JP5611771B2

JP5611771B2 - 車両用ホイールの低圧鋳造装置

Info

Publication number: JP5611771B2
Application number: JP2010244182A
Authority: JP
Inventors: 川島　志郎; 志郎川島; 鈴木　悟; 悟鈴木; 中島　範之; 範之中島
Original assignee: 旭テック株式会社
Priority date: 2010-10-29
Filing date: 2010-10-29
Publication date: 2014-10-22
Anticipated expiration: 2030-10-29
Also published as: JP2012096247A

Description

この発明は、車両用ホイールを製造するための低圧鋳造装置に関する。

車両用ホイールを鋳造するための装置としては、低圧鋳造装置が広く使用されている。低圧鋳造装置は、鋳型と、鋳型の下に配置されて溶湯を貯留する溶湯保持炉と、溶湯保持炉から鋳型のキャビティ内へと溶湯を送るストーク（溶湯補給菅）とを備えている。鋳型は、一般的に、上型、下型および一対の横型を組み合わせることによって構成され、内部には、車両用ホイールの形状をした空洞（キャビティ）が形成されている。また、一対の横型の合せ面には溶湯の流路となる湯道が形成されている。溶湯はこれら湯道を通じてキャビティの両側から注入されていく。また、ストークは一対設けられており、これら一対のストークはそれぞれ横型の湯道に連通している。さらに、ストークの一端は、溶湯保持炉内に貯留された溶湯の中に差し込まれている。そして、溶湯保持炉内にガスを送り込んで溶湯保持炉内の溶湯を加圧することにより、溶湯をストーク内に流入させる。そして、ストークに流入した溶湯は、横型の湯道を介してキャビティ内に送られる（例えば特許文献１）。

低圧鋳造装置では、溶湯保持炉にストークが据え付けられているため、ストークとキャビティとを連絡する横型の湯道の長さを調整することにより、車両用ホイールの口径の変更に対応することが行われている。

特開平８−２４３７２０号公報

ところが、車両用ホイールの口径の変更によって湯道が長くなると溶湯を余分に消費することになり、その結果として鋳込み重量に対する製品率が悪化してしまう。

本発明の目的は、車両用ホイールの口径の変更によっても鋳込み重量に対する製品率を悪化させることのない車両用ホイールの低圧鋳造装置を提供することにある。

前記目的を達成するために、本発明の車両用ホイールの低圧鋳造装置を完成した。本発明は、横型によってキャビティのリム成形部を構成するとともにこの横型の下方に中間ストークと保持炉ストークから構成されたストークを配置した車両用ホイールの低圧鋳造装置において、前記横型に略Ｌ字状の湯道を形成し、この湯道の一端を前記キャビティのリム成形部に開口させて堰とするとともに他端を前記中間ストークに連通させ、前記中間ストークが鉛直方向に対して傾いた状態で配置されることが可能であるものである。

本発明の車両用ホイールの低圧鋳造装置は上記のように構成されているため、中間ストークの傾きを調整することにより、車両用ホイールの口径に関わらず横型の湯道の長さを短く保つことが可能となり、その結果として、湯道内で凝固する余分な溶湯量を少なくして、鋳込み重量に対する製品率の悪化を防ぐことができる。また、湯道の長さを短くして湯道重量を抑えることにより、湯道内の溶湯を凝固させるまでに要する時間を短くし、生産性を向上させることも可能にする。

本発明の車両用ホイールの低圧鋳造装置は、車両用ホイールの口径の変更によっても鋳込み重量に対する製品率を悪化させることがなくなる。

本発明の一実施形態の車両用ホイールの低圧鋳造装置の断面図である。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。本発明は、以下の実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、変更、修正、改良を加え得るものである。

図１は、本発明の一実施形態の車両用ホイールの低圧鋳造装置の断面図である。本低圧鋳造装置Ｄには、溶湯から車両用ホイールを成形するための鋳型セットＳと、鋳型セットＳを載置するための基台１０とを備えている。

鋳型セットＳは、下型２０と上型４０と一対の横型３０とから構成されている。これらの下型２０、上型４０および横型３０を組み合わせることにより、鋳型セットＳの内部にキャビティ５０を形成することができる。キャビティ５０は、車両用ホイ−ルの形状をした空洞であり、ディスク成形部５１とスポ−ク成形部５２とリム成形部５３とから構成されている。このキャビティ５０内で溶湯を凝固させることにより、車両用ホイールを成形することができる。ここで横型とは、鉛直方向に交差する面に沿って移動する型のことをいう。本鋳型セットＳでは、下型２０の上に凹部が形成されており、この凹部に入子２１が嵌めこまれている。この入子２１によって車両用ホイ−ルのディスク部における凹凸を形づくることができる。

一対の横型３０の合せ面には一対の湯道３１が設けられている。これらの湯道３１は略Ｌ字状をしており、湯道３１の一方の端が側端開口３１１としてキャビティ５０のリム成形部５３に開口しており、もう一方の端が下端開口３１２として横型３０の下面において開口している。これにより、溶湯を下端開口３１２から湯道３１内に流入させ、湯道３１内に流入した溶湯を側端開口３１１から鋳型セットＳのキャビティ５０内へと注入することができる。また、側端開口３１１には、流路が窄まるように堰が形成されている。

基台１０には、中間ストーク７０が貫通している。この中間ストーク７０は、鉛直方向に対して傾いた方向に延びた状態で配置されることが可能である。中間ストーク７０の上端は、湯道３１の下端開口３１２に連結している。これにより、中間ストーク７０内に流入した溶湯を湯道３１内に送り込むことができる。

基台１０の下方には、溶湯保持炉６０が配置されている。溶湯保持炉６０内には、溶湯Ｍが収容されている。溶湯保持炉６０には、保持炉ストーク７５が装着されている。この保持炉ストーク７５は略鉛直方向に延びている。また、保持炉ストーク７５の上端は中間ストーク７０の下端に連結し、保持炉ストーク７５の下端は溶湯保持炉６０内に収容された溶湯Ｍの中に差し込まれている。

本低圧鋳造装置Ｄでは、溶湯保持炉６０内にガスを供給して溶湯Ｍを加圧することにより、ストーク（中間ストーク７０と保持炉ストーク７５）を介して溶湯Ｍをキャビティ５０内へと送り込むことができる。

そして、車両用ホイールをキャビティ５０内で鋳造する際には、溶湯Ｍをキャビティ５０内および湯道３１内に満たした後、そのままの状態で溶湯Ｍを凝固させる。

また、本低圧鋳造装置Ｄでは、製造するホイ−ルの口径を変更する場合、鋳型セットＳとともに基台１０も取り替える。製造するホイ−ルの口径を変更した場合、キャビティ５０の径が変わるため、取り替え前と比べて湯道３１の側端開口３１１の位置が変わる。保持炉ストーク７５は保持炉６０に据え付けられておりその上端の位置は変えることができない。そのため、湯道３１の側端開口３１１の位置が変わることにより、湯道３１の側端開口３１１と保持炉ストーク７５の上端との距離も変わってしまう。ここで、中間ストーク７０の傾きが異なった基台１０に取り替えることにより、湯道３１の側端開口３１１と下端開口３１２とを近い状態に保たせたまま（湯道３１の長さを短い状態に保たせたまま）、湯道３１の下端開口３１２と保持炉ストーク７５の上端との間を中間ストーク７０によって連絡させることができる。その結果として湯道３１内で凝固する溶湯Ｍの量を少なくすることができる。湯道３１内で凝固する溶湯Ｍは製品であるホイールとはならないことから、湯道３１の長さを短くすることにより、余分な溶湯Ｍの消費を低減し、鋳込み重量に対する製品率の悪化を避けることができる。

また、湯道３１の側端開口３１１の位置が中間ストーク７０の上端の位置よりも外側にある場合には、中間ストーク７０の上端が外側に向かって開くように中間ストーク７０を傾けることにより対応することができる（図示せず）。従来の低圧鋳造装置では、一対のストークは、互いの間隔を最も大きい口径を持つ車両用ホイールの口径以上となった状態で据え付けられている。そのため、車両用ホイールの口径が小さい場合には、湯道を長くすることにより対処していた。したがって、従来技術では、最も大きい口径の車両用ホイールを製造する以外は、湯道の長さを伸ばした分だけ余分な溶湯を消費する。この問題は、本低圧鋳造装置Ｄを使用することにより解消することができる。なぜなら、本低圧鋳造装置Ｄは車両用ホイールの口径に関わらず湯道の長さを短く保つことができるからである。

なお、本低圧鋳造装置Ｄでは、湯道３１と中間ストーク７０との間にストレナーＲを設けることにより、溶湯に混入した異物を除去することができる。

脱型する際には、溶湯がキャビティ５０内および湯道３１内で凝固した後、まず、一対の横型３０を脱型する（図面の垂直方向に開放する。３０２は横型３０のパーティング面である。）。溶湯が横型３０の湯道３１内で凝固することにより、Ｌ字状の金属塊が形成される。横型３０を脱型する際には、このＬ字状の金属塊も横型３０から開放される。

続いて、上型４０および下型２０を脱型する。上型４０および下型２０の脱型は、上型作動具８０および押し出し板９０を使用する。上型作動具８０は、上型４０に装着されており、上型４０を上下動させることができる。上型作動具８０を作動させて上型４０および押し出し板９０を鋳造された車両用ホイールとともに持ち上げ、基台に締結固定された下型２０を外す。次に、押し出し板９０を保持し上型４０を上昇させることにより、リムフランジを押圧することで上型４０から鋳造された車両用ホイールを脱型することができる。

本発明は、車両用ホイールを製造するための低圧鋳造装置として利用できる。

３０：横型、３１：湯道、３１１：（湯道の）側端開口、５０：キャビティ、５３：リム成形部、７０：中間ストーク、Ｄ：車両用ホイールの低圧鋳造装置。

Claims

横型によってキャビティのリム成形部を構成するとともにこの横型の下方に中間ストークと保持炉ストークから構成されたストークを配置した車両用ホイールの低圧鋳造装置において、前記横型に略Ｌ字状の湯道を形成し、この湯道の一端を前記キャビティのリム成形部に開口させて堰とするとともに他端を前記中間ストークに連通させ、前記中間ストークが鉛直方向に対して傾いた状態に配置されることが可能であることを特徴とする車両用ホイールの低圧鋳造装置。