JP3508014B2 - 金型鋳造用ガス抜き装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【０００１】 【発明の属する技術分野】本発明は、金型鋳造において
キャビティ内からガスを抜くためのガス抜き装置に関す
る。 【０００２】 【従来の技術】金型鋳造のガス抜き装置として、特開平
９−２６７１６２号公報が知られているが、当該公報の
ガス抜き装置は図５の如く、通気導管１００に向かって
出没する受湯ピストン１０１とピストンヘッド１０２を
列設し、受湯ピストン１０１をスプリング１０３で通気
導管１００内に向けて付勢し、受湯ピストン１０１とピ
ストンヘッド１０２をズームリンク１０４で連結してお
き、通気導管１００に流入した溶湯の圧力で受湯ピスト
ン１０１がスプリング１０３に抗して通気導管１００内
より押出されると、ズームリンク１０４を介してピスト
ンヘッド１０２を同時に押出すもので、特にズームリン
ク１０４の支点から受湯ピストン１０１までの距離より
も、ピストンヘッド１０２までの距離を長くして、受湯
ピストン１０１の押出す力が低下しても、ピストンヘッ
ド１０２を所定量移動して確実に通気路を閉鎖しようと
するものである。尚、本発明では、以後、前記通気導管
を排気通路、受湯ピストンを受圧ピン、ピストンヘッド
を閉塞バルブと称して説明する。 【０００３】 【発明が解決しようとする課題】前記のガス抜き装置に
あっては、キャビティに溶湯を注入した当初、キャビテ
ィ内からガスを円滑に排気通路を通じて排出し得るが、
排気通路内に溶湯が流入し始めた時点では、キャビティ
の形状や溶湯の投入手段によっても異なるが、排気通路
内の溶湯が不規則な脈動を起こすこともあり、その場
合、受圧ピンが揺れ動き、同時に閉塞バルブも大きく揺
れ、排気通路の開閉動作を繰り返し行い、その結果、排
気通路に通じる排出口から溶湯を漏出することもあっ
た。 【０００４】そこでこの本発明は、従来技術の備えるこ
のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的
とするところは、受圧ピンに対する溶湯圧力に脈動が生
じ、押圧力が変化し、受圧ピンが揺れ動いても、閉塞バ
ルブは開放状態を保ち続けており、排気通路内の溶湯圧
力が所定力以上に上昇した時、確実に排気通路を閉鎖す
る金型鋳造用ガス抜き装置を提供することにある。 【０００５】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の金型鋳造用ガス抜き装置は、金型のキャビ
ティに連通する排気通路中に、受圧ピンと閉塞バルブと
を、排気通路のキャビティ側から排出口側に向かって順
次配置し、受圧ピンと閉塞バルブのそれぞれを排気通路
側、及び排気通路から離反方向の押出し側に摺動自在に
設け、且つ受圧ピンの押出し側に閉塞バルブへの連動手
段を備え、連動手段は金型の型締め時に受圧ピンと閉塞
バルブとを排気通路側に位置し、前記連動手段は回動レ
バーを備え、さらに回動レバーは、その中間部を受圧ピ
ンの押出し側の端面に対向し、また回動レバーの自由先
端部を閉塞バルブに備えた横孔内において、排気通路及
びその離反方向に隙間を設けて遊挿しており、回動レバ
ーは、受圧ピンの押出しにより回動すると共に、前記自
由先端部が横孔内を前記隙間の分だけ移動して、該横孔
内における排気通路と離反方向側の端面に到達すること
によって、閉塞バルブを受圧ピンの押し出しのタイミン
グよりも遅延して排気通路から押出し側に押出すことを
特徴とする。 【０００６】 上記排気通路は、キャビティに通じる主路
と、該主路から分岐する迂回路を備えることは従来と同
様であるが、主路と迂回路の分岐点に受圧ピンを設け、
迂回路の最終部に閉塞バルブを備える点に特徴を有する
ものである。【０００７】 受圧ピンの排気通路より離反方向への押出
しを、閉塞バルブに遅延して伝えるとは、受圧ピンが動
作しても閉塞バルブが即座に応答して排気通路を閉鎖す
ることがなく、受圧ピンの動作に遅れて作動することを
指す。【０００８】 連動手段の回動レバーは、その一端部を回
転自在に支持しており、受圧ピンと対向しているとは、
受圧ピンと結合することなく単に当接している状態であ
り、更に自由先端部を閉塞バルブに遊挿しているとは、
閉塞バルブに設けた孔に挿入している状態である。【０００９】 【作用】金型の型締め時に、受圧ピンと閉塞バルブとが
排気通路側に位置していて、排気通路を開放状態に保っ
ており、キャビティ内への溶湯の注入に伴い、溶湯内の
ガスを排気通路、受圧ピン、閉塞バルブを通じて排出口
より排出し、ガスの排出に伴い溶湯が排気通路に流入し
た時、溶湯圧力で受圧ピンを排気通路から離反方向に押
出す。【００１０】 受圧ピンが排気通路から押出されると、受
圧ピンで連動手段の回動レバーの中間部を押圧する。そ
の結果、回動レバーの自由先端部は閉塞バルブを排気通
路より僅かに押出すが、排気通路を閉鎖することがない
ので、ガスの排出は続行される。排気通路を通過する溶
湯の流動圧に脈動があっても、回動レバーは受圧ピンと
当接し、閉塞バルブに遊挿しているのみであるから、閉
塞バルブを排気通路から完全に押出して閉鎖することは
ない。【００１１】 回動レバーによって作動する閉塞バルブ
は、溶湯の到達による受圧ピンの押し出し方向への押し
出しに伴い、前記回動レバーの自由先端部が閉塞バルブ
に備えた横孔内の隙間の分だけ移動した後、該横孔の排
気通路と離反方向側の端面に係合して行われる。このこ
とから、未だ回動レバーの自由先端部が横孔内の隙間部
分を移動途中にある場合には、閉塞バルブが排気通路を
未だ完全に閉鎖していないので、排気通路の迂回路中の
ガスが依然として排出を続けるが、溶湯が閉塞バルブま
で達すると、すでに前記溶湯によって受圧ピンが押し出
し方向に押し出されているので、該受圧ピンの押し出し
による回動レバーの連動によって、完全に閉塞バルブが
排気通路の離反方向に押出され、この結果、閉 塞バルブ
が排気通路を完全に閉鎖する。また、排気通路に流入し
た溶湯は、主路から迂回路に分岐し流動方向を変える
時、また迂回路内で流動方向を変えるごとに圧力を上昇
し、受圧ピンの押上げ力として作用し、その押上げ力が
回動レバーを介して閉塞バルブに伝達され、溶湯が閉塞
バルブに到達するタイミングで、閉塞バルブを排気通路
の閉鎖方向側に作動するものである。【００１２】 【発明の実施の形態】以下本発明による金型鋳造用ガス
抜き装置の実施形態を図１に基づき説明すれば、１は固
定主型、２は可動主型、３はキャビティ固定型、４はキ
ャビティ可動型、５はキャビティであって、固定主型１
に、キャビティ５に連通する射出スリーブ６を備え、射
出スリーブ６内から射出ピストン７によってキャビティ
５内に溶湯２８を圧入し、キャビティ５に連続して設け
た排気通路８をガス抜き装置９に延設するもので、ガス
抜き装置９は、固定主型１に設けた固定部１０と、可動
主型２に設けた可動部１１とからなる。図中１２は押圧
板、１３は押出ピンである。【００１３】 上記ガス抜き装置９は図２の如く、固定部
１０と可動部１１の合わせ面に前記排気通路８を設けて
おり、該排気通路８に図３の如く、主路８ａから左右に
分岐し再び合流する迂回路８ｂを備え、押出ピン１３を
主路８ａと左右の迂回路８ｂに対向して設けている。固
定部１０はキャビティ５に連通する排気通路８中に、受
圧ピン１４と閉塞バルブ１５とを、排気通路８のキャビ
ティ５側から排出口２１側に向かって順次配置し、受圧
ピン１４と閉塞バルブ１５の夫々を排気通路８側、及び
排気通路８から離反方向の押出し側に摺動自在に設け、
且つ受圧ピン１４の押出し側に閉塞バルブ１５との連動
手段２５を備え、連動手段２５は金型の型締め時に受圧
ピン１４と閉塞バルブ１５とを排気通路８側に位置し、
排気通路８中に流入した溶湯２８の流動圧で押出された
受圧ピン１４の作動を閉塞バルブ１５に遅延して伝え、
閉塞バルブ１５を押出し側に押出す。【００１４】 受圧ピン１４は押出し側に鍔１６と突起部
１７を有し、排気通路８における主路８ａの分岐部に対
向して配置され、鍔１６によって受圧ピン１４の先端面
が排気通路８内に突入することなく、固定部１０の合わ
せ面とほぼ面一となるように設定してあり、排気通路８
側及び排気通路８から離反方向の押出し側に摺動自在と
なる。更に受圧ピン１４の先端面に、離型抵抗を得る目
的で凹部１８、又は凸部２３を設けており、特に凹部１
８に形成する場合、その入り口の広さよりも奥部の広さ
が大きく形成することが好ましい。【００１５】 閉塞バルブ１５は、バルブシリンダー１９
と、バルブシリンダー１９内に摺動自在に挿入する弁棒
２０とを備え、前記迂回路８ｂにおける合流部に対向し
て配置され、バルブシリンダー１９は排気通路８側に弁
座２４を設け、中間部に排出口２１を有するものであ
り、弁棒２０は排気通路８側に、弁座２４に当接して排
気通路８を閉鎖する弁部２２を有し、弁部２２に更に離
型抵抗を目的とする凸部２３を備えている。【００１６】 連動手段２５の回動レバー２６は、一端部
を回転自在に軸支し、その中間部を受圧ピン１４の押出
し側の端面、即ち突起部１７に対向すると共に、自由先
端部を閉塞バルブ１５に備えた横孔２７に隙間を設けて
遊挿しており、受圧ピン１４の排気通路８からの押出し
により回動し、閉塞バルブ１５を遅延して排気通路８か
ら押出し方向に押出す。【００１７】 以上のような金型鋳造用ガス抜き装置を金
型に取付けて鋳造を行えば、下記のような作用でガス抜
きが行われるものである。図１に示す金型で、射出ピス
トン７を駆動して溶湯２８を圧入すれば、溶湯２８はキ
ャビティ５内に流動し、キャビティ５内のガスは排気通
路８の主路８ａを通じて受圧ピン１４に達するも、受圧
ピン１４を押出すことなく迂回路８ｂに至り、閉塞バル
ブ１５に達し、閉塞バルブ１５から排出口２１より型外
へ放出される。【００１８】 キャビティ５に圧入された溶湯２８は、キ
ャビティ５から排気通路８の主路８ａに流れ込み、主路
８ａと迂回路８ｂとの分岐部で、流れ方向が変化し淀む
ことから圧力が上昇し、迂回路８ｂ内に流動し始めると
圧力が低下し、迂回路８ｂの屈折部でまた淀み昇圧し、
更に流動する時点で降圧し、左右の迂回路８ｂの合流点
では最高に昇圧するので、従って受圧ピン１４は昇圧部
で押出される。回動レバー２６は受圧ピン１４の押出し
に伴い回動されるが、受圧ピン１４に当接し、閉塞バル
ブ１５の弁棒２０と遊挿しておるのみであるから、閉塞
バルブ１５を排気通路８側から僅かに押出す程度で、排
気通路８を閉鎖することがないので、迂回路８ｂ中のガ
スは排出し続ける。【００１９】 溶湯２８が迂回路８ｂから閉塞バルブ１５
に至っても、当初は排気通路８内における溶湯２８の移
動に伴う流動圧のみが閉塞バルブ１５側に到達するが、
その後、迂回路８ｂから閉塞バルブ１５に溶湯２８が達
する段階では、既に、溶湯２８が排気通路８から受圧ピ
ン１４に到達して回動レバー２６を該排気通路８と離反
方向に押し込んでいる。更に詳しくは、溶湯２８の到達
による受圧ピン１４の押し出し方向への押し出しに伴
い、前記回動レバー２６の自由先端部が閉塞バルブ１５
に備えた横孔２７内の隙間の分だけ移動した後、該横孔
２７の排気通路８と離反方向側の端面に係合し、閉塞バ
ルブ１５が排気口２１を閉鎖する。このことから自由先
端部が横孔２７内の隙間部分を移動中は、溶湯２８が受
圧ピン１４を経て迂回路８ｂの途中位置に有り、溶湯２
８が閉塞バルブ１５に到達する直前のタイミングで排出
口２１を弁部２２によって堰き止めるので、溶湯２８が
弁座２４の隙間より前記排出口２１に流出することがな
い。しかし迂回路８ｂに流動した溶湯２８の圧力が順次
高まり、迂回路８ｂ内の溶湯圧力の高まりにつれて、受
圧ピン１４に作用する溶湯圧力も高くなる結果、その溶
湯圧力によって受圧ピン１４が大きく押出され、これに
伴い回動レバー２６が強く回動され、自由先端部が横孔
２７内の隙間の分だけ移動する間のタイミングを経た
後、弁棒２０を押出し方向に押出し、閉塞バルブ１５を
図４の如く完全に閉鎖する。【００２０】 溶湯２８の固化後、金型を型開きすれば、
受圧ピン１４の先端に設けた凹部１８が奥部を広く形成
してあり、また閉塞バルブ１５の先端に凸部２３が設け
てあることから、排気通路８内で固化した溶湯２８の余
剰部材に、受圧ピン１４の凹部１８と閉塞バルブ１５の
凸部２３とが係止しているので、金型の型開きに伴い、
鋳造製品と余剰部材が、押出ピン１３によって金型から
外され、金型から外される余剰部材によって受圧ピン１
４と閉塞バルブ１５は元の位置に引き戻され、排気通路
８側に位置する。【００２１】 【発明の効果】本発明の金型鋳造用ガス抜き装置は上記
の通りであるから、次に記載する効果を奏する。金型鋳
造用ガス抜き装置は、溶湯圧力によって作動する受圧ピ
ンを設け、受圧ピンの作動を連動手段を介在して閉塞バ
ルブに遅延して伝えるので、例え排気通路に流入した溶
湯の圧力に脈動があっても、溶湯圧力が即時に閉塞バル
ブに伝達されず、排気通路内の溶湯圧力が所定圧以上に
上昇した時に閉塞バルブを閉鎖する。その結果、金型外
部への溶湯の噴出を確実に防止することができる。さら
に連動手段は回動レバーを備え、その中間部を受圧ピン
に対向し、自由先端部を閉塞バルブに遊挿しているの
で、受圧ピンの押出しを閉塞バルブに遅延して確実に伝
えることができる。

【図面の簡単な説明】 【図１】本発明によるガス抜き装置を備える金型の概要
を示す断面図である。 【図２】本発明による金型鋳造用ガス抜き装置を示す断
面図である。 【図３】排気通路を示す平面図である。 【図４】閉塞バルブの位置まで溶湯が到達した状態を示
す断面図である。 【図５】従来ガス抜き装置の断面図である。 【符号の説明】 ５ キャビティ ８ 排気通路 １４ 受圧ピン １５ 閉塞バルブ ２１ 排出口 ２５ 連動手段 ２６ 回動レバー ２７ 横孔 ２８ 溶湯

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B22D 17/22

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】【請求項１】 金型のキャビティ（５）に連通する排気
   通路（８）中に、受圧ピン（１４）と閉塞バルブ（１
   ５）とを、排気通路（８）のキャビティ（５）側から排
   出口（２１）側に向かって順次配置し、受圧ピン（１
   ４）と閉塞バルブ（１５）のそれぞれを排気通路（８）
   側、及び排気通路（８）から離反方向の押出し側に摺動
   自在に設け、且つ受圧ピン（１４）の押出し側に閉塞バ
   ルブ（１５）への連動手段（２５）を備え、連動手段
   （２５）は金型の型締め時に受圧ピン（１４）と閉塞バ
   ルブ（１５）とを排気通路（８）側に位置し、前記 連動手段（２５）は回動レバー（２６）を備え、さ
   らに回動レバー（２６）は、その中間部を受圧ピン（１
   ４）の押出し側の端面に対向し、また回動レバー（２
   ６）の自由先端部を閉塞バルブ（１５）に備えた横孔
   （２７）内において、排気通路（８）及びその離反方向
   に隙間を設けて遊挿しており、 回動レバー（２６）は、受圧ピン（１４）の押出しによ
   り回動すると共に、前記自由先端部が横孔（２７）内を
   前記隙間の分だけ移動して、該横孔（２７）内における
   排気通路（８）と離反方向側の端面に到達することによ
   って、 閉塞バルブ（１５）を受圧ピン（１４）の押し出
   しのタイミングよりも遅延して排気通路（８）から押出
   し側に押出すことを特徴とする金型鋳造用ガス抜き装
   置。