特許 6578494 軸を生産する方法および鋳型アッセンブリー

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】6578494

(24)【登録日】2019年9月6日

(45)【発行日】2019年9月25日

(54)【発明の名称】軸を生産する方法および鋳型アッセンブリー

(51)【国際特許分類】

   B22C 9/10 20060101AFI20190912BHJP

   B22C 9/24 20060101ALI20190912BHJP

   B23B 1/00 20060101ALI20190912BHJP

【ＦＩ】

   B22C9/10 D

   B22C9/24 Z

   B23B1/00 Z

【請求項の数】4

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2018-233187(P2018-233187)

(22)【出願日】2018年12月13日

【審査請求日】2019年4月9日

(73)【特許権者】

【識別番号】512053428

【氏名又は名称】西岡可鍛工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000394

【氏名又は名称】特許業務法人岡田国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】西岡 学

【審査官】 中西 哲也

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００１−０３００４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−２２９２５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００７／０２３５１５６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平１１−０４８００１（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｃ ９／２４

Ｂ２２Ｃ ９／１０

Ｂ２３Ｂ １／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

長尺に形成され、かつ、その長手方向に延びる鋳抜き穴を中空構造として備える軸を生産する方法であって、
前記鋳抜き穴の鋳肌を形成するための第１の分割中子型が、前記鋳抜き穴の周壁の少なくとも一部をなす周壁部を形成するための第２の分割中子型にはめ込まれることで当該第２の分割中子型に対して動かないように固定され、かつ、当該第２の分割中子型が、前記第１の分割中子型をはめ込んだ状態で、軸における前記周壁部および前記鋳肌以外の部分を形成するための主型にはめ込まれることで当該主型に対して動かないように固定された鋳型アッセンブリーを用意する用意ステップと、
前記鋳型アッセンブリーに金属熔湯を注湯して軸を鋳造する鋳造ステップと、
前記鋳造ステップにより得られた軸における前記周壁部を旋盤の保持装置に保持させ、軸における前記周壁部以外の部分の一部である所定部分を、前記周壁部の外表面を基準面として旋削する第１の旋削ステップと、
前記第１の旋削ステップを経た軸における前記所定部分を旋盤の保持装置に保持させ、この軸における前記所定部分以外の部分を、当該所定部分の外表面を基準面として旋削する第２の旋削ステップと、
を有する、
軸を生産する方法。

【請求項2】

請求項１に記載された軸を生産する方法であって、
前記用意ステップにおいて、前記主型が砂型であり、かつ、前記第１の分割中子型および前記第２の分割中子型のそれぞれが、前記砂型よりも鋳造の寸法精度が高い砂硬化型である前記鋳型アッセンブリーを用意する、
軸を生産する方法。

【請求項3】

長尺に形成され、かつ、その長手方向に延びる鋳抜き穴を中空構造として備える軸を生産する際に使用される鋳型アッセンブリーであって、
前記鋳抜き穴の鋳肌を形成するための第１の分割中子型と、
前記鋳抜き穴の周壁の少なくとも一部をなす周壁部を形成するための第２の分割中子型と、
軸における前記周壁部および前記鋳肌以外の部分を形成するための主型と、
を備え、
前記第１の分割中子型は、前記第２の分割中子型にはめ込まれることで当該第２の分割中子型に対して動かないように固定され、
前記第２の分割中子型は、前記第１の分割中子型をはめ込んだ状態で前記主型にはめ込まれることで当該主型に対して動かないように固定されている、
鋳型アッセンブリー。

【請求項4】

請求項３に記載された鋳型アッセンブリーであって、
前記第１の分割中子型に、前記周壁の強度を向上させる凸部を前記鋳肌に形成するための凹部が設けられている、
鋳型アッセンブリー。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、長尺に形成されて、その長手方向に延びる鋳抜き穴を中空構造として備える軸を、鋳造技術を利用して生産する方法、および、この方法において使用される鋳型アッセンブリーに関する。

【背景技術】

【0002】

従来、種々の理由により、モーターあるいはエンジンにおいて回転される長尺の軸に、その長手方向に延びる中空構造を備えさせたいという要望があった。この要望に対する解決策の１つとしては、鋳抜き穴を有する鋳物により軸を形成して、その鋳抜き穴を中空構造として活用するという従来技術が知られている。ここで、鋳物により形成される軸はその加工精度が低いため、鋳造工程の後に削りの工程を加えて軸の加工精度を高める必要がある。このような従来技術は、例えば下記の特許文献１に記載がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平０１−１４８４７４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上記従来技術では、鋳造された軸の芯出しを高精度に行うことが難しく、削りの工程において軸の軸心がずれて、軸の他の部分よりも肉厚が薄い鋳抜き穴の周壁に、無視できない割合の肉厚の偏りが生じるおそれがあった。

【0005】

本発明は、鋳造技術を利用して鋳抜き穴を有する軸を生産する際に、この鋳抜き穴の周壁に無視できない割合の肉厚の偏りが生じるおそれを減らすことを可能とする、軸を生産する方法および鋳型アッセンブリーである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明における１つの特徴によると、長尺に形成され、かつ、その長手方向に延びる鋳抜き穴を中空構造として備える軸を生産する方法が提供される。この軸を生産する方法は、鋳型アッセンブリーを用意する用意ステップを有する。ここで、上記鋳型アッセンブリーにおいては、鋳抜き穴の鋳肌を形成するための第１の分割中子型が、鋳抜き穴の周壁の少なくとも一部をなす周壁部を形成するための第２の分割中子型にはめ込まれることでこの第２の分割中子型に対して動かないように固定される。また、上記鋳型アッセンブリーにおいては、第２の分割中子型が、第１の分割中子型をはめ込んだ状態で、軸における上記周壁部および上記鋳肌以外の部分を形成するための主型にはめ込まれることでこの主型に対して動かないように固定される。また、上記軸を生産する方法は、鋳型アッセンブリーに金属熔湯を注湯して軸を鋳造する鋳造ステップを有する。また、上記軸を生産する方法は、鋳造ステップにより得られた軸における周壁部を旋盤の保持装置に保持させ、軸における周壁部以外の部分の一部である所定部分の外表面を、周壁部の外表面を基準面として旋削する第１の旋削ステップを有する。また、上記軸を生産する方法は、第１の旋削ステップを経た軸における所定部分を旋盤の保持装置に保持させ、この軸における所定部分以外の部分を、この所定部分の外表面を基準面として旋削する第２の旋削ステップを有する。

【0007】

上記の軸を生産する方法によれば、鋳造により得られる軸における、鋳抜き穴の周壁の少なくとも一部をなす周壁部を第１の分割中子型および第２の分割中子型によって形作り、この周壁部を芯出しの基準として軸の旋削が行われる。ここで、第１の分割中子型は第２の分割中子型に対して動かないように固定されるため、上記周壁部の肉厚は、第１の分割中子型および第２の分割中子型によって規定される。これにより、鋳造技術を利用して鋳抜き穴を有する軸を生産する際に、この鋳抜き穴の周壁に無視できない割合の肉厚の偏りが生じるおそれを減らすことができる。

【0008】

上記の軸を生産する方法における１つの好ましい実施態様では、用意ステップにおいて、主型が砂型であり、かつ、第１の分割中子型および第２の分割中子型のそれぞれが、砂型よりも鋳造の寸法精度が高い砂硬化型である鋳型アッセンブリーを用意することが好ましい。

【0009】

ここで、「砂型」とは、ベントナイトなどの添加材を添加した鋳物砂を固めてなる、１回の鋳造の後に崩壊されるべく形成された鋳型のことをいう。この砂型には、一般的に、鋳型の生産スピードが速いというメリットと、金型などの他の種類の鋳型と比して鋳型の生産コストが安いというメリットと、鋳造後に鋳型をなす鋳物砂を回収して再利用できるというメリットとがある。また、「砂硬化型」とは、樹脂などの粘結剤を添加した鋳物砂を硬化させてなる、１回の鋳造で崩壊するように形成された鋳型のことをいう。この砂硬化型には、一般的に、金型と比して鋳型の生産コストが安いというメリットと、鋳造後に鋳型をなす鋳物砂を回収して再利用できるというメリットと、砂型よりも鋳造の寸法精度が高いというメリットとがある。なお、砂硬化型の具体例としては、例えばシェルモールド、コールドボックスモールド、あるいは、炭酸ガス硬化鋳型などが挙げられる。

【0010】

すなわち、上述した好ましい実施態様によれば、鋳造により得られる上記軸において、上記周壁部以外の部分が砂型によって形作られ、上記周壁部が砂型よりも鋳造の寸法精度が高い砂硬化型によって形作られる。したがって、軸の鋳造に砂型を用いながら、この軸の旋削における芯出しの基準となる周壁部の鋳造の寸法精度が砂硬化型の使用によって向上される。これにより、上述した砂型が有するメリットを活かしながら、寸法精度が向上された軸を生産することができる。

【0011】

また、長尺に形成され、かつ、その長手方向に延びる鋳抜き穴を中空構造として備える軸を生産する際に使用される鋳型アッセンブリーの発明も提供される。この鋳型アッセンブリーは、鋳抜き穴の鋳肌を形成するための第１の分割中子型を備えている。また、鋳型アッセンブリーは、鋳抜き穴の周壁の少なくとも一部をなす周壁部を形成するための第２の分割中子型を備えている。また、鋳型アッセンブリーは、軸における上記周壁部および上記鋳肌以外の部分を形成するための主型を備えている。第１の分割中子型は、第２の分割中子型にはめ込まれることでこの第２の分割中子型に対して動かないように固定されている。第２の分割中子型は、第１の分割中子型をはめ込んだ状態で主型にはめ込まれることでこの主型に対して動かないように固定されている。

【0012】

上記の鋳型アッセンブリーによれば、この鋳型アッセンブリーを使用した鋳造により得られる軸における、鋳抜き穴の周壁の少なくとも一部をなす周壁部が、第１の分割中子型および第２の分割中子型によって形作られる。ここで、第１の分割中子型は第２の分割中子型に対して動かないように固定されるため、上記周壁部の肉厚は、第１の分割中子型および第２の分割中子型によって規定される。これにより、鋳造技術を利用して鋳抜き穴を有する軸を生産する際に、鋳抜き穴の周壁に無視できない割合の肉厚の偏りが生じるおそれを減らすことができる。

【0013】

上記の鋳型アッセンブリーにおける１つの好ましい実施態様では、第１の分割中子型に、周壁の強度を向上させる凸部を上記鋳肌に形成するための凹部が設けられていることが好ましい。

【0014】

この場合、鋳型アッセンブリーを使用した鋳造により得られる軸において、その鋳抜き穴の鋳肌に凸部が形成され、この凸部が鋳抜き穴の周壁の強度を向上させる。言いかえると、鋳型アッセンブリーを使用して生産された軸における周壁の強度が、凸部によって向上される。ここで、上記鋳抜き穴は軸における中空構造であり、その鋳肌は外部からの視認が困難なものである。したがって、生産される軸の外観および重量に大きな変更を行うことなく、この軸において比較的強度が小さい部位である鋳抜き穴の周壁を補強して、軸全体としての強度を向上させることができる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、鋳造技術を利用して鋳抜き穴を有する軸を生産する際に、この鋳抜き穴の周壁に無視できない割合の肉厚の偏りが生じるおそれを減らすことができる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の一実施形態にかかる軸を生産する方法により生産される軸を表した正面図である。

【図2】図１の軸を表した平面図である。

【図3】上記実施形態の軸を生産する方法を表した斜視図であり、第１の分割中子型を第２の分割中子型にはめ込むステップを表す。

【図4】上記実施形態の軸を生産する方法を表した要部断面図であり、上型主型および下型主型を生産するステップを表す。

【図5】上記実施形態の軸を生産する方法を表した斜視図であり、本発明の用意ステップを表す。

【図6】上記実施形態の軸を生産する方法を表した斜視図であり、本発明の鋳造ステップを表す。

【図7】上記実施形態の軸を生産する方法を表した平面図であり、本発明の第１の旋削ステップを表す。

【図8】上記実施形態の軸を生産する方法を表した平面図であり、本発明の第２の旋削ステップを表す。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下に、本発明を実施するための形態について、図面を用いて説明する。

【0018】

始めに、本発明の一実施形態にかかる軸を生産する方法により生産される軸１０について説明する。この軸１０は、電気自動車において駆動力源となるモーター（図示せず）のモーターシャフトとして使用される軸である。

【0019】

軸１０は、図１および図２に示すように、長尺に形成され、かつ、その長手方向（図１で見て左右方向）に延びる鋳抜き穴１１を、軸１０の軽量化を実現させるための中空構造として備えた構成となっている。鋳抜き穴１１は、この鋳抜き穴１１を軸１０の径方向に取り巻く周壁１２に開いた開口１１Ｂにより、軸１０の外側の空間と連通されている。本実施形態においては、開口１１Ｂは、軸１０の長手方向に直交する方向に延びる、２本の平行な貫通孔を形成するように、周壁１２上の４か所に設けられている。

【0020】

ついで、上記軸１０を生産する方法について説明する。この方法においては、まず、軸１０の生産者（図示せず。以下、単に「生産者」とも称する。）は、図３に実線で示すように、鋳抜き穴１１の鋳肌１１Ａ（図２参照）を鋳造により形成するための第１の分割中子型２１を用意する。また、生産者は、周壁１２の一部をなす周壁部１２Ａ（図１参照）を鋳造により形成するための第２の分割中子型２２を用意する。ここで、第１の分割中子型２１および第２の分割中子型２２は、樹脂などの粘結剤を添加した鋳物砂を、１回の鋳造で崩壊するように硬化させて形成した砂硬化型である。この砂硬化型の具体例としては、例えばシェルモールド、コールドボックスモールド、あるいは、炭酸ガス硬化鋳型などが挙げられる。

【0021】

本実施形態においては、第１の分割中子型２１は、鋳抜き穴１１（図２参照）を長尺円柱状のスペースにするべく長尺円柱状に形成された本体部２１Ａに、開口１１Ｂを形成するための突出である鋳抜き芯２１Ｂが設けられた構成とされる。この鋳抜き芯２１Ｂの先端には、この鋳抜き芯２１Ｂが突出される方向および本体部２１Ａの長手方向に広がる薄板状に形成された通しほぞ２１Ｃが設けられる。

【0022】

また、第２の分割中子型２２は、鋳造により概略円筒状の周壁部１２Ａ（図７参照）を形成するべく概略円筒状に形成される。また、第２の分割中子型２２は、第１の分割中子型２１の鋳抜き芯２１Ｂを係合可能な部分であり、かつ、その外表面が他の部分よりも平坦な部分である平坦部２２Ｃを備えている。この平坦部２２Ｃには、第１の分割中子型２１の通しほぞ２１Ｃに対応する形状のほぞ溝２２Ａが形成されている。これによりの第２の分割中子型２２は、その平坦部２２Ｃに第１の分割中子型２１の鋳抜き芯２１Ｂを係合させ、そのほぞ溝２２Ａに第１の分割中子型２１の通しほぞ２１Ｃを差し込むことで、第１の分割中子型２１を第２の分割中子型２２に対して動かないように固定できるようになっている。

【0023】

上記第１の分割中子型２１および第２の分割中子型２２を用意した生産者は、図３に仮想線で示すように、第１の分割中子型２１の通しほぞ２１Ｃを第２の分割中子型２２のほぞ溝２２Ａに差し込み、第１の分割中子型２１を第２の分割中子型２２にはめ込む。これにより、第１の分割中子型２１は、第２の分割中子型２２に対して動かないように固定される。

【0024】

ここで、第１の分割中子型２１をはめ込んだ状態の第２の分割中子型２２と、はめ込まれる第１の分割中子型２１の本体部２１Ａとの間には、周壁部１２Ａを中実に鋳造するための隙間２２Ｂが設定される。この隙間２２Ｂは、鋳造により周壁部１２Ａを形成し、この周壁部１２Ａの鋳造変形における全てのプロセスが完了したときに、周壁部１２Ａが均一な肉厚となるように設定される。

【0025】

なお、本実施形態においては、生産者は、１つの第１の分割中子型２１に対して第２の分割中子型２２を２つ用意し、これらの第２の分割中子型２２によって第１の分割中子型２１を挟むようにすることで、１つの第１の分割中子型２１が２つの第２の分割中子型２２にはめ込まれた状態とする。

【0026】

第１の分割中子型２１を第２の分割中子型２２にはめ込んだ生産者は、軸１０における周壁部１２Ａおよび鋳抜き穴１１の鋳肌１１Ａ以外の部分を鋳造により形成するための主型２３を用意する。この主型２３は、図５に示すように、第１の分割中子型２１および第２の分割中子型２２をセットするためのスペースおよび鋳造された軸１０における鋳造変形を考慮して、この軸１０に相当する形状に形成された空洞であるキャビティー２０Ａを備えている。また、主型２３は、キャビティーに２０Ａに金属熔湯９１を流し込むための空洞である方案２０Ｂを備えている。

【0027】

なお、本実施形態においては、主型２３は、キャビティー２０Ａを上下方向に２つに分割する上型主型２３Ａおよび下型主型２３Ｂの組み合わせによって構成される。ここで、上型主型２３Ａおよび下型主型２３Ｂは、方案２０Ｂの配置などの細部を除いて、ほぼ対称な形状に形成されている。ここで、上型主型２３Ａおよび下型主型２３Ｂは、これらの型に設けられるべき空洞に相当する形状のでっぱりを上面に有するげんがた９０Ｂの上に角筒形状の鋳枠９０Ａを載せ、この鋳枠９０Ａの中にベントナイトなどの添加材を添加した鋳物砂９０を充填して固める手法（図４参照）により生産される。これにより、主型２３は、１回の鋳造の後に崩壊されるべく形成された砂型となる。なお、第１の分割中子型２１および第２の分割中子型２２をなす砂硬化型は、主型２３をなす砂型よりも鋳造の寸法精度が高いものである。

【0028】

主型２３を用意した生産者は、図５に示すように、主型２３の上型主型２３Ａおよび下型主型２３Ｂを上下に離間させ、その間に、第１の分割中子型２１をはめ込んだ状態の第２の分割中子型２２を入れる。続いて、生産者は、キャビティー２０Ａに設定された第１の分割中子型２１および第２の分割中子型２２をセットするためのスペースに第１の分割中子型２１をはめ込んだ状態の第２の分割中子型２２をセットし、主型２３の上型主型２３Ａおよび下型主型２３Ｂを型合わせさせる。この際、生産者は、第２の分割中子型２２における平坦部２２Ｃの外表面を、キャビティー２０Ａの内面に係合させ、このキャビティー２０Ａに対して第２の分割中子型２２が動かないようにする（図示省略）。

【0029】

これにより、第１の分割中子型２１をはめ込んだ状態の第２の分割中子型２２は、主型２３にはめ込まれてこの主型２３に対して動かないように固定された状態（図６参照）とされる。この状態の第１の分割中子型２１および第２の分割中子型２２ならびに主型２３の組み合わせは、以下においては「鋳型アッセンブリー２０」とも称する。また、上述した一連のステップは、鋳型アッセンブリー２０を用意するステップであるため、本明細書においては「用意ステップ」とも称する。

【0030】

上記用意ステップを行った生産者は、図６に示すように、金属熔湯９１が入れられたとりべ９１Ａを用意し、鋳型アッセンブリー２０において上型主型２３Ａの上面に開口された方案２０Ｂに金属熔湯９１を注湯することで、軸１０（図７参照）の鋳造を行う。本実施形態においては、生産者は、凝固したときに球状黒鉛鋳鉄（ダクタイル鋳鉄）となるように成分が調整された金属熔湯９１を鋳型アッセンブリー２０の方案２０Ｂに注湯する。このステップは、以下においては「鋳造ステップ」とも称する。この鋳造ステップにおいて、鋳型アッセンブリー２０は、金属熔湯９１からの熱を受けてその形状を維持できなくなり、鋳物砂の砂山（図示せず）となる。

【0031】

上記鋳造ステップを行った生産者は、上記鋳物砂の砂山から軸１０を取り出す。この際、鋳型アッセンブリー２０の方案２０Ｂなどに残留された金属熔湯９１が凝固されてなる鋳塊（図示せず）が軸１０にくっついている場合、生産者は、上記鋳塊を軸１０から切り離す。また、軸１０の鋳抜き穴１１（図１参照）などに鋳物砂が残留されている場合、生産者は、軸１０に衝撃を加える、軸１０を傾ける、あるいは、軸１０にブラスト加工を施すなどの手段により、残留される鋳物砂の除去を行う。また、取り出した軸１０において、この軸１０の鋳造変形における全てのプロセスが完了していないと判断される場合、生産者は、軸１０を十分に長い時間放置して、軸１０の鋳造変形における全てのプロセスを完了させる。

【0032】

上記の処理を行った生産者は、上記鋳物砂の砂山から取り出された、上述した鋳造ステップにより得られた軸１０を旋削するための旋盤３０を用意する。ここで、旋盤３０は、図７に示すように、対象物を保持して回転させることが可能な保持装置である主軸台３０Ａを備えている。

【0033】

また、旋盤３０は、主軸台３０Ａが保持する対象物のぶれを抑える補助的な保持装置である振れ止め３０Ｂおよび芯押し台３０Ｃを備えている。ここで、振れ止め３０Ｂは、旋盤３０から適宜に取り外す（図８に示す、振れ止め３０Ｂが外された状態の旋盤３０を参照）ことができるように構成されている。また、芯押し台３０Ｃは、主軸台３０Ａと互いに向かい合うように位置され、かつ、その主軸台３０Ａ側（図７で見て左側）の端部と主軸台３０Ａとの間の距離を調節することができるように構成されている。

【0034】

また、旋盤３０は、主軸台３０Ａが回転させる対象物を旋削するための工具であるバイト３１Ａを備えている。このバイト３１Ａは、２軸のガントリーロボット３１に取り付けられて、旋盤３０における送り方向（図７では左右方向）および切り込み方向（図７では上下方向）に移動させることができるようになっている。

【0035】

旋盤３０を用意した生産者は、図７に示すように、上述した鋳造ステップにより得られた軸１０を、その長手方向が旋盤３０における送り方向（図７では左右方向）と一致された状態にして旋盤３０にセットする。このとき、生産者は、軸１０において２つ存在する周壁部１２Ａのうち、一方を旋盤３０の主軸台３０Ａに保持させ、他方を旋盤３０の振れ止め３０Ｂに保持させる。また、生産者は、軸１０において主軸台３０Ａとは反対側（図７で見て右側）に位置される端部に、芯押し台３０Ｃにおける主軸台３０Ａ側（図７で見て左側）の端部を当接させる。

【0036】

そして、生産者は、旋盤３０を動かして軸１０の旋削を行う。このとき、生産者は、旋盤３０の主軸台３０Ａに保持されている周壁部１２Ａの外表面を基準面とした芯出しを行い、軸１０において芯押し台３０Ｃ側（図７で見て右側）に位置される端部である所定部分１０Ａのみをターニングによって旋削する。このステップは、以下においては「第１の旋削ステップ」とも称する。

【0037】

上記第１の旋削ステップを行った生産者は、この第１の旋削ステップを経て所定部分１０Ａのみが旋削された軸１０を旋盤３０から取り外す。続いて、生産者は、旋盤３０から振れ止め３０Ｂを取り外す。

【0038】

旋盤３０から振れ止め３０Ｂを取り外した生産者は、図８に示すように、上述した第１の旋削ステップを経た軸１０を、その長手方向が旋盤３０における送り方向（図８では左右方向）と一致された状態にして旋盤３０にセットする。このとき、生産者は、軸１０の所定部分１０Ａを旋盤３０の主軸台３０Ａに保持させる。また、生産者は、軸１０において主軸台３０Ａとは反対側（図８で見て右側）に位置される端部に、芯押し台３０Ｃにおける主軸台３０Ａ側（図８で見て左側）の端部を当接させる。

【0039】

そして、生産者は、旋盤３０を動かして軸１０の旋削を行う。このとき、生産者は、旋盤３０の主軸台３０Ａに保持されている所定部分１０Ａの外表面を基準面とした芯出しを行い、この所定部分１０Ａ以外の部分をターニングによって旋削する。これにより、軸１０は製品として完成され、電気自動車におけるモーター（図示せず）のモーターシャフトとしての使用にたえる加工精度が担保される。このステップは、本発明における「第２の旋削ステップ」に相当する。

【0040】

上述した各ステップによれば、鋳造より得られる軸１０における、鋳抜き穴１１の周壁１２の一部をなす周壁部１２Ａを第１の分割中子型２１および第２の分割中子型２２によって形作り、この周壁部１２Ａを芯出しの基準として軸１０の旋削が行われる。ここで、第１の分割中子型２１は第２の分割中子型２２に対して動かないように固定されるため、周壁部１２Ａの肉厚は、第１の分割中子型２１および第２の分割中子型２２によって規定される。これにより、鋳造技術を利用して鋳抜き穴１１を有する軸１０を生産する際に、この鋳抜き穴１１の周壁１２に無視できない割合の肉厚の偏りが生じるおそれを減らすことができる。

【0041】

また、上述した各ステップによれば、鋳造により得られる軸１０において、周壁部１２Ａ以外の部分が砂型によって形作られ、周壁部１２Ａが砂型よりも鋳造の寸法精度が高い砂硬化型によって形作られる。したがって、軸１０の鋳造に砂型を用いながら、この軸１０の旋削における芯出しの基準となる周壁部１２Ａの鋳造の寸法精度が砂硬化型の使用によって向上される。これにより、「金型と比して鋳型の生産コストが安い」などの、砂型が有するメリットを活かしながら、寸法精度が向上された軸１０を生産することができる。

【0042】

また、上述した鋳型アッセンブリー２０によれば、この鋳型アッセンブリー２０を使用した鋳造により得られる軸１０における、鋳抜き穴１１の周壁１２の少なくとも一部をなす周壁部１２Ａが、第１の分割中子型２１および第２の分割中子型２２によって形作られる。ここで、第１の分割中子型２１は第２の分割中子型２２に対して動かないように固定されるため、周壁部１２Ａの肉厚は、第１の分割中子型２１および第２の分割中子型２２によって規定される。これにより、鋳造技術を利用して鋳抜き穴１１を有する軸１０を生産する際に、この鋳抜き穴１１の周壁１２に無視できない割合の肉厚の偏りが生じるおそれを減らすことができる。

【0043】

本発明は、上述した一実施形態で説明した外観、構成に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えば、以下のような各種の形態を実施することができる。

【0044】

（１）本発明にかかる軸を生産する方法において、各ステップの実行順は上述した一実施形態の順序に限定されない。すなわち、例えば第１の分割中子型および第２の分割中子型を用意する前に主型を用意するなど、各ステップの実行順を適宜に変更することができる。

【0045】

（２）軸において中空構造として備えられる鋳抜き穴は、長尺円柱状のスペースをなすものに限定されない。すなわち、例えば第１の分割中子型に凹部を設けて、鋳抜き穴の鋳肌に周壁部の強度を向上させる凸部を形成する手法を採用することができる。この手法によれば、鋳型アッセンブリーを使用した鋳造により得られる軸において、その鋳抜き穴の鋳肌に凸部が形成され、この凸部が鋳抜き穴の周壁の強度を向上させる。言いかえると、鋳型アッセンブリーを使用して生産された軸における周壁の強度が、凸部によって向上される。ここで、上記鋳抜き穴は軸における中空構造であり、その鋳肌は外部からの視認が困難なものである。したがって、生産される軸の外観および重量に大きな変更を行うことなく、この軸において比較的強度が小さい部位である鋳抜き穴の周壁を補強して、軸全体としての強度を向上させることができる。なお、上記凸部の具体的な形状は特に限定されるものではなく、例えば鋳抜き穴の鋳肌の一部が隆起されたリブ、または、鋳抜き穴において互いに対向される鋳肌の間に延びる柱状体であってもよい。

【0046】

（３）図６に示す第２の分割中子型２２は、鋳造により得られる軸１０における、鋳抜き穴１１の周壁１２の一部をなす周壁部１２Ａ（図２参照）のみを形作るものである。しかしながら、第２の分割中子型は、第１の分割中子型をはめ込んだ状態で、鋳造により得られる軸における、鋳抜き穴の周壁の全体を形作るものであってもよい。

【符号の説明】

【0047】

１０ 軸
１０Ａ 所定部分
１１ 鋳抜き穴
１１Ａ 鋳肌
１１Ｂ 開口
１２ 周壁
１２Ａ 周壁部
２０ 鋳型アッセンブリー
２０Ａ キャビティー
２０Ｂ 方案
２１ 第１の分割中子型
２１Ａ 本体部
２１Ｂ 鋳抜き芯
２１Ｃ 通しほぞ
２２ 第２の分割中子型
２２Ａ ほぞ溝
２２Ｂ 隙間
２２Ｃ 平坦部
２３ 主型
２３Ａ 上型主型
２３Ｂ 下型主型
３０ 旋盤
３０Ａ 主軸台（保持装置）
３０Ｂ 振れ止め（保持装置）
３０Ｃ 芯押し台（保持装置）
３１ ガントリーロボット
３１Ａ バイト
９０ 鋳物砂
９０Ａ 鋳枠
９０Ｂ げんがた
９１ 金属熔湯
９１Ａ とりべ

【要約】

【課題】鋳抜き穴の周壁に無視できない割合の肉厚の偏りが生じるおそれを減らす。
【解決手段】鋳抜き穴の鋳肌を形成するための第１の分割中子型が鋳抜き穴の周壁部を形成するための第２の分割中子型にはめ込まれ、第２の分割中子型が主型にはめ込まれた鋳型アッセンブリーを用意する。鋳型アッセンブリーに金属熔湯を注湯して軸１０を鋳造する。軸１０の周壁部１２Ａを旋盤３０の主軸台３０Ａ（保持装置）に保持させ、軸１０の所定部分１０Ａを周壁部１２Ａの外表面を基準面として旋削する。旋盤３０の主軸台３０Ａに保持させ、軸１０における所定部分１０Ａ以外の部分を、所定部分１０Ａの外表面を基準面として旋削する。
【選択図】図７

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】