JP2982455B2 - 中子引き抜き装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、加圧鋳造工程における
中子の引き抜きに用いられる装置に関し、とくに中子の
引き抜き距離（移動ストローク）を可変することが可能
な中子引き抜き装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】中子を用いたダイカスト鋳造装置におい
ては、鋳造品をキャビティから取出す際には、中子を引
き抜く作業が行なわれる。中子を引き抜くのは、中子と
鋳造品とが干渉し鋳造品を取り出すことができないから
である。

【０００３】中子の引き抜き装置には、油圧シリンダの
往復動作を利用するものや、金型の開閉動作を利用する
ものなど種々のものが存在するが、基本的には中子の移
動ストロークは一定となっている。実開昭６２−１０１
６５５号公報には、中子の引き抜き力を可変させるた
め、２段式の油圧シリンダを用いた装置が開示されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、引き抜
き中子の移動ストロークを一定とした場合は、鋳造時に
中子と金型との間の隙間に溶湯が進入してバリが形成さ
れると、バリの除去が難しく、修復に多くの時間を必要
とする。また、バリの除去を考慮して中子の移動ストロ
ークを長く設定すると、中子の移動時間が長くなり、鋳
造サイクルタイムが長くなって生産性が低下する。

【０００５】上述の実開昭６２−１０１６５５号公報で
は、大径ピストンの動きに連動して小径ピストンが作動
するので、中子の移動ストロークは一定となる。したが
って、この場合もバリの除去を考慮した場合は、中子の
移動ストロークが長くなり、鋳造サイクルタイムが長く
なる。なお、シリンダを多段式にして移動ストロークを
可変することが考えられるが、単に移動ストロークを可
変させる装置では油圧系統が複雑になり、コストおよび
保守の面で問題となる。

【０００６】本発明は、上記の問題に着目し、鋳造が正
常に行なわれる場合は中子の移動ストロークを短くで
き、鋳造条件の変動によってバリが発生した場合には中
子の移動ストロークを長くすることができ、しかも油圧
系統の構成を簡素化することが可能な中子引き抜き装置
を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この目的に沿う本発明に
係る中子引き抜き装置は、金型に対して移動可能に設け
られる中子と連結されるロッドと、該ロッドと連結され
るピストンが摺動可能に嵌装される第１のシリンダ部
と、前記ピストンにより区画される第１の伸長用液室と
第１の収縮用液室を有する第１の油圧シリンダと、前記
第１のシリンダ部が摺動可能に嵌装される第２のシリン
ダ部と、前記第１のシリンダ部に形成された連通ポート
を介して前記第１の収縮用液室と連通する第２の収縮用
液室と、前記第１のシリンダ部の鍔部によって第２の収
縮用液室と区画される第２の伸長用液室を有する第２の
油圧シリンダと、前記第１の油圧シリンダと第２の油圧
シリンダの各液室に作動油を供給する油圧供給源と、前
記第１の伸長用液室と第２の収縮用液室に供給される油
圧供給源からの作動油の流れを切替える方向切替弁と、
一方が前記方向切替弁と第１の伸長用液室との間の通路
に接続され、他方が第２の伸長用液室に接続される開閉
弁と、を具備したものから成る。

【０００８】

【作用】このように構成された中子引き抜き装置におい
ては、中子は第１の油圧シリンダと第２の油圧シリンダ
との組合せによって移動される。鋳造が正常に行なわれ
た場合は、バリを除去する必要がないので、中子の移動
ストロークは短くされる。鋳造が正常に行なわれた場合
には、開閉弁が閉弁して第２の伸長用液室に存在してい
る作動油の流出が阻止され、第１のシリンダ部は動くこ
とができなくなる。この状態では、第２の収縮用液室お
よび連通ポートを介して第１の収縮用液室に流入する作
動油によってピストンのみが移動される。ピストンが移
動するとロッドを介して連結されている中子が引き抜き
方向に移動される。このように、バリが生じない場合
は、中子の移動はピストンの移動のみによって行なわれ
ることになり、中子の移動時間の短縮化がはかれる。こ
れによって、鋳造サイクルタイムを短くすることが可能
となる。

【０００９】鋳造時に中子と金型との間の隙間に溶湯が
進入しバリが発生した場合は、中子の移動ストロークが
大になるように開閉弁の流路が切替えられる。開閉弁の
流路が切替えられた状態では、油圧供給源からの作動油
が方向切替弁を介して第２の収縮用液室に供給されると
ともに、第２の伸長用液室に存在する作動液が開閉弁を
介して流出される。

【００１０】この状態では第１の収縮用液室には、連通
ポートを介して既に作動油が満たされているので、第２
の収縮用液室に供給される作動油の圧力は、第１のシリ
ンダ部を移動させるように作用する。このように、バリ
の発生時にはピストンとこのピストンが嵌装される第１
のシリンダ部とを共に中子の引き抜き方向に移動させる
ことができ、中子の移動ストロークを正常時に比べて大
にすることが可能となる。

【００１１】

【実施例】以下に、本発明に係る中子引き抜き装置の望
ましい実施例を、図面を参照して説明する。

【００１２】第１実施例 図１ないし図４は、本発明の第１実施例を示している。
図１ないし図４において、１はダイカスト鋳造装置の金
型を示している。金型１は、固定型２と可動型３から構
成されている。可動型３は、図示されない駆動手段と連
結されており、固定型２に対して進退可能に構成されて
いる。

【００１３】固定型２と可動型３との間には、中子４が
配置されている。固定型２と可動型３とが結合した状態
では、固定型２と可動型３と中子４によってキャビティ
５が形成されるようになっている。固定型２には、溶湯
７をキャビティ５内に充填するためのスリーブ６が設け
られている。中子４は、鋳物の内面中空部を造るために
用いられる鋳型であり、キャビティ５に対して移動可能
に配置されている。

【００１４】可動型３の上面には、中子引き抜き装置１
１が設けられている。中子引き抜き装置１１は、第１の
油圧シリンダ２１、第２の油圧シリンダ３１、油圧供給
源４１、方向切替弁５１、開閉弁６１、制御手段７１を
有している。

【００１５】第１の油圧シリンダ２１は、ピストン２
２、ロッド２３、第１のシリンダ部２４から構成されて
いる。ロッド２３の先端部には、中子４が連結されてい
る。ロッド２３の後端部は、ピストン２２と連結されて
いる。ピストン２２は、第１のシリンダ部２４の内側に
摺動可能に嵌装されている。第１のシリンダ部２４の内
側には、ピストン２２によって区画される第１の伸長用
液室２５と第１の収縮用液室２６がそれぞれ形成されて
いる。第１の伸長用液室２５は、図１に示すように、ピ
ストン２２と連結されるロッド２３を伸長させる際に作
動油が流入する室である。第１の収縮用液室２６は、図
２に示すように、ロッド２３を収縮させる際に作動油が
流入する室である。

【００１６】第２の油圧シリンダ３１は、可動型３に固
定される第２のシリンダ部３２を有している。第２のシ
リンダ部３２の内側には、上述した第１のシリンダ部２
４が摺動可能に嵌装されている。第１のシリンダ部２４
の一端には、半径方向外方に膨出する鍔部２４ａが形成
されている。第２のシリンダ部３２の内側には、第１の
シリンダ部２４の鍔部２４ａによって区画される第２の
伸長用液室３３と第２の収縮用液室３４が形成されてい
る。

【００１７】第１の収縮用液室２６と第２の収縮用液室
３４は、第１のシリンダ部２４に設けられた連通ポート
２７を介して連通している。第２の伸長用液室３３は、
ロッド２３を伸長させる際に作動油が流入する室であ
り、第２の収縮用液室３４は、ロッド２３を収縮させる
際に作動油が流入する室である。

【００１８】第１の伸長用液室２５、第１の収縮用液室
２６、第２の伸長用液室３３、第２の収縮用液室３４に
は、方向切替弁５１を介して油圧供給源４１からの作動
油が供給されるようになっている。油圧供給源４１は、
図示されないモータによって回転駆動される油圧ポンプ
と、作動油を貯溜するタンク４２を有している。油圧ポ
ンプから吐出される作動油の圧力は、図示されない圧力
調整弁によって所定の圧力に設定されている。

【００１９】方向切替弁５１は、油圧供給源４１から供
給される作動油の流れ方向を切替えるものであり、本実
施例では電磁切替弁から構成されている。方向切替弁５
１は、ソレノイド５２、５３を有しており、各ソレノイ
ド５２、５３に印加される電圧の有無によって流路の切
替制御が行なわれるようになっている。

【００２０】方向切替弁５１は、ポート５１ａ、５１
ｂ、５１ｃ、５１ｄを有している。方向切替弁５１は、
ソレノイド５２が励磁された場合は、ポート５１ａとポ
ート５１ｂが連通し、かつポート５１ｃとポート５１ｄ
が連通するようになっている。逆にソレノイド５３が励
磁された場合は、ポート５１ａとポート５１ｄが連通
し、かつポート５１ｂとポート５１ｃが連通するように
なっている。

【００２１】方向切替弁５１のポート５１ｄは、通路８
１を介して油圧供給源４１に接続されており、ポート５
１ｂは通路８２を介して油圧供給源４１のタンク４２に
接続されている。方向切替弁５１のポート５１ｃは、通
路８３を介して第１の伸長用液室２５のポート２５ａに
接続されている。方向切替弁５１のポート５１ａは、通
路８４を介して第２の収縮用液室３４のポート３４ａに
接続されている。

【００２２】方向切替弁５１のポート５１ｃと第１の伸
長用液室２５とを連通する通路８３には、電磁弁からな
る開閉弁６１が接続されている。開閉弁６１は、通路８
５を介して第２の伸長用液室３３へ作動油を流入させ、
または第２の伸長用液室３３へ流入した作動油を方向切
替弁５１を介してタンク４２に排出させる機能を有して
いる。

【００２３】開閉弁６１は、ソレノイド６２、６３およ
びポート６１ａ、６１ｂを有している。開閉弁６１は、
ソレノイド６２が励磁された場合は、ポート６１ａとポ
ート６１ｂが連通し、逆にソレノイド６３が励磁された
場合は、ポート６１ａとポート６１ｂとは非連通状態と
される。ポート６１ａとポート６１ｂが非連通状態の場
合は、第２の伸長用液室３３のポート３３ａがブロック
され、第２の伸長用液室３３に存在する作動油により、
第１のシリンダ部２４は移動不可能となっている。

【００２４】方向切替弁５１のソレノイド５２、５３
は、制御手段７１と電気的に接続されている。開閉弁５
１のソレノイド６２、６３も同様に制御手段７１と電気
的に接続されている。方向切替弁５１および開閉弁６１
は、制御手段７１から出力される電気信号によって作動
するようになっている。制御手段７１は、上述の制御の
他に可動型３の移動制御および鋳造時の各部の動きを制
御する機能を有する。

【００２５】つぎに、第１実施例における作用について
説明する。図１は、中子４が正規の位置に位置決めさ
れ、かつ固定型２と可動型３との型合せが完了した状態
を示している。この状態では、スリーブ６を介してキャ
ビティ５内に溶湯７の充填が行なわれる。キャビティ５
内に溶湯７が充填される場合は、溶湯７に圧力が付与さ
れる。したがって、溶湯７にかかる圧力が高すぎると、
溶湯７が中子４と可動型３の間の隙間に進入し、バリが
発生する場合がある。

【００２６】溶湯７の充填が行なわれる際には、油圧供
給源４１からの油圧は、方向切替弁５１のポート５１
ｃ、５１ｄを介して第１の伸長用液室２５に作用し、か
つ第１の収縮用液室２６内の作動油は、連通ポート２７
および第２の収縮用液室３４を介して、タンク４２に戻
されている。また、開閉弁６１は閉弁状態になっている
ので、ポート３３ａはブロックされた状態となり、第１
のシリンダ部２４の動きはロックされる。

【００２７】溶湯７が所定時間冷却され、所定の形状の
鋳物８ができると、図２に示すように、可動型３が図示
されない駆動手段によって移動され、可動型３と固定型
２が分離される。この状態では、鋳物８は可動型３に残
される。つぎに、中子４が中子引き抜き装置１１によっ
て引き抜かれる。

【００２８】図２に示すように、中子４を引き抜く場合
には、方向切替弁５１のソレノイド５３が励磁され、作
動油の流路が切替えられる。この状態では油圧発生源４
１からの作動油は方向切替弁５１によって第２の収縮用
液室３４に導かれる。この状態では、開閉弁６１の開弁
によって第２の伸長用液室３３のポート３３ａがブロッ
クされているので、第１のシリンダ部２４の動きはロッ
クされたままとなり、第２の収縮用液室３４に流入した
作動油は、連通ポート２７を介して第１の収縮用液室２
６に流入する。

【００２９】第１の収縮用液室２６に作動油が流入する
と、作動油の圧力によってピストン２２が引き抜き方向
に移動される。これにより、ピストン２２とロッド２３
を介して連結された中子４の引き抜きが行なわれる。こ
こで、中子４と可動型３との間の隙間にバリが生じてい
ない場合は、中子４の引き抜き作業は完了する。この状
態では、中子４が鋳物８よりも距離Ｓ₁ だけ逃がされる
ので、鋳物８を矢印Ａ方向に取出すことができる。

【００３０】中子４と可動型３との間の隙間にバリが差
し込んでいる場合は、さらに中子４の引き抜き量が大と
される。図３は、バリ８ａが生じている場合の中子４の
動きを示している。バリ８ａが生じている場合は、開閉
弁５１のソレノイド６２が励磁され、第２の伸長用液室
３３のポート３３ａが開閉弁５１および方向切替弁５１
を介してタンク４２内と連通される。そのため、第２の
伸長用液室３３内の作動油は、開閉弁６１および方向切
替弁５１を介してタンク４２に戻される。

【００３１】第２の伸長用液室３３内の作動油がタンク
４２に戻される場合は、第２の収縮用液室３４に方向切
替弁５１を介して油圧駆動源４１からの作動油が流入さ
れる。第２の収縮用液室３４に流入した作動油の圧力
は、第１のシリンダ部４２の端面に作用するので、第１
のシリンダ部４２が引き抜き方向に移動する。これによ
り、ピストン２２はさらに引き抜き方向に移動すること
になり、中子４の移動ストロークはさらに大きくなり、
鋳物８と中子４との間の距離はＳ₂ に拡大される。

【００３２】第１のシリンダ部２４およびピストン２２
の移動により、中子４が図３の位置まで引き抜かれた状
態では、バリ８ａが完全に露出することになる。したが
って、バリ８ａの除去作業が可能となり、鋳物８の取外
し作業は著しく容易となる。また、この状態ではバリ８
ａが差し込みやすい摺動部３ａが目視できるので、中子
４の引き抜き時に生じる可動型３の傷を補修することが
容易となり、かつ摺動部３ａにバリ８ａが発生するのを
予防のための潤滑剤を塗布することも可能になる。

【００３３】第１のシリンダ部２４の第２の収縮用液室
３４側の面積は、ピストン２２の第１の収縮用液室２６
側の面積よりも著しく大となるので、バリ８ａの差し込
みにより中子４の引き抜き抵抗が大きくなった場合で
も、確実に中子４を引き抜くことが可能となる。

【００３４】鋳物８の取外しが終了すると、図４に示す
ように、方向切替弁５１の流路が切替えられ、第１の伸
長用液室２５と第２の伸長用液室３３に油圧供給源４１
からの作動油が供給される。これと同時に、第１の収縮
用液室２６と第２の収縮用液室３４に存在する作動油が
通路８４を介してタンク４２に戻される。これにより、
ピストン２２および第１のシリンダ部２４は、引き抜き
方向と逆方向に移動され、中子４は鋳造可能な位置に戻
される。

【００３５】中子４の位置決めが完了すると、可動型３
が固定型２の方向へ移動し、可動型３と固定型２との結
合が行なわれる。その後、開閉弁６１の流路が切替えら
れ、第２の伸長用液室２３のポート３３ａがブロックさ
れる。この状態では、固定型２と可動型３と中子４によ
ってキャビティ５が形成され、キャビティ５内への溶湯
の充填が可能となる。

【００３６】このように、バリが発生しない正常な鋳造
が行なわれた際には、ピストン２２のみの移動ストロー
クによって中子４を引き抜くので、中子４の移動距離を
短くすることができ、鋳造サイクルタイムの短縮化がは
かれる。バリ８ａが発生した場合は、ピストン２２と第
１のシリンダ部２４の双方の移動により中子４の移動ス
トロークをさらに大にすることが可能となり、バリ８ａ
の除去が著しく容易となる。

【００３７】第２実施例 図５は、本発明の第２実施例を示している。第２実施例
が第１実施例と異なるところは、カウンタ弁の有無のみ
であり、その他の部分は第１実施例に準じるので、準じ
る部分に第１実施例と同一の符号を付すことにより準じ
る部分の説明を省略し、異なる部分についてのみ説明す
る。

【００３８】本実施例では、開閉弁６１と並列にカウン
タ弁９１が設けられている。カウンタ弁９１は、圧力調
整弁９１ａとチェック弁９１ｂとから構成されている。
圧力調整弁９１ａには、第２の収縮用液室３４のポート
３４ａからの圧力がパイロット通路９２を介して伝達さ
れるようになっている。圧力調整弁９１ａは、パイロッ
ト通路９２を介して伝達された圧力が所定の圧力に達し
たときに、第２の伸長用液室３３を作動油をタンク４２
に戻す機能を有している。

【００３９】このように構成された第２実施例において
は、鋳造が正常に行なわれた場合は、油圧供給源４１か
らの圧力が方向切替弁５１を介して第２の収縮用液室３
４に伝達される。この状態では、第２の伸長用液室３３
のポート３３ａが開閉弁６１およびカウンタ弁９１によ
ってブロックされているので、第１のシリンダ部２４は
動きがロックされた状態となる。そのため、第２の収縮
用液室３４から連通ポート２７を介して第１の収縮用液
室２６に流入する作動油の圧力によって、ピストン２２
のみが引き抜き方向に移動する。ピストン２２の移動に
よって中子４が正常時の引き抜き限界位置に到達する
と、図示されない位置検出センサによって中子４の位置
が検出され、他の電磁弁（図示略）によって油圧供給源
４１からの作動油の圧送が停止される。

【００４０】バリの発生または鋳物の食い付などによ
り、中子４の引き抜き抵抗が大きくなった場合は、第２
の収縮用液室３４に供給される作動油の圧力が高くな
り、パイロット回路９２を介して導かれる圧力によりカ
ウンタ弁９１が開弁される。これにより、第２の伸長用
液室３３内の作動油がカウンタ弁９１を介して油圧タン
ク４２に戻される。その結果、第２の収縮用液室３４に
作用する作動油の圧力により、第１のシリンダ部２４が
引き抜き方向に移動し、中子４の引き抜きストロークが
大とされる。

【００４１】中子４の引き抜きにより、バリの除去や補
修が終了すると、方向切替弁５１によって作動油の流路
が切替えられる。流路が切替えられると、油圧発生源４
１からの作動油は、第１の伸長用液室２５に供給される
とともに、カウンタ弁９１のチェック弁９１ｂを介して
第２の伸長用液室３３に供給される。これによって、中
子４は引き抜き方向と逆方向に移動され、鋳造可能な位
置に戻される。

【００４２】このように、本実施例では引き抜き力が最
も必要とされる離型時に、大きな流路断面を有する第２
の収縮用液室３４に高い油圧を作用させることができる
ので、中子４の引き抜き開始時の引き抜き力を十分に確
保することが可能となる。そして、その後の中子４の進
退はピストン２２の移動により行なうことが可能とな
り、油圧シリンダの小型化がはかれる。

【００４３】

【発明の効果】本発明によれば、つぎのような効果が得
られる。 （１） 鋳造が正常に行なわれる場合は、ピストンの移
動のみによって中子を引き抜くようにしたので、中子の
引き抜き時の移動ストロークを小にすることができ、引
き抜き時の中子の移動時間を短縮することができる。し
たがって、鋳造サイクルタイムの短縮かがはかれ、鋳造
作業の生産性を高めることができる。

【００４４】（２） 鋳造条件の変動等によりバリの差
し込みが生じた場合は、ピストンとこのピストンが嵌装
される第１のシリンダ部の移動によって中子を引き抜く
ことが可能となり、中子の引き抜き時の移動ストローク
を正常時よりも大きくすることが可能となる。これによ
り、バリの除去を確実かつ容易に行なうことができる。
また、中子の逃げ量が多くなるので、バリ発生時の中子
の引き抜きによって生じる金型の傷の補修作業や、バリ
の発生を防止する潤滑油の塗布作業が容易となり、鋳造
装置の稼働率を高めることができる。

【００４５】（３） 第１のシリンダ部に第１の収縮用
液室と第２の収縮用液室とを連通する連通ポートを設け
るようにしたので、油圧系統の流路の切替を方向切替弁
と開閉弁のみによって行なうことが可能となり、油圧系
統の構成を簡素化することができる。

【００４６】（４） また、第１の油圧シリンダと第２
の油圧シリンダとを組合わせた多段式油圧シリンダとし
ているので、各油圧シリンダの収縮によって引き抜き装
置の外形を小とすることができる。したがって、金型の
保管時あるいは金型の交換時の取扱いが容易となり、保
管スペースの点で有利になるとともに、鋳造作業におけ
る金型の交換時間を短縮することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係る中子引き抜き装置を
用いたダイカスト鋳造装置の概略構成図である。

【図２】図１の装置におけるバリが発生していない場合
の中子の動きを示す断面図である。

【図３】図１の装置におけるバリが発生している場合の
中子の動きを示す断面図である。

【図４】図３の状態から中子の位置を鋳造可能な位置ま
で戻した場合の状態を示す断面図である。

【図５】本発明の第２実施例に係る中子引き抜き装置を
用いたダイカスト鋳造装置の概略構成図である。

【符号の説明】

２ 固定型 ３ 可動型 ４ 中子 ８ 鋳物 ８ａ バリ ２１ 第１の油圧シリンダ ２２ ピストン ２４ 第１のシリンダ部 ２４ａ 鍔部 ２５ 第１の伸長用液室 ２６ 第１の収縮用液室 ２７ 連通ポート ３１ 第２の油圧シリンダ ３３ 第２の伸長用液室 ３４ 第２の収縮用液室 ４１ 油圧供給源 ５１ 方向切替弁 ７１ 制御手段 ９１ カウンタ弁

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型に対して移動可能に設けられる中子
   と連結されるロッドと、該ロッドと連結されるピストン
   が摺動可能に嵌装される第１のシリンダ部と、前記ピス
   トンにより区画される第１の伸長用液室と第１の収縮用
   液室を有する第１の油圧シリンダと、 前記第１のシリンダ部が摺動可能に嵌装される第２のシ
   リンダ部と、前記第１のシリンダ部に形成された連通ポ
   ートを介して前記第１の収縮用液室と連通する第２の収
   縮用液室と、前記第１のシリンダ部の鍔部によって第２
   の収縮用液室と区画される第２の伸長用液室を有する第
   ２の油圧シリンダと、 前記第１の油圧シリンダと第２の油圧シリンダの各液室
   に作動油を供給する油圧供給源と、 前記第１の伸長用液室と第２の収縮用液室に供給される
   油圧供給源からの作動油の流れを切替える方向切替弁
   と、 一方が前記方向切替弁と第１の伸長用液室との間の通路
   に接続され、他方が第２の伸長用液室に接続される開閉
   弁と、を具備したことを特徴とする中子引き抜き装置。