本発明を適用した低圧鋳造装置の第1~4実� ��例について図1~図7に基づき詳細に説明する� ��第1実施例として、検知手段としてレベルセ ンサー9を備える低圧鋳造装置100について説� �する。図1に示すように、低圧鋳造装置100は� ��溶湯を保持する溶湯保持室1と、この溶湯保 持室1に連通可能にして配設され不活性ガス� �よって溶湯を加圧する加圧室2と、前記溶湯� ��持室1と前記加圧室2とを補助室3を介して連� ��させる連通孔4を開閉する開閉弁5と、前記� �圧室2の上端開口部を気密状に閉鎖する蓋部� ��6と、鋳型7の注湯口から垂設されこの蓋部� �6を上下に貫通して前記加圧室2内に入り込む ストーク8と、前記蓋部材6にこれを上下に貫� ��して垂設され、前記加圧室2内における溶湯 の上面レベルを検知するレベルセンサー9と� �前記蓋部材6に設けられた不活性ガス供給孔1 0に接続されて前記加圧室2の上部に不活性ガ� ��を供給する不活性ガス供給手段30と、で構� �してある。

 低圧鋳造装置100では、連通孔4の一部を弁 座として用い、開閉弁5の弁体で連通孔を4を� ��閉する構造としているが、弁座と弁体とを� ��する開閉弁を連通孔4に配設して連通孔4を� �閉してもよい。

 そして、前記不活性ガス供給手段30にお� �ては、不活性ガスを貯蔵したタンク32が開閉 弁34および導管36を介して前記不活性ガス供� �孔10に接続してある。また、前記加圧室2の� �部には、溶湯の上方の空間の圧力を大気圧� �ほぼ同じにするために不活性ガスを排出さ� �る排ガス孔40が設けてあり、この排ガス孔40� ��は電磁開閉弁42が取り付けてある。また、� �記溶湯保持室1の上端開口部を閉鎖する蓋部� ��11には、溶湯保持室1内の溶湯の上限レベル� ��よび下限レベルをそれぞれ検知するレベル� ��ンサー12・13が、また、前記蓋部材6には前� �加圧室2内の溶湯の上限レベルおよび中限レ� ��ルをそれぞれ検知するレベルセンサー14・15 がそれぞれ取り付けてある。なお、中限レベ ルを検知するレベルセンサー15は、前記スト� ��ク8の下端から数mmないし数十mm高い溶湯の� �面レベルを検知するようになっている。

 このように構成した低圧鋳造装置100では� ��不活性ガス供給手段30により不活性ガス供� �孔10から加圧室2における溶湯の上方に不活� �ガスが供給されるとともに、排ガス孔40から 不活性ガスが逃がされて加圧室2内の溶湯の� �方の空間が過剰圧力になるのを防止されな� �ら、まず、開閉弁5が作動されて連通孔4が開 かれ、溶湯保持室1内の溶湯が加圧室2内に供� ��される。レベルセンサー14が加圧室2内の溶� ��の上限レベルを検知した時、開閉弁5が作動 されて連通孔4が閉じられる。次いで、より� �力の高い不活性ガスが不活性ガス供給孔10か ら供給されて加圧室2内の溶湯が加圧され、� �圧室2の溶湯がストーク8を介して鋳型7の製� �キャビティ内に充填される(図2-A参照)。鋳型 7の製品キャビティ内の溶湯が凝固したのち� �開閉弁5が作動されて連通孔4が開かれ、加圧 室2内の溶湯が溶湯保持室1内に戻される(図2-B 参照)。

 なお、加圧室2内の不活性ガスの圧力は、 他の周知の方法で制御することができる。例 えば、排ガス孔40に接続する電磁開閉弁42に� �ントロール弁を用いて不活性ガスを逃がす� �力を変えて制御してもよいし、不活性ガス� �給手段30の開閉弁34にコントロール弁を用い� ��供給される不活性ガスの圧力を変えて制御� ��てもよい。

 そして、レベルセンサー15が加圧室2内の� ��湯の高さを検知した時に、不活性ガス供給� ��10から供給される不活性ガスの圧力が低く� �るように制御される。よって、さらに溶湯� �上面が下がり溶湯の上方の空間とストーク8� ��とが連通したときに、不活性ガスは溶湯を� ��トーク8内に巻き込むことなく、静かにスト ーク8内に流入する。レベルセンサー9が加圧� ��2内の溶湯の上方に形成される空間とストー ク8内とが連通可能となる溶湯の上面(液面)レ ベルを検知した後に、開閉弁5が作動されて� �通孔4が閉じられる(図2-C参照)。なお、「連� �する」とは、溶湯に封止されることなく、� �体(不活性ガス)の流路が形成される状態をい う。

 次いで、排ガス孔40からの不活性ガスの� �出により加圧室2における溶湯の上方の空間� ��圧力が大気圧とほぼ同じになったのち、溶� ��が凝固してなる鋳物が鋳型7から取り出され る。

 低圧鋳造装置100では、レベルセンサー9に て溶湯の上方の空間とストーク8内とが連通� �たことを確認する。よって、ストーク8内に� ��活性ガスが流入したことを確めた後に、開� ��弁5にて連通孔4を閉じ、加圧室2内の溶湯を� ��湯保持室1に戻すことを止めることができる 。すなわち、加圧室2内の溶湯の上方空間と� �トーク8とを連通させて加圧室2内の不活性ガ スをストーク8内に確実に流入させることが� �能になる。よって、ストーク8内の溶湯の表� ��が空気に晒されることがなく、ストーク8内 の溶湯に酸化膜が生成されるのを適確に防止 することができる。また、溶湯を過剰に溶湯 保持室1に戻すことを防止でき、鋳造のサイ� �ルタイムを短くし生産性や効率を高めるこ� �ができる。さらに、溶湯保持室1あるいは加� ��室2とストーク8とが相対的に変位すること� �ないので、密封性が確保できる。

 なお、本低圧鋳造装置100では、鋳型7の上 鋳型を下鋳型から分離したのち、製品キャビ ティ内から溶湯が凝固して成る鋳物を取り出 し、続いて、鋳型7の上鋳型を下鋳型に重ね� �製品キャビティを画成することにより、こ� �製品キャビティ内に、加圧室内2の不活性ガ� ��をストーク8を介して流入させ充満させるこ ともできる。

 またなお、図3-Aおよび図3-Bに示すように� ��前記ストーク8の下端部を、斜めに開口ある いは断続的に開口した形状にしてもよい。こ のような形状とすると、溶湯保持室1から供� �された加圧室2内の溶湯にストーク8の下端を 浸漬させた状態で、その下端開口の一部が加 圧室2の溶湯面よりも上側に開口する。よっ� �、不活性ガスによる加圧によって溶湯をよ� �円滑にストーク8内に流入させることができ� ��。

 またなお、上述の実施例では、加圧室2内の 溶湯をストーク8を介して鋳型7の製品キャビ� ��ィ内に充填するようにしているが、これに� ��定されるものではなく、例えば、図4に示す 第2実施例としての低圧鋳造装置101のように� �加圧室22内の溶湯を鋳型7の注湯口に誘導す� �誘導孔21を加圧室22に接続させた構造にして� ��よい。この場合、上述のレベルセンサー9と おなじ機能を有するレベルセンサー29は、前� ��加圧室22内における溶湯の上方に形成され� �空間と誘導孔21内とが連通可能となる前記加 圧室22内の溶湯の上面レベルを検知するよう� ��なっている。
さらになお、溶湯の上面を検知するものとし て、上述の実施例では接触式のレベルセンサ ーを使用しているが、これに限定されるもの ではなく、例えば、超音波式などの非接触式 のものでもよい。

 なお、不活性ガス供給手段30として、タ� �ク32、開閉弁34および導管36の構成を例示し� �が、不活性ガス供給手段30はこれに限られず 、空気中の窒素を分離してコンプレッサで加 圧する装置など、周知の構成でよい。

 次に、図5を参照して、第3実施例として� �低圧鋳造装置110について説明する。図5に示� ��ように、低圧鋳造装置110は、図1に示す低圧 鋳造装置100のレベルセンサー9に代わり、前� �蓋部材6に支持され、前記加圧室2内の圧力の 所定値を検知する圧力センサー19を備える。

 そして、加圧室2内のレベルセンサーとし ては、加圧室2内の溶湯の上限レベルを検知� �るレベルセンサー14が取り付けてある。また 、低圧鋳造装置100において説明した、加圧室 2内の不活性ガスの圧力を制御するコントロ� �ル弁としての電磁開閉弁42または開閉弁34等� ��圧力制御手段として作用する。この圧力制� ��手段は圧力センサー19からの圧力値に基づ� �、あるいは、他の圧力センサーからの圧力� �に基づき、加圧室2内の圧力を制御する。典� ��的には、圧力値信号を受信し、圧力制御手� ��を作動する制御装置(不図示)を備える。

 このように構成した低圧鋳造装置110では� ��不活性ガス供給手段30により不活性ガス供� �孔10から加圧室2における溶湯の上方に不活� �ガスが供給されるとともに、排ガス孔40から 不活性ガスが逃がされて加圧室2内の溶湯の� �方の空間が過剰圧力になるのを防止されな� �ら、まず、開閉弁5が作動されて連通孔4が開 かれ、溶湯保持室1内の溶湯が加圧室2内に供� ��される。レベルセンサー14が加圧室2内の溶� ��の上限レベルを検知した時、開閉弁5が作動 されて連通孔4が閉じられる。次いで、より� �力の高い不活性ガスが不活性ガス供給孔10か ら供給されて加圧室2内の溶湯が加圧され、� �圧室2の溶湯がストーク8を介して鋳型7の製� �キャビティ内に充填される(図6-A参照)。鋳型 7の製品キャビティ内の溶湯が凝固したのち� �閉弁5が作動されて連通孔4が開かれ、かつ不 活性ガス供給手段30からの不活性ガスの圧力� ��制御されて加圧室2内の溶湯が溶湯保持室1� �に戻される(図6-B参照)。加圧室2内の溶湯レ� �ルが下降し、溶湯の上方に形成される空間� �ストーク8とが連通したのを圧力センサー19� �検知し、更に所定量溶湯レベルを降下させ� �のち、開閉弁5が作動されて連通孔4が閉じら れる(図6-C参照)。すなわち、圧力センサー19� �、加圧室2内の溶湯を溶湯保持室1に戻して加 圧室2内の溶湯レベルを下降させる時に、加� �室2内における溶湯の上方に形成される空間� ��ストーク8内とが連通するときの圧力を圧力 の所定値として検知する。なお、圧力センサ ー19は、他の圧力を検知してもよく、例えば� ��溶湯の上方に形成される空間とストーク8内 とが連通する少し前の圧力を検知し、検知後 に不活性ガス供給孔10から供給される不活性� ��スの圧力が低くなるように制御してもよい� ��すると、さらに溶湯の上面が下がり溶湯の� ��方の空間とストーク8内とが連通したときに 、不活性ガスは溶湯をストーク8内に巻き込� �ことなく、静かにストーク8内に流入する。

 溶湯レベルが溶湯の上方に形成される空� ��とストーク8とが連通したレベルから低下す る過程で、加圧室2内の不活性ガスはストー� �8内に流入する。次いで、排ガス孔からの不� ��性ガスの排出により加圧室2における溶湯の 上方の空間の圧力が大気圧とほぼ同じになっ たのち、溶湯が凝固してなる鋳物が鋳型7か� �取り出される。

 なお、低圧鋳造装置110でも、鋳型7の上鋳 型を下鋳型から分離したのち、製品キャビテ ィ内から溶湯が凝固して成る鋳物を取り出し 、続いて、鋳型7の上鋳型を下鋳型に重ねて� �品キャビティを画成することにより、この� �品キャビティ内に、加圧室内2の不活性ガス� ��ストーク8を介して流入させ充満させること もできる。

 またなお、上述の実施例では、加圧室2内の 溶湯をストーク8を介して鋳型7の製品キャビ� ��ィ内に充填するようにしているが、これに� ��定されるものではなく、例えば、図7の第4� �施例としての低圧鋳造装置111に示すように� �加圧室22内の溶湯を鋳型7の注湯口に誘導す� �誘導孔21を加圧室22に接続させた構造にして� ��よい。この場合、上述の圧力センサー19と� �なじ機能を有する圧力センサー39は、前記加 圧室22内における溶湯の上方に形成される空� ��と誘導孔21内とが連通可能となる前記加圧� �22内の圧力の所定値を検知するようになって いる。
 またなお、圧力センサー19、39は、加圧室2� �を加圧して鋳型7の製品キャビティ内に溶湯� ��充填する時に加圧室2内の圧力を制御するた めに設けられる圧力センサーと兼用してもよ い。

 なお、これまでの実施例では、検知手段� ��して、レベルセンサー9、29および圧力セン� ��ー19、39を用いたが、検知手段は、加圧室に おける溶湯の上方に形成される空間とストー ク内または誘導孔内とが連通していることを 検知する周知の手段でよく、例えば、加圧室 2、22内の重量によって検知しても、離間した 2点間の電気抵抗によりその間が連通してい� �か否かを検知してもよい。