JP2008049373A - 金型の加熱方法、金型、誘導加熱ヒータ及びその電源装置 - Google Patents

Abstract

【課題】金型を短時間で高温に加熱する。
【解決手段】複数の分割型１２，１４を備える金型１０における少なくとも１つの分割型１２を該分割型１２に着脱可能に設けた誘導加熱ヒータ４５により高周波誘導加熱する。誘導加熱ヒータ４５は、分割型１２に設けたヒータ挿入孔４８に遊嵌状に挿入されてその型内部において分割型１２を高周波誘導加熱する。分割型１２が、製品成形部２１を有する入れ子２０と、その入れ子２０を組込んだ母型２３とを備える。ヒータ挿入孔４８が、母型２３を通じて入れ子２０内を貫通している。
【選択図】図１

Description

本発明は、金型の加熱方法、金型、誘導加熱ヒータ及びその電源装置に関する。

ダイカスト鋳造、樹脂成形等の作業始めに際して、金型温度が良品域より低い場合においては、金型を良品の得られる温度域まで予め上昇させる必要がある。そのため、従来、例えば、鋳造では、「捨打ち」と呼ばれる方法がとられている。捨打ちは、何回か鋳造を行なうことにより溶融金属の熱で金型を予熱する方法である。しかし、これでは、捨打ちを行なった回数分の製品が不良品として廃却しなければならず不経済である。そこで、捨打ちの問題を解決する方法として、金型に温水流路を形成しておき、ここに温水を流すことにより、温水の熱で金型を予熱する方法がある。

しかしながら、温水の熱で金型を予熱する方法では、捨打ちを行なう必要が少なくなるものの、金型を良品の得られる温度域まで上昇させるために時間がかかるとともに、予熱温度も高くすることが難しいという問題があった。
本発明が解決しようとする課題は、金型を短時間で高温に加熱することのできる金型の加熱方法、金型、誘導加熱ヒータ及びその電源装置を提供することにある。

前記した課題は、特許請求の範囲の欄に記載された構成を要旨とする金型の加熱方法、金型、誘導加熱ヒータ及びその電源装置により解決することができる。
すなわち、特許請求の範囲の請求項１にかかる金型の加熱方法によると、複数の分割型を備える金型における少なくとも１つの分割型を誘導加熱ヒータにより誘導加熱することにより、金型を短時間で高温に加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項２にかかる金型の加熱方法によると、誘導加熱ヒータは、分割型をその型内部において誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項３にかかる金型の加熱方法によると、誘導加熱ヒータは、分割型が有する入れ子自体を誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項４にかかる金型の加熱方法によると、誘導加熱ヒータは、分割型をその型外部において誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項５にかかる金型の加熱方法によると、分割型を、複数の誘導加熱ヒータにより誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項６にかかる金型の加熱方法によると、分割型を、該分割型に着脱可能に設けた誘導加熱ヒータにより誘導加熱することができる。また、分割型に着脱可能に設けた誘導加熱ヒータは、必要に応じて、別の金型の分割型の加熱に容易に適用することができる。

また、特許請求の範囲の請求項７にかかる金型によると、分割型に設けた凹部に誘導加熱ヒータのヒータ本体を嵌合することができ、その分割型を誘導加熱ヒータのヒータ本体により誘導加熱することにより、金型を短時間で高温に加熱することができる。また、凹部は、分割型に容易に加工することが可能である。このため、分割型の改造を容易に行なうことができる。なお、本明細書でいう「凹部」には、凹み部のほか、溝部、有底状に形成された中空状穴部、貫通状に形成された中空状孔部等が相当する。

また、特許請求の範囲の請求項８にかかる金型によると、凹部内に誘導加熱ヒータのヒータ本体を所定の隙間を介して遊嵌することができる。このため、凹部の内壁面と誘導加熱ヒータのヒータ本体との接触面積を減少し、そのヒータ本体を分割型の熱から保護することができる。

また、特許請求の範囲の請求項９にかかる金型によると、凹部が母型を通じて入れ子内を貫通している。このため、凹部内に嵌合した誘導加熱ヒータのヒータ本体により、母型とともに製品成形部を有する入れ子を誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項１０にかかる金型によると、誘導加熱ヒータのヒータ本体の誘導加熱にかかる作用部を入れ子内に対応させたことにより、製品成形部を有する入れ子を効果的に誘導加熱することができる。なお、本明細書でいう「ヒータ本体の誘導加熱にかかる作用部」とは、ヒータ本体で実質的に被加熱体を誘導加熱する部分のことである。詳しくは、ヒータ本体で被加熱体を誘導加熱することができない非作用部（例えば、ヒータ本体の基端部及び／又は先端部の近傍）が存在する場合があるため、その非作用部を除いた部分を作用部として入れ子内に対応させることにより、入れ子を効果的に誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項１１にかかる金型によると、凹部が湯口に隣接している。このため、凹部内に嵌合した誘導加熱ヒータのヒータ本体により、湯口の近辺を誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項１２にかかる金型によると、凹部が分割型が有する湯流れ通路に隣接している。このため、凹部内に嵌合した誘導加熱ヒータのヒータ本体により、湯流れ通路の近辺を誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項１３にかかる金型によると、凹部が固定側の分割型に隣接している。このため、凹部内に嵌合した誘導加熱ヒータのヒータ本体により、固定側の分割型を誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項１４にかかる金型によると、凹部が可動側の分割型に設けられている。このため、凹部内に嵌合した誘導加熱ヒータのヒータ本体により、可動側の分割型を誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項１５にかかる金型によると、分割型に設けた複数の凹部にそれぞれ嵌合した誘導加熱ヒータのヒータ本体により、分割型を効果的に誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項１６にかかる誘導加熱ヒータによると、外形が棒状のヒータ本体により分割型を誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項１７にかかる誘導加熱ヒータによると、外形が筒状のヒータ本体により分割型を誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項１８にかかる誘導加熱ヒータによると、外形が板状のヒータ本体により分割型を誘導加熱することができる。

また、特許請求の範囲の請求項１９にかかる誘導加熱ヒータによると、ヒータ本体の基端部に設けたストッパを分割型の凹部の開口端面に当接させることにより、該凹部内に対するヒータ本体の嵌合量を容易に規定することができる。

また、特許請求の範囲の請求項２０にかかる誘導加熱ヒータの電源装置によると、電源装置本体を移動させることができる。なお、本明細書でいう「電源装置本体の移動」には、台車、搬送装置等の適宜の手段を用いることができる。

また、特許請求の範囲の請求項２１にかかる誘導加熱ヒータの電源装置によると、電源装置本体を台車により容易に移動させることができる。なお、本明細書でいう「台車」には、手押し台車、自走式台車を用いることができる。

次に、本発明を実施するための最良の形態について実施例を参照して説明する。

［実施例１］
本発明の実施例１を図面にしたがって説明する。本実施例では、ダイカスト鋳造に用いられるダイカスト成形機にセットされる金型を例示する。また、説明の都合上、金型の基本的構成を説明した後で金型の加熱にかかる構成について説明する。

まず、金型の基本的構成を説明する。なお、本実施例にかかる金型の基本的構成は、周知のもの（例えば、特開２００３−６２６５６号公報参照。）と同様であるからその詳しい説明は省略する。なお、図１は金型を示す側断面図、図２は固定型のキャビティ側を示す正面図である。

図１に示すように、金型１０は、２つに分割された金型すなわち分割型１２，１４を備えている。ここでは、図１における右側の分割型１２を固定側の分割型（以下、「固定型」という。）１２とし、その左側の分割型１４を可動側の分割型（以下、「分割型」という。）１４としている。固定型１２は、ダイカスト成形機１５の固定支持台１６に支持されている。また、可動型１４は、ダイカスト成形機１５の可動支持台１９に締付板１７，１８を介して支持されている。可動支持台１９は、ダイカスト成形機１５の図示しない金型移動装置により図１において左右方向に移動されることにより、固定支持台１６に支持された固定型１２に対して可動型１４を型締め及び型開きさせる。

前記固定型１２は、製品成形部２１を有する入れ子２０と、その入れ子２０を組込んだ母型２３とを備えている。なお、本実施例では、１回の成形サイクルにつき、２個の製品が同時に得られるように、母型２３に対して左右２個の入れ子２０が組込まれている（図２参照。）。
図１に示すように、前記可動型１４は、製品成形部２６を有する左右２個（図１では１個のみを示す。）の入れ子２５と、その入れ子２５を組込んだ母型２８とを備えている。可動型１４の入れ子２５及び母型２８は、固定型１２の入れ子２０及び母型２８に対して対向状をなすように配置されている。
型締めにより固定型１２の入れ子２０の製品成形部２１に可動型１４の入れ子２５の製品成形部２６が整合することにより、キャビティ３０が形成される。また、固定型１２に対する可動型１４の合わせ面には、キャビティ３０に連通するランナ３２及びゲート３３が形成されている。

前記固定型１２の入れ子２０及び母型２３の下部に射出スリーブ３５が組込まれている。射出スリーブ３５内に湯口３６が形成されており、その射出スリーブ３５内にヘッド３８ａを備える射出プランジャ３８が摺動可能に設けられている。射出プランジャ３８は、図示しない油圧機構により射出スリーブ３５内を軸方向（図１において左右方向）に進退移動されるようになっている。射出スリーブ３５における外端部（図１において右端部）の上側部には、溶湯を注入するための注入口４０が形成されている。注入口４０から射出スリーブ３５内に、例えばアルミニウム合金、マグネシウム合金、亜鉛合金、合成樹脂等の溶湯が図示しない溶湯注入器により注入される。また、射出スリーブ３５における下流側（図１において右側）の開口端は、前記ランナ３２に連通されている。射出スリーブ３５内に注入された溶湯は、射出プランジャ３８の前進にともない、ランナ３２、ゲート３３を通じてキャビティ３０内に射出される。なお、ランナ３２及びゲート３３は、本明細書でいう「湯流れ通路」に相当する。

図２に示すように、前記固定型１２には、左右一対の湯溜まり部４３が設けられているとともに、それぞれの製品成形部２１と湯溜まり部４３とを連通する湯逃がし通路４２が設けられている。なお、湯逃がし通路４２及び湯溜まり部４３は、本明細書でいう「湯流れ通路」に相当する。
また、図示しないが、前記金型１０には、成形後の製品を押し出すための製品押し出し機構、キャビティ３０に加圧プランジャを出没させるキャビティ内加圧機構、ランナ３２内に可動ピンを出没させるランナ内加圧機構等が設けられている。

上記金型１０を使用するダイカスト成形方法について説明する。ダイカスト成形方法は、１回の成形サイクルとして、溶湯注入工程、充填工程、縮小工程、加圧工程、製品取り出し工程が行われる。すなわち、溶湯注入工程においては、ダイカスト成形機１５により固定型１２に可動型１４を型締めした状態で、射出プランジャ３８を後退させておく。この状態で、図示しない溶湯注入器により溶湯を射出スリーブ３５内に注入口４０を通じて注入する。続いて、充填工程において、図示しない油圧機構により射出プランジャ３８を前進させる。これにより、射出スリーブ３５内の溶湯がランナ３２を経由してゲート３３からキャビティ３０内に射出される。次に、縮小工程において、図示しないランナ内加圧機構によりランナ３２内の溶湯を加圧する。次に、加圧工程において、図示しないキャビティ内加圧機構によりキャビティ３０内の溶湯を加圧する。そして、キャビティ３０内の溶湯の凝固後、製品取り出し工程において、固定型１２から可動型１４を型開きし、図示しない製品押し出し機構によりキャビティ３０内の成形品すなわち製品（図示しない。）を取り出す。その後、固定型１２に可動型１４を型締めするとともに、図示しない油圧機構により射出プランジャ３８を後退させる。以上により１回の成形サイクルが終了する。

次に、金型１０の加熱にかかる構成について説明する。本実施例は、図１に示すように、金型１０の固定型１２を誘導加熱ヒータ４５により誘導加熱（詳しくは、高周波誘導加熱）するものであるから、固定型１２の構成、誘導加熱ヒータ４５、誘導加熱ヒータ４５の電源装置の順に説明する。
図２に示すように、前記固定型１２には、左右方向に直線状に延びかつ母型２３及び入れ子２０内を貫通する中空円筒状のヒータ挿入孔４８が形成されている。ヒータ挿入孔４８は、入れ子２０の製品成形部２１及び湯逃がし通路４２の近く（図１において右上方近く）を横切るように形成されている。なお、ヒータ挿入孔４８は、図３〜図５によく示されている。図３は金型の加熱にかかる要部を示す断面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図、図５は金型と誘導加熱ヒータとの関係を示す分解斜視図である。なお、ヒータ挿入孔４８は、本明細書でいう「凹部」に相当する。

次に、誘導加熱ヒータ４５を説明する。図３に示すように、誘導加熱ヒータ４５は、丸棒状の外形に形成されたヒータ本体５０を主体となすものである。ヒータ本体５０は、ヒータケース５１と誘導加熱コイル５２とを備えている。ヒータケース５１は、例えば四フッ化エチレン樹脂等の耐熱性絶縁材により丸パイプ状に形成されている。ヒータケース５１の先端部（図３において左端部）は閉鎖されかつ丸められている。また、ヒータケース５１の基端部（図３において右端部）にはフランジ状に膨出するストッパ５４が形成されている。また、ストッパ５４の反ヒータケース側には把持部５５が設けられている。

前記ヒータケース５１は、前記金型１０の固定型１２に設けたヒータ挿入孔４８内に挿入可能になっている。ヒータケース５１の長さは、ヒータ挿入孔４８の長さすなわち固定型１２の幅とほぼ等しい長さに設定されている。また、ヒータケース５１の外径５１ｄは、ヒータ挿入孔４８の内径４８ｄよりも小さく設定されている。これにより、ヒータケース５１は、ヒータ挿入孔４８内に隙間Ｓをもって遊嵌状に挿入可能とされている（図４参照。）。

図３に示すように、前記ストッパ５４は、前記ヒータ挿入孔４８よりも大径をなす円板状に形成されている。ストッパ５４は、前記ヒータケース５１を前記固定型１２のヒータ挿入孔４８に挿入した際にヒータ挿入孔４８の開口端面すなわち固定型１２の一側面に当接することにより、ヒータ挿入孔４８内に対するヒータケース５１の嵌合量いわゆる挿入量を規定する。これにより、ヒータ本体５０の誘導加熱にかかる作用部が前記入れ子２０内に対応されることになる。ここで、ヒータ本体５０の誘導加熱にかかる作用部は、本実施例では、ヒータ本体５０の基端部及び先端部の近傍を除いた中央部分、すなわち誘導加熱コイル５２の有効部分が存在する部分が相当する。なお、ストッパ５４は、ヒータ挿入孔４８内に挿入不能に形成されていればよい。

前記誘導加熱コイル５２は、例えば鋼管や真鍮管等の複数本のパイプ材をＵ字形に折り曲げることにより形成されている。誘導加熱コイル５２は、前記ヒータケース５１内に挿入されている。誘導加熱コイル５２は、ヒータケース５１の略全長に亘って延びている。誘導加熱コイル５２の両端部は、前記把持部５５内に設けられた各電極（図示しない。）に接続されている。把持部５５には電源装置本体６０（後述する。）の給電ケーブル６２が接続可能となっており、その接続により給電ケーブル６２内の配線が各電極に電気的に接続可能となっている。なお、電源装置本体６０により誘導加熱コイル５２に高周波電流が流されるようになっている。

前記ストッパ５４には、冷却液の供給側コネクタ５７及び回収側コネクタ５８が設けられている。ストッパ５４内において、供給側コネクタ５７には前記誘導加熱コイル５２の一端開口が冷却液入口として管接続され、また、回収側コネクタ５８には該誘導加熱コイル５２の他端開口が冷却液出口として管接続されている。供給側コネクタ５７には冷却装置６４（後述する。）の冷却液（例えば、水）を供給する冷却液供給管６５が管接続可能となっており、また、回収側コネクタ５８には該冷却装置６４の冷却液を回収する冷却液回収管６６が管接続可能となっている。冷却液が、誘導加熱コイル５２内を流れることにより該誘導加熱コイル５２が冷却される。なお、供給側コネクタ５７及び回収側コネクタ５８は、ストッパ５４に代えて把持部５５に設けてもよい。

次に、誘導加熱ヒータ４５の電源装置を説明する。なお、図６は誘導加熱ヒータの電源装置を示す側面図である。
図６に示すように、電源装置４７は、その主体をなしかつ高周波トランス６１を有する電源装置本体６０と、冷却液を供給及び回収する冷却装置６４と、電源装置本体６０と冷却装置６４を１組として搭載した台車６８とを備えている。電源装置本体６０の高周波トランス６１に給電ケーブル６２が設けられている。給電ケーブル６２は、前記誘導加熱ヒータ４５の把持部５５に接続されている。電源装置本体６０は、図示されない電源から高周波トランス６１、給電ケーブル６２を介して、誘導加熱ヒータ４５（詳しくは、誘導加熱コイル５２（図３参照。））に高周波電流を流すものである。

前記冷却装置６４は、冷却液（例えば、水）を流通すなわち循環させるものであり、冷却液を供給する冷却液供給管６５、及び、冷却液を回収する冷却液回収管６６を備えている。冷却液供給管６５は誘導加熱ヒータ４５の供給側コネクタ５７に管接続されており、また、冷却液回収管６６は誘導加熱ヒータ４５の回収側コネクタ５８に管接続されている。

前記台車６８は、台板７０と、台板７０の四隅に配置されたキャスタ７１と、台板７０の一側に設けられた手押しハンドル７２とを備えている。台車６８は、作業者７４が手押しハンドル７２を押しながら操舵することにより作業場のフロア上を移動させることができる。台車６８の台板７０上に、前記した電源装置４７及び冷却装置６４が搭載されている。

次に、前記誘導加熱ヒータ４５により前記金型１０を加熱する手順を説明する。なお、本実施例では、ダイカスト成形を行なうに先立って金型１０を予熱する場合について説明する。
まず、金型１０がセットされたダイカスト成形機１５の近くに電源装置４７を移動させる。次に、誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０を金型１０の固定型１２のヒータ挿入孔４８に挿入する。このとき、金型１０が型締め状態におかれているものとする。ヒータ本体５０を、ストッパ５４がヒータ挿入孔４８の開口端面すなわち固定型１２の一側面に当接するまで挿入する。この状態で、電源装置本体６０により、図示されない電源から高周波トランス６１、給電ケーブル６２を介して、誘導加熱ヒータ４５（詳しくは、把持部５５の電極につながる誘導加熱コイル５２）に高周波電流を流す。すると、固定型１２のヒータ挿入孔４８の周りに強い磁束と渦電流が生じ、その渦電流による固定型１２の電気抵抗による発熱により、固定型１２が高周波誘導加熱すなわち予熱される。これにともない、可動型１４も同時に加熱される。また、冷却装置６４を運転することにより、冷却液を冷却液供給管６５を通じて誘導加熱コイル５２の内部に冷却水を供給し、かつその誘導加熱コイル５２内を経由した冷却液を冷却液回収管６６を通じて回収し、冷却液を誘導加熱コイル５２内に流通すなわち循環させる。これにより、誘導加熱コイル５２を冷却することができる。そして、前記予熱を終えたならば、金型１０の固定型１２のヒータ挿入孔４８から誘導加熱ヒータ４５を抜き取る。その後、予熱された金型１０を用いて前記ダイカスト成形を行なえばよい。

上記した金型１０の加熱方法によると、金型１０の固定型１２を誘導加熱ヒータ４５により誘導加熱（詳しくは、高周波誘導加熱）することにより、金型１０（固定型１２及び可動型１４）を短時間で高温に加熱すなわち予熱することができる。これにより、成形不良を防止あるいは低減することができるとともに、金型１０の溶湯との温度差によるヒートショックの緩和により金型１０の寿命を向上することができる。

また、金型１０の固定型１２を誘導加熱ヒータ４５により高周波誘導加熱するため、その作業場が汚れることがなく、作業環境を向上することができる。また、上記実施例では、ダイカスト成形機１５にセットされた金型１０を予熱するものを例示したが、次回の成形に用いるために待機場所に用意された金型１０についても前記と同様に予熱することができる。このとき、固定型１２に対して可動型１４を当接又は近接させた状態とすることで、固定型１２の予熱とともに可動型１４を予熱することができる。

また、誘導加熱ヒータ４５は、固定型１２に設けたヒータ挿入孔４８内にヒータ本体５０を挿入して固定型１２を高周波誘導加熱するため、固定型１２をその型内部において高周波誘導加熱することができる。また、固定型１２をその型内部において高周波誘導加熱することにより、固定型１２における入れ子２０の製品成形部２１の成形型面への悪影響も防止あるいは低減することができる。
また、誘導加熱ヒータ４５は、固定型１２が有する入れ子２０自体を誘導加熱することができる。

また、誘導加熱ヒータ４５は、固定型１２に設けたヒータ挿入孔４８内にヒータ本体５０を挿入しかつ抜取ることにより、固定型１２に着脱可能である。したがって、固定型１２を、その固定型１２に着脱可能に設けた誘導加熱ヒータ４５により高周波誘導加熱することができる。また、固定型１２に着脱可能に設けた誘導加熱ヒータ４５は、必要に応じて、別の金型１０の固定型１２の加熱に容易に適用することができる。

また、前記した金型１０によると、固定型１２に設けたヒータ挿入孔４８に誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０を嵌合すなわち挿入することができ、その固定型１２を誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０により高周波誘導加熱することにより、金型１０（固定型１２及び可動型１４）を短時間で高温に加熱することができる。これにより、成形不良を防止あるいは低減することができるとともに、金型１０の溶湯との温度差によるヒートショックの緩和により金型１０の寿命を向上することができる。また、金型１０の固定型１２を誘導加熱ヒータ４５により高周波誘導加熱するため、その作業場が汚れることがなく、作業環境を向上することができる。また、固定型１２に容易に加工することが可能であるため、固定型１２の改造を容易に行なうことができる。また、ヒータ挿入孔４８は、貫通孔にすることにより、左右のどちらかでも誘導加熱ヒータ４５を装着することができる。なお、ヒータ挿入孔４８は、貫通孔に代えて、有底孔としてもよい。

また、ヒータ本体５０（詳しくは、ヒータケース５１）がヒータ挿入孔４８内に遊嵌状に挿入可能とされている。このため、ヒータ挿入孔４８内に誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０を所定の隙間Ｓを介して遊嵌することができる。このため、ヒータ挿入孔４８の内壁面と誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０との接触面積を減少し、そのヒータ本体５０を固定型１２の熱から保護することができる。また、ヒータ挿入孔４８内に誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０を容易に挿脱することができるので、その作業性を向上することができる。なお、ヒータ本体５０（詳しくは、ヒータケース５１）をヒータ挿入孔４８内に遊嵌状に挿入した際には、ヒータ本体５０がヒータ挿入孔４８内の下端部に対して線接触状に受け入れられる。

また、ヒータ挿入孔４８が固定型１２の母型２３を通じて入れ子２０内を貫通している。このため、ヒータ挿入孔４８内に嵌合すなわち挿入した誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０により、固定型１２の母型２３とともに入れ子２０を効果的に高周波誘導加熱することができる。

また、ヒータ挿入孔８４は、製品成形部２１及び湯逃がし通路４２の近くを横切るように形成されている。したがって、ヒータ挿入孔８４は、製品成形部２１及び湯逃がし通路４２に隣接している。このため、ヒータ挿入孔８４内に挿入した誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０により、製品成形部２１及び湯逃がし通路４２の近辺を高周波誘導加熱することができる。

また、誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０の誘導加熱にかかる作用部を入れ子２０内に対応させたことにより、製品成形部２１を有する入れ子２０を効果的に高周波誘導加熱することができる。

また、ヒータ挿入孔４８が固定型１２に設けられている。このため、ヒータ挿入孔８４内に挿入した誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０により、固定型１２を高周波誘導加熱することができる。

また、前記した誘導加熱ヒータ４５によると、外形が棒状のヒータ本体５０により固定型１２を高周波誘導加熱することができる。

また、ヒータ本体５０の基端部に設けたストッパ５４を固定型１２のヒータ挿入孔４８の開口端面に当接させることにより、ヒータ挿入孔４８内に対するヒータ本体５０の嵌合量すなわち挿入量を容易に規定することができる。

また、ヒータ本体５０内に内装される誘導加熱コイル５２を形成しているパイプ材の一端開口を冷却液入口としかつ該パイプ材の他端開口を冷却液出口としている。したがって、誘導加熱コイル５２内に冷却液を流通させることにより、ヒータ本体５０を冷却することができる。このため、誘導加熱ヒータ４５の安全性を向上することができる。

また、前記した誘導加熱ヒータ４５の電源装置４７によると、電源装置本体６０を移動させることができる。したがって、ダイカスト成形機１５にセットした状態での金型１０を予熱したり、次回の成形に用いるために待機場所に用意された金型の近くへ移動させることで該金型を予熱したり、不要時には任意の格納場所に移動させたりすることができる。
また、電源装置本体６０は台車６８により容易に移動させることができる。

また、前記実施例では、電源装置本体６０と冷却装置６４とを１組にして移動させることができる。また、台車６８により電源装置本体６０及び冷却装置６４を容易に移動させることができる。

次に、前記実施例の変更例を説明する。なお、図７は固定型のキャビティ側を示す正面図である。
すなわち、前記実施例では、固定型１２のヒータ挿入孔４８内に１つの誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０を挿入する例を示したが、本変更例では、図７に示すように、固定型１２のヒータ挿入孔４８内に、２つの誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０を左右対称状に挿入している。このため、各誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０は、前記実施例のものと比べて半減した長さのものとなっている。したがって、固定型１２を、２つの誘導加熱ヒータ４５により高周波誘導加熱することができる。

なお、前記実施例１と前記変更例と従来例によるものとのそれぞれの加熱後の固定型１２及び可動型１４の型温を測定したところ、次の表１に示す試験結果が得られた。ここで、型温の測定には、接触式熱電対を用いた。その温度測定位置は、入れ子２０，２５におけるキャビティ表面すなわち製品成形部２１，２６の成形面上の２点である。また、金型１０の予熱開始時の型温は３０℃とした。

表１において、試料１は、前記実施例１にかかるもので、ヒータ本体５０の長さが７５０ｍｍで外径がφ１７ｍｍの１本の誘導加熱ヒータ４５を用いて、１０ｋＷの電力で３０分の予熱を行なったもので、予熱開始から５０分後の型温を測定した結果である。
また、試料２は、前記変更例にかかるもので、ヒータ本体５０の長さが２５０ｍｍで外径がφ１７ｍｍの２本の誘導加熱ヒータ４５を図７に示すように金型に対して左右から装着し、２５ｋＷの電力で６０分の予熱を行なったもので、その予熱開始から９０分後の型温を測定した結果である。
また、試料３は、前記従来例（温水による加熱）にかかるもので、金型１０内に設けられた冷却水通路に８０℃の温水を１２０分通水したもので、その予熱開始から１５０分後の型温を測定した結果である。

表１から判るように、試料１（実施例１）及び試料２（変更例）によれば、試料３（従来例）と比べて、短い加熱時間で高い型温に加熱されていることが判る。
また、試料１（実施例１）と試料２（変更例）とを比較した場合、試料１（実施例１）の電力量は５ｋＷｈであるのに対して、試料２（変更例）の電力量は２５ｋＷｈである。したがって、試料１（実施例１）によれば、試料２（変更例）と比べて、１／５の電力量で消費電力が少ないにもかかわらず、短い加熱時間で高い型温に加熱することができ、熱効率が向上していることが判る。

［実施例２］
本発明の実施例２を説明する。本実施例は、前記実施例１の一部に変更を加えたものであるから、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。また、以降の実施例についても、その変更部分について説明し、重複する説明は省略する。なお、図８は金型１０を示す側断面図である。
本実施例は、図８に示すように、前記金型１０の固定型１２に、左右方向（図８において紙面表裏方向）に直線状に延びかつ母型２３内を貫通する中空円筒状のヒータ挿入孔７８が形成されている。ヒータ挿入孔７８は、前記射出スリーブ３５における下流側（図１において右側）の開口端の下方近くを横切るように形成されている。したがって、ヒータ挿入孔７８は、射出スリーブ３５の湯口３６に隣接している。このため、ヒータ挿入孔７８内に挿入した誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０により、湯口３６の近辺を高周波誘導加熱することができる。なお、ヒータ挿入孔７８は、本明細書でいう「凹部」に相当する。

さらに、前記金型１０の可動型１４に、左右方向（図８において紙面表裏方向）に直線状に延びかつ母型２８及び入れ子２５内を貫通する中空円筒状のヒータ挿入孔８０が形成されている。ヒータ挿入孔８０は、入れ子２５の製品成形部２６の近く（図８において上方近く）を横切るように形成されている。このため、ヒータ挿入孔８０内に挿入した誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０により、可動型１４を高周波誘導加熱することができる。また、固定型１２と可動型１４とを個別に予熱することが可能となる。なお、ヒータ挿入孔８０は、本明細書でいう「凹部」に相当する。

さらに、前記金型１０の可動型１４に、左右方向（図８において紙面表裏方向）に直線状に延びかつ母型２８内を貫通する中空円筒状のヒータ挿入孔８２が形成されている。ヒータ挿入孔８２は、ランナ３２及びゲート３３の近く（図８において左方近く）を横切るように形成されている。このため、ヒータ挿入孔８２内に挿入した誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０により、ランナ３２及びゲート３３の近辺を高周波誘導加熱することができる。なお、ヒータ挿入孔８２は、本明細書でいう「凹部」に相当する。

また、本実施例によると、固定型１２に設けた２つのヒータ挿入孔４８，７８にそれぞれ嵌合した誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０により、固定型１２を効果的に高周波誘導加熱することができる。また、可動型１４に設けた２つのヒータ挿入孔８０，８２にそれぞれ挿入した誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０により、可動型１４を効果的に高周波誘導加熱することができる。また、本実施例の金型１０において、少なくとも１つのヒータ挿入孔を設ければよい。また、前記以外の部位にヒータ挿入孔を設定してもよい。

［実施例３］
本発明の実施例３を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものである。なお、図９は固定型のキャビティ側を示す正面図である。
本実施例は、図９に示すように、前記金型１０の固定型１２に、左右方向（図８において紙面表裏方向）に直線状に延びかつ母型２３及び入れ子２０内を貫通する中空円筒状のヒータ挿入孔８４が形成されている。このヒータ挿入孔８４は、湯逃がし通路４２及び湯溜まり部４３の近くを横切るように形成されている。したがって、ヒータ挿入孔８４は、湯逃がし通路４２及び湯溜まり部４３に隣接している。このため、ヒータ挿入孔８４内に挿入した誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０により、湯逃がし通路４２及び湯溜まり部４３の近辺を高周波誘導加熱することができる。なお、ヒータ挿入孔８４は、本明細書でいう「凹部」に相当する。

［実施例４］
本発明の実施例４を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものである。なお、図１０は金型と誘導加熱ヒータとの関係を示す分解斜視図である。
本実施例は、図１０に示すように、前記ヒータ挿入孔４８を、上方に向けて開口された断面Ｕ字状のヒータ挿入溝８６に変更したものである。なお、ヒータ挿入溝８６は、本明細書でいう「凹部」に相当する。
本実施例によると、ヒータ挿入溝８６に誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体５０をその上方から嵌合させることができる。

［実施例５］
本発明の実施例５を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものである。なお、図１１は金型と誘導加熱ヒータとの関係を示す分解斜視図である。
本実施例は、図１１に示すように、前記ヒータ挿入孔（符号、８８を付す。）を、固定型１２と可動型１４との型合わせ面に形成したものである。このヒータ挿入孔８８は、断面縦長四角形状に形成されている。なお、ヒータ挿入孔８８は、本明細書でいう「凹部」に相当する。
また、誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体（符号、９０を付す。）は、長四角形板状の外形に形成されており、前記ヒータ挿入孔８８内に挿入可能に形成されている。

本実施例によると、ヒータ挿入孔８８内に挿入した誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体９０により、固定型１２及び可動型１４を高周波誘導加熱することができる。また、本実施例の誘導加熱ヒータ４５によると、外形が板状のヒータ本体９０により固定型１２及び可動型１４を高周波誘導加熱することができる。なお、本実施例のヒータ挿入孔８８は、固定型１２及び／又は可動型１４に独立的に形成することもできる。

［実施例６］
本発明の実施例６を説明する。本実施例は、前記実施例５に変更を加えたものである。なお、図１２は金型と誘導加熱ヒータとの関係を示す斜視図である。
本実施例は、図１２に示すように、前記誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体（符号、９２を付す。）を板状に形成し、そのヒータ本体９２を固定型１２の外側面に重ねたものである。なお、ヒータ本体９２は、固定型１２の外側面に接着剤、ねじ止め手段等により固定的あるいは着脱可能に設けてもよい。また、固定型１２の外側面を上方に向ければ、その外側面上にヒータ本体９２を載置することができる。

本実施例によると、誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体９２が、固定型１２をその型外部において高周波誘導加熱することができる。また、固定型１２及び／又は可動型１４のヒータ挿入孔を省略することができる。なお、誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体９２を、可動型１４の外側面に重ねることもできる。

［実施例７］
本発明の実施例７を説明する。本実施例は、前記実施例１に変更を加えたものである。なお、図１３は金型と誘導加熱ヒータとの関係を示す分解斜視図である。
本実施例は、図１３に示すように、前記ヒータ嵌合凹部（符号、９４を付す。）を、固定型１２の外側面に形成したものである。このヒータ嵌合凹部９４は、中空円筒状に形成されている。また、誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体（符号、９６を付す。）は、筒状外形をなす中空円筒状に形成されており、前記ヒータ嵌合凹部９４内に嵌合可能に形成されている。なお、ヒータ嵌合凹部９４は、本明細書でいう「凹部」に相当する。

本実施例によると、ヒータ嵌合凹部９４内に嵌合した誘導加熱ヒータ４５のヒータ本体９６により、固定型１２を高周波誘導加熱することができる。また、本実施例の誘導加熱ヒータ４５によると、外形が筒状のヒータ本体９６により固定型１２を高周波誘導加熱することができる。なお、本実施例のヒータ嵌合凹部９４は、可動型１４に形成することもできる。また、ヒータ本体９６を円柱状に形成してもよい。

本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲における変更が可能である。例えば、本発明は、ダイカスト成形にかかる金型に限らず、樹脂成形にかかる金型にも適用することができる。このため、樹脂成形にかかる金型にあっては、湯逃がし通路及び湯溜まり部は省略することができる。また、本発明では、固定型と可動型との２つの分割型を備える金型に限らず、固定型と可動型と少なくとも１つのスライド型を備える３つ以上の分割型を備える金型にも適用することができる。なお、前記実施例では、金型を予熱したが、ダイカスト成形中（例えば、溶湯の注入中、注入直前等）において金型を加熱することもできる。また、前記実施例では、金型１０を高周波誘導加熱したが、金型１０を低高周波誘導加熱することもできる。また、誘導加熱ヒータは、分割型に着脱可能に設けるものに限らず、分割型に固定的に設けることもできる。また、分割型のヒータ挿入孔に誘導加熱ヒータのヒータ本体を所定の隙間を介して遊嵌状に挿入したが、分割型のヒータ挿入孔に誘導加熱ヒータのヒータ本体をほとんど隙間無く挿入することもできる。また、誘導加熱ヒータの棒状のヒータ本体の外形は、円筒状に代えて、三角、四角、六角等の角筒状に変更することもできる。また、誘導加熱ヒータの板状のヒータ本体の外形は、四角板状に代えて、円板状、長円形板状、三角形板状、台形板状等に変更することができる。誘導加熱ヒータのストッパは省略することもできる。また、誘導加熱ヒータの誘導加熱コイルは、パイプ材に代えて、中実状の線条材に代えることもできる。また、誘導加熱ヒータの電源装置において、冷却装置は省略することもでき。また、冷却装置を、電源装置本体とは別個に台車等により移動可能とすることもできる。また、電源装置の手押し台車は、自走台車に代えることもできる。また、電源装置は、クレーン、フォークリフト等により移動させることもできる。

本発明の実施例１にかかる金型を示す側断面図である。 固定型のキャビティ側を示す正面図である。 金型の加熱にかかる要部を示す断面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線矢視断面図である。 金型と誘導加熱ヒータとの関係を示す分解斜視図である。 誘導加熱ヒータの電源装置を示す側面図である。 変更例にかかる固定型のキャビティ側を示す正面図である。 本発明の実施例２にかかる金型を示す側断面図である。 本発明の実施例３にかかる固定型のキャビティ側を示す正面図である。 本発明の実施例４にかかる金型と誘導加熱ヒータとの関係を示す分解斜視図である。 本発明の実施例５にかかる金型と誘導加熱ヒータとの関係を示す分解斜視図である。 本発明の実施例６にかかる金型と誘導加熱ヒータとの関係を示す斜視図である。 本発明の実施例７にかかる金型と誘導加熱ヒータとの関係を示す分解斜視図である。

符号の説明

１０ 金型
１２ 固定型（固定側の分割型）
１４ 可動型（可動側の分割型）
２０ 入れ子
２１ 製品成形部
２３ 母型
２５ 入れ子
２６ 製品成形部
２８ 母型
３２ ランナ
３３ ゲート
３６ 湯口
４２ 湯逃がし通路
４３ 湯溜まり部
４５ 誘導加熱ヒータ
４７ 電源装置
４８ ヒータ挿入孔（凹部）
５０ ヒータ本体
５４ ストッパ
６０ 電源装置本体
６４ 冷却装置
６８ 台車
７８ ヒータ挿入孔（凹部）
８０ ヒータ挿入孔（凹部）
８２ ヒータ挿入孔（凹部）
８４ ヒータ挿入孔（凹部）
８６ ヒータ挿入溝（凹部）
８８ ヒータ挿入孔（凹部）
９０ ヒータ本体
９２ ヒータ本体
９４ ヒータ嵌合凹部（凹部）
９６ ヒータ本体

Claims (21)

1. 複数の分割型を備える金型における少なくとも１つの分割型を誘導加熱ヒータにより誘導加熱することを特徴とする金型の加熱方法。
2. 請求項１に記載の金型の加熱方法であって、
   前記誘導加熱ヒータは、前記分割型をその型内部において誘導加熱することを特徴とする金型の加熱方法。
3. 請求項２に記載の金型の加熱方法であって、
   前記誘導加熱ヒータは、前記分割型が有する入れ子自体を誘導加熱することを特徴とする金型の加熱方法。
4. 請求項１に記載の金型の加熱方法であって、
   前記誘導加熱ヒータは、前記分割型をその型外部において誘導加熱することを特徴とする金型の加熱方法。
5. 請求項１〜４のいずれか１つに記載の金型の加熱方法であって、
   前記分割型を、複数の誘導加熱ヒータにより誘導加熱することを特徴とする金型の加熱方法。
6. 請求項１〜５のいずれか１つに記載の金型の加熱方法であって、
   前記分割型を、該分割型に着脱可能に設けた誘導加熱ヒータにより誘導加熱することを特徴とする金型の加熱方法。
7. 請求項１〜６のいずれか１つに記載の加熱方法に用いられる金型であって、
   前記分割型に、前記誘導加熱ヒータのヒータ本体と嵌合可能な凹部が設けられていることを特徴とする金型。
8. 請求項７に記載の金型であって、
   前記凹部が、前記誘導加熱ヒータのヒータ本体と所定の隙間を介して遊嵌可能に形成されていることを特徴とする金型。
9. 請求項７又は８に記載の金型であって、
   前記分割型が、製品成形部を有する入れ子と、その入れ子を組込んだ母型とを備え、
   前記凹部が、前記母型を通じて前記入れ子内を貫通していることを特徴とする金型。
10. 請求項９に記載の金型であって、
    前記誘導加熱ヒータのヒータ本体の誘導加熱にかかる作用部を前記入れ子内に対応させたことを特徴とする金型。
11. 請求項７又は８に記載の金型であって、
    前記凹部が、湯口に隣接していることを特徴とする金型。
12. 請求項７又は８に記載の金型であって、
    前記凹部が、前記分割型が有する湯流れ通路に隣接していることを特徴とする金型。
13. 請求項７〜１２のいずれか１つに記載の金型であって、
    前記凹部が、固定側の分割型に設けられていることを特徴とする金型。
14. 請求項７〜１３のいずれか１つに記載の金型であって、
    前記凹部が、可動側の分割型に設けられていることを特徴とする金型。
15. 請求項７〜１４のいずれか１つに記載の金型であって、
    前記分割型に複数の前記凹部を設け、
    前記複数の凹部にそれぞれ前記誘導加熱ヒータのヒータ本体を嵌合とした
    ことを特徴とする金型。
16. 請求項７〜１５のいずれか１つに記載の金型の加熱に用いる誘導加熱ヒータであって、
    前記ヒータ本体の外形が棒状であることを特徴とする誘導加熱ヒータ。
17. 請求項７〜１５のいずれか１つに記載の金型の加熱に用いる誘導加熱ヒータであって、
    前記ヒータ本体の外形が筒状であることを特徴とする誘導加熱ヒータ。
18. 請求項７〜１５のいずれか１つに記載の金型の加熱に用いる誘導加熱ヒータであって、
    前記ヒータ本体の外形が板状であることを特徴とする誘導加熱ヒータ。
19. 請求項１６〜１８のいずれか１つに記載の誘導加熱ヒータであって、
    前記ヒータ本体の基端部に、前記分割型の凹部の開口端面に当接しかつ該凹部内に対する嵌合量を規定するストッパを設けたことを特徴とする誘導加熱ヒータ。
20. 請求項１６〜１９のいずれか１つに記載の誘導加熱ヒータの電源装置本体を移動可能とすることを特徴とする誘導加熱ヒータの電源装置。
21. 請求項２０に記載の誘導加熱ヒータの電源装置本体を搭載した台車を備えることを特徴とする誘導加熱ヒータの電源装置。
    

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