WO2005070590A1 - 鋳造機用金網製フィルタ - Google Patents

Abstract

　つば部（３８）が帽体部（３７）の全周に形成されたつば付きの帽子状を呈するフィルタ本体（３５）を有する。前記フィルタ本体（３５）の外周部から下方に延びる下方延在部（３６）を有する。前記つば部（３８）の外周縁と前記帽体部（３７）との間に環状の凹部（３９）を有する。                                                                                 

Description

明 細 書

铸造機用金網製フィルタ

技術分野

[0001] 本発明は、低圧铸造用铸造機の湯口内に装着する铸造機用金網製フィルタに関 するものである。

背景技術

[0002] 従来、例えば自動二輪車用エンジンのシリンダヘッドは低圧铸造法によって铸造さ れている。この低圧铸造用の铸造機としては、例えば特開平 11— 57979号公報に開 示されたものがある。この特許文献 1に示された铸造機は、下金型と上金型とからな る金型の下方にるつぼが配設され、このるつぼに貯留された溶湯を加圧してストーク と湯口カップとを通して押上げ、下金型の湯口に供給する構成が採られている。

[0003] この種の铸造機は、るつぼ内ゃストーク内で生成された酸ィ匕物や溶湯中の異物が 溶湯とともに金型内に流れ込むことを阻止するために、図 5に示すように、湯口内に 金網製のフィルタが装着されて 、る。

図 5は従来のフィルタが装着された铸造機の湯口部分を拡大して示す断面図であ る。同図において、符号 1は下金型を示し、 2は下金型用支持部材、 3は湯口カップ、 4はフィルター、 5は金型内で凝固した溶湯を示す。

[0004] 下金型 1は、キヤビティ 6が上方に向けて開口するように形成され、下金型用支持部 材 2を介して図示していない基台に固定されている。キヤビティ 6は、下金型と上金型 (図示せず)とによって形成され、下端部にランナー 7が形成されている。このランナ 一 7は、同図中に二点鎖線で示す製品部分 8より下方に凹むように下金型 1に形成さ れ、その底面に湯口 9が開口して 、る。

[0005] 湯口 9は、下金型用支持部材 2に保持された湯口カップ 3に接続されている。湯口 カップ 3は、図示してはいないが、下端部にストークが接続され、このストークを介して るつぼ内に連通されている。すなわち、この铸造機においては、溶湯がストークを通 つて湯口カップ 3に押し上げられ、湯口カップ 3から湯口 9を通ってキヤビティ 6内（ラ ンナー 7)に供給される。 [0006] 湯口 9は、上方に向力うにしたがって次第に開口径が大きくなるように形成されてお り、その中間部位にフィルタ 4が装着されている。このフィルタ 4は、加圧成形により有 底円筒状に成形された金網によって形成されている。このフィルタ 4は、湯口 9に嵌合 して上下方向に延びる上下方向延在部 4aと、この上下方向延在部 4aの上端部分に 湯口 9を上下方向に仕切るように設けられた円板状のフィルタ本体 4bとが一体に形 成されている。このフィルタ 4は、キヤビティ 6側力 湯口 9に挿入され、作業者によつ て押されて弾性変形した状態で湯口 9内に圧入される。

[0007] この従来の铸造機は、溶湯がフィルタ 4を通してキヤビティ 6内に供給され、この溶 湯がキヤビティ 6内を満たし、湯口 9近傍で凝固したときに、るつぼ側での溶湯の加圧 が停止される。このように加圧を停止することによって、溶湯の未凝固部分がるつぼ に流下し、凝固した部分 (溶湯 5)が金型側に残る。従来の铸造機は、フィルタ 4が凝 固した部分に入り、铸ぐるみ状態（図 5参照）となるように加圧時間が設定されている。 このため、フィルタ 4は、铸造後に铸造物を下金型 1から上方に離型させることによつ て、铸造物とともに湯口 9から取外される。

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0008] 上述したように構成された従来の铸造機は、フィルタ 4が作業者によって湯口 9に取 付けられており、フィルタ 4を湯口 9に圧入するときの力が作業者毎に異なるため、フ ィルタ 4が不適切な位置に取付けられるおそれがあった。例えば、フィルタ 4が相対的 にランナー 7に近い位置（図中上方）に装着された場合は、フィルタ 4を湯口 9内に固 定する力が小さくなる。このため、この場合は、铸造時にフィルタ 4が溶湯により押され ることによって湯口 9からランナー 7側に外れ、製品部分 8内に入ってしまうおそれが ある。このようにフィルタ 4が製品部分 8に入ってしまうと、铸造された物は不良品とな る。

[0009] 一方、フィルタ 4が相対的に湯口カップ 3に近い位置（図中下方）に装着された場合 は、溶湯の凝固部分 5にフィルタ 4を取込むことができなくなるおそれがある。この場 合は、铸造物を離型させてもフィルタ 4が湯口 9に残存することになる。このため、この 場合は、次回の铸造を行う以前に铸造機を停止させフィルタ 4を取り除力なればなら ず、铸造機の連続的な可動を行うことができなくなる。このような事態が起きないよう に従来では、フィルタ 4が湯口 9に残存することを防ぐために、溶湯の凝固部分 5が湯 口 9の下部に達するまで溶湯を加圧している。このため、従来の铸造機用金網製フィ ルタを使用すると、 1回の铸造に必要な時間（サイクルタイム）が長くなつてしまうという 問題があった。

[0010] 本発明はこのような問題を解消するためになされたもので、溶湯の圧力によって湯 ロカ 外れることがなぐし力も、溶湯の加圧時間が短くてもフィルタが铸造物内に取 込まれる铸造機用金網製フィルタを提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0011] 本発明に係る铸造機用金網製フィルタは、低圧铸造用铸造機の湯口内にランナー 側から嵌合させて装着する铸造機用金網製フィルタであって、上方に凸の帽体の下 部全周につば部が形成されたつば付きの帽子状を呈するフィルタ本体と、このフィル タ本体の外周部から下方に延びる下方延在部と、前記つば部の外周縁と前記帽体 部との間に形成された環状の凹部とを備えたものである。

発明の効果

[0012] 本発明によれば、屈曲部分を有するフィルタ本体が実質的に径方向に弾性変形可 能なばねとして機能するから、フィルタ本体が湯口に押し込まれた状態で湯口の周 壁に圧接する弹発カを増大させることができる。

このため、フィルタを湯口内に強固に保持させることができるから、铸造時にフィル タが溶湯の圧力によって湯口力も外れることを確実に防ぐことができ、歩留りを向上さ せることができる。

[0013] また、フィルタ本体の帽体部は、湯口に嵌合するつば部より上方に突出しているか ら、フィルタ本体が湯口の相対的に下側に位置付けられている場合でも、帽体部の 上端部を溶湯の凝固部分に臨ませることができる。このため、溶湯が湯口の下部まで 凝固するのを待たなくてもフィルタの一部（帽体）が凝固部分内に入っているから、铸 造を 1回実施するために要する時間（サイクルタイム）を短縮することができる。しカゝも 、フィルタを確実に铸造物とともに金型から取外すことができるから、専らフィルタを金 型から取外すために铸造機を停止させるようなことはなくなる。したがって、上述した ようにサイクルタイムを短縮できることと相俟って生産性をより一層向上させることがで きる。

[0014] 請求項 2記載の発明によれば、フィルター本体のつば部を目安にしてフィルタ一本 体を湯口のランナー側開口縁部に位置決めすることができる。このため、この発明に よれば、フィルターを装着する作業者が交代したとしても、フィルター本体の帽体部 力 Sランナー内に臨むように常に一定の位置にフィルター本体を位置付けることができ る。したがって、ランナー内で溶湯が凝固したときに溶湯の加圧を停止させることがで きる力 、溶湯の凝固部分が湯口内に達して力 溶湯の加圧を停止する場合に較べ て、溶湯の加圧を停止する時期を早くすることができる。この結果、より一層サイクル タイムを短縮することができ、生産効率を向上させることができる。

[0015] 請求項 3記載の発明によれば、溶湯が金網製フィルタを通過するときの抵抗を小さ く抑えながら溶湯中の異物を金網製フィルタによって確実に除去することができる。 図面の簡単な説明

[0016] [図 1]図 1は、本発明に係るフィルタを装備した低圧铸造用铸造機の断面図である。

[図 2]図 2は、下金型の平面図である。

[図 3]図 3は、要部を拡大して示す断面図である。

[図 4]図 4は、フィルタの斜視図である。

[図 5]図 5は、従来のフィルタが装着された铸造機の湯口部分を拡大して示す断面図 である。

発明を実施するための最良の形態

[0017] 以下、本発明の実施の形態について図を参照して説明する。

図 1ないし図 4において、符号 11で示すものは、この実施の形態による低圧铸造用 铸造機である。この铸造機 11は、低圧铸造によって自動二輪車用エンジンのシリン ダヘッド（図示せず)を铸造するためのもので、従来力もよく知られているように、炉体 12の上に金型 13が配設されている。

[0018] 炉体 12は、上方に向けて開口する箱状に形成された本体 14と、この本体 14の上 部開口部分を閉塞する蓋体 15と、溶湯 16を貯留するるつぼ 17と、蓋体 15に取付け られて下端部が溶湯 16内に浸漬されたストーク 18などによって構成されている。この 炉体 12の本体 14は、るつぼ 17内の溶湯 16を所定の温度に加熱するためのヒータ（ 図示せず)を内蔵するとともに、加圧装置（図示せず)が接続されている。この加圧装 置は、铸造時に不活性ガスを本体 14内に供給することにより溶湯 16の上面を加圧し て溶湯 16をストーク 18内に押し出すためのもので、本体 14に形成された接続口 14a にガス管（図示せず)が接続されて!ヽる。

[0019] この铸造機 11による铸造は、従来の铸造機と同様に、金型 13を型締めした状態で 加圧装置によって炉体 12の本体 14内を加圧することによって実施される。铸造時に 溶湯 16は、本体 14内が加圧されることにより、るつぼ 17内からストーク 18内を上昇し 、上方に位置する金型 13内に供給される。

金型 13は、上金型 21と下金型 22とから構成され、駆動装置 23に支持されている。 上金型 21は、下方に向けて開口するキヤビティ 24が形成され、駆動装置 23のプラテ ン 25に取付けられている。このプラテン 25は、駆動装置 23の基台 26にタイバー 27 を介して昇降可能に支持され、図示していない昇降用モータによって上下方向に移 動させられる。

[0020] 下金型 22は、上方に向けて開口するキヤビティ 28が形成され、基台 26の上に支持 部材 29によって固定されている。この下金型 22と上金型 21には、これらを铸造温度 まで予熱するためのヒータ（図示せず）と、铸造時の金型温度を一定に保っための水 冷式冷却装置（図示せず)とが設けられている。

下金型 22のキヤビティ 28の底部には、図 2および図 3に示すように、キヤビティ 28 の一側部力も他側部にわたって延びるようにランナー 30が形成されるとともに、このラ ンナー 30の底から下方に延びるように湯口 31が形成されている。

[0021] 湯口 31は、図 2に示すように、下金型 22の底に上方から見て楕円状に形成され、 図 3に示すように、上側に向かうにしたがって次第に開口径が拡がり抜き勾配を形成 するように穿設されている。この湯口 31の上端部の開口部分には、後述するフィルタ 32が装着されている。また、この湯口 31の下端には、下金型用支持部材 29に設け られた湯口カップ 33の上端部が接続されている。この湯口カップ 33は、図 1に示すよ うに、支持部材 29を上下方向に貫通している。この湯口カップ 33は、支持部材 29の 下面に当接されたストーク 18の上端部力 溶湯 16が供給される。すなわち、铸造時 に溶湯 16は、ストーク 18から湯口カップ 33を通って湯口 31に流入し、湯口 31内から フィルタ 32を通過してランナー 30内に流入し、さらにキヤビティ 24, 28内に供給され る。

[0022] キヤビティ 24, 28内を満たした溶湯 16は、キヤビティ 24, 28内の製品部分 34 (図 3 参照）から凝固し始める。この溶湯 16の凝固部分は、時間の経過とともにランナー 30 内から湯口 31内に進む。この実施の形態による铸造機 11は、ランナー 30と湯口 31 との境界の近傍まで凝固部分が進んだときに加圧装置による加圧を停止させ、未凝 固部分の溶湯 16をるつぼ 17に流下させる。加圧を停止する時期は、この実施の形 態においては、下金型 22に装着された温度センサ（図示せず）によって検出された 境界近傍の溶湯 16の温度に基づ 、て決定して 、る。

[0023] フィルタ 32は、図 3および図 4に示すように、つば付きの帽子状を呈するフィルタ本 体 35と、このフィルタ本体 35の外周部から下方に延びる下方延在部 36と、後述する 環状の凹部 39とを備えている。この実施の形態によるフィルタ 32は、亜鉛めつきが施 された鉄製の金網を図示していない加圧成形装置により成形することによって製造さ れたものである。図 4中には、フィルタ 32の形状を理解し易いように多数の補助線が 描いてあるが、このフィルタ 32の網目は、補助線とは異なる方向に編まれた金網によ つて形成されている。このフィルタ 32を形成する金網は、 4一 12メッシュのものを使用 することにより、溶湯が通過するときの抵抗を小さく抑えながら溶湯中の異物を確実 に除去することができることが分力つた。特に、このフィルタ 32は、 8メッシュの金網に よって形成することにより、最も効率よく異物を除去することができることが分力つた。

[0024] フィルタ本体 35は、上方に凸の有底円筒状に形成された帽体部 37と、この帽体部 37の下部全周に途切れることなく一連に形成されたつば部 38とによって構成されて おり、つば付きの帽子状を呈する形状に形成されている。

つば部 38は、外周縁 38aが下方延在部 36に接続されている。この外周縁 38aと帽 体部 37との間に、上述した環状の凹部 39が形成されている。この環状の凹部 39は、 上方に向けて開口するように形成されている。

[0025] この実施の形態においては、つば部 38の外周縁 38aは、径方向の外側に向力 に したがって次第に下方に位置するように湾曲され、下方延在部 36の上端部分に滑ら かに接続されている。このようにつば部 38の外周縁 38aが湾曲し、かっこの外周縁 3 8aより径方向の内側に環状の凹部 39が位置しているために、このつば部 38は、内 周側に位置する環状の凹部 39と、外周側に位置する環状の凸部 40とによって断面 S字状に形成されている。つば部 38の外径は、湯口 31のランナー側開口縁部の内 径より僅かに大きくなるように形成されて 、る。

下方延在部 36は、このフィルタ 32を加圧成形によって形成する以前の金網の四隅 に相当する部分であり、フィルタ本体 35の外周部の四箇所力 それぞれ下方に延設 されている。この下方延在部 36は、図 3に示すように、湯口 31のテーパ面に沿って 傾斜するように形成されて ヽる。

[0026] 上述したように構成されたフィルタ 32は、図 3に示すように、湯口 31への圧入時に つば部 38の外周縁 38aを湯口 31のランナー側開口縁部（下流側端部）にほぼ位置 するよう圧入することによって湯口 31に装着される。このフィルタ 32の湯口 31への圧 入は、作業者によって铸造作業毎に行われる。圧入作業は、下金型 22のキヤビティ 28側からフィルタ 32の下方延在部 36を湯口 31に挿入し、フィルタ本体 35を外周縁 38aの全域が湯口 31の周壁に接触する状態で下方 (湯口 31内）へ押圧することによ つて行う。このようにフィルタ本体 35を下方へ押圧することによって、つば部 38を構 成する環状の凹部 39および環状の凸部 40と、帽体部 37の基端部とが弾性変形し、 フィルタ本体 35が径方向に圧縮される。すなわち、屈曲部分を有するフィルタ本体 3 5が実質的に径方向に弾性変形可能なばねとして機能する。

[0027] したがって、フィルタ本体 35が湯口 31に押し込まれることによって、フィルタ本体 35 が自らの弾性で湯口 31の周壁に押されるから、このフィルタ 32を湯口 31内に強固に 保持することができる。弹発カは、環状の凹部 39や環状の凸部 40がない従来のフィ ルタに較べると著しく大きくなる。

この実施の形態によるフィルタ 32は、铸造時に溶湯 16が通過することにより上方へ 押圧される。しかし、このフィルタ 32は、上述したように従来より大きな弹発力によって 湯口 31の周壁に押圧されているから、溶湯 16内の酸ィ匕物や異物がフィルタ 32に集 められてフィルタ 32に作用する押圧力が増大したとしても、湯口 31から外れて製品 部分 34内に入ってしまうことはない。 [0028] また、フィルタ本体 35の帽体部 37は、湯口 31に嵌合するつば部 38より上方に突 出しているから、仮にフィルタ本体 35が湯口 31の下部まで押し込まれた場合でも、 帽体部 37の上端部が溶湯 16の凝固部分内に入るようになる。このため、溶湯 16が 湯口 31の下部で凝固するようになるまで加圧停止を待たなくても帽体部 37が凝固部

ヽるから、铸造を 1回実施するために要する時間（サイクルタイム）を短 縮することができる。このため、従来では、図 3中に二点鎖線 Aで示す位置に凝固部 分が拡がるまで溶湯 16の加圧を継続しなければならな力つた力 この実施の形態に よる铸造機 11によれば、従来より数十秒早く加圧を停止することができた。

[0029] また、帽体部 37が上方に突出していて溶湯 16の凝固部分に入ることから、フィルタ 32を铸造物とともに金型 13から確実に取外すことができる。すなわち、専らフィルタ 3 2を金型 13から取外すために铸造機 11を停止するようなことがなくなるから、上述し たようにサイクルタイムを短縮できることと相俟って生産性をより一層向上させることが できる。

[0030] この実施の形態によるフィルタ 32のフィルタ本体 35は、湯口 31への圧入時につば 部 38の外周縁 38aが湯口 31のランナー側開口縁部にほぼ位置するよう圧入される 。言い換えれば、このフィルタ 32は、湯口 31に装着するに当たって、つば部 38を目 安にしてフィルタ本体 35を湯口 31のランナー側開口縁部に位置決めすることができ る。

[0031] このため、このフィルタ 32においては、フィルタ 32を装着する作業者が交代したとし ても、フィルタ本体 35の帽体部 37がランナー 30内に臨むように、常に一定の位置に フィルタ本体 35を位置付けることができる。

したがって、ランナー 30内で溶湯 16が凝固したときに溶湯 16の加圧を停止させる ことができるから、溶湯 16の凝固部分が湯口 31内に達して力 溶湯 16の加圧を停 止する場合に較べて、早期に溶湯 16の加圧を停止することができる。この結果、より 一層サイクルタイムを短縮することができ、生産効率を向上させることができる。

産業上の利用可能性

[0032] 本発明に係る铸造機用金網製フィルタは、車両用エンジンや、船舶用エンジンや、 その他の汎用エンジンのシリンダヘッドなどの部品を铸造する低圧铸造機に装着す るフィルタとして利用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] 低圧铸造用铸造機の湯口内にランナー側から嵌合させて装着する铸造機用金網 製フィルタであって、上方に凸の帽体の下部全周につば部が形成されたつば付きの 帽子状を呈するフィルタ本体と、このフィルタ本体の外周部から下方に延びる下方延 在部と、前記つば部の外周縁と前記帽体部との間に形成された環状の凹部とを備え たことを特徴とする铸造機用金網製フィルタ。

[2] 請求項 1記載の铸造機用金網製フィルタにおいて、フィルタ本体のつば部外周縁 が湯口のランナー側開口縁部にほぼ位置するように湯口に圧入された铸造機用金 網製フィルタ。

[3] 請求項 1記載の铸造機用金網製フィルタにおいて、 4一 12メッシュの金網によって 形成された铸造機用金網製フィルタ。