JP2004130372A - 取付孔が形成された鋳造品の鋳造方法及び鋳造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ダイカストによって取付孔を形成するときに、取付孔を画成する鋳造品の内周面たるテーパ面の一部に、あたかも抜きテーパのない形状をなす突出端を有するリブを、テーパ面と一体に設けることができる取付孔が形成された鋳造品の鋳造方法及び鋳造装置の提供。
【解決手段】１°３０′のテーパをなす取付孔が形成された鋳造品の鋳造装置の中子１１０には、溝１１０ｂが形成されている。溝１１０ｂの底面１１０ｃは、中子１１０の中心軸１１０Ｈに平行である。また、製造装置は中子移動手段を備えており、ダイカストによりキャビティに溶湯を充填し固化させた後、型開きを行う前に、中子移動手段は、中子１１０をその中心軸１１０Ｈに対して略１°ほど傾けた方向に引抜く。
【選択図】　図５

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、取付孔が形成された鋳造品の鋳造方法及び鋳造装置に関し、特に、棒状をした支柱が取付孔に挿入され当該支柱によって支持される形態の、取付孔が形成された鋳造品の鋳造方法及び当該方法に用いられる鋳造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来よりダイカストにおいては、固定型及び可動型からなる金型のキャビティ内にアルミ等の金属溶湯が射出充填され、溶湯が凝固した後に型開きが行なわれて鋳造品が取出されるという一連の工程が行われている。
【０００３】
ダイカストによって製造される鋳造品に、棒状の支柱が挿入されるための取付孔（又は取付穴）を形成する必要のある場合には、鋳造前に予め固定型に中子をセットしておき、可動型を移動させて型を閉めた後に金属溶湯を射出充填する。中子は、溶湯の凝固後、型開きを行う前に引抜かれる。この中子の引抜きをスムーズ行うために、中子の外周面には中子の軸心方向に沿って徐々に中子の中心軸から離間する形状のテーパ面が設けられている。従って、中子によって形成される取付孔は、その軸心方向に沿って軸心から離間するテーパ形状をなす。
【０００４】
テーパ状の取付孔には、取付孔と略同一形状をした棒状の支柱の先端部が挿入されるのであるが、棒状の支柱の先端部の外周面は、一般にはテーパ形状にはなっておらず、軸心に沿って同一円形断面形状をなす。従って、そのまま取付孔に支柱を挿入してしまうと、内周面と支柱の先端部外周面との間に隙間ができてしまい、孔に支柱の先端部をしっかりと嵌合させることができない。このため、取付孔を画成する鋳造品の内周面の一部には、支柱の先端部外周面に平行に当接可能なリブが設けられている。
【０００５】
リブは、鋳造後に別途後加工されることにより設けられ、テーパ面からテーパ面の半径方向内方に突出しており、テーパ面の軸心方向に延びている。リブの突出端はテーパ軸心と平行な線部又は面部をなしており、リブの設けられた製品を見た限りにおいては、リブの突出端は取付孔を形成するための中子に対して、あたかも抜きテーパのない形状となっている。
【０００６】
なお、上述のような、取付孔を画成する内周面に後加工によりリブが設けられる鋳造物の鋳造方法及び鋳造装置に関する先行技術文献情報は、特に見つからない。本発明の技術的背景となる一般的技術水準を示す特開平９−２７７０１２号公報、特開平７−２７６０２７号公報には、金型内にセットされた中子を、鋳造後に中子の中心軸方向へ引抜く技術が記載されている。
【０００７】
【特許文献１】
特開平９−２７７０１２号公報（第２頁、図１、図２）
【特許文献２】
特開平７−２７６０２７号公報（第２〜３頁、図１）
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来の取付孔が形成された鋳造品の鋳造方法では、上述のように、ダイカストによってテーパ形状をなす取付孔を形成した後に、別途後加工によってテーパ面にリブを設けているため、製造が非常に面倒であり、コストもかかっていた。
【０００９】
そこで、本発明は、ダイカストによって取付孔を形成するときに、取付孔を画成する鋳造品の内周面たるテーパ面の一部に、あたかも抜きテーパのない形状をなす突出端を有するリブを、テーパ面と一体に設けることができる取付孔が形成された鋳造品の鋳造方法及び鋳造装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、本体１０と、棒状の支柱２が挿入されるための取付孔２０ａが形成され該本体１０に一体の取付部２０とを備え、該取付孔２０は該支柱２と平行なテーパ軸心を中心とするテーパ面をなすと共に少なくとも１個のリブ２０Ｄが該テーパ面から該テーパ面の半径方向内方に突出してかつ該テーパ軸心方向に延び、該少なくとも１個のリブ２０Ｄの突出端２０Ｅが該テーパ軸心と平行な鋳造品１を鋳造するための鋳造方法であって、鋳造に際して該取付孔２０ａの該テーパ面形状並びにリブ形状に合致する形状を備えた中子１１０を金型１２０、１３０内にセットする工程と、鋳造後に、該リブ２０Ｄの該突出端２０Ｅから該中子面が徐々に離間するように該中子１１０の中心軸１１０Ｈに対して該テーパ面の勾配より小さい角度で傾斜させた方向に中子１１０を引抜く工程とを備えた、取付孔が形成された鋳造品の鋳造方法を提供している。
【００１１】
また、本発明は、本体１０と、棒状の支柱２が挿入されるための取付孔２０ａが形成され該本体１０に一体の取付部２０とを備え、該取付孔２０ａは該支柱２と平行なテーパ軸心を中心とするテーパ面をなすと共に少なくとも１個のリブ２０Ｄが該テーパ面から該テーパ面の半径方向内方に突出してかつ該テーパ軸心方向に延び、該少なくとも１個のリブ２０Ｄの突出端２０Ｅが該テーパ軸心と平行な鋳造品１を鋳造するための取付孔が形成された鋳造品の鋳造装置１００であって、該本体１０と該取付部２０を一体に鋳造するための金型１２０、１３０と、該金型１２０、１３０に対して移動可能に設けられ、該取付孔２０ａの該テーパ面形状並びにリブ形状に合致する形状を備えた中子１１０と、該中子１１０を移動するための中子移動手段とを備え、該中子移動手段は、該中子１１０の抜取り時に該リブ２０Ｄの該突出端２０Ｅから該中子面が徐々に離間するように該中子１１０の中心軸１１０Ｈに対して該テーパ面の勾配より小さい角度で傾斜させた方向に引抜く、取付孔が形成された鋳造品の鋳造装置１００を提供している。
【００１２】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態による取付孔が形成された鋳造品の鋳造方法及び鋳造装置について図１乃至図６に基づき説明する。先ず、本実施の形態による鋳造方法及び鋳造装置によって鋳造される、取付孔が形成された鋳造品について説明する。取付孔が形成された鋳造品１は、図１に示されるように、道路灯を構成する部品であり、円柱形状をした支柱２とは別個に製造され支柱２の先端部に取付けられた傘の部分である。
【００１３】
取付孔が形成された鋳造品１は、図１乃至図３に示されるように、本体１０と取付部２０とを有しており、これらは鋳造により一体成形される。本体１０は、略球面の一部をなす曲面をなしており、内周面の所定の位置には照明のための図示せぬ発光部が取付けられる。取付部２０は、その一端２０Ａが本体１０の一端に一体に接続されている。本体１０に接続されている取付部２０の一端２０Ａに対する他端２０Ｂ近傍の位置には、取付孔２０ａが形成されている。
【００１４】
道路灯が設置された状態では取付孔２０ａは、図３に示されるように、その軸心２０ｃの方向は、取付部２０の一端２０Ａから他端２０Ｂへと向かう方向に対して垂直である。取付孔２０ａは、一端が当接部を有し、他端が開口端２０ｂをなす貫通孔である。取付孔２０ａの軸方向に垂直に切った断面は、略円形状をしている。
【００１５】
取付孔２０ａの内周面２０Ｃは、一部を除き、軸方向に沿って一端から他端に向かって、取付孔２０ａの軸心２０ｃから徐々に離間するテーパ面２０ｄをなす。従って、取付孔２０ａの周面を画成する取付部２０の内周面２０Ｃは、一部を除いて下方へ向かって徐々に拡径するテーパ形状をなす。取付孔２０ａの軸心２０ｃの位置は、取付孔２０ａに挿入される円柱形状をした支柱２の軸心の位置に一致する。また、取付孔２０ａの軸心２０ｃの位置は、取付孔２０ａが形成された鋳造品１が鋳造されたときに、後述の中子１１０が未だ金型内にセットされている状態のときの中子１１０の中心軸１１０Ｈ（図５）の位置にも一致する。取付孔２０ａの軸心２０ｃに対するテーパ面２０ｄの角度は、１°３０′である。
【００１６】
図２に示されるように、テーパ面をなす内周面２０Ｃには２つのリブ２０Ｄが設けられている。２つのリブ２０Ｄは、それぞれ内周面２０Ｃをなすテーパ面上であって取付部２０の一端２０Ａ寄りの位置に、所定の距離を隔てて設けられており、これらは、鋳造によって内周面２０Ｃと一体に設けられる。２つのリブ２０Ｄは同一形状をなしており、テーパ面の半径方向内方に向かってテーパ面から突出し、図３に示されるように、テーパ面の軸心方向に沿って、取付孔２０ａの軸心２０ｃ方向の一端相当位置から他端相当位置に至るまで延びている。
【００１７】
リブ２０Ｄの突出端２０Ｅは、図３に示されるように、内周面２０Ｃをなすテーパ面の軸心と平行であり、同時に、取付孔２０ａが形成された鋳造品１が鋳造されたときに、金型に未だセットされている中子１１０の中心軸１１０Ｈ（図５）にも平行である。従って、リブ２０Ｄの突出端２０Ｅは、中子１１０をその中心軸１１０Ｈの方向に引抜くと仮定した場合に、あたかも抜け勾配のない線部又は面部をなしている。このため、円柱形状をした支柱２の先端部が取付孔２０ａに挿入されたときには、図３に示されるよう、支柱２の先端部の外周面２Ａがリブ２０Ｄの突出端２０Ｅに当接したとき、支柱２は軸心２０ｃ方向に延びるように構成されている。
【００１８】
支柱２が取付孔２０ａに挿入された後には、取付部２０の他端２０Ｂ側に形成された２つのネジ孔２０ｅ、２０ｆに２本のネジ２１、２２が挿入され螺合され、ネジ２１、２２の先端が支柱２の外周面２Ａに当接して支柱２がリブ２０Ｄの方向へ押しつけられることによって、支柱２と軸心２０ｃとは互いに平行になり、取付部２０が支柱２の先端部に対して移動不能に取付けられる。また、取付部２０の他端２０Ｂ側に形成されたネジ孔２０ｇにネジ２３が挿入され螺合され、支柱２の周面２Ａ上であってネジ孔２０ｇに対向する位置に形成された図示せぬネジ穴に、ネジ２３が挿嵌されることによって、取付部２０が支柱２に対して回転不能となる。
【００１９】
次に、本実施の形態による取付孔が形成された鋳造品の鋳造装置について図４に基づき説明する。鋳造装置１００は、固定型１２０と、固定型１２０に対向する可動型１３０と、取付孔形成用の中子１１０と、中子１１０を保持する図示せぬ中子移動手段が設けられる。固定型１２０と可動型１３０との分割面には鋳造品１の外形形状に合致するキャビティ１００ａが画成される。中子１１０は取付孔２０ａを形成するために固定型１２０に対して移動可能に設けられる。また図示せぬ中子移動手段は、後述の中子１１０の先端部１１０Ａにおける中心軸１１０Ｈを常に取付孔の軸心と平行に保った状態で、中子１１０全体を中子の中心軸に対して略１°取付部の他端２０Ｂ側に傾斜させた角度で、中子１１０を固定型１２０にセットされた状態から１０ｍｍ程度引抜くように構成されている。この引抜き角は、取付孔２０ａのテーパ角度よりも小さく設定されている。
【００２０】
中子１１０は、図４乃至図６に示されるように、略円柱形状をしており、先端部１１０Ａと中間部１１０Ｂと基端部１１０Ｃとがこの順に一体に構成されている。基端部１１０Ｃは、縮径部１１０Ｄと拡径部１１０Ｅとが同軸的に接続されており、縮径部１１０Ｄは中子１１０の一端をなす。拡径部１１０Ｅには凹部１１０ａが形成されており、凹部１１０ａに図示せぬ中子移動手段の一部が嵌合した状態で、中子１１０が中子移動手段によって引抜かれる。縮径部１１０Ｄが接続されていない拡径部１１０Ｅの一端には、拡径部１１０Ｅよりも若干径の小さい中間部１１０Ｂが、拡径部１１０Ｅと同軸的に接続されている。中間部１１０Ｂは先端部１１０Ａより若干大きな径を有する円柱形状をなし、型閉め時に固定型１２０内に位置する。
【００２１】
拡径部１１０Ｅに接続されていない側の中間部１１０Ｂの一端は、先細りのテーパ形状をした先端部１１０Ａに接続されている。先端部１１０Ａの周面１１０Ｆの形状は、取付孔２０ａの形状に合致している。即ち、先端部１１０Ａの周面１１０Ｆの大部分は、先端部１１０Ａの先端１１０Ｇから中間部１１０Ｂの方向へ向かって徐々に拡径するテーパ面となっており、この先端部１１０Ａによって、取付孔２０ａのテーパ面２０ｄの部分が形成される。中子１１０の中心軸１１０Ｈに対する周面１１０Ｆ（テーパ面）の角度は、１°３０′である。
【００２２】
先端部の周面１１０Ｆ（テーパ面）には、リブ２０Ｄを形成するための２本の溝１１０ｂが形成されている。溝１１０ｂは、図５に示されるように、先端部１１０Ａの先端１１０Ｇから中間部１１０Ｂの方向へ向かって中間部１１０Ｂに至るまで延びている。溝１１０ｂの底部１１０ｃは、中子１１０の中心軸１１０Ｈに平行である。
【００２３】
以上の構成の中子１１０においては、上述のように中間部１１０Ｂと基端部１１０Ｃとは同軸的に接続されているが、中間部１１０Ｂと先端部１１０Ａとは、これらの接続位置においては軸心の位置は一致しているが、先端部１１０Ａの中心軸１１０Ｈと、中間部１１０Ｂ及び基端部１１０Ｃの中心軸１１０Ｊとは、図５に示されるように、当該接続位置における中心軸の位置１１０Ｉを原点として、略１°の角度をなす。即ち、中子１１０の中心軸は、当該接続位置における中心軸の位置１１０Ｉにおいて、図５の右側の方向へ折れ曲がった形状となっている。従って、中子１１０の中間部１１０Ｂがセットされる固定型１２０の部分は、図４に示されるように、セットされた中子１１０の先端部１１０Ａの中心軸とは略１°の角度をなし中間部１１０Ｂの形状に倣った斜めの貫通孔１２０ａとなっている。中子１１０の先端部１１０Ａの中心軸１１０Ｈは、中子の中心軸に相当する。
【００２４】
以上の構成の中子１１０は、中子移動手段によって中子１１０の略中心軸１１０Ｈ方向に進退させられることによって、図４に示されるように、固定型１２０にセットされ、また、金型内のキャビティに金属溶湯が充填固化された後に、固定型１２０から引抜かれる。固定型１２０からの引抜きの際には、中子１１０は、リブ２０Ｄの突出端２０Ｅから中子１１０の周面１１０Ｆが徐々に離間するように、中子１１０の中心軸１１０Ｈに対して周面１１０Ｆ（テーパ面）の勾配より小さい角度で傾斜させた方向に引抜かれる。具体的には、図５に示されるように、中子１１０の中心軸１１０Ｈに対して略１°ほど、取付部２０の他端２０Ｂ側に傾斜させた角度で引抜かれる。中子１１０が引抜かれているときには、前述のように、中子１１０の先端部１１０Ａにおける中心軸１１０Ｈは、常に取付孔２０ａの軸心２０ｃと平行である。
【００２５】
次に、本実施の形態による取付孔２０ａが形成された鋳造品１の鋳造方法について説明する。先ず、固定型１２０の所定位置に中子１１０をセットする。中子１１０のセットは、固定型１２０に設けられている図示せぬ中子移動手段が、中子１１０を固定型１２０の所定位置に移動させることによって行う。次に、可動型１３０を移動させてゆき、図４に示されるように、型閉めを行い、金型内にキャビティ１００ａを画成する。次に、図示せぬ溶湯射出手段によりキャビティ内に金属溶湯を充填させる。そして、溶湯が固化した後に、中子１１０を図示せぬ中子移動手段によって引抜く。
【００２６】
中子移動手段によって中子１１０を引抜く方向は、前述のように、リブ２０Ｄの突出端２０Ｅから中子１１０の周面１１０Ｆが徐々に離間するように、中子１１０の中心軸１１０Ｈに対して周面１１０Ｆ（テーパ面）の勾配より小さい角度で傾斜させた方向であり、その角度は略１°である。そして、型開きを行い、可動型１３０に保持されている状態の、取付孔が形成された鋳造品１を可動型１３０から取外して、取付孔２０ａが形成された鋳造品１の製造工程が終了する。
【００２７】
中子１１０が、リブ２０Ｄの突出端２０Ｅから中子面が徐々に離間するように、中子１１０の中心軸１１０Ｈに対してテーパ面の勾配より小さい角度で傾斜させた方向に引抜かれるため、中子１１０の中心軸１１０Ｈに対してあたかも抜きテーパのないように設けられたリブ２０Ｄの部分においても、中子１１０をスムーズに引抜くことができる。
【００２８】
また、ダイカストの際にリブ２０Ｄを鋳造品１と一体に設けることができるので、ダイカストを行った後に、後加工たる機械加工を別途行ってリブ２０Ｄを仕上げる必要がなく、製造工程を簡単にすることができ、取付孔２０ａが形成された鋳造品１の製造コストの低減を図ることができる。
【００２９】
本発明による取付孔が形成された鋳造品の鋳造方法及び鋳造装置は、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、リブを、図７に示されるような中子２１０を用いて１つ設けるようにしてもよい。
【００３０】
即ち、中子２１０の先端部の周面の一部に凹部２１０ｂを形成し、凹部２１０ｂの底面２１０ｃを、中子２１０の中心軸２１０Ｈからの距離が一定の面として、この面の部分においては、あたかも中子２１０の中心軸２１０Ｈに対して抜きテーパのないようにする。従って、この中子２１０によって設けられるリブは、その突出端は、取付孔の軸からの距離が等しく取付孔の軸心に平行で周方向に所定の幅を有する面をなし、あたかも取付孔の軸心に対して抜き勾配のない形状となっており、リブの個数は１つである。
【００３１】
中子２１０が引抜かれる際には、中子２１０は、図７の矢印の方向に、中子２１０の中心軸２１０Ｈに対して略１°傾斜させた方向に引抜かれる。この場合も、本実施の形態と同様に、中子２１０の中心軸は、取付孔の軸心に平行な状態を保ったまま引抜かれる。
【００３２】
また、本実施の形態では、取付孔が形成された鋳造品を道路灯の取付部に適用したが、他のものに適用してもよい。例えば、支柱に取付けられる看板等に適用してもよい。
【００３３】
また、図示せぬ中子移動手段は、中子１１０が固定型１２０にセットされた状態から１０ｍｍ程度引抜くように構成されていたが、中子１１０を取付孔２０ａから完全に抜取るように構成してもよい。
【００３４】
また、本実施の形態では取付孔２０ａは貫通孔であったが、一端が塞がれた形状でもよい。
【００３５】
【発明の効果】
請求項１記載の取付孔が形成された鋳造品の鋳造方法によれば、リブの突出端から中子面が徐々に離間するように中子の中心軸に対してテーパ面の勾配より小さい角度で傾斜させた方向に中子を引抜く工程を行うようにしたため、中子の中心軸に対してあたかも抜きテーパのないように設けられたリブの部分においても、中子をスムーズに引抜くことができる。
【００３６】
また、取付孔のテーパ面形状並びにリブ形状に合致する形状を備えた中子を用いるため、ダイカストの際にリブを鋳造品と一体に設けることができ、ダイカストを行った後に、別途機械加工してリブを仕上げる必要がなく、製造工程を簡単にすることができ、取付孔が形成された鋳造品の製造コストの低減を図ることができる。
【００３７】
請求項２記載の取付孔が形成された鋳造品の鋳造装置によれば、取付孔のテーパ面形状並びにリブ形状に合致する形状を備えた中子を用いるため、ダイカストの際にリブを鋳造品と一体に設けることができ、ダイカストを行った後に、別途機械加工してリブを仕上げる必要がなく、製造工程を簡単にすることができ、取付孔が形成された鋳造品の製造コストの低減を図ることができる。
【００３８】
また、中子移動手段は、中子の抜取り時にリブの突出端から中子面が徐々に離間するように中子の中心軸に対してテーパ面の勾配より小さい角度で傾斜させた方向に引抜くため、中子の中心軸に対してあたかも抜きテーパのないように設けられたリブの部分においても、中子をスムーズに引抜くことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態による鋳造方法及び鋳造装置によって製造された、取付孔が形成された鋳造品が支柱に取付けられている状態を示す斜視図。
【図２】本発明の実施の形態による鋳造方法及び鋳造装置によって製造された、取付孔が形成された鋳造品を示す要部平面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩに沿った断面図。
【図４】本発明の実施の形態による取付孔が形成された鋳造品の鋳造装置において、型閉めが行われた状態を示す断面図。
【図５】本発明の実施の形態による取付孔が形成された鋳造品の鋳造装置の中子を示す側面図。
【図６】図５のＶＩ−ＶＩ線に沿った断面図。
【図７】本発明の実施の形態による取付孔が形成された鋳造品の鋳造装置の中子の変形例を示す断面図。
【符号の説明】
２　　　　支柱
１０　　　本体
２０　　　取付部
２０ａ　　取付孔
２０ｃ　　軸心
２０ｄ　　テーパ面
２０Ｄ　　リブ
２０Ｅ　　突出端
１１０　　中子
１１０Ｈ　中心軸
１２０　　固定型
１３０　　可動型

Claims (2)

1. 本体と、棒状の支柱が挿入されるための取付孔が形成され該本体に一体の取付部とを備え、該取付孔は該支柱と平行なテーパ軸心を中心とするテーパ面をなすと共に少なくとも１個のリブが該テーパ面から該テーパ面の半径方向内方に突出してかつ該テーパ軸心方向に延び、該少なくとも１個のリブの突出端が該テーパ軸心と平行な鋳造品を鋳造するための鋳造方法であって、
   鋳造に際して該取付孔の該テーパ面形状並びにリブ形状に合致する形状を備えた中子を金型内にセットする工程と、
   鋳造後に、該リブの該突出端から該中子面が徐々に離間するように該中子の中心軸に対して該テーパ面の勾配より小さい角度で傾斜させた方向に中子を引抜く工程とを備えたことを特徴とする取付孔が形成された鋳造品の鋳造方法。
2. 本体と、棒状の支柱が挿入されるための取付孔が形成され該本体に一体の取付部とを備え、該取付孔は該支柱と平行なテーパ軸心を中心とするテーパ面をなすと共に少なくとも１個のリブが該テーパ面から該テーパ面の半径方向内方に突出してかつ該テーパ軸心方向に延び、該少なくとも１個のリブの突出端が該テーパ軸心と平行な鋳造品を鋳造するための取付孔が形成された鋳造品の鋳造装置であって、
   該本体と該取付部を一体に鋳造するための金型と、
   該金型に対して移動可能に設けられ、該取付孔の該テーパ面形状並びにリブ形状に合致する形状を備えた中子と、
   該中子を移動するための中子移動手段とを備え、
   該中子移動手段は、該中子の抜取り時に該リブの該突出端から該中子面が徐々に離間するように該中子の中心軸に対して該テーパ面の勾配より小さい角度で傾斜させた方向に引抜くことを特徴とする取付孔が形成された鋳造品の鋳造装置。

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