する際の、該鋳造製品１５１に加わる離型力の影響を受けやすく、破損や折損の発生を防止することが困難であった。
【００３６】
即ち、図２（ｂ）に示すように、鋳抜きピン１０１の先端部１０２ｂは、鋳造製品１５１の下孔１５１ａと堅固に嵌合された状態にあるところ、鋳抜きピン１０１の軸心方向に沿って、鋳造製品１５１を離型すると、離型力は鋳抜きピン１０１の軸心方向、且つキャビティ１５２側に向かって発生する大きな引張力Ｐ２となって、鋳抜きピン１０１に作用される。
【００３７】
ここで、前述したように、挿着部１０２ａの外周面と本体孔部１５０ａの内周面との間、および係止部１０３の外周面と係止穴部１５０ｂの内周面との間には、それぞれ隙間が設けられており、係止部１０３は係止穴部１５０ｂの底面１５０ｄと係止しているため、引張力Ｐ２の反力は、全て係止部１０３に作用することとなる。つまり、鋳抜きピン１０１にかかる、軸心方向におけるキャビティ１５２側への引張力を、全て係止部１０３で受けることになる。
このように、係止部１０３の端面１０３ａには、引張力Ｐ２の反力として、鋳抜きピン１０１の軸心方向、且つ鋳造用金型１５０の外部側に向かって発生する大きな外力が加わることとなる。
【００３８】
その結果、鋳抜きピン１０１において、本体部１０２と係止部１０３との境界部（より詳しくは、係止部１０３の端面１０３ａ）には大きな引張応力Ｐｂが発生し、該鋳抜きピン１０１の破損や折損などが引き起こされるのである。
【００３９】
このような従来の鋳抜きピン１０１に対して、本実施例における鋳抜きピン１は、前述したように、挿着部１０２ａ外周面が本体孔部５０ａの内周面に当接されるとともに、大径部３の本体部２側の端面３ａと、大径穴部５０ｂの底面５０ｃとには、隙間が生じるようになっている。
【００４０】
また、鋳抜きピン１の挿着部２ａは、先端部２ｂに向かって徐々に縮径するテーパー形状を有するとともに、鋳造用金型５０の本体孔部５０ａも同様のテーパー形状を有しており、鋳造製品５１は、鋳抜きピン１の軸心方向、且つキャビティ５２側（即ち、鋳抜きピン１の先端部２ｂ側）に向かって離型される。
換言すれば、鋳抜きピン１の本体部２および鋳造用金型５０の本体孔部５０ａは、鋳造製品５１の離型方向に向かって徐々に縮径するテーパー形状を有して形成される。
【００４１】
よって、図２（ａ）に示すように、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の離型力は、鋳抜きピン１の軸心方向、且つキャビティ５２側に向かって発生する大きな引張力Ｐ１となって鋳抜きピン１に作用されるところ、引張力Ｐ１は、鋳造用金型５０の本体孔部５０ａの内周面に全体的に当接し、挿着部２ａの外周面全体にわたって作用することとなる。
つまり、引張力Ｐ１の反力としての、鋳抜きピン１の軸心方向、且つ鋳造用金型５０の外部側に向かって発生する外力は、挿着部２ａの外周面全体にわたって加わることとなる。
【００４２】
従って、前記外力は本体部２の外周面全体に渡って分散されることとなり、前記外力によって発生する、鋳抜きピン１に生じる引張応力Ｐａの値は、従来の鋳抜きピン１０１に発生する引張応力Ｐｂの値に比べて小さくなる。
従って、鋳抜きピン１は、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の、該鋳造製品５１に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができるのである。
【００４３】
［鋳抜きピン２０１（別実施例）］
次に、本発明を具現化する鋳抜きピン２０１（別実施例）の構成について、図３を用いて説明する。
なお、便宜上、図３の上下方向は、鋳抜きピン２００の上下方向を示すものとして規定し、以下の説明を行う。
【００４４】
別実施例における鋳抜きピン２０１は、前述した鋳抜きピン１と同等な形状を有する一方、ブッシング２１０を介して鋳造用金型２５０に挿設される点において、前記鋳抜きピン１と相異する。
【００４５】
即ち、鋳造用金型２５０には、該鋳造用金型２５０の外部（図３における下側。以下同じ。）と、キャビティ２５２側（図３における上側。以下同じ。）とを連通する取付孔２５０Ａが形成されている。
【００４６】
前記取付孔２５０Ａは、断面積を変化させることなく同一径で軸心方向に向かって延出する本体孔部２５０ａと、該本体孔部２５０ａにおけるキャビティ２５２側とは反対側の端部において、該本体孔部２５０ａと同軸上に形成される係止穴部２５０ｂとを有して構成される。
なお、係止穴部２５０ｂは、鋳抜きピン２０１の大径部２０３、および後述するブッシング２１０の縁部２１０ｂの外形寸法に比べてやや大きな内径寸法を有して形成される。
【００４７】
一方、ブッシング２１０は中空部材から形成され、その外径寸法は本体孔部２５０ａの内径寸法と同程度に形成されるとともに、その長さ寸法は鋳抜きピン２０１の挿着部２０２ａの長さ寸法と同程度に形成される。
また、ブッシング２１０の内周面２１０ａは、挿着部２０２ａの外周面に沿った形状に形成される。即ち、内周面２１０ａは、テーパー形状に形成される挿着部２０２ａの外周面と同等の勾配を有したテーパー面に形成される。
そして、ブッシング２１０の外周面において、内周面２１０ａの拡径側端部には、縁部２１０ｂが形成される。
【００４８】
このような構成からなるブッシング２１０を、鋳造用金型２５０の取付孔２５０Ａに挿嵌し、さらに該ブッシング２１０に鋳抜きピン２０１を挿嵌することで、該鋳抜きピン２０１は、鋳造用金型２５０に挿設される。
【００４９】
即ち、ブッシング２１０は、縁部２１０ｂと対向する側の端部をキャビティ２５２側に向けつつ、鋳造用金型２５０の外部より取付孔２５０Ａ内に挿入される。
そして、縁部２１０ｂが係止穴部２５０ｂの底面２５０ｃと当接されることで、鋳造用金型２５０に対するブッシング２１０の挿入位置は規定され、本体孔部２５０ａの内周面にブッシング２１０の外周面が嵌合することで、該ブッシング２１０は鋳造用金型２５０に挿設される。
【００５０】
こうして、取付孔２５０Ａを介して、鋳造用金型２５０に挿設されたブッシング２１０の内周部（内周面２１０ａによって囲まれた空間部。以下同じ。）に、鋳抜きピン２０１は挿設される。
即ち、鋳抜きピン２０１は、先端部２０２ｂをキャビティ２５２側に向けつつ、鋳造用金型２５０の外部より、ブッシング２１０の内周部に挿入される。その後、挿着部２０２ａの外周面がブッシング２１０の内周面２１０ａに全体的に密接されることで、鋳抜きピン１は該ブッシング２１０の内周部と嵌合され、鋳造用金型２５０に挿設される。
【００５１】
このような構成からなるブッシング２１０を有することで、鋳抜きピン２０１は、前述した鋳抜きピン１と同様に、鋳造用金型２５０より鋳造製品２５１を離型する際の、該鋳造製品２５１に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができるようになっている。
【００５２】
また、鋳抜きピン２０１の本体部２０２の外周面に沿って形成される、テーパー形状の貫通孔の穿孔については、高度な加工技術を必要とするところ、前記貫通孔は鋳造用金型２５０に比べて遥かに小型の別部品であるブッシング２１０に穿孔することとしている。
従って、前記貫通孔を穿孔する作業者にとってみれば、加工部品（ブッシング２１０）を扱いやすく、前記貫通孔を容易に加工することができるのである。
【００５３】
［実証データ］
次に、本実施例における鋳抜きピン１（２０１）と、従来の鋳抜きピン１０１とに対して、本発明者らが行った応力解析の実証データについて、図４を用いて説明する。
なお、便宜上、図４の上下方向は、鋳抜きピン１（１０１・２０１）の上下方向を示すものとして規定し、以下の説明を行う。
【００５４】
先ず、図４（ａ）は、鋳造用金型５０（２５０）より鋳造製品５１（２５１）を離型する際において、鋳抜きピン１（２０１）の表面上に加えられる応力の大小の分布を、該鋳抜きピン１（２０１）に着色される色の濃淡度合いによって示した図である。
即ち、本図上の応力スケール１０によって示されるように、鋳抜きピン１（２０１）の表面上に加えられる応力は、着色される色の濃度が濃い領域ほど小さく、着色される色の濃度が薄い領域ほど大きいことが明示されている。
【００５５】
本図によれば、鋳抜きピン１（２０１）の本体部２（２０２）において、先端部２ｂ（２０２ｂ）の一部は濃度の薄い色によって着色されているものの、その他の領域、即ち、本体部２（２０２）の先端部２ｂ（２０２ｂ）を除く領域、および大径部３（２０３）の全領域については、濃度の濃い色によって着色されている。
【００５６】
このようなことから、本実施例における鋳抜きピン１（２０１）において、鋳造用金型５０（２５０）より鋳造製品５１（２５１）を離型する際に発生する応力は、前記鋳抜きピン１（２０１）の本体部２（２０２）の表面上に効果的に分散され低減されていることが分かる。
【００５７】
一方、図４（ｂ）は、鋳造用金型１５０より鋳造製品１５１を離型する際において、鋳抜きピン１０１の表面上に加えられる応力の大小の分布を、該鋳抜きピン１０１に着色される色の濃淡度合いによって示した図である。
【００５８】
本図によれば、鋳抜きピン１０１の本体部１０２において、先端部１０２ｂの一部は濃度の濃い色によって着色されているものの、その他の領域、即ち、本体部１０２の先端部１０２ｂを除く領域、および係止部１０３の端面１０３ａについては、濃度の薄い色によって着色されている。
【００５９】
このようなことから、従来の鋳抜きピン１０１において、鋳造用金型１５０より鋳造製品１５１を離型する際に発生する応力は、本体部１０２の略全領域、および係止部１０３の端面１０３ａの表面上に、低減されることなく大きな値を有して作用されていることが分かる。
【００６０】
以上のように、本実施例における鋳抜きピン１は、鋳造用金型５０に形成され該鋳造用金型５０の外部とキャビティ５２内部とを連通する取付孔５０Ａに挿設される鋳抜きピン１であって、前記取付孔５０Ａ（より詳しくは、取付孔５０Ａの本体孔部５０ａ）は、キャビティ５２側へ向かって縮径するテーパー形状に形成され、前記鋳抜きピン１は、前記取付孔５０Ａ（本体孔部５０ａ）のテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有し、前記取付孔５０Ａ（本体孔部５０ａ）と嵌合する挿着部２ａと、前記挿着部２ａから前記キャビティ５２側へ向かって延出し、前記キャビティ５２内へ突出する先端部２ｂとを備えることとしている。
【００６１】
また、鋳造用金型５０における、取付孔５０Ａへの鋳抜きピン１の挿設構造は、鋳造用金型５０に、鋳造用金型５０の外部とキャビティ５２内部とを連通する取付孔５０Ａを形成し、前記取付孔５０Ａ（より詳しくは、取付孔５０Ａの本体孔部５０ａ）は、キャビティ５２側へ向かって縮径するテーパー形状に形成され、前記取付孔５０Ａ（本体孔部５０ａ）に挿設される鋳抜きピン１は、前記取付孔５０Ａ（本体孔部５０ａ）のテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有し、前記取付孔５０Ａ（本体孔部５０ａ）と嵌合する挿着部２ａと、前記挿着部２ａから前記キャビティ５２側へ向かって延出し、前記キャビティ５２内へ突出する先端部２ｂとを備えるものである。
【００６２】
このような構成を有することで、本実施例における鋳抜きピン１によれば、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の、該鋳造製品５１に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができる。
【００６３】
即ち、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の離型力の反力（引張応力Ｐａ）は、全て挿着部２ａの外周面全体に作用し分散されるため、従来の鋳抜きピン１０１に発生する引張応力Ｐｂの値に比べて小さくなる。
従って、鋳抜きピン１は、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の、該鋳造製品５１に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができるのである。
【００６４】
また、別実施例における鋳抜きピン２０１においては、挿着部２０１ａと嵌合される取付孔が、前記鋳造用金型２５０に貫設されるブッシング（筒状部材）２１０の内周部（内周面２１０ａによって囲まれた空間部）によって構成されることとしている。
【００６５】
このような構成を有することで、鋳抜きピン２０１の本体部２０２の外周面に沿って形成される貫通孔を穿孔する作業者にとってみれば、加工部品（ブッシング２１０）を扱いやすく、前記貫通孔を容易に加工することができるのである。
【符号の説明】
【００６６】
５２ キャビティ
５０Ａ 取付孔
５０ 鋳造用金型
１ 鋳抜きピン
２ 本体部
５０ａ 本体孔部５０ａ
２ａ 挿着部
２ｂ 先端部
２５０ 鋳造用金型
２１０ ブッシング
２１０ａ 内周部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造用金型に備えられる鋳抜きピンの技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ボルト孔などを有する鋳造製品の鋳造においては、該ボルト孔の下孔を予め形成しておくために、鋳抜きピンが用いられる。前記鋳抜きピンは、棒状の本体部と、該本体部の一方の端部において該本体部に比べて拡径して形成される係止部とを有して構成され、前記本体部の他方の端部は、前記下孔の内径寸法と同程度の外径寸法に形成されている。
前記鋳抜きピンは、本体部の他方の端部（以下、「先端部」と記す）が鋳造用金型のキャビティ内に突出した状態となるように、前記金型に挿入されて装着される。そして、鋳抜きピンが装着された鋳造用金型のキャビティ内に溶融金属が充填され、その後、該溶融金属が凝固することで、予め下孔が形成された鋳造製品が鋳造されるのである。
【０００３】
ところで、このような鋳抜きピンを備える鋳造用金型において、突発的に起こり得る故障原因の一つとして、鋳抜きピンの破損や折損が挙げられる。そして、このような鋳抜きピンの破損や折損などの発生要因としては、主に以下に示す二つの要因が考えられる。
先ず、第一の要因としては、キャビティ内の溶融金属の凝固収縮が考えられる。
即ち、鋳造用金型に挿設された鋳抜きピンは、その先端部を除く大部分を鋳造用金型によって堅固に固定保持される一方、前記先端部は、その周囲を溶融金属によって包まれることとなる。そして、前記溶融金属が徐々に冷却されて凝固収縮すると、鋳抜きピンの先端部は、前記溶融金属の収縮方向に応じた方向に押圧されることとなる。
その結果、鋳抜きピンの先端部近傍には曲げ応力が発生し、該鋳抜きピンの破損や折損などが引き起こされるのである。
【０００４】
次に、第二の要因としては、鋳造製品の離型の際に、該鋳造製品に加えられる離型力（鋳造用金型のキャビティ面より鋳造製品を引き離す力。以下同じ。）が考えられる。
即ち、鋳抜きピンの先端部は、周囲の溶融金属の凝固収縮によって、鋳造製品と堅固に嵌合された状態となっている。また、前記鋳抜きピンは、前記係止部が鋳造用金型と係止するで、鋳造用金型による軸心方向への支持が行われている。
このように、鋳抜きピンが嵌合される鋳造製品は、鋳抜きピンの軸心方向に離型されるため、その離型力は鋳抜きピンの軸心方向、且つキャビティ側に向かう大きな引張力となって該鋳抜きピンに作用される。すると、鋳抜きピンの係止部には、鋳抜きピンの軸心方向、且つキャビティと対向する側に向かう大きな反力が作用される。
つまり、鋳抜きピンの係止部において、本体部側の端面には大きな引張応力が発生し、該鋳抜きピンの破損や折損などが引き起こされるのである。
【０００５】
なお、鋳抜きピンの破損や折損などの発生要因が、前述した第一の要因、および第二の要因の何れによるものかについては、主に、鋳抜きピンの形状や、キャビティ内における鋳抜きピンの配置場所などによって決定付けられる。
【０００６】
そこで、このような鋳抜きピンの破損や折損などを防止し、鋳造用金型に起こり得る突発的な故障原因を低減するために、従来から様々な構成からなる鋳抜きピンが提案されている（例えば、「特許文献１」乃至「特許文献３」を参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実用新案登録第２５０１４１０号公報
【特許文献２】特開平１０−５８１１１号公報
【特許文献３】特開２０００−１９０３３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
前記「特許文献１」乃至「特許文献３」によって示される鋳抜きピンは、何れも先端部近傍の形状に工夫をこらすことにより、鋳造用金型に嵌合される本体部に対して、前記先端部を任意の方向に撓ますことが可能な構成となっている。
よって、このような鋳抜きピンであれば、破損や折損などを防止し、鋳造用金型に起こり得る突発的な故障原因を低減することも可能であるとも思われる。
しかし、前記「特許文献１」乃至「特許文献３」によって示される技術は、何れも前述した第一の要因を解決するための技術であり、前述した第二の要因を解決するための技術については、確立されていなかった。
【０００９】
そこで、本発明者らは、前述した第二の要因を解決するために鋭意検討を繰り返し、本発明を完成させるに至ったのである。
即ち、本発明は、鋳造用金型より鋳造製品を離型する際の、該鋳造製品に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止した鋳抜きピン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】
【００１０】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１１】
即ち、請求項１においては、鋳造用金型に形成され該鋳造用金型の外部とキャビティ内部とを連通する取付孔に挿設される鋳抜きピンであって、前記取付孔は、キャビティ側へ向かって縮径するテーパー形状に形成され、前記鋳抜きピンは、前記取付孔のテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有し、前記取付孔と嵌合する挿着部と、前記挿着部から前記キャビティ側へ向かって延出し、前記キャビティ内へ突出する先端部とを備えるものである。
【００１２】
請求項２においては、請求項１に記載の鋳抜きピンであって、前記取付孔は、前記鋳造用金型に貫設される筒状部材の内周部によって構成されるものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
即ち、本発明における鋳抜きピンによれば、鋳造用金型より鋳造製品を離型する際の、該鋳造製品に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施例に係る鋳抜きピンの全体的な構成を示した斜視図。
【図２】鋳抜きピンの使用状態を示した図であり、（ａ）は本実施例の鋳抜きピンについて示した概略図、（ｂ）は従来の鋳抜きピンについて示した概略図。
【図３】別実施例における鋳抜きピンの使用状態を示した概略図。
【図４】鋳造製品の離型の際において、鋳抜きピンに生じる応力の分布を示した図であり、（ａ）は本実施例の鋳抜きピンについて示した斜視図、（ｂ）は従来の鋳抜きピンについて示した斜視図。
【図５】従来の鋳抜きピンの全体的な構成を示した斜視図。
【図６】従来の鋳抜きピンが挿入された状態を示した鋳造用金型の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
次に、発明の実施の形態を説明する。
【００１６】
［鋳抜きピン１］
先ず、本発明を具現化する鋳抜きピン１の構成について、図１、図２、図５および図６を用いて説明する。
なお、便宜上、図１、図２、図５および図６の上下方向は、鋳抜きピン１、或いは鋳抜きピン１００の上下方向を示すものとして規定し、以下の説明を行う。
【００１７】
鋳抜きピン１は、ボルト孔などを有する鋳造製品５１（図２（ａ）を参照）に対して、該ボルト孔の下孔５１ａを予め形成しておくために、鋳造用金型５０に挿設されるものである。
なお、以下の説明において、鋳抜きピン１は鋳造用金型５０に直接挿設されることとしているが、これに限定されるものではない。即ち、鋳抜きピン１は、例えば、鋳造用金型５０に備えられる入子などに挿入されることによって、鋳造用金型５０に挿設されることとしてもよい。
【００１８】
図１に示すように、鋳抜きピン１は、主に丸棒状の本体部２、および該本体部２の一方の端部に配設される大径部３などを有して構成される。
前記本体部２は、一方の端部側から他方の端部に向かって徐々に縮径するように形成される挿着部２ａと、該挿着部２ａの縮径側端部より、該挿着部２ａと同軸上に延出する先端部２ｂとを有して構成される。つまり、挿着部２ａの外周面は、先端部２ｂに向かって徐々に縮径するテーパー面に形成される。
【００１９】
ここで、挿着部２ａは、後述する取付孔５０Ａ（図２（ａ）を参照）の本体孔部５０ａの深さ寸法と同程度の長さ寸法を有して形成される。また、先端部２ｂは、下孔５１ａの内形形状と同様の外形形状を有しており、該下孔５１ａの抜き勾配に応じたテーパー形状に形成されている。
即ち、先端部２ｂは先端側に向かって縮径するテーパー形状に形成されている。
【００２０】
大径部３は短柱形状からなり、本体部２と同軸上に配設されつつ、該本体部２と一体的に形成される。また、大径部３は、挿着部２ａの拡径側端部の外径寸法に比べて、大きな外径寸法を有して形成される。
【００２１】
一方、図２（ａ）に示すように、鋳造用金型５０には、該鋳造用金型５０の外部（図２（ａ）における下側。以下同じ。）と、キャビティ５２の内部（図２（ａ）における上側。以下同じ。）とを連通する取付孔５０Ａが形成されている。
【００２２】
前記取付孔５０Ａは、その内周面が鋳造用金型５０の外部側からキャビティ５２側に向かって徐々に縮径するテーパー面に形成される本体孔部５０ａを有して構成される。
取付孔５０Ａにおけるテーパー面の勾配と、本体部２における挿着部２ａのテーパー面の勾配とは同程度に構成されている。つまり、挿着部２ａは、取付孔５０Ａのテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有している。
これにより、鋳抜きピン１を取付孔５０Ａに挿入して、取付孔５０Ａと挿着部２ａとが嵌合した際には、挿着部２ａの外周面と取付孔５０Ａの内周面とが広範囲にわたって当接することとなる。
また、本体孔部５０ａにおける、キャビティ５２側端部と反対側の端部には、本体孔部５０ａと同軸上に配設される大径穴部５０ｂが形成される。
【００２３】
前記大径穴部５０ｂは、鋳抜きピン１の大径部３の外径寸法に比べて、やや大きな内径寸法を有して形成されるとともに、前記大径部３の長さ寸法に比べて、やや深い深さ寸法を有して形成される。そして、後述するように、取付孔５０Ａを介して、鋳抜きピン１を鋳造用金型５０に挿設した状態において、大径部３は、大径穴部５０ｂに完全に埋没されるようになっている。
なお、大径穴部５０ｂは、本発明の構成要素として特に必要なものではなく、本体孔部５０ａのみをもって取付孔５０Ａを構成してもよい。
【００２４】
このような構成からなる取付孔５０Ａを介して、鋳抜きピン１は鋳造用金型５０に挿設される。
即ち、鋳抜きピン１は、先端部２ｂをキャビティ５２側に向けつつ、鋳造用金型５０の外部より、取付孔５０Ａ内に挿入される。その後、挿着部２ａの外周面が本体孔部５０ａの内周面に密接されることで、鋳抜きピン１は取付孔５０Ａに嵌合され、鋳造用金型５０に挿設される。
換言すれば、鋳抜きピン１は、取付孔５０Ａ（より具体的には、本体孔部５０ａ）の内周面に沿った形状に形成される挿着部２ａを有し、該挿着部２ａが本体孔部５０ａと嵌合されることで、鋳造用金型５０に対して堅固に挿設されるのである。
【００２５】
そして、取付孔５０Ａを介して、鋳抜きピン１を鋳造用金型５０に挿設した状態において、先端部２ｂはキャビティ５２面より突出されるとともに、大径部３の本体部２側の端面３ａと、大径穴部５０ｂの底面５０ｃとの間には、隙間が生じるようになっている。
【００２６】
このような構成を有することで、鋳抜きピン１は、従来の鋳抜きピン１０１（図５を参照）に比べて、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の、該鋳造製品５１に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができるようになっている。
【００２７】
即ち、図５に示すように、従来の鋳抜きピン１０１は、主に丸棒状の本体部１０２、および該本体部１０２の一方の端部に配設される係止部１０３などを有して構成される。
ここで、係止部１０３は鋳抜きピン１の大径部３と同様に形成される一方、本体部１０２は鋳抜きピン１の本体部２と異なる形状を有する。
【００２８】
より具体的には、本体部１０２は、断面積を変化させることなく同一径で軸心方向に向かって延出する挿着部１０２ａと、該挿着部１０２ａの延出端部よりさらに同軸上に延出する先端部１０２ｂとを有して構成される。
なお、先端部１０２ｂは鋳抜きピン１の先端部２ｂと同様に形成される。
即ち、先端部１０２ｂは先端側に向かって縮径するテーパー形状に形成されている。
【００２９】
ここで、挿着部１０２ａは、後述する取付孔１５０Ａ（図２（ｂ）を参照）の本体孔部１５０ａの深さ寸法と略同程度の長さ寸法を有して形成される。また、先端部１０２ｂは、後述する下孔１５１ａの内形形状と同様の外形形状を有しており、該下孔１５１ａの抜き勾配に応じたテーパー形状に形成されている。
【００３０】
一方、図６に示すように、鋳造用金型１５０には、該鋳造用金型１５０の外部（図６における下側。以下同じ。）と、キャビティ１５２の内部（図６における上側。以下同じ。）とを連通する取付孔１５０Ａが形成されている。
【００３１】
前記取付孔１５０Ａは、本体部１０２の挿着部１０２ａの外径寸法に比べてやや大きな内径寸法を有しつつ、キャビティ１５２側に向かって延出して形成される本体孔部１５０ａと、該本体孔部１５０ａの、キャビティ１５２と対向する側の端部において、該本体孔部１５０ａと同軸上に形成される係止穴部１５０ｂとを有して構成される。
【００３２】
前記係止穴部１５０ｂは、前述した鋳造用金型５０に形成される取付孔５０Ａの大径穴部５０ｂと同様に形成される。
【００３３】
このような構成からなる取付孔１５０Ａを介して、鋳抜きピン１０１は鋳造用金型１５０に挿設される。
即ち、鋳抜きピン１０１は、先端部１０２ｂをキャビティ１５２側に向けつつ、鋳造用金型１５０の外部より取付孔１５０Ａ内に挿入される。すると、鋳抜きピン１０１の先端部１０２ｂは、本体孔部１５０ａを貫通し、キャビティ１５２内に突出する。
【００３４】
そして、取付孔１５０Ａを介して、鋳抜きピン１０１を鋳造用金型１５０に挿設した状態において、前述のごとく先端部１０２ｂがキャビティ１５２面より突出されるとともに、係止部１０３の本体部１０２側の端面１０３ａと、係止穴部１５０ｂの底面１５０ｄとが互いに当接されるようになっている。
また、挿着部１０２ａの外周面と本体孔部１５０ａの内周面との間、および係止部１０３の外周面と係止穴部１５０ｂの内周面との間には、それぞれ隙間が生じるようになっている。
【００３５】
このような構成からなる従来の鋳抜きピン１０１においては、鋳造用金型１５０より鋳造製品１５１（図２（ｂ）を参照）を離型する際の、該鋳造製品１５１に加わる離型力の影響を受けやすく、破損や折損の発生を防止することが困難であった。
【００３６】
即ち、図２（ｂ）に示すように、鋳抜きピン１０１の先端部１０２ｂは、鋳造製品１５１の下孔１５１ａと堅固に嵌合された状態にあるところ、鋳抜きピン１０１の軸心方向に沿って、鋳造製品１５１を離型すると、離型力は鋳抜きピン１０１の軸心方向、且つキャビティ１５２側に向かって発生する大きな引張力Ｐ２となって、鋳抜きピン１０１に作用される。
【００３７】
ここで、前述したように、挿着部１０２ａの外周面と本体孔部１５０ａの内周面との間、および係止部１０３の外周面と係止穴部１５０ｂの内周面との間には、それぞれ隙間が設けられており、係止部１０３は係止穴部１５０ｂの底面１５０ｄと係止しているため、引張力Ｐ２の反力は、全て係止部１０３に作用することとなる。つまり、鋳抜きピン１０１にかかる、軸心方向におけるキャビティ１５２側への引張力を、全て係止部１０３で受けることになる。
このように、係止部１０３の端面１０３ａには、引張力Ｐ２の反力として、鋳抜きピン１０１の軸心方向、且つ鋳造用金型１５０の外部側に向かって発生する大きな外力が加わることとなる。
【００３８】
その結果、鋳抜きピン１０１において、本体部１０２と係止部１０３との境界部（より詳しくは、係止部１０３の端面１０３ａ）には大きな引張応力Ｐｂが発生し、該鋳抜きピン１０１の破損や折損などが引き起こされるのである。
【００３９】
このような従来の鋳抜きピン１０１に対して、本実施例における鋳抜きピン１は、前述したように、挿着部１０２ａ外周面が本体孔部５０ａの内周面に当接されるとともに、大径部３の本体部２側の端面３ａと、大径穴部５０ｂの底面５０ｃとには、隙間が生じるようになっている。
【００４０】
また、鋳抜きピン１の挿着部２ａは、先端部２ｂに向かって徐々に縮径するテーパー形状を有するとともに、鋳造用金型５０の本体孔部５０ａも同様のテーパー形状を有しており、鋳造製品５１は、鋳抜きピン１の軸心方向、且つキャビティ５２側（即ち、鋳抜きピン１の先端部２ｂ側）に向かって離型される。
換言すれば、鋳抜きピン１の本体部２および鋳造用金型５０の本体孔部５０ａは、鋳造製品５１の離型方向に向かって徐々に縮径するテーパー形状を有して形成される。
【００４１】
よって、図２（ａ）に示すように、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の離型力は、鋳抜きピン１の軸心方向、且つキャビティ５２側に向かって発生する大きな引張力Ｐ１となって鋳抜きピン１に作用されるところ、引張力Ｐ１は、鋳造用金型５０の本体孔部５０ａの内周面に全体的に当接し、挿着部２ａの外周面全体にわたって作用することとなる。
つまり、引張力Ｐ１の反力としての、鋳抜きピン１の軸心方向、且つ鋳造用金型５０の外部側に向かって発生する外力は、挿着部２ａの外周面全体にわたって加わることとなる。
【００４２】
従って、前記外力は本体部２の外周面全体に渡って分散されることとなり、前記外力によって発生する、鋳抜きピン１に生じる引張応力Ｐａの値は、従来の鋳抜きピン１０１に発生する引張応力Ｐｂの値に比べて小さくなる。
従って、鋳抜きピン１は、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の、該鋳造製品５１に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができるのである。
【００４３】
［鋳抜きピン２０１（別実施例）］
次に、本発明を具現化する鋳抜きピン２０１（別実施例）の構成について、図３を用いて説明する。
なお、便宜上、図３の上下方向は、鋳抜きピン２００の上下方向を示すものとして規定し、以下の説明を行う。
【００４４】
別実施例における鋳抜きピン２０１は、前述した鋳抜きピン１と同等な形状を有する一方、ブッシング２１０を介して鋳造用金型２５０に挿設される点において、前記鋳抜きピン１と相異する。
【００４５】
即ち、鋳造用金型２５０には、該鋳造用金型２５０の外部（図３における下側。以下同じ。）と、キャビティ２５２側（図３における上側。以下同じ。）とを連通する取付孔２５０Ａが形成されている。
【００４６】
前記取付孔２５０Ａは、断面積を変化させることなく同一径で軸心方向に向かって延出する本体孔部２５０ａと、該本体孔部２５０ａにおけるキャビティ２５２側とは反対側の端部において、該本体孔部２５０ａと同軸上に形成される係止穴部２５０ｂとを有して構成される。
なお、係止穴部２５０ｂは、鋳抜きピン２０１の大径部２０３、および後述するブッシング２１０の縁部２１０ｂの外形寸法に比べてやや大きな内径寸法を有して形成される。
【００４７】
一方、ブッシング２１０は中空部材から形成され、その外径寸法は本体孔部２５０ａの内径寸法と同程度に形成されるとともに、その長さ寸法は鋳抜きピン２０１の挿着部２０２ａの長さ寸法と同程度に形成される。
また、ブッシング２１０の内周面２１０ａは、挿着部２０２ａの外周面に沿った形状に形成される。即ち、内周面２１０ａは、テーパー形状に形成される挿着部２０２ａの外周面と同等の勾配を有したテーパー面に形成される。
そして、ブッシング２１０の外周面において、内周面２１０ａの拡径側端部には、縁部２１０ｂが形成される。
【００４８】
このような構成からなるブッシング２１０を、鋳造用金型２５０の取付孔２５０Ａに挿嵌し、さらに該ブッシング２１０に鋳抜きピン２０１を挿嵌することで、該鋳抜きピン２０１は、鋳造用金型２５０に挿設される。
【００４９】
即ち、ブッシング２１０は、縁部２１０ｂと対向する側の端部をキャビティ２５２側に向けつつ、鋳造用金型２５０の外部より取付孔２５０Ａ内に挿入される。
そして、縁部２１０ｂが係止穴部２５０ｂの底面２５０ｃと当接されることで、鋳造用金型２５０に対するブッシング２１０の挿入位置は規定され、本体孔部２５０ａの内周面にブッシング２１０の外周面が嵌合することで、該ブッシング２１０は鋳造用金型２５０に挿設される。
【００５０】
こうして、取付孔２５０Ａを介して、鋳造用金型２５０に挿設されたブッシング２１０の内周部（内周面２１０ａによって囲まれた空間部。以下同じ。）に、鋳抜きピン２０１は挿設される。
即ち、鋳抜きピン２０１は、先端部２０２ｂをキャビティ２５２側に向けつつ、鋳造用金型２５０の外部より、ブッシング２１０の内周部に挿入される。その後、挿着部２０２ａの外周面がブッシング２１０の内周面２１０ａに全体的に密接されることで、鋳抜きピン１は該ブッシング２１０の内周部と嵌合され、鋳造用金型２５０に挿設される。
【００５１】
このような構成からなるブッシング２１０を有することで、鋳抜きピン２０１は、前述した鋳抜きピン１と同様に、鋳造用金型２５０より鋳造製品２５１を離型する際の、該鋳造製品２５１に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができるようになっている。
【００５２】
また、鋳抜きピン２０１の本体部２０２の外周面に沿って形成される、テーパー形状の貫通孔の穿孔については、高度な加工技術を必要とするところ、前記貫通孔は鋳造用金型２５０に比べて遥かに小型の別部品であるブッシング２１０に穿孔することとしている。
従って、前記貫通孔を穿孔する作業者にとってみれば、加工部品（ブッシング２１０）を扱いやすく、前記貫通孔を容易に加工することができるのである。
【００５３】
［実証データ］
次に、本実施例における鋳抜きピン１（２０１）と、従来の鋳抜きピン１０１とに対して、本発明者らが行った応力解析の実証データについて、図４を用いて説明する。
なお、便宜上、図４の上下方向は、鋳抜きピン１（１０１・２０１）の上下方向を示すものとして規定し、以下の説明を行う。
【００５４】
先ず、図４（ａ）は、鋳造用金型５０（２５０）より鋳造製品５１（２５１）を離型する際において、鋳抜きピン１（２０１）の表面上に加えられる応力の大小の分布を、該鋳抜きピン１（２０１）に着色される色の濃淡度合いによって示した図である。
即ち、本図上の応力スケール１０によって示されるように、鋳抜きピン１（２０１）の表面上に加えられる応力は、着色される色の濃度が濃い領域ほど小さく、着色される色の濃度が薄い領域ほど大きいことが明示されている。
【００５５】
本図によれば、鋳抜きピン１（２０１）の本体部２（２０２）において、先端部２ｂ（２０２ｂ）の一部は濃度の薄い色によって着色されているものの、その他の領域、即ち、本体部２（２０２）の先端部２ｂ（２０２ｂ）を除く領域、および大径部３（２０３）の全領域については、濃度の濃い色によって着色されている。
【００５６】
このようなことから、本実施例における鋳抜きピン１（２０１）において、鋳造用金型５０（２５０）より鋳造製品５１（２５１）を離型する際に発生する応力は、前記鋳抜きピン１（２０１）の本体部２（２０２）の表面上に効果的に分散され低減されていることが分かる。
【００５７】
一方、図４（ｂ）は、鋳造用金型１５０より鋳造製品１５１を離型する際において、鋳抜きピン１０１の表面上に加えられる応力の大小の分布を、該鋳抜きピン１０１に着色される色の濃淡度合いによって示した図である。
【００５８】
本図によれば、鋳抜きピン１０１の本体部１０２において、先端部１０２ｂの一部は濃度の濃い色によって着色されているものの、その他の領域、即ち、本体部１０２の先端部１０２ｂを除く領域、および係止部１０３の端面１０３ａについては、濃度の薄い色によって着色されている。
【００５９】
このようなことから、従来の鋳抜きピン１０１において、鋳造用金型１５０より鋳造製品１５１を離型する際に発生する応力は、本体部１０２の略全領域、および係止部１０３の端面１０３ａの表面上に、低減されることなく大きな値を有して作用されていることが分かる。
【００６０】
以上のように、本実施例における鋳抜きピン１は、鋳造用金型５０に形成され該鋳造用金型５０の外部とキャビティ５２内部とを連通する取付孔５０Ａに挿設される鋳抜きピン１であって、前記取付孔５０Ａ（より詳しくは、取付孔５０Ａの本体孔部５０ａ）は、キャビティ５２側へ向かって縮径するテーパー形状に形成され、前記鋳抜きピン１は、前記取付孔５０Ａ（本体孔部５０ａ）のテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有し、前記取付孔５０Ａ（本体孔部５０ａ）と嵌合する挿着部２ａと、前記挿着部２ａから前記キャビティ５２側へ向かって延出し、前記キャビティ５２内へ突出する先端部２ｂとを備えることとしている。
【００６１】
また、鋳造用金型５０における、取付孔５０Ａへの鋳抜きピン１の挿設構造は、鋳造用金型５０に、鋳造用金型５０の外部とキャビティ５２内部とを連通する取付孔５０Ａを形成し、前記取付孔５０Ａ（より詳しくは、取付孔５０Ａの本体孔部５０ａ）は、キャビティ５２側へ向かって縮径するテーパー形状に形成され、前記取付孔５０Ａ（本体孔部５０ａ）に挿設される鋳抜きピン１は、前記取付孔５０Ａ（本体孔部５０ａ）のテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有し、前記取付孔５０Ａ（本体孔部５０ａ）と嵌合する挿着部２ａと、前記挿着部２ａから前記キャビティ５２側へ向かって延出し、前記キャビティ５２内へ突出する先端部２ｂとを備えるものである。
【００６２】
このような構成を有することで、本実施例における鋳抜きピン１によれば、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の、該鋳造製品５１に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができる。
【００６３】
即ち、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の離型力の反力（引張応力Ｐａ）は、全て挿着部２ａの外周面全体に作用し分散されるため、従来の鋳抜きピン１０１に発生する引張応力Ｐｂの値に比べて小さくなる。
従って、鋳抜きピン１は、鋳造用金型５０より鋳造製品５１を離型する際の、該鋳造製品５１に加わる離型力の影響を受けにくく、破損や折損の発生を極力防止することができるのである。
【００６４】
また、別実施例における鋳抜きピン２０１においては、挿着部２０１ａと嵌合される取付孔が、前記鋳造用金型２５０に貫設されるブッシング（筒状部材）２１０の内周部（内周面２１０ａによって囲まれた空間部）によって構成されることとしている。
【００６５】
このような構成を有することで、鋳抜きピン２０１の本体部２０２の外周面に沿って形成される貫通孔を穿孔する作業者にとってみれば、加工部品（ブッシング２１０）を扱いやすく、前記貫通孔を容易に加工することができるのである。
【符号の説明】
【００６６】
５２ キャビティ
５０Ａ 取付孔
５０ 鋳造用金型
１ 鋳抜きピン
２ 本体部
５０ａ 本体孔部５０ａ
２ａ 挿着部
２ｂ 先端部
２５０ 鋳造用金型
２１０ ブッシング
２１０ａ 内周部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋳造用金型に形成され該鋳造用金型の外部とキャビティ内部とを連通する取付孔に挿設される鋳抜きピンであって、
前記取付孔は、キャビティ側へ向かって縮径するテーパー形状に形成され、
前記鋳抜きピンは、前記取付孔のテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有し、前記取付孔と嵌合する挿着部と、前記挿着部から前記キャビティ側へ向かって延出し、前記キャビティ内へ突出する先端部とを備える、
ことを特徴とする鋳抜きピン。
【請求項２】
前記取付孔は、前記鋳造用金型に貫設される筒状部材の内周部によって構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の鋳抜きピン。
【請求項１】
鋳造用金型に形成され該鋳造用金型の外部とキャビティ内部とを連通する取付孔に挿設される鋳抜きピンであって、
前記取付孔は、キャビティ側へ向かって縮径するテーパー形状に形成され、
前記鋳抜きピンは、前記取付孔のテーパー形状に応じた勾配のテーパー形状に形成される外周面を有し、前記取付孔と嵌合する挿着部と、前記挿着部から前記キャビティ側へ向かって延出し、前記キャビティ内へ突出する先端部とを備える、
ことを特徴とする鋳抜きピン。
【請求項２】
前記取付孔は、前記鋳造用金型に貫設される筒状部材の内周部によって構成される、
ことを特徴とする請求項１に記載の鋳抜きピン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−９１１７６（Ｐ２０１２−９１１７６Ａ）
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３７９０７（Ｐ２０１０−２３７９０７）
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５０９２９５４５７）有限会社竹内製作所 (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月２２日（２０１０．１０．２２）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【出願人】（５０９２９５４５７）有限会社竹内製作所 (3)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]