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JP7249450B1 - 鋳物製造用構造体 - Google Patents

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Abstract

【課題】鋳物製造用構造体どうしを容易に嵌合させることができるとともに、嵌合部からの漏れを防ぐことができる鋳物製造用構造体を提供すること。【解決手段】オス型嵌合部と接続される特定メス型嵌合部4、又はメス型嵌合部と接続される特定オス型嵌合部3を、主管路2の端部に有する鋳物製造用構造体1であって、特定オス型嵌合部3に、軸方向Xに沿って外径が一定の円柱部32及び該嵌合部3の開口部31側に向かって外径が漸減する縮径部33を有するか、又は特定メス型嵌合部4に、軸方向Xに沿って内径が一定の円柱部42及び該嵌合部4の開口部41側に向かって内径が漸増する拡径部43を有しており、前記円柱部32,42は、前記縮径部33又は前記拡径部43よりも前記開口部31,41側に位置する、鋳物製造用構造体。【選択図】図3

Description

本発明は、鋳物製造用構造体に関する。
鋳物の製造では、一般に、鋳物砂で内部にキャビティを有する鋳型を形成するとともに、該キャビティに溶湯を供給する受け口、湯口、湯道及び堰を該キャビティに通じるように形成し、さらに、外部に通じるガス抜き、押湯、揚がりを形成している。キャビティ内には、中子が配されることもある。
特開2006-077350号公報 特開平10-246368号公報
筒状の構造体を複数連結したものを、湯道として使用することが行われている。例えば、一方の構造体の嵌合部に、他方の構造体の被嵌合部を嵌合させて形成された筒状体を湯道として用いることが行われている。構造体どうしを嵌合により連結した場合、嵌合部と被嵌合部が嵌合している部分において、一方の構造体と他方の構造体との間に微小の隙間が形成されると、注湯時に湯漏れが発生する要因となり得る。
筒状の構造体どうしを連結する技術として、本出願人は、パルプ繊維を含む環状の抄造成形体を提案している(特許文献1参照)。特許文献1の抄造成形体は、内面部又は外面部に設けられた嵌合連結用の突条部を有するものである。特許文献1の抄造成形体は、該抄造成形体に筒状体を嵌合させて連結するときに、突条部をつぶして嵌合させることによって、強固な連結状態を得ることができるものである。しかしながら、特許文献1の抄造成形体は、該抄造成形体と筒状体とを嵌合させて連結したときに、両者の間に隙間が生じることを防ぎ、湯漏れを防ぐことについて、改善の余地があった。
特許文献2には、円形柱体又は円形筒体の円環継手が記載されている。特許文献2の円環継手は、外周面に円錐テーパ面を有する雄テーパ筒体と、内周面に円錐テーパ面を有する雌テーパ筒体とから構成されている。特許文献2では、雄テーパ筒体を雌テーパ筒体内に挿入することにより、両者が結合されている。特許文献2は、結合される雄テーパ筒体の外周面及び雌テーパ筒体の内周面のそれぞれに、円錐テーパ面が設けられている必要があり、簡便さに欠ける。
本発明の課題は、鋳物製造用構造体どうしを容易に嵌合させることができるとともに、湯漏れを防ぐことができる鋳物製造用構造体及び連結構造体を提供することにある。
本発明は、メス型嵌合部と接続されるオス型嵌合部、又はオス型嵌合部と接続されるメス型嵌合部を、主管路の端部に有する鋳物製造用構造体に関する。
前記鋳物製造用構造体は、オス型嵌合部に、軸方向に沿って外径が一定の円柱部及び該嵌合部の開口部側に向かって外径が漸減する縮径部を有することが好ましい。
前記鋳物製造用構造体は、メス型嵌合部に、軸方向に沿って内径が一定の円柱部及び該嵌合部の開口部側に向かって内径が漸増する拡径部を有していることが好ましい。
前記円柱部は、前記縮径部又は前記拡径部よりも前記開口部側に位置することが好ましい。
また本発明は、鋳物製造用構造体どうしが連結された連結構造体に関する。
前記連結構造体は、連結された前記鋳物製造用構造体の一方が、上述した本発明の鋳物製造用構造体であることが好ましい。
前記一方の鋳物製造用構造体は、前記オス型嵌合部に、前記軸方向に沿って外径が一定の前記円柱部及び前記縮径部を有し、該オス型嵌合部が、他方の鋳物製造用構造体の主管路の端部に位置するメス型嵌合部に接続されていることが好ましい。
前記一方の鋳物製造用構造体は、前記メス型嵌合部に、前記軸方向に沿って内径が一定の前記円柱部及び前記拡径部を有し、該メス型嵌合部が、他方の鋳物製造用構造体の主管路の端部に位置するオス型嵌合部に接続されていることが好ましい。
本発明の鋳物製造用構造体及び連結構造体によれば、鋳物製造用構造体どうしを容易に嵌合させることができるとともに、湯漏れを防ぐことができる。
図1は、本発明に係る鋳物製造用構造体の好ましい一実施形態である鋳物製造用構造体の正面図である。 図2は、図1に示す鋳物製造用構造体のオス型嵌合部を、矢印A方向から見た側面図を、模式的に示す模式側面図である。 図3は、図1に示す鋳物製造用構造体のオス型嵌合部を、他の鋳物製造用構造体のメス型嵌合部に接続した状態を示す模式断面図である。 図4は、本発明に係る鋳物製造用構造体の別の実施形態のオス型嵌合部を模式的に示す模式断面図である。 図5(a)及び(b)は、本発明に係る鋳物製造用構造体の更に別の実施形態を示す図であり、図1相当図である。 図6は、図5(a)に示す鋳物製造用構造体のオス型嵌合部を、他の鋳物製造用構造体のメス型嵌合部に接続した状態を示す模式断面図である。 図7(a)~(d)は、本発明に係る鋳物製造用構造体の更に別の実施形態を示す図であり、図1相当図である。 図8は、本発明に係る鋳物製造用構造体の更に別の実施形態を示す図であり、該鋳物製造用構造体のメス型嵌合部を、他の鋳物製造用構造体のオス型嵌合部に接続した状態を示す模式断面図である。
本明細書では、円柱部と縮径部を有するオス型嵌合部を「特定オス型嵌合部」といい、円柱部と拡径部を有するメス型嵌合部を「特定メス型嵌合部」という。また、この種の鋳物製造用構造体が通常有するメス型嵌合部及びオス型嵌合部をそれぞれ、「通常メス型嵌合部」、「通常オス型嵌合部」という。また、単に「メス型嵌合部」という場合、特定メス型嵌合部及び通常メス型嵌合部の両方を含む意味であり、単に「オス型嵌合部」という場合、特定オス型嵌合部及び通常オス型嵌合部の両方を含む意味である。
以下、本発明に係る鋳物製造用構造体(以下、単に「構造体」ともいう。)をその好ましい実施形態に基づき説明する。
構造体1は、主管路2を有する。
一例において、主管路2は、一方向Xに長い筒状形状を有する。本発明の鋳物製造用構造体は、主管路の端部にメス型嵌合部又はオス型嵌合部を有するところ、本実施形態の構造体1は、主管路2の端部にオス型嵌合部3を有する。これらの要件を備えた例を図1に示す。
メス型嵌合部を有する実施形態については、後述する。
構造体1は、主管路2の両端部のいずれか一方のみに特定オス型嵌合部3を有していてもよい。チーズ形状のような、分岐を有し、且つ主管路における一方の端部から分岐までの長さと、該主管路における他方の端部から分岐までの長さとが同程度の長さである形状の場合は、主管路2の両端部それぞれに特定オス型嵌合部3を有していることが好ましい。この例を図1に示す。
特定オス型嵌合部3は、図3に示すように、メス型嵌合部と接続されるようになっている。図3には、通常メス型嵌合部14が示されている。
チーズ形状のような分岐を有する場合、典型的には構造体1は、主管路2から、筒状部16が分岐している。筒状部16は、特定オス型嵌合部3、特定メス型嵌合部4、通常メス型嵌合部14、又は通常オス型嵌合部15であってもよい。
特定オス型嵌合部3は、円柱部32及び縮径部33を有する。
円柱部32は、軸方向Xに沿って外径が一定となっている。ここで、外径が一定とは、円柱部32を軸方向Xに沿って見たときに、該円柱部32の最大外径と最小外径との差が、0mm以上0.6mm以下であることを意味する。
円柱部32は、内部が中空の筒状形状を有している。円柱部32の内径は、軸方向Xに沿って一定であってもよいし、開口部31側に向かって漸減又は漸増していてもよいが、材料の使用量、必要強度の確保の観点から軸方向Xに沿って一定であることが好ましい。
縮径部33は、特定オス型嵌合部3の開口部31側に向かって外径が漸減している。縮径部33の外径は、連続的に漸減していてもよいし、段階的に漸減していてもよい。縮径部33は、内部が中空の筒状形状を有している。縮径部33の内径は、軸方向Xに沿って一定であってもよいし、開口部31側に向かって漸減又は漸増していてもよいが、材料の使用量、必要強度の確保の観点から外径の漸減に倣って漸減していることが好ましい。
円柱部32は、縮径部33よりも開口部31側に位置していることが好ましい。典型的には、特定オス型嵌合部3における開口部31側の端は、円柱部32における開口部31側の端と一致している。つまり、特定オス型嵌合部3の開口部31は、円柱部32の開口部により形成されている。
構造体1は、特定オス型嵌合部3を、他の鋳物製造用構造体のメス型嵌合部に挿入して嵌合させることにより、構造体どうしが連結された連結構造体10を形成することができる。この一例を図3に示す。
特定オス型嵌合部3において、円柱部32が縮径部33よりも開口部31側に位置している構造体は、特定オス型嵌合部3を、メス型嵌合部に容易に挿入し嵌合させることができる。具体的には、縮径部33よりも、相対的に開口部31側に位置する円柱部32の方が、外径が小さいので、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすく、簡便に嵌合させることができる。
また、特定オス型嵌合部3が縮径部33を有していることにより、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入し嵌合させたときに、メス型嵌合部の開口端が、特定オス型嵌合部3の縮径部33の外面と接触し、メス型嵌合部の開口部を縮径部33によって封止することができるようになっている。これにより、特定オス型嵌合部3とメス型嵌合部との間に隙間が生じることを防ぐことができるので、湯漏れを防ぐことができる。
本発明の構造体1は、円柱部32の外面に、円周方向Rに沿って延びる円周方向凸部5を有することが好ましい。この一例を図1及び図2に示す。なお、図2、図3、図4、図6及び図8においては、説明の便宜上、円周方向凸部5の大きさを大きく誇張して示している。
この円周方向凸部5の長さW1は、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくする観点から、軸方向Xにおいて、円柱部32の長さの三分の一以下であることが好ましい。
円柱部32の外面に円周方向凸部5を有することにより、特定オス型嵌合部3を、メス型嵌合部に挿入したときに、特定オス型嵌合部3が傾くことを防ぐことができる。そして、特定オス型嵌合部3とメス型嵌合部との間に隙間が生じることを一層効果的に防ぐことができる。つまり、一層効果的に湯漏れを防ぐことができる。
この効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、円周方向凸部5は、開口部31寄りに位置していることが好ましい。具体的には、円周方向凸部は円柱部の長さの半分より開口部側に位置することが好ましい。言い換えれば、図3に示すように、円柱部32を軸方向Xに二等分する仮想線Lよりも開口部31側に位置することが好ましい。
円周方向凸部5は、円柱部32の全周に亘って連続していてもよいし、不連続であってもよい。また、円周方向凸部5を1つのみ有していてもよいし、2つ以上有していてもよい。
軸方向Xの長さに関し、円柱部32の長さは、円柱部32と縮径部33との合計長さに対して、特定オス型嵌合部3の傾斜を抑制し、湯漏れを防ぐ観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、更に好ましくは30%以上である。
また、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすく、かつ抜けにくくする観点から、好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下、更に好ましくは70%以下である。
円柱部32の長さは、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入したときに、特定オス型嵌合部3を抜けにくくする観点から、好ましくは0.5cm以上、より好ましくは1cm以上である。
また、円柱部32の長さは、縮径部33の長さよりも長くても短くても同一でもよい。
円周方向凸部5における特定オス型嵌合部3の最大外径D2は、縮径部33の最大外径D1と異なっていることが好ましい。具体的には、前記最大外径D2は、前記最大外径D1よりも小さいことが好ましい。前記最大外径D1及び前記最大外径D2の大小関係を上述のようにすることにより、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくすること、及び湯漏れを防ぐことを一層両立しやすくなる。
湯漏れを防ぐ効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、前記最大外径D1に対する前記最大外径D2の比D2/D1は、好ましくは0.7以上、より好ましくは0.75以上、更に好ましくは0.8以上である。
また、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくする観点から、比D2/D1は、好ましくは1未満、より好ましくは0.99以下である。
前記最大外径D1は、注湯時の湯流れを良くし、注湯時間を短縮する観点から、好ましくは2cm超、より好ましくは3cm超、更に好ましくは5cm超である。
また、搬送時の梱包形態、構造体どうしを連結させる際の把持性、湯道として使用する際の溶融金属の使用量低減の観点から、D1は、好ましくは30.1cm以下、より好ましくは20.1cm以下、更に好ましくは15.1cm以下である。
前記最大外径D2は、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入した際の、特定オス型嵌合部3の傾斜を抑制する効果を一層顕著に奏されるようにする観点から、好ましくは2cm以上、より好ましくは3cm以上、更に好ましくは5cm以上である。
また、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくする効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、D2は、好ましくは30cm以下、より好ましくは20cm以下、更に好ましくは15cm以下である。
軸方向Xにおいて、円周方向凸部5の長さW1が、縮径部33の長さW2よりも短いことも好ましい。こうすることにより、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくすること、及び湯漏れを防ぐことを一層両立しやすくなる。
特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくする効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、前記長さW1に対する前記長さW2の比W2/W1は、好ましくは2以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上である。
また、特定オス型嵌合部3の傾斜を抑制し、湯漏れを防ぐ効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、W2/W1は、好ましくは1000以下、より好ましくは800以下、更に好ましくは660以下である。円周方向凸部5の長さは投影機を用いて測定する。
前記長さW1は、特定オス型嵌合部3の傾斜を抑制し、湯漏れを防ぐ効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、好ましくは0.01cm以上、より好ましくは0.03cm以上、更に好ましくは0.05cm以上である。
また、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくする観点から、W1は、好ましくは1.5cm以下、より好ましくは1cm以下、更に好ましくは0.5cm以下である。
前記長さW2は、湯漏れを防ぐ効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、好ましくは0.5cm以上、より好ましくは1cm以上、更に好ましくは1.2cm以上である。
また、構造体1の製造時の余分な材料を省く観点から、W2は、好ましくは10cm以下、より好ましくは8cm以下、更に好ましくは6.6cm以下である。
本発明の構造体1は、円柱部32の外面に、軸方向Xに沿って延びる軸方向凸部6を有することが好ましい。この一例を図1及び図2に示す。図2においては、説明の便宜上、軸方向凸部6の大きさを大きく誇張して示している。
軸方向凸部6は、円柱部32の外面のみならず、縮径部33の外面にも形成されていることが好ましい。軸方向凸部6は、特定オス型嵌合部3の開口端から、縮径部33における開口部31とは反対側の端部付近まで連続して延びている。換言すれば、軸方向凸部6は、特定オス型嵌合部3の軸方向Xの略全長に亘って延びていることが好ましい。図示例の構造体1は、4個の軸方向凸部6を有するところ、軸方向凸部6の数は4個に限られず、1個~3個、又は5個以上であってもよい。
円周方向凸部5の突出高さT1と、軸方向凸部6の突出高さT2とは異なっていることが好ましい。具体的には、前記突出高さT1が前記突出高さT2よりも低いことが好ましい。こうすることにより、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入し嵌合したときに、特定オス型嵌合部3を抜けにくくすることができる。
この効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、前記突出高さT1に対する前記突出高さT2の比T2/T1は、好ましくは1.2以上、より好ましくは1.5以上、更に好ましくは2以上である。
また、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくする観点から、比T2/T1は、好ましくは30以下、より好ましくは25以下、更に好ましくは20以下である。
前記突出高さT1は、特定オス型嵌合部3の傾斜を抑制し、湯漏れを防ぐ効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、好ましくは0.01cm以上、より好ましくは0.02cm以上、更に好ましくは0.03cm以上である。
また、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくする観点から、T1は、好ましくは0.3cm未満、より好ましくは0.24cm以下、更に好ましくは0.2cm未満である。
前記突出高さT2は、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入し嵌合したときに、特定オス型嵌合部3を抜けにくくする観点から、好ましくは0.05cm以上、より好ましくは0.1cm以上、更に好ましくは0.15cm以上である。
また、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくする観点から、T2は、好ましくは0.3cm以下、より好ましくは0.25cm以下、更に好ましくは0.2cm以下である。
軸方向凸部6における特定オス型嵌合部3の最大外径D3は、縮径部33の最大外径D1と異なっていることが好ましい。具体的には、前記最大外径D3は、前記最大外径D1よりも小さいことが好ましい。前記最大外径D1及び前記最大外径D3の大小関係を上述のようにすることにより、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくすること、及び湯漏れを防ぐことを一層両立しやすくなる。
湯漏れを防ぐ効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、前記最大外径D1に対する前記最大外径D3の比D3/D1は、好ましくは0.9以上、より好ましくは0.93以上、更に好ましくは0.95以上である。
また、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくする効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、比D3/D1は、好ましくは1未満、より好ましくは0.999以下、更に好ましくは0.99以下である。
前記最大外径D3は、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入し嵌合したときに、特定オス型嵌合部3を抜けにくくする観点から、好ましくは2cm超、より好ましくは3cm超、更に好ましくは5cm超である。
また、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすくする観点から、D3は、好ましくは30.1cm未満、より好ましくは20.1cm未満、更に好ましくは15.1cm未満である。
メス型嵌合部の開口端が、特定オス型嵌合部3の縮径部33の外面と接触しやすくし、湯漏れを一層効果的に防止できるようにする観点から、特定オス型嵌合部3の円柱部32の外面に対する、縮径部33の外面の傾斜角度αは大きいことが好ましい。具体的には、前記傾斜角度αは、好ましくは1度以上、より好ましくは2度以上、更に好ましくは3度以上である。
また、縮径部33の軸方向Xの長さが長くなることを防ぎ、構造体1の製造コストを抑える観点からは、前記傾斜角度αは小さいことが好ましい。具体的には、前記傾斜角度αは、好ましくは10度以下、より好ましくは8度以下、更に好ましくは6度以下である。
構造体1の全長Wに対する、縮径部33軸方向Xの長さW2の割合は、簡便に嵌合できるとともに湯漏れを防ぐことができるという効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、好ましくは2%以上であり、より好ましくは3%以上、更に好ましくは4%以上である。
また、特定オス型嵌合部3の長さが過剰に長くなることを防ぎ、構造体1の製造に必要な材料の無駄を省く観点から、構造体1の全長Wに対する、縮径部33軸方向Xの長さW2の割合は、好ましくは20%以下であり、より好ましくは15%以下、更に好ましくは10%以下である。
構造体1の全長W、縮径部33軸方向Xの長さW2はそれぞれ投影機を用いて測定する。構造体1が、例えば図7(b)に示すように軸方向の全体が円弧状に湾曲しているエルボ形状である場合、軸方向Xの長さWx及び該軸方向Xに直交する方向Yの長さWyのうち長い方の長さを、構造体1の全長Wとする。
特定オス型嵌合部3及び主管路2のいずれも、単層構造であってもよいし、特定オス型嵌合部3及び主管路2のいずれか一方又は両方が、2層以上の多層構造を有していてもよい。
例えば、主管路2は、筒状の本体部11と、本体部11の内周面を被覆する被覆層12とを有していることが好ましい。そして、特定オス型嵌合部3は、本体部11により形成されていることが好ましい。この一例を図4に示す。
本体部11及び被覆層12としては、この種の鋳物製造用構造体に用いられている通常のものを制限なく用いることができる。
特定オス型嵌合部3が、本体部11及び被覆層12を有していてもよい。
主管路2が本体部11と被覆層12とを有していることにより、構造体1を、鋳鉄鋳物の製造のみならず、鋳鋼鋳物の製造に用いることができるようになる。一般に、鋳鋼鋳物の製造に用いられる溶融金属は、鋳鉄鋳物の製造に用いられる溶融金属に比して、溶融温度が高いので、鋳鋼鋳物を製造するときの方が、鋳鉄鋳物を製造するときに比して、溶融金属が流れることによる構造体1内面の損傷の程度が大きくなりやすく、また溶融金属を流したときのガス発生量も多くなりやすい。主管路2が本体部11と被覆層12とを有していることにより、注湯時における構造体1内面の損傷を抑えることができるとともに、発生したガスが構造体1内に侵入することを防ぐことができるようになるので、構造体1を鋳鋼鋳物の製造に用いた場合であっても、製造される鋳物に欠陥が生じることを防ぐことができる。
特定オス型嵌合部3は、縮径部33を1個のみ有していてもよいし、縮径部33を2個以上有していてもよい。具体的には、縮径部33を2個有していてもよいし(図5(a)参照)、縮径部33を3個有していてもよいし(図5(b)参照)、縮径部33を4個以上有していてもよい。
特定オス型嵌合部3が、縮径部33を2個以上有する場合も、特定オス型嵌合部3をメス型嵌合部に挿入しやすく、簡便に嵌合させることができる。また、特定オス型嵌合部3とメス型嵌合部との間に隙間が生じることを防ぐことができるので、湯漏れを防ぐこともできる。この一例を図6に示す。
特定オス型嵌合部3が縮径部33を2個以上有する場合、各縮径部33の間には円柱部32を有さず、各縮径部33が隣接していることが好ましい。
特定オス型嵌合部3が縮径部33を2個以上有している場合は、開口部31側から該開口部31とは反対側に向かって縮径部33の最大外径D1が順次大きくなることが好ましい。複数の縮径部33の最大外径の大小関係をこのようにすることによって、一層簡便に嵌合させることができるようになるとともに、湯漏れを一層防ぐことができるようになる。
図6に示す例では、開口部31に最も近い縮径部33’の最大外径D1’よりも、開口部31に2番目に近い該縮径部33’’の最大外径D1’’が大きくなっている。
構造体1の形状は、上述のチーズ形状に限られない。例えば、直管状であってもよいし、軸方向の全体が円弧状に湾曲しているエルボ形状でもよい。また、チーズ形状やエルボ形状であって、一方の端部に向かう主管路が他方の端部に向かう主管路より長くされたものでもよい。これらの一例を順に図7(a)~(d)に示す。
構造体1は、特定オス型嵌合部3を1個又は2個以上有していてもよい。特定オス型嵌合部3を2個以上有する構造体1では、具体的には、軸方向に隣接した円柱部と縮径部を有する1個の特定オス型嵌合部が、軸方向に2個以上並ぶ。即ち、ある一個の特定オス型嵌合部の縮径部における最大外径部の隣には、他の特定オス型嵌合部の円柱部が隣接している。
この場合であっても、各特定オス型嵌合部は円周方向凸部を有することが好ましい。該円周方向凸部は円柱部の長さの半分より、隣接する他の特定オス型嵌合部の縮径部の最大径部側に位置することが好ましい。
特定オス型嵌合部3が7個連続して配されている例を図7(a)に示す。
特定オス型嵌合部3を複数有することにより、構造体1の具体的な用途に応じ、構造体1を軸方向Xの任意の位置で切断し、構造体1の軸方向Xの長さを、所望の長さとすることができる。
次に、特定メス型嵌合部を有する実施形態について説明する。本実施形態の構造体1は、主管路2の端部に、特定メス型嵌合部4を有する。この一例を図8に示す。
構造体1は、主管路2の両端部のいずれか一方のみに特定メス型嵌合部4を有していてもよいし、主管路2の両端部それぞれに特定メス型嵌合部4を有していてもよい。
特定メス型嵌合部4は、オス型嵌合部と接続されるようになっている。図8には、通常オス型嵌合部15が示されている。
特定メス型嵌合部4は、円柱部42及び拡径部43を有する。
円柱部42は、軸方向Xに沿って内径が一定となっている。ここで、内径が一定とは、円柱部42を軸方向Xに沿って見たときに、該円柱部42の最大内径と最小内径との差が、0mm以上0.6mm以下であることを意味する。円柱部42は、内部が中空の筒状形状を有している。円柱部42の外径は、軸方向Xに沿って一定であってもよいし、開口部41側に向かって漸減又は漸増していてもよい。
拡径部43は、特定メス型嵌合部4の開口部41側に向かって内径が漸増している。拡径部43の内径は、連続的に漸増していてもよいし、段階的に漸増していてもよい。拡径部43は、内部が中空の筒状形状を有している。拡径部43の外径は、軸方向Xに沿って一定であってもよいし、開口部41側に向かって漸減又は漸増していてもよい。
円柱部42は、拡径部43よりも開口部41側に位置している。本実施形態では、特定メス型嵌合部4における開口部41側の端は、円柱部42における開口部41側の端と一致している。つまり、特定メス型嵌合部4の開口部41は、円柱部42の開口部により形成されている。
構造体1は、特定メス型嵌合部4を、他の鋳物製造用構造体のオス型嵌合部に挿入して嵌合させることにより、構造体どうしが連結された連結構造体10を形成することができる。この一例を図8に示す。
特定メス型嵌合部4において、円柱部42が拡径部43よりも開口部41側に位置している構造体は、特定メス型嵌合部4に容易に挿入し嵌合させることができる。具体的には、拡径部43よりも、相対的に開口部41側に位置する円柱部42の方が、内径が大きいので、オス型嵌合部を特定メス型嵌合部4に挿入しやすい。このように、本実施形態の構造体1によれば、オス型嵌合部を特定メス型嵌合部4に容易に挿入することができるので、簡便に嵌合させることができる。
また、特定メス型嵌合部4が拡径部43を有していることにより、特定メス型嵌合部4をオス型嵌合部に挿入し嵌合させたときに、オス型嵌合部の開口端が、特定メス型嵌合部4の拡径部43の内面と接触し、オス型嵌合部の開口部を拡径部43によって封止することができるようになっている。これにより、特定メス型嵌合部4とオス型嵌合部との間に隙間が生じることを防ぐことができるので、湯漏れを防ぐことができる。
本発明の構造体1は、円柱部42の内面に、円周方向Rに沿って延びる円周方向凸部5を有することが好ましい。この一例を図8に示す。
円柱部42の内面に円周方向凸部5を有することにより、通常オス型嵌合部15を、特定メス型嵌合部4に挿入したときに、オス型嵌合部が傾くことを防ぐことができるようになる。そして、オス型嵌合部と特定メス型嵌合部4との間に隙間が生じることを一層効果的に防ぐことができる。つまり、一層効果的に湯漏れを防ぐことができる。
この効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、円周方向凸部5は、開口部41寄りに位置していることが好ましい。具体的には、円周方向凸部は円柱部の長さの半分より開口部側に位置することが好ましい。言い換えれば、図8に示すように、円柱部42を軸方向Xに二等分する仮想線Lよりも開口部41側に位置することが好ましい。
円周方向凸部5は、円柱部42の全周に亘って連続していてもよいし、不連続であってもよい。また、円周方向凸部5を1つのみ有していてもよいし、2つ以上有していてもよい。
この円周方向凸部5の長さW1は、特定メス型嵌合部4にオス型嵌合部を挿入しやすくする観点から、軸方向Xにおいて、円柱部42の長さの三分の一以下であることが好ましい。
軸方向Xの長さに関し、円柱部42の長さは、円柱部42と拡径部43との合計長さに対して、特定メス型嵌合部4の傾斜を抑制し、湯漏れを防ぐ観点から、好ましくは10%以上、より好ましくは20%以上、更に好ましくは30%以上である。
また、特定メス型嵌合部4にオス型嵌合部を挿入しやすく、かつ抜けにくくする観点から、好ましくは90%以下、より好ましくは80%以下、更に好ましくは70%以下である。
特定メス型嵌合部4にオス型嵌合部を挿入したときに、オス型嵌合部が抜けにくくする観点から、円柱部42の長さは、好ましくは0.5cm以上、より好ましくは1cm以上である。円柱部42の長さは、拡径部43の長さよりも長くても短くても同一でもよい。
軸方向Xにおいて、円周方向凸部5の長さW1が、拡径部43の長さW3よりも短いことも好ましい。こうすることにより、オス型嵌合部を特定メス型嵌合部4に挿入しやすくすること、及び湯漏れを防ぐことを一層両立しやすくなる。
オス型嵌合部を特定メス型嵌合部4に挿入しやすくする効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、前記長さW1に対する前記長さW3の比W3/W1は、好ましくは2以上、より好ましくは5以上、更に好ましくは10以上である。
また、オス型嵌合部の傾斜を抑制し、湯漏れを防ぐ効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、比W3/W1は、好ましくは1000以下、より好ましくは800以下、更に好ましくは660以下である。
前記長さW1の好ましい範囲は、上述の特定オス型嵌合部を有する場合と同様である。
前記長さW3は、湯漏れを防ぐ効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、好ましくは0.5cm以上、より好ましくは1cm以上、更に好ましくは1.2cm以上である。
また、構造体1の製造時の余分な材料を省く観点から、W3は、好ましくは10cm以下、より好ましくは8cm以下、更に好ましくは6.6cm以下である。
オス型嵌合部の開口端が、特定メス型嵌合部4の拡径部43の内面と接触しやすくし、湯漏れを一層効果的に防止できるようにする観点から、特定メス型嵌合部4の円柱部42の内面に対する、拡径部43の内面の傾斜角度βは大きいことが好ましい。具体的には、前記傾斜角度βは、好ましくは1度以上、より好ましくは2度以上、更に好ましくは3度以上である。
また、拡径部43の軸方向Xの長さが長くなることを防ぎ、構造体1の製造コストを抑える観点からは、前記傾斜角度βは小さいことが好ましい。具体的には、前記傾斜角度βは、好ましくは10度以下、より好ましくは8度以下、更に好ましくは6度以下である。
構造体1の全長Wに対する、拡径部43軸方向Xの長さW3の割合は、簡便に嵌合できるとともに湯漏れを防ぐことができるという効果が一層顕著に奏されるようにする観点から、好ましくは2%以上であり、より好ましくは3%以上、更に好ましくは4%以上である。
また、特定メス型嵌合部4の長さが過剰に長くなることを防ぎ、構造体1の製造に必要な材料の無駄を省く観点から、構造体1の全長Wに対する、拡径部43軸方向Xの長さW3の割合は、好ましくは20%以下であり、より好ましくは15%以下、更に好ましくは10%以下である。
上述の特定オス型嵌合部を有する場合と同様に、特定メス型嵌合部4及び主管路2のいずれか一方又は両方が、2層以上の多層構造を有していてもよい。
例えば、主管路2は、筒状の本体部11と、本体部11の内周面を被覆する被覆層12とを有していることが好ましい。
本体部11及び被覆層12としては、この種の鋳物製造用構造体に用いられている通常のものを制限なく用いることができる。本体部11及び被覆層12の構成材料については、後述する。
主管路2が本体部11と被覆層12とを有していることにより、構造体1を、鋳鉄鋳物の製造のみならず、鋳鋼鋳物の製造に用いることができるようになる。
特定メス型嵌合部4は、本体部11のみから構成されていてもよいし、本体部11及び被覆層12から構成されていてもよい。
本発明の構造体1では、特定メス型嵌合部4は、拡径部43を1個のみ有していてもよいし、2個以上有していてもよい。
特定メス型嵌合部4を有する構造体1の形状は、上述の特定オス型嵌合部を有する場合と同様にすることができる。
構造体1は、特定メス型嵌合部4を2個以上有していてもよいが、注湯した溶融金属の湯流れの観点から1個のみを有することが好ましい。
次に、構造体1の構成材料について説明する。
本体部11は、典型的には、有機繊維、無機繊維、無機粒子(以下、第1無機粒子ともいう)、バインダー(以下、第1バインダーともいう)を含有する。斯かる本体部11は、典型的には、有機繊維、無機繊維、第1無機粒子、第1バインダー及び分散媒を含有するスラリー状組成物(以下、原料スラリーという)を調製し、抄造・脱水成形用の金型を用いて本体部11の中間成形体、例えば含水状態の本体部を抄造し、次に金型を用いて該中間成形体を加熱・乾燥することにより形成することができる。
有機繊維は、本体部11において鋳造に用いられる前の状態では無機繊維、無機粒子に絡み構造体1の形状を維持する効果を示し、鋳造時には溶融金属の熱によって、その一部若しくは全部が燃焼する。
有機繊維には、木材パルプの他、合成繊維、再生繊維(例えばレーヨン繊維)等が挙げられ、それらを単独で又は二種以上混合して含むことができる。
これらの中でも紙繊維を含むことが好ましい。その理由は、抄造により多様な形態に成形でき、脱水、乾燥された成形体の強度特性が優れ、紙繊維の入手性が容易且つ安定的で、経済的であるためである。
紙繊維には、木材パルプの他、コットンパルプ、リンターパルプ、竹や藁その他の非木材パルプを含むことができる。バージンパルプ若しくは古紙パルプ(回収品)を単独又は二種以上を混合して含むことができる。
入手の容易性、環境保護、製造費用の低減等の点から、新聞古紙などの古紙パルプを含むことが好ましい。
無機繊維は、主として本体部11において鋳造に用いられる前の状態では構造体1の強度を向上させ、鋳造時に溶融金属の熱によっても燃焼せずにその形状を維持する。特に、後述する有機バインダーが用いられた場合には、該無機繊維は溶融金属の熱による該有機繊維の燃焼並びに有機バインダーの熱分解に起因する熱収縮を抑えることができる。
無機繊維には、炭素繊維、ロックウール等の人造鉱物繊維、セラミック繊維、天然鉱物繊維が挙げられ、それらを単独で又は二種以上混合して含むことができる。
これらの中でも、前記の熱収縮を抑える点から金属が溶融するような高温でも高強度を有する炭素繊維を含むことが好ましい。
製造費用を抑える点からはロックウールを含むことが好ましい。
第1無機粒子としては、ムライト、黒鉛、雲母、シリカ、中空セラミックス、フライアッシュ等の耐火物の骨材粒子が挙げられる。第1無機粒子は、これらを単独又は二種以上を選択して含むことができる。
第1無機粒子の平均粒子径は、本体部11の通気性を良くする観点から、好ましくは10μm以上であり、より好ましくは15μm以上である。
また第1無機粒子の平均粒子径は、本体部11の成形性を向上させる観点から、好ましくは100μm以下である。
第1無機粒子の平均粒子径が上記の下限以上であれば、本体部11の通気性が良くなり、鋳造時の鋳型内のガス圧力が適度に減少する。また、本体部11の通気性が上がることで、本体部11の材料間の空隙が増加し、後述する塗液組成物の本体部11への浸透性が向上し、本体部11から被覆層12が剥離しにくくなる。
第1無機粒子が上記の上限以下であれば、本体部11の表面から無機粒子が脱落しにくくなるとともに、成形性が良くなる。
第1無機粒子の見掛け比重は、原料分散性の観点から、好ましくは0.5以上6以下であり、更に軽量化の観点から、より好ましくは、0.5以上5以下であり、更に好ましくは0.5以上4以下である。見掛け比重とは、中空粒子の内部の中空部分の体積を中空粒子の体積の一部であると仮定した場合の中空粒子の比重であり、内部の中空部分が存在しない中実粒子の場合は真比重と一致する。第1無機粒子の見掛け比重が前記範囲にあることで、分散媒に水を使用した場合の抄造工程における原料分散性が良好となる。また、成形して得られた本体部11の質量を軽量化できるため、取り扱い性が良くなる。なお、本体部11の組成は、第1無機粒子の見掛け比重と共に嵩比重を考慮して決めることができる。嵩比重とは、粒子を一定容積の容器の中に、一定状態で入れたときに、容器内に入る粒子の量を測定し、単位体積あたりの質量を求めたものである。
第1無機粒子は中空であっても良い。中空粒子を用いることで、第1無機粒子の見掛け比重を小さくすることができる。
構造体1では、第1バインダーとしては、有機バインダー及び/又は無機バインダーを含むことができる。鋳造後の除去性に優れる観点から有機バインダーを含むことが好ましい。有機バインダーとしては、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂等の熱硬化性樹脂が挙げられ、それらを単独で又は二種以上混合して含むことができる。これらの中でも、可燃性ガスの発生が少なく、燃焼抑制効果があり、熱分解(炭化)後における残炭率が高い等の点からフェノール樹脂を含むことが好ましい。
フェノール樹脂としては、ノボラックフェノール樹脂、レゾールタイプ等のフェノール樹脂、尿素、メラミン、エポキシ等で変性した変性フェノール樹脂等が挙げられ、それらを単独で又は二種以上混合して含むことができる。中でも、レゾールタイプのフェノール樹脂を含む事で、酸、アミン等の硬化剤を必要とせず、本体部11成形時の臭気や、本体部11を鋳型として用いた場合の鋳物欠陥を低減することができるので、好ましい。
ノボラックフェノール樹脂を含む場合には、硬化剤を要する。該硬化剤は水に溶け易いため、本体部11の脱水後にその表面に塗工されるのが好ましい。硬化剤には、ヘキサメチレンテトラミン等を用いることが好ましい。
無機バインダーとしてリン酸系バインダー、ケイ酸塩等の水ガラス、石膏、硫酸塩、シ
リカ系バインダー、シリコン系バインダーが挙げられ、それらを単独で又は二種以上混合して含むことができる。
第1バインダーは有機バインダーと無機バインダーと併用して含んでも良い。
原料スラリーに用いられる分散媒としては、水の他、エタノール、メタノール、ジクロロメタン、アセトン、キシレンなどの溶剤が挙げられる。これらを単独又は二種以上を混合して含むことができる。その中でも、取り扱い易さの点から、水を含むことが好ましい。
本体部11は、有機繊維、無機繊維、第1無機粒子及び第1バインダーの他に、紙力強化材を含有していてもよい。紙力強化材は、該中間成形体の形状維持に作用がある。
紙力強化材としては、ラテックス、アクリル系エマルジョン、ポリビニルアルコール、カルボキシメチルセルロース、ポリアクリルアミド樹脂、ポリアミドエピクロロヒドリン樹脂等が挙げられ、それらを単独で又は二種以上混合して含むことができる。
被覆層12は、典型的には、金属酸化物及び金属のケイ酸塩からなる群から選ばれる平均粒子径1μm以上100μm以下の耐火性無機粒子(以下、第2無機粒子ともいう)、バインダー(以下、第2バインダーともいう)並びに粘土鉱物を含有する塗液組成物を、本体部11の内周面23aに塗布することにより形成することができる。
耐火性無機粒子について、耐火性であるとは、融点1500℃以上、好ましくは1600℃以上、より好ましくは1700℃以上であることをいう。
第2無機粒子は、金属酸化物、及び金属のケイ酸塩からなる群から選ばれるものが挙げられる。具体的には、ムライト、ジルコン、ジルコニア、アルミナ、オリビン、スピネル、マグネシア、クロマイト等が挙げられ、それらを単独で又は二種以上混合して含むことができる。鋳物のガス欠陥を改善する観点から、ジルコンを含むことが好ましい。
鋳鉄(1.7~6.7%C)よりも炭素含有量の低い鋳鋼(0.03~1.7%C)では、炭素質以外の骨材粒子を含むことが好ましく、融点が高く、溶融金属との濡れ性が低いジルコンを含むことが、より好ましい。
本体部11の表面の封孔性、本体部11と被覆層12との密着性などの観点から、第2無機粒子の平均粒子径は1μm以上が好ましく、3μm以上がより好ましい。
また第2無機粒子の平均粒子径は、100μm以下が好ましく、70μm以下がより好ましく、40μm以下が更に好ましい。
構造体1においては、本体部11が含有する第1無機粒子の平均粒子径と、被覆層12が含有する第2無機粒子の平均粒子径との比が、本体部11の表面の封孔性の観点から、〔第1無機粒子の平均粒子径〕/〔第2無機粒子の平均粒子径〕で0.1以上が好ましく、0.5以上がより好ましく、0.8以上が更に好ましい。
また、本体部11が含有する第1無機粒子の平均粒子径と、被覆層12が含有する第2無機粒子の平均粒子径との比は、〔第1無機粒子の平均粒子径〕/〔第2無機粒子の平均粒子径〕で35以下が好ましく、30以下がより好ましく、20以下が更に好ましく、6以下が殊更好ましい。
構造体1においては、被覆層12中、第2無機粒子の割合が50質量%以上、更に60質量%以上、更に70質量%以上、より更に90質量%以上であり、100質量%未満であることが好ましい。
被覆層12は、熱間強度向上の観点と塗布時の粘度を付与する観点から、粘土鉱物を含有していることが好ましい。粘土鉱物を、被覆層12を得るための分散液(塗液組成物)に配合することで、分散液に適度な粘度を付与し、分散液中での原料の沈降防止、原料分散性が向上する。
粘土鉱物としては、層状ケイ酸塩鉱物、複鎖構造型鉱物などが挙げられ、それらを単独で又は二種以上混合して含むことができる。これらは天然、合成を問わない。
層状ケイ酸塩鉱物としては、スメクタイト属、カオリン属、イライト属に属する粘土鉱物、例えばベントナイト、スメクタイト、ヘクトライト、活性白土、木節粘土、ゼオライト等が挙げられる。
複鎖構造型鉱物としては、アタパルジャイト、セピオライト、パリゴルスカイト等が挙げられる。熱間強度向上の観点や塗布時の粘度を確保する観点から好ましくは、アタパルジャイト、セピオライト、ベントナイト、スメクタイトより選ばれる一種以上が挙げられる。より好ましくは、アタパルジャイト、セピオライト群より選ばれる一種以上が挙げられる。
粘土鉱物は、層状構造又は複鎖構造である点で、例えば、六方最密充填構造を主に含み、通常、層状構造又は複鎖構造をとらない耐火性無機粒子とは区別される。
粘土鉱物は、耐火性無機粒子100質量部に対して、0.5質量部以上含まれることが好ましく、1質量部以上含まれることがより好ましい。
粘土鉱物は、耐火性無機粒子100質量部に対して、30質量部以下含まれることが好ましく、20質量部以下含まれることがより好ましく、10質量部以下含まれること更に好ましい。
この比率において粘土鉱物が上記の下限以上であれば、分散液に適度な粘度を付与することができ、分散液中での原料沈降・浮遊を防止できる。
被覆層12は、熱間強度向上の観点から、更に第2バインダーを含有することが好ましい。被覆層12を形成する際に第2バインダーを用いることが、鋳物製造用構造体の常温強度及び耐熱性を向上させる観点から好ましい。
第2バインダーとしては、有機バインダーと無機バインダーを使用することができ、それらを単独で又は二種以上混合して含むことができる。
有機バインダーとしては、例えば、フェノール樹脂、エポキシ樹脂、フラン樹脂、水溶性アルキド樹脂、水溶性ブチラール樹脂、ポリビニルアルコール、水溶性アクリル樹脂、水溶性多糖類、酢酸ビニル樹脂又はその共重合体などが挙げられる。
無機バインダーとしては、硫酸塩、ケイ酸塩、リン酸塩、リチウムシリケート、ジルコニアゾル、コロイダルシリカ、アルミナゾルなど各種ゾルなどが挙げられる。好ましくは無機バインダーであり、無機バインダーの中でもより好ましくは、コロイダルシリカ及びリン酸アルミニウムからなる群より選ばれる一種以上、更に好ましくはコロイダルシリカが挙げられる。
前記第2バインダーは単独又は二種以上混合して用いても良く、有機バインダーと無機バインダーとを併用しても良い。
第2バインダーは、第2無機粒子100質量部に対して、有効分換算で、1質量部以上含まれることが好ましく、3質量部以上含まれることがより好ましい。
第2バインダーは、第2無機粒子100質量部に対して、有効分換算で、50質量部以下含まれることが好ましく、40質量部以下含まれることがより好ましく、7質量部以下含まれることが更に好ましい。
以上、本発明をその好ましい実施形態に基づき説明したが、本発明は上述した実施形態に制限されない。
例えば、構造体1は、主管路2の一端に、特定オス型嵌合部3を有し、該主管路2の他端に、通常メス型嵌合部14を有していてもよい。通常メス型嵌合部14は、軸方向Xに沿って内径が一定であることが好ましい。
また、構造体1は、主管路2の一端に、特定メス型嵌合部4を有し、該主管路2の他端に、通常オス型嵌合部15を有していてもよい。通常オス型嵌合部15は、軸方向Xに沿って外径が一定であることが好ましい。
上述した実施形態に関し、本発明は更に以下の付記を開示する。
<1>
メス型嵌合部と接続されるオス型嵌合部、又はオス型嵌合部と接続されるメス型嵌合部を、主管路の端部に有する鋳物製造用構造体であって、
オス型嵌合部に、軸方向に沿って外径が一定の円柱部及び該嵌合部の開口部側に向かって外径が漸減する縮径部を有するか、又は
メス型嵌合部に、軸方向に沿って内径が一定の円柱部及び該嵌合部の開口部側に向かって内径が漸増する拡径部を有しており、
前記円柱部は、前記縮径部又は前記拡径部よりも前記開口部側に位置する、鋳物製造用構造体。
<2>
メス型嵌合部と接続されるオス型嵌合部を、主管路の端部に有する鋳物製造用構造体であって、
オス型嵌合部に、軸方向に沿って外径が一定の円柱部及び該嵌合部の開口部側に向かって外径が漸減する縮径部を有しており、
前記円柱部は、前記縮径部よりも前記開口部側に位置する、鋳物製造用構造体。
<3>
前記オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、円周方向に沿って延び、軸方向における長さが前記円柱部の三分の一以下である、円周方向凸部を有する、前記<1>又は前記<2>に記載の鋳物製造用構造体。
<4>
前記オス型嵌合部が、前記軸方向に沿って外径が一定の前記円柱部及び前記縮径部を有しており、
前記オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、前記円周方向凸部を有しており、
前記円周方向凸部における前記オス型嵌合部の最大外径が、前記縮径部の最大外径よりも小さい、前記<1>~前記<3>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<5>
前記縮径部の最大外径D1に対する前記円周方向凸部における特定オス型嵌合部3の最大外径D2の比D2/D1は、0.7以上1未満、好ましくは0.75以上0.99以下、より好ましくは0.8以上0.99以下である、前記<4>に記載の鋳物製造用構造体。
<6>
前記縮径部の長さW2に対する前記円周方向凸部の長さW1の比W2/W1は、2以上1000以下、好ましくは5以上800以下、より好ましくは10以上660以下である、前記<3>~前記<6>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<7>
前記オス型嵌合部が、前記軸方向に沿って外径が一定の前記円柱部及び前記縮径部を有しており、
前記オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、前記軸方向に沿って延びる軸方向凸部を有し、
前記円周方向凸部の突出高さが、前記軸方向凸部の突出高さよりも低い、前記<1>~<6>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<8>
前記軸方向凸部の突出高さT2に対する前記円周方向凸部の突出高さT1の比T2/T1は、1.2以上30以下、好ましくは1.5以上25以下、より好ましくは2以上20以下である、前記<7>に記載の鋳物製造用構造体。
<9>
前記円柱部の外面に、前記軸方向に沿って延びる軸方向凸部を有する、前記<1>~前記<8>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<10>
前記オス型嵌合部が、前記軸方向に沿って外径が一定の前記円柱部及び前記縮径部を有しており、
前記オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、前記軸方向に沿って延びる軸方向凸部を有し、
前記軸方向凸部における前記オス型嵌合部の最大外径が、前記縮径部の最大外径よりも小さい、前記<1>~前記<9>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<11>
前記軸方向凸部における前記オス型嵌合部の最大外径D3に対する前記縮径部33の最大外径D1の比D3/D1は、0.9以上1未満、好ましくは0.93以上0.999以下、より好ましくは0.95以上0.99以下である、前記<10>に記載の鋳物製造用構造体。
<12>
前記鋳物製造用構造体の全長Wに対する、前記縮径部の前記軸方向の長さW2の割合は、2%以上20%以下であり、好ましくは3%以上15%以下、より好ましくは4%以上15%以下である、前記<1>~前記<11>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<13>
前記オス型嵌合部が、前記軸方向に沿って外径が一定の前記円柱部及び前記縮径部を有しており、
前記主管路が、筒状の本体部と、該本体部の内周面を被覆する被覆層とを有している、前記<1>~前記<12>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<14>
前記主管路の一端に、前記オス型嵌合部を有し、該主管路の他端に、軸方向に沿って内径が一定で、該オス型嵌合部の前記円柱部及び前記縮径部が挿入される第2メス型嵌合部を有する、前記<1>~前記<13>のいずれか一項に記載の鋳物製造用構造体。
<15>
前記オス型嵌合部が、前記縮径部を1個又は2個以上有する、前記<1>~前記<14>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<16>
前記オス型嵌合部が、前記縮径部を2個以上有し、各該縮径部の間には円柱部を有さず、各該細径部が隣接している前記<15>のに記載の鋳物製造用構造体。
<17>
前記オス型嵌合部が、前記縮径部を2個以上有し、開口部側から該開口部とは反対側に向かって該縮径部の最大外径が順次大きくなっている、前記<15>又は前記<16>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<18>
前記鋳物製造用構造体は、前記軸方向に沿って外径が一定の前記円柱部及び前記縮径部を有する前記オス型嵌合部を1個又は2個以上有する、前記<1>~前記<17>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<19>
前記鋳物製造用構造体は、前記軸方向に沿って外径が一定の前記円柱部及び前記縮径部を有する前記オス型嵌合部を2個以上有し、
前記オス型嵌合部が、軸方向に2個以上並ぶ、前記<1>~前記<18>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<20>
前記軸方向に隣接した前記円柱部と前記縮径部とを有する1個の前記オス型嵌合部が、軸方向に2個以上並ぶ、前記<19>に記載の鋳物製造用構造体。
<21>
一の前記オス型嵌合部の前記縮径部における最大外径部の隣に、他の前記オス型嵌合部の前記円柱部が隣接している、前記<19>又は前記<20>に記載の鋳物製造用構造体。
<22>
各前記オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、円周方向に沿って延びる円周方向凸部を有する、前記<19>~前記<21>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<23>
一の前記オス型嵌合部が有する前記円周方向凸部は、前記円柱部の長さの半分より、該一のオス型嵌合部に隣接する他の前記オス型嵌合部の前記縮径部の最大径部側に位置する、前記<22>に記載の鋳物製造用構造体。
<24>
オス型嵌合部と接続されるメス型嵌合部を、主管路の端部に有する鋳物製造用構造体であって、
メス型嵌合部に、軸方向に沿って内径が一定の円柱部及び該嵌合部の開口部側に向かって内径が漸増する拡径部を有しており、
前記円柱部は、前記拡径部よりも前記開口部側に位置する、鋳物製造用構造体。
<25>
前記メス型嵌合部の前記円柱部の内面に、円周方向に沿って延び、軸方向における長さが前記円柱部の三分の一以下である、円周方向凸部を有する、前記<1>又は前記<24>に記載の鋳物製造用構造体。
<26>
前記オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、円周方向に沿って延び、軸方向における長さが前記円柱部の三分の一以下である、円周方向凸部を有するか、又は
前記メス型嵌合部の前記円柱部の内面に、円周方向に沿って延び、軸方向における長さが前記円柱部の三分の一以下である、円周方向凸部を有しており、
前記円周方向凸部は、前記円柱部の長さの半分より前記開口部側に位置している、前記<1>~前記<25>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<27>
前記オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、円周方向に沿って延びる円周方向凸部を有するか、又は
前記メス型嵌合部の前記円柱部の内面に、円周方向に沿って延びる円周方向凸部を有しており、
前記軸方向において、前記円周方向凸部の長さが、前記縮径部又は前記拡径部の長さよりも短い、前記<1>~前記<26>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<28>
前記オス型嵌合部の前記円柱部の外面に対する、前記縮径部の外面の傾斜角度、又は
前記メス型嵌合部の前記円柱部の内面に対する、前記拡径部の内面の傾斜角度が1度以上10度以下である、前記<1>~前記<27>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<29>
前記傾斜角度は、1度以上10度以下、好ましくは2度以上8度以下、より好ましくは3度以上6度以下である、前記<28>に記載の鋳物製造用構造体。
<30>
前記鋳物製造用構造体の全長に対する、前記縮径部又は前記拡径部の前記軸方向の長さの割合が3%以上20%以下である、前記<1>~前記<29>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
<31>
下記(1)及び(2)のいずれか一方又は両方を満たす、前記<1>~前記<31>のいずれか1に記載の鋳物製造用構造体。
(1)前記オス型嵌合部が、前記軸方向に沿って外径が一定の前記円柱部及び前記縮径部を有しており、且つ該円柱部は、該円柱部を前記軸方向に沿って見たときに、該円柱部の最大外径と最小外径との差が、0mm以上0.6mm以下である。
(2)前記メス型嵌合部が、前記軸方向に沿って内径が一定の前記円柱部及び前記拡径部を有しており、且つ該円柱部は、該円柱部を前記軸方向に沿って見たときに、該円柱部の最大内径と最小内径との差が、0mm以上0.6mm以下である。
<32>
鋳物製造用構造体どうしが連結された連結構造体であって、
連結された前記鋳物製造用構造体の一方が、前記<1>~前記<31>のいずれか1に記載された鋳物製造用構造体であり、
前記一方の鋳物製造用構造体は、前記オス型嵌合部に、前記軸方向に沿って外径が一定の前記円柱部及び前記縮径部を有し、該オス型嵌合部が、他方の鋳物製造用構造体の主管路の端部に位置するメス型嵌合部に接続されているか、又は
前記一方の鋳物製造用構造体は、前記メス型嵌合部に、前記軸方向に沿って内径が一定の前記円柱部及び前記拡径部を有し、該メス型嵌合部が、他方の鋳物製造用構造体の主管路の端部に位置するオス型嵌合部に接続されている、連結構造体。
1 鋳物製造用構造体
2 主管路
3 特定オス型嵌合部
31 開口部
32 円柱部
33 縮径部
4 特定メス型嵌合部
41 開口部
42 円柱部
43 拡径部
5 円周方向凸部
6 軸方向凸部
R 円周方向
X 軸方向

Claims (12)

  1. メス型嵌合部と接続されるオス型嵌合部を、主管路の端部に有する鋳物製造用構造体であって、
    前記オス型嵌合部、軸方向に沿って外径が一定の円柱部及び該嵌合部の開口部側に向かって外径が漸減する縮径部を有する特定オス型嵌合部であり、
    前記円柱部は、前記縮径部よりも前記開口部側に位置する、鋳物製造用構造体。
  2. 特定オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、円周方向に沿って延び、軸方向における長さが前記円柱部の三分の一以下である、円周方向凸部を有しており、
    前記円周方向凸部における前記特定オス型嵌合部の最大外径が、前記縮径部の最大外径よりも小さい、請求項1に記載の鋳物製造用構造体。
  3. 特定オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、前記軸方向に沿って延びる軸方向凸部、及び円周方向に沿って延び、軸方向における長さが前記円柱部の三分の一以下である、円周方向凸部を有し、
    前記円周方向凸部の突出高さが、前記軸方向凸部の突出高さよりも低い、請求項に記載の鋳物製造用構造体。
  4. 特定オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、前記軸方向に沿って延びる軸方向凸部を有し、
    前記軸方向凸部における前記特定オス型嵌合部の最大外径が、前記縮径部の最大外径よりも小さい、請求項1に記載の鋳物製造用構造体。
  5. 記主管路が、筒状の本体部と、該本体部の内周面を被覆する被覆層とを有している、請求項1に記載の鋳物製造用構造体。
  6. 前記主管路の一端に、前記特定オス型嵌合部を有し、該主管路の他端に、軸方向に沿って内径が一定で、該特定オス型嵌合部の前記円柱部及び前記縮径部が挿入される第2メス型嵌合部を有する、請求項1に記載の鋳物製造用構造体。
  7. メス型嵌合部と接続されるオス型嵌合部であって、軸方向に沿って外径が一定の円柱部及び該オス型嵌合部の開口部側に向かって外径が漸減する縮径部を有する特定オス型嵌合部、又は
    オス型嵌合部と接続されるメス型嵌合部であって、軸方向に沿って内径が一定の円柱部及び該メス型嵌合部の開口部側に向かって内径が漸増する拡径部を有する特定メス型嵌合部を、
    主管路の端部に有し、
    前記円柱部は、前記縮径部又は前記拡径部よりも前記開口部側に位置しており、
    前記特定オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、円周方向に沿って延び、軸方向における長さが前記円柱部の三分の一以下である、円周方向凸部を有するか、又は
    前記特定メス型嵌合部の前記円柱部の内面に、円周方向に沿って延び、軸方向における長さが前記円柱部の三分の一以下である、円周方向凸部を有する、鋳物製造用構造体。
  8. 前記特定オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、円周方向に沿って延び、軸方向における長さが前記円柱部の三分の一以下である、円周方向凸部を有しており、
    前記特定オス型嵌合部において、前記円周方向凸部は、前記円柱部の長さの半分より前記開口部側に位置している、請求項又はに記載の鋳物製造用構造体。
  9. 前記特定オス型嵌合部の前記円柱部の外面に、円周方向に沿って延び、軸方向における長さが前記円柱部の三分の一以下である、円周方向凸部を有しており、
    前記軸方向において、前記円周方向凸部の長さが、前記縮径部の長さよりも短い、請求項又はに記載の鋳物製造用構造体。
  10. 前記特定オス型嵌合部の前記円柱部の外面に対する、前記縮径部の外面の傾斜角度が1度以上10度以下である、請求項1又はに記載の鋳物製造用構造体。
  11. 前記鋳物製造用構造体の全長に対する、前記縮径部の前記軸方向の長さの割合が3%以上20%以下である、請求項1又はに記載の鋳物製造用構造体。
  12. 鋳物製造用構造体どうしが連結された連結構造体であって、
    連結された前記鋳物製造用構造体の一方が、請求項1又はに記載された鋳物製造用構造体であり、
    前記一方の鋳物製造用構造体は、前記特定オス型嵌合部を有し、該特定オス型嵌合部が、他方の鋳物製造用構造体の主管路の端部に位置するメス型嵌合部に接続されている、連結構造体。
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