JP2000015416A

JP2000015416A - ダイカスト用真空成形装置

Info

Publication number: JP2000015416A
Application number: JP10183923A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Kanayama; 淳金山
Original assignee: Kawaguchiko Seimitsu KK
Current assignee: Kawaguchiko Seimitsu KK
Priority date: 1998-06-30
Filing date: 1998-06-30
Publication date: 2000-01-18

Abstract

(57)【要約】【課題】溶湯の射出時に空気の巻き込みをなくし、鋳
巣の発生をなくす。【解決手段】ノズル本体１１内には、バルブばね４６
により流路を閉める方向に付勢されているバルブチップ
４５が設けられている。ノズル本体１１及び断熱リング
１２と金型２２との間には、封止するために耐熱ガスケ
ット１４、４３と、Ｏリング４７が設けられている。製
品成形部１０’が真空になると、ノズル本体１１内も真
空状態になる。ノズル本体１１と製品成形部１０’が真
空状態になると、溶湯は空気を巻き込むことなく製品成
形部１０’に充填されて凝固する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、亜鉛合金やマグネ
シウム合金等の溶融金属の真空射出成形のためのダイカ
スト用真空成形装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】図２３はダイカスト成形装置の一般的な
構造を示す断面図である。図２３において、ダイカスト
機械の機械ノズル４及び金型７は、水平に対して約１０
度の傾きを持っており、更に、機械ノズル４の溶湯射出
部４ａが溶解炉１内の溶融金属（溶湯９）の溶湯面９ａ
の高さより高い位置に配置されており、溶湯射出部４ａ
からの湯だれを防止する構造になっている。

【０００３】このダイカスト成形装置により製品を成形
する場合には、はじめに、溶解炉１内で溶かされた溶湯
９を、スリーブ２の中で往復運動するプランジャー３で
送り出し、機械ノズル４内を通過させて金型７内に射出
する。この金型７は固定型７ａと可動型７ｂとからな
り、機械ノズル４から射出された溶湯は固定型７ａのス
プルーブッシュ６を通過し、固定型７ａと可動型７ｂで
形成された製品成形部８’に供給される。

【０００４】このときに機械ノズル４内、スプルーブッ
シュ６内及び製品成形部８’内には空気が充満してい
る。このため、充填された溶湯は、製品成形部８’内等
に充満した空気を金型７の隙間から押し出しながら進む
ことになるが、溶湯の速度が非常に速いため、溶湯が空
気を巻き込むことがある。このように溶湯に巻き込まれ
た空気は、製品成形部８’に充填された溶湯内に一部取
り残されてしまう。

【０００５】その後、上記のように製品成形部８’に供
給された溶湯は金型７により冷却され凝固する。そし
て、可動型７ｂを矢印Ａの方向に動かして金型７を開
き、図２４に示すような製品部８ａ、ランナー部８ｂ、
スプルー部８ｃとが一体となった成形品８が取り出され
る。この成形品８は、スプルー部８ｃと共にランナー部
８ｂをゲート部８ｄにて折り取ることにより製品とな
る。ここで、ランナー部８ｂを折り取った部分の出っ張
りが許容されない場合や、高い形状精度が要求される場
合には、ランナー部８ｂを折り取った部分にヤスリ加
工、切削加工等が施され、形状が整えられる。

【０００６】尚、上記ダイカスト装置におけるスプルー
ブッシュ６は、図２３及び図２５に示すように、外周部
を循環する冷却水３１により冷却されていて、金型７が
開いたときの冷却不足によるスプルー部８ｃの中途切断
を防止するように構成されていた。

【０００７】また、機械ノズル４は、溶湯が機械ノズル
内で凝固しないように外周部が機械ノズルヒータ５によ
り加熱されていた。更に、この機械ノズルの射出部４ａ
は、溶湯が漏れないようにスプルーブッシュ６の機械ノ
ズルタッチ部６ａに押し当てられた状態にセットされて
いるものであった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、金型
７内には高速で溶湯が射出されるので、どうしても溶湯
内に空気が巻き込まれ、成形品が凝固するとその内部に
鋳巣を発生させてしまう。このように鋳巣があると、前
述したようにランナー部８ｂを折り取ったり、切削加工
を施したときに、鋳巣が表面に露出して穴となってしま
い、正しい形状が得られなかったり、また、表面処理を
行う場合に、穴の奥まで表面処理できないという課題が
あった。また、メッキを行う場合にも、穴にメッキ液が
残留し、耐食性を低下させるという問題があった。

【０００９】本発明は、上記従来技術の課題に鑑みなさ
れたもので、金型内を真空に保つことにより、溶湯の射
出時に空気の巻き込みをなくし、鋳巣の発生をなくした
ダイカスト用真空成形装置を提供するものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明における請求項１
に係るダイカスト用真空成形装置においては、ノズル本
体の先端部に溶湯射出部としてのノズルチップが固定さ
れており、このノズルチップにより断熱リングがノズル
本体に固定されている。また、断熱リングと金型、及び
断熱リングとノズルチップの嵌合は、それぞれ室温時も
成形時の温度上昇時も常に隙間嵌めとなっていて、断熱
リングの破損を防止する構造となっている。更に、ノズ
ル本体及び断熱リングと金型との間を密封する封止部材
が設けられている。この封止部材は、ノズル本体を構成
するノズルボディとノズルベースとの間に設けられた耐
熱ガスケットと、ノズルボディと断熱リングとの間に設
けられた耐熱ガスケットと、断熱リングと金型との間に
設けられたＯリングを含んでいる。また、ノズル本体内
には、その流路に沿って移動可能なバルブチップが設け
られている。このバルブチップは、弾性部材によりノズ
ル本体のノズルベースに押し当てられて、流路を閉めて
ノズル本体内の気密性を保つように作用する。また、こ
のバルブチップは溶湯が射出されると開いて、流路から
金型の製品成形部に溶湯を流し込むものとなっている。
更に、真空源は金型の製品成形部を真空状態にするもの
であり、この製品成形部と共にノズル本体内も真空状態
にして溶湯射出時に空気を巻き込むことを防いでいる。

【００１１】本発明における請求項２に係るダイカスト
用真空成形装置においては、ノズル本体の先端部に断熱
リングが直接固定されている。この断熱リングと金型の
嵌合は、室温時も成形時の温度上昇時も常に隙間嵌めと
なっていて、断熱リングの破損を防止する構造となって
いる。更に、ノズル本体及び断熱リングと金型との間を
密封する封止部材が設けられている。この封止部材は、
ノズル本体を構成するノズルボディとノズルベースとの
間に設けられた耐熱ガスケットと、ノズルボディと断熱
リングとの間に設けられた耐熱ガスケットと、断熱リン
グと金型との間に設けられたＯリングを含んでいる。ま
た、ノズル本体内には、その流路に沿って移動可能なバ
ルブチップが設けられている。このバルブチップは、弾
性部材によりノズル本体のノズルベースに押し当てられ
て、流路を閉めてノズル本体内の気密性を保つように作
用する。また、このバルブチップは溶湯が射出されると
開いて、流路から金型の製品成形部に溶湯を流し込むも
のとなっている。更に、真空源は金型の製品成形部を真
空状態にするものであり、この製品成形部と共にノズル
本体内も真空状態にして溶湯射出時に空気を巻き込むこ
とを防いでいる。

【００１２】また、本発明における請求項３に係るダイ
カスト用真空成形装置は、ノズル本体に温度制御可能な
加熱手段を設けたものである。

【００１３】また、本発明における請求項４に係るダイ
カスト用真空成形装置は、ノズル本体とノズルチップに
耐熱鋼よりも熱伝導率のよい耐熱金属材料を用いたもの
である。

【００１４】また、本発明における請求項５に係るダイ
カスト用真空成形装置は、ノズル本体に耐熱鋼よりも熱
伝導率のよい耐熱金属材料を用いたものである。

【００１５】また、本発明における請求項６に係るダイ
カスト用真空成形装置は、封止部材として耐熱ガスケッ
トをノズル本体を構成するノズルボディとノズルベース
との間に圧縮して設けたものである。

【００１６】また、本発明における請求項７に係るダイ
カスト用真空成形装置は、封止部材として耐熱ガスケッ
トを断熱リングとノズル本体との間に圧縮して設けたも
のである。

【００１７】また、本発明における請求項８に係るダイ
カスト用真空成形装置は、封止部材としてＯリングを断
熱リングと金型との間に圧縮して設けたものである。

【００１８】また、本発明における請求項９及び請求項
１０に係るダイカスト用真空成形装置は、バルブチップ
が円錐面状又は球面状の接触部を有し、またノズル本体
がバルブチップの接触部が接触する部分に円錐面状の接
触部を有するものとなっている。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明におけるダイカスト用真空
成形装置のノズル本体は、機械ノズルとの接触により機
械ノズルから熱供給され、かつ金型と断熱されているた
め、ホットノズルとなっている。このノズル本体内に
は、流路に沿って移動可能なバルブチップと、弾性部材
としての耐熱性を有するバルブばねが設けられている。
このバルブチップはバルブばねにより流路を閉める方向
に付勢されている。即ち、ノズル本体はノズルボディと
ノズルベースで構成されており、バルブチップはノズル
ボディ内において移動可能な状態にある。ノズルベース
は射出された溶湯が流れ込む流路の入口を形成してお
り、このノズルベースの流路を閉めるようにバルブチッ
プは付勢されてノズルベースに押し当てられている。

【００２０】また、ノズル本体及び断熱リングと金型と
の間には、封止部材が設けられている。この封止部材
は、ノズル本体を構成するノズルボディとノズルベース
との間に設けられた耐熱ガスケットと、ノズルボディと
断熱リングとの間に設けられた耐熱ガスケットと、断熱
リングと金型との間に設けられたＯリングを含んでい
る。

【００２１】上記のように、ノズル本体内の流路はバル
ブチップで閉められており、また、ノズル本体及び断熱
リングと金型との間も封止部材で密封されている。この
ため、金型の製品成形部が真空源により減圧されて真空
になると、ノズル本体内も製品成形部と共に減圧されて
真空状態になる。この状態のときに溶湯を機械ノズルか
ら射出すると、射出時の僅かな圧力でバルブチップが移
動して流路が開き、ノズル本体から金型の製品成形部へ
溶湯が流れ込む。このときにノズル本体と製品成形部は
真空状態になっているため、溶湯は空気を巻き込むこと
なく製品成形部に充填されて凝固する。従って、空気の
巻き込みによる鋳巣の発生は殆どなくなり、製品の精度
及び品質を高めることができる。

【００２２】尚、前述したようにノズル本体がホットノ
ズルとなることにより、ノズル本体内の溶湯を溶融状態
に保つことができ、スプルーブッシュによる溶湯の温度
低下がなくなり、金型の製品成形部の微細な形状部及び
極薄部への溶湯の充填が容易になり、充填不足がなくな
る。

【００２３】特に、ノズル本体と金型の間に溶湯が流入
すると、溶湯を介して熱がノズル本体から金型に逃げ、
ノズル本体をダイカスト成形に適した温度に保つことが
できなくなるため、このようなノズル本体と金型の間へ
の溶湯の流入を確実に防ぐことが必要である。本発明に
おいては、前述したように、各部間において耐熱ガスケ
ット及びＯリングからなる封止部材を設けており、気密
性を高めるだけでなく、金型とノズル本体の間へ溶湯が
流入することを防止することもでき、これにより確実に
断熱している。

【００２４】一方、ノズル本体に温度制御可能な加熱手
段を設けることにより、ノズル本体は、機械ノズルから
の熱供給だけでなく、加熱手段の熱によっても加熱され
るので、急速に最適温度になる。このため、金型取付後
の成形開始までの時間を短縮することができる。このよ
うな加熱手段による加熱は、長いノズル本体を用いる場
合や、融点の高い金属材料を成形する場合には特に有効
である。

【００２５】また、ノズル本体又はノズル本体とノズル
チップに熱伝導率の良い材料を用いると、ノズル先端部
（射出部）への熱伝達が短時間で行われ、金型取付後の
成形開始時間を短縮することができると共に、成形サイ
クルの短縮も容易となる。

【００２６】更に、流路を開閉するバルブチップとバル
ブベースの接触部をそれぞれ円錐面又は球面と円錐面で
構成しているので、バルブチップに傾きがあったとして
もバルブチップとバルブベースを確実に密接して接触さ
せることができる。

【００２７】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るダイカスト用
真空成形装置を金型２２に組み込み、ダイカスト機械に
取り付けた状態を示す断面図であり、図２は図１に示す
ダイカスト用真空成形装置の詳細な構成を示す要部拡大
断面図である。また、図３及び図４は成形時のダイカス
ト用真空成形装置の状態を示す断面図であり、図５及び
図６はダイカスト用真空成形装置の溶湯流出側及び溶湯
流入側から見た側面図である。

【００２８】図１及び図２に示すように、金型２２の固
定型２２ａには略円筒形の取付穴２２ｄが設けられてお
り、この取付穴２２ｄ内にノズル本体１１が収容されて
いる。このノズル本体１１は、略円筒形状をなすノズル
ボディ４１と、その溶湯流入側の端部に取り付けられた
ノズルベース４２より構成されている。このノズルボデ
ィ４１とノズルベース４２は、共にその突き合わされる
部分の外周にフランジ部４１ａ、４２ｂを有し、このフ
ランジ部４１ａ、４２ｂを貫くように止めネジ４４が螺
合されて連結されている。また、このノズルボディ４１
の溶湯流出側の端部には、ノズルチップ２１が取り付け
られている。このノズルチップ２１は、先端の外周にフ
ランジ状の先端部２１ａを有し、また他方の端部の外周
にはネジ部２１ｂが形成されており、このネジ部２１ｂ
をノズルボディ４１の端部内に形成されたネジ部４１ｂ
に螺合することによりノズルボディ４１に固定されてい
る。尚、図９にも図示するように、ノズルチップ２１の
溶湯流入方向の端面に設けられているスリ割り溝３２
は、ノズルチップ２１をノズルボディ４１に螺合する際
に工具を差し込むためのものである。上記構成からなる
ノズル本体１１及びノズルチップ２１は、耐熱鋼又は耐
熱鋼よりも熱伝導率の高い、例えば熱伝導率０．３ｃａ
ｌ／ｓｅｃ・ｃｍ・℃以上のタングステン合金からな
る。また、ノズルベース４２の溶湯流入側の外側端面に
は機械ノズルタッチ部４２ｃが設けられており、またノ
ズルボディ４１の溶湯流出側及び溶湯流入側の外側端面
には後述する耐熱ガスケットに適合する環状の凹部４１
ｃ，４１ｄがそれぞれ設けられている。

【００２９】上記ノズル本体１１の内部には、溶湯が流
れる流路に沿って移動可能なバルブチップ４５とそれを
付勢する耐熱性を有するバルブばね４６が設けられてい
る。このバルブチップ４５は、内部に溶湯の流路となる
有底の穴４５ｂを有する。この穴４５ｂは、図２、図７
及び図８に示すように、溶湯流出側が開口し、溶湯流入
側に底部があり、この底部付近の径方向に流入口４５ｃ
が開口するものとなっている。また、バルブチップ４５
の溶湯流入側の端部のノズルベース４２に対向する部分
には、円錐面状をなす接触部４５ａが設けられている。
一方、ノズルベース４２のバルブチップ４５の接触部４
５ａに対向する部分には円錐面状の接触部４２ａが設け
られている。この接触部４５ａ、４２ａはバルブばね４
６の押圧力により密接するものであり、密接することに
よりノズルベース４２の流路を密封することができる。
このバルブばね４６の押圧力は、ノズル本体１１内が真
空状態となってもバルブチップ４５が移動することなく
バルブチップ４５とノズルベース４２の密着が保たれる
ように設定されている。また、このバルブばね４６の押
圧力は、溶湯の射出圧力により、バルブチップ４５がノ
ズルベース４２から引き離される方向に移動するように
も設定されている。

【００３０】断熱リング１２は、セラミックなどの耐熱
性の良い熱伝導率の低い材料で、しかも螺合や押圧に耐
え得る機械的強度を持った材料で形成されている。この
断熱リング１２の射出側の端面には、ノズルチップ２１
の先端部２１ａに適合する環状の凹部１２ａが設けられ
ている。この断熱リング１２は、図２に示すように、断
熱リング１２を貫通するノズルチップ２１をノズルボデ
ィ４１に固定する際に、ノズルチップ２１の先端部２１
ａとノズルボディ４１の端面との間に挟まれて固定され
ている。この断熱リング１２は、取付穴２２ｄの溶湯流
出側の端部にある断熱リング嵌合部２２ａｂに隙間嵌め
可能な外径を有している。

【００３１】耐熱ガスケット１４、４３は、ノズルボデ
ィ４１と断熱リング１２との間、ノズルボディ４１とノ
ズルベース４２との間にそれぞれ配設され、それらの間
から溶湯が流出したり空気が流入することを防ぐもので
ある。この耐熱ガスケット１４、４３は、ある程度耐熱
性のある金や銅等の柔らかい材料、ステンレス、インコ
ネル、ハステロイ等で作られた金属Ｏリング、金属Ｃリ
ング、金属Ｕリング等からなるものであり、ノズル本体
１１の凹部４１ｃ，４１ｄ内に収めることが可能な大き
さで、押圧されていない状態でわずかに凹部４１ｃ，４
１ｄから突出する厚みを有するように形成されている。
この耐熱ガスケット１４、４３は、前述したように、断
熱リング１２がノズルボディ４１に固定されるとき及び
ノズルベース４２がノズルボディ４１に固定されるとき
に、それぞれそれらの間で圧縮される。このように圧縮
された耐熱ガスケット１４、４３は、溶湯がノズルボデ
ィ４１と断熱リング１２の隙間あるいはノズルボディ４
１とノズルベース４２の隙間を通って金型２２とノズル
本体１１との間に流出するのを防止するように作用す
る。また、ノズル本体１１内の気密性を保持するように
も作用するものとなっている。

【００３２】Ｏリング４７は、フッ素ゴムやシリコンゴ
ムなどの耐熱性のある材料からなり、固定型２２ａの取
付穴２２ｄ内周に設けられた環状の溝部２２ａａ内に収
められている。このＯリング４７は、半径方向に機械的
弾性を有するものであり、固定型２２ａと断熱リング１
２との間で半径方向に圧縮され、固定型２２ａと断熱リ
ング１２との隙間から空気がその間に流入することを防
止している。

【００３３】ガイドリング２３、２４は耐熱性を有し、
ノズル本体１１にそのフランジ部４１ａ、４２ｂを挟む
ように外嵌され、ガイドリング２３が取付穴２２ｄ内の
段部に係止して位置決めされるものであり、その外周が
取付穴２２ｄの内面に当接してノズル本体１１を支え
て、その機械ノズルタッチ部４２ｃを適正な位置に位置
決めするものである。

【００３４】バックプレート１５は、ノズル本体１１及
びガイドリング２３、２４が取付穴２２ｄから脱落する
ことを防ぐため、固定型２２ａの端面にネジ１６で固定
されているものである。このバックプレート１５には、
ノズルベース４２の機械ノズルタッチ部４２ｃの外径よ
りもわずかに大きい穴１５ａが設けられており、この穴
１５ａから機械ノズルタッチ部４２ｃがわずかに突出す
るように設定されている。

【００３５】真空源２０は、金型２２の製品成形部１
０’内の空気を吸引して減圧し、真空又は真空に近い状
態にするものである。固定型２２ｂには、製品成形部１
０’に通じる空気逃げ溝２２ｂａ及び空気逃げ穴２２ｂ
ｂ、２２ｂｃが設けられている。この空気逃げ溝２２ｂ
ａ及び空気逃げ穴２２ｂｂ、２２ｂｃは空気が流通でき
るように構成されており、空気逃げ穴２２ｂｃが真空源
２０に接続されることにより、これら空気逃げ溝２２ｂ
ａ及び空気逃げ穴２２ｂｂ、２２ｂｃを介して製品成形
部１０’内の空気が真空源２０によって吸引される。ま
た、固定型２２ｂには製品成形部１０’と空気逃げ溝２
２ｂａとを仕切る遮断ピン４８が設けられている。この
遮断ピン４８は図１に於いて矢印Ｂ、Ｃの方向に摺動可
能であり、この遮断ピン４８を摺動させることにより製
品成形部１０’と空気逃げ溝２２ｂａとを連通したり遮
断することができる。

【００３６】上記構造からなるダイカスト用真空成形装
置において、ダイカスト成形を開始すると、はじめに金
型２２が閉じられ、固定型２２ａと可動型２２ｂが密着
し、図３に示す状態になる。この状態のときに、遮断ピ
ン４８は図３に示すように空気逃げ溝２２ｂａから引き
出された状態になっているので、真空源２０により空気
が吸引されると、ノズル本体１１内及び金型２２の製品
成形部１０’は減圧されてほぼ真空状態になる。その
後、遮断ピン４８が矢印Ｂの方向へ移動すると、図４に
示すように、空気逃げ溝２２ｂａが遮断され、ノズル本
体１１内及び金型２２の製品成形部１０’は真空状態に
保持される。

【００３７】この状態のときに、ダイカスト機械のプラ
ンジャー３により溶湯が加圧されると、機械ノズル４か
らノズル本体１１に溶湯が射出される。このときの射出
圧力によりバルブチップ４５は押圧されて図４中左方向
へ移動し、ノズルベース４２の流路を開く。これによ
り、溶湯はノズル本体１１内に流れ込み、バルブチップ
４５内を通ってノズルチップ２１から製品成形部１０’
内に流れ込む。このとき、ノズル本体１１内及び金型２
２の製品成形部１０’はほぼ真空状態にあるため、溶湯
は空気を巻き込むことなく製品成形部１０’内に充填さ
れる。

【００３８】その後、溶湯の射出が停止され、機械ノズ
ル４からの溶湯の射出が止まると、バルブチップ４５は
バルブばね４６の押圧力で再びその接触部４５ａをノズ
ルベース４２の接触部４２ａに密着させて密封し流路を
塞ぐ。

【００３９】一方、金型２２内に充填された溶湯は、そ
こで冷却されて凝固する。このときに、ノズルチップ２
１の先端部２１ａにある溶湯も冷却されて凝固する。そ
の後、可動型２２ｂが矢印Ａの方向に動いて金型２２が
開くことにより、図１０及び図１１に示すような製品部
１０ａとランナー部１０ｂとゲート部１０ｄが一体とな
った成形品１０が取り出される。このときに、ノズル本
体１１は機械ノズルからの熱により加熱されているた
め、図２４に示す従来の成形品８のようにスプルー部８
ｃは形成されない。

【００４０】上記のように、成形品１０が取り出される
と、ノズルチップ２１の先端部２１ａの温度はノズル本
体１１の中央部１１ｂの熱により急激に成形可能な適正
温度に回復する。尚、ノズル本体１１に熱伝導率の良い
材料を用いると、更に急激な温度の回復が可能となる。

【００４１】上記ダイカスト成形時に、溶湯が断熱リン
グ１２とノズル本体１１との間に流入しようとするが、
耐熱ガスケット１４が断熱リング１２とノズル本体１１
との間で圧縮されてその隙間をシールしているので、溶
湯がノズル本体１１と固定型２２ａとの間に流入するこ
とはない。

【００４２】また、固定型２２ａの温度が、溶湯の温度
よりもはるかに低く、更に断熱リング１２と固定型２２
ａの断熱リング嵌合部２２ａｂとの隙間１７が小さい場
合には、溶湯が奥まで流れ込む前に凝固するため、溶湯
が流れ込むことはない。本実施例においては、ノズル本
体１１内及び金型２２の製品成形部１０’をより確実に
真空状態に保つため、断熱リング１２と固定型２２ａと
の間にＯリング４７を設けている。

【００４３】図１２及び図１３は、図２に示す実施例に
おいて、ノズル本体１１を加熱するための加熱手段とし
てノズル本体１１の外周部にヒーター１８を設けた変更
例を示す要部拡大断面図及び側面図である。このヒータ
ー１８は内部に温度検出部を備えていて、ノズル本体１
１の温度コントロールを行っている。１８ａはヒーター
１８のリード線であり、温度制御装置（図示せず）に接
続されているものである。このようにヒーター１８を備
えることにより、ノズル本体１１の適正温度までの温度
の上昇を早めることができ、より効率的な成形が容易と
なる。即ち、連続して成形する時間を極めて短くするこ
とが可能になる。また、固定型２２ａを厚くすることが
必要で、ノズル本体１１を長くせざるを得ない場合に
は、ヒーター等の加熱手段を備えることは特に有効であ
る。更に、融点の高い金属材料のダイカストほどノズル
本体に加熱手段を設けることは有効である。

【００４４】図１２に示す変更例においては、更に断熱
リング１２とノズルチップ２１との間に耐熱ガスケット
３５を配設している。この耐熱ガスケット３５は、断熱
リング１２の凹部１２ａとノズルチップ２１の先端部２
１ａとの間で圧縮されて封止し、ノズルチップ２１とノ
ズル本体１１のネジ部を通過してくる溶湯により断熱リ
ング１２とノズルチップ２１の嵌合部の隙間３４に発生
することがある湯だれを防止している。

【００４５】更に、この変更例においては、冷却可能な
遮断ピン４９を用いている。この遮断ピン４９は、内部
に冷却水３６が流れる冷却水用流路４９ｂを有してい
る。この冷却水用流路４９ｂは、図１２及び図１４乃至
図１６に図示するように、遮断ピン４９内の空洞を仕切
り板４９ａで軸方向に仕切ることにより形成されてお
り、図１２に示すように内部上下に冷却水３６が通って
循環可能なものとなっている。このような冷却可能な遮
断ピン４９を用いることにより、製品成形部１０’に充
填された溶湯を凝固させて、溶湯が空気逃げ溝２２ｂａ
に流入するのを確実に防ぐことができる。尚、遮断ピン
４９の外周に環状の凹部４９ｃを設け、ここにＯリング
３３を収めることにより、遮断ピン４９と可動型２２ｂ
との間に大きな隙間があっても、気密性を高めて製品成
形部１０’内の真空度が下がることを防ぐことができ
る。

【００４６】図１７及び図１８は、図２あるいは図１２
に示す実施例において、バルブガイド５０を設けてバル
ブチップ及びバルブばねを支持するように構成した変更
例を示す要部拡大断面図及び側面図である。バルブガイ
ド５０は略円筒形状をなし、その溶湯流入側の端部外周
には、円周方向に等間隔をなすように設けられた位置決
め固定用の複数の突出部５０ａが形成されている。この
突出部５０ａは、ノズルボディ４１とノズルベース４２
のフランジ部４１ａ、４２ｂの対向する面に形成された
環状段部４１ｅ、４２ｅにより径方向に位置決めされる
と共にその間に挟まれて固定されている。このように位
置決め固定されたバルブガイド５０の外周面とノズルボ
ディ４１及びノズルベース４２の内周面との間には空間
が形成されるように設定されており、この空間が溶湯の
流路となり、突出部５０ａの間からこの空間に溶湯が流
れることにより溶湯が射出される。

【００４７】このバルブガイド５０には、その内部にバ
ルブばね４６が収められ、更にそのバルブばね４６を押
し込むようにしてバルブチップ５１が摺動自在に嵌め込
まれている。このバルブチップ５１は、その先端の接触
部５１ａが球面状に形成されており、バルブばね４６に
付勢されてその接触部５１ａをノズルベース４２の円錐
状の接触部４２ａに密着させてノズルベース４２の流路
を塞ぐものとなっている。このようにバルブチップ５１
の接触部５１ａを球面とすることにより、バルブガイド
５０とバルブチップ５１の摺動部分にガタがあるなどし
てバルブチップ５１がノズルベース４２に対して傾いた
状態で接触しても、ノズルベース４２の流路を確実に密
封することができる。

【００４８】一方、図１７に示す構造においては、断熱
リング１２の外周に嵌めたＯリング４７に代えて図１９
及び図２０に示す金属Ｃリング５２を設けている。この
金属Ｃリング５２は、ステンレス、インコネル、ハステ
ロイ等から作られていて、断熱リング１２の外周に設け
られたフランジ部１２ｂにより位置決めされ、断熱リン
グ１２の外周と固定型２２ａの取付穴２２ｄの内周との
間で圧縮されている。この金属Ｃリング５２は、耐熱ゴ
ム等からなるＯリング４７に比べて更に耐熱性を高める
ことができるので、溶湯が高温で断熱リング１２の温度
が高温になる場合でも確実に密封することができるもの
である。

【００４９】図２１は図１７に示すバルブチップ５１を
バルブチップボディ５４とボール５３で構成した場合の
変更例を示す要部断面図である。バルブチップボディ５
４の溶湯流入側の端部には凹部５４ａが設けられてお
り、この凹部５４ａ内にボール５３が略半分程度嵌め込
まれている。このボール５３の凹部５４ａから飛び出し
ている部分が接触部となり、ノズルベース４２に接触す
る。

【００５０】図２２は図２等に示すノズルチップ２１を
廃止して断熱リング５５をノズルボディ４１に直接螺合
により取り付けた変更例を示す要部断面図である。尚、
図２２に示す構造においても、ヒーター１８や金属Ｃリ
ング５２の使用が可能であり、また、バルブチップ４５
を図１７あるいは図２１に示すような構造に変更するこ
とも可能である。

【発明の効果】本発明によれば、金型の製品成形部及び
ノズル本体を密封して真空状態にすることができるの
で、流入する溶湯が空気を巻き込むことがなくなり、成
形品の鋳巣の発生を防ぐことができる。このため、鋳巣
の発生に起因する形状不良や表面処理の不良をなくすこ
とができ、製品の品質を大幅に高めることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るダイカスト用真空成形
装置を金型に組み込み、ダイカスト機械に取り付けた状
態を示す断面図である。

【図２】図１に示すダイカスト用真空成形装置の詳細な
構成を示す要部拡大断面図である。

【図３】図２に示すダイカスト用真空成形装置において
製品成形部及びノズル本体内を真空にするときの状態を
示す要部拡大断面図である。

【図４】図２に示すダイカスト用真空成形装置において
溶湯を射出したときの状態を示す要部拡大断面図であ
る。

【図５】図２に示すダイカスト用真空成形装置の溶湯流
出側の側面図である。

【図６】図２に示すダイカスト用真空成形装置の溶湯流
入側の側面図である。

【図７】図２に示すバルブチップの正面図である。

【図８】図７に示すバルブチップのＥ−Ｅ断面図であ
る。

【図９】図２に示すノズルチップの溶湯流入側の側面図
である。

【図１０】図１等に示すダイカスト用真空成形装置にて
成形した成形品を示す側面図である。

【図１１】図１０に示す成形品の平面図である。

【図１２】図２に示す実施例において、ノズル本体を加
熱するための加熱手段として本体部の外周部にヒーター
を設ける等の変更を施した変更例を示す要部拡大断面図
である。

【図１３】図１２に示すダイカスト用真空成形装置の溶
湯流入側の側面図である。

【図１４】図１２に示す遮断ピンの正面図である。

【図１５】図１４に示す遮断ピンのＧ−Ｇ断面図であ
る。

【図１６】図１５に示す遮断ピンのＦ−Ｆ断面図であ
る。

【図１７】図２あるいは図１２に示すダイカスト用真空
成形装置におけるバルブチップの構造を変更した変更例
を示す要部拡大断面図である。

【図１８】図１７に示すダイカスト用真空成形装置のバ
ルブガイド５０の溶湯流入側の側面図である。

【図１９】図１７に示す金属Ｃリングの断面図である。

【図２０】図１９に示す金属Ｃリングの右側面図であ
る。

【図２１】図１７に示すバルブチップの構造を変更した
変更例を示す要部拡大断面図である。

【図２２】図２等に示すダイカスト用真空成形装置にお
いて断熱リングをノズルボディに直接取り付けるように
変更した変更例を示す要部拡大断面図である。

【図２３】従来のダイカスト成形装置を示す断面図であ
る。

【図２４】図２３に示すダイカスト成形装置にて成形し
た成形品を示す側面図である。

【図２５】図２３に示すダイカスト成形装置に使用され
ているスプルーブッシュを示す断面図である。

【符号の説明】

１溶解炉２スリーブ３プランジャー４機械ノズル４ａ溶湯射出部５機械ノズルヒーター６スプルーブッシュ６ａ機械ノズルタッチ部７金型７ａ固定型７ｂ可動型８、１０成形品８ａ、１０ａ製品部８ｂ、１０ｂランナー部８ｃスプルー部８ｄ、１０ｄゲート部８’、１０’ 製品成形部９溶湯９ａ湯面１１ノズル本体１２、５５断熱リング１２ａ凹部１２ｂフランジ部１４、３５、４３耐熱ガスケット１５バックプレート１６、４４止めネジ１７、３４隙間１８ヒーター１８ａリード線２０真空源２１ノズルチップ２１ａ先端部２１ｂネジ部２２金型２２ａ固定型２２ｂ可動型２２ａａ溝部２２ａｂ断熱リング嵌合部２２ｂａ空気逃げ溝２２ｂｂ、２２ｂｃ空気逃げ穴２３、２４ガイドリング３１、３６冷却水３２スリ割り溝３３、４７Ｏリング４１ノズルボディ４１ａフランジ部４１ｂネジ部４１ｃ、４１ｄ凹部４１ｅ環状段部４２ノズルベース４２ａ接触部４２ｂフランジ部４２ｃ機械ノズルタッチ部４２ｅ環状段部４５バルブチップ４５ａ接触部４５ｂ穴４５ｃ流入口４６バルブばね４８、４９遮断ピン４９ａ仕切り板５０バルブガイド５０ａ突出部５１バルブチップ５１ａ接触部５２金属Ｃリング５３ボール５４バルブチップボディ５４ａ凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ノズル本体と、該ノズル本体に固定されるノズルチップと、金型と前記ノズル本体及びノズルチップとの断熱を保つ
と共に前記金型内の前記ノズル本体の位置を保ち且つ前
記金型及びノズルチップに隙間嵌めで嵌合する断熱リン
グと、前記ノズル本体及び断熱リングと前記金型との間を密封
する封止部材と、前記ノズル本体内に移動可能な状態で設けられ、前記ノ
ズル本体内の溶湯の流路を開閉するバルブチップと、該バルブチップを前記ノズル本体内の流路を閉める方向
へ付勢する弾性部材と、前記金型の製品成形部を真空状態にする真空源と、から
なり、前記バルブチップは溶湯が射出されると開いて前記流路
から前記金型の製品成形部に溶湯を流し込むことを特徴
とするダイカスト用真空成形装置。
【請求項２】ノズル本体と、該ノズル本体に固定され、金型と前記ノズル本体との断
熱を保つと共に前記金型内の前記ノズル本体の位置を保
ち且つ前記金型に隙間嵌めで嵌合する断熱リングと、前記ノズル本体及び断熱リングと前記金型との間を密封
する封止部材と、前記ノズル本体内に移動可能な状態で設けられ、前記ノ
ズル本体内の溶湯の流路を開閉するバルブチップと、該バルブチップを前記ノズル本体内の流路を閉める方向
へ付勢する弾性部材と、前記金型の製品成形部を真空状態にする真空源と、から
なり、前記バルブチップは溶湯が射出されると開いて前記流路
から前記金型の製品成形部に溶湯を流し込むことを特徴
とするダイカスト用真空成形装置。
【請求項３】前記ノズル本体に温度制御可能な加熱手
段を設けたことを特徴とする請求項１又は２記載のダイ
カスト用真空成形装置。
【請求項４】前記ノズル本体と前記ノズルチップに耐
熱鋼よりも熱伝導率のよい耐熱金属材料を用いたことを
特徴とする請求項１又は３記載のダイカスト用真空成形
装置。
【請求項５】前記ノズル本体に耐熱鋼よりも熱伝導率
のよい耐熱金属材料を用いたことを特徴とする請求項２
又は３記載のダイカスト用真空成形装置。
【請求項６】前記封止部材として耐熱ガスケットを前
記ノズル本体を構成するノズルボディとノズルベースと
の間に圧縮して設けたことを特徴とする請求項１、２、
３、４又は５記載のダイカスト用真空成形装置。
【請求項７】前記封止部材として耐熱ガスケットを前
記断熱リングと前記ノズル本体との間に圧縮して設けた
ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載
のダイカスト用真空成形装置。
【請求項８】前記封止部材としてＯリングを前記断熱
リングと前記金型との間に圧縮して設けたことを特徴と
する請求項１、２、３、４、５、６又は７記載のダイカ
スト用真空成形装置。
【請求項９】前記バルブチップは円錐面状の接触部を
有し、前記ノズル本体は前記バルブチップの接触部が接
触する部分に円錐面状の接触部を有することを特徴とす
る請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載のダイ
カスト用真空成形装置。
【請求項１０】前記バルブチップは球面状の接触部を
有し、前記ノズル本体は前記バルブチップの接触部が接
触する部分に円錐面状の接触部を有することを特徴とす
る請求項１、２、３、４、５、６、７又は８記載のダイ
カスト用真空成形装置。