Apparatus and method for molding the mold

関連出願の相互参照

この出願は、日本国特許庁へ出願された特許願第２００９−２７８２５２号（出願日２００９年１２月８日）、特許願第２０１０−１０３８０６号（出願日２０１０年 ４月２８日）、及び特許願第２０１０−１３５８２１号（出願日２０１０年 ６月１５日）の利益を主張しており、当該出願の開示事項の全体が参照により本明細書に組み込まれているものとする。

本発明は、鋳型を造型するための装置及び方法に関する。 より詳しくは、油圧ポンプを用いる代わりに、空気圧を高圧の油圧に変換する増圧シリンダを用いて、鋳型造型空間を画成して鋳型砂を圧縮することにより、上鋳型と下鋳型とを同時に造型する鋳型造型装置及び鋳型造型方法に関する。

従来、下盛枠と下スクイズボードによって下造型空間を画成した後、ブロータンクから上下造型空間に同時に鋳型砂を導入し、下スクイズボードを上昇させて上鋳型と下鋳型とを同時に造型した後、上鋳型と下鋳型とを共にパターンプレートから抜枠してから、上鋳枠から上鋳型を抜枠すると共に下盛枠から下鋳型を抜枠して造型する方法及び装置は公知である（特許文献１参照）。

この造型方法及び装置は、例えば、油圧駆動と空気圧駆動との両方を用いた造型装置で実現されるが、次のような問題点がある。 まず、油圧駆動では油圧ユニットが必要であり、油圧ポンプ、油圧バルブなどのイニシャルコストが高くなる。 また、空気圧駆動では枠セット、スクイズ時に必要な出力を確保するには大きなシリンダが必要となる。

一方、本願の出願人は、鋳型造型機において、空気圧機器と油圧機器を組み合わせた駆動機構によって、スクイズのシリンダにエアオンオイル駆動を用い、枠をセットする時とスクイズ時との圧力を切り換えて作動することを試みている（特許文献２）。 ここで、エアオンオイル駆動とは、低圧の空気圧を油圧に変換して使用する空気圧・油圧の複合機能による駆動方式をいう。

しかしながら、特許文献２に記載の駆動機構では、上鋳型と下鋳型とを同時に造型することは想定していない。 したがって、上下鋳型の同時造型のためには、どのようなタイミングで各シリンダのエアオンオイル駆動の圧力を切り換えれば鋳型造型機が適正な作動をするかについては未知数である。 当然ながら、特許文献２には、抜型工程、鋳型合わせ工程については何らの記載もない。

ところが、抜型工程や鋳型合わせ工程においても、適正な速度、圧力制御が重要である。 例えば、抜型工程においては上鋳型と上模型、下鋳型と下模型の抜型を静かにゆっくり行う必要がある。 速度制御が適切に行われない場合には鋳型の品質の低下を招く。 空圧駆動の２速制御ではその調整が困難であり、１速制御としてゆっくり動作させた場合には多大な動作時間を要する。 反対に高速の抜型を行った場合には鋳型の製品部分は抜型不良(砂型崩れ)を起こし良質な鋳型とならない。

また鋳型合わせ工程においても、造型した上鋳型と下鋳型を密着させるため、鋳型を合わせる圧力が高い場合や速度が速い場合には衝撃により鋳型がつぶれ若しくは崩れることにより不良が発生する可能性がある。

本発明の目的は、エアオンオイル駆動を最適に発揮させ、空気圧と増圧シリンダを用いて空気圧を増圧して、高油圧に変換させ造型の各工程を動作させて上鋳型と下鋳型とを同時に造型する鋳型造型装置及び方法を提供することにある。 即ち、本発明の目的は、枠セットスクイズシリンダが、枠セット、スクイズ、抜型、鋳型合わせ工程の担う重要な役割を果たしていることに鑑み、油圧ユニットを用いないで、空気圧と増圧シリンダを用いて空気圧を増圧して高圧の油圧に変換させ、最適のタイミングで各工程を動作させて上鋳型と下鋳型とを同時に造型する鋳型造型装置及び方法を提供することにある。

本発明に係る鋳型造型装置は、鋳型が造型される位置に搬出入移動可能に設けられた下鋳枠と、
該下鋳枠の上面に装着され、両面にパターンを有するマッチプレートと、
前記下鋳枠の下端に連結可能で、かつ、側壁面に鋳型砂導入孔を有する昇降可能な下盛枠と、
前記下鋳枠、前記マッチプレート及び前記下盛枠と共に下造型空間を形成可能とするように昇降可能な下スクイズボードと、
前記マッチプレートの対向上方に固設された上スクイズボードと、
前記マッチプレート及び前記上スクイズボードとともに上造型空間を形成可能とする上鋳枠と、
前記下スクイズボードを昇降させる枠セットスクイズシリンダと、
空気配管と油圧配管とを含み、前記枠セットスクイズシリンダをエアオンオイル方式で駆動する駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記下鋳枠、前記マッチプレート、前記下盛枠、及び前記下スクイズボードによって下造型空間を画成すると共に、前記マッチプレート、前記上スクイズボード及び前記上鋳枠とによって上造型空間を画成する際に、前記枠セットスクイズシリンダを低圧で作動させるようにし、前記下スクイズボードを上昇させて鋳型砂を圧縮して上鋳型と下鋳型とを同時に造型する際に、前記枠セットスクイズシリンダを増圧シリンダにより高圧で作動させて鋳型砂を圧縮するように制御する。

本発明に係る鋳型造型方法は、鋳型が造型される造型位置に搬出入移動可能に設けられた下鋳枠と、該下鋳枠の上面に装着され、両面にパターンを有するマッチプレートと、前記下鋳枠の下端に連結可能で、かつ、側壁面に鋳型砂導入孔を有する昇降可能な下盛枠と、昇降可能な下スクイズボードとによって下造型空間を画成すると共に、前記マッチプレートの対向上方に固設された上スクイズボードと、上鋳枠とによって上造型空間を画成する上下造型空間画成工程と、
前記下造型空間と前記上造型空間に対して同時に鋳型砂を導入する鋳型砂導入工程と、
前記下スクイズボードを上昇させて鋳型砂を圧縮して上鋳型と下鋳型とを同時に造型する造型工程と、
該上鋳型を前記マッチプレートの上面側の前記パターンから抜型すると共に、前記下鋳型を前記マッチプレートの下面側の前記パターンから抜型する抜型工程と、
前記上鋳枠から前記上鋳型を抜枠すると共に、前記下盛枠から前記下鋳型を抜枠する抜枠工程と、を含み同時に上鋳型及び下鋳型を造型する鋳型造型方法において、
前記上下造型空間画成工程において、前記下造型空間が、駆動機構によりエアオンオイル方式で駆動される枠セットスクイズシリンダを作動させることによって画成されると共に、前記上造型空間が、前記枠セットスクイズシリンダを低圧で作動させることにより画成され、
前記造型工程において、鋳型砂の前記圧縮が、前記枠セットスクイズシリンダを、増圧シリンダにより高圧で作動させることによりなされる。

本発明の鋳型造型装置及びその方法によれば、下造型空間を画成すると共に鋳型砂を圧縮する際に下スクイズボード等を昇降させる枠セットスクイズシリンダをエアオンオイル方式で駆動する駆動機構を設け、この駆動機構を適切に制御することができる。 本発明によれば、空気圧を供給するのみで高出力を発生させて上下鋳型を同時に造型でき、さらに、最適のタイミングでスクイズ工程を動作させることができると共に、このエアオンオイル方式の駆動を制御して工程に合わせた適切な下スクイズボード等の作動を可能とする。 よって、本発明は、構成の簡素化、コンパクト化を実現し、メンテナンスを容易にできると共に、抜型不良等のない高品質の鋳型を造型することができる。 また、本発明は、特に、空気圧と増圧シリンダを用いて空気圧を増圧して高圧の油圧に変換させるので専用の油圧ユニットを必要としないのみならず、高出力が必要な時のみ増圧させるため増圧装置も小さくでき、従来では実現できない程度の装置の小型化を実現する。 さらに、本発明は、油圧ユニットを設けないことによりシーケンサ等の制御手段自体の構成も大幅に簡素化でき、具体的には、油圧ポンプ等を駆動するサーキットブレーカやマグネットスイッチ等の回路が不要にでき、低コスト化を実現すると共に装置の小型化を実現する。
明細書の一部に含まれ、それを構成する添付図面は、本発明の好ましい実施形態を概略的に示し、上述の一般的説明および以下の好ましい実施形態の詳細な説明と共に、本発明の要旨を説明するのに役立つ。

本発明の第１の実施形態の鋳型造型装置の一例を示す正面図である。

図１の装置の側面図である。

図１の装置の平面図である。

図１の装置の下スクイズボード周辺の概略拡大図である。

図１の装置の上枠シリンダ周辺の概略拡大図である。

図１の装置の電気系統及び空油圧系統を示すブロック図である。

図１の装置の枠セットスクイズシリンダ駆動機構の空油圧回路図である。

図８（Ａ）は図１の鋳型造型装置を用いた本発明の鋳型造型方法を示す工程図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）の各工程における複数のシリンダの動作を示す工程図である。

図１の鋳型造型装置の動作説明図であって、図８（Ａ）の本発明の鋳型造型方法におけるパターンシャトルイン工程終了状態を示す図である。

図１の装置の動作説明図であって、図８（Ａ）の鋳型造型方法における砂入れ工程終了状態を示す図である。

図１の装置の動作説明図であって、図８（Ａ）の方法におけるスクイズ工程終了状態を示す図である。

図１の装置の動作説明図であって、図８（Ａ）の方法における抜型（ドロー）工程終了状態を示す図である。

図１の装置の動作説明図であって、図８（Ａ）の方法におけるパターンシャトルアウト工程終了状態を示す図である。

図１の装置の動作説明図であって、図８（Ａ）の方法における鋳型合わせ工程終了状態を示す図である。

図１の装置の動作説明図であって、図８（Ａ）の方法の抜枠工程において上鋳枠から上鋳型の抜き出す状態を示す図である。

図１の装置の動作説明図であって、図８（Ａ）の方法における抜枠工程終了状態を示す図である。

本発明の第２の実施形態の鋳型造型装置の駆動機構の一例を概略的に示す配管系統図である。

本発明の第３の実施形態の鋳型造型装置を示す側面図であって、その配管系統を部分的に示す側面図である。

以下、本発明を適用した鋳型造型装置及び鋳型造型方法について、図面を参照して説明する。 まず、第１の実施形態として、図１〜図１６を用いて本発明を適用した鋳型造型装置１００について説明する。

１． 第１実施の形態 本実施形態の鋳型造型装置１００は、鋳型が造型される位置に搬出入移動可能に設けられた下鋳枠と、該下鋳枠の上面に装着され、両面にパターンを有するマッチプレートと、前記下鋳枠の下端に連結可能で、かつ、側壁面に鋳型砂導入孔を有する昇降可能な下盛枠と、前記下鋳枠、前記マッチプレート及び前記下盛枠とともに下造型空間を形成可能とされ、且つ昇降可能な下スクイズボードと、前記マッチプレートの対向上方に固設された上スクイズボードと、前記マッチプレート及び前記上スクイズボードとともに上造型空間を形成可能とされる上鋳枠と、前記下スクイズボードを昇降させる枠セットスクイズシリンダと、空気配管及び油圧配管を含み、前記枠セットスクイズシリンダをエアオンオイル方式で駆動する駆動機構と、前記駆動機構を制御する制御器とを備える。
本実施形態の鋳型造型装置１００において、前記制御器は、前記下鋳枠、前記マッチプレート、前記下盛枠、及び前記下スクイズボードによって下造型空間を画成すると共に、前記マッチプレート、前記上スクイズボード及び前記上鋳枠とによって上造型空間を画成する制御をなす。 その制御は、前記枠セットスクイズシリンダを低圧で作動させ、前記下スクイズボードを上昇させて鋳型砂を圧縮して上鋳型と下鋳型とを同時に造型する際に、前記枠セットスクイズシリンダを増圧シリンダにより高圧で作動させて鋳型砂を圧縮するようになされる。

この鋳型造型装置１００を用いた本発明の鋳型造型方法は、上鋳型及び下鋳型を同時に造型する所謂同時鋳型造型方法に関する。 より詳しくは、鋳型が造型される造型位置に搬出入移動可能に設けられた下鋳枠と、該下鋳枠の上面に装着され、両面にパターンを有するマッチプレートと、前記下鋳枠の下端に連結可能で、かつ、側壁面に鋳型砂導入孔を有する昇降可能な下盛枠と、昇降可能な下スクイズボードとによって下造型空間を画成すると共に、前記マッチプレートの対向上方に固設された上スクイズボードと、上鋳枠とによって上造型空間を画成する上下造型空間画成工程と、前記下造型空間と前記上造型空間に対して同時に鋳型砂を導入する工程と、前記下スクイズボードを上昇させて鋳型砂を圧縮して上鋳型と下鋳型とを同時に造型する工程と、該上鋳型を前記マッチプレートの上面側の前記パターンから抜型すると共に、前記下鋳型を前記マッチプレートの下面側の前記パターンから抜型する工程と、前記上鋳枠から前記上鋳型を抜枠すると共に、前記下盛枠から前記下鋳型を抜枠する工程と、を含み同時に上鋳型及び下鋳型を造型する鋳型造型方法に関する。
本発明の鋳型造型方法の一実施形態においては、前記造型空間画成工程において、前記下造型空間が、駆動機構によりエアオンオイル方式で駆動される枠セットスクイズシリンダを作動させることによって画成される。

更に本実施形態の鋳型造型方法においては、上述のように前記下造型空間を画成すると共に、前記上造型空間が、前記枠セットスクイズシリンダを低圧で作動させることにより画成される。 前記造型工程においては、前記枠セットスクイズシリンダを、増圧シリンダにより高圧で作動させて、鋳型砂を圧縮する。

ここで、本明細書において「造型位置」とは、造型機のコラムに囲まれた位置をいう。
「マッチプレート」とは、パターンプレートの両面に模型を有するプレートをいう。
「上下造型空間画成」とは、下造型空間を画成した後に上鋳型造型空間を画成することを含む。 或いは、下造型空間の画成と同時に、上鋳型造型空間を画成することも含む。
「壁面に鋳型砂導入孔を備えた下盛枠」とは、鋳型砂が導入される孔を側面（壁）に設けた下盛枠をいう。
「鋳型砂」とは、その種類を問わないが、例えば、ベントナイトを粘結剤とする生型砂が好適である。
「鋳型砂を導入する」とは、例えば、壁面に鋳型砂導入孔を備えた上鋳枠及び下盛枠から空気等によって導入することができるが、本発明はこれに限定されるものではなく、砂導入方法は問わない。
「下スクイズボード」とは、下鋳枠の下造型空間に充填した鋳型砂を密閉させて圧縮するボードをいう。
「エアオンオイル駆動を適用した枠セットスクイズシリンダ」は、エアオンオイル作動するシリンダである。
ここで本発明の一つの実施形態においては、下盛枠が、下スクイズボードに対して、「独立に、かつ同時に昇降可能である」ことが好ましい。 この場合、下盛枠だけが、下スクイズボードとは独立して下盛枠シリンダによって昇降可能であると共に、下スクイズボードが枠セットスクイズシリンダによって昇降すると、下盛枠が、下スクイズボードと同時に昇降可能となる。

「増圧シリンダ」とは、パスカルの原理を利用した増圧シリンダであって、低圧の空気圧を高圧の油圧に変換して使用する空気圧・油圧の複合機能を持つシリンダである。 エアオンオイル駆動では、油圧ポンプは不要であり、空気圧源のみを用いる。
「パターンシャトルシリンダ」とは、パターンを上下に備えたマッチプレートを造型位置と待機位置に前進及び後退させるシリンダをいう。

以下、本実施形態の鋳型造型装置及び方法について、図面を参照して更に具体的に説明する。

本実施形態の鋳型造型装置１００は、図１〜図５に示すように、概略的には、上鋳型及び下鋳型からなる鋳型を造型する鋳型造型部１００Ａと、鋳型造型部１００Ａに下鋳枠を進入及び後退させる下枠進退駆動部１００Ｂと、鋳型造型部で造型された鋳型を外部に押出すモールド押出部１００Ｃと、鋳型造型部１００Ａに鋳型砂を供給する鋳型砂供給部１００Ｄとを備えている。

（１） 鋳型造型部１００Ａ
鋳型造型装置１００は、門型フレーム１を備える。 門型フレーム１は、下部ベースフレーム１ａと上部フレーム１ｂとを、平面視四隅においてコラム１ｃを介して一体的に連結して構成される。

図４に示すように、下部ベースフレーム１ａの上面中央部には、枠セットスクイズシリンダ２が上向きに取り付けられている。 枠セットスクイズシリンダ２のピストンロッド２aの先端には、下スクイズフレーム３の上端部３ａを介して下スクイズボード４が取り付けられている。 枠セットスクイズシリンダ２の本体部２ｂは、下スクイズフレーム３の下端部３ｂの中央に設けられた挿通孔３ｃに挿通されている。
下部ベースフレーム１ａの平面の四隅には、少なくとも高さ１０ｍｍ以上の摺動ブッシュ（図示せず）を設けて、下スクイズフレーム３の水平状態を保持することが好ましい。

下スクイズフレーム３の下端部３ｂには、枠セットスクイズシリンダ２を囲むように、４個の下盛枠シリンダ５が鉛直状態で取り付けられている。 各下盛枠シリンダ５の上側のピストンロッド５ａは、下スクイズフレーム３の下端部３ｂに設けられた挿通孔３ｄを通り、その先端に下盛枠６が取り付けられている。

下盛枠６の内面６ａは、下方へ向かうに従って下盛枠６の内部空間が狭くなるようにテーパー状に形成されており、下スクイズボード４が気密状態を保ちながら下盛枠６へ嵌入し得る構成である。 下盛枠６の側壁部６ｂには、鋳型砂導入孔６ｃが設けられている。 下盛枠６の上面には、位置決めピン７を立ててある。

上記のように、枠セットスクイズシリンダ２のピストンロッド２ａの先端には、下スクイズフレーム３の上端部３ａを介して下スクイズボード４が取り付けられ、下スクイズフレーム３の下端部３ｂには、下盛枠シリンダ５が取り付けられ、下盛枠シリンダ５の上側のピストンロッド５ａの先端には、下盛枠６が取り付けられている。 このため、枠セットスクイズシリンダ２のピストンロッド２ａが伸縮動作をすると、同時に、下スクイズボード４、下スクイズフレーム３、下盛枠シリンダ５及び下盛枠６が一体となって上昇又は下降する。 また、下盛枠シリンダ５の上側のピストンロッド５ａが伸縮動作をすると、下盛枠６が上昇又は下降する。

図５に示すように、上部フレーム１ｂの下面には、上スクイズボード８が固定して設けられており、上スクイズボード８は下スクイズボード４の上方対向位置にある。 上部フレーム１ｂには、エアシリンダからなる上枠シリンダ９が下向きに固定して設けられている。 上枠シリンダ９のピストンロッド９ａの先端には、上鋳枠１０が取り付けられている。

上鋳枠１０の内面１０ａは、下方へ向かうに従って上鋳枠１０の内部空間が広くなるようにテーパー状に形成されており、上スクイズボード８が気密状態を保ちながら嵌入し得る構成である。 特に図７に明らかなように、上鋳枠１０の側壁部１０ｂには、鋳型砂導入孔１０ｃが設けられている。

上スクイズボード８と下スクイズボード４との中間位置には、後述する下鋳枠２３が進入可能で、かつ、進入した下鋳枠２３が昇降可能となる空間Ｓが形成されている。

コラム１ｃの内側には、同一水平面上を左右方向（左右方向とは、図１の図示の状態を基準に定めるものとする。以下、同様である）へ平行に延びる一対の走行レール１１が配設されている。

（２） 下枠進退駆動部１００Ｂ
下枠進退駆動部１００Ｂは、コラム１ｃの左方又は右方（図１の実施形態においては左方）に配置される。

下枠進退駆動部１００Ｂは、右向きに配置されたパターンシャトルシリンダ２１を備える。 パターンシャトルシリンダ２１のピストンロッド２１ａの先端には、マスタープレート２２が水平状態で取り付けられる。 マスタープレート２２は、ピストンロッド２１ａの先端から上方へ離隔し得るようピストンロッド２１ａの先端に取り付けられる。

マスタープレート２２の下面には、下鋳枠２３が取り付けられる。

マスタープレート２２の上面には、上下面に模型を備えたマッチプレート２４が取り付けられる。

マスタープレート２２は、平面の四隅にそれぞれ鉛直状態のローラアーム２２ａを備える。 各ローラアーム２２ａの上端及び下端には、それぞれ鍔付ローラ２２ｂ、２２ｃが配設されている。

下側の４個の鍔付ローラ２２ｃは、パターンシャトルシリンダ２１のピストンロッド２１ａが後退状態にあるときには、同一水平面上を左右方向へ平行に延びる一対のガイドレール２５に沿って転動可能に、一対のガイドレール２５上に接触する。 上記ピストンロッド２１ａが前進状態になると、鍔付ローラ２２ｃは一対のガイドレール２５上から離れて、コラム１ｃの内側へ移動する。

上側の４個の鍔付ローラ２２ｂは、パターンシャトルシリンダ２１のピストンロッド２１ａが後退状態のときは、右側の２個の鍔付ローラ２２ｂのみがコラム１ｃから延びる一対の走行レール１１の左端部の上に載り、上記ピストンロッド２１ａが前進状態になると、左側の２個の鍔付ローラ２２ｂも一対の走行レール１１の上に載るように構成されている。

（３） モールド押出部１００Ｃ
モールド押出部１００Ｃは、コラム１ｃの左方又は右方（図１では左方）に配置される。

モールド押出部１００Ｃは、右向きに配置されたモールド押出シリンダ３１を備える。 モールド押出シリンダ３１のピストンロッド３１ａの先端には、押出プレート３２が連結されている。

（４） 鋳型砂供給部１００Ｄ
鋳型砂供給部１００Ｄは、上部フレーム１ｂに配設される。

鋳型砂供給部１００Ｄは、鋳型砂供給口４１と、鋳型砂供給口４１を開閉するサンドゲート４２と、サンドゲート４２の下方に配置されたエアレーションタンク４３とを備えている。 特に図９に明らかなように、エアレーションタンク４３の先端は、上下方向へ二股状に分岐して砂導入孔４３ａを構成する。

次に上述の鋳型造型装置１００の電気系統及び空油圧系統について説明する。
図６に示すように、鋳型造型装置１００の電気系統は制御手段としてのシーケンサ２００を備えており、このシーケンサ２００にタッチパネル３００（図１〜図３）、ソレノイドバルブＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３，ＳＶ５，ＳＶ６，ＳＶ７，ＳＶ８、及びカットバルブＣＶを電気的に接続して構成されている。 また、シーケンサ２００には、モールド押出シリンダの帰端（後退端）を検出するためのセンサ、後述する圧力スイッチＰＳ、供給される圧縮空気が一定圧力以上であることを監視する圧力スイッチ、各シリンダの行き端、帰り端を確認するリードスイッチ又は近接スイッチ、スクイズ時に鋳型が一定の厚さに満たない厚さにならないよう監視する近接スイッチなど各種センサ２０１が電気的に接続される。

ソレノイドバルブＳＶ１，ＳＶ２，ＳＶ３及びカットバルブＣＶは、図７に示す枠セットスクイズシリンダ駆動機構４００の構成要素であり、後述する。

ソレノイドバルブＳＶ５は、モールド押出シリンダ３１に対し圧縮空気の給排気を行い、ピストンロッド３１ａを前進及び後退させるソレノイドバルブである。

ソレノイドバルブＳＶ６は、パターンシャトルシリンダ２１に対し圧縮空気の給排気を行い、ピストンロッド２１ａを前進及び後退させるソレノイドバルブである。

ソレノイドバルブＳＶ７は、上枠シリンダ９に対し圧縮空気の給排気を行い、ピストンロッド９ａを前進（下降）及び後退（上昇）させるソレノイドバルブである。

ソレノイドバルブＳＶ８は、下盛枠シリンダ５に対し圧縮空気の給排気を行い、ピストンロッド５ａを前進（上昇）及び後退（下降）させるソレノイドバルブである。

以下に、枠セットスクイズシリンダ駆動機構４００について説明する。
図７に示すように、枠セットスクイズシリンダ駆動機構４００は、圧縮空気源４０１とオイルタンク４０２と増圧シリンダ４０３とを備え、空気圧回路４０４と油圧回路４０５の複合回路からなるエアオンオイル駆動で構成される。 エアオンオイル駆動とは、空気圧を油圧に変換して使用する空気圧、油圧の複合機能による駆動をいう。 エアオンオイル駆動では、油圧ポンプを用いた専用の油圧ユニットを使用せず、圧縮空気源のみを用いる。

１） 空気圧回路４０４
空気圧回路４０４について説明する。
オイルタンク４０２は上部に空気圧室４０２ａを有しており、空気圧室４０２ａは、ソレノイドバルブ（第１ソレノイドバルブ）ＳＶ１に連動して２位置制御されるバルブ（第１バルブ）Ｖ１によって、圧縮空気源４０１及び大気（サイレンサ４０６）のいずれか一方と連通状態となる。 ソレノイドバルブＳＶ１は、非通電時には、バルブＶ１の制御ポートをサイレンサ４０７に連通してバルブＶ１を非作動状態に保ち、オイルタンク４０２の空気圧室４０２ａをサイレンサ４０６に連通し、空気圧室４０２ａ内を大気圧に保つ。 また、ソレノイドバルブＳＶ１は、通電時には、バルブＶ１の制御ポートを圧縮空気源４０１に連通してバルブＶ１を作動状態に保ち、オイルタンク４０２の空気圧室４０２ａを圧縮空気源４０１に連通し、空気圧室４０２ａ内に圧縮空気を供給する。

増圧シリンダ４０３は、シリンダ部４０３ａとピストン部４０３ｂとを備える。 シリンダ部４０３ａは、上部の空気圧室４０３ｃと下部の油圧室４０３ｄとを有し、空気圧室４０３ｃの断面積と油圧室４０３ｄの断面積との面積比は、大きな値、例えば１０：１に設定されている。 ピストン部４０３ｂは、シリンダ部４０３ａの空気圧室４０３ｃに配され、空気圧室４０３ｃを上部空気圧室４０３ｅと下部空気圧室４０３ｆに区画する大径ピストン部４０３ｇと、大径ピストン部４０３ｇから下方へ延び、先端部が油圧室４０３ｄに配される小径ピストン部４０３ｈとにより構成される。 増圧タシリンダ４０３は、上記面積比が１０：１の場合、圧縮空気圧の１０倍の油圧を発生する。

増圧シリンダ４０３の上部空気圧室４０３ｅは、ソレノイドバルブ（第２ソレノイドバルブ）ＳＶ２に連動して２位置制御されるバルブ（第２バルブ）Ｖ２ａによって、圧縮空気源４０１及び大気（サイレンサ４０８）のいずれか一方と連通状態となる。 ソレノイドバルブＳＶ２は、非通電時には、バルブＶ２の制御ポートをサイレンサ４０７に連通してバルブＶ２ａを非作動状態に保ち、増圧シリンダ４０３の上部空気圧室４０３ｅをサイレンサ４０８に連通し、上部空気圧室４０３ｅ内を大気圧に保つ。 また、ソレノイドバルブＳＶ２は、通電時には、バルブＶ２ａの制御ポートを圧縮空気源４０１に連通してバルブＶ２ａを作動状態に保ち、上部空気圧室４０３ｅを圧縮空気源４０１に連通し、上部空気圧室４０３ｅ内に圧縮空気を供給する。 圧縮空気源４０１とバルブＶ２ａとの間の空気圧配管には、レギュレータ４０９が配設されている。

増圧シリンダ４０３の下部空気圧室４０３ｆは、ソレノイドバルブＳＶ２に連動して２位置制御されるバルブＶ２ｂによって、圧縮空気源４０１及び大気（サイレンサ４１０）のいずれか一方と連通状態となる。 ソレノイドバルブＳＶ２は、非通電時には、バルブＶ２ｂの制御ポートを圧縮空気源４０１に連通してバルブＶ２ｂを作動状態に保ち、増圧シリンダ４０３の下部空気圧室４０３ｆを圧縮空気源４０１に連通し、下部空気圧室４０３ｆ内に圧縮空気を供給する。 また、ソレノイドバルブＳＶ２は、通電時には、バルブＶ２ｂの制御ポートをサイレンサ４１１に連通してバルブＶ２ａを非作動状態に保ち、下部空気圧室４０３ｆをサイレンサ４１０に連通し、下部空気圧室４０３ｆ内を大気圧に保つ。

枠セットスクイズシリンダ２は、本体部（シリンダ部）２ｂと、本体部２ｂの内部に配されるピストン２ｃと、ピストン２ｃから上方へ延びるピストンロッド２ａとを備え、上述したように、ピストンロッド２ａの先端に下スクイズボード４が連結されている。 本体部２ｂは、上部の空気圧室２ｄと下部の油圧室２ｅとを有し、ピストン２ｃは、空気圧室２ｄと油圧室２ｅとを区画する。

枠セットスクイズシリンダ２の空気圧室２ｄは、ソレノイドバルブ（第３ソレノイドバルブ）ＳＶ３によって、圧縮空気源４０１及び大気（サイレンサ４０７）のいずれか一方と連通状態となる。 ソレノイドバルブＳＶ３は、非通電時には、空気圧室２ｄをサイレンサ４０７に連通して空気圧室２ｄ内を大気圧に保つ。 また、ソレノイドバルブＳＶ３は、通電時には、空気圧室２ｄを圧縮空気源４０１に連通して空気圧室２ｄ内に圧縮空気を供給する。

２） 油圧回路４０５
続いて、油圧回路４０５について説明する。
油圧回路４０５は、オイルタンク４０２と枠セットスクイズシリンダ２の油圧室２ｅとの間を油圧配管４１２で流体連通すると共に、オイルタンク４０２側の油圧配管部４１２ａの途中にスピードコントローラＳＣ及びカットバルブＣＶを配置し、枠セットスクイズシリンダ２側の油圧配管部４１２ｂに増圧シリンダ４０３の油圧室４０３ｄを流体連通し、さらに、枠セットスクイズシリンダ２側の油圧配管部４１２ｂに圧力スイッチＰＳを配置して構成される。 圧力スイッチＰＳで油圧配管部４１２ｂ内の作動オイル４０２ｂが所定の圧力に到達したことが監視される。

カットバルブＣＶは、非通電時には、オイルタンク４０２と枠セットスクイズシリンダ２の油圧室２ｅとの間、及び、オイルタンク４０２と増圧タシリンダ４０３の油圧室４０３ｄとの間を遮断状態に保つ。 また、カットバルブＣＶは、通電時には、圧縮空気圧により作動し、オイルタンク４０２と枠セットスクイズシリンダ２の油圧室２ｅとの間、及び、オイルタンク４０２と増圧シリンダ４０３の油圧室４０３ｄとの間を連通状態に保つ。

カットバルブＣＶに作動オイル流量を調節できる２速制御用カットバルブを用いることにより、枠セットスクイズシリンダ２を高速及び低速の２速に応答よく作動させることができる。

次に、上述の鋳型造型装置１００を用いた本実施形態の鋳型造型方法について説明する。
図８（Ａ）に示すように本鋳型造型方法は、パターンシャトルイン工程Ｓ１、枠セット工程Ｓ２、砂入れ工程Ｓ３、スクイズ工程Ｓ４、抜型（ドロー）工程Ｓ５、パターンシャトルアウト工程Ｓ６、鋳型合わせ工程Ｓ７、抜枠工程Ｓ８、モールド押出工程Ｓ９の一連の工程からなる。

まずは、枠セットスクイズシリンダ駆動機構４００の動作を上述した工程に対応させて説明する。

（１）造型開始時 造型開始時は、ソレノイドバルブＳＶ１、ＳＶ２は、共に非通電状態に保持され、ソレノイドバルブＳＶ３及びカットバルブＣＶは、共に通電状態に保持される。

ソレノイドバルブＳＶ３は、通電状態にあるため、枠セットスクイズシリンダ２のピストン２ｃ及びピストンロッド２ａは下端（下降端）にあり、下スクイズボード４は下端（下降端）に保持される。

カットバルブＣＶは、通電状態にあるため、オイルタンク４０２と枠セットスクイズシリンダ２の油圧室２ｅとの間、及び、オイルタンク４０２と増圧シリンダ４０３の油圧室４０３ｄとの間を流体連通状態に保つ。

（２）パターンシャトルイン工程Ｓ１
パターンシャトルイン工程Ｓ１では、造型開始時と同様、ソレノイドバルブＳＶ１、ＳＶ２は、共に非通電状態に保持され、ソレノイドバルブＳＶ３及びカットバルブＣＶは、共に通電状態に保持される。

（３）枠セット工程Ｓ２
枠セット工程Ｓ２では、ソレノイドバルブＳＶ１への通電を開始すると共にソレノイドバルブＳＶ３への通電を停止する。 ソレノイドバルブＳＶ１への通電が開始され、また、ソレノイドバルブＳＶ３への通電が停止されると、枠セットスクイズシリンダ２の油圧室２ｅに供給されてきた作動オイル４０２ｂは、ピストン２ｃを上昇させ、ピストンロッド２ａを介して下スクイズボード４は上昇して行き、枠セットが行われる。

（４）スクイズ工程Ｓ４
スクイズ工程Ｓ４では、ソレノイドバルブＳＶ１及びカットバルブＣＶへの通電を停止すると共にソレノイドバルブＳＶ２への通電を開始する。

ソレノイドバルブＳＶ２への通電開始により、増圧シリンダ４０３の上部空気圧室４０３ｅ内に供給されてきた圧縮空気は、大径ピストン部４０３ｇを押下げる。 この大径ピストン部４０３ｇの下降に伴い小径ピストン部４０３ｈが油圧室４０３ｄ内の作動オイル４０２ｂを押出す。 押出された作動オイル４０２ｂは、枠セットスクイズシリンダ２の油圧室２ｅに供給されるので、下スクイズボード４が上昇し、スクイズ工程が行われる。

なお、スクイズ工程Ｓ４は、圧力スイッチＰＳによって作動オイル４０２ｂが所定の圧力に到達したことを検知して完了となる。

（５）抜型（ドロー）工程Ｓ５
抜型（ドロー）工程Ｓ５では、ソレノイドバルブＳＶ２への通電を停止すると共にソレノイドバルブＳＶ３及びカットバルブＣＶへの通電を開始する。 ソレノイドＳＶ２への通電停止により、ピストン部４０３ｂは上端（上昇端）まで上昇する。

カットバルブＣＶへの通電開始により、オイルタンク４０２と枠セットスクイズシリンダ２の油圧室２ｅとの間、及び、オイルタンク４０２と増圧シリンダ４０３の油圧室４０３ｄとの間が流体連通状態に復帰する。

ソレノイドバルブＳＶ２への通電が停止されると共にソレノイドバルブＳＶ３及びカットバルブＣＶへの通電が開始されると、枠セットスクイズシリンダ２のピストン２ｃが圧縮空気圧によって押下げられるので、油圧室２ｅ内の作動オイル４０２ｂが押出される。 この押出された作動オイル４０２ｂは、増圧シリンダ４０３の油圧室４０３ｄ及びオイルタンク４０２内に戻る。 従って、枠セットスクイズシリンダ２のピストン２ｃは下降し、増圧シリンダ４０３のピストン部４０３ｂは上昇する。

（６）鋳型合わせ工程Ｓ７
鋳型合わせ工程Ｓ７では、枠セット工程Ｓ２時と同様、先ずソレノイドバルブＳＶ１への通電を開始すると共にソレノイドバルブＳＶ３への通電を停止する。 この状態では、オイルタンク４０２内の作動オイル４０２ｂは、空気圧室４０２ａ内に供給されてくる圧縮空気による押下力を受けてオイルタンク４０２内から押出され、スピードコントローラＳＣ及びカットバルブＣＶを経て枠セットスクイズシリンダ２の油圧室２ｅに供給される。 従って、枠セットスクイズシリンダ２のピストン２ｃは上昇する。

（７）抜枠工程Ｓ８
抜枠工程Ｓ８では、ソレノイドバルブＳＶ１への通電を停止すると共にソレノイドバルブＳＶ３への通電を開始する。 ソレノイドバルブＳＶ３への通電開始により、枠セットスクイズシリンダ２の空気圧室２ｄは圧縮空気源４０１に連通し、空気圧室２ｄに圧縮空気が供給される。 このため、枠セットスクイズシリンダ２のピストン２ｃが圧縮空気圧によって押下げられるので、油圧室２ｅ内の作動オイル４０２ｂが押出される。 この押出された作動オイル４０２ｂは、オイルタンク４０２内に戻る。 従って、枠セットスクイズシリンダ２のピストン２ｃは下降する。

以下に、本発明の上述した実施形態の鋳型造型方法の一連の工程を工程順に説明する。
図８（Ｂ）は各工程におけるシリンダの動作を表している。

１）造型開始時（図１、図２、図３、図４、図５）
造型開始時、鋳型造型部１００Ａにおいて、枠セットスクイズシリンダ２のピストンロッド２ａは後退端に位置し、下スクイズボード４は下降端に位置する。 また、下盛枠シリンダ５の上側のピストンロッド５ａは後退端に位置し、下盛枠６は下降端に位置する。 また、上枠シリンダ９のピストンロッド９ａは前進端に位置し、上鋳枠１０は下降端に位置する。

下枠進退駆動部１００Ｂにおいて、パターンシャトルシリンダ２１のピストンロッド２１ａは後退端に位置し、マスタープレート２２、下鋳枠２３及びマッチプレート２４は、それぞれ後退端に位置する。

モールド押出部１００Ｃにおいて、モールド押出シリンダ３１のピストンロッド３１ａは後退端に位置し、押出プレート３２は後退端に位置する。

鋳型砂供給部１００Ｄにおいて、エアレーションタンク４３内に鋳型砂５１（図９）が充填されている。

２）パターンシャトルイン工程Ｓ１（図２、図９）
パターンシャトルイン工程Ｓ１では、パターンシャトルシリンダ２１のピストンロッド２１ａを前進させる。 このピストンロッド２１ａの前進により、マスタープレート２２が前進し、上側の４個の鍔付ローラ２２ｂのうち左側の２個の鍔付ローラ２２ｂも一対の走行レール１１上に載ると共に下側の４個の鍔付ローラ２２ｃが一対のガイドレール２５上から離れ、ピストンロッド２１ａが前進端まで前進したとき、マスタープレート２２、下鋳枠２３及びマッチプレート２４が鋳型造型部１００Ａのコラム１ｃの内側の所定位置にセットされる。

３）枠セット工程Ｓ２（図１０）
枠セット工程Ｓ２は、枠セットスクイズシリンダ２のピストンロッド２ａを前進させて下スクイズボード４を上昇させると共に、下盛枠シリンダ５を前進させて下盛枠６を上昇させ、下盛枠６の位置決めピン７を下鋳枠２３の位置決め孔（図示せず）に挿通し、下鋳枠２３の下面に下盛枠６を重合し、下スクイズボード４、下盛枠６、下鋳枠２３及びマッチプレート２４により密閉された下鋳型空間を画成する。 ここで、下スクイズボード４と下スクイズフレーム３は一体であるため、枠セットスクイズシリンダ２を昇降させると、下スクイズフレーム３も下スクイズボード４と共に昇降可能である。

次に、下スクイズフレーム３及び下スクイズボード４を一体的に上昇させ、位置決めピン７を上鋳枠１０の下面に挿通し、下鋳枠２３を上鋳枠１０の下面に、マッチプレート２４及びマスタープレート２２を介して重合し、上スクイズボード８、上鋳枠１０及びマッチプレート２４により密閉された上鋳型空間を形成する。 この際の枠セットスクイズシリンダ２の前進出力は、持ち上げる構成の重量に対するものでよいため比較的に低圧のシリンダを採用することができる。

なお、上鋳型空間が形成されたとき、枠セットスクイズシリンダ２のピストンロッド２ａは前進端（上昇端）まで達していない。

上鋳型空間が形成されたとき、下盛枠６の鋳型砂導入孔６ｃは、エアレーションタンク４３の砂導入孔４３ａと合致する。

なお、図１０では、鋳型砂５１が上鋳型空間及び下鋳型空間に充填された状態を示しているが、枠セット工程Ｓ２は、鋳型砂５１が充填される前の状態である。

４）砂入れ工程Ｓ３（図１０）
砂入れ工程Ｓ３では、鋳型砂供給部１００Ｄにおいて、サンドゲート４２（図２）を閉じ、エアレーションタンク４３に圧縮空気を供給する。 エアレーションタンク４３内の鋳型砂５１は、圧縮空気の空気圧により、下側の砂導入孔４３ａ及び下盛枠６の鋳型砂導入孔６ｃを経て下鋳型空間に導入されると共に、上側の砂導入孔４３ａ及び上鋳枠１０の鋳型砂導入孔１０ｃを経て上鋳型空間に導入される。

この砂入れ工程Ｓ３において、圧縮空気のみが、上鋳枠１０及び下鋳枠２３の側壁部に設置された排気孔（図示せず。）から外部に排出される。

５）スクイズ工程Ｓ４（図１１）
スクイズ工程Ｓ４では、枠セットスクイズシリンダ２のピストンロッド２ａを更に前進させ、上鋳型空間内の鋳型砂５２及び下鋳型空間内の鋳型砂５３を上スクイズボード８と下スクイズボード４とによって挟圧し、スクイズする。 このスクイズ工程Ｓ４においては、下スクイズボード４の上昇に伴い、下盛枠６、下鋳枠２３、マッチプレート２４及び上鋳枠１０も上昇する。 このスクイズ工程Ｓ４により、上鋳型５４及び下鋳型５５が形成される。

スクイズする際は、増圧シリンダ４０３（図７）を下降させ高圧の作動オイルを枠セットスクイズシリンダ２に供給し、所定の硬度を有する上下鋳型を造型する。 スクイズ開始後、増圧シリンダ４０３の下降を停止するタイミングは、圧力スイッチＰＳ（図７）で行われる。 増圧シリンダ４０３による増圧（下降）を停止するタイミングは、０．１ＭＰａから２１ＭＰａの範囲で設定することが好ましい。 ２１ＭＰａ超える場合は２１ＭＰａ以上の耐圧を有する機器とする必要があるためコストアップとなる。 一方、０．１ＭＰａより低い場合は鋳型を形成する硬度が得られない。

なお、本実施の形態では、スクイズ工程開始時から増圧シリンダ４０３を下降させて枠セットスクイズシリンダ２を高圧で作動させているが、スクイズ開始初期は、増圧シリンダ４０３を停止させたまま低圧で枠セットスクイズシリンダ２を前進（上昇）させ、その後増圧シリンダ４０３を作動させてもよい。 スクイズ初期を低圧で作動させることにより、枠セットスクイズシリンダ２が高圧でスクイズするストロークを短くすることができるため、増圧シリンダのサイズを更にコンパクトにすることができる。

６）抜型（ドロー）工程Ｓ５（図１２）
抜型（ドロー）工程Ｓ５では、枠セットスクイズシリンダ２のピストンロッド２ａを後退させ、下スクイズボード４を下降させる。 下スクイズボード４の下降に伴い、下鋳枠２３、マッチプレート２４、マスタープレート２２、下盛枠６も下降する。 下降途中において、マスタープレート２２の上側の４個の鍔付ローラ２２ｂが一対の走行レール１１上に載り、マスタープレート２２、下鋳枠２３及びマッチプレート２４の下降が停止し、下スクイズボード４及び下盛枠６が下降を続行する。

枠セットスクイズシリンダ２のピストンロッド２ａを後退させる際は、増圧シリンダ４０３（図７）による増圧（下降）を停止し、増圧シリンダ４０３を低圧で上昇させると共に同様に低圧で作動させる。 また、鋳型よりマッチプレートを抜く際は鋳型の製品面が崩れないように枠セットスクイズシリンダ２を低速で作動させることが好ましい。

７）パターンシャトルアウト工程Ｓ６（図１３）
パターンシャトルアウト工程Ｓ６は、抜型（ドロー）工程Ｓ５において、マスタープレート２２の上側の４個の鍔付ローラ２２ｂが一対の走行レール１１上に載ったとき、マスタープレート２２は、パターンシャトルシリンダ２１のピストンロッド２１ａの先端に連結状態となる。

パターンシャトルアウト工程Ｓ６においては、パターンシャトルシリンダ２１のピストンロッド２１ａを後退端まで後退させる。 ピストンロッド２１ａの後退により、マスタープレート２２の下側の４個の鍔付ローラ２２ｂは一対のガイドレール２５上に載ると共に、マスタープレート２２の上側の４個の鍔付ローラ２２ｂのうち左側の２個の鍔付ローラ２２ｂは一対の走行レール１１上から離隔し、マスタープレート２２、下鋳枠２３及びマッチプレート２４は、後退端（原位置）に復帰する。

このパターンシャトルアウト工程Ｓ６終了後は、コラム１ｃの内側に中子を入れることが可能になり、必要に応じて中子入れが行われる。 但し、中子入れは本発明では必須ではない。

８）鋳型合わせ工程Ｓ７（図１４）
鋳型合わせ工程Ｓ７は、枠セットスクイズシリンダ２のピストンロッド２ａを前進させて下スクイズボード４を上昇させ、上鋳型５４の下面に下鋳型５５を密着させる。

このときの枠セットスクイズシリンダ２の前進は、枠セット工程Ｓ２と同様に増圧シリンダを停止させたまま低圧で作動させる。 また、上鋳型５４及び下鋳型５５を密着させる直前は、密着の衝撃で鋳型が崩れないように、枠セットスクイズシリンダ２を低速とすることが好ましい。

９）抜枠工程Ｓ８（図１５、図１６）
抜枠工程Ｓ８では、図１５に示すように上枠シリンダ９のピストンロッド９ａを後退させ、上鋳枠１０を上昇させる。 上鋳枠１０の上昇により、上鋳枠１０から上鋳型５４が抜枠される。 抜枠後、上枠シリンダ９のピストンロッド９ａを前進させ、上鋳枠１０を下降端（原位置）まで復帰させる。

続いて、枠セットスクイズシリンダ２のピストンロッド２ａを後退させ、下スクイズボード４を下降端（原位置）まで復帰させる。 また、図１６に示すように下盛枠シリンダ５の上側のピストンロッド５ａを後退させ、下盛枠６を下降端（原位置）まで復帰させる。

このときの枠セットスクイズシリンダ２の後退は、鋳型合わせ工程Ｓ７と同様に増圧シリンダは停止させたまま、低圧で作動させる。 また、枠セットスクイズシリンダ２の下降端の直前では、抜枠した鋳型に衝撃を与えないために枠セットスクイズシリンダ２を低速で作動させることが好ましい。

１０）モールド押出工程Ｓ９
モールド押出工程Ｓ９は、モールド押出シリンダ３１のピストンロッド３１ａを前進させて押出プレート３２を前進させ、下スクイズボード４上の鋳型（上鋳型５４及び下鋳型５５）を搬送ラインに送り出す。
その後、モールド押出シリンダ３１のピストンロッド３１ａを後退させて、原位置まで復帰させる。

なお、前述の枠セット工程Ｓ２、抜型（ドロー）工程Ｓ５、鋳型合わせ工程Ｓ７、及び抜枠工程Ｓ８において枠セットスクイズシリンダ２を前進又は後退させるための低圧作動の出力は、０．１ＭＰａから０．６ＭＰａとすることが好ましい。 枠セットスクイズシリンダ駆動機構４００には上記で説明したエアオンオイル駆動を適用している。 一般的な鋳造工場では、圧縮空気源４０１の供給圧力は０．６ＭＰａ程度に設定されている。 ０．６ＭＰａを超えた圧力にすることは可能であるが、コンプレッサの能力を上げる必要がある。 よって省エネルギーの観点から０．６ＭＰａ以下とすることが好ましい。 また、０．１ＭＰａより低い圧力では、駆動させる対象の重量やシリンダ内のパッキンなどの摩擦抵抗のために枠セットスクイズシリンダ２を駆動させることが困難である。

なお、パターンシャトルシリンダ２１のピストンロッド２１ａの前進及び後退は、０．１ＭＰａから０．６ＭＰａの空気圧で行われる。 上記で説明したようにパターンシャトルシリンダ２１はマスタープレート２２、下鋳枠２３及びマッチプレート２４を前進及び後退可能であればよいので、０．１ＭＰａから０．６ＭＰａの空気圧でよい。 上述のように一般的な鋳造工場の圧縮空気源の供給圧力は０．６ＭＰａ程度であるので、省エネルギーの観点より、パターンシャトルシリンダ２１を作動させるための空気圧は０．６ＭＰａ以下が好ましい。 また、０．１ＭＰａより低い空気圧では前進及び後進させる対象の重量やシリンダ内の摩擦抵抗などによりパターンシャトルシリンダ２１を作動させることが困難である。

本実施形態におけるパターンシャトルシリンダ２１には空気圧シリンダを用いたが、これに代えて電動シリンダとしてもよい。 電動シリンダとすると、シリンダ２１のための空気圧配管が不要になるので、さらに簡単な構成となる。

また、下盛枠シリンダ５のピストンロッド５ａを前進（上昇）及び後退（下降）させるための空気圧は、０．１ＭＰａから０．６ＭＰａでよい。 下盛枠シリンダ５は、下盛枠６、下鋳枠２３及びマッチプレート２４の持ち上げ、下盛枠６からの下鋳型の型抜に用いられているので０．１ＭＰａから０．６ＭＰａの空気圧で作動させることができる。 一般的な鋳造工場での圧縮空気源４０１の供給圧力は０．６ＭＰａ程度であるので省エネルギーの観点から下盛枠シリンダ５を作動させるための空気圧は０．６ＭＰａ以下が好ましい。
また、０．１ＭＰａ未満では上昇させる対象の重量やシリンダ内の摩擦抵抗により下盛枠シリンダ５を作動させることが困難である。

以上で説明したように本実施形態の鋳型造型方法では、枠セットスクイズシリンダ駆動機構４００を空気圧回路と油圧回路の複合回路からなるエアオンオイル駆動（低圧の空気圧を高圧の油圧に変換して使用する駆動方式）としたので、空気圧を供給するのみで高出力を発生することができ、メンテナンスが容易でコンパクトなスクイズ機構を用いて上下鋳型を同時に造型することができる。

また、鋳型を作る上で最も重要な工程であるスクイズ工程Ｓ４、枠セット工程Ｓ２に加え、抜型工程Ｓ５、鋳型合わせ工程Ｓ７に空気圧回路と油圧回路の複合回路からなるエアオンオイル駆動で作動する枠セットスクイズシリンダ２を適用しているため最適な時間で良質な鋳型を提供できる。

圧縮性の高い空気で作動させる空気圧シリンダでは、速度切り替え制御をした場合に速度が瞬時に変化せず２速以上の速度制御に適していないが、圧縮性が極めて低い液体で作動させる油圧シリンダでは速度切り替えの応答が瞬時に行われ２速以上の制御が容易である。 空気圧シリンダを低速の１速で作動させた場合は鋳型を造型するのに多大な時間を要する。 また、逆に空気圧シリンダを高速の１速で作動させた場合には、抜型時に鋳型の製品部分が崩れたり、鋳型合わせ時に衝撃により鋳型がつぶれたりして鋳型不良となる。 そこで、エアオンオイル駆動を適用して油圧シリンダを用いて２速制御することで作動時間と鋳型不良の両方を解決し、最適な時間で良質な鋳型を提供できる。

さらに、本実施の形態の鋳型造型方法によれば、専用の油圧ユニットを使用せず空気圧のみで油圧と同等の出力を得ることができる。 また、高出力が必要な時のみ増圧させるため増圧装置がコンパクトである。 油圧ポンプを備えた油圧ユニットを全く使用しないので、メンテナンスの際の部品交換コストも抑えられ、作業者の油圧や油圧機器に関する知識もほとんど必要ない。 加えて設置組付の際にも油圧専門の配管設置作業者等も必要ないため設置コストも抑えられる。

さらに、本実施の形態の鋳型造型方法によれば、前記スクイズ機構を最大限に利用でき、かつ、空気圧と電気を供給するのみで同時に鋳型を造型できる。 また、エアオンオイル駆動に関する箇所のバルブ構成も大部分が空気圧バルブを用いているため作業者の空気圧の知識で対応可能である。 空気圧バルブは、油圧バルブに比べて重量が軽く取り扱いやすい。 さらに配管も大部分が空気圧用であるためメンテナンス時のハンドリングも容易となる。

本実施形態の鋳型造型方法は、枠セットスクイズシリンダ２を枠セット工程Ｓ２、抜型工程Ｓ５、鋳型合わせ工程Ｓ７、抜枠工程Ｓ８では低圧で作動させ、高圧力が必要なスクイズ工程Ｓ４のみ増圧シリンダを作動させているので、枠セットスクイズシリンダ２の作動ストロークに比べ増圧シリンダのサイズをコンパクトにすることができる。

更に、スクイズ開始後の増圧シリンダを停止させるタイミングを、油圧配管内の圧力スイッチによって監視しているので、毎回同じスクイズ力で鋳型を造型でき、品質の安定した鋳型を提供できる。

また、本実施形態の鋳型造型方法では、パターンシャトルシリンダ２１及び下盛枠シリンダ５を空気圧によって作動するので、油圧配管が複雑でなくなる。

なお本実施形態において、鋳型砂導入にはエアレーションを使用したが、これに代えてブローを用いてもよい。 なお、本明細書においてエアレーションとは、０.０５〜０.１８ＭＰａの低圧の圧縮空気による鋳型砂導入をいう。 ブローとは、０.２〜０.３５ＭＰａの高圧の圧縮空気による鋳型砂導入をいう。

以上のように本発明を適用した鋳型造型装置１００及び鋳型造型方法によれば、下造型空間を画成すると共に鋳型砂を圧縮する際に下スクイズボード等を昇降させる枠セットスクイズシリンダをエアオンオイル方式で駆動する駆動機構４００を設け、この駆動機構４００を適切に制御することができるので、空気圧を供給するのみで高出力を発生させて上下鋳型を同時に造型できる。 さらに、最適のタイミングでスクイズ工程を動作させることができると共に、このエアオンオイル方式の駆動を制御して工程に合わせた適切な下スクイズボード等の作動を可能とする。 よって、鋳型造型装置１００は、構成の簡素化、コンパクト化を実現し、メンテナンスを容易にできると共に、抜型不良等のない高品質の鋳型を造型することができる。 また、鋳型造型装置１００は、特に、空気圧と増圧シリンダを用いて空気圧を増圧して高圧の油圧に変換させるので専用の油圧ユニットを必要としないのみならず、高出力が必要な時のみ増圧させるため増圧装置も小さくでき、従来では実現できない程度の装置の小型化を実現する。 さらに、鋳型造型装置１００は、油圧ユニットを設けないことによりシーケンサ等の制御手段自体の構成も大幅に簡素化でき、低コスト化を実現すると共に装置の小型化を実現する。 具体的には、鋳型造型装置１００は、油圧ポンプ等を駆動するサーキットブレーカやマグネットスイッチ等の回路が不要になるので、制御手段自体の構成も大幅に簡素化できる。

即ち、エアシリンダを使用した場合、空気は圧縮性の高い流体であるため、速度切り替え制御をした場合に速度が瞬時に変化せず、２速以上の速度制御に適していない。 しかし、その制御を油圧シリンダで行うことで動作時間の問題と抜型不良の問題を両方解決できる。 このように、油圧シリンダでは圧縮性が極めて低いため、速度切り替え時の応答が瞬時に行われるため２速以上の制御が容易である。
尚、本発明を適用した第１の実施形態の鋳型造型装置１００の駆動機構には、駆動機構４００を用いるものとして説明したが、後述の第２の実施形態で説明する駆動機構５００を用いてもよい。

本発明を適用した鋳型造型装置１００及び鋳型造型方法では、枠セットスクイズシリンダを、空気圧と増圧シリンダを用いて空気圧を増圧して高圧の油圧に変換させ、最適のタイミングで作動させているので、鋳型を作る上で最も重要な工程である（良い鋳物を作るには、良い鋳型が不可欠であるため）スクイズ工程、枠セット工程に加え、抜型工程、鋳型合わせ工程を枠セットスクイズシリンダを用いて作動しているのである。

また、本発明を適用した鋳型造型装置１００及び鋳型造型方法によれば、専用の油圧ユニットを使用せず空気圧のみで油圧と同等の出力を得ることができる。 高出力が必要な時のみ増圧させるため増圧装置がコンパクトである。 油圧ポンプを備えた油圧ユニットを全く使用しないので、メンテナンスの際の部品交換コストも抑えられ、油圧や油圧機器に関する知識もほとんど必要ない。 加えて設置組付の際にも油圧専門の配管設置作業者等も必要ないため設置コストも抑えられる。

さらに、本発明を適用した鋳型造型装置１００及び鋳型造型方法によれば、前記スクイズ機構を最大限に利用でき、かつ、空気圧と電気を供給するのみで同時に鋳型を造型できる。 即ち、油圧バルブに比べて空気圧バルブは重量が軽く取り扱いやすい。 エアオンオイル駆動に関する箇所のバルブ構成も大部分が空気圧バルブを用いているため作業者の空気圧の知識で対応可能である。 配管も大部分が空気圧用であるためメンテナンス時のハンドリングも容易となる。

なお、上述した特許文献２に記載の機構では、配管の系統やバルブ構成が複雑で、専門の知識や経験を持ち合わせていても組付けやメンテナンスには時間を要するという問題がある。 特に、近年では、抜枠鋳型造型装置においても、高圧スクイズ造型が主流となりつつあり、最大スクイズ面圧が１．０ＭＰａでスクイズされている。 例えば、縦４５０ｍｍ横３５０ｍｍの見切面の鋳型サイズであっても、空気圧シリンダで出力を確保するには、空気圧０．６ＭＰａ時でも、直径約６００ｍｍのシリンダが必要となってしまい、設備が大型化して、イニシャルコストがますます高くなってしまう。

本発明を適用した鋳型造型装置１００及び鋳型造型方法では、下造型空間を画成すると共に、上造型空間を画成する工程は、前記枠セットスクイズシリンダを低圧で作動させて実行することができる。 ここで、上下造型空間を画成する際は枠セットスクイズシリンダを作動させる低圧は、例えば０．１ＭＰａから０．６ＭＰａとすることができる。 前記枠セットスクイズシリンダにおける枠セットのストロークはスクイズのストロークの３倍以上あるため、枠セット時に低圧の空圧を低圧の油圧に変換させて作動させることにより増圧シリンダを使用する必要がなくなり、増圧シリンダのサイズをコンパクトにすることができる。

また、下スクイズボードを上昇させて鋳型砂を圧縮して上鋳型と下鋳型とを同時に造型する工程では、前記枠セットスクイズシリンダを、増圧シリンダにより高圧で作動させて、鋳型砂を圧縮することができる。
前記枠セットスクイズシリンダを、増圧シリンダにより高圧で作動させて、鋳型砂を圧縮する工程が、枠セットと同じシリンダでなされるため、スクイズ機構が複雑ではなく簡単となる。 また、高圧力が必要なスクイズ時のみ増圧シリンダを作動させるので、増圧シリンダのサイズをコンパクトにすることができる。

更に、スクイズ開始後、増圧シリンダを停止させるタイミングを、油圧配管内の圧力スイッチによってなすことができる。 そして、該増圧シリンダを停止させるタイミングが、油圧配管内の油圧が０．１ＭＰａから２１ＭＰａの範囲で設定された圧力になったことを感知した圧力スイッチによってなされることができる。
油圧配管内に圧力スイッチを設けることで、０．１ＭＰａから２１ＭＰａの間の設定されたスクイズ圧力に到達したことを監視でき、それにより毎回同じスクイズ力で鋳型を造型できるため、品質の安定した鋳型を提供できる。 圧力を監視しない場合は、毎回異なったスクイズ力で鋳型を造型するので鋳型強度のばらつきが大きくなり、つまりは鋳物製品の寸法精度のばらつきが大きくなる。

そして、前記上鋳型を前記マッチプレートの上面側の前記パターンから抜型すると共に、前記下鋳型を前記マッチプレートの下面側の前記パターンから抜型する工程が、前記増圧シリンダを停止させて低圧で枠セットスクイズシリンダを下降させることができる。
これにより、枠セット工程と同様の理由から、増圧シリンダのサイズをコンパクトにすることができるというメリットがある。

加えて、本発明を適用した鋳型造型装置１００及び鋳型造型方法においては、前記上鋳型を前記マッチプレートの上面側の前記パターンから抜型すると共に、前記下鋳型を前記マッチプレートの下面側の前記パターンから抜型する工程の後に、前記増圧シリンダを停止させたままの低圧で枠セットスクイズシリンダを上昇させて鋳型合わせすることが好ましい。
これにより、低圧で鋳型合わせができるので、鋳型を押しつぶすことがないというメリットがある。 高圧のみで鋳型合わせを行う場合は、鋳型を押しつぶさないようにするために機械的な方法を用いるか、減圧弁などで調整した配管系等を準備する必要があり、コストアップとなる。

本発明を適用した鋳型造型装置１００及び鋳型造型方法においては、鋳型合わせの後に、前記上鋳枠から前記上鋳型を抜枠する工程と、前記増圧シリンダを停止させたままの低圧で枠セットスクイズシリンダを下降させて前記下盛枠から前記下鋳型を抜枠する工程と、を更に加えてもよい。
鋳型合わせの後の枠セットスクイズシリンダの下降が増圧シリンダを停止させたままの低圧で行うことができるので、枠セット工程と同様の理由から、増圧シリンダのサイズをコンパクトにすることができる。

一方、本発明を適用した鋳型造型装置１００及び鋳型造型方法の一つの実施形態によれば、パターンの作動がパターンシャトルシリンダによって行なわれ、このパターンシャトルシリンダは０．１ＭＰａから０．６ＭＰａの空気圧によって作動することができる。 さらに、このパターンの作動は電動シリンダによって行なわれてもよい。
これにより、空気圧によりパターンの作動ができるので、油圧配管系が単純化するというメリットがある。

或いは、本発明を適用した鋳型造型装置１００及び鋳型造型方法においては、下盛枠シリンダが０．１ＭＰａから０．６ＭＰａの空気圧によって作動させてもよい。 これにより、油圧配管系が単純化するというメリットがある。

２． 第２の実施形態 次に、図１７を参照して本発明の鋳型造型装置及び鋳型造型方法の第２の実施形態について説明する。 この第２の実施形態では、まず鋳型造型装置の枠セットスクイズシリンダに用いるために好適な駆動機構について説明する。 併せて、この駆動機構を用いた鋳型造型装置について説明する。

図１７において、第２の実施形態の鋳型造型装置に用いられる駆動機構５００は、圧縮空気源と、該圧縮空気源に連通遮断可能に一端を接続したオイルタンクと、前記圧縮空気源に連通遮断可能に戻りポートを接続すると共に、前記オイルタンクに油圧配管で連通遮断可能に行きポートを接続した枠セットスクイズシリンダと、前記圧縮空気源に連通遮断可能に行きポートと戻りポートを接続すると共に、前記オイルタンクと連通可能に接続した増圧シリンダであって、前記枠セットスクイズシリンダに油圧配管で常時連通するように接続している増圧シリンダと、を有する。

ここで、本明細書において「圧縮空気源」とは、外部配管、圧縮空気タンク又はコンプレッサ等により圧縮空気を取り込み、又は発生する空気の源をいう。 通常、圧縮空気源として工場圧縮空気の配管を用いることができる。

また、「圧縮空気源に連通遮断可能に一端を接続したオイルタンク」とは、例えば、バルブを介して、圧縮空気源にオイルタンクの上部を連通遮断可能に接続されたオイルタンクを意味する。 従って、オイルタンク内の作動油の表面を圧縮空気で加圧することが可能であり、また、オイルタンク内の圧縮空気を排気することによって作動油の表面の加圧を止めることもできる。

更に「圧縮空気源に連通遮断可能に戻りポートを接続すると共に、前記オイルタンクに油圧配管で連通遮断可能に行きポートを接続した枠セットスクイズシリンダ」とは、枠セットとスクイズに利用可能なシリンダであって、オイルタンクと連通させることにより、低圧の油圧によって枠セットを行い、更にオイルタンクとの連通を遮断し、後述の増圧シリンダを利用することによって高圧の油圧を発生させ、この高圧の油圧によってスクイズを行うことができるようになっている。

そして「圧縮空気源に連通遮断可能に行きポートと戻りポートを接続すると共に、前記オイルタンクと連通可能に接続した増圧シリンダであって、枠セットスクイズシリンダに油圧配管で常時連通するように接続している増圧シリンダ」とは、パスカルの原理を利用した増圧シリンダであって、低圧の空気圧を高圧の油圧に変換する機能を有する空圧・油圧の複合システムのシリンダである。 このようなエアオンオイル駆動方式では、油圧ポンプは不要であり、駆動源として空圧源のみを用いることができる。

第２の実施形態の抜枠鋳型造型装置において、「枠セットスクイズシリンダ」は、エアオンオイル駆動方式である。 ここで、本実施形態の抜枠鋳型造型装置においても、下盛枠が、下スクイズボードに対して、「独立に、かつ同時に昇降可能である」とは、上述のように下盛枠だけが、下スクイズボードとは独立して下盛枠シリンダによって昇降可能であると共に、下スクイズボードが枠セットスクイズシリンダによって昇降すると、下盛枠が、下スクイズボードと同時に昇降可能であることをいう。
なお、第２の実施形形態における鋳型砂は、その種類を問わないが、例えば、ベントナイトを粘結剤とする生型砂に好適である。

３． 第２の実施形態における駆動機構の配管系統 更に図１７を参照して、第２の実施形態における駆動機構５００の配管系統について説明する。 この配管系統は図１７には概略的に示してある。 図１７に示す駆動機構５００は、圧縮空気源５０１と、オイルタンク５０２と、枠セットスクイズシリンダ５０３と、増圧シリンダ５０４とを備える。

図１７において、圧縮空気源５０１は圧縮空気を取り込み、又は発生する源である。 オイルタンク５０２の上部の一端は、空気配管Ａｐによって圧縮空気源５０１に連通遮断可能に接続されている。 この連通遮断を可能にするために、ソレノイドバルブＳＶ１と、ソレノイドバルブＳＶ１によって作動可能なバルブV１が用いられている。 また、オイルタンク５０２の下部は、枠セットスクイズシリンダ５０３にポート５０３ａ（行きポート）に油圧配管を介して連通遮断可能に接続されている。 そして、この枠セットスクイズシリンダ５０３の他のポート５０３ｂ（戻りポート）には、空気配管Ａｐを介して圧縮空気源５０１が連通遮断可能に接続されている。

更に、増圧シリンダ５０４は、ポート５０４ａａ（行きポート）、およびポート５０４ａｂ（戻りポート）は圧縮空気源５０１と連通遮断可能に接続されている。 また、増圧シリンダ５０４のポート５０４ｂは、油圧配管Ｏｐを介してカット弁ＣＶを通じてオイルタンク５０２と連通遮断可能に接続されている。 ここで増圧シリンダ５０４のピストン５０４Ｐとロッド５０４Ｒの面積比が１０：１とすれば、圧縮空圧の１０倍の圧力を有する油圧力に変換する事ができる。 オイルタンク５０２とカット弁ＣＶの間にはスピードコントローラＳｐが設けられている。
そして、増圧シリンダのポート５０４ｂは、枠セットスクイズシリンダ５０３に油圧配管Ｏｐを介して常時流体連通するように接続されている。 また、ソレノイドバルブＳＶ１、ソレノイドバルブＳＶ２、ソレノイドバルブＳＶ３の少なくとも２つを、マニホールドを介して圧縮空気源５０１に一体的に接続している。

以下、上述した第２の実施形態の抜枠鋳型造型装置における駆動機構５００の動作を説明する。 図１７において、枠セットスクイズシリンダ５０３は、抜枠鋳型造型装置の上下鋳枠のセットを行い、その後高出力でスクイズするために使用される。 まず、最初に鋳枠セットを行う。 鋳枠のセット開始時にはソレノイドバルブＳＶ１を作動させて開放することにより、バルブＶ１を開く。 それと同時にカット弁ＣＶを開く。 これによって、圧縮空圧によりオイルタンク５０２から枠セットスクイズシリンダ５０３へ作動油が供給される。 鋳枠のセット工程が完了し、セットされた鋳枠を保持するためバルブＶ１及びカット弁ＣＶが閉じられる。 その後に鋳枠（図示せず）内に砂を充填し、鋳型砂の充填を完了する。 上記の工程までは通常の圧縮空圧で抜枠鋳型造型装置が操作される。

その後、ソレノイドバルブＳＶ２を作動させることによりバルブV２ａ、V２ｂを作動させ、圧縮空圧により増圧シリンダ５０４を作動させる。 ここで増圧シリンダ５０４はピストン４Ｐとロッド４Ｒの面積比が１０：１であれば、圧縮空圧の１０倍の圧力を持った油圧力に変換することができる。 作動油が所定の圧力に到達したことは例えば圧力スイッチＰＳで監視する。

スクイズ工程終了後ドロー工程に移行するためソレノイドバルブＳＶ３を開いて圧縮空圧によりドロー工程を行う。 それと同時にソレノイドバルブＳＶ１を開くことでバルブＶ１が開く。 バルブＶ１とカット弁ＣＶを開き使用した作動油は増圧シリンダ５０４とオイルタンク５０２に戻る。
枠セットスクイズシリンダ５０３はスクイズフレームや鋳枠など重量物を持ち上げているため、それらの自重により枠セットスクイズシリンダを縮めることができる。 従って、ソレノイドバルブＳＶ３は必ずしも必要ではない。
抜枠工程時は低出力で操作を行えるためソレノイドバルブＳＶ１を開放することでバルブV１を開放し、その結果、圧縮空圧のみで枠セットスクイズシリンダ５０３を作動させることができる。

このように、ソレノイドバルブＳＶ１、ソレノイドバルブＳＶ２、ソレノイドバルブＳＶ３の少なくとも２つを、マニホールドを介して圧縮空気源１に一体的に接続しているので、駆動機構を有する砂型造型設備は、設置、操作及びメンテナンスが容易になる。

第２の実施形態においては、スクイズ工程は、下方から圧縮する方式としたが上方から圧縮する方式でもよい。 また、上下両方から圧縮する方式を採用することもできる。 なお、大型のエアシリンダを用いるか、又はブースターシリンダにて増圧し、エアオン方式を用いれば、鋳枠を反転することは可能である。 ただしここでいう鋳枠の反転とは、スクイズ工程を横方向からの圧縮で行うために実施する反転ではなく、砂入れを鋳枠の上方から行うために鋳枠を反転させることをいう。
上述したように、図１７に示される駆動機構５００は、第１の実施形態（図１乃至図１６）の鋳型造型装置１００において、その駆動機構４００に代えて用いてもよい。

４． 第３の実施形態の抜枠鋳型造型装置の駆動機構 本発明の第３の実施形態について説明する。 図１８は本発明の第３の実施形態の抜枠鋳型造型装置の側面図（一部正面図を含む）である。 その駆動機構の配管系統は概略的に示してあり、空圧のみの配管の一部を示している。 本発明の第３の実施形態の抜枠鋳型造型装置について、まず駆動機構について説明する。 図１８において、駆動機構の内、枠セットスクイズシリンダ３を駆動する部分は、図１７に示して上述した駆動機構５００のものと同様な構成とすることができるので図示を省略してある。 図１８において、砂型造型設備としての抜枠鋳型造型装置（以下、単に抜枠鋳型造型装置という）の駆動機構は、圧縮空気源１を有している。 空圧を利用したソレノイドバルブＳＶ５乃至ＳＶ８は、マニホールドＭｈを介して圧縮空気源５０１に一体的に接続されている。
そして、ソレノイドバルブＳＶ５によって、圧縮空気源５０１とモールド押し出しシリンダ５０５とは連通遮断可能に接続されている。 またソレノイドバルブＳＶ６によって、圧縮空気源１とパターンシャトルシリンダ５０６は連通遮断可能に接続されている。 更にソレノイドバルブＳＶ７によって、圧縮空気源５０１と上枠シリンダ５０７は連通遮断可能に接続されている。 加えて、ソレノイドバルブＳＶ８によって、圧縮空気源５０１と下盛枠シリンダＣは連通遮断可能に接続されている。

これらのソレノイドバルブは、抜枠鋳型造型装置に直接搭載するようにしても良いし、抜枠鋳型造型装置とは別に独立して設置しても良い。 これらのソレノイドバルブは、抜枠鋳型造型装置に直接搭載された、または独立して設置されたＰＬＣ（プログラマブルコントローラ）と電気配線により接続されている。
また抜枠鋳型造型装置に搭載された、または独立して設置された制御盤(又は、タッチパネル方式)とＰＬＣも電気配線により接続されている。 またＰＬＣと制御盤(タッチパネル)は同一ＢＯＸ内に配置しても良いし、それぞれ独立して配置するようにしても良い。
手動操作時には制御盤(タッチパネル)からの指令がＰＬＣを経由してソレノイドバルブへ電気信号が送られ、それによってソレノイドバルブが作動するようになっている。
自動運転を行う場合には、制御盤(タッチパネル)からＰＬＣに自動運転の信号を出すことにより、一連の動作指令がシーケンス制御にてＰＬＣからそれぞれのソレノイドバルブに伝達され、造型運転が行われる。

次に、図１８に示される駆動機構の作動について説明する。 図１８において、制御盤（図示せず）にはシーケンス制御回路（ＰＬＣ）が組み込まれており、そのシーケンスに沿って抜枠鋳型造型装置が作動する。
ソレノイドバルブＳＶ５〜ＳＶ８は３位置（３ポート）ダブルソレノイドバルブであり、ＳＶ６のＳＯＬ−Ａが作動した際にはシリンダ６が伸び側に作動し、ＳＶ６のＳＯＬ−Ｂが作動した際にはシリンダ６の縮み側に作動する。 ＳＶ６のＳＯＬ−ＡおよびＳＯＬ−Ｂのどちらにも指令が出されていない（指令が切れた）場合はバルブの中間位置に停止（作動）するように構成されている。 このとき、シリンダ５０６は指令が切れた際の位置を保持するように構成されている。

同様にして、ＳＶ７のＳＯＬ−Ａに駆動信号が入力されると上枠シリンダ５０７が下降し、ＳＶ７のＳＯＬ−Ｂに駆動信号が入力されると上枠シリンダ５０７が上昇する。 （ＳＶ７のＳＯＬ−Ａ、ＳＯＬ−Ｂのどちらにも駆動信号が入力されていない場合はどちらの配管も排気に繋がるようにされているため、上鋳枠の自重により上枠シリンダ５０７は下降する）。 加えてＳＶ８は下盛枠シリンダＣを作動させるようになっている。 上記のような駆動機構の動作を組み合わせることにより、スクイズ機構によって鋳物砂の圧縮がなされる。

更に、以上の場合において、空圧を利用したソレノイドバルブＳＶ５、ＳＶ６、ＳＶ７、ＳＶ８をマニホールドＭｈに一体的に接続することにより、設置、操作及びメンテナンスが容易になる。 加えて、上述した空圧を利用したソレノイドバルブ用のマニホールドと、枠セットスクイズシリンダ５０３を駆動するための駆動機構に用いた、空圧を利用したソレノイドバルブ用のマニホールドとを一体的に構成することも可能であり、このようにすることによって、設置、操作及びメンテナンスが極めて容易になる。 なお、空圧シリンダの少なくとも１つは電動シリンダであってもよい。

本実施形態においても、スクイズ工程は、下方から圧縮する方式としたが、上方から圧縮する方式でもよい。

５． 第３の実施形態の鋳型造型装置 上述のように、図１８は本発明の第３の実施形態の抜枠鋳型造型装置の側面図（一部正面図を含む）である。 この図１８を参照して本発明の鋳型造型装置の第３の実施形態について説明する。 その枠セットスクイズシリンダ５０３を駆動するための駆動機構については既に図１８を参照して説明した通りである。

図１８において、門型のフレームＦは、下部ベースフレーム５１１と上部フレーム５１２の四隅を連結するコラム５１３、５１３に一体的に連結接続されている。 下部ベースフレーム５１１の上面中央部には枠セットスクイズシリンダ５１４が上向きに取り付けられていて、枠セットスクイズシリンダ５１４のピストンロッド５１４ａの先端には、下スクイズフレーム５１５を介して下スクイズボード５１６が取り付けられている。 また、下部ベースフレーム５１１の４隅には少なくとも１０ｍｍ以上の摺動ブッシュが設けられ、この摺動ブッシュにより下スクイズフレーム５１５の水平を確保している。 下スクイズフレーム５１５の中央部に配置された枠セットスクイズシリンダ５１４の外側には、４個の下盛枠シリンダＣ、Ｃが取り付けられており、それらのピストンロッドＣａの先端には下盛枠５１７が取り付けてある。 また、下スクイズフレーム５１５の中央には、枠セットスクイズシリンダ５１４を配置するための穴が開いており、枠セットスクイズシリンダ５１４の本体が貫通している。

下盛枠５１７の内面は、下盛枠５１７の内部空間が下方向に向けて狭くなる様な形状を有し、かつ、側壁面に鋳型砂導入口（図示せず）を備えると共に下スクイズボード５１６が気密状に嵌入可能な開口部を備えている。

そして、下スクイズボード５１６が、下スクイズフレーム５１５と一体に構成されている。 このため、枠セットスクイズシリンダ５１４が上昇すると下スクイズボード５１６は上昇し、下スクイズフレーム５１５に取り付けられた４個の下盛枠シリンダＣ、Ｃと共に上昇可能になっている。 また、下盛枠シリンダＣ、Ｃは、枠セットスクイズシリンダ５１４と独立に、かつ同時に作動可能になっている。 即ち、下盛枠５１７が２本以上のコラム５１３, ５１３に昇降可能に設けられた下スクイズフレーム５１５に上向きに取り付けられた複数の下盛枠シリンダＣのロッドＣａの上先端に連結すると共に、前記下スクイズボード５１６、下スクイズフレーム５１５とから構成される下スクイズユニットが、一体的に昇降可能に配置されている。 なお、下盛枠５１７の上面には位置決めピン５１７ｂが立ててある。

下スクイズボード５１６に対向した上方には、上スクイズボード５１８が上部フレーム５１２の下面に固設されている。 上鋳枠５２０は、側壁面に鋳型砂導入口を備え、かつ内面は上鋳枠５２０の内部空間が下向きに広がるテーパー形状を有すると共に、上スクイズボード５１８が気密状に嵌入可能な大きさの開口部を備えている。 また、図１８に示すように、上部フレーム５１２には、空気圧シリンダからなる上枠シリンダ５０７が下向きに固設されている。 また、そのピストンロッド５２２ａの縮引動作により上鋳枠５２０が上昇するように取り付けられている。

上スクイズボード５１８と下スクイズボード５１６の中間位置には、下鋳枠５２３が側方から通過可能な間隔を保つことができるようになっている。 コラム５１３、５１３の間を装置前後方向に移動できるように角棒状の走行レールＲが設けられている。 下鋳枠５２３の上面には、上下面に模型を備えたマッチプレート５２５がマスタープレート５２６を介して取り付けられ、配置されている。 そしてマスタープレート５２６の四隅にはローラアーム５２７を介して鍔付ローラ５２８が取り付けられている。 エアレーションタンク５２９は先端を二股状に分岐した砂導入孔５３０を有し、かつエアレーションタンク５２９の上部には、鋳型砂供給口（図示せず）を備えたサンドゲート５３２が配置されている。

次に空圧用配管について説明する。 上述したように、図１８に示す抜枠鋳型造型装置の駆動機構は、圧縮空気源５０１を有しており、該圧縮空気源５０１には、空圧を利用したソレノイドバルブＳＶ５乃至ＳＶ８が、マニホールドＭｈを介して圧縮空気源５０１に一体的に接続されている。 そして、ソレノイドバルブＳＶ５乃至ソレノイドバルブＳＶ８は、それぞれモールド押し出しシリンダ５０５、パターンシャトルシリンダ５０６、上枠シリンダ５０７、下盛枠シリンダCに連通遮断可能に接続されている。

以下、上述した本実施形態の抜枠鋳型造型装置の動作について説明する。 図１８において、まず、圧縮空気源５０１に連通遮断可能に接続されたパターンシャトルシリンダ５０６によって、台車に載置されたマスタープレート５２６を造型ステーションに搬入する。 またマスタープレート５２６下部には下鋳枠５２３が装着されている。

上鋳枠５２０と下鋳枠５２３を重ねて画成した上下の造型空間内に吹き漏れなく鋳型砂を充填するため上枠シリンダ５０７、下盛枠シリンダCの４本及び枠セットスクイズシリンダ５１４を作動させて上鋳枠５２０と下鋳枠５２３のそれぞれを密着させる。 この際の枠セットスクイズシリンダ５１４の出力は持ち上げる機械の重量に対するものでよいため低圧の作動流体でよい。

次いで、エアレーションタンク５２９内の鋳型砂を上鋳枠５２０、下鋳枠５２３および下盛枠５１７内に吹き込む。 そして、充填した鋳型砂を圧縮するため枠セットスクイズシリンダ５１４で圧縮する。 このときに高圧の作動流体を枠セットスクイズシリンダ５１４に供給し所定の硬度を有する鋳型を造型する。 このように、高圧の出力が必要な時のみ油圧を増圧させるため、増圧装置をコンパクトなものにすることができる。

続いて抜型工程について説明する。 抜型を行う際、枠セットスクイズシリンダ５１４を縮引させ、下降することで、まず上鋳枠５２０の中の上鋳型（図示せず）の抜型が開始される。 続いて下鋳枠５２３、マッチプレート５２５、マスタープレート５２６、ローラアーム５２７、鍔付ローラ５２８で一体的に構成されている台車Ｄの鍔付ローラ５２８がレール５３３の位置まで下降すると、鍔付ローラ５２８はレール５３３の上に乗る。 下鋳枠５２３は下盛枠５１７と密着した状態で、砂入れおよびスクイズされた後、枠セットスクイズシリンダ５１４の下降により一体で下降してきたが、台車Ｄの鍔付ローラ５２８がレール５３３に乗ったことにより台車Ｄ全体がレール５３３に乗り移る。 台車Ｄがレール５３３に乗り移った後も、枠セットスクイズシリンダ５１４は更に下降するため、台車Ｄがレール５３３に乗り移った直後から下鋳枠５２３と下盛枠５１７は分離され、それにより下鋳枠５２３中の下鋳型（図示せず）の抜型が開始される。 枠セットスクイズシリンダ５１４の縮引動作が完了すると抜型動作が終了する。

次に、鋳枠合わせを行う。 鋳枠合わせは、パターンシャトルシリンダ５０６によって、マスタープレート５２６を造型ステーションから搬出する。 枠セットスクイズシリンダ５１４を伸ばし上下の鋳型を密着させる。 この時の枠セットスクイズシリンダ５１４の上昇出力は、スクイズ時の出力よりも小さい出力に設定してあるため、鋳型を押し潰すことはない。

上鋳型を上鋳枠５２０から抜き出すため上枠シリンダ５０７により上鋳枠５２０を上昇させ抜枠する。

枠セットスクイズシリンダ５１４を縮引させ、鋳型押出し位置に配置する。 更に下盛枠シリンダCを縮引させることで下盛枠５１７から下鋳型（図示せず）を抜枠する。 下スクイズボード５１６上面の上下鋳型はモールド押し出しシリンダ５０５によって駆動されるモールド押出板５０５ａによって搬送ライン側に送り出される。

上記の説明から明らかなように、第３の実施形態の抜枠鋳型造型装置は、第１の実施形態と同じスクイズ機構を用いており、エアオンオイル方式は枠セットスクイズシリンダのみに適用している。 よって、本実施例では、油圧ポンプを用いた専用の油圧ユニットを使用せず空圧のみで油圧と同等の出力を得ることができる。

また、高出力が必要な時のみ増圧させるため、増圧装置がコンパクトである。 油圧ポンプを備えた油圧ユニットを全く使用しないで、高圧用のカット弁を１つだけしか使用していないため、メンテナンスの際の部品交換コストも抑えられ、作業者の油圧や油圧機器に関する知識もほとんど必要ない。

さらに、第３の実施形態の抜枠鋳型造型装置において、枠セットスクイズシリンダ３を駆動する部分については、第２の実施形態の駆動機構５００（図１７）におけるものと同様な構成とすることができるので、空圧制御及び電気制御だけで作動し、油圧ポンプを有する油圧ユニットを使用しないため、組付、運転、メンテナンスが非常に簡単になる。

加えて、マニホールドを利用すると、空圧制御機器の配置が分散せず、コンパクトになり、組付やメンテナンスが非常に簡単になるという利点がある。

加えて、本実施例の抜枠鋳型造型装置では、上鋳枠を、抜枠時に、アクチュエータによって昇降可能にしてもよい。 これにより、抜枠ストロークが増えるため、安定した抜枠が実現できる。

なお、本実施例の機械構成を用いた抜枠鋳型造型装置では、下スクイズボード５１６を、４本のコラムに昇降可能に設けられた下スクイズフレーム５１５と一体に構成することにより、パターンプレート５２５に模型が偏在していても、スクイズ時に下スクイズボード５１６が傾くことはない。 従って、鋳型の底面が水平で良質な鋳型を安定的に造型することができる。 また、下盛枠５１７と下スクイズボード５１６が一体で昇降しているので構造がシンプルになる。

更に、加えて設置組付の際にも油圧専門の配管設置作業者等も必要ないため設置コストも抑えられるのである。

本実施例において、型砂の吹き込みには、エアレーションを使用したが、ブロー方式によって型砂を充填するようにしても構わない。
なお、本実施の形態においてエアレーションとは、０．０５〜０．１８ＭＰａの低圧の圧縮空気を使用した型砂の充填をいう。 ブローとは、０．２〜０．３５ＭＰａの高圧の圧縮空気を利用した型砂の導入をいう。
さらに、本実施の形態における駆動機構５００に換えて、上述した第１の実施の形態で説明した駆動機構４００を用いるように構成してもよい。

以上のような第３の実施形態の砂型造型設備における駆動機構によれば、空圧を供給するのみで高出力を発生することができ、メンテナンスが容易でコンパクト化された駆動機構を提供できる。 即ち、本実施の形態によれば、専用の油圧ユニットを使用せず空圧のみで油圧と同等の出力を得ることができる。 高出力が必要な時のみ増圧させるため増圧装置がコンパクトである。 油圧ポンプを備えた油圧ユニットを全く使用しないで、高圧用のカット弁を１つだけしか使用していないため、メンテナンスの際の部品交換コストも抑えられ、作業者の油圧や油圧機器に関する特別な知識もほとんど必要ない。 加えて設置組付の際にも油圧専門の配管設置作業者等も必要ないため設置コストも抑えられる。
また、本実施形態の駆動機構によれば、空圧と電気を供給するのみで砂型造型設備を運転することができる。 即ち、油圧バルブに比べて空圧バルブは重量が軽く取り扱いやすい。 エアオンオイル駆動に関する箇所のバルブ構成も大部分が空圧バルブを用いているため空圧の知識で対応可能である。 配管も大部分が空圧用であるためメンテナンス時のハンドリングも容易となる。
更に、本実施の形態の抜枠鋳型造型装置は、空気圧を用いた上記駆動機構の効果を備え、造型設備を、空圧を供給するのみで運転操作できる。
なお、上述した特許文献２では、大型シリンダが左右に１秒間に２往復から５往復しているが、本実施の形態では、増圧シリンダのヘッド側に圧力を送ることで高圧を発生させている。 従って、本実施の形態では、高圧用のバルブはカット弁だけで済むという利点がある。

本実施の形態の砂型造型設備における駆動機構は、圧縮空気源とオイルタンクとが、第１ソレノイドバルブとオイルタンクの上部に繋がる空圧バルブで連通遮断可能とすることができる。 これによれば、特許文献２では不可欠なピストンの往復が低減されるという利点がある。
また、本実施の形態の砂型造型設備における駆動機構は、圧縮空気源と枠セットスクイズシリンダとが、第３ソレノイドバルブで連通遮断可能とすることができる。 これによれば、シリンダの戻り動作を円滑に行えるという利点がある。
更に、本実施の形態の砂型造型設備における駆動機構は、前記圧縮空気源と増圧シリンダとが、第２ソレノイドバルブで連通遮断可能とされており、増圧シリンダの行きポートと戻りポートは、各ポート毎に設けられたバルブを該第２ソレノイドバルブにより駆動することによって、交互に連通遮断できるようになっている。 これによれば、特許文献２で不可欠なピストンの往復が低減されるという利点がある。
加えて、本実施の形態の砂型造型設備における駆動機構は、前記第１ソレノイドバルブ、第２ソレノイドバルブ、第３ソレノイドバルブの少なくとも２つが例えば、マニホールドにより一体的に接続することができる。 これによれば、空圧制御の命令位置が分散しないので駆動機構の制御装置がコンパクトになり、組付やメンテナンスが非常に簡単になるという利点がある。

次に、本実施の形態の砂型造型設備における駆動機構は、枠セットスクイズシリンダが止まっているときに、この駆動機構の油圧を利用してモールド押し出しシリンダを作動させることができる。 これによれば、モールドを押し出す動作のみを行うため、安定したモールド押し出しができるという利点がある。
また、本実施の形態の砂型造型設備における駆動機構は、圧縮空気源に連通遮断可能に接続されたパターンシャトルシリンダを更に備えることができる。
また、マニホールドを使用した上で、ソレノイドバルブとパターンシャトルシリンダを連通可能とすれば、空圧制御の命令位置が分散しないので、駆動機構がコンパクトになり、組付やメンテナンスが非常に簡単になるという利点がある。
更に、油圧配管内の油圧を計測するために圧力スイッチを使用すると、規定の油圧を確保しているかどうか確認ができるため、毎回の造型ごとに同じ面圧を確保でき、鋳型の品質が安定する。
加えて、油圧配管内のカット弁とオイルタンクの下部油溜まり部との間にスピードコントローラを設けることができる。 これによれば、抜型時に下鋳枠が載っている枠セットスクイズシリンダの降下速度を調整できるので、抜型時の衝撃の発生を防止することができる。

更に、本実施の形態の砂型造型設備における駆動機構は、圧縮空気源に連通遮断可能に接続された上枠シリンダを更に備えることができる。 これによれば、抜枠時に上枠シリンダによって上鋳枠を上昇させることができる。 よって、特許文献１で記載されているようなストッパピンが不要になるので、スクイズ機構の構造がシンプルになるという利点がある。 また、抜枠ストロークが増えるため、安定した抜枠が実現できる。
また、マニホールドを利用すると、空圧制御の命令位置が分散しないので駆動機構がコンパクトになり、組付やメンテナンスが非常に簡単になるという利点がある。

本実施形態の抜枠鋳型造型装置は、枠セットスクイズシリンダによって昇降可能な下スクイズボードと、該下スクイズボードに対して独立に、かつ同時に下盛枠シリンダによって昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた下盛枠と、該下盛枠が昇降可能に設けられた下スクイズフレームに上向きに取り付けられた複数の下盛枠シリンダのロッドの先端に連結すると共に、前記下スクイズボード、前記下スクイズフレームとを含んで構成され、一体的に昇降可能な下スクイズユニットと、前記下スクイズボードの対向上方に固設された上スクイズボードと、上部フレームに固設されると共に上枠シリンダによって昇降可能であると共に側壁面に鋳型砂導入孔を備えた上鋳枠と、前記下スクイズボードと上スクイズボードの中間位置をパターンシャトルシリンダによって出・入移動可能に設けられると共に上面にマッチプレートを装着した下鋳枠と、上部フレームに固設されると共にそのピストンロッドの縮引動作により上鋳枠を上昇させる上枠シリンダと、を備えた鋳枠無しの上・下鋳型を同時に造型する抜枠鋳型造型装置であって、下スクイズボードを作動させる枠セットスクイズシリンダが、上述した駆動機構によって作動されることを特徴とする。

本実施の形態の抜枠鋳型造型装置では、駆動機構で用いるエアオンオイル方式は枠セットスクイズシリンダのみに適用している。 このため、本実施の形態により、油圧ポンプを用いた専用の油圧ユニットを使用せず空圧のみで油圧と同等の出力を得ることができる。 また、高出力が必要な時のみ増圧させるため、増圧装置がコンパクトである。 油圧ポンプを備えた油圧ユニットを全く使用しないで、高圧用のカット弁を１つだけしか使用していないため、メンテナンスの際の部品交換コストも抑えられ、作業者の油圧や油圧機器に関する知識もほとんど必要ない。 加えて設置組付の際にも油圧専門の配管設置作業者等も必要ないため設置コストも抑えられる。

加えて、本実施の形態の抜枠鋳型造型装置では、上鋳枠が、抜枠時に、アクチュエータによって昇降可能にすることができる。 これにより、抜枠ストロークが増えるため、安定した抜枠が実現できる。
本発明の幾つかの実施例について説明した。 それでもなお、本発明の要旨及び目的から逸脱することなく、様々な変更例をなし得ることを理解されたい。 例えば、本明細書に説明した工程の幾つかは、順序独立としてもよい。 即ち、説明した順序とは異なる順序で実行することができる。

２ 枠セットスクイズシリンダ４ 下スクイズボード５ 下盛枠シリンダ６ 下盛枠６ｃ 鋳型砂導入孔８ 上スクイズボード１０ 上鋳枠２１ パターンシャトルシリンダ２３ 下鋳枠２４ マッチプレート５１ 鋳型砂５４ 上鋳型（鋳型）
５５ 下鋳型（鋳型）
４０３ 増圧シリンダ（空気圧回路及び油圧回路）
ＰＳ 圧力スイッチ（センサ）
５０１ 圧縮空気源５０２ オイルタンクＯｐ 油圧配管Ａｐ 空気配管ＳＶ１ 第１ソレノイドバルブＳＶ２ 第２ソレノイドバルブＳＶ３ 第３ソレノイドバルブＳＶ４−ＳＶ８ ソレノイドバルブ
V１ 第１バルブＶ２ａ 第２バルブ５０３ 枠セットスクイズシリンダ５０４ 増圧シリンダＭｈ マニホールド５０５ モールド押し出しシリンダ５０６ パターンシャトルシリンダ５０７ 上枠シリンダ７
Ｃ 下盛枠シリンダ５１２ 上部フレーム５１３ コラム５１５ 下スクイズフレーム５１６ 下スクイズボード５１７ 下盛枠５１８ 上スクイズボード５２０ 上鋳枠５２３ 下鋳枠５２５ マッチプレート