JPH05146863A

JPH05146863A - 鋳造装置

Info

Publication number: JPH05146863A
Application number: JP33781991A
Authority: JP
Inventors: Yukio Yasumiba; 幸雄休場; Hidesato Uebayashi; 秀悟植林; Hirohiko Endo; 弘彦遠藤; Mitsuhiro Karaki; 満尋唐木
Original assignee: Toyota Motor Corp
Current assignee: Toyota Motor Corp
Priority date: 1991-11-26
Filing date: 1991-11-26
Publication date: 1993-06-15

Abstract

(57)【要約】【目的】ゲートピストンに設けられる通気孔の目詰ま
りを防止して、ストーク内の溶湯が常時スムーズに上下
動されるようにすることで、鋳造装置の生産性を良好に
維持する。【構成】ストーク１３内の溶湯Ｗの湯面Ｗ₁には、こ
の湯面Ｗ₁に浮いた状態でこの湯面Ｗ₁とともにストー
ク１３内を上下動し、かつこの湯面Ｗ₁がゲートピスト
ン７によりそれ以上の上昇を阻止されて溶湯Ｗが充填待
ちの状態にある時には、前記通気孔８を閉塞してこの通
気孔８に溶湯Ｗが流入することを阻止するフロートカバ
ー９を浮かべておく構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、キャビティ内に溶湯を
充填して鋳造する鋳造装置に関し、特に、溶湯の充填に
先立ってキャビティ内を真空にしておく鋳造装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来より、この種の鋳造装置は、例えば
特開平２−１５５５５７号公報あるいは実開平３−３１
０５８号公報等により知られている。

【０００３】この従来の鋳造装置２０は、図２に示すよ
うにキャビティ２１と溶解炉２２とを連通する溶湯供給
通路としてのストーク２３内を上下方向に摺動可能に装
着されたゲートピストン２４を備えている。

【０００４】このゲートピストン２４は、キャビティ２
１の湯口２１ａを開閉する一方、溶湯Ｗのストーク２３
内における湯面Ｗ₁を規制する役割を有しており、真空
装置２６によりキャビティ２１内の真空引きを行う際に
は、図示のように下方に移動してキャビティ２１の湯口
２１ａを閉止するとともに、溶湯Ｗはこのゲートピスト
ン２４の下面に阻止されてそれ以上ストーク２３内を上
方に流動することはなく、これにより溶湯Ｗが湯口２１
ａを経てキャビティ２１内に流入することが阻止され
る。一方、キャビティ２１内の真空度が所定値に達した
時点で、このゲートピストン２４は上方へ退去してキャ
ビティ２１の湯口２１ａを開放し、これにより溶湯Ｗは
湯口２１ａを経てキャビティ２１内に充填される。

【０００５】ここで、溶湯Ｗは、加圧装置２５を作動さ
せて溶解炉２２内の湯面Ｗ₂を加圧することによりスト
ーク２３内を重力に抗して上昇するよう構成されている
のであるが、この上昇の際には、ストーク２３内におけ
るゲートピストン２４と溶湯Ｗとの間のエアを排気する
必要がある。

【０００６】このため、このゲートピストン２４には、
エアは通すが溶湯は通過できない小径の通気孔が形成さ
れた多孔質のエアベント２４ａが装着されており、この
エアベント２４ａを介してゲートピストン２４の下方
（溶湯側）と上方（大気側）とが連通さている。これに
より、加圧装置２５を作動させれば、溶湯Ｗはゲートピ
ストン２４と溶湯Ｗとの間のエアを大気に押出しつつ、
重力に抗してストーク２３内をスムーズに上昇するよう
になっていた。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ゲートピストン２４にはエアベント２４ａが目詰まりを
起こす問題があった。

【０００８】すなわち、ゲートピストン２４の下面側は
常時高温の溶湯Ｗに晒されているため、エアベント２４
ａの通気孔が熱膨張し、そこに溶湯Ｗが流入して凝固し
てしまい、結局エアベント２４ａが目詰まりを起こすの
であった。そして、エアベント２４ａが目詰まりを起こ
した場合にはそのエア通過性能は低下し、従って溶湯Ｗ
のストーク内上昇速度は低下し、ひいては本鋳造装置２
０の生産性を著しく低下させる結果を招いていた。

【０００９】本発明はこの問題に鑑みなされたもので、
ゲートピストンと溶湯との間のエアは常時スムーズに排
出され、ひいては良好な生産性を維持することのできる
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】本発明は上記従来の問題
点を解決するため、ストーク内の溶湯の湯面には、該湯
面に浮いた状態で該湯面とともにストーク内を上下動
し、かつ該湯面がゲートピストンによりそれ以上の上昇
を阻止されている状態にある時には、前記通気孔を閉塞
して該通気孔に溶湯が流入することを阻止可能なフロー
トカバーを浮かべておく構成としたことを特徴とする。

【００１１】

【作用】上記構成によれば、溶解炉内の溶湯の湯面が加
圧されると、フロートカバーはストーク内の溶湯の湯面
とともにストーク内を上昇し、ストーク内の湯面がゲー
トピストンによりそれ以上の上昇を阻止される位置まで
上昇した際には、フロートカバーはゲートピストンの下
面に当接されて通気孔を閉塞し、この通気孔に溶湯が流
入することを阻止する。

【００１２】

【実施例】次に、本発明の実施例を図１に基づいて説明
する。図１は、型締め状態での本例の鋳造装置１の全体
を示している。なお、本例では、キャビティ５内に充填
された溶湯Ｗを加圧し、この加圧状態で溶湯Ｗを冷却凝
固させる形式の鋳造装置を例示して説明するものである
が、図では、そのための加圧装置は省略してある。

【００１３】本装置１は、可動型である上型２と固定型
である下型３とからなる本体部と、この本体部に溶湯Ｗ
を供給するための溶湯供給源４とから構成されている。
この本体部と溶湯供給源４とは溶湯供給通路としてのス
トーク１３により連通されている。

【００１４】上型２は、プレート２ａを介して昇降装置
２ｂに取付けられており、一定のストロークで昇降する
ようになっている。下型３は、固定プレート３ａに固定
されている。この上下の両型２，３が型締めされてキャ
ビティ５が形成される。

【００１５】また、上型２には中空部１２が形成され、
この中空部１２には真空装置６が接続されている。さら
に、この中空部１２と上記キャビティ５とは図示しない
エア通路で連通されており、上下両型２，３を型締め状
態として上記真空装置６を作動させれば、キャビティ５
内は真空引きされるようになっている。

【００１６】なお、図中１１は、鋳造後型開きをする際
に、凝固した溶湯（製品）を上型２からスムーズに離型
させるためのエジェクタ装置である。

【００１７】このように形成された上下両型２，３のキ
ャビティ５は、溶湯供給通路としてのストーク１３によ
って溶湯供給源４と連通されている。

【００１８】このストーク１３は、下型３のほぼ中央を
図示上下方向（重力方向）に貫通して取付けられてお
り、その上端部において大気に開放され、ほぼ中程にお
いて湯口５ａを経てキャビティ５と連通されている。

【００１９】なお、図示は省略したがこのストーク１３
には加熱装置が装着されており、このストーク１３内の
溶湯Ｗが冷却されて凝固しないようになっている。

【００２０】このように構成されたストーク１３内に
は、ゲートピストン７が摺動可能に支持されている。こ
のゲートピストン７は、上記キャビティ５の湯口５ａを
開閉して、同キャビティ５とストーク１３すなわち溶湯
供給源４とを連通したり遮断したりする役割を有してい
る。すなわち、キャビティ５の真空引きを行う際には、
このゲートピストン７は下方に移動されて湯口５ａを遮
蔽し、これにより、キャビティ５を密閉するとともに同
キャビティ５内に溶湯Ｗが流入することを阻止する。な
お、この時、溶湯Ｗはストーク１３を上昇して湯口５ａ
の直前で待機状態（以下、「充填待ちの状態」という）
とされているのであるが、これについては後述する。

【００２１】また、このゲートピストン７には、その上
下両端面間に貫通して通気孔８が形成されている。この
通気孔８は、ゲートピストン７とストーク１３内の溶湯
Ｗの湯面Ｗ₁との間のエアを大気に排気するために設け
られたもので、後述するように溶湯Ｗがストーク１３内
を上昇する際には、この通気孔８を経て上記エアが排気
されることにより溶湯Ｗをスムーズに上昇させることが
できる。

【００２２】さらに、ストーク１３内の溶湯Ｗの湯面Ｗ
₁にはフロートカバー９が浮かべられている。このフロ
ートカバー９は、溶湯Ｗに比して十分に小さな比重を有
する素材（セラミックス）で形成されており、上記ゲー
トピストン７に形成された通気孔８に挿通された支持バ
ー１０の下端に取付けられて、常時湯面Ｗ₁に浮いた状
態でストーク１３内を上下方向に摺動するように支持さ
れている。

【００２３】ここで、上記支持バー１０は通気孔８に比
して十分に小さな径で形成されており、両者間の隙間を
経て通気孔８の通気性は十分に確保されている。

【００２４】また、このフロートカバー９は、ストーク
１３内での摺動性を確保しつつ、極力大きな面積で形成
されており、ストーク１３内の湯面Ｗ₁のほぼ全体を覆
うように形成されている。

【００２５】さらに、このフロートカバー９は、ゲート
ピストン７の下面に当接された際には、通気孔８を確実
に閉塞するよう形成されており、これによりこの通気孔
８に溶湯Ｗが流入することは阻止される。

【００２６】溶湯供給源４は、加圧装置１７が接続され
た密閉箱体状の保持炉１５中に溶湯Ｗが貯留された溶解
炉１４を納められてなるもので、前記ストーク１３は気
密性が確保された状態で保持炉１５内に挿入されて溶解
炉１４に浸積されている。

【００２７】このように構成された溶湯供給源４によれ
ば、加圧装置１７を作動させて保持炉１５内を加圧する
ことにより、溶解炉１４中の溶湯Ｗの湯面Ｗ₂が加圧さ
れ、これにより溶湯Ｗは重力に抗してストーク１３を上
昇してキャビティ５（本体側）に供給され、逆に、加圧
装置１７を停止するとともに図示しない排気バルブを開
いて保持炉１５内を徐々に大気開放すれば、ストーク１
３内の湯面Ｗ₁は自重により徐々に下がって溶湯Ｗは溶
解炉１４内に戻されるようになっている。

【００２８】次に、以上のように構成された本例の鋳造
装置１による一連の鋳造工程について順次説明する。

【００２９】先ず、真空装置６を作動させてキャビティ
５の真空引きをする際には、ゲートピストン７は下方に
移動されて湯口５ａを遮蔽する状態とされる。

【００３０】一方、キャビティ５の真空引きに並行して
溶湯供給源４においては、加圧装置１７が作動されて溶
解炉１４中の溶湯Ｗの湯面Ｗ₂が加圧される。これによ
り、ストーク１３内の湯面Ｗ₁は上昇し、この湯面Ｗ₁
に浮かべられたフロートカバー９も同湯面Ｗ₁に浮いた
状態で上昇する。この際、ゲートピストン７とフロート
カバー９との間にあるエアは、通気孔８を経てゲートピ
ストン７の上方の大気側に排気され、これによりフロー
トカバー９および湯面Ｗ₁はスムーズに上昇する。

【００３１】そして、フロートカバー９がゲートピスト
ン７の下面に当接した時点で、溶湯Ｗのそれ以上の上昇
は阻止され、溶湯Ｗはキャビティ５への充填待ちの状態
とされる。この溶湯Ｗの充填待ちの状態において、通気
孔８はフロートカバー９により塞がれているため、溶湯
Ｗがこの通気孔８内に流入することは確実に防止されて
いる。

【００３２】キャビティ５内が所定の真空度にまで真空
引きされたならば、真空装置６は停止され、また、保持
炉１５内が一定圧にまで加圧されたならば、加圧装置１
７は停止しておく。

【００３３】このように、ストーク１３内において溶湯
Ｗが充填待ちの状態とされ、かつキャビティ５の真空引
きが完了すると、ゲートピストン７は上方に退去され
て、湯口５ａが開放される。湯口５ａが開放されると、
キャビティ５内と保持炉１５内との圧力差により、充填
待ちの状態にあった溶湯Ｗが素早くキャビティ５内に流
入し、溶湯Ｗの充填が行われる。

【００３４】十分な量の溶湯Ｗがキャビティ５へ充填さ
れて、溶湯Ｗの流動が停止したならば、ゲートピストン
７はふたたび下方に移動されて湯口５ａが遮蔽される。
これにより、ふたたびキャビティ５内とストーク１３内
とが隔離され、然る後、図示省略した加圧装置によりキ
ャビティ５内の溶湯Ｗが加圧され、この加圧状態で溶湯
Ｗは冷却されて凝固し製品となる。

【００３５】一方、ストーク１３に残留する溶湯Ｗは、
溶解炉１４内にもどされる。この溶湯Ｗの戻しは、図示
しない排気バルブを徐々に開放して保持炉１５を徐々に
大気圧に戻すことにより行われる。すなわち、溶解炉１
４中の溶湯Ｗの湯面Ｗ₂に負荷される圧力が徐々に減少
することにより、ゲートピストン７の通気孔８を経て大
気圧が負荷されていたストーク１３内のフロートカバー
９および湯面Ｗ₁はその自重により徐々に下がり、保持
炉１５内が完全に大気開放された時点で、ストーク１３
内の湯面Ｗ₁と溶解炉１４中の湯面Ｗ₂とが一致し、ス
トーク１３内の溶湯Ｗの戻しが完了する。

【００３６】あとは型開きをして製品を取り出せば、本
装置１による一連の鋳造工程が終了する。

【００３７】本例は以上のように構成したものであり、
この構成によれば以下に述べるような作用効果をなす。

【００３８】すなわち、ゲートピストン７にはストーク
１３内のエアを排気するための通気孔８が設けられてい
るのであるが、この通気孔８は溶湯Ｗの充填待ちの状態
においてフロートカバー９により塞がれており、これに
よりこの通気孔８に溶湯Ｗが流入することが防止されて
いる。

【００３９】従って、従来のように通気孔８の目詰まり
は確実に防止され、よって、ストーク１３内の溶湯の上
下動はスムーズに行われ、ひいては鋳造装置１の生産性
を良好に維持することができる。

【００４０】また、ストーク１３内の溶湯Ｗの湯面Ｗ₁
は、そのほぼ全面をフロートカバー９に覆われて大気か
ら遮断された状態となっているので、従来に比して溶湯
Ｗの酸化が抑制される効果がある。

【００４１】さらに、例えば支持バー１０の上端の位置
を検出することにより、ストーク１３内の溶湯Ｗの湯面
Ｗ₁の位置を間接的に検出することができ、本装置１を
より一層効率よく稼働させることが可能である。

【００４２】なお、本例では、フロートカバー９はスト
ーク１３内の湯面Ｗ₁のほぼ全面を覆う面積で形成した
場合を例示したが、これに限定されるものではなく、例
えば通気孔８よりも若干大きな径を有する球体であって
もよく、この球体を支持バー１０の下端に取りつけてス
トーク１３の湯面Ｗ₁に浮かせ、溶湯Ｗが充填待ちの状
態にある時にはこの球体の一部が通気孔８に嵌め込まれ
ることでこの通気孔８を塞ぐよう構成してもよい。

【００４３】また、フロートカバー９は必ずしも支持バ
ー１０に支持される必要はなく、要はストーク１３内の
湯面Ｗ₁とともに上下動し、溶湯Ｗが充填待ちの状態に
ある時には通気孔８を塞いで、この通気孔８に溶湯Ｗが
流入することを阻止できる構成であればよい。

【００４４】その他、本発明は特許請求の範囲を逸脱し
ない範囲で種々態様の実施が可能なものである。

【００４５】

【発明の効果】本発明は、溶湯の湯面とともにストーク
内を上昇してゲートピストンに設けられた通気孔を塞ぐ
フロートカバーを付加する構成としたことから、この通
気孔に溶湯が侵入して凝固することによる同通気孔の目
詰まりは確実に防止されてその通気性は常に良好に維持
され、よってストーク内の溶湯は常にスムーズに上下動
され、ひいては鋳造装置の生産性を常に良好に維持する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に関し、鋳造装置の全体図であ
る。

【図２】従来の鋳造装置の全体図である。

【符号の説明】

１，２０…鋳造装置２…上型、３…下型、４…溶湯供給
源５，２１…キャビティ、５ａ，２１ａ…湯口、６，２６
…真空装置７，２４…ゲートピストン、８…通気孔９…フロートカバー、１０…支持バー１３…ストーク（溶湯供給通路）１４，２２…溶解炉、１５…保持炉１７，２５…加圧装置、２４ａ…エアベントＷ…溶湯、Ｗ₁…ストーク内の湯面、Ｗ₂…溶解炉内の
湯面

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者唐木満尋愛知県豊田市トヨタ町１番地トヨタ自動車株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】型締めした時にキャビティを形成する可
動型と固定型と、該キャビティと溶湯が貯留された溶解
炉とを連通するストークと、該ストーク内に摺動可能に
支持されて前記キャビティの湯口を開閉可能なゲートピ
ストンと、該ゲートピストンの両端面間に貫通して形成
されて該ゲートピストンと溶湯との間の空間部を大気に
連通するための通気孔と、前記溶解炉内の溶湯を加圧す
るための加圧装置とを備えた鋳造装置において、前記ストーク内の溶湯の湯面には、該湯面に浮いた状態
で該湯面とともにストーク内を上下動し、かつ該湯面が
前記ゲートピストンによりそれ以上の上昇を阻止されて
いる状態にある時には、前記通気孔を閉塞して該通気孔
に溶湯が流入することを阻止可能なフロートカバーを浮
かべておくことを特徴とする鋳造装置。