JPH07299556A - 車両用ホイールの鋳造方法及び鋳造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳造欠陥の発生を抑えると共に生産効率を高
め、良好な車両用ホイールを連続的に一体成形すること
ができる車両用ホイールの鋳造方法及び鋳造装置を提供
する。 【構成】 車両用ホイールを一体成形する鋳型本体33
が、キャビティ27のリムフランジ成形空間部上方で該リ
ムフランジ成形空間部の周縁に沿って等間隔に配設され
た複数の押し湯用の凹部28と、ホイールの中心軸をはさ
んで互いに対向する一対の前記押し湯用の凹部28に夫々
連通させられた一対の湯口29,30 と、各湯口29,30 の入
口近傍に設けられた第１及び第２のラドル31,32 とを備
える。該鋳型本体33は駆動軸22により軸支された揺動基
台23上に載置され、前記各第１及び第２のラドル31,32
に交互に溶湯を注ぐべくホイールの中心軸を挟んで１シ
ョット毎に交互に両方向へ傾倒させられ、車両用ホイー
ルを連続的に鋳造する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は車両用ホイールの鋳造方
法及び鋳造装置に関し、特に重力鋳造法によりディスク
部とリム部を有する車両用ホイールを連続的に一体成形
する車両用ホイールの鋳造方法及び鋳造装置の改良に関
する。

【０００２】

【従来の技術】周知の如く、現在の自動車用ホイールに
はアルミニウム合金材等の軽合金を素材としたホイー
ル、いわゆる軽合金ホイールが多用されている。このよ
うな軽合金ホイールの構造は、１ピースホイール、２ピ
ースホイール、３ピースホイール等多種にわたり、ホイ
ールを構成するリムやディスクの成形方法も多様にわた
っている。

【０００３】特に、ディスク部とリム部を一体成形する
１ピースホイールの鋳造方法としては重力鋳造法が広く
用いられているが、この重力鋳造法はその他の鋳造法、
例えば低圧鋳造法やダイカスト鋳造法等に比較して鋳造
に使用する鋳型や鋳造設備の構造が簡単で、軽合金ホイ
ールを安価に鋳造することができるという利点を有して
いる。

【０００４】しかしながら、従来の重力鋳造法において
は、湯口から溶湯を注湯する際に鋳型キャビティ内の空
気を溶湯中に巻き込み易いため、湯口の位置や大きさの
選択を誤ったり、溶湯を静かに流れ入れなかったりする
と、鋳造された軽合金ホイールがブローホール等の鋳造
欠陥を生じ易くなるという問題がある。従って、前述の
ような空気の巻き込みを防止する為、通常はせきを介し
て静かに溶湯を鋳型キャビティ内に注ぎ込む為の湯道が
鋳型に設けられているが、これら湯道は鋳物材料の鋳込
み量を増大させると共に鋳造後も湯口跡として鋳物に残
ってしまう。このため、鋳込み時に必要以上の鋳物材料
が必要になると共に、これら湯口跡の除去や仕上げに手
間が掛かるという問題がある。

【０００５】そこで、本願発明者等は上記重力鋳造法の
問題点を改良すべく鋭意研究の結果、鋳型に湯道を設け
ることなく、鋳型キャビティ内に溶湯を注湯する際の空
気の巻き込みを防止することができる車両用ホイールの
鋳造方法を開発した。先ず、図７を参照しながら車両用
ホイールを一体成形するための上記鋳造方法に用いられ
る鋳造装置１について説明する。該鋳造装置１は、水平
方向（図示する紙面に対して垂直方向）に延びる駆動軸
２により軸支され、水平状態と図中時計回り方向に揺動
して傾倒した状態との間で揺動自在とされる揺動基台３
上に載置固定された鋳型本体１３を備えている。

【０００６】前記鋳型本体１３は、揺動基台３上に固定
される下型４と、該下型４に対して昇降自在とされる上
型６と、水平方向に摺動自在とされる複数の横型５とを
組み合わせることによって構成されている。そして、こ
の鋳型本体１３内に形成されるキャビティ７は、ホイー
ルのディスク部を形成するディスク成形空間部７ａとア
ウターリム部を形成するアウターリム成形空間部７ｂと
が鋳型下部に、そしてインナーリム部を形成するインナ
ーリム成形空間部７ｃが鋳型上部に向かって延びるよう
に配設されており、ディスク部のデザイン面を下向きに
する形でキャビティが形成されている。即ち、ディスク
成形空間部７ａに対応する下型４はホイールディスク部
のデザイン面を成形し、上型６はホイールディスク部の
ハブ取付け面を成形する。

【０００７】そして、前記インナーリム成形空間部７ｃ
の上端縁であるリムフランジ成形空間部上方には、該リ
ムフランジ成形空間部の周縁に沿って等間隔に配設され
た複数の押し湯用の凹部８が形成されており、前記ディ
スク成形空間部７ａの中心に合致する部分には、押し湯
用の凹部１２が形成されている。更に、鋳型本体１３が
駆動軸２の回りを図中時計回り方向に揺動して傾倒させ
られた時、前記インナーリム成形空間部７ｃの最も下側
となる部分に臨むように形成された押し湯用の凹部８の
上方には、杓状の湯だまり部であるラドル１０が取付け
られると共に該ラドル１０に連通すべく鋳型本体１３の
上方に向かって開口する湯口９が形成されている。

【０００８】前記ラドル１０は、前記鋳型本体１３が傾
倒した状態において溶湯を受け入れると共に、該鋳型本
体１３が傾倒状態から水平状態に徐々に戻されるに連れ
て溶湯を前記湯口９を介してキャビティ７の内部に注湯
できるように構成された湯だまりである。次に、上述の
鋳造装置１を用いて車両用ホイールを鋳造する方法につ
いて図８乃至図１０を用いて説明する。

【０００９】先ず、図８に示すように駆動軸２を回転し
て鋳型本体１３を図中時計回り方向に傾倒させ、前記ラ
ドル１０をほぼ水平に保つとともに、このラドル１０内
にとりべ１１から溶湯１４を供給する。その後、図９に
示すように鋳型本体１３を傾倒状態から図中反時計回り
方向に徐々に回転させて水平状態に戻すと、ラドル１０
内の溶湯１４が湯口９を介してキャビティ７内に徐々に
流入する。そして、溶湯１４が冷却凝固した後に図１０
に示すように鋳型本体１３を開くことにより、車両用ホ
イールの鋳物製品１５を外部に取り出して鋳造工程を完
了する。

【００１０】上述の車両用ホイールの鋳造方法において
は、鋳型本体１３を傾倒状態から水平状態に戻す駆動軸
２の回転速度に応じて溶湯１４のキャビティ７内への注
入速度を適宜制御することができると共に、溶湯１４が
ラドル１０からキャビティ７内のその傾倒角度における
最も下側の部分に徐々に注湯され、溶湯１４がキャビテ
ィ７の内部に存在する空気の下側に徐々に入り込むこと
ができるので、キャビティ７内に注湯される溶湯１４は
空気を巻き込み難くなり、鋳造された車両用ホイールに
は空気を巻き込むことに起因する鋳造欠陥が生じ難い。
そこで、鋳型キャビティ内に溶湯を静かに注ぎ込む為
に、従来の如き湯道を鋳型に設ける必要がない。

【００１１】また、押し湯用の凹部８の上方に湯口９を
設けることにより、最後に凝固させたい鋳物の押し湯部
分１５ａと最後に凝固する鋳物の湯口とを一致させるこ
とができ、最後に凝固して最も強度の低下し易い湯口部
分が押し湯部分１５ａと伴に切断されて製品部分に残る
ことがない。更に、湯道跡を有しない微小な湯口跡１５
ｂも押し湯部分１５ａを切断することにより取り除かれ
るので、後工程の機械加工において湯口跡１５ｂを切断
する為の余分な加工が不要となって仕上げ加工に要する
時間を短縮することができるという利点を有する。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
鋳型装置１を用いる車両用ホイールの鋳造方法において
は、湯口９が一カ所に設けられているために該湯口９付
近の鋳型温度が高くなるのに対して、鋳型本体１３の中
心を挟んでこの湯口９の反対側に位置する部分の鋳型温
度が低下し易く、鋳型本体１３の温度分布がアンバラン
スになる傾向にある。

【００１３】そこで、湯口９に近い部分においては溶湯
の温度が高くなって鋳造されるホイールの鋳物組織が粗
大化して強度が低下しやすい反面、湯口９とは反対側の
部分においては溶湯の温度が低下して十分な強度を得や
すくなるから、一つの車両用ホイールのリム部分に強度
が高い部分と低い部分とが混在し、回転体である車両用
ホイールとしてはその性格上好ましくない状態となる。
又、鋳型温度が高く最後に固まる鋳物部分では凝固時の
収縮による引け巣、鋳型温度が低く鋳物の外周が早く固
まり易い鋳物の内部には溶湯中のガスが残るブローホー
ルといった鋳造欠陥を生じる可能性がある。

【００１４】さらに、湯口９付近の溶湯温度が高くなる
ために冷却凝固に要する時間が長くかかることとなっ
て、１回の鋳造（１ショット）に要するサイクルタイム
が長くなり生産効率が低下してしまう。従って、本発明
の目的は上記課題を解消することに係り、鋳造欠陥の発
生を抑えると共に生産効率を高め、良好な車両用ホイー
ルを連続的に一体成形することができる車両用ホイール
の鋳造方法及び鋳造装置を提供することにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明の上記目的は、鋳
型キャビティのリムフランジ成形空間部上方に配設した
押し湯部分に湯口を連通させると共に該湯口の入口近傍
に杓状の湯だまり部を設け、該湯だまり部に溶湯を注ぐ
べく鋳型を傾倒させた後、該湯だまり部に溶湯を注ぎ込
み、その後鋳型を水平に戻すことにより鋳型キャビティ
内に溶湯を注湯し、ディスク部とリム部を有する車両用
ホイールを一体成形する車両用ホイールの鋳造方法であ
って、前記湯口及び前記湯だまり部を備えた少なくとも
一対の押し湯部分がホイールの中心軸をはさんで互いに
対向するように前記リムフランジ成形空間部上方に配設
され、１ショット毎に交互に各湯だまり部より溶湯を注
ぎ込んで車両用ホイールを連続的に一体成形することを
特徴とする車両用ホイールの鋳造方法によって達成され
る。

【００１６】また、上記目的は、ディスク部とリム部を
有する車両用ホイールを一体成形する鋳型本体が、鋳型
キャビティのリムフランジ成形空間部上方で該リムフラ
ンジ成形空間部の周縁に沿って等間隔に配設された複数
の押し湯部分と、ホイールの中心軸をはさんで互いに対
向する少なくとも一対の前記押し湯部分に夫々連通させ
られた複数の湯口と、各湯口の入口近傍に設けられた杓
状の湯だまり部とを備えると共に、前記各湯だまり部に
溶湯を注ぐべく該鋳型本体をホイールの中心軸を挟んで
１ショット毎に交互に両方向へ傾倒させる鋳型傾倒手段
を備えたことを特徴とする車両用ホイールの鋳造装置に
よって達成される。

【００１７】

【作用】上記車両用ホイールの鋳造方法及び鋳造装置に
よれば、鋳型本体を傾倒状態から水平状態に戻す速度に
応じて溶湯のキャビティ内への注入速度を適宜制御する
ことができると共に、溶湯が湯だまり部からキャビティ
内のその傾倒角度における最も下側の部分に徐々に注湯
されてキャビティの内部に存在する空気の下側に徐々に
入り込むことができるので、キャビティ内に注湯される
該溶湯は空気を巻き込み難くなり、湯道を鋳型に設ける
必要がなくなる。

【００１８】また、押し湯部分の上方に湯口を設けるこ
とにより、最後に凝固させたい鋳物の押し湯部分と最後
に凝固する鋳物の湯口とを一致させることができ、最後
に凝固して最も強度の低下し易い湯口部分が押し湯部と
伴に切断されて製品部分に残ることがなく、湯口跡は押
し湯部分を切断することにより取り除かれる。更に、一
対の湯口が鋳型本体の中心を挟んで互いに対向するよう
に配設され、各湯口はそれぞれ対向する湯口から注湯さ
れた溶湯の温度が下がり易い位置に位置しているので、
これら湯口より１ショット毎に交互に溶湯を注ぎ込むこ
とによって鋳型温度の低い部分が交互に鋳型温度の高い
湯口回りとなり、鋳型本体の温度分布が平準化されると
共に鋳型本体全体の温度も低下して鋳物の冷却速度が速
くなる。

【００１９】

【実施態様】以下、添付図面を参照して本発明に係る車
両用ホイールの鋳造方法及び鋳造装置の一実施態様を詳
細に説明する。ここで、図１は本実施態様の車両用ホイ
ールの鋳造装置を模式的に示す概略断面図、図２乃至図
６は本実施態様に係る鋳造方法の流れを説明する為の概
略断面図である。

【００２０】鋳造装置２０は、水平方向（図示する紙面
に対して垂直方向）に延びる駆動軸２２により軸支さ
れ、水平状態と図中時計回り方向及び反時計回り方向に
揺動して傾倒した状態との間で揺動自在とされる鋳型傾
倒手段である揺動基台２３上に載置固定された鋳型本体
３３を備えている。前記鋳型本体３３は、揺動基台２３
上に固定される下型２４と、該下型２４に対して昇降自
在とされる上型２６と、水平方向に摺動自在とされる複
数の横型２５とを組み合わせることによって構成されて
いる。そして、この鋳型本体３３内に形成されるキャビ
ティ２７は、ホイールのディスク部を形成するディスク
成形空間部２７ａとアウターリム部を形成するアウター
リム成形空間部２７ｂとが鋳型下部に、そしてインナー
リム部を形成するインナーリム成形空間部２７ｃが鋳型
上部に向かって延びるように配設されており、ディスク
部のデザイン面を下向きにする形でキャビティが形成さ
れている。即ち、ディスク成形空間部２７ａに対応する
下型２４はホイールディスク部のデザイン面を成形し、
上型２６はホイールディスク部のハブ取付け面を成形す
る。

【００２１】そして、前記インナーリム成形空間部２７
ｃの上端縁であるリムフランジ成形空間部上方には、該
リムフランジ成形空間部の周縁に沿って等間隔に配設さ
れた複数の押し湯用の凹部２８が形成されており、前記
ディスク成形空間部２７ａの中心に合致する部分には、
押し湯用の凹部３４が形成されている。更に、鋳型本体
３３が駆動軸２２の回りを図中時計回り方向及び反時計
回り方向に揺動して傾倒させられた時、前記インナーリ
ム成形空間部２７ｃの最も下側となる部分にそれぞれ臨
むように形成された一対の押し湯用の凹部２８，２８の
上方には、ホイールの中心軸をはさんで互いに対向する
一対の杓状の湯だまり部である第１及び第２のラドル３
１，３２が取付けられると共に該第１及び第２のラドル
３１，３２に連通すべく鋳型本体３３の上方に向かって
開口する第１及び第２の湯口２９，３０が形成されてい
る。即ち、第１及び第２の湯口２９，３０は、ホイール
の中心軸をはさんで互いに対向する一対の前記押し湯用
の凹部２８，２８に夫々連通させられている。

【００２２】前記第１及び第２のラドル３１，３２は、
それぞれ前記鋳型本体３３が各揺動方向へ傾倒した状態
において溶湯を受け入れると共に、該鋳型本体３３が傾
倒状態から水平状態に徐々に戻されるに連れて溶湯を前
記第１及び第２の湯口２９，３０を介してキャビティ２
７の内部に注湯できるように構成された湯だまりであ
る。

【００２３】次に、上述の鋳造装置２０を用いて車両用
ホイールを鋳造する方法について図２乃至図６を用いて
説明する。先ず、図２に示すように駆動軸２２を回転し
て鋳型本体３３を図中時計回り方向に傾倒させ、前記第
１のラドル３１をほぼ水平に保つとともに、この第１の
ラドル３１内にとりべ１１から溶湯１４を供給する。そ
の後、図３に示すように鋳型本体３３を傾倒状態から図
中反時計回り方向に徐々に回転させて水平状態に戻す
と、第１のラドル３１内の溶湯１４が第１の湯口２９を
介してキャビティ２７内に徐々に流入する。そして、溶
湯１４が冷却凝固した後に図４に示すように鋳型本体３
３を開くことにより、車両用ホイールの鋳物製品１５を
外部に取り出して第１の鋳造工程を完了する。

【００２４】次に、再び図１に示したように鋳型本体３
３を型締めし、図５に示すように駆動軸２２を回転して
鋳型本体３３を図中反時計回り方向に傾倒させ、前記第
２のラドル３２をほぼ水平に保つとともに、この第２の
ラドル３２内にとりべ１１から溶湯１４を供給する。そ
の後、図６に示すように鋳型本体３３を傾倒状態から図
中時計回り方向に徐々に回転させて水平状態に戻すと、
第２のラドル３２内の溶湯１４が第２の湯口３０を介し
てキャビティ２７内に徐々に流入する。そして、溶湯１
４が冷却凝固した後に図４に示したように鋳型本体３３
を開くことにより、車両用ホイールの鋳物製品１５を外
部に取り出して第２の鋳造工程を完了する。

【００２５】そして、キャビティ２７内へ溶湯１４を注
湯する１ショット毎に交互に前記第１及び第２のラドル
３１，３２より溶湯１４を注ぎ込んで車両用ホイールの
鋳物製品１５を連続的に一体成形するべく、上記第１及
び第２の鋳造工程を交互に繰り返す。この際、鋳型本体
３３を傾倒状態から水平状態に戻す駆動軸２２の回転速
度に応じて溶湯１４のキャビティ２７内への注入速度を
適宜制御することができると共に、溶湯１４がそれぞれ
第１及び第２のラドル３１，３２からキャビティ２７内
のその傾倒角度における最も下側の部分に徐々に注湯さ
れ、溶湯１４がキャビティ２７の内部に存在する空気の
下側に徐々に入り込むことができるので、キャビティ２
７内に注湯される溶湯１４は空気を巻き込み難くなり、
鋳造された車両用ホイールには空気を巻き込むことに起
因する鋳造欠陥が生じ難い。即ち、鋳型キャビティ内に
溶湯を静かに注ぎ込むための湯道を鋳型に設けることな
く、溶湯を注湯する際の空気の巻き込みを防止すること
ができるので、鋳込み時に必要以上の鋳物材料が必要に
なったり、仕上げに手間が掛かったりすることがない。

【００２６】また、一対の湯口２９，３０が鋳型本体３
３の中心を挟んで互いに対向するように配設され、各湯
口２９，３０はそれぞれ対向する湯口３０，２９から注
湯された溶湯１４の温度が下がり易い位置に位置してい
るので、これら湯口２９，３０より１ショット毎に交互
に溶湯１４を注ぎ込むことによって鋳型温度の低い部分
が交互に鋳型温度の高い湯口回りとなり、鋳型本体３３
の温度分布が平準化されると共に鋳型全体の温度も低下
して鋳物の冷却速度が速くなる。

【００２７】これにより、車両用ホイールのリム部分の
強度が周方向に均一になると共に、鋳型温度が高く最後
に固まる鋳物部分に生じ易い引け巣や、鋳型温度が低く
鋳物の外周が早く固まり易い鋳物の内部に生じるブロー
ホールといった鋳造欠陥が生じ難くなる。又、鋳造され
るホイールの冷却速度が高まって鋳物組織が微細化さ
れ、その強度を高めることができるから、ホイールを薄
肉化して軽量化を図ることができるばかりでなく、鋳込
み重量を減少させて製造コストを低減させることができ
ると共に、鋳造に要する時間を短くして量産性を向上さ
せることができる。

【００２８】更に、対向する一対の押し湯用の凹部２
８，２８の上方に湯口２９，３０を設けることにより、
最後に凝固させたい鋳物の押し湯部分１５ａと最後に凝
固する鋳物の湯口とを一致させることができ、最後に凝
固して最も強度の低下し易い湯口部分が押し湯部分１５
ａと伴に切断されて製品部分に残ることがない。更に、
湯道跡を有しない微小な湯口跡１５ｂも押し湯部分１５
ａを切断することにより取り除かれるので、後工程の機
械加工において湯口跡１５ｂを切断する為の余分な加工
が不要となって仕上げ加工に要する時間を短縮すること
ができるという利点を有する。

【００２９】尚、本発明の車両用ホイールの鋳造装置は
上記実施態様に限定されるものではなく、鋳型本体を構
成する上型、下型、横型等の鋳型構造、および湯だまり
部分や押し湯部分の形状及び数量等は種々変更すること
ができる。また、良質の鋳物を得る為に、必要に応じて
冷し金、ガス抜き等が適宜配設される。又、上記実施態
様の鋳造装置２０においては、本発明の鋳造方法の理解
を容易とすべく図中の左右に一対のとりべ１１を配し、
交互に第１及び第２のラドル３１，３２に溶湯１４を供
給する例を示したが、前記揺動基台２３を水平に１８０
度回転可能とし、１ショット毎に鋳型本体３３を１８０
度回転させ、一つのとりべ１１から交互に第１及び第２
のラドル３１，３２に溶湯１４を供給するように構成し
てもよい。

【００３０】

【発明の効果】本発明の車両用ホイールの鋳造方法及び
鋳造装置によれば、鋳型本体を傾倒状態から水平状態に
戻す速度に応じて溶湯のキャビティ内への注入速度を適
宜制御することができると共に、溶湯が湯だまり部から
キャビティ内のその傾倒角度における最も下側の部分に
徐々に注湯されてキャビティの内部に存在する空気の下
側に徐々に入り込むことができるので、キャビティ内に
注湯される該溶湯は空気を巻き込み難くなり、鋳造され
た車両用ホイールには空気を巻き込むことに起因する鋳
造欠陥が生じ難い。即ち、鋳型キャビティ内に溶湯を静
かに注ぎ込むための湯道を鋳型に設けることなく、溶湯
を注湯する際の空気の巻き込みを防止することができる
ので、鋳込み時に必要以上の鋳物材料が必要になった
り、仕上げに手間が掛かったりすることがない。

【００３１】また、押し湯部分の上方に湯口を設けるこ
とにより、最後に凝固させたい鋳物の押し湯部分と最後
に凝固する鋳物の湯口とを一致させることができ、最後
に凝固して最も強度の低下し易い湯口部分が押し湯部と
伴に切断されて製品部分に残ることがなく、湯道跡を有
しない微小な湯口跡も押し湯部分を切断することにより
取り除かれる。そこで、後工程の機械加工において湯口
跡を切断する為の余分な加工が不要となって仕上げ加工
に要する時間を短縮することができる。

【００３２】更に、一対の湯口が鋳型本体の中心を挟ん
で互いに対向するように配設され、各湯口はそれぞれ対
向する湯口から注湯された溶湯の温度が下がり易い位置
に位置しているので、これら湯口より１ショット毎に交
互に溶湯を注ぎ込むことによって鋳型温度の低い部分が
交互に鋳型温度の高い湯口回りとなり、鋳型本体の温度
分布が平準化されると共に鋳型本体全体の温度も低下し
て鋳物の冷却速度が速くなる。

【００３３】そこで、車両用ホイールのリム部分の強度
が周方向に均一になると共に、鋳型温度が高く最後に固
まる鋳物部分に生じ易い引け巣や、鋳型温度が低く鋳物
の外周が早く固まり易い鋳物の内部に生じるブローホー
ルといった鋳造欠陥が生じ難くなる。又、鋳造されるホ
イールの冷却速度が高まって鋳物組織が微細化されその
強度を高めることができるから、ホイールを薄肉化して
軽量化を図ることができるばかりでなく、鋳込み重量を
減少させて製造コストを低減させることができると共
に、鋳造に要する時間（サイクルタイム）を短くして量
産性を向上させることができる。

【００３４】従って、鋳造欠陥の発生を抑えると共に生
産効率を高め、良好な車両用ホイールを連続的に一体成
形することができる車両用ホイールの鋳造方法及び鋳造
装置を提供できる。

【００３５】

【実施例】以下、実施例と比較例により本発明の車両用
ホイールの鋳造方法及び鋳造装置の効果を明らかにする
ことができる。 （実施例）前記実施態様における鋳造装置２０とほぼ同
様の構造を有する鋳型本体を用いて、図１１に模式的に
示す形状のテストピース４０を本発明の鋳造方法により
作製した。尚、テストピース４０の長手方向両端部にそ
れぞれ第１及び第２の押し湯部分４２，４１を設け、該
第１及び第２の押し湯部分４２，４１の上方に第１及び
第２のラドル４４，４３を配設した。

【００３６】又、テストピース４０の鋳造に使用する材
料はＡＣ４Ｃ、溶湯温度は７４０℃±１０℃、鋳型本体
は型温度が３００℃に達するまではヒーターにより予熱
を行うこととし、凝固時間は９０秒、サイクルタイムを
１２０秒とした。そして、両側のラドル４４，４３を１
ショット毎に交互に使用してテストピース４０を連続的
に鋳造するとともに、捨て打ちを行って安定した状態と
なってから図示右側のラドル４４を使用して鋳造したテ
ストピース４０を６本採取した。

【００３７】また、鋳造に使用したラドル４４から最も
遠い位置にあたるテストピース４０のＡ点、このラドル
４４に最も近い位置にあたるテストピース４０のＥ点、
およびＡ点とＥ点の中間点であるテストピース４０のＣ
点の３ヶ所に対応する部分において、前記テストピース
４０を採取した際の鋳型本体の型温度を測定した。 （比較例）前記実施例で使用した鋳型本体をそのまま使
用するが、常に図示右側のラドル４４を使用して連続的
に鋳造する片側鋳造とし、それ以外は前記実施例と同一
の鋳造条件のもとで実施例と同一形状のテストピース４
０を６本採取するとともに、ラドル４４から最も遠い位
置にあるテストピース４０のＡ点、ラドル４４に最も近
い位置にあるテストピース４０のＥ点、およびＡ点とＥ
点の中間点であるＣ点の３ヶ所に対応する部分の鋳型本
体の型温度を測定した。

【００３８】（実験結果）まず、上記実施例および比較
例において測定された鋳型本体の上記各測定点における
平均型温を求め、測定結果を図１２に示した。図１２か
ら明らかなように、常に図示右側のラドル４４を用いて
鋳造を行った比較例においては、ラドル４４に最も近い
Ｅ点の型温が最も高く、この湯だまり部から最も遠いＡ
点の型温が最も低くなっている。

【００３９】これに対して、両側のラドル４３，４４を
１ショット毎に交互に使用して鋳造を行った実施例にお
いては、比較例に対してラドル４４に最も近いＥ点にお
いて１７℃、前記Ｂ点において１０℃型温が低下してい
る。そして、ラドル４４から最も遠い前記Ａ点において
は実施例の方が比較例に対して１℃型温が高くなり、全
体的に見ると実施例における鋳型本体各部の型温が平準
化されていることが判る。

【００４０】次に、上記実施例および比較例において得
られた各々６本のテストピース４０の前記Ａ点から前記
Ｅ点までの間の５ヶ所に対応する部分を切り出し、研磨
後適度に腐食させた断面を顕微鏡で観察して、鋳造品各
部における冷却速度を推定すべく各テストピース４０の
デンドライトアームスペーシング（dendrite arm spaci
ng）を測定した結果を図１３に示す。ここで前記デンド
ライトアームスペーシングとは、鋳造品における樹枝状
結晶の２次枝間隔であり、隣接する２次アーム間の中心
間距離である。即ち、観察面においてデンドライトの２
次アームが３本以上整列している部分を複数選び、アー
ム群の境界から境界までの距離、アーム群の境界から境
界まで線を引いた時のアーム境界との交点数を測定し、
これら測定値よりアームの平均間隔を求める。尚、測定
するデンドライトの枝の数は３０とした。

【００４１】更に、上述のデンドライトアームスペーシ
ングの測定結果から推定したテストピースの前記Ａ点か
ら前記Ｅ点の５ヶ所の部分の冷却速度を求め、図１４に
示した。そこで、図１３及び図１４から明らかなよう
に、実施例のテストピースにおいては比較例のテストピ
ースに比べ、テストピース各部分におけるデンドライト
アームスペーシングが狭くなり、冷却速度が高まってい
るので、鋳物組織の微細化が図られていることが明らか
である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る車両用ホイールの鋳造装置の一実
施態様の構造を模式的に示す概略断面図である。

【図２】図１に示した鋳造装置の一方のラドルに溶湯を
供給する状態を模式的に示す概略断面図である。

【図３】図２に示した鋳型本体を徐々に傾けて溶湯をラ
ドルからキャビティ内に注湯する状態を模式的に示す概
略断面図である。

【図４】図１に示した鋳型本体の型開き状態を模式的に
示す概略断面図である。

【図５】図１に示した鋳造装置の他方のラドルに溶湯を
供給する状態を模式的に示す概略断面図である。

【図６】図５に示した鋳型本体を徐々に傾けて溶湯をラ
ドルからキャビティ内に注湯する状態を模式的に示す概
略断面図である。

【図７】従来の車両用ホイールの鋳造装置の構造を模式
的に示す概略断面図である。

【図８】図７に示した鋳造装置のラドルに溶湯を供給す
る状態を模式的に示す概略断面図である。

【図９】図８に示した鋳型本体を徐々に傾けて溶湯をラ
ドルからキャビティ内に注湯する状態を模式的に示す概
略断面図である。

【図１０】図７に示した鋳型本体の型開き状態を模式的
に示す概略断面図である。

【図１１】実施例におけるテストピースの形状を示す正
面図及び横断面図である。

【図１２】実施例における鋳型本体各部の型温度を示す
グラフである。

【図１３】実施例におけるテストピースの各部における
デンドライトアームスペーシングの測定結果を示すグラ
フである。

【図１４】実施例におけるテストピースの各部における
冷却速度を示すグラフである。

【符号の説明】

２０ 鋳造装置 ２２ 駆動軸 ２３ 揺動基台 ２４ 下型 ２５ 横型 ２６ 上型 ２７ キャビティ ２７ａ ディスク成形空間部 ２７ｂ アウターリム成形空間部 ２７ｃ インナーリム成形空間部 ２８ 押し湯用の凹部 ２９ 第１の湯口 ３０ 第２の湯口 ３１ 第１のラドル ３２ 第２のラドル ３３ 鋳型本体

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ６０Ｂ 3/02 3/06 (72)発明者 阿部 浩久 静岡県浜松市葵町318番地 エンケイ株式 会社内 (72)発明者 白▲柳▼ 直美 静岡県浜松市葵町318番地 エンケイ株式 会社内

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 鋳型キャビティのリムフランジ成形空間
   部上方に配設した押し湯部分に湯口を連通させると共に
   該湯口の入口近傍に杓状の湯だまり部を設け、該湯だま
   り部に溶湯を注ぐべく鋳型を傾倒させた後、該湯だまり
   部に溶湯を注ぎ込み、その後鋳型を水平に戻すことによ
   り鋳型キャビティ内に溶湯を注湯し、ディスク部とリム
   部を有する車両用ホイールを一体成形する車両用ホイー
   ルの鋳造方法であって、 前記湯口及び前記湯だまり部を備えた少なくとも一対の
   押し湯部分がホイールの中心軸をはさんで互いに対向す
   るように前記リムフランジ成形空間部上方に配設され、
   １ショット毎に交互に各湯だまり部より溶湯を注ぎ込ん
   で車両用ホイールを連続的に一体成形することを特徴と
   する車両用ホイールの鋳造方法。
2. 【請求項２】 ディスク部とリム部を有する車両用ホイ
   ールを一体成形する鋳型本体が、鋳型キャビティのリム
   フランジ成形空間部上方で該リムフランジ成形空間部の
   周縁に沿って等間隔に配設された複数の押し湯部分と、
   ホイールの中心軸をはさんで互いに対向する少なくとも
   一対の前記押し湯部分に夫々連通させられた複数の湯口
   と、各湯口の入口近傍に設けられた杓状の湯だまり部と
   を備えると共に、前記各湯だまり部に溶湯を注ぐべく該
   鋳型本体をホイールの中心軸を挟んで１ショット毎に交
   互に両方向へ傾倒させる鋳型傾倒手段を備えたことを特
   徴とする車両用ホイールの鋳造装置。