特許 7484611 鋳造装置

(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】2024-05-08

(45)【発行日】2024-05-16

(54)【発明の名称】鋳造装置

(51)【国際特許分類】

   B22C 9/06 20060101AFI20240509BHJP

   B22D 17/22 20060101ALI20240509BHJP

【ＦＩ】

B22C9/06 A

B22D17/22 K

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2020158571

(22)【出願日】2020-09-23

(65)【公開番号】P2022052285

(43)【公開日】2022-04-04

【審査請求日】2023-03-14

(73)【特許権者】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 大地

(72)【発明者】

【氏名】重里 政考

(72)【発明者】

【氏名】藤井 祥平

【審査官】池田 安希子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１３－２４０８１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－２４０８１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－０８６７４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－２４１４３４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２２Ｃ ５／００ － ９／３０

Ｂ２２Ｄ １５／００ － １７／３２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鋳抜き通路の少なくとも一部を鋳造製品に形成するための第１鋳抜きピンを有する第１金型、
前記第１鋳抜きピンに突合わされる第２鋳抜きピンを有する第２金型、及び、
前記第１金型に設けられかつ、前記第１金型と前記第２金型との型締め状態において、前記第１鋳抜きピンを前記第２鋳抜きピンに向かって付勢する付勢部、を備えた鋳造装置であって、
前記第１金型は、
前記第１金型の端面に開口すると共に、前記第１鋳抜きピンと前記第２鋳抜きピンとの突合せ軸の方向に延びる第１シリンダー部と、
前記第１シリンダー部に連続すると共に、前記付勢部を収容する第２シリンダー部と、を有し、
前記第１鋳抜きピンは、前記第２シリンダー部内に収容される基端部と、前記基端部に連続すると共に、前記第1シリンダー部を貫通して、前記第１金型の前記端面から前記第２鋳抜きピンに向かって突き出る本体部と、を有し、前記第１シリンダー部及び前記第２シリンダー部によって前記突合せ軸の方向に往復動可能に保持され、
前記付勢部は、前記第１鋳抜きピンの基端部に隣接して前記突合せ軸の方向に直列に配置されると共に、それぞれ前記突合せ軸の方向に圧縮変形した場合に、前記第１鋳抜きピンに弾性復元力を付与する第１弾性体と第２弾性体とを有し、
前記付勢部はまた、
前記第1弾性体の一端と接する第１保持部材、及び、
前記第1弾性体の他端と接して、前記第１保持部材との間に前記第１弾性体を狭持する狭持部と、該狭持部から延びて前記第１弾性体を保持すると共に、前記第１保持部材を前記突合せ軸の方向に往復動可能に支持する支持部とを持つ第２保持部材、を有し、
前記第２保持部材の前記支持部には、前記突合せ軸の方向に延びる長穴部が形成され、
前記第１保持部材には、前記突合せ軸に直交する方向に延びるとともに、前記長穴部に挿通し、前記長穴部に沿って前記突合せ軸の方向に往復動する様に構成されたストッパーピンが固定され、前記第１保持部材は、前記ストッパーピンが前記長穴部内に係合する範囲において、第１位置と、前記第１保持部材が前記第１位置にある状態よりも前記第１弾性体の長さが短くなる第２位置との間で前記突合せ軸の方向に往復動し、
前記第１保持部材が前記第１位置にある状態での前記第１弾性体の長さが、それの自然長より短くなるように、前記長穴部の位置が設定されることを特徴とする鋳造装置。

【請求項2】

前記第１弾性体は、前記第１鋳抜きピンの基端部に近い位置に配置され、前記第２弾性体は、前記第１鋳抜きピンの基端部から離れた位置に配置され、
前記第２シリンダー部は、前記突合せ軸に交差する方向に広がって、前記第２弾性体の他端に当接する当接面を有し、
前記付勢部を前記第２シリンダー部の内部に収容した状態において、前記第２弾性体の長さが、それの自然長より短くなるように、前記第2シリンダー部の長さが設定されることを特徴とする請求項１に記載の鋳造装置。

【請求項3】

前記第１保持部材及び前記第２保持部材が、前記第１金型及び前記第２金型の型締め前の状態において前記第１弾性体に付与している圧縮荷重は、型締め開始時に、前記第１鋳抜きピンを通じて前記付勢部に付与される荷重よりも大きくかつ、型締め終了時に、前記第１鋳抜きピンを通じて前記付勢部に付与される荷重よりも小さいことを特徴とする請求項１又は２に記載の鋳造装置。

【請求項4】

前記第１弾性体及び前記第２弾性体はコイルスプリングであることを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の鋳造装置。

【請求項5】

前記第２鋳抜きピンは、前記第２金型に固定され、
前記第１鋳抜きピンの長さは、前記第２鋳抜きピンよりも短いことを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の鋳造装置。

【請求項6】

前記第１鋳抜きピンの先端部は凸形状又は凹形状であり、
前記第２鋳抜きピンの先端部は、前記第１鋳抜きピンの先端部に凹凸係合する凹形状又は凸形状であり、
前記第１鋳抜きピンと前記第２鋳抜きピンとの突合せ時に、前記凸形状の頂部と前記凹形状の谷部との間に隙間が形成されることを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の鋳造装置。

【請求項7】

前記鋳造製品が多気筒エンジンのシリンダブロックであり、前記鋳抜き通路がシリンダボアの配列位置の近傍かつ、配列方向と平行に形成され、
前記第１鋳抜きピンには、冷却水が流れる第１冷却通路が設けられ、
前記第２鋳抜きピンには、冷却水が流れる第２冷却通路が設けられ、
前記第１鋳抜きピンの先端部と前記第２鋳抜きピンの先端部の突合せ位置は、隣接する前記シリンダボア間の肉厚部から離間した、シリンダボア周囲の薄肉部に設定されていることを特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の鋳造装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鋳造製品に鋳抜き通路を形成する鋳造装置に関する。

【背景技術】

【0002】

製品に直線状の通路を形成するために、例えば、特許文献１に開示されるように、対向する一対の金型のそれぞれに設けられた鋳抜きピンを用いることが知られている。

【0003】

その場合には、一方の鋳抜きピンと、他方の鋳抜きピンを突合せた状態で注湯し、型開きとともに抜いた鋳抜きピンの位置に空洞を形成することにより製品に直線状の通路が形成される。

【0004】

直線状の通路を精度良く形成するためには、注湯前に鋳抜きピン同士を一定以上の力で付勢しておく必要がある。そのために、少なくとも一方の鋳抜きピンの基端側にバネが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】実開平６－０４８９４９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

鋳抜きピン同士を付勢するバネのバネ定数が低いと、型締め時に十分な突合せ力を得るためにはバネを大きく変形させる必要があり、結果として鋳抜きピンの後退変位量が増すため、鋳抜きピンを収容する金型の大型化を招く。バネ定数は、適宜の大きさに設定しなければならない。

【0007】

一方で、型締め後には、鋳抜きピン同士の突合わせ力に、注湯時の鋳抜きピンの熱膨張により作用する力が加わる。バネのバネ定数を型締め時に十分な突合せ力を得るように設定すると、鋳抜きピンに作用する圧縮力が高くなり過ぎる恐れがある。特に通路長の長い通路を製品に形成する場合には、鋳抜きピンの全長が長くなり、熱膨張による鋳抜きピンの伸びが大きくなる。その結果、鋳抜きピンに作用する圧縮力が座屈荷重を上回り、注湯時に鋳抜きピンが座屈するおそれがある。

【0008】

さらに、鋳抜きピンが座屈すると、製品に形成される通路が湾曲し、型開き時に鋳抜きピンが抜けなくなるおそれがある。また、鋳造後の機械加工に支障をきたすおそれがある。

【0009】

従って、特許文献1に記載されている鋳抜きピンを付勢するバネのバネ定数の設定には改善の余地がある。

【0010】

すなわち、型締め時に要求される比較的大きな突合わせ力を確保しながら、注湯時には、突合わせ力が大きくなりすぎないように抑制する機構が求められる。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本件発明者は、上記課題を解決するために、鋭意検討した結果、型締め時のバネ定数と型締め後のバネ定数とが変化するようにした。より詳細に、本願発明者は、型締め時のバネ定数を型締め後のバネ定数よりも大きくすることで、型締め時に要求される比較的大きな付勢力と、注湯時に要求される付勢力の増大の抑制とを、実現出来る機構を想到した。

【0012】

すなわち、本発明は
鋳抜き通路の少なくとも一部を鋳造製品に形成するための第１鋳抜きピンを有する第１金型、
前記第１鋳抜きピンに突合わされる第２鋳抜きピンを有する第２金型、及び、
前記第１金型に設けられかつ、前記第１金型と前記第２金型との型締め状態において、前記第１鋳抜きピンを前記第２鋳抜きピンに向かって付勢する付勢部、を備えた鋳造装置であって、
前記第１金型は、
前記第１金型の端面に開口すると共に、前記第１鋳抜きピンと前記第２鋳抜きピンとの突合せ軸の方向に延びる第１シリンダー部と、
前記第１シリンダー部に連続すると共に、前記付勢部を収容する第２シリンダー部と、を有し、
前記第１鋳抜きピンは、前記第２シリンダー部内に収容される基端部と、前記基端部に連続すると共に、前記第1シリンダー部を貫通して、前記第１金型の前記端面から前記第２鋳抜きピンに向かって突き出る本体部と、を有し、前記第１鋳抜きピンは、前記第１シリンダー部及び前記第２シリンダー部によって前記突合せ軸の方向に往復動可能に保持され、
前記付勢部は、前記第１鋳抜きピンの基端部に隣接して前記突合せ軸の方向に直列に配置されると共に、それぞれ前記突合せ軸の方向に圧縮変形した場合に、前記第１鋳抜きピンに弾性復元力を付与する第１弾性体と第２弾性体とを有し、
前記付勢部はまた、
前記第1弾性体の一端と接する第１保持部材、及び、
前記第1弾性体の他端と接して、前記第１保持部材との間に前記第１弾性体を狭持す
る狭持部と、該狭持部から延びて前記第１弾性体を保持すると共に、前記第１保持部材を前記突合せ軸の方向に往復動可能に支持する支持部とを持つ第２保持部材、を有し、
前記第２保持部材の前記支持部には、前記突合せ軸の方向に延びる長穴部が形成され、
前記第１保持部材には、前記突合せ軸に直交する方向に延びるとともに、前記長穴部に挿通し、前記長穴部に沿って前記突合せ軸の方向に往復動する様に構成されたストッパーピンが固定され、前記第１保持部材は、前記ストッパーピンが前記長穴部内に係合する範囲において、第１位置と、前記第１保持部材が前記第１位置にある状態よりも前記第１弾性体の長さが短くなる第２位置との間で前記突合せ軸の方向に往復動し、
前記第１保持部材が前記第１位置にある状態での前記第１弾性体の長さが、それの自然長より短くなるように、前記長穴部の位置が設定される。

【0013】

この構成によれば、第１保持部材が第１位置にある状態での第１弾性体の長さが、その自然長より短くなるように長穴部が形成されるので、第１保持部材及び第２保持部材によって第1弾性体が所定荷重にて圧縮保持される。つまり、第１保持部材及び第２保持部材によって狭持されている第１弾性体に所定以上の荷重が加われば、第１弾性体は圧縮するが、所定荷重未満では第１弾性体は圧縮しない。第１鋳抜きピンから第１弾性体に付与される荷重が所定荷重未満であれば、第１弾性体は、圧縮せずに、第１保持部材及び第２保持部材と一体で、突合せ軸の方向に移動する。

【0014】

第１金型と第２金型との型締め際に、第１鋳抜きピンと第２鋳抜きピンとが突合わさることによって、後退変位した第１鋳抜きピンから付勢部に所定荷重未満の荷重が付与されると、前述のように、第１弾性体が、第１保持部材及び第２保持部材と一体で移動する。これにより、第１弾性体に直列に配置された第２弾性体のみが圧縮変形をし、第２弾性体のみが弾性復元力を第１鋳抜きピンに付与する。第２弾性体のバネ定数を適宜の大きさに設定して、第１鋳抜きピンの変位に対して大きな弾性復元力を発生するようにすれば、第１鋳抜きピンを十分な大きさで付勢することができ、型締めの際に、第１鋳抜きピンと第２鋳抜きピンとの大きな突合せ力を確保することができる。

【0015】

第１金型と第２金型との型締めが進んで、第１鋳抜きピンがさらに後退変位することにより第１鋳抜きピンから付勢部に付与される荷重が所定荷重以上になると、第２弾性体が圧縮変形すると共に、第１弾性体も圧縮変形をする。直列に配設された第１弾性体及び第２弾性体の両方が圧縮変形するため、第１弾性体及び第２弾性体を含む付勢部のバネ定数が変化する。

【0016】

第１鋳抜きピンの後退変位量を第１弾性体と第２弾性体にて分散して受けることが可能となり、変位量が大きくなっても第１鋳抜きピンに付与される荷重の増加を小さくすることが出来る。

【0017】

第１金型と第２金型との型締めが完了して、注湯を開始した後は、第１鋳抜きピン及び／又は第２鋳抜きピンの熱膨張によって第１鋳抜きピンがさらに後退変位する。このときも、付勢部は、第１鋳抜きピンの後退変位量を第１弾性体と第２弾性体にて分散して受けるため、変位量が大きくなっても付勢力の増加を小さくすることが出来る。第１鋳抜きピン及び／又は第２鋳抜きピンに付与される荷重を座屈荷重未満に抑えることができる。

【0018】

よって、前記の構成の鋳造装置は、第１鋳抜きピン及び第２鋳抜きピンの突合せ時には、十分な突合せ力にて二つの鋳抜きピンを突合せ、注湯後の、鋳造製品を成形する際の熱膨張による第１鋳抜きピン及び第２鋳抜きピンの伸び量に対して、第１鋳抜きピンへの付勢力の増加を小さくすることで、座屈荷重未満の範囲内で、鋳抜きピンへかかる付勢力を抑える事ができ、鋳抜きピンの座屈を抑制できる。

【0019】

ここで、第２弾性体が変位する量に対する荷重の増加割合を第１荷重特性、第１弾性体及び第２弾性体が同時に変位する量に対する荷重の増加割合を第２荷重特性と定義して、詳細を説明する。

【0020】

第１荷重特性は、第２荷重特性よりも大とする。この第１荷重特性と第２荷重特性を発揮させるように、2つの弾性体を直列に配置することで、鋳抜きピンが長くなった場合においても、鋳抜きピンの突合せ時には、適正な突合せ力にて鋳抜きピンを支持し、注湯後の成形時では、鋳抜きピンの伸び方向での熱膨張量の増加による、突合せ力の急増による座屈を抑制することができる。

【0021】

合わせて、鋳抜きピンの熱膨張はもちろんのこと、金型間の隙間のばらつき、成形時の金型の膨張、成形時の金型の型開きによる変位量を吸収できる。また、前記第１荷重特性により、成形後の鋳物を金型から脱着する際に前記第１鋳抜きピンを初期位置へ戻す働きがあり、溶湯が前記第1金型の前記第１シリンダー部へ入り込んだ場合でも、成形品を押し出す効果が得られる。

【0022】

前記第１弾性体は、前記第１鋳抜きピンの基端部に近い位置に配置され、前記第２弾性体は、前記第１鋳抜きピンの基端部から離れた位置に配置され、
前記第２シリンダー部は、前記突合せ軸に交差する方向に広がって、前記第２弾性体の他端に当接する当接面を有し、
前記付勢部を前記第２シリンダー部の内部に収容した状態において、前記第２弾性体の長さが、それの自然長より短くなるように、前記第2シリンダー部の長さが設定される、としてもよい。

【0023】

この構成によると、付勢部が第1金型の第２シリンダー部に組み込まれた際に、第２弾性体は第2保持部材と第2シリンダー部の当接面との間で圧縮されている。第1金型の型締め前に、第１鋳抜きピンには、第２弾性体の弾性復元力が付与されており、第１金型は、第１鋳抜きピンを傾けずに保持できる。第１金型と第２金型との型締め時には、第１鋳抜きピンと第２鋳抜きピンを突合せ軸線上において精度良く突合せることができ、鋳抜き通路を精度良く形成できる。

【0024】

また、第1金型の型締め前の時の第2弾性体の付勢力が、第１弾性体を圧縮保持している所定荷重未満となるように第２シリンダーの長さを設定することで、第１鋳抜きピンと前記第２鋳抜きピンの突合せ時の当初は、第２弾性体のみが第１鋳抜きピンの後退変位により圧縮され、少ない変位量にて第１鋳抜きピンへの付勢力を高め、突合せ力を確保する。

【0025】

前記第１保持部材及び前記第２保持部材が、前記第１金型及び前記第２金型の型締め前の状態において前記第１弾性体に付与している圧縮荷重は、型締め開始時に、前記第１鋳抜きピンを通じて前記付勢部に付与される荷重よりも大きくかつ、型締め終了時に、前記第１鋳抜きピンを通じて前記付勢部に付与される荷重よりも小さい、としてもよい。

【0026】

こうすることで、型締め開始時には、第２弾性体のみが圧縮変形をして、第２弾性体のみが第１鋳抜きピンに付勢力を付与できる。その後、型締めが進んで型締めが終了するまでには、第２弾性体と第１弾性体との両方が圧縮変形をして、第２弾性体及び第１弾性体の両方が第１鋳抜きピンに付勢力を付与できる。

【0027】

従って、第１鋳抜きピンと第２鋳抜きピンとの突き合わせ時には、第１鋳抜きピンの後退変位に対する付勢部の付勢力を高くし、第１鋳抜きピンと第２鋳抜きピンとの突き合わせ後、型開きまでの間は、第１鋳抜きピンの後退変位に対する付勢部の付勢力を低くできる。

【0028】

さらに、本発明の鋳造装置において、前記第１弾性体及び前記第２弾性体はコイルスプリングである、構成とした。

【0029】

この構成によると、2つコイルスプリングを直列に並べ、2つの荷重特性を持ち合わせることで、第１金型に収容されるコイルスプリングの収容スペースを変更することなく、2つの荷重特性の組合せのみを変更することで、鋳抜きピンの長さに合わせた、突合せ荷重と熱膨張による変位量に合わせた設定が容易となる。

【0030】

コイルスプリングの組み合わせによる荷重特性の最適化により、鋳抜きピンの長さに応じたコイルスプリングを組み合わせことで、鋳抜き通路を成形する第１金型の鋳抜きピンの長さに応じたコイルスプリングの収容スペースを変更することは不要となる。また、コイルスプリングの軸中心が中空であることを利用して、後述するような鋳抜きピン軸心の冷却通路への冷却水の供給配管が容易となる。

【0031】

さらに、本発明の鋳造装置において、前記第２鋳抜きピンは、前記第２金型に固定され、前記第１鋳抜きピンの長さは、第２金型に固定された第２鋳抜きピンよりも短い、構成とした。

【0032】

この構成によると、第１鋳抜きピンは、第１金型に対して往復動可能に支持されるため、第１鋳抜きピンは第１金型に対して傾きやすい。つまり、第１金型に設けられた第1シリンダー部は、第１鋳抜きピンの径方向での熱膨張と前記第1シリンダー部の熱収縮を加味し、適正なクリアランスが必要であり、さらに、摺動抵抗を減らすために、前記第1シリンダー部の支持幅を短く設定することが好ましい。この時、前記第１鋳抜きピンは、前記第２金型に固定されている前記第２鋳抜きピンよりも、倒れによる先端部の位置ズレ量が大きいことから、前記第１鋳抜きピンの長さを前記第２鋳抜きピンよりも短くすることで、前記第１鋳抜きピンの倒れによる先端部の前記第１直線からの、位置ズレ量を小さく出来る。よって、前記第１鋳抜きピンと前記第２鋳抜きピンとの突合せ位置のズレを最小限に留めながら鋳抜きピンの突合せが可能となる。

【0033】

さらに、本発明の鋳造装置において、前記第１鋳抜きピンの先端部は凸形状又は凹形状であり、前記第２鋳抜きピンの先端部は、前記第１鋳抜きピンの先端部に凹凸係合する凹形状又は凸形状であり、前記第１鋳抜きピンと前記第２鋳抜きピンとの突合せ時に、前記凸形状の頂部と前記凹形状の谷部との間に隙間が形成される構成とした。

【0034】

この構成によると、第１鋳抜きピンと第２鋳抜きピンの突合せ時に、第１鋳抜きピンの先端部と第2鋳抜きピンの先端部が凹凸係合しながら、直線上に一致し、第１鋳抜きピンと第２鋳抜きピンとの先端ズレを防止できる。また、第１鋳抜きピンと前記第２鋳抜きピンの突合せ後の凸部と凹部に隙間が形成される。この隙間を設けることにより、第１鋳抜きピンと第２鋳抜きピンの突合せ面が開かないように、凹凸部の熱膨張を吸収し、第１鋳抜きピンと前記第２鋳抜きピンの突合せ部分に溶湯が侵入することを防止することが出来る。

【0035】

さらに、本発明の鋳造装置において、前記鋳造製品が多気筒エンジンのシリンダブロックであり、前記鋳抜き通路がシリンダボアの配列位置の近傍かつ、配列方向と平行に形成され、前記第１鋳抜きピンには、冷却水が流れる第１冷却通路が設けられ、前記第２鋳抜きピンには、冷却水が流れる第２冷却通路が設けられ、前記第１鋳抜きピンの先端部と前記第２鋳抜きピンの先端部の突合せ位置は、隣接する前記シリンダボア間の肉厚部から離間した、シリンダボア周囲の薄肉部に設定される構成とした。

【0036】

この構成によると、溶湯が固化する際での、鋳抜き通路周りでの巣の発生を防ぐため、2本の鋳抜きピンの突合せ面を、成形品の鋳抜き通路の前記第１金型と前記第２金型間の中心から外すことで、鋳抜きピン先端の突合せ面は気筒間のボア中心間の肉厚部である中心線上を避けることが出来る。また、鋳抜きピンに冷却水を循環させることで、溶湯の冷却を促進していることから、前記肉厚部と冷却水の流動部位を一致させることにより冷却が促進される。また、冷却効果により、特に前記第１鋳抜きピンの膨張を抑制し、摺動部の摩擦及び、摩耗を低減出来る。

【発明の効果】

【0037】

以上述べたように、本発明によると、ダイキャスト鋳造にて、対向する鋳抜きピンの先端部を適切な突合せ力にて、確実に突合せ、鋳抜きピンの熱膨張による座屈に伴う曲げ変形を抑制出来る。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】本実施形態に係る鋳造装置により鋳抜き通路が形成された多気筒エンジンのシリンダブロックを示す模式図。

【図2】図１中の破線Aで囲む領域を拡大して示す模式図。

【図3】本実施形態に係るダイキャスト鋳造装置を示す正面図。

【図4】図３中の破線Bで囲む領域を拡大して示す模式図。

【図5】付勢部の構成を例示する、側面図及びＡ－Ａ矢視断面での断面を示す断面図。

【図6】本実施形態に係る付勢部の変位量に対する荷重特性を示すグラフ。

【図7】第一金型に付勢部を組付ける時から、第１鋳抜きピンと第2鋳抜きピンを突合せて注湯するまでの付勢部の状態を示す模式図。

【図8】図７中のＢ－Ｂ矢視断面での断面を拡大して示す断面図。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物或いはその用途を制限することを意図するものでは全くない。

【0040】

図１を用いて、本実施形態に係る鋳造装置によって成形される鋳造製品である多気筒エンジンのシリンダブロック１００について説明する。図１は鋳抜き通路1fが形成されたシリンダブロック１００の断面図である。シリンダライナ１ｃが直列に鋳込まれ、多気筒を形成する。鋳抜き通路１ｆは、シリンダボア１ａ、２ａ、３ａ、４ａ・・の配列位置の近傍でかつ、シリンダボア１ａ、２ａ、３ａ、４ａ・・の配列方向の中心線１ｄと平行に形成されたオイル通路（メインギャラリー）である。

【0041】

詳細は後述するが、鋳抜き通路１ｆは、シリンダブロック１００の一端面を形成する第１金型２１から突き出した第１鋳抜きピン２３と、シリンダブロック１００の他端面を形成する第２金型２２から突き出した第２鋳抜きピン２４と、によって形成される。第１鋳抜きピン２３の第１金型２１からの突き出し長さを１ｇ、第２鋳抜きピン２４の第２金型２２からの突き出し長さを１ｈとし、第１鋳抜きピン２３と第２鋳抜きピン２４を突合せて、鋳抜き通路１ｆを成形する。

【0042】

多気筒エンジンは、第１～第６の気筒が直列に配置された直列６気筒エンジンである。シリンダブロック１００は、気筒列方向の長さが比較的長く。それに伴い、鋳抜き通路１ｆの長さも比較的長い。長い鋳抜き通路１ｆを形成するため、第１鋳抜きピン２３及び第２鋳抜きピン２４の長さもそれぞれ長い。ここで説明する鋳造装置２００は、後述する特徴的な構成を有していることによって、長いオイル通路の成形するための機械加工を省略できる。

【0043】

図２を用いて、第１鋳抜きピン２３の先端と前記第２鋳抜きピン２４の先端との突合せ位置１ｉについて説明する。前述したように、シリンダブロック１００は、直列６気筒エンジンを構成するため、第１鋳抜きピン２３と第２鋳抜きピン２４との突合わせ位置１ｉは、第３気筒と第４気筒とのシリンダボア３ａ、４ａ間の近傍になる。より詳細に、突合せ位置１ｉは、シリンダボア３ａ、４ａ間の中心線１ｅ（つまり、気筒列方向に直交する中心線１ｅ）に対し、気筒列方向の一方の側に、距離１ｎだけずれた位置に設定されている。これは、シリンダボア３ａ、４ａ間の中心線１ｅ上における肉厚部１ｊの冷却を促進するためである。なお、図２の構成例では、突合わせ位置１ｉは、第１金型２１側、つまり、図２における紙面左側にずれている。

【0044】

すなわち、気筒は横断面円形状を有しているため、シリンダボア３ａ、４ａ間の中心線１ｅ上は鋳物の肉厚が分厚く、中心線１ｅから気筒列方向に位置がずれるに従い、鋳物の肉厚が次第に薄くなる。

【0045】

一方、第１鋳抜きピン２３及び第２鋳抜きピン２４にはそれぞれ、その内部に、冷却水が流れる第１冷却通路２８及び第２冷却通路２９がピンの中心軸に沿うように形成されている。但し、第１冷却通路２８及び第２冷却通路２９はそれぞれ、第１鋳抜きピン２３及び第２鋳抜きピン２４の先端にまでは到達していない。このため、第１鋳抜きピン２３及び第２鋳抜きピン２４の突合わせ位置１ｉには、第１冷却通路２８及び第２冷却通路２９が無く、鋳造時に、突合わせ位置１ｉは冷却されにくい。仮に突合わせ位置１ｉをシリンダボア間の中心線１ｅ上に一致させてしまうと、鋳物の肉厚が分厚い肉厚部１ｊを、十分に冷却できない恐れがある。

【0046】

これに対し、突合わせ位置１ｉを、シリンダボア３ａ、４ａ間の中心線１ｅからずらすことによって、図２の構成例のように、突合わせ位置１ｉを、鋳物の肉厚が薄い薄肉部１ｋに設定する。こうすることによって、第２鋳抜きピン２４の第２冷却通路２９の位置と、鋳物の肉厚が分厚い肉厚部１ｊとが対応し、当該肉厚部１ｊを十分に冷却できるようになる。

【0047】

つまり、第１鋳抜きピン２３及び第２鋳抜きピン２４を、シリンダボア３ａ、４ａ間の中心線１ｅから距離１ｎ離れた、肉厚が薄い薄肉部１ｋにて突合せることで、第２鋳抜きピン２４の第２冷却通路２９と肉厚部１ｊとが重なることにより、肉厚部１ｊの冷却が促進される。

【0048】

第１鋳抜きピン２３と第２鋳抜きピン２４との突合わせ位置１ｉが、シリンダボア３ａ、４ａ間の中心線１ｅからずれているため、第１鋳抜きピン２３の長さ１ｇは、第２鋳抜きピン２４の長さ１ｈよりも短い。

【0049】

尚、図示は省略するが、突合わせ位置１ｉを、図２とは逆に、シリンダボア３ａ、４ａ間の中心線１ｅに対して、第２金型２２の方へずらしてもよい。但し、後述するように、第１鋳抜きピン２３は第１金型２１に対して変位可能に取り付けられるため、第１鋳抜きピン２３の傾きを抑制するために、第１鋳抜きピン２３の長さ１ｇを、第２鋳抜きピン２４の長さ１ｈよりも短くすることが好ましい。

【0050】

図３を用いて、本実施形態に係る鋳造装置の鋳抜きピン支持構造の構成について説明する。鋳造装置２００は鋳物成形で用いられる金型を有する。鋳造装置２００は、金型の型締め位置での鋳抜きピンが突き合わさった状態において、左側の第1金型２１、右側の第２金型２２、及び、上下、前後方向の６つの金型によりキャビティ２５を形成し、それぞれの方向において近接または離間するようにスライド可能に構成されている。鋳物成形とは、溶融した金属（本実施形態ではアルミ二ウム合金）をキャビティ２５に注入して鋳造製品を得られる鋳造方法であり、本実施形態では、自動車用エンジンのシリンダブロックが鋳造製品である。

【0051】

第１金型２１は左右方向の一方側に配置される金型である。第１金型２１は、図４にも示すように、第１鋳抜きピン２３と、第1シリンダー部２６と、付勢部２７と、第１冷却通路２８と、第２シリンダー部３０と、を具備している。詳細は後述するが、第１鋳抜きピン２３は、付勢部２７によって、第１金型２１に対して進退可能に構成されている。

【0052】

第１金型２１に対し、第２金型２２は、左右方向の他方側に配置される金型である。第２金型２２は、第１金型２１に対し相対している。第２金型２２は、第２鋳抜きピン２４及び第２冷却通路２９を具備している。第２鋳抜きピン２４は、第２金型２２から第１金型２１側に向かって突き出して組付けられている。第２鋳抜きピン２４は、付勢部を介さず、第２金型２２に、直接固定されている。第２鋳抜きピン２４は、第２金型２２に対して進退しない。

【0053】

第１金型２１の第１シリンダー部２６は、第１金型２１の端面（図４における右端の面）２１１に開口している。第１シリンダー部２６は、端面２１１から第１金型２１の内方へ、第１鋳抜きピン２３と第２鋳抜きピン２４との突合せ軸に沿うように延びている。突合せ軸は、図３及び図４において紙面左右方向に延びる軸である。第１シリンダー部２６は、相対的に径が小さい。

【0054】

図４に示すように、第１鋳抜きピン２３は、基端部２３１と本体部２３２とを有している。基端部２３１は、後述する第２シリンダー部３０内に収容されている。本体部２３２は、基端部２３１に対して連続する。本体部２３２は、基端部２３１よりも径が小さい。本体部２３２は、第1シリンダー部２６にクリアランスを保った状態で挿入されている。本体部２３２は、第1シリンダー部２６に対して、左右方向に摺動可能である。第１鋳抜きピン２３は、付勢部２７からの付勢力を受けて第１金型２１に組付けられ、本体部２３２は、第１シリンダー部２６を貫通して第１金型２１の端面２１１から第２金型２２側に向かって突き出している。第１鋳抜きピン２３の本体部２３２は、成形時には後述する第２鋳抜きピン２４と突合わされ、成形後には、シリンダブロックの左右方向に貫通する鋳抜き通路（メインギャラリ）が形成される。

【0055】

第１冷却通路２８は、第１鋳抜きピン２３の内部に形成されている。より詳細に、第１冷却通路２８は、第１鋳抜きピン２３の基端から先端に向かって延びると共に、第１鋳抜きピン２３の先端部近傍で折り返し、基端に向かって戻る。第１冷却通路２８は、詳細な図示は省略するが、第１金型２１内に設けられた通路につながっている。冷却水は、第１鋳抜きピン２３の内部を循環することで、鋳造時に、第１鋳抜きピン２３周りの鋳物の冷却を促進させている。

【0056】

尚、第2鋳抜きピン２４にも、第１鋳抜きピン２３と同様に、冷却水の第２冷却通路２９が形成されている。

【0057】

前述したように、第１鋳抜きピン２３と第1シリンダー部２６との間には、所定のクリアランスが設けられている。これにより、第１鋳抜きピン２３が径方向に熱膨張した場合でも、摺動抵抗を抑制することができる。ところが、第１鋳抜きピン２３は、前記のクリアランスによって、固定端の第２鋳抜きピン２４よりも、倒れによる突合せ先端部の位置ズレ量が大きい。また、摺動抵抗をできるだけ小さくするために、第１シリンダー部２６の長さを短くしている。このため、第１鋳抜きピン２３の倒れる角度は大きくなりやすい。そこで、前記の通り、第１鋳抜きピン２３の長さを短くしている。このことにより、型締め時に第１鋳抜きピン２３と第２鋳抜きピン２４との突合せ位置のズレが抑制される。

【0058】

図４を用いて、図３における破線部Bを拡大した模式図について説明する。付勢部２７は、第２シリンダー部３０内に収容されている。より詳細に、付勢部２７は、第１鋳抜きピン２３の基端部に対し、基端側に隣接して配設される。

【0059】

第２シリンダー部３０は、第１シリンダー部２６の基端に連続している。第２シリンダー部３０と第１シリンダー部２６とは連通している。第２シリンダー部３０は、第１シリンダー部２６よりも径が大きい。第２シリンダー部３０の基端、つまり、図４における紙面左端には、後述する第４保持部材３５が当接する当接面３０１が設けられている。当接面３０１は、付勢部２７の軸方向、つまり、突合せ軸の方向に対して直交する方向に広がる。

【0060】

ここで、第１金型２１は、第２シリンダー部３０に対応する位置において、第１部分２１ａと第２部分２１ｂとに分割するように構成されている（図７も参照）。付勢部２７は、分割された第１部分２１ａ及び第２部分２１ｂにおける第２シリンダー部３０内に挿入され、第１部分２１ａ及び第２部分２１ｂを、第１金型２１となるように組み付けることによって、第２シリンダー部３０内に収容される。

【0061】

付勢部２７は、直列に並べたコイルバネから成る第２バネ３１及び第１バネ３２を有している。第１バネ３２及び第２バネ３１は、同じバネ定数を有していてもよいし、第１バネ３２のバネ定数と、第２バネ３１のバネ定数とは異なっていてもよい。

【0062】

第１バネ３２は、円筒端部がつば状の第２保持部材３６と第１バネ３２の一端と接する第１保持部材３４にて挟持されている。第1バネ３２は、詳細は後述するが、第２保持部材３６と第１保持部材３４によって予め所定荷重にて圧縮した状態にて挟持されている。つまり、第１バネ３２は、第１金型２１と第２金型２２の型締め前の状態において、予め圧縮されている。第１バネ３２は、所定荷重以上の荷重では、さらに圧縮可能である。

【0063】

図５を用いて、第１バネ３２を第２保持部材３６と第１保持部材３４にて予め所定荷重にて圧縮した状態にて挟持する方法について説明する。図５は、付勢部２７の縦断面に相当するＡ－Ａ断面を示している。第２保持部材３６は、第１バネ３２の軸方向中心部を貫通する円筒状の支持部３６１と、支持部３６１の基端に、第３保持部材３３と当接するつば状の狭持部３６２とを有している。

【0064】

支持部３６１は、第１バネ３２に内挿されており、第１バネ３２を伸縮可能に保持する。狭持部３６２は、支持部３６１よりも大径であり、第１バネ３２の基端と当接する。

【0065】

第１保持部材３４は、第２保持部材３６の支持部３６１が挿入可能な貫通孔を有している。第１保持部材３４は、支持部３６１に外挿されている。支持部３６１は、第１保持部材３４を、筒軸方向に往復移動が可能となるように支持する。第１バネ３２は、第１保持部材３４と第２保持部材３６の狭持部３６２との間に配設されている。第１保持部材３４は、第１バネ３２の先端面と当接する。

【0066】

支持部３６１の先端側の部位には、第１長穴部３９が形成されている。第１長穴部３９は、支持部３６１を径方向に貫通していると共に、第２保持部材３６の筒軸方向、つまり、突合せ軸の方向に延びている。

【0067】

第１長穴部３９には、第１ストッパーピン４０が内挿されている。第１ストッパーピン４０は、第１保持部材３４に圧入もしくはねじ止め等で固定されている。第１ストッパーピン４０は、第１保持部材３４の内周面から、径方向の内方に突出している。

【0068】

第１保持部材３４は、第１ストッパーピン４０が第１長穴部３９に係合する範囲において、第１バネ３２の長さが長くなる第１位置（図５に示す位置）と、第１バネ３２の長さが短くなる第２位置との間で突合せ軸の方向に往復動できる。

【0069】

第１保持部材３４が第１位置にある状態において、第２保持部材３６の狭持部３６２から第１保持部材３４までの長さが、第１バネ３２の自然長よりも短くなるように、第１長穴部３９は、第２保持部材３６に設けられている。これにより、第１保持部材３４及び第２保持部材３６は、第１バネ３２の伸び方向を規制し、第１バネ３２を所定荷重で圧縮した状態に保持している。第１保持部材３４には、第１バネ３２の弾性復元力が作用し、第１ストッパーピン４０は、第１長穴部３９内において、先端側へ押されている。

【0070】

後述するように、型締め時等において、第１保持部材３４が第１鋳抜きピン２３によって、基端側へ押されると、第１ストッパーピン４０は、第１長穴部３９内で基端側へ変位可能であるから、第１保持部材３４に当接している第１バネ３２は、第１保持部材３４と第２保持部材３６の狭持部３６２との間で、さらに圧縮される。そして、型開き時等において、第１保持部材３４に対する荷重が抜けると、第１ストッパーピン４０は、第１長穴部３９内において元の位置まで戻り、第１バネ３２は、所定荷重にて圧縮された状態になる。

【0071】

図５の構成例において、第４保持部材３５と第３保持部材３３とは、第２バネ３１を挟持する。第４保持部材３５は、支持部３５１と狭持部３５２とを有し、第２バネ３１は、第４保持部材３５の狭持部３５２と、第３保持部材３３にて挟持されている。但し、この構成例において、第３保持部材３３及び第４保持部材３５に狭持されている第２バネ３１は、第１バネ３２とは異なり、予め圧縮した状態に保持されていない。

【0072】

第４保持部材３５は、第２保持部材３６と同じ形状を有しており、支持部３５１には、突合せ軸の方向に延びる第２長穴部３７が形成されている。第２長穴部３７には、第２ストッパーピン３８が内挿されている。

【0073】

第３保持部材３３は、第１保持部材３４と同じ形状を有しており、第２ストッパーピン３８は、第３保持部材３３に固定されている。

【0074】

後述するように、型締め時等において、第１バネ３２及び第２保持部材３６を介して、第３保持部材３３が第１鋳抜きピン２３によって押されると、第３保持部材３３が、基端側へ押され、第２バネ３１は、第３保持部材３３と第４保持部材３５の狭持部３５２との間で圧縮される。また、型開き時等において、第３保持部材３３に対する荷重が抜けると、第２ストッパーピン３８は、第２長穴部３７内において元の位置まで戻る。

【0075】

尚、第２バネ３１も、第１バネ３２と同様に、保持部材によって圧縮保持されるようにしてもよい。但し、その場合の第２バネ３１の圧縮荷重は、第１バネ３２の圧縮荷重よりも小さくするのがよい。

【0076】

ここで、図５に示すように、円筒状の第２保持部材３６及び第４保持部材３５によって、付勢部２７は、第１鋳抜きピン２３の第１冷却通路２８につながる冷却通路を形成している。

【0077】

付勢部２７は、第１金型２１と第２金型２２の型締めでの第１鋳抜きピン２３と前記第２鋳抜きピン２４の突合せ時の第１鋳抜きピン２３の後退変位による荷重を、第2バネ３１及び第1バネ３２にて支持している。基端部２３１にて、第１鋳抜きピン２３は第１保持部材３４を押圧し、第１バネ３２を保持する第２保持部材３６の狭持部３６２が第３保持部材３３を押圧し、第２バネ３１を保持する第４保持部材３５の狭持部３５２が第２シリンダー部３０の当接面３０１に当接することで、第１鋳抜きピンの変位による荷重を第２バネ３１及び第１バネ３２にて支持している。

【0078】

図６のグラフを用いて付勢部２７の荷重特性について説明する。縦軸に付勢部２７にかかる荷重、横軸に付勢部２７の変位量を示している。横軸は、付勢部２７を第１金型２１に組付ける前の状態から組付けるまで、第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４の先端側とが突き合わされ、金型が型締めされるまで、金型の型締め後から成形が完了するまでの付勢部２７の変位量の推移を示している。

【0079】

図６のグラフにおける第１荷重特性５１は、第２バネ３１のみによるバネ定数での特性であり、傾きの変化点部位５３以降の第２荷重特性５２は第１バネ３２及び第２バネ３１の組合せによるバネ定数での特性である。

【0080】

第２荷重特性５２の傾きは、第１荷重特性５１の傾きより小さい設定である。つまり、傾きの変化点部位５３での荷重５６は第１バネ３２を圧縮保持している所定荷重に相当し、付勢部２７に付与される荷重が荷重５６未満であれば、第２バネ３１のみが縮み、付勢部２７に付与される荷重が荷重５６以上であれば、第２バネ３１及び第１バネ３２の両方が縮む。

【0081】

図６及び図７を参照しながら、第１バネ３２及び第２バネ３１の縮みの態様を、より詳細に説明する。

【0082】

図７の工程Ｐ１は、第１金型２１へ付勢部２７を組付ける工程を例示している。第１バネ３２と第２バネ３１を第１部分２１ａと第２部分２１ｂとに挟み込むように、第１金型２１に組み込まれる際、第１鋳抜きピン２３の基端部２３１は、第２シリンダー部３０の先端側の面に係合し、第４保持部材３５の狭持部３５２は、第２シリンダー部３０の当接面３０１に当接している。第１バネ３２は、所定荷重によって圧縮されているため、図７の工程Ｐ１に矢印で示すように、第２バネ３１のみが圧縮する。つまり、第１部分２１ａと第２部分２１ｂとを組み付けた状態において、第２シリンダー部３０の長さは、第２バネ３１が自然長よりも短くなるような長さに設定されている。

【0083】

付勢部２７が第２シリンダー部３０内へ収容されると、付勢部２７は、図６に示す変位量５４の状態となる。第１金型２１へ付勢部２７を組付けた状態において、第２バネ３１にも圧縮荷重が付与されている。但し、第２バネ３１に付与されている圧縮荷重は、第１保持部材３４及び第２保持部材３６によって第１バネ３２に付与されている荷重よりも小さい。つまり、第２シリンダー部３０の長さは、第２バネ３１を圧縮し過ぎない長さに調整されている。

【0084】

図７の工程Ｐ２は、第１金型２１の組付けが完了した後、第１金型２１と第２金型２２との型締めを行う工程を例示している。この工程は、図６に示す変位量５４から変位量５５に至る工程に相当する。

【0085】

第１金型２１と第２金型２２との型締めを開始すると、第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４とが突合わされる。突き合わされた第１鋳抜きピン２３によって付勢部２７に付与される荷重は、当初は荷重５６以下である。図６に例示するように、型締めの開始当初は、第２バネ３１のみが圧縮される。このとき第２バネ３１は、少ない変位量にて大きな荷重を発生し、第１鋳抜きピン２３を付勢する。第１鋳抜きピン２３と第２鋳抜きピン２４とは、大きな突き合わせ力で突き合わされる。

【0086】

ここで、図８を参照しながら、第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４の突合せ時の先端部の構造を説明する。図８は、第１鋳抜きピン２３と第２鋳抜きピン２４の先端部を拡大して示す断面図である。符号６０は、第１鋳抜きピン２３と第２鋳抜きピン２４の先端側とが突き合わされる突合せ部６０である。

【0087】

第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４の先端部は、突合せ時の軸心を合わせるために、第１鋳抜きピン２３がテーパ状の凸形状、第2鋳抜きピン２４がテーパ状の凹形状を成している。突合せ時には、第１鋳抜きピン２３の先端と第2鋳抜きピン２４の先端とが凹凸係合することにより、第１鋳抜きピン２３の軸心と第２鋳抜きピン２４の軸心とが一致する。

【0088】

第１鋳抜きピン２３の第１鋳抜きピン突合せ部６１は、第１鋳抜きピン凸部６３と、第１鋳抜きピン平面部６５と、第１鋳抜きピン円錐面部６７から構成されている。第2鋳抜きピン２４の第2鋳抜きピン突合せ部６２は、第2鋳抜きピン凹部６４と、第2鋳抜きピン平面部６６と、第2鋳抜きピン円錐面部６８から構成されている。

【0089】

第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４の突合せ時には、第１鋳抜きピン円錐面部６７と第2鋳抜きピン円錐面部６８は接触しながら第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４の軸心が同一直線上に重なるように、軸心のズレ位置を修正しながら突合せすることで、第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４との軸心が、ズレなく突合される。

【0090】

また、第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４の突合せ後は、円錐面部より軸中心の近傍は第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４との間に隙間６９が形成されている。隙間６９は、第１鋳抜きピン凸部６３と第2鋳抜きピン凹部６４とが熱膨張をした場合に軸中心の近傍での熱膨張分を吸収することでき、突合せ部６０の第１鋳抜きピン平面部６５と第2鋳抜きピン平面部６６との突合せ面が開いて、溶湯が侵入することを防止することでバリの発生を抑制している。

【0091】

尚、第１鋳抜きピン２３、第2鋳抜きピン２４の先端形状については、どちらかが凹か凸かを限定する物では無く、説明のために第１鋳抜きピン２３の先端形状を凸、第2鋳抜きピン２４の先端形状を凹とした。

【0092】

第１鋳抜きピン２３と第２鋳抜きピン２４とが突き合わさった後、第１金型２１と第２金型２２との型締めが進むと、付勢部２７に付与される荷重が大きくなって、図６に示す荷重５６を超える。そうすると、図７の工程Ｐ２に矢印で示すように、第２バネ３１及び第１バネ３２の両方が圧縮される。付勢部２７のばね定数が変更され、付勢部２７の荷重特性は、図６に示すように、第１荷重特性５１から、第２荷重特性５２へ移行する。変位量５５は、型締め完了時の変位量である。第２荷重特性５２は、変位量５５にて狙いの荷重５７となるように、調整されている。

【0093】

図７の工程Ｐ３は、第１金型２１及び第２金型２２の型締め後の注湯時の工程を例示している、第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４の突合せ時での付勢部２７の状態について説明する。注湯及び成形時には、第１鋳抜きピン２３及び／又は第２鋳抜きピン２４が熱膨張する。付勢部２７の第１バネ３２及び第２バネ３１は、図６の変位量５５からさらに、圧縮変形をする。ここで、図６のグラフ縦軸の上限の破線位置は座屈限界荷重５８を示している。第２荷重特性５２は、注湯及び成形時の第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４の熱膨張にて第１鋳抜きピン２３が後退変位しても、変位量に対して、座屈限界荷重５８を超えない荷重特性としている。つまり、鋳抜きピンの熱膨張量と座屈限界の荷重５８から第２荷重特性５２の傾きを決定している。熱膨張の吸収代を十分に大きく確保できる。

【0094】

次に、前記の構成の鋳造装置２００の付勢部２７の作用効果について説明する。

【0095】

付勢部２７は、第１鋳抜きピン２３と第２鋳抜きピン２４とを確実に突合せると共に、鋳抜きピンの熱膨張による、座屈に伴う鋳抜きピンの曲げ変形を抑制できる。

【0096】

鋳造装置２００に於いて、溶湯を注入して鋳抜き通路を有する鋳物を成形する為に鋳抜きピンを用いる方法が知られており、一方の金型に設けられた鋳抜きピンと、他方の金型に設けられた鋳抜きピンを突合せて、成形が行われる。しかし、鋳抜きピンの突合せ力が弱い時には、鋳込み時の溶湯の衝撃により振動して鋳抜きピンが曲げ変形し、鋳抜きピンの突合せ部に溶湯が侵入することでバリが形成され、通路が塞がる懸念がある。一方、鋳抜きピンの突合せ力が高い時には、成形時の鋳抜きピンの熱膨張により、鋳抜きピンが曲げ変形するおそれがあった。

【0097】

本実施形態での付勢部２７は、第１金型２１への組み付け時には、第４保持部材３５と第３保持部材３３により挟持された第２バネ３１が、付勢力が働いていない状態から、圧縮されながら第１金型２１に組込まれ、第１荷重特性５１にて第１鋳抜きピン２３を支持している。この時、第１バネ３２は、第２保持部材３６と第１保持部材３４により挟持され、所定荷重にて圧縮保持された状態である。

【0098】

第１荷重特性５１にて第１鋳抜きピン２３を支持することにより、第１鋳抜きピン２３には付勢力が働き、第１鋳抜きピン２３の基端部２３１は、第１シリンダー部２６と第２シリンダー部３０との間の段差部分に押しつけられる。これにより、第１鋳抜きピン２３と第1シリンダー部２６との隙間による第１鋳抜きピン２３の倒れを抑制できる。また、第１金型２１と第２金型２２との型締めの際には、第２バネ３１によるバネ定数による第１荷重特性５１にて、対向する鋳抜きピンの先端部同士を確実に突合せ、軸心ズレを抑制できる。

【0099】

第１鋳抜きピン２３と第２鋳抜きピン２４とを突合わせた後、付勢部２７は、第２荷重特性５２に変化する。第２荷重特性５２にて型締めでの金型間の隙間のばらつき及び、成形型時での金型の膨張、あるいは金型の型開きによる変位量を吸収する。特に、第２荷重特性５２は、成形時の第１鋳抜きピン２３と第2鋳抜きピン２４の熱膨張にて第１鋳抜きピン２３が後退変位しても、低いバネ定数により、変位量に対して、座屈限界荷重５８を超えない荷重特性としている。第２荷重特性５２の傾きは、鋳抜きピンの熱膨張量と座屈限界荷重５８から決定され、第２荷重特性５２の傾きは第１荷重特性５１の傾きより小さく設定されている。成形時に発生する鋳抜きピンの熱膨張による曲げ変形を抑制できる。

【0100】

シリンダブロック１００は、前述したように、直列６気筒エンジン用のシリンダブロックであり、その気筒列方向の長さが長いため、第１鋳抜きピン２３及び第２鋳抜きピン２４によって形成するオイル通路の長さも長い。つまり、第１鋳抜きピン２３及び第２鋳抜きピン２４の長さが長い。このため、第１鋳抜きピン２３及び第２鋳抜きピン２４が、熱膨張によって伸長する長さは比較的長くなるが、前記の付勢部２７によって、鋳抜きピンに作用する荷重が、座屈限界荷重を超えることが抑制される。

【0101】

前記の鋳造装置２００は、長いオイル通路を精度良く成形できるため、オイル通路を成形するための機械加工を省略できる。

【0102】

尚、第２シリンダー部３０内における第１バネ３２と第２バネ３１との並び順は入れ替えても良い。

【0103】

付勢部２７は、コイルバネ以外に皿バネ等を用いた構成を採用しても良い。また、本実施例では弾性体における第１バネと第２バネとの組合せとして、２つのコイルバネを用いたが、コイルバネと皿バネの組合せ、コイルバネとゴム部材の組合せ等、弾性体としての機能を備える部材を組み合わせて用いても良い。

【0104】

以上より、本実施の形態にかかるダイキャスト鋳造装置によれば、ダイキャスト鋳造にて、対向する鋳抜きピンの先端部を確実に突合せ、鋳抜きピンの熱膨張による曲げ変形を抑制できる。

【符号の説明】

【0105】

２００ 鋳造装置
２５ キャビティ
２１ 第１金型
２３ 第１鋳抜きピン
２３１ 基端部
２３２ 本体部
２２ 第２金型
２４ 第２鋳抜きピン
２６ 第１シリンダー部
２７ 付勢部
２８ 第１冷却通路
２９ 第２冷却通路
３０ 第２シリンダー部
３０１ 当接面
３１ 第２バネ（第２弾性体）
３２ 第１バネ（第１弾性体）
３３ 第３保持部材
３４ 第１保持部材
３５ 第４保持部材
３６ 第２保持部材
３６１ 支持部
３６２ 狭持部
３９ 第１長穴部
４０ 第１ストッパーピン
５１ 第１荷重特性
５２ 第２荷重特性
１ｇ 第１鋳抜きピン長さ
１ｈ 第２鋳抜きピン長さ
１００ シリンダブロック（鋳造製品）
１ａ、２ａ、３ａ、４ａ シリンダボア
６１ 第１鋳抜きピン突合せ部
６２ 第２鋳抜きピン突合せ部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】