特開 2024-65565 鋳造品の製造方法および鋳造品製造装置並びに金型

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024065565

(43)【公開日】2024-05-15

(54)【発明の名称】鋳造品の製造方法および鋳造品製造装置並びに金型

(51)【国際特許分類】

   B22D 19/00 20060101AFI20240508BHJP

   B22D 17/24 20060101ALI20240508BHJP

【ＦＩ】

B22D19/00 A

B22D17/24 A

【審査請求】有

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022174494

(22)【出願日】2022-10-31

(11)【特許番号】

(45)【特許公報発行日】2024-04-15

(71)【出願人】

【識別番号】000128175

【氏名又は名称】株式会社エフ・シー・シー

(74)【代理人】

【識別番号】100121186

【弁理士】

【氏名又は名称】山根 広昭

(74)【代理人】

【識別番号】100189887

【弁理士】

【氏名又は名称】古市 昭博

(72)【発明者】

【氏名】三室 貴義

(57)【要約】

【課題】鋳造品に組み込まれたパイプに充填された非圧縮性流体を効率よく取り除くこと。
【解決手段】製造方法は、固定型３０と可動型４０とを含む金型２０を準備する準備工程と、注入口１０３および排出口１０７が金型２０から外部に露出するように、金型２０内にパイプ１００を配置する配置工程と、金型２０を閉じる型締め工程と、注入口１０３から非圧縮性流体を注入して、パイプ１００の本体部１１０の第３流路１１１内に非圧縮性流体を充填する第１充填工程と、可動型４０と固定型３０とによって形成された成形空間５０に溶融した金属材料を充填する第２充填工程と、排出口１０７から第３流路１１１内に充填された非圧縮性流体を排出する排出工程と、可動型４０を固定型３０から離隔させて金型２０を開き、第３流路１１１から非圧縮性流体が排出された鋳造品１４０を取り出す取り出し工程と、を包含する。
【選択図】図６

【特許請求の範囲】

【請求項1】

非圧縮性流体が注入される注入口と、非圧縮性流体が排出される排出口と、前記注入口と前記排出口との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路と、を有するパイプと、
前記パイプを鋳ぐるむ金属材料と、を備えた鋳造品を製造する方法であって、
固定型と、前記固定型に接近または離隔可能な可動型とを含む金型を準備する準備工程と、
前記注入口および前記排出口が前記金型から外部に露出するように、前記金型内に前記パイプを配置する配置工程と、
前記可動型を前記固定型に接近させて、前記金型を閉じる型締め工程と、
前記注入口から非圧縮性流体を注入して、前記流路内に非圧縮性流体を充填する第１充填工程と、
前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に溶融した金属材料を充填する第２充填工程と、
前記排出口から前記流路内に充填された非圧縮性流体を排出する排出工程と、
前記可動型を前記固定型から離隔させて前記金型を開き、前記流路から非圧縮性流体が排出された前記鋳造品を取り出す取り出し工程と、を包含する、製造方法。

【請求項2】

固定型と、前記固定型に接近または離隔可能な可動型と、を含む金型であって、非圧縮性流体が注入される注入口を有する第１直線部と、非圧縮性流体が排出される排出口を有する第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路を有する本体部と、を有するパイプが前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に配置されたときに、前記注入口および前記排出口が外部に露出するように構成された金型と、
前記成形空間に配置された前記パイプの前記注入口および前記排出口に装着され、前記注入口から非圧縮性流体を注入しかつ前記排出口から非圧縮性流体を排出させる流体搬送装置と、を備えた、鋳造品製造装置。

【請求項3】

固定型と、
前記固定型に接近または離隔可能な可動型と、を含み、
非圧縮性流体が注入される注入口を有する第１直線部と、非圧縮性流体が排出される排出口を有しかつ前記第１直線部と平行な第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路を有する本体部と、を有するパイプが前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に配置されるように構成された金型であって、
前記固定型または前記可動型は、
前記第１直線部が挿入されかつ前記第１直線部を保持する第１保持部と、
前記第２直線部が挿入されかつ前記第２直線部を保持する第２保持部と、を備え、
前記パイプの前記第１直線部が前記第１保持部に保持されかつ前記第２直線部が前記第２保持部に保持された状態において、前記パイプの前記本体部と前記固定型および前記可動型とは接触しないように構成されている、金型。

【請求項4】

前記パイプの前記第１直線部が前記第１保持部に保持されかつ前記第２直線部が前記第２保持部に保持された状態において、前記第１直線部および前記第２直線部が前記金型から外部に露出するように、前記第１保持部および前記第２保持部の長さが設定されている、請求項３に記載の金型。

【請求項5】

前記第１保持部および前記第２保持部を備えた前記固定型または前記可動型は、
前記第１直線部を側方から押圧する第１押圧部および前記第２直線部を側方から押圧する第２押圧部の少なくともいずれか一方を備えている、請求項３または４に記載の金型。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋳造品の製造方法および鋳造品製造装置並びに金型に関する。

【背景技術】

【0002】

従来から鋳造品の製造において鋳ぐるみと呼ばれる方法が用いられている。例えば、鋳ぐるみによって製造された鋳造品には、この鋳造品自体の鋳造とは別に予め製造されたパイプが組み込まれている。より詳細には、鋳ぐるみでは、鋳造品を製造するための金型内にパイプが予め設置され、その後、この金型内に、アルミニウム合金等の金属材料を溶融させた溶湯が流し込まれる。これにより、パイプが組み込まれた鋳造品が製造される。例えば、パイプが組み込まれた鋳造品としては、駆動モータのケース等が挙げられる。

【0003】

例えば、特許文献１には、管状パイプの内部に充填材が満たされたスマートコアを、キャビティが形成された金型内に挿入し、キャビティに溶湯を注入した後に、スマートコア内の充填材を除去する鋳造品の製造方法が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１２４７４３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、特許文献１では、スマートコアが組み込まれた鋳造品を金型から取り出した後に、管状パイプの内部の充填材を除去している。即ち、金型から鋳造品を取り出した後に、充填剤を除去するための装置に鋳造品をセットする必要がある。このため、鋳造品の製造時間が長くなる虞がある。

【0006】

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、鋳造品に組み込まれたパイプに充填された非圧縮性流体を効率よく取り除くことができる鋳造品の製造方法および鋳造品製造装置を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係る鋳造品の製造方法は、非圧縮性流体が注入される注入口と、非圧縮性流体が排出される排出口と、前記注入口と前記排出口との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路と、を有するパイプと、前記パイプを鋳ぐるむ金属材料と、を備えた鋳造品を製造する方法であって、固定型と、前記固定型に接近または離隔可能な可動型とを含む金型を準備する準備工程と、前記注入口および前記排出口が前記金型から外部に露出するように、前記金型内に前記パイプを配置する配置工程と、前記可動型を前記固定型に接近させて、前記金型を閉じる型締め工程と、前記注入口から非圧縮性流体を注入して、前記流路内に非圧縮性流体を充填する第１充填工程と、前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に溶融した金属材料を充填する第２充填工程と、前記排出口から前記流路内に充填された非圧縮性流体を排出する排出工程と、前記可動型を前記固定型から離隔させて前記金型を開き、前記流路から非圧縮性流体が排出された前記鋳造品を取り出す取り出し工程と、を包含する。

【0008】

本発明に係る製造方法によると、パイプが金型に配置された状態で注入口から非圧縮性流体を注入し、成形空間に溶融した金属材料が充填された後に、パイプが金型内に配置された状態で排出口から非圧縮性流体を排出する。このように、鋳造品が金型内に存在する状態でパイプの流路に充填された非圧縮性流体を排出口から排出させるため、非圧縮性流体を除去するための装置に鋳造品をセットする必要がなく、鋳造品の製造時間の短縮を実現することができる。なお、パイプの流路に非圧縮性流体が充填された状態で、鋳造品を金型から取り出す場合には、パイプの注入口または排出口から非圧縮性流体が外部に飛び散る虞がある。しかし、上記製造方法によると鋳造品を金型から取り出すときには非圧縮性流体が排出されているため、非圧縮性流体が外部に飛び散る虞がない。

【0009】

また、本発明の鋳造品製造装置は、固定型と、前記固定型に接近または離隔可能な可動型と、を含む金型であって、非圧縮性流体が注入される注入口を有する第１直線部と、非圧縮性流体が排出される排出口を有する第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路を有する本体部と、を有するパイプが前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に配置されたときに、前記注入口および前記排出口が外部に露出するように構成された金型と、前記成形空間に配置された前記パイプの前記注入口および前記排出口に装着され、前記注入口から非圧縮性流体を注入しかつ前記排出口から非圧縮性流体を排出する流体搬送装置と、を備えている。

【0010】

本発明の鋳造品製造装置によれば、成形空間に配置されたパイプの注入口および排出口に装着された流体搬送装置は、注入口から非圧縮性流体を注入しかつ排出口から非圧縮性流体を排出させる。このように、パイプが金型内に配置された状態で、パイプの排出口から非圧縮性流体を排出させることができるため、非圧縮性流体を除去するための装置に鋳造品をセットする必要がなく、鋳造品の製造時間の短縮を実現することができる。また、注入口から非圧縮性流体を注入するときと、排出口から非圧縮性流体を排出するときとにおいて、流体搬送装置と金型との相対的な位置関係が変わらないため、精度よく非圧縮性流体の注入および排出を行うことができる。

【0011】

また、本発明の金型は、固定型と、前記固定型に接近または離隔可能な可動型と、を含み、非圧縮性流体が注入される注入口を有する第１直線部と、非圧縮性流体が排出される排出口を有しかつ前記第１直線部と平行な第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路を有する本体部と、を有するパイプが前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に配置されるように構成された金型であって、前記固定型または前記可動型は、前記第１直線部が挿入されかつ前記第１直線部を保持する第１保持部と、前記第２直線部が挿入されかつ前記第２直線部を保持する第２保持部と、を備え、前記パイプの第１直線部が前記第１保持部に保持されかつ前記第２直線部が前記第２保持部に保持された状態において、前記パイプの前記本体部と前記固定型および前記可動型とは接触しないように構成されている。

【0012】

本発明に係る金型によれば、パイプの第１直線部が第１保持部に保持されかつ第２直線部が第２保持部に保持された状態において、パイプの本体部と固定型および可動型とは接触しないように構成されている。このため、成形空間に溶融した金属材料を充填したときには、金属材料はパイプの本体部の全体を鋳ぐるむことになる。即ち、製造された鋳造品においてパイプの本体部は外部に露出しない。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、鋳造品に組み込まれたパイプに充填された非圧縮性流体を効率よく取り除くことができる鋳造品の製造方法および鋳造品製造装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】図１は、一実施形態に係る鋳造品製造装置の模式図である。

【図2】図２は、一実施形態に係るパイプを模式的に示す斜視図である。

【図3】図３は、一実施形態に係る鋳造品を模式的に示す斜視図である。

【図4】図４は、一実施形態に係る固定型の斜視図である。

【図5】図５は、一実施形態に係る固定型にパイプが保持された状態を示す側面図である。

【図6】図６は、一実施形態に係る鋳造品の製造方法を示すフローチャートである。

【図7】図７は、一実施形態に係る金型が閉じた状態を示す断面図である。

【図8】図８は、一実施形態に係る固定型に保持されたパイプに流体搬送装置が連結された状態を示す側面図である。

【図9】図９は、一実施形態に係る金型において鋳造品が製造された状態を示す断面図である。

【図10】図１０は、一実施形態に係る可動型を固定型から離隔させて金型を開いた状態を模式的に示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0015】

以下、図面を参照しながら、本発明に係る鋳造品製造装置の実施形態について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら特に本発明を限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

【0016】

図１は、本実施形態に係る鋳造品製造装置１０の模式図である。鋳造品製造装置１０は、ダイカスト法、即ち高速高圧での鋳造方法を用いる装置である。ここで、高圧とは、例えば、２０ＭＰａ～１００ＭＰａである。鋳造品製造装置１０は、パイプ１００（図２参照）と、パイプ１００を鋳ぐるむ金属材料１２０とを備えた鋳造品１４０（図３参照）を製造する装置である。鋳造品製造装置１０は、金型２０と、流体搬送装置８０と、を備えている。

【0017】

パイプ１００は、熱伝導率の高い金属（例えばアルミニウム合金）から形成されている。図２に示すように、パイプ１００は、第１直線部１０２と、第１直線部１０２と平行な第２直線部１０６と、第１直線部１０２と第２直線部１０６との間に位置する本体部１１０と、を有する。第１直線部１０２と、第２直線部１０６と、本体部１１０とは一体的に形成されている。第１直線部１０２は、非圧縮性流体が注入される注入口１０３と、注入口１０３と連通しかつ非圧縮性流体が流通する第１流路１０４と、を有する。第２直線部１０６は、非圧縮性流体が排出される排出口１０７と、排出口１０７と連通しかつ非圧縮性流体が流通する第２流路１０８と、を有する。第１直線部１０２および第２直線部１０６の本体部１１０からの長さは同じであるが、異なっていてもよい。第１直線部１０２および第２直線部１０６は、本体部１１０から同じ方向に延びる。即ち、注入口１０３および排出口１０７は、同じ方向に向けて開口している。本体部１１０は、非圧縮性流体が流通する第３流路１１１を有する。第３流路１１１は、第１流路１０４および第２流路１０８と連通する。即ち、第３流路１１１は、注入口１０３および排出口１０７と連通する。第３流路１１１は、流路の一例である。本体部１１０は、らせん状に形成されている。なお、本体部１１０の形状は、らせん状に限定されない。

【0018】

図３に示すように、鋳造品１４０は、パイプ１００と、パイプ１００を鋳ぐるむ金属材料１２０とを含む。パイプ１００と金属材料１２０とは一体化している。パイプ１００のうち第１直線部１０２の一部と、第２直線部１０６の一部と、本体部１１０の全体とは金属材料１２０に覆われている。第１直線部１０２のうち注入口１０３を含む一部と、第２直線部１０６のうち排出口１０７を含む一部とは、金属材料１２０から外部に露出している。金属材料１２０は、例えば、パイプ１００と同じ金属である。なお、金属材料１２０とパイプ１００とは異なる金属であってもよい。鋳造品１４０は、例えば、駆動モータのケース等として利用され得る。

【0019】

図１に示すように、金型２０は、固定型３０と、固定型３０に接近または離隔可能な可動型４０とを含む。固定型３０には、鋳造品１４０の一部を形成するために用いられるキャビティ部３１（図７参照）が形成されている。固定型３０は、外表面３０Ｆ（可動型４０とは反対側の面）からキャビティ部３１に向けて凹む凹部３０Ｍを備えている。可動型４０には、鋳造品１４０の他の一部を形成するために用いられるコア部４１（図７参照）が形成されている。可動型４０を固定型３０に接近させて、金型２０を閉じたときに、可動型４０と固定型３０とによって成形空間５０（図７参照）が形成される。成形空間５０には、パイプ１００が配置される。成形空間５０は、キャビティ部３１およびコア部４１によって区画される。

【0020】

図４に示すように、固定型３０は、パイプ１００の第１直線部１０２を保持する第１保持部３２と、パイプ１００の第２直線部１０６を保持する第２保持部３６と、を備えている。第１保持部３２および第２保持部３６は、固定型３０に形成された貫通孔である。第１保持部３２および第２保持部３６は、凹部３０Ｍと連通している。

【0021】

図５に示すように、第１保持部３２には、第１直線部１０２が挿入される。第１保持部３２の内径と第１直線部１０２の外径とは、第１直線部１０２が第１保持部３２に挿入された状態で、第１直線部１０２が第１保持部３２に保持され、かつ、第１直線部１０２と第１保持部３２との間でがたつきが生じないように設定されている。第１保持部３２の内径と第１直線部１０２の外径とはほぼ同径である。第１保持部３２の長手方向の長さは、第１直線部１０２が第１保持部３２に保持された状態において、第１直線部１０２が金型２０（ここでは固定型３０）から外部に露出するように、その長さが設定されている。第１保持部３２の長手方向の長さは、第１直線部１０２の長手方向の長さより短い。第１保持部３２に第１直線部１０２が挿入された状態（即ちパイプ１００が成形空間５０に配置されたとき）には、第１直線部１０２の一部が金型２０（ここでは固定型３０）の外部に露出する。即ち、注入口１０３が固定型３０の外部に露出する。注入口１０３は、固定型３０の凹部３０Ｍ内に位置する。なお、注入口１０３は、凹部３０Ｍよりも外方に位置してもよい。

【0022】

図５に示すように、第２保持部３６には、第２直線部１０６が挿入される。第２保持部３６の内径と第２直線部１０６の外径とは、第２直線部１０６が第２保持部３６に挿入された状態で、第２直線部１０６が第２保持部３６に保持され、かつ、第２直線部１０６と第２保持部３６との間でがたつきが生じないように設定されている。第２保持部３６の内径と第２直線部１０６の外径とはほぼ同径である。第２保持部３６の長手方向の長さは、第２直線部１０６が第２保持部３６に保持された状態において、第２直線部１０６が金型２０（ここでは固定型３０）から外部に露出するように、その長さが設定されている。第２保持部３６の長手方向の長さは、第２直線部１０６の長手方向の長さより短い。第２保持部３６に第２直線部１０６が挿入された状態（即ちパイプ１００が成形空間５０に配置されたとき）には、第２直線部１０６の一部が金型２０（ここでは固定型３０）の外部に露出する。即ち、排出口１０７が固定型３０の外部に露出する。排出口１０７は、固定型３０の凹部３０Ｍ内に位置する。なお、排出口１０７は、凹部３０Ｍよりも外方に位置してもよい。なお、第１直線部１０２および第２直線部１０６が金型２０（ここでは固定型３０）から外部に露出していなくてもよい。この場合、例えば、第１保持部３２を介してパイプ１００の注入口１０３に非圧縮性流体を注入したり、第２保持部３６を介してパイプ１００の排出口１０７から非圧縮性流体を排出したりしてもよい。

【0023】

図５に示すように、パイプ１００の第１直線部１０２が第１保持部３２に保持されかつ第２直線部１０６が第２保持部３６に保持された状態において、パイプ１００は固定型３０に保持されている。即ち、パイプ１００は、第１保持部３２および第２保持部３６のみによって固定型３０に保持されている。パイプ１００の第１直線部１０２が第１保持部３２に保持されかつ第２直線部１０６が第２保持部３６に保持された状態において、パイプ１００の本体部１１０と固定型３０および可動型４０とは接触しないように構成されている（図７参照）。言い換えれば、パイプ１００の本体部１１０の全体に亘って固定型３０および可動型４０との間に隙間が設けられている。即ち、パイプ１００は、本体部１１０が宙に浮いた状態で固定型３０に保持されている。なお、本実施形態では、第１保持部３２および第２保持部３６は、固定型３０に設けられているが、可動型４０に設けられていてもよい。

【0024】

図１に示すように、固定型３０は、パイプ１００の第１直線部１０２を側方から押圧する第１押圧部３８と、パイプ１００の第２直線部１０６を側方から押圧する第２押圧部３９と、を備えている。第１押圧部３８および第２押圧部３９は、例えば棒状の部材である。第１押圧部３８は固定型３０に形成された第１収容孔３２Ｈに収容されて第１収容孔３２Ｈ内を移動するように構成されている。第１収容孔３２Ｈは、第１保持部３２と交差する方向（例えば直交する方向）に延びる。第２押圧部３９は固定型３０に形成された第２収容孔３６Ｈに収容されて第２収容孔３６Ｈ内を移動するように構成されている。第２収容孔３６Ｈは、第２保持部３６と交差する方向（例えば直交する方向）に延びる。第１押圧部３８および第２押圧部３９は、パイプ１００に非圧縮性流体が充填された後に、それぞれ第１直線部１０２および第２直線部１０６を側方から押圧するように構成されている。なお、第１押圧部３８および第２押圧部３９は、パイプ１００に非圧縮性流体が充填された前に、それぞれ第１直線部１０２および第２直線部１０６を側方から押圧するように構成されていてもよい。第１押圧部３８および第２押圧部３９は、例えば、図示しないソレノイド等によってその移動が制御される。第１押圧部３８は、第１直線部１０２を側方から押圧することで、第１直線部１０２を所定の位置に固定する。第２押圧部３９は、第２直線部１０６を側方から押圧することで、第２直線部１０６を所定の位置に固定する。なお、本実施形態では、第１押圧部３８および第２押圧部３９は、固定型３０に設けられているが、可動型４０に第１保持部３２および第２保持部３６が設けられている場合には、可動型４０に設けられていてもよい。また、第１押圧部３８および第２押圧部３９の少なくともいずれか一方のみを備えていてもよい。

【0025】

図７に示すように、金型２０は、スライド部３５を備えている。スライド部３５は、固定型３０の一部である。スライド部３５は、成形空間５０に配置されたパイプ１００の本体部１１０のらせん状部分に挿入される部材である。スライド部３５は、円柱形状を有する。スライド部３５は、本体部１１０とは接触しない。スライド部３５は、パイプ１００に対して相対的に移動可能に構成されている。

【0026】

図１に示すように、流体搬送装置８０は、金型２０とは別体の装置である。流体搬送装置８０は、パイプ１００の注入口１０３に非圧縮性流体を注入する装置である。流体搬送装置８０は、パイプ１００の排出口１０７から非圧縮性流体を排出させて回収する装置である。非圧縮性流体は、パイプ１００の内部に充填されることによって、パイプ１００に荷重が加わってもパイプ１００の変形を抑止するものであれば特に限定されない。非圧縮性流体は、例えば、油（例えば作動油）である。流体搬送装置８０は、金型２０の成形空間５０（図７参照）に配置されたパイプ１００の注入口１０３および排出口１０７に装着される。流体搬送装置８０は、非圧縮性流体を送り出す搬送部８２と、非圧縮性流体を回収する回収部８４と、を備えている。搬送部８２および回収部８４は、例えば、耐圧性および耐熱性を有するホースである。搬送部８２は、パイプ１００の第１直線部１０２に装着される。搬送部８２は、第１直線部１０２の注入口１０３と連通する。回収部８４は、パイプ１００の第２直線部１０６に装着される。回収部８４は、第２直線部１０６の排出口１０７と連通する。なお、搬送部８２を第１直線部１０２に装着する方法および回収部８４を第２直線部１０６に装着する方法は特に限定されない。例えば、カプラ（ワンタッチ接手）等によって着脱可能としてもよい。

【0027】

次に、本実施形態の鋳造品１４０の製造方法について説明する。図６は、鋳造品１４０の製造方法（以下単に製造方法とする）を示すフローチャートである。図６に示すように、製造方法は、準備工程（ステップＳ１０）と、配置工程（ステップＳ２０）と、型締め工程（ステップＳ３０）と、第１充填工程（ステップＳ４０）と、第２充填工程（ステップＳ５０）と、排出工程（ステップＳ６０）と、取り外し工程（ステップＳ７０）とを含む。ここでは、図１に示すように、金型２０および流体搬送装置８０とを備えた鋳造品製造装置１０を用いて鋳造品１４０（図３参照）を製造する。なお、図７～図１０において、可動型４０が固定型３０に対して移動する方向を型移動方向Ｐとし、可動型４０が固定型３０に接近する方向をＰ１とし、可動型４０が固定型３０から離隔する方向をＰ２とする。

【0028】

まず、準備工程（ステップＳ１０）において、図１に示すように、固定型３０と、固定型３０に接近または離隔可能な可動型４０とを含む金型２０を準備する。

【0029】

次に、配置工程（ステップＳ２０）において、金型２０内にパイプ１００を配置する。より詳細には、図５に示すように、パイプ１００の第１直線部１０２を固定型３０の第１保持部３２に挿入して第１保持部３２に保持させるとともに、パイプ１００の第２直線部１０６を固定型３０の第２保持部３６に挿入して第２保持部３６に保持させる。これにより、第１直線部１０２の注入口１０３および第２直線部１０６の排出口１０７が金型２０（ここでは固定型３０）の外部に露出する（図１参照）。

【0030】

次に、型締め工程（ステップＳ３０）において、図７に示すように、可動型４０を固定型３０に接近させて、金型２０を閉じる。即ち、可動型４０を図７の矢印Ｐ１の方向に移動させて、固定型３０を可動型４０によって閉じる。これにより、鋳造品１４０が成形される成形空間５０が固定型３０のキャビティ部３１および可動型４０のコア部４１によって区画される。なお、可動型４０を固定型３０に接近させる前に、金型２０のスライド部３５（図１も参照）を移動させてパイプ１００の本体部１１０内に配置させる。金型２０が閉じた状態では、パイプ１００の本体部１１０は、固定型３０および可動型４０と接触していない。パイプ１００の第１直線部１０２および第２直線部１０６のみが金型２０（ここでは固定型３０）と接触している。

【0031】

次に、第１充填工程（ステップＳ４０）において、第１直線部１０２の注入口１０３から非圧縮性流体（例えば油）を注入して、本体部１１０の第３流路１１１内に非圧縮性流体を充填する。より詳細には、図８に示すように、ワンタッチ継手等によって流体搬送装置８０の搬送部８２をパイプ１００の第１直線部１０２に装着し、かつ、ワンタッチ継手等によって流体搬送装置８０の回収部８４をパイプ１００の第２直線部１０６に装着する。そして、流体搬送装置８０から注入口１０３を介してパイプ１００の第１流路１０４、第２流路１０８および第３流路１１１内に非圧縮性流体を充填する。パイプ１００内への非圧縮性流体の充填が完了した後には、流体搬送装置８０をパイプ１００から取り外してもよいし、装着したままであってもよい。また、パイプ１００内への非圧縮性流体の充填が完了した後には、第１押圧部３８がパイプ１００の第１直線部１０２を側方から押圧すると共に、第２押圧部３９がパイプ１００の第２直線部１０６を側方から押圧することで、第１直線部１０２および第２直線部１０６を所定の位置に固定する。なお、本実施形態では、型締め工程（ステップＳ３０）の後に第１充填工程（ステップＳ４０）を実施しているが、第１充填工程（ステップＳ４０）の後に型締め工程（ステップＳ３０）を実施してもよい。

【0032】

次に、第２充填工程Ｓ５０において、可動型４０と固定型３０とによって形成された成形空間５０に溶融した金属材料を充填する。金属材料としては、例えば、アルミニウム合金が挙げられる。なお、溶融した金属材料（溶湯）は、固定型３０に設けられた図示しない注入口から成形空間５０内に充填される。そして、金型２０内で溶融した金属材料（溶湯）を冷却して凝固させる。ここで本明細書の冷却とは、溶湯を凝固させるための冷却を意味する。

【0033】

次に、排出工程（ステップＳ６０）において、鋳造品１４０の第２直線部１０６の排出口１０７から本体部１１０の第３流路１１１内に充填された非圧縮性流体を排出する。より詳細には、図９に示すように、流体搬送装置８０を駆動してパイプ１００の第２直線部１０６の排出口１０７から流体搬送装置８０に向けて非圧縮性流体を排出させる。排出口１０７から排出された非圧縮性流体は流体搬送装置８０に回収される。そして、パイプ１００内から非圧縮性流体が排出された後に、流体搬送装置８０をパイプ１００から取り外す。排出工程（ステップＳ６０）は、金型２０内に鋳造品１４０が配置された状態で実施される。なお、排出工程（ステップＳ６０）は、金型２０内の溶湯が完全に凝固してから実施してもよいし、溶湯が凝固している途中で実施してもよい。即ち、キュアリングタイム（溶湯を凝固させるための冷却に必要な時間）が経過してから非圧縮性流体の排出を開始してもよいし、キュアリングタイムが経過する前に非圧縮性流体の排出を開始してもよい。

【0034】

次に、取り出し工程（ステップＳ７０）において、図１０に示すように、可動型４０を固定型３０から離隔させて金型２０を開く。即ち、可動型４０を図１０の矢印Ｐ２の方向に移動させて、固定型３０から可動型４０を離隔させる。このとき、成形された鋳造品１４０は、可動型４０に固着している。そして、可動型４０に固着した鋳造品１４０に鋳抜きピン（図示せず）を押し当てて、パイプ１００の本体部１１０の第３流路１１１から非圧縮性流体が排出された鋳造品１４０を可動型４０から取り外す。このようにして、パイプ１００と、パイプ１００を鋳ぐるむ金属材料１２０とを備えた鋳造品１４０が成形される。

【0035】

以上のように、本実施形態の製造方法によると、パイプ１００が金型２０に配置された状態で注入口１０３から非圧縮性流体を注入し、成形空間５０に溶融した金属材料が充填された後に、パイプ１００が金型２０内に配置された状態で排出口１０７から非圧縮性流体を排出する。このように、鋳造品１４０が金型２０内に存在する状態でパイプ１００の本体部１１０の第３流路１１１に充填された非圧縮性流体を排出口１０７から排出させるため、非圧縮性流体を除去するための装置に鋳造品１４０をセットする必要がなく、鋳造品１４０の製造時間の短縮を実現することができる。なお、パイプ１００の本体部１１０の第３流路１１１に非圧縮性流体が充填された状態で、鋳造品１４０を金型２０から取り出す場合には、パイプ１００の注入口１０３または排出口１０７から非圧縮性流体が外部に飛び散る虞がある。しかし、上記製造方法によると鋳造品１４０を金型２０から取り出すときには非圧縮性流体が排出されているため、非圧縮性流体が外部に飛び散る虞がない。

【0036】

また、本実施形態の鋳造品製造装置１０によると、成形空間５０に配置されたパイプ１００の注入口１０３および排出口１０７に装着された流体搬送装置８０は、注入口１０３から非圧縮性流体を注入しかつ排出口１０７から非圧縮性流体を排出させる。このように、パイプ１００が金型２０内に配置された状態で、パイプ１００の排出口１０７から非圧縮性流体を排出させることができるため、非圧縮性流体を除去するための装置に鋳造品１４０をセットする必要がなく、鋳造品１４０の製造時間の短縮を実現することができる。また、注入口１０３から非圧縮性流体を注入するときと、排出口１０７から非圧縮性流体を排出するときとにおいて、流体搬送装置８０と金型２０との相対的な位置関係が変わらないため、精度よく非圧縮性流体の注入および排出を行うことができる。

【0037】

また、本実施形態の金型２０によると、パイプ１００の第１直線部１０２が第１保持部３２に保持されかつ第２直線部１０６が第２保持部３６に保持された状態において、パイプ１００の本体部１１０と固定型３０および可動型４０とは接触しないように構成されている。このため、成形空間５０に溶融した金属材料を充填したときには、金属材料はパイプ１００の本体部１１０の全体を鋳ぐるむことになる。即ち、製造された鋳造品１４０においてパイプ１００の本体部１１０は外部に露出しない。

【0038】

本実施形態の金型２０では、パイプ１００の第１直線部１０２が第１保持部３２に保持されかつ第２直線部１０６が第２保持部３６に保持された状態において、第１直線部１０２および第２直線部１０６が金型２０から外部に露出するように、第１保持部３２および第２保持部３６の長さが設定されている。上記態様によれば、金型２０から外部に露出した第１直線部１０２および第２直線部１０６に流体搬送装置８０を容易に取り付けることができる。

【0039】

本実施形態の金型２０では、第１保持部３２および第２保持部３６を備えた固定型３０は、第１直線部１０２を側方から押圧する第１押圧部３８および第２直線部１０６を側方から押圧する第２押圧部３９を備えている。上記態様によれば、パイプ１００の第１直線部１０２および／または第２直線部１０６を所定の位置に固定することができる。

【0040】

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。

【符号の説明】

【0041】

１０ 鋳造品製造装置
２０ 金型
３０ 固定型
３２ 第１保持部
３６ 第２保持部
３８ 第１押圧部
３９ 第２押圧部
４０ 可動型
５０ 成形空間
８０ 流体搬送装置
８２ 搬送部
８４ 回収部
１００ パイプ
１０２ 第１直線部
１０３ 注入口
１０４ 第１流路
１０６ 第２直線部
１０７ 排出口
１０８ 第２流路
１１０ 本体部
１１１ 第３流路（流路）
１２０ 金属材料
１４０ 鋳造品

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【手続補正書】

【提出日】2024-01-17

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

非圧縮性流体が注入される注入口と、非圧縮性流体が排出される排出口と、前記注入口と前記排出口との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路と、を有するパイプと、
前記パイプを鋳ぐるむ金属材料と、を備えた鋳造品を製造する方法であって、
固定型と、前記固定型に接近または離隔可能な可動型とを含む金型を準備する準備工程と、
前記金型内に前記パイプを配置する配置工程と、
前記可動型を前記固定型に接近させて、前記金型を閉じる型締め工程と、
前記注入口から非圧縮性流体を注入して、前記流路内に非圧縮性流体を充填する第１充填工程と、
前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に溶融した金属材料を充填する第２充填工程と、
前記排出口から前記流路内に充填された非圧縮性流体を排出する排出工程と、
前記可動型を前記固定型から離隔させて前記金型を開き、前記流路から非圧縮性流体が排出された前記鋳造品を取り出す取り出し工程と、を包含する、製造方法。

【請求項2】

固定型と、前記固定型に接近または離隔可能な可動型と、を含む金型であって、非圧縮性流体が注入される注入口を有する第１直線部と、非圧縮性流体が排出される排出口を有する第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路を有する本体部と、を有するパイプが前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に配置されるように構成された金型と、
前記成形空間に配置された前記パイプの前記注入口および前記排出口に装着され、前記注入口から非圧縮性流体を注入しかつ前記排出口から非圧縮性流体を排出させる流体搬送装置と、を備えた、鋳造品製造装置。

【請求項3】

固定型と、
前記固定型に接近または離隔可能な可動型と、を含み、
第１開口を有する第１直線部と、第２開口を有しかつ前記第１直線部と平行な第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路を有する本体部と、を有するパイプが前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に配置されるように構成された金型であって、
前記第１直線部が挿入されかつ前記第１直線部を保持する第１保持部と、
前記第２直線部が挿入されかつ前記第２直線部を保持する第２保持部と、を備えている、金型。

【請求項4】

前記第１保持部および前記第２保持部は、前記固定型または前記可動型に設けられている、請求項３に記載の金型。

【請求項5】

前記パイプの前記第１直線部が前記第１保持部に保持されかつ前記第２直線部が前記第２保持部に保持された状態において、前記パイプの前記本体部と前記固定型および前記可動型との間に隙間が形成されている、請求項３に記載の金型。

【請求項6】

前記パイプの前記第１直線部が前記第１保持部に保持されかつ前記第２直線部が前記第２保持部に保持された状態において、前記第１直線部および前記第２直線部が前記金型から外部に露出するように、前記第１保持部および前記第２保持部の長さが設定されている、請求項３に記載の金型。

【請求項7】

前記第１保持部および前記第２保持部を備えた前記固定型または前記可動型は、
前記第１直線部を側方から押圧する第１押圧部および前記第２直線部を側方から押圧する第２押圧部の少なくともいずれか一方を備えている、請求項３から６のいずれか一項に記載の金型。

【手続補正書】

【提出日】2024-03-19

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

非圧縮性流体が注入される注入口と、非圧縮性流体が排出される排出口と、前記注入口と前記排出口との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路と、を有するパイプと、
前記パイプを鋳ぐるむ金属材料と、を備えた鋳造品を製造する方法であって、
固定型と、前記固定型に接近または離隔可能な可動型とを含む金型を準備する準備工程と、
前記金型内に前記パイプを配置する配置工程と、
前記可動型を前記固定型に接近させて、前記金型を閉じる型締め工程と、
前記注入口から非圧縮性流体を注入して、前記流路内に非圧縮性流体を充填する第１充填工程と、
前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に溶融した金属材料を充填する第２充填工程と、
前記排出口から前記流路内に充填された非圧縮性流体を排出する排出工程と、
前記可動型を前記固定型から離隔させて前記金型を開き、前記流路から非圧縮性流体が排出された前記鋳造品を取り出す取り出し工程と、を包含する、製造方法。

【請求項2】

固定型と、前記固定型に接近または離隔可能な可動型と、を含む金型であって、非圧縮性流体が注入される注入口を有する第１直線部と、非圧縮性流体が排出される排出口を有する第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路を有する本体部と、を有するパイプが前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に配置されるように構成された金型と、
前記成形空間に配置された前記パイプの前記注入口および前記排出口に装着され、前記注入口から非圧縮性流体を注入しかつ前記排出口から非圧縮性流体を排出させる流体搬送装置と、を備えた、鋳造品製造装置。

【請求項3】

固定型と、
前記固定型に接近または離隔可能な可動型と、を含み、
非圧縮性流体が注入される注入口を有する第１直線部と、非圧縮性流体が排出される排出口を有しかつ前記第１直線部と平行な第２直線部と、前記第１直線部と前記第２直線部との間に位置しかつ非圧縮流体が流通する流路を有する本体部と、を有するパイプが前記可動型と前記固定型とによって形成された成形空間に配置されるように構成された金型であって、
前記第１直線部が挿入されかつ前記第１直線部を保持する第１保持部と、
前記第２直線部が挿入されかつ前記第２直線部を保持する第２保持部と、を備えている、金型。

【請求項4】

前記第１保持部および前記第２保持部は、前記固定型または前記可動型に設けられている、請求項３に記載の金型。

【請求項5】

前記パイプの前記第１直線部が前記第１保持部に保持されかつ前記第２直線部が前記第２保持部に保持された状態において、前記パイプの前記本体部と前記固定型および前記可動型との間に隙間が形成されている、請求項３に記載の金型。

【請求項6】

前記パイプの前記第１直線部が前記第１保持部に保持されかつ前記第２直線部が前記第２保持部に保持された状態において、前記第１直線部および前記第２直線部が前記金型から外部に露出するように、前記第１保持部および前記第２保持部の長さが設定されている、請求項３に記載の金型。

【請求項7】

前記第１保持部および前記第２保持部を備えた前記固定型または前記可動型は、
前記第１直線部を側方から押圧する第１押圧部および前記第２直線部を側方から押圧する第２押圧部の少なくともいずれか一方を備えている、請求項３から６のいずれか一項に記載の金型。