JP2015196162A - 鋳造金型装置及び鋳造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】加圧ピンが設けられた鋳造金型装置において、鋳造品の内孔を健全面として得る。
【解決手段】鋳造金型装置５０は、鋳造品に内孔を形成するための鋳抜きピン９２を有する。鋳抜きピン９２は中空体であり、その中空内部には加圧ピン９６が通される。加圧ピン９６には、振動伝達部材１１２を介して微細振動機１１８の振動子１２０からの振動が付与される。振動は、さらに、加圧ピン９６から鋳抜きピン９２に伝播した後、キャビティ６０に注湯された溶湯６６中、鋳抜きピン９２を囲繞する部位に伝播する。
【選択図】図４

Description

本発明は、少なくとも一端が開口した内孔が形成された鋳造品を得るための鋳造金型装置及び鋳造方法に関する。

高圧鋳造（ダイカスト鋳造）は、例えば、アルミニウム合金製の鋳造製品を得る一手法として周知である。高圧鋳造には、寸法精度が良好な鋳造製品が得られる、大量生産が可能である等の利点があることから、広汎に採用されている。

高圧鋳造においては、プランジャスリーブ内に注湯された溶湯をプランジャチップで押し出し、キャビティに供給するようにしている。すなわち、射出が営まれる。

ここで、溶湯は、幅狭なランナ及びゲート部を通過してキャビティに導入される。この場合、例えば、ゲート部に滞在する溶湯が、キャビティに到達した溶湯よりも早く凝固することがある。このような事態が生じると、押湯が十分になされなくなるため、鋳造品に鋳巣や割れ等の鋳造不良が生じる一因となる。

このような不具合が惹起されることを回避するべく、特許文献１において、キャビティ内の溶湯を加圧する加圧ピンを設け、さらに、該加圧ピンに対し、機械的振動発生装置や超音波振動機等の加振装置から振動を付与することが提案されている。

特開平７−１１０２号公報

例えば、スプール弁を構成する弁ボディを鋳造品として得る場合、弁部材であるスプールを摺動可能に挿入するための弁孔（内孔）を形成する必要がある。この種の弁孔は、例えば、鋳抜きピンによって形成される。すなわち、キャビティ内には鋳抜きピンが予め挿入されており、この状態で注湯がなされる。金属溶湯が固化して鋳造品を得た後、鋳抜きピンを鋳造品から離脱させると、鋳抜きピンの形状に対応する形状の中空部が形成される。この中空部が弁孔である。

弁孔の内壁表面（鋳肌）には、通常、鋳巣や湯皺等の鋳造不良が形成されている。特許文献１に記載されるように加圧ピンに振動を付与することは、鋳造品の外表面の鋳造不良を抑制することに対して有効であるものの、弁孔等、鋳抜きピンによって形成される内孔の鋳造不良を抑制することは困難である。加圧ピンが内孔の表面に接触することはないからである。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、簡素な構成でありながら、内孔の内壁表面の鋳造不良が低減された鋳造品を得ることが可能な鋳造金型装置及び鋳造方法を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、少なくとも一端が開口した内孔が形成された鋳造品を得るための鋳造金型装置であって、
中空体からなり、前記内孔を形成するための鋳抜きピンと、
前記鋳抜きピンの中空内部に通され、変位駆動源の作用下に変位してキャビティ内に導入された溶湯を加圧する加圧ピンと、
前記加圧ピンに付与される振動を発生する振動発生手段と、
前記振動発生手段で発生した振動を前記加圧ピンに伝達するための振動伝達部材と、
を備えることを特徴とする。

また、本発明は、少なくとも一端が開口した内孔が形成された鋳造品を得る鋳造方法であって、
中空体からなり、内孔を形成するための鋳抜きピンが進入したキャビティを形成する工程と、
前記キャビティに溶湯を導入する工程と、
前記鋳抜きピンの中空内部に通された加圧ピンで、前記キャビティ内に導入された溶湯を加圧する工程と、
を有し、
振動発生手段にて発生した振動を、振動伝達部材を介して前記加圧ピンに付与することで、前記キャビティ内の前記溶湯に振動を付与することを特徴とする。

なお、「内孔」は、両端が開口した貫通孔、及び一端が閉塞した有底穴を含むものとする。また、以下においていう「健全面」及び「健全層」は、内孔の内在物の漏洩の原因となる程度のサイズの鋳巣や湯皺等の鋳造不良が認められない面及び層を指す。

すなわち、本発明においては、鋳抜きピンを中空体とするとともに、該鋳抜きピンの中空内部に加圧ピンを通すようにしている。このため、鋳抜きピンと加圧ピンを併用するにも関わらず、その構成の簡素化を図ることができる。

しかも、鋳抜きピンに振動が伝播するので、加圧ピンのみでは鋳造不良を低減することが容易ではない内孔の内壁表面を、健全面として得ることができる。すなわち、内孔の内壁表面には、内孔の内在物（例えば、作動油等）の漏洩の原因となる程度のサイズの鋳巣や湯皺等の鋳造不良が認められない。しかも、美観が良好である。

従って、当該内壁表面、すなわち、鋳肌を、研削加工ないし鏡面加工等を施すことなくそのまま内壁として用いることが可能である。このため、鋳造品を最終製品とするまでの工程数が低減するとともに、コストの低廉化を図ることができる。また、この場合、研削屑が発生しないので、材料歩留まりが向上する。

また、この場合、バリの量が低減する。このことと、研削加工等が不要であるために研削屑が発生しないこととにより、材料歩留まりが向上する。

さらに、この鋳造品では、鋳肌から所定の深さに至る内部も概ね健全層である。すなわち、鋳肌から所定の深さまでの内部にも、内在物の漏洩の原因となる程度のサイズの鋳造不良が認められない。従って、例えば、所定の深さ（健全層）の約半分程度を研削加工によって除去し、新たに露呈した表面（加工面）を内孔の内壁とするようにしてもよい。

加圧ピンを変位させるための変位駆動源は、中空体として構成することが好ましい。この場合、振動伝達部材を変位駆動源の中空内部に通すことにより、振動伝達部材を介しての加圧ピンへの振動付与が容易となる。

この種の変位駆動源の好適な例としては、中空体からなる２個の変位用ロッドを有する両ロッド型シリンダを挙げることができる。

振動装置としては、例えば、振動数が１００〜数百Ｈｚの機械的振動を発生する微細振動機（エアバイブレータ等）を採用することができる。又は、超音波振動を発生する超音波振動機であってもよい。

また、キャビティへの注湯を行うに際しては、溶湯に圧力を付加することが好ましい。すなわち、鋳造金型装置は高圧鋳造金型装置であり、鋳造方法は高圧鋳造（ＨＰＤＣ）であると好適である。

本発明によれば、鋳抜きピンの中空内部に加圧ピンを通すようにしているので、鋳抜きピンと加圧ピンを併用するにも関わらず、鋳造金型装置の構成の簡素化を図ることができる。

しかも、鋳抜きピンに振動が伝播するので、加圧ピンのみでは鋳造不良を低減することが容易ではない内孔の内壁表面を、内孔の内在物（例えば、作動油等）の漏洩の原因となる程度のサイズの鋳巣や湯皺等の鋳造不良が認められない、いわゆる健全面として得ることができる。すなわち、内孔の内壁表面の鋳造不良が低減された鋳造品を得ることが可能となる。

本発明の実施の形態に係る鋳造方法によって得られた弁ボディ（鋳造品）を備えるスプール弁の厚み方向に沿う縦断面図である。 前記弁ボディに形成された弁孔（内孔）の内壁の高倍率レーザ顕微鏡写真である。 前記弁ボディに形成された弁孔（内孔）の内壁の低倍率レーザ顕微鏡写真である。 本発明の実施の形態に係る鋳造金型装置の要部縦断面図である。 図５Ａ及び図５Ｂは、前記鋳造金型装置において、振動した加圧ピンを鋳抜きピンの中空内部（摺動孔）で変位させる場合のフローである。

以下、本発明に係る鋳造方法につき、それを実施するための鋳造金型装置との関係で好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。なお、本実施の形態では、鋳造品として、スプール弁を構成する弁ボディを例示する。

はじめに、スプール弁につき図１を参照して説明する。なお、図１は、鋳造品である弁ボディ１０を備えるスプール弁１２の厚み方向（図１中の矢印Ｚ方向）に沿う縦断面図であり、弁ボディ１０には、軸方向、例えば、長手方向（図１中の矢印Ｘ方向）に沿って延在する内孔としての弁孔１４が形成されている。

弁孔１４は、矢印Ｘ方向の一端で開口する。この開口した一端は、キャップ部材１６で閉塞される。一方、残余の一端は、弁ボディ１０の内壁で閉塞されている。この内壁は、スプール１８（弁部材）を堰止するストッパ壁として機能する。

弁ボディ１０には、作動油を弁孔１４内に導入するための入力ポート３６、前記作動油を弁孔１４から導出するための出力ポート３８、ドレインポート４０、図示しない別の弁からの作動油供給ポート４２が形成される。図１においては、スプール１８が調圧スプリング３４によって弾発付勢され、その一端面がストッパ壁に当接（堰止）された状態を示している。このとき、入力ポート３６と出力ポート３８は、スプール１８の環状溝２０を介して連通する。一方、ドレインポート４０は、大径部２２によって閉塞される。

弁孔１４の内壁は鋳肌であり、金属光沢を示す。また、内壁（鋳肌）の高倍率レーザ顕微鏡写真である図２から把握されるように、内壁（鋳肌）には、作動油の漏洩の原因となる程度のサイズの鋳巣や湯皺等が認められない。すなわち、内壁は、研削加工ないし鏡面加工等が施されていない鋳肌であるにも関わらず、鋳造不良が認められない健全面となっており、しかも、美観が良好である。

内壁となる鋳肌には、さらに、図３に示すように、レーザ顕微鏡にて低倍率観察した際に視認し得る複数本の微細な筋４４が、長手方向（矢印Ｘ方向）に対して直交する方向に延在している。これらの筋４４は、振動を付与することなく形成された弁孔の内壁では認められない。すなわち、筋４４は、振動を付与することに基づいて形成されたものであると考えられる。なお、筋４４が漏洩の一因となることはない。

後述するように、弁孔１４は、振動が付与された鋳抜きピン９２（図４参照）によって形成される。隣接する筋４４同士の離間間隔は、振動の周波数に対応していると推察される。

さらに、鋳肌である弁孔１４の内壁表面から深さ方向に少なくとも１ｍｍに到達するまで、作動油が漏洩する原因となる程のサイズの鋳造不良が認められない。すなわち、弁ボディ１０において、弁孔１４の内壁表面から深さ１ｍｍに至る内部は、いわゆる健全層である。

従って、鋳肌をそのまま、弁孔１４の内壁として用いることができる。換言すれば、弁孔１４の鋳肌に対して研削加工等の煩雑な作業を行う必要は特にない。また、これにより、実使用可能な弁ボディ１０を得るまでの工程数が低減するとともに、コストの低廉化を図ることができる。ただし、弁孔１４の内壁に対し、後述するように研削加工を行うようにしてもよい。

このような内壁（鋳肌）を有する弁孔１４（内孔）が形成された弁ボディ１０は、以下に説明するように鋳造作業によって作製することができる。

先ず、該鋳造金型装置５０につき説明すると、この鋳造金型装置５０は、例えば、溶湯６６に対して３５〜１００ＭＰａの圧力を付与する高圧鋳造金型装置であり、位置決め固定された固定金型５２と、該固定金型５２に対して接近又は離間する方向に変位する可動金型５４とを有する。固定金型５２には第１入子５６が設けられ、一方、可動金型５４には第２入子５８が設けられる。型閉じがなされることに伴い、第１入子５６と第２入子５８とでキャビティ６０が形成される。

固定金型５２には嵌合孔６２が貫通形成され、該嵌合孔６２には、プランジャスリーブ６４が嵌合される。該プランジャスリーブ６４の上部には給湯口が形成されており、溶湯（例えば、アルミニウム合金の溶湯）６６は、この給湯口からプランジャスリーブ６４内に供給される。

プランジャスリーブ６４内には、図示しない射出シリンダの射出ロッド６８に連結されたプランジャチップ７０が摺動自在に配置されている。従って、プランジャスリーブ６４内に供給された溶湯６６は、プランジャチップ７０によって押し出される。さらに、プランジャスリーブ６４の先端からキャビティ６０に至るまでには、該プランジャスリーブ６４から導出された溶湯６６をキャビティ６０まで案内するための通路であるランナ７２が形成される。

鋳造金型装置５０には、さらに、中子７４が設けられる。この中子７４は、ピン保持部材７６と、該ピン保持部材７６に連結された支柱保持部材７８とを有する。なお、中子７４は、支柱保持部材７８に設けられた図示しない摺動機構の作用下に、図４における上下方向に変位することが可能である。

ピン保持部材７６には、キャビティ６０に向かって延在する段付孔８０が貫通形成される。段付孔８０は支柱保持部材７８側で拡開しており、これにより支持段部８２が形成されている。一方、支柱保持部材７８には、段付孔８０に連なる案内孔８４が貫通形成されている。この案内孔８４の支柱保持部材７８側が拡開することにより、案内孔８４内に堰止段部８６が設けられている。

前記段付孔８０には、軸部８８と、若干大径な頭部９０とを有する鋳抜きピン９２が通される。該鋳抜きピン９２の頭部９０が段付孔８０の支持段部８２に支持されることにより、鋳抜きピン９２がピン保持部材７６に保持される。従って、鋳抜きピン９２は中子７４と一体的に変位し、鋳抜きピン９２の軸部８８の先端は、型閉じ時にキャビティ６０に進入する。この軸部８８の先端により、弁孔１４（図１参照）が形成される。

なお、鋳抜きピン９２と段付孔８０の内壁との間には、０．０１〜０．１ｍｍ程度の遊びが形成される。従って、鋳抜きピン９２は、段付孔８０内で揺動及び回転動作が可能である。

鋳抜きピン９２の軸部８８は、その外周が抜き勾配のないストレート形状となっており、このため、弁孔１４もストレート形状となっている。この場合、抜き勾配があるテーパー形状の弁孔に比して加工が容易となるとともに、加工量を削減することができる。

ここで、鋳抜きピン９２は、長手方向に沿って延在する摺動孔９４が貫通形成された中空体である。この摺動孔９４には、加圧ピン９６の長尺な押圧軸部９８の下端部が挿入される。摺動孔９４と押圧軸部９８の下端部との間には、０．０１〜０．１ｍｍ程度の遊びが形成される。

加圧ピン９６の押圧軸部９８の長手方向略中腹部には、大径なフランジ部１００が直径方向外方に突出形成される。該フランジ部１００が前記堰止段部８６に当接することに伴い、加圧ピン９６のそれ以上の下降が阻止される。なお、案内孔８４と押圧軸部９８の下端部、及びフランジ部１００のそれぞれとの間にも、０．０１〜０．１ｍｍ程度の遊びが形成される。

加圧ピン９６は、両ロッド型シリンダ１０２を変位駆動源として変位（昇降）する。ここで、両ロッド型シリンダ１０２は、支柱保持部材７８に立設された支柱１０４に支持されたシリンダ本体１０６を有する。このシリンダ本体１０６には、該シリンダ本体１０６に対して露呈又は埋没するように協働して進退動作する下方ロッド１０８及び上方ロッド１１０（変位用ロッド）が設けられる。シリンダ本体１０６、下方ロッド１０８及び上方ロッド１１０は全て、中空体からなる。

両ロッド型シリンダ１０２の中空内部（すなわち、下方ロッド１０８から上方ロッド１１０に延在する内孔）には、振動装置を構成する棒形状の振動伝達部材１１２が通される。振動伝達部材１１２の下端には小径のネジ部１１４が突出形成され、該ネジ部１１４が、加圧ピン９６の上端部に陥没形成されたネジ孔１１６に螺合される。これにより、振動伝達部材１１２が加圧ピン９６に連結されている。

上方ロッド１１０の上端には、振動伝達部材１１２とともに振動装置を構成する微細振動機１１８(振動発生手段）が支持される。従って、微細振動機１１８は、上方ロッド１１０の前進・後退、換言すれば、昇降に追従して変位する。なお、微細振動機１１８としては、例えば、エアバイブレータが挙げられる。

振動伝達部材１１２の上端は、微細振動機１１８の振動子１２０に対向する。微細振動機１１８が滅勢されているときには、該振動子１２０の下端面は、振動伝達部材１１２の上端面に対し、所定間隔で離間する。

微細振動機１１８が付勢されると、振動子１２０は、予め設定された所定の周期で上下動する。振動子１２０のストロークは、該振動子１２０と振動伝達部材１１２との離間距離よりも若干大きく、このため、振動子１２０は、下降する際に振動伝達部材１１２に当接する。勿論、振動子１２０は、上昇するときには振動伝達部材１１２から離間する。このようにして振動子１２０の当接ないし離間が繰り返されることにより、振動伝達部材１１２に、所定の周波数の振動が付与される。

ここで、振動子１２０と振動伝達部材１１２が所定間隔で離間していることから、振動子１２０が振動伝達部材１１２に当接する際には衝突エネルギが発生する。振動伝達部材１１２には、この衝突エネルギが付加された所定の周波数の振動が付与されていると推察される。

弁ボディ１０を得るための鋳造作業、すなわち、本実施の形態に係る鋳造方法は、基本的には上記したように構成される鋳造金型装置５０を用い、以下のように実施される。

はじめに、可動金型５４が固定金型５２に対して接近するように変位し、さらに、中子７４が下降して型閉じがなされる。型閉じがなされることに伴い、第１入子５６と第２入子５８とで形成されるキャビティ６０に鋳抜きピン９２が進入する。この時点では、両ロッド型シリンダ１０２の下方ロッド１０８及び上方ロッド１１０は上昇位置にあり、このため、加圧ピン９６も上昇位置にある。図４には、このときの加圧ピン９６の先端、及びフランジ部１００の位置を仮想線で併せて示している。

次に、微細振動機１１８を付勢し、振動子１２０を上下動させる。振動子１２０は、上記したように下降する際に振動伝達部材１１２に当接し、上昇するときに振動伝達部材１１２から離間する。このため、振動伝達部材１１２に、所定の周波数の振動が付与される。振動は、例えば、機械的振動であり、その周波数は１００〜数百Ｈｚである。

上記したように、振動伝達部材１１２の下端は加圧ピン９６の上端に連結されている。このため、振動は、加圧ピン９６に伝播する。このために加圧ピン９６が摺動孔９４内で振動し、該摺動孔９４の内壁に対して衝突・離間を繰り返す。これを受けて、鋳抜きピン９２が振動する。以上のようにして、振動が鋳抜きピン９２に伝播する。鋳抜きピン９２と段付孔８０の内壁との間には遊びがあるので、鋳抜きピン９２は、振動に際し、直径方向に揺動することや、円周方向に沿って回転動作することが可能である。

この状態で、次に、プランジャスリーブ６４に形成された給湯口から溶湯６６（例えば、アルミニウム合金の溶湯）を供給する。所定量の溶湯６６がプランジャスリーブ６４内に導入された後、図示しない前記射出シリンダが付勢されて射出ロッド６８が前進する。これに追従して、プランジャチップ７０が溶湯６６を押圧する方向に摺動する。

その結果、プランジャスリーブ６４内に供給された溶湯６６がプランジャチップ７０によって押し出され、ランナ７２に案内されてキャビティ６０に到達する。すなわち、キャビティ６０に溶湯６６が供給され、該キャビティ６０が溶湯６６で充填される。このように、本実施の形態では、プランジャスリーブ６４内の溶湯６６に対して圧力を付加し、これにより該溶湯６６をキャビティ６０に導入する高圧鋳造（ＨＰＤＣ）が行われる。

ここで、キャビティ６０には、鋳抜きピン９２が進入している。本実施の形態においては、上記のように鋳抜きピン９２に対して振動を付与しているので、キャビティ６０に導入された溶湯６６中、鋳抜きピン９２を囲繞する部位（以下、「鋳抜きピン囲繞部位」と表記する）に対し、鋳抜きピン９２を介して振動が確実に付与される。すなわち、弁孔１４の内壁となる鋳抜きピン囲繞部位を直接振動させることができる。

この場合、鋳抜きピン９２に形成された摺動孔９４の開口した先端から、加圧ピン９６が前進（鋳抜きピン９２からの突出）・後退（鋳抜きピン９２内への進入）を繰り返す。加圧ピン９６は、この際、鋳抜きピン囲繞部位に当接・離間する。このことによっても、鋳抜きピン囲繞部位に振動が伝播する。

なお、鋳抜きピン９２は、振動子１２０が離間した際、鋳抜きピン囲繞部位（溶湯６６）の粘弾性によって押圧され、略元の位置に戻る。

この振動付与は、型開きがなされるまで継続される。従って、鋳抜きピン囲繞部位、すなわち、弁孔１４の内壁を形成する部位には、鋳抜きピン９２に接触してから固相となる（凝固する）まで、振動が終始付与される。鋳抜きピン９２が直径方向に沿って揺動することや、円周方向に沿って回転動作することが容易であるため、振動は、特に、鋳抜きピン９２の直径方向ないし周回方向に対して伝播し易い。

また、鋳抜きピン９２の摺動孔９４の内壁と、加圧ピン９６の側周壁との間に若干の隙間（遊び）が形成されているので、両者の間に、振動による摺動摩擦熱が発生する。これにより鋳抜きピン９２を発熱させることが可能となるので、溶湯６６中の鋳抜きピン囲繞部位が加温される。このため、鋳抜きピン囲繞部位の湯廻り性がさらに良好となるという利点もある。

また、溶湯６６中の鋳抜きピン囲繞部位に振動が付与されると、キャビティーション現象によって溶湯６６中の気泡が微細化されるとともに、気泡が振動源（鋳抜きピン９２）から離れる方向に移動する。なお、微細化された気泡は、φ０．１ｍｍ程度のサイズとなっている。

このように、本実施の形態においては、鋳抜きピン９２を中空体とし、該鋳抜きピン９２の中空内部に加圧ピン９６を通すようにしている。このため、構成の簡素化を図りながら、単一の鋳造金型装置において鋳抜きピン９２と加圧ピン９６を併用することができる。

キャビティ６０内に溶湯６６が充填された後、両ロッド型シリンダ１０２が付勢される。これに伴い下方ロッド１０８及び上方ロッド１１０が下降すると、下方ロッド１０８によって加圧ピン９６が押圧され、その下端が、図４中の仮想線から実線の位置まで下降して鋳抜きピン９２の下端から若干突出する。このようにして加圧ピン９６が下降することにより、キャビティ６０内の溶湯６６に押圧力が付与される。なお、下方ロッド１０８及び上方ロッド１１０の下降に追従し、上方ロッド１１０に支持された微細振動機１１８も下降する。

下降の際、加圧ピン９６の押圧軸部９８の下端は、図５Ａ及び図５Ｂにフローとして示すように、摺動孔９４内を摺動する。ここで、加圧ピン９６には、振動伝達部材１１２を介して微細振動機１１８からの振動が予め付与されている。この場合、振動が付与されていない振動伝達部材１１２を摺動孔９４に摺動させる場合に比して、押圧軸部９８に対する摺動抵抗が小さい。従って、摺動孔９４の内壁や、加圧ピン９６の外表面にかじりが発生することを回避することができる。

加圧ピン９６は、そのフランジ部１００が、支柱保持部材７８に形成された案内孔８４内の堰止段部８６に当接することに伴って堰止される。すなわち、加圧ピン９６のそれ以上の下降が阻止される。

キャビティ６０内の溶湯６６は、その後、凝固する。これにより、キャビティ６０の形状に対応する形状の弁ボディ１０が得られる。鋳抜きピン９２に対応する部位には、弁孔１４が形成される。

キャビティ６０への溶湯６６の供給が終了してから所定の時間が経過した後、中子７４が上昇するとともに可動金型５４が固定金型５２から離間することにより型開きがなされる。その結果、弁ボディ１０が露呈する。

上記したように、振動が付与された加圧ピン９６及び鋳抜きピン９２によって鋳抜きピン囲繞部位が十分に振動され、しかも、鋳抜きピン囲繞部位の気泡が十分に微細化される。このため、弁ボディ１０において、弁孔１４の内壁は、金属光沢を示し、且つ作動油の漏洩の原因となる程度のサイズの鋳巣や湯皺等（鋳造不良）が認められない鋳肌（健全面）として形成される。さらに、鋳肌の最大表面粗さは１．５μｍ程度である。また、内壁の深さ方向内部も、１ｍｍ程度にわたって、作動油の漏洩の原因となる程度のサイズの鋳巣や湯皺等（鋳造不良）が認められない健全層として形成される。

そして、鋳肌には、軸方向（鋳抜きピン９２の抜き方向）に対して直交する方向に複数個の筋４４（図３参照）が形成される。隣接する筋４４同士の離間間隔は、振動子１２０の振動周波数に対応していると推察される。

振動付与を行わない一般的な鋳造においては、鋳抜きピン９２が引き抜かれた直後の弁孔１４の内壁（鋳肌）には鋳造不良が存在する。従って、鋳肌をそのまま内壁とすると、作動油が漏洩する懸念がある。

これに対し、本実施の形態では、鋳肌は、上記したように鋳造不良が認められない健全面となっている。従って、弁孔１４の内壁（鋳肌）に対して研削加工等を施すことなく、弁部材を収容する弁孔１４として機能させることができる。すなわち、研削加工を行う必要は特にない。この分、弁ボディ１０、ひいてはスプール弁１２を得るまでの工程数が低減する。このため、コストの低廉化を図ることもできる。

さらに、鋳抜きピン囲繞部位に振動を付与しながら鋳造を行うと、弁ボディ１０に形成されるバリが小さくなるという利点もある。このことと、研削加工を行うことが不要であるために研削屑が発生しないこととが相俟って、スクラップとなる部分が低減する。このため、材料歩留まりが向上する。

しかも、鋳抜きピン囲繞部位に振動が付与されるため、弁孔１４の内壁（鋳肌）の表面粗さが小さくなる。すなわち、弁孔１４の内壁につき複数の任意部位で最大表面粗さを測定すると、１．５μｍ以下である。

以上のように、鋳抜きピン９２内に加圧ピン９６を通したことにより、加圧ピン９６のみでは鋳造不良を回避することが困難な弁孔等の内孔の内壁表面を、健全面として得ることができる。さらにまた、加圧ピン９６で溶湯６６を押圧するようにしているので、このことも、鋳造不良の低減に寄与する。

その上、鋳抜きピン９２の軸部８８の外周はストレート形状となっているが、弁孔１４にかじることなく弁孔１４の外方に抜き出すことが可能である。加えて、弁孔１４の真円度の向上も可能である。

本発明は、上記した実施の形態に特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の変更が可能である。

例えば、上記した実施の形態では、周波数が１００〜数百Ｈｚ程度である機械的振動を付与するようにしているが、超音波振動を付与するようにしてもよいことは勿論である。この場合、微細振動機１１８に代替して超音波振動機を採用すればよい。そして、超音波振動機の振動子１２０の先端と、振動伝達部材１１２の上端面とが離間せずに当接接触した状態で振動を付与すればよい。

また、上記のようにして得られる鋳造品は、振動が付与された鋳抜きピン９２等によって形成された内孔を有するものであればよく、スプール弁１２の弁ボディ１０に特に限定されるものではない。鋳造品の別の例としては、アクチュエータのボディが挙げられる。この場合、内孔は、例えば、ピストンの摺動孔である。

また、さらに別の例としては、スロットルボディやキャブレタのボディが挙げられる。この場合、内孔は吸気道であり、内在物は空気又は混合気である。

１０…弁ボディ １２…スプール弁
１４…弁孔 １８…スプール
３４…調圧スプリング ３６…入力ポート
３８…出力ポート ４０…ドレインポート
４２…作動油供給ポート ４４…筋
５０…鋳造金型装置 ５２…固定金型
５４…可動金型 ５６…第１入子
５８…第２入子 ６０…キャビティ
６４…プランジャスリーブ ６６…溶湯
７０…プランジャチップ ７２…ランナ
７４…中子 ７６…ピン保持部材
７８…支柱保持部材 ９２…鋳抜きピン
９４…摺動孔 ９６…加圧ピン
１０２…両ロッド型シリンダ １０４…支柱
１０６…シリンダ本体 １０８…下方ロッド
１１０…上方ロッド １１８…微細振動機
１２０…振動子

Claims (10)

1. 少なくとも一端が開口した内孔が形成された鋳造品を得るための鋳造金型装置であって、
   中空体からなり、前記内孔を形成するための鋳抜きピンと、
   前記鋳抜きピンの中空内部に通され、変位駆動源の作用下に変位してキャビティ内に導入された溶湯を加圧する加圧ピンと、
   前記加圧ピンに付与される振動を発生する振動発生手段と、
   前記振動発生手段で発生した振動を前記加圧ピンに伝達するための振動伝達部材と、
   を備えることを特徴とする鋳造金型装置。
2. 請求項１記載の鋳造金型装置において、前記変位駆動源が中空体からなり、前記振動伝達部材は、前記変位駆動源の中空内部に通されていることを特徴とする鋳造金型装置。
3. 請求項２記載の鋳造金型装置において、前記変位駆動源が、中空体からなる２個の変位用ロッドを有する両ロッド型シリンダであることを特徴とする鋳造金型装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋳造金型装置において、前記振動発生手段が機械的振動を発生するものであることを特徴とする鋳造金型装置。
5. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の鋳造金型装置において、前記振動発生手段が超音波振動を発生するものであることを特徴とする鋳造金型装置。
6. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の鋳造金型装置において、溶湯に圧力を付加して前記キャビティに導入する高圧鋳造を行う高圧鋳造金型装置であることを特徴とする鋳造金型装置。
7. 少なくとも一端が開口した内孔が形成された鋳造品を得る鋳造方法であって、
   中空体からなり、内孔を形成するための鋳抜きピンが進入したキャビティを形成する工程と、
   前記キャビティに溶湯を導入する工程と、
   前記鋳抜きピンの中空内部に通された加圧ピンで、前記キャビティ内に導入された溶湯を加圧する工程と、
   を有し、
   振動発生手段にて発生した振動を、振動伝達部材を介して前記加圧ピンに付与することで、前記キャビティ内の前記溶湯に振動を付与することを特徴とする鋳造方法。
8. 請求項７記載の鋳造方法において、前記溶湯に対して機械的振動を付与することを特徴とする鋳造方法。
9. 請求項７記載の鋳造方法において、前記溶湯に対して超音波振動を付与することを特徴とする鋳造方法。
10. 請求項７〜９のいずれか１項に記載の鋳造方法において、溶湯に圧力を付加して前記キャビティに導入する高圧鋳造を行うことを特徴とする鋳造方法。

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