特許 7459433 ヘリックス生成、ヘリックス用永久鋳型、およびヘリックス

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-03-25

(45)【発行日】2024-04-02

(54)【発明の名称】ヘリックス生成、ヘリックス用永久鋳型、およびヘリックス

(51)【国際特許分類】

   H01F 41/04 20060101AFI20240326BHJP

   H01F 5/00 20060101ALI20240326BHJP

   H01F 17/04 20060101ALI20240326BHJP

   B22D 17/00 20060101ALI20240326BHJP

   B22D 21/04 20060101ALI20240326BHJP

   B22D 21/00 20060101ALI20240326BHJP

   H02K 15/04 20060101ALN20240326BHJP

【ＦＩ】

H01F41/04 F

H01F5/00 F

H01F41/04 A

H01F17/04 A

B22D17/00 B

B22D21/04 A

B22D21/00 B

H02K15/04 D

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2021513990

(86)(22)【出願日】2019-09-19

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2022-01-04

(86)【国際出願番号】 EP2019075160

(87)【国際公開番号】W WO2020058397

(87)【国際公開日】2020-03-26

【審査請求日】2022-07-19

(31)【優先権主張番号】102018215986.6

(32)【優先日】2018-09-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】DE

(73)【特許権者】

【識別番号】598080163

【氏名又は名称】フラウンホッファー－ゲゼルシャフト ツァー フェーデルング デア アンゲバンテン フォルシュング エー ファー

(74)【代理人】

【識別番号】110000877

【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ワストマン、フランツ－ヨーゼフ

(72)【発明者】

【氏名】ヒューザー、マイケル

(72)【発明者】

【氏名】ブッセ、マティアス

【審査官】井上 健一

(56)【参考文献】

【文献】欧州特許出願公開第０３２０８０１３（ＥＰ，Ａ１）

【文献】特開２００４－３３６９６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】欧州特許出願公開第０２３８７１３５（ＥＰ，Ａ２）

【文献】特開２０１５－００２６１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－００９２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６２－０２８０４５（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２１２７７０（ＵＳ，Ａ１）

【文献】国際公開第２０１８／１３５０８６（ＷＯ，Ａ１）

【文献】特表２０２２－５００２５０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ０１Ｆ ４１／０４

Ｂ２２Ｄ １７／００

Ｂ２２Ｄ ２１／０４

Ｂ２２Ｄ ２１／００

Ｈ０１Ｆ ５／００

Ｈ０１Ｆ １７／０４

Ｈ０２Ｋ １５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ヘリックスを生成する方法であって、
型分離平面において、互いに接合され得る型半体を有する永久鋳型を提供する段階と、
前記永久鋳型の前記型半体を互いに接合することで、接合された前記永久鋳型が、折り曲げヘリックスの形状を画定するキャビティを有するようにする段階であって、画定された前記折り曲げヘリックスは、第１の平坦面および前記第１の平坦面と反対側の第２の平坦面と、外側と、前記外側の反対の内側とを有し、互いに連結される複数の巻き部を構成する平坦巻き断面輪郭を画定し、前記複数の巻き部は、ねじれながら延びる第１部分と、ねじれながら前記第１部分と並列に延びる第２部分と、前記第１部分の一端と前記第２部分の一端とを連結する第１連結部分と、前記第２部分の他端と、後続の隣り合う巻き部の前記第１部分の他端とを連結する第２連結部分とをそれぞれ含み、前記型分離平面はここで前記平坦巻き断面輪郭の前記外側に沿った、および／または前記内側に沿った、および／または前記外側または前記内側の縁部に沿った部分に少なくとも延在する、段階と、
前記キャビティ内に鋳造材料を導入することで、前記キャビティにより画定された前記折り曲げヘリックスの形状を有する鋳物を生成する段階と、
前記永久鋳型を開いて、前記鋳物を取り出す段階と、
前記ねじれを解いて平坦形状に至らしめることにより前記鋳物を前記ヘリックスの形状へと折り曲げる結果、前記第１の平坦面と、隣り合う巻き部の前記第２の平坦面とが、互いに面する、
前記型分離平面において、前記鋳物の前記外側および／または前記内側および／または前記縁部に沿って延在するバリを除去する段階と、を少なくとも含む、方法。

【請求項2】

前記平坦巻き断面輪郭の前記外側および／または前記内側および／または前記縁部に沿って前記型分離平面が延在する部分において、前記型分離平面は、前記外側および／または前記内側との間に０°超および１８０°未満の角度を形成する、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記平坦巻き断面輪郭の前記外側および／または前記内側および／または前記縁部に沿って前記型分離平面が延在する領域の少なくとも一部において、前記キャビティは、前記型分離平面において、ヘリックス状の前記鋳物の前記外側および／または前記内側および／または前記縁部に沿って延在する犠牲構造を生成するための追加の窪みを有し得、前記犠牲構造は前記鋳物が取り出された後に、前記犠牲構造に沿って延在する前記バリとともに再加工段階において除去される、請求項１または２に記載の方法。

【請求項4】

前記内側上の前記バリを除去するため、および／または前記折り曲げヘリックスを一緒に折り曲げて前記ヘリックスを形成するために、マンドレルが前記折り曲げヘリックス内に挿入される、請求項１から３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記鋳造材料は、アルミニウムおよび／または銅を含む、請求項１から４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項6】

前記鋳物を生成する段階は、ダイキャスティング法または永久鋳型鋳造法または低圧ダイキャスティング法を使用する、請求項１から５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項7】

前記型分離平面は、前記キャビティによって画定された前記折り曲げヘリックスの各巻き部内で、前記内側から前記外側まで、前記第１の平坦面または前記第２の平坦面に沿って延在し、前記永久鋳型は、前記型分離平面が前記第１の平坦面または前記第２の平坦面に沿って延在する領域の少なくとも１つ内に、前記型分離平面に沿って延在し、ヘリックス状の前記鋳物が前記第１の平坦面または前記第２の平坦面上に対応する窪みを含むように、前記キャビティ内に突出する突出部を有する、請求項１から６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項8】

前記永久鋳型は、前記第１の平坦面に沿って前記型分離平面が延在する領域のそれぞれにおいて、ヘリックス状の前記鋳物には前記第１の平坦面上に、前記型分離平面において延在する対応する窪みが設けられるように、前記型分離平面に沿って延在する突出部を有する、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記永久鋳型は、前記第２の平坦面に沿って前記型分離平面が延在する領域のそれぞれにおいて、
同じく、ヘリックス状の前記鋳物には両方の平坦面上に、前記型分離平面において前記窪みが設けられるように、前記型分離平面に沿って延在する前記突出部を有するか、
ヘリックス状の前記鋳物には前記第１の平坦面上に、前記型分離平面において前記窪みが設けられ、さらに前記第２の平坦面上に、前記型分離平面において突出部が設けられるように、前記型分離平面に沿って延在する凹部を有し、前記突出部は、前記窪み内に位置する、請求項８に記載の方法。

【請求項10】

ヘリックスの鋳造用の永久鋳型であって、
型分離平面において互いに接合され得る２つの型半体を備え、接合された前記永久鋳型の前記型半体は、鋳物に対して、互いに連結される複数の巻き部を構成する平坦巻き断面輪郭を持つ折り曲げヘリックスの形状を画定するキャビティを有し、前記平坦巻き断面輪郭は、第１の平坦面および前記第１の平坦面と反対側の第２の平坦面と、外側と、前記外側の反対の内側とを有し、前記複数の巻き部は、ねじれながら延びる第１部分と、ねじれながら前記第１部分と並列に延びる第２部分と、前記第１部分の一端と前記第２部分の一端とを連結する第１連結部分と、前記第２部分の他端と、後続の隣り合う巻き部の前記第１部分の他端とを連結する第２連結部分とをそれぞれ含み、
前記型分離平面は少なくとも、前記平坦巻き断面輪郭の前記外側および／または前記内側および／または前記外側または前記内側の縁部に沿った部分内で延在する、永久鋳型。

【請求項11】

前記型分離平面は、前記キャビティにより画定された前記折り曲げヘリックスの各巻き部内で、前記内側から前記外側へ、前記第１の平坦面または前記第２の平坦面に沿って延在し、前記永久鋳型は、前記型分離平面が前記第１の平坦面または前記第２の平坦面に沿って延在する領域内の少なくとも１つ内に、前記型分離平面に沿って延在し、前記キャビティ内に突出する突出部を有する、請求項１０に記載の永久鋳型。

【請求項12】

永久鋳型から取り出された鋳物である折り曲げヘリックスであって、
第１の平坦面および前記第１の平坦面と反対側の第２の平坦面と、外側と、前記外側の反対の内側とを有し、互いに連結される複数の巻き部を構成する平坦巻き断面輪郭を備え、前記複数の巻き部は、ねじれながら延びる第１部分と、ねじれながら前記第１部分と並列に延びる第２部分と、前記第１部分の一端と前記第２部分の一端とを連結する第１連結部分と、前記第２部分の他端と、後続の隣り合う巻き部の前記第１部分の他端とを連結する第２連結部分とをそれぞれ含み、
前記折り曲げヘリックスは、前記第１の平坦面と、隣り合う巻き部の前記第２の平坦面とが、互いに面するように、平坦形状に至らしめるように前記ねじれを解くことによって折り曲げて、ヘリックスを生成可能な、折り曲げヘリックス。

【請求項13】

前記外側から前記内側に延在する窪みが、前記第１の平坦面に少なくとも設けられる、請求項１２に記載の折り曲げヘリックス。

【請求項14】

同様に前記外側から前記内側に延在する窪みが、前記第２の平坦面に設けられるか、
前記外側から前記内側に延在する突出部が、前記第２の平坦面上に設けられ、前記窪み内へと突出する、請求項１３に記載の折り曲げヘリックス。

【請求項15】

請求項１２から１４のいずれか一項に記載の折り曲げヘリックスを折り曲げて形成された鋳造ヘリックスであって、前記第１の平坦面と、隣り合う巻き部の前記第２の平坦面とが、互いに面する、
鋳造ヘリックス。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ヘリックスを生成する方法に関する。さらに、ヘリックス生成に使用される永久鋳型と、方法、または永久鋳型により生成されたヘリックスとに関する。

【0002】

例えば電気コイルとして使用されるヘリックスは多くの場合、従来技術に従って巻かれる。この処理では、連続処理と比較して、充填度を向上するために、手動巻きが行われることがある。鋳造コイルにより、近年大幅な性能向上が実現された。

【0003】

文献、ＤＥ１０，２０１２，２１２，６３７Ａ１に、鋳造によるコイルの生成について記載されている。この種の生成により、巻き取り可能な円形ワイヤでは好ましくない充填率を、別のワイヤ形状（通常は巻き取り不能となる）を利用することで大幅に向上でき、したがって性能が向上する。

【0004】

複雑な形状用に、鋳造技術で生成されたコイルについて、従来技術は、型に加えてコアの挿入またはスライドを利用すること伴う。これは、生成を高コストまたは非効率にし得る。

【0005】

さらに、型は高鋳造温度により、高い応力がかかる。これは型のウォッシュアウトおよびクラックにつながり得る。この損傷は、コイル表面上に立ち上がるバリの形成につながる。バリは生成されたコイルの品質に悪影響を及ぼし得、広範囲での仕上げを要する。この結果、生成処理は複雑で、使用される型の製品寿命は極めて短い。したがって、鋳造コイルの生成は多くの場合、あまり経済的ではないのが現状である。

【発明の概要】

【0006】

本発明の目的は、上述の問題を少なくとも部分的に解消することである。

【0007】

これは、独立請求項１の特徴を有する方法と、等位請求項の特徴を有する永久鋳型およびヘリックスにより実現される。

【0008】

有利な実施形態が、従属請求項、並びに説明および図面から明らかになる。

【0009】

方法は、鋳造処理においてヘリックスを生成するために使用される。

【0010】

ここで方法は、型分離平面で互いに接合され得る型半体を有する永久鋳型を提供する少なくとも１つの段階を含む。

【0011】

永久鋳型の型半体は、接合された永久鋳型が、ヘリックスの形状または折り曲げヘリックスの形状を画定するキャビティを有するように、互いに接合される。

【0012】

この場合、キャビティにより画定されたヘリックスまたは折り曲げヘリックスは、２つの反対の平坦面と、外側と、外側の反対の内側とを持つ平坦巻き断面輪郭を有する。

【0013】

ここで型分離平面は、少なくとも平坦巻き断面輪郭の外側に沿っておよび／または内側に沿っておよび／または縁部に沿った部分において延在する。

【0014】

さらなる方法の段階において、キャビティにより画定されたヘリックスの形状、またはキャビティにより画定された折り曲げヘリックスの形状を有する鋳物を生成するために、キャビティ内に鋳造材料が導入される。

【0015】

続く段階において、永久鋳型が開かれ、鋳物が取り出される。

【0016】

続いて、鋳物の外側および／または内側および／または縁部に沿って延在するバリが除去される。これら上述のバリは、型分離平面において延在する。

【0017】

鋳物がヘリックスの形状である、またはヘリックスの形状となると、平坦面は互いに対向する。内側は、例えばコイルコアが内部に挿入され得る、ヘリックスの内部キャビティを画定する。内側の反対を向く外側は、典型的には鋳物がヘリックスの形状である、またはヘリックスの形状となると、自由に処理可能となる。

【0018】

方法の利点は、少なくとも部分において型分離平面が延在する、外側および内側および縁部が、鋳物がヘリックスの形状である、またはヘリックスの形状となると、容易に処理可能となることにある。鋳造材料が、型分離平面に沿って、型半体の間に入ると、型分離平面内にバリが発生する。したがって、バリは少なくとも上述のように容易に処理可能な領域に沿った部分内に延在し、さらに少ない労力で除去され得る。

【0019】

方法の１つの実施形態において、型分離平面は主に外側および／または内側および／または縁部に沿って延在する。キャビティ内に位置する、成形部に沿って型分離平面が延在する、切断線の長さが定義され得る。バリは、この切断線に沿って現れ得る。例えば、この切断線は、外側および／または内側および／または縁部に沿って、少なくともその長さの６０％、好ましくは少なくともその長さの７５％、特に好ましくは少なくともその長さの９０％、延在する。

【0020】

方法の１実施形態において、永久鋳型は厳密に２つの型半体を有する。好ましくは、追加のスライドまたはコアは使用されない。

【0021】

キャビティが、仕上がった折り曲げ済みのヘリックスの形状ではなく、その代わりに折り曲げヘリックスの形状を画定する方法の実施形態が考えられる。そのような実施形態において、鋳物は取り出し後にヘリックスの形状に折り曲げられ得る。これは例えば、平坦面に垂直に押し合わせることで実現される。また、ヘリックスのキャビティ内にマンドレルを挿入することで、圧縮が実現されてよい。ここでマンドレルは、ヘリックスの平坦面に押し付けられる一端に平坦部を有し得る。ヘリックスの形状に曲げることに代えて、または加えて、マンドレルを挿入することにより、キャビティ内に突出するバリを折り曲げてよい。

【0022】

平坦巻き断面輪郭の外側および／または内側および／または縁部に沿って型分離平面が延在する部分において、型分離平面は、外側および／または内側との間に０°超および１８０°未満の角度を形成するように設計され得る。これにより、形成されたバリが、内側からさらに内側に、または外側からさらに外側に延在する。言い換えると、型分離平面と、それにより生じるバリは特に、外側および内側に対し非平行である。これにより、生じるバリが特に容易に除去できるようになる。

【0023】

あるいは、またはさらに、平坦巻き断面輪郭の外側および／または内側および／または縁部に沿って型分離平面が延在する領域の少なくとも一部において、キャビティは追加の窪みを有し得る。キャビティ内の追加の窪みは、鋳物の上に対応する追加材料を生成する。追加材料は、想定されるコイルに不要なもので、型分離平面において、ヘリックス状の鋳物の外側および／または内側および／または縁部に沿って延在する犠牲構造を表す。犠牲構造は、それらに沿って延在するバリとともに、鋳物が取り出された後の仕上げ段階で除去される。

【0024】

バリおよび／または犠牲構造は、例えば、上述のマンドレルにより、および／またはフライス加工処理により、および／または研削処理により除去され得る。

【0025】

鋳造材料は、例えばアルミニウムおよび／または銅を含み得る。例えば、鋳造温度は１１００℃超であり得る。鋳造法の例としては、ダイキャスティングまたは永久鋳型鋳造または低圧ダイキャスティングが挙げられる。

【0026】

ヘリックスまたは折り曲げヘリックスおよびこれに必要な工具の複雑な形状により、型分離平面、したがってバリも通常は一部領域にてヘリックスの平坦面にも沿って延在する。厳密に２つの型半体を有する永久鋳型の場合、特にこのようになり得る。型分離平面はさらに内側から外側へ、平坦面に沿って延在する。

【0027】

型分離平面が平坦面に沿って延在する少なくとも１つの領域について、永久鋳型は型分離平面に沿って延在し、キャビティ内に突出することで、対応する平坦面上に、鋳物における対応する窪みを提供する突出部を有し得る。そのため、そこで発生したバリは、窪み内に位置する。鋳物がヘリックスの形状である場合、窪み内で平坦面上にあるこのバリは、隣の平坦面に触れることができず、したがって無害である。

【0028】

例示的実施形態において、型分離平面が平坦面の１つに沿って延在する各領域に対して、窪みがヘリックスに設けられる。別の実施形態において、ヘリックスにおける窪みは、平坦面の内、型分離平面がそれら平坦面に沿って延在する各領域について、平坦面の内の第１の平坦面のみの上に設けられ得る。反対の第２の平坦面上に延在するバリは、ヘリックスが圧縮されると、第１の平坦面の窪み内に配置されるように、第１の平坦面のバリまたは窪みと同一平面に配置され得る。

【0029】

窪みがヘリックスの平坦面の内、第１の平坦面のみの上に設けられる場合、さらなる窪みに代えて、平坦面の第２の平坦面の上に、型分離平面に沿って延在する突出部を設けることもできる。鋳物がヘリックスの形状で、圧縮されると、これら突出部は窪み内に位置する。ただし、これに対応して窪みが突出部よりも大きいことで、窪み内のバリ、および突出部上に位置するバリが、別の平坦面に触れないようにすることが好ましい。これは、窪みによるあらゆる断面の喪失を少なくとも部分的に補償し得る。

【0030】

提示の方法を実施するのに適した、ヘリックス用の永久鋳型は、型分離平面に沿って互いに接合され得る２つの型半体を備える。永久鋳型の型半体は、接合状態で、鋳物に対して、ヘリックスまたは折り曲げヘリックスの形状を予め決定するキャビティを有する。ヘリックスまたは折り曲げヘリックスは、平坦巻き断面輪郭を有し、平坦巻き断面輪郭は２つの反対の平坦面と、外側と、外側の反対の内側とを有する。平坦面は、鋳物がヘリックスの形状である、またはヘリックスの形状となると、互いに面する。

【0031】

型分離平面は、平坦巻き断面輪郭の外側に沿っておよび／または内側に沿っておよび／または縁部に沿って少なくとも部分において延在する。

【0032】

したがって、型から取り出された鋳物の上にバリがあり得、このバリが上記型分離平面において延在する。あり得るさらなる処理の前に、取り出された鋳物は、バリの上記位置により特徴づけられる、典型的な中間品を表す。

【0033】

永久鋳型において、型分離平面は、内側から外側へ、平坦面に沿って、キャビティにより画定されたヘリックスまたは折り曲げヘリックスの各巻き部内で延在し得る。例えば、一巻き部毎に型分離平面は内側に沿って二度延在し、外側に沿って二度延在し得る。永久鋳型は、型分離平面が平坦面に沿って延在する少なくとも１つの領域において、型分離平面に沿った、キャビティ内に延在し、キャビティをテーパ状にする突出部を有し得る。突出部は、平坦面上に窪みを生成するために使用される。

【0034】

平坦面上に突出部が設けられると、永久鋳型は突出部と相補的な凹部を有する。その凹部により、キャビティは各領域で拡大し、その凹部は型分離平面に沿って延在する。この凹部に入る鋳造材料はその後、突出部を形成し得る。

【0035】

ヘリックスは例えば、合計２つを超える巻き部を有し得る。

【0036】

鋳造ヘリックス、すなわち記載の方法、または記載の永久鋳型により生成され得るヘリックスは、平坦巻き断面輪郭を有する。平坦巻き断面輪郭は２つの反対の平坦面と、外側と、外側の反対の内側とを有する。平坦面は互いに面する。

【0037】

典型的には、ヘリックスは内側および外側にバリを有さない。方法によりこれらは除去されているためである。バリは、通常平坦面上のみに現れ、内側および外側の間に延在する。それらの進路は、このように平坦面に重なる各バリの長さが最短となるように、例えば各場合において平坦面の幅よりも最大で５０％となるように選択され得る。

【0038】

少なくとも２つの平坦面のうちの第１の平坦面、または両方の平坦面上で、外側から内側に延在する窪みが設けられるものとしてよい。バリは、これら窪み内で延在し得る。

【0039】

また、平坦面の内の第１の平坦面の上に窪みが設けられ、外側から内側へ延在し、窪み内に突出する突出部が第２の平坦面上に設けられるものとしてよい。

【0040】

なお、方法に関連してのみ記載された特徴が、永久鋳型および／または鋳物に対しても特許請求され得、その逆も然りであることが強調すべきであろう。

【0041】

同様に、永久鋳型に関連して説明した特徴も、鋳物に対して特許請求され得、その逆も然りである。

【0042】

本発明を、以下に図面に基づいて、例示的により詳細に説明する。

【図面の簡単な説明】

【0043】

【図1】ヘリックス形状の鋳物を示す。

【図2】永久鋳型のキャビティ内の鋳物を示す。

【図3】永久鋳型のキャビティ内の鋳物を示す。

【図4】永久鋳型のキャビティ内の鋳物を示す。

【図5】永久鋳型のキャビティ内の鋳物の断面図を示す。

【図6】永久鋳型から取り出された鋳物の仕上げを示す。

【図7】追加の突出部を持つ、永久鋳型の１つの型半体を示す。

【図8】平坦面上に窪みを持つ鋳物を示す。

【図9】平坦面上に窪みを持つ鋳物を示す。

【図10】平坦面上に窪みを持つ鋳物を示す。

【発明を実施するための形態】

【0044】

図１のａからｄは、図１のａからｃではヘリックス２の形状で、図１のｄでは折り曲げヘリックス２'の形状の鋳物を示す。図１のｄに示す形状から、鋳物はヘリックス２（図１のａからｃに示す）の形状に折り曲げられ得る。

【0045】

図１のａは、ヘリックス２としての鋳物の斜視図を示し、図１のｂは側面図で、図１のｃは平面図である。ヘリックスは、平坦巻き断面輪郭を有する。この場合、巻き断面輪郭は、長方形で、２つの反対の平坦面２．１，２．１'と、外側２．２と、外側２．２と反対側の内側２．３とを有する。巻き部により囲まれ、内側２．３で画定されたヘリックス２の内部キャビティも、長方形である。

【0046】

外側２．２に沿った、ヘリックス外寸法も、長方形あるいは直方体である。

【0047】

ヘリックスについて、各巻き部が内部キャビティの３６０°全周を完全に呈するように、隣接する巻き部が定義され得る。７つの巻き部が示されている。

【0048】

巻き断面およびキャビティの実施形態は、巻きにより実現されなくてよい。

【0049】

ヘリックスの各方向の外寸法は、例えば、２ｃｍから２０ｃｍであり得る。

【0050】

本出願は第１に、ヘリックスまたは折り曲げヘリックスとして本明細書に示される鋳物の種類に関する。

【0051】

ヘリックスは、同じく本出願が関する方法により、有利に生成され得る。さらに、ヘリックスの生成には、同じく本出願が関する永久鋳型が有利に寄与するものであり得る。残りの図を参照して、ヘリックス、方法、および永久鋳型を以下でさらに詳細に説明する。

【0052】

図２は、永久鋳型１内のキャビティ１．３内の鋳物を、その生成方法の段階において示す。永久鋳型１の、１つの型半体１．１のみが図示されている。永久鋳型１の第２型半体１．２は、第１型半体１．１に対して相補的に構成され、図２においては図示をより良くするために省略されている。第２型半体は、第１型半体１．１および第２型半体１．２が、型分離線１．５で接合され得、キャビティ１．３が２つの型半体間に延在するように設計される。ヘリックス２の形状を有し、キャビティ１．３を埋める形状を有する図示の鋳物により、図においてキャビティ１．３の進路が確認可能である。したがって、ヘリックス２の特徴は、キャビティ１．３に転写され得、その逆も然りである。すなわち、キャビティも長方形の形状で、反対の平坦面２．１，２．１'と、外側２．２と、外側２．２と反対側の内側２．３とを有する。

【0053】

さらに、この図は第２型半体１．２の形状も示す。

【0054】

ヘリックス２は、わずかに引き離されているのみであるが、折り曲げられていない。その他、図１に示す特徴を有する。

【0055】

同図に示すように、型分離線１．５は巻き断面輪郭の外側２．２に沿った、内側２．３に沿った、さらに縁部に沿った部分に少なくとも延在する。特に、型分離線１．５は内側２．３および外側２．２に平行な領域内で延在する。それは一巻き部毎に２度、２つの平坦面２．１、２．１'のそれぞれ上を通る。

【0056】

鋳物を生成するため、鋳造材料が永久鋳型１のキャビティ１．３内に注がれる。永久鋳型１はこの目的のための対応する開口を有する。ダイキャスティング、永久鋳型鋳造、または低圧ダイキャスティング法が使用され得る。鋳造材料は、アルミニウムおよび／または銅を含む。鋳造温度は、１１００℃超である。

【0057】

キャビティ１．３外の鋳造材料が、２つの型半体１．１、１．２の間の型分離線１．５に入る可能性がある。これにより、バリ３が生じ得る。したがって、型分離線１．５の進路からバリ３の位置が推定され得る。したがって、生じ得るバリ３は、図２に示す永久鋳型から取り出された鋳物において、それぞれ外側２．２または内側２．３に平行な外側２．２または内側２．３から、型分離線１．５が平坦面２．１、２．１'に沿って延在する領域において、対応する平坦面２．１、２．１'に沿って、そしてそれに直交して延在する。

【0058】

図２のｂおよび２ｃは、再度図２のａの図を示し、それぞれの場合で２つの領域がマーキングされ、それぞれの図の下に、ヘリックス２を通じた部分が拡大して示される。生じ得るバリ３の位置および向きが、当該部分内に示される。図２のａに関連して示すように、それらは分離線１．５の進路により、外側２．２および内側２．３上の内および外縁部から延在する。それらは、外側２．２および内側２．３と平行に、そしてそれぞれの場合に、平坦面２．１、２．１'の１つの方向のみに延在する。

【0059】

バリは、永久鋳型１から鋳物が取り出された後の方法段階において除去される。それらの位置から、除去は容易である。

【0060】

図２のｃにおいては、それぞれの縁部を含む、外側２．２全体および内側２．３全体に沿って延在する追加の窪みをキャビティ１．３が有することも示されている。窪みは、ヘリックス状の鋳物の犠牲構造２．４を生成するのに使用される。それらは、型分離線１．５において、バリ３が犠牲構造２．４に沿った少なくともいくつかの領域内で延在するように、延在する。犠牲構造は、それらに沿って延在するバリ３とともに、鋳物が取り出された後の仕上げ段階で除去される。

【0061】

図３および４は、その内部で生成される鋳物が、取り出し後にヘリックス２の形状に折り曲げられる、折り曲げヘリックス２'の形状を有するように設計されたキャビティ１．３を持つ永久鋳型１を示す。ここでも、それぞれの場合に、第１型半体１．１のみが示され、見やすさのために第２型半体１．２が省略されている。ここで折り曲げヘリックス２'は、コアまたはスライドを使用せず、２つの型半体のみで生成され得る。

【0062】

鋳物を生成するため、鋳造材料が永久鋳型1のキャビティ１．３内に注がれる。永久鋳型１はこの目的のための対応する開口を有する。ダイキャスティング、永久鋳型鋳造、または低圧ダイキャスティング法が使用され得る。鋳造材料は、アルミニウムおよび／または銅を含む。鋳造温度は、１１００℃超である。

【0063】

図３および４に例示的に一部を示す型分離線１．５は、図３の場合に、折り曲げヘリックス２'の外側２．２および内側２．３の両方に対して約４５°の角度αを有する。したがって、例示的に１つが示される生じ得るバリ３は、それぞれ外側２．２または内側２．３からこの角度αで離間するように延在する。これは、バリ３が外側２．２または内側２．３それぞれに平行に延在する図２に示す実施形態と対照的である。これは、バリ３の除去がさらに容易になり得るという効果がある。図４において、型分離線１．５は、内側２．３に対するバリ３の角度αが約４５°となり、外側に対して９０°となるものである。

【0064】

図５は、永久鋳型１の２つの型半体１．１、１．２および、それらの間に形成されたキャビティ１．３内に位置する鋳物を通じた部分を示し。特に型分離線１．５およびその、鋳物に対する位置を示す。これは、ヘリックス２の形状、または折り曲げヘリックス２'の形状である鋳物であり得る。

【0065】

図５のａに示す部分（例えば、図３の構成を通じた部分であり得る）の領域において、外側２．２と、型分離線１．５との間の角度αは約４５°である。型分離線１．５は、ここから、外側２．２に位置する縁部まで延在する。内側２．３と、型分離線１．５との間の角度αも約４５°で、型分離線１．５は、ここから、内側２．３に位置する縁部まで延在する。

【0066】

図５のｂに示す部分（例えば、図４の構成を通じた部分であり得る）の領域において、ここでも型分離線１．５は、鋳物またはキャビティ１．３の内側２．３または外側に位置する縁部から延在する。内側２．３と、型分離線１．５との間の角度αは約４５°である。外側２．２と、型分離線１．５との間の角度αは約９０°である。

【0067】

図５のｃは、図５のｂにおける図示の変形を示す。この場合、型分離線１．５は鋳物の外側の縁部から直接延在しないが、犠牲構造２．４に隣接する。犠牲構造２．４は、外側２．２に配置された追加的鋳造材料として提供され、生じ得るバリ３とともにその後除去され得る。

【0068】

したがって、図５のａからｃまでの全ての構成において、型分離線１．５は、外側２．２および／または内側２．３との間に、０度超、および１８０度未満の角度を形成し、したがって、どちらの面に対しても平行ではない。

【0069】

図６は、本出願に係る方法において、鋳物の内側２．３に位置するバリ３をどのように除去するかを示す。バリは、鋳物がヘリックス２の形状であれば、その内部キャビティ内へと延在する。バリを除去するため、内部キャビティ内に、内部キャビティの寸法を有するマンドレル４が挿入される。したがって、鋳物から内部キャビティ内に延在するあらゆる余材は、折り曲げられるか、除去される。この余材は特にバリ３を含む。さらに、ここで示すように、それはヘリックス２の内側２．３に配置された犠牲構造２．４を含み得る。マンドレル４は、鋳物が永久鋳型１から取り出し後の初期にヘリックス２形状であるが、若干引き離されている場合でも、内部キャビティ内に挿入され得る。同様に、鋳物が永久鋳型１から取り出し後の初期に折り曲げヘリックス２形状であっても、マンドレル４を内部キャビティ内に挿入され得る。マンドレル４は、平坦面２．１'に係合する平坦部を一端に有し、鋳物を別の平坦面２．１からの同時対圧により、ヘリックス形状に曲げ得る。

【0070】

図７は、キャビティ１．３を有する永久鋳型１の第１型半体１．１を示す。図７のａは、横からの斜視図を示し、図７のｂは上からの斜視図を示す。ここで、永久鋳型１は、型分離線１．５が平坦面２．１、２．１'の１つに沿って延在する一部領域内で、型分離線１．５に沿って延在する突出部１．４を有する。したがって、永久鋳型１により生成された鋳物は、平坦面２．１、２．１'上に、突出部１．４に対して相補的で、内側２．３から外側２．２に延在する対応する窪み２．５を有する。型分離線１．５がこの突出部１．４に沿って延在するため、永久鋳型によると、窪み２．５内にバリ３が位置し得る。

【0071】

記載の実施形態はあるいは、図２から５の特徴を有する工具にも使用可能である。

【0072】

鋳物を生成するため、鋳造材料が永久鋳型1のキャビティ１．３内に注がれる。永久鋳型１はこの目的のための対応する開口を有する。ダイキャスティング、永久鋳型鋳造、または低圧ダイキャスティング法が使用され得る。鋳造材料は、アルミニウムおよび／または銅を含む。鋳造温度は、１１００℃超である。図８および９は、例えば図７の永久鋳型１により生成された鋳物を示す。これらは、平坦面２．１、２．１'の一方、または両方に窪み２．５を有する。

【0073】

図８は、窪みが第１の平坦面２．１上に配置された鋳物の巻き部の部分を示す。窪み２．５は鋳物の縁部に直交して延在し、外側２．２と内側２．３とを接続する。図８に生じ得るバリ３の位置を示す。図７に示す永久鋳型１の実施形態によると、それらは窪み２．５を通じて斜めに延在するので無害である。鋳物がヘリックス２として圧縮されても、第２の平坦面２．１'に触れないためである。縁部の領域内で、型分離線１．５、したがってバリ３が外側２．２または内側２．３の領域内に入っても、型分離線１．５、したがってバリ３は縁部に沿って誘導され、そこに存在するあらゆる犠牲構造２．４とともに仕上げ段階で除去され得る。図８において、第２の平坦面２．１'上に窪み２．５が設けられていない。そこに延在するバリ３は型分離線１．５により、ヘリックス２が圧縮された際に第１の平坦面２．１の凹部２．５内へと突出するように予め決まっており、同じく無害である。

【0074】

図９は、平坦面上に位置するバリ３が、窪み２．５により無害化される、さらなるあり得る実施形態を示す。

【0075】

図の上側に、ヘリックス２が図１のｂからの側面図で示されている。この側面図で、領域Ｚがマーキングされ、ヘリックスの３つの実施形態（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）について、図９の下側で拡大して示されている。

【0076】

図９の中央に、図１のｃからの平面図を示す。ここで、外側２．２から内側２．３への、型分離線１．５の進路、したがって平坦面２．１、２．１'上のバリ３の進路が示されている。３つの実施形態（ｉ）、（ｉｉ）、（ｉｉｉ）について、図の下側で、このバリ３が拡大して正確に示されている。

【0077】

実施形態（ｉ）は、一切窪み２．５がない実施形態である。このような実施形態では、外側２．２および／または内側２．３および／または平坦面２．３上のバリ３は、仕上げ段階で除去する必要があり得る。

【0078】

実施形態（ｉｉ）は、１つの平坦面２．１'のみの上の窪み２．５を示す。この窪み２．５内で、平坦面２．１、２．１'の両方の上にバリ３が延在する。１つの平坦面２．１上のバリ３は、別の平坦面２．１'に対して、互いに面した平坦面２．１、２．１'上のバリ３が、ヘリックス２が図示のように完全に圧縮されても接触しないように、ずれている。

【0079】

実施形態（ｉｉｉ）は、両方の平坦面２．１、２．１'に窪み２．５が存在する実施形態である。バリ３は、（ｉｉ）と同様にずれており、接触不能である。この実施形態においては、（ｉｉ）よりもさらに大きなバリ３も許容され得る。

【0080】

図１０は、平坦面に沿って延在するバリ３が無害化されたヘリックス２を再度示す。この図は、図９の下側のように選択される。

【0081】

実施形態（ｉｉｉ）と同様、図１０のａは、平坦面２．１、２．１'の両方に窪み２．５を有する。従って、対応する永久鋳型は、平坦面２．１、２．１'の両方の上に、窪み２．５に対して相補的な突出部１．４を有する。

【0082】

一方、図１０のｂに示す実施形態は、平坦面２．１'上に窪み２．５を有するが、他方の平坦面２．１に突出部２．６を有する。ヘリックス２のこれら突出部２．６は、窪み２．５と同様に配置される。すなわち、これらは型分離線１．５に沿って延在する。したがって、バリ３も突出部２．６に沿って延在する。ヘリックス２が図１０のｂに示すように圧縮されると、窪み２．５内へと突出部２．６およびその上に位置するバリ３が押し込まれる。ここで突出部２．６の寸法は、窪み２．５の寸法よりも小さい。したがって、突出部２．６およびバリ３は窪み２．５内に収容され得る。平坦面２．１上に突出部２．６の形状で設けられた追加材料は、少なくとも部分的に断面の喪失を補償するものであり得る。図１０のｂに示すような当該鋳物の生成のため、永久鋳型１は型分離線１．５内で延在し、突出部２．６を画定する凹部を、平坦面２．１、２．１'のうちの１つに有する。一方、２つ平坦面２．１、２．１'の内の他方の上に、窪み２．５を画定する突出部２．６を有する。

【符号の説明】

【0083】

１ 永久鋳型
１．１ 第１型半体
１．２ 第２型半体
１．３ キャビティ
１．４ 永久鋳型の突出部
１．５ 型分離線
２ ヘリックス
２' 折り曲げヘリックス
２．１、２．１' 平坦面
２．２ 外側
２．３ 内側
２．４ 犠牲構造
２．５ 窪み
２．６ 突出部
３ バリ
４ マンドレル

【図1-1】

【図1-2】

【図2a)】

【図2b)】

【図2c)】

【図3】

【図4】

【図5a)】

【図5b)】

【図5c)】

【図6a)】

【図6b)】

【図7a)】

【図7b)】

【図8】

【図9】

【図10a)】

【図10b)】