JP3961662B2 - プランジャーチップ用潤滑剤供給装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカストマシンのプランジャーチップの外周面に潤滑剤組成物を供給するためのプランジャーチップ用潤滑剤供給装置に関する。本発明の潤滑剤供給装置は簡易な構造でありながら、プランジャーチップの外周面の全面に効率よく、且つ均等に潤滑剤組成物を供給することができる。この潤滑剤組成物としては、エマルション型水溶性潤滑剤組成物が好ましく、プランジャーチップの焼き付き及び摩耗などが十分に防止され、また、潤滑剤供給装置の周辺等の汚れなども抑えられる。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカスト法は、高品質の成形品を効率よく生産することができるため、車両及び電気機器など、さまざまな分野の部品、並びに製品に広く利用されている。このダイカスト法において、プランジャースリーブの内周面或いはプランジャーチップの外周面に、潤滑剤組成物を十分に供給し、スリーブ及びチップの焼き付き及び摩耗等を抑えるための潤滑剤供給装置は数多く提案されている。しかし、相当に複雑な構造を有する装置が多く、それらは操作も容易ではない。更に、装置周辺等の汚れなどに対する配慮も必ずしも十分であるとはいえない。
【０００３】
また、従来より、プランジャーチップ用の潤滑剤組成物としては水不溶性のものと水溶性のものとが使用されている。しかし、水不溶性の潤滑剤組成物では、ガスの発生が多い他、プランジャーチップ及びプランジャースリーブ等の周縁が汚れ易く、発煙も多いなど、問題がある。また、火災の危険がある等の難点もあり、現在では水溶性の潤滑剤組成物に移行しつつある。一方、水溶性の潤滑剤組成物を使用することにより、発煙等は確かに少なくなり、火災の危険もなくなる。その反面、潤滑性能は必ずしも十分とはいえず、潤滑性の向上を目的としてワックスなどが併用されることが多い。そのため、プランジャーチップ及びプランジャースリーブの周縁などに不揮発分が堆積し、これが汚れの原因となることもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の従来の問題を解決するものであり、プランジャースリーブの後端面又はその外側近傍に配設される特定の構造の環状の基体を備え、プランジャーチップの外周面の全面に所要量の潤滑剤組成物を効率よく、且つ均等に供給するためのプランジャーチップ用潤滑剤供給装置を提供することを課題とする。本発明の潤滑剤供給装置によって、特に、エマルション型水溶性潤滑剤組成物を、プランジャーチップの外周面に供給し、塗布するこにより、プランジャーチップの焼き付き及び摩耗などが十分に防止され、且つ潤滑剤供給装置の周辺等における汚れの発生なども十分に抑えられる。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のプランジャーチップ用潤滑剤供給装置は、複数の潤滑剤供給孔がその内周面において開口し、その下方部位が切り欠かれ、この切り欠かれた部分の長さの全周に対するおよその割合を角度によって表した場合に該角度が６０〜１５０°である環状の基体を備え、上記潤滑剤供給孔は、該基体の上記内周面の下方を除く部位に設けられると共に、上記プランジャーチップの前進方向に向いて斜めに設けられており、上記基体は、プランジャースリーブの後端面又はその外側近傍において、プランジャーチップの外周面を囲むようにして周方向に配設されていることを特徴とする。
【０００６】
上記プランジャーチップ用潤滑剤供給装置によれば、所要量の潤滑剤組成物を、プランジャーチップの外周面の全面に効率よく、且つ均等に供給し、塗布することができる。この潤滑剤組成物は特に限定はされず、鉱物油を基油とし、油性剤及びワックスなどを含む、高温において優れた潤滑性を有する組成物、或いは各種の石油系潤滑剤など適宜のものを使用することができる。また、エマルション型水溶性潤滑剤組成物を使用すれば、より供給、塗布が容易であり、プランジャーチップの焼き付き等は十分に防止され、潤滑剤供給装置の周辺等の汚れも抑えられる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
（１）潤滑剤供給装置の構成
以下、図１、図２及び図３によって本発明に対応するプランジャーチップ用潤滑剤供給装置を詳しく説明する。
図１は下方部位において切り欠かれた環状の基体１が、ダイカストマシンのプランジャースリーブ２の後端面に配設されている様子を表す模式図である。この図１において、プランジャーチップ３はプランジャーロッド４に連結され、固定されている。このプランジャーチップ３を後退させ、プランジャースリーブ２の後端縁上部に設けられた注湯口２１からアルミニウム等の溶湯が注入される。
【０００８】
溶湯が注入された後、プランジャーチップ３を前進させることによりキャスティングが行われる。この際、前進しつつあるプランジャーチップ３の外周面に、プランジャースリーブ２の後端面に配設され、下方部位において切り欠かれた環状構造を有する基体１、即ち、第２発明に対応する構造の基体１に設けられた潤滑剤供給孔から潤滑剤組成物を供給し、プランジャーチップ３の外周面に塗布する。尚、環状の基体１の上部近傍の側面には潤滑剤注入口１１が開口している。そして、この注入口１１には、流量計及びポンプ等が配設された配管５の一端が接続され、この配管５の他端は潤滑剤組成物を収容する容器に接続されて潤滑剤供給装置が構成されている。
【０００９】
上記のように前進しつつあるプランジャーチップ３の外周面に、プランジャースリーブ２の後端面に配設され、固定された環状の基体１に設けられた潤滑剤供給孔から潤滑剤組成物を供給することにより、プランジャーチップ３の長さ方向の前端から後端の全面に潤滑剤組成物を均等に供給し、塗布することができる。また、本発明の潤滑剤供給装置によれば、潤滑剤組成物の噴射のタイミングを調整することにより、プランジャーチップ３の長さ方向の所望の部位のみに潤滑剤組成物を供給し、塗布させることができる。更に、潤滑剤組成物の種類、所要の潤滑性、或いはプランジャーチップ３の移動速度などにより、潤滑剤組成物の供給量を適宜に調整することによって、常に十分な潤滑性能が得られるとともに所要量を越えた潤滑剤組成物が供給されることのないようにすることもできる。
【００１０】
図２は、図１を（ａ）方向からみた正面図である。また、図３は、図２の環状の基体１におけるＸ−Ｘ’断面を拡大した拡大断面図である。この図２において、環状の基体１は、その内周面１２が所定の間隔をおいてプランジャーチップ３の外周面３１と相対向するように、同心円状に配設されている。但し、この基体１は連続した環状構造ではなく、下方部位において切り欠かれている。
【００１１】
この切り欠かれた部分の長さの全周に対するおよその割合は角度によって表すことができる。上記角度は６０〜１５０°、特に８０〜１５０°、更には９０〜１３０°とすることが好ましく、この実施例では約１２０°となっている。このように下方部位において切り欠き部を設けることにより、下方部位から潤滑剤組成物が供給されることがなく、潤滑剤組成物がプランジャーチップ３の外周面３１の下方部位に過度に塗布されることがない。また、潤滑剤組成物がプランジャーチップ３の外周面３１の下方部位から垂れ落ちるようなことがあったとしても、基体１の内周面１２が汚損されることはない。
【００１２】
更に、図３に、その断面を拡大して示すように、環状の基体１の内周面１２には、潤滑剤供給孔１３が開口している。そして、この潤滑剤供給孔１３は、プランジャーチップ３の前進方向（図３における矢印の方向）に向いて斜めに設けられている。そのため、潤滑剤組成物は斜め前方に向けて噴射され、この潤滑剤組成物がプランジャーチップ３の先端部分にまで確実に供給され、塗布される。
【００１３】
この潤滑剤供給孔１３を、どの程度の角度で前方に向けて設けるかは、潤滑剤組成物の種類、所要の潤滑性、或いはプランジャーチップ３の移動速度などにより設定することができる。一般に使用されているダイカストマシンの場合、図３における角度Ｐを４５°程度とすることができ、これによって潤滑剤組成物を確実にプランジャーチップ３の先端部分にまで供給し、塗布することができる。また、この潤滑剤供給孔１３は必ずしも斜め前方に向けて設ける必要はなく、潤滑剤組成物の種類等によっては、プランジャーチップ３の外周面３１と直角方向に設け、潤滑剤組成物がこの外周面３１に直角に供給されるようにしてもよい。更に、この潤滑剤供給孔１３をプランジャーチップ３の後退方向に向けて斜めに設けることもできる。
【００１４】
容器に収容された潤滑剤組成物は、環状の基体１の上部近傍の側面に設けられた潤滑剤注入口１１より、配管５を介して注入され、環状の基体１の内部に設けられた環状流路１４によって、それぞれの潤滑剤供給孔１３に搬送される。この潤滑剤供給孔１３は、環状の基体１の、少なくとも上方、左方及び右方に、それぞれ１個設けることが好ましい。特に、環状の基体１の周方向にほぼ等間隔に３〜１４個、更には５〜１２個程度設けることがより好ましい。この実施例では、環状の基体１の周方向に等間隔に１０個設けられている。潤滑剤供給孔１３が３個未満では、潤滑剤組成物をプランジャーチップ３の外周面３１の全面に均等に供給し、塗布することが難しくなる。また、この潤滑剤噴射孔１３が１４個設けられておれば、潤滑剤組成物の種類等にかかわりなく、プランジャーチップ３の外周面３１の全面に潤滑剤組成物を容易に均等に供給し、塗布することができる。
【００１５】
（２）潤滑剤組成物
上記（１）の潤滑剤供給装置においては、この潤滑剤供給装置によってプランジャーチップの外周面に所要量を供給し、塗布することができる潤滑剤組成物であれば特に限定されることなく使用することができる。この潤滑剤組成物としては、エマルション型であって水溶性であるものが好ましい。また、シリコーンオイルを含有するエマルション型水溶性潤滑剤組成物が特に好ましい。更に、潤滑剤組成物を１００重量部とした場合に、２０〜５０重量部のシリコーンオイルを含有する組成物がより好ましい。シリコーンオイルの含有量が２０重量部未満では、十分な潤滑性能が得られず、焼き付き等が発生することがある。一方、この含有量が５０重量部であれば十分な潤滑性能を有する潤滑剤組成物が得られる。５０重量部を越えて含有させると、エマルションが高粘度になったり、ゲル化したりする等の問題が生じ易くなり、また、コスト的にも不利である。
【００１６】
上記の潤滑剤組成物は、流動性に優れ、本発明の潤滑剤供給装置によって、プランジャーチップの外周面に容易に、且つ均等に供給し、塗布することができる。更に、優れた潤滑性能を有するとともに耐熱性も高く、プランジャースリーブの周縁などに不揮発分が堆積し、潤滑剤供給装置及びその周辺等を汚損するようなこともない。
【００１７】
また、シリコーンオイルとしては、アルキル基による変性率が８０〜１００％であるアルキル変性シリコーンオイルがより好ましい。この変性率が８０％未満では、得られる潤滑剤組成物の潤滑性能が十分に向上しないことがある。このアルキル基の炭素数は特に限定されないが、炭素数１０〜１６のアルキル基、特に炭素数１０〜１４のアルキル基、更には炭素数１２のアルキル基により変性されたシリコーンオイルが、常温において液状であり、且つ摩擦係数も小さいため、より好ましい。尚、この炭素数１０〜１６のアルキル基によって変性された部分以外には、メチル基等、炭素数１０〜１６以外のアルキル基、フェニル基、アラルキル基及び脂肪酸残基など、いずれの変性基が結合されていてもよい。
【００１８】
また、潤滑剤組成物は、その２５℃における粘度が５００〜４０００ｍＰａ・ｓ程度であるシリコーンオイルを含有するものが好ましい。この粘度は特に１０００〜４０００ｍＰａ・ｓ、１０００〜２０００ｍＰａ・ｓの範囲であることが好ましい。このようなシリコーンオイルを含有する潤滑剤組成物であれば、プランジャーチップの外周面の全面に均等に供給し、塗布させることができ、且つ装置回りのべたつき等をより少なくすることもできる。このシリコーンオイルの粘度は変性基の種類、重合度などによって容易に調整することができる。
【００１９】
更に、このマルション型水溶性潤滑剤組成物には、通常、この種の潤滑剤組成物に添加して用いられる各種の添加剤を、適度な流動性及び潤滑性能などが損なわれない範囲内で、その所要量を添加することができる。このような添加剤としては、ヒンダードフェノール系、芳香族アミン系等の酸化防止剤、有機アミン系等のさび止め剤及び油脂、脂肪酸等の油性向上剤などが挙げられる。
【００２０】
（３）上記の潤滑剤組成物を用いた本発明の潤滑剤供給装置の性能評価
表１に記載の粘度、並びに変性基であるアルキル基の炭素数及び変性率を有するシリコーンオイルを、表１に記載の量比で含有するエマルション型水溶性潤滑剤組成物を調製した。また、１０重量部の酸化ワックス及び３０重量部の植物油脂を乳化させた実験例１０のエマルション型潤滑剤組成物を調製した。
【００２１】
これらの潤滑剤組成物を用い、表２に記載の型締力及びプランジャーチップの直径を有するダイカストマシン３機種に、前記（１）の構成の潤滑剤供給装置を組み合わせ、稼動させて、焼き付きの有無を観察した。更に、焼き付きが発生しない場合は、堆積物によるプランジャーチップ周縁の汚れの程度を観察した。潤滑剤組成物の供給量は３〜５ｍｌ／ショットとした。結果を表２に示す。尚、表２において、○は焼き付きが観察されず、×は焼き付きが発生したことを表す。
【００２２】
【表１】

【００２３】
【表２】

【００２４】
表２の結果によれば、特定のシリコーンオイルを所定量含有する潤滑剤組成物を用いた実験例３〜６では、ダイカストマシンの機種によらず、焼き付きが発生せず、且つ堆積物によるプランジャーチップ周縁の汚れも少ないことが分かる。また、シリコーンオイルの濃度及び粘度が低い実験例１では、小型の機種以外においては焼き付きが発生した。更に、同様にシリコーンオイルの粘度が低く、濃度も比較的低い実験例２では、大型の機種においては焼き付きが発生した。これら実験例１、２では焼き付きは発生したが、堆積物による汚れは少なかった。
【００２５】
一方、シリコーンオイルの濃度がさらに低い実験例７、シリコーンオイルの粘度がより低い実験例８、及び変性基であるアルキル基の炭素数が少ない実験例９では、いずれの機種においても焼き付きが発生した。また、従来のプランジャーチップ用潤滑剤組成物と同様にワックスを含有する実験例１０では、大型の機種以外においては焼き付きは発生しなかったものの、堆積物によるプランジャーチップ周縁の汚れが多いことが分かる。
【００２６】
以上の評価結果のように、特定のシリコーンオイルを含有し、所定の組成を有する潤滑剤組成物であっても、プランジャーチップの周縁には多少の汚れがみられ、酸化ワックスを含む従来の潤滑剤組成物では、堆積物が多く、相当な汚れが観察される。しかし、本発明の特定の構造を有する潤滑剤供給装置では、プランジャーチップの外周面の下方部位に過剰な潤滑剤組成物が供給され、塗布されることがないため、相対的に汚れの程度は低く抑えられていることが分かる。
【００２７】
尚、本発明においては、上記の実施例に示したものに限られず、目的、用途に応じて本発明の範囲内で種々変更した実施例とすることもできる。
【００２８】
下方部位が切り欠かれた構造であれば、例えば、流動性の高い潤滑剤組成物などが垂れ落ちたとしても、供給装置の周辺等が汚損されることがないのでより好ましい。また、本発明の潤滑剤供給装置では、潤滑剤組成物を、プランジャーチップの外周面ばかりではなく、プランジャースリーブの後端近縁の内周面に供給し、塗布することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
本発明のプランジャーチップ用潤滑剤供給装置は、簡易な構造でありながら、所定量の潤滑剤組成物をプランジャーチップの外周面の全面に均等に供給し、塗布することができる。特に、本発明の潤滑剤供給装置では、潤滑剤組成物をプランジャーチップの外周面の全面に、より均等に供給し、塗布することができる。この潤滑剤供給装置によれば、本発明のように、エマルション型水溶性潤滑剤組成物、特に、特定の組成のエマルション型水溶性潤滑剤組成物を使用した場合は、この組成物を、プランジャーチップの外周面の全面に容易に供給し、塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プランジャーチップ及びプランジャースリーブ並びに環状の基体の相対的な位置関係を示す模式図である。
【図２】図１を（ａ）の方向からみた正面図である。
【図３】図２のＸ−Ｘ’の断面を拡大した拡大断面図である。
【符号の説明】
１；環状の基体、１１；潤滑剤注入口、１２；基体の内周面、１３；潤滑剤供給孔、１４；環状流路、２；プランジャースリーブ、２１；注湯口、３；プランジャーチップ、３１；プランジャーチップの外周面、４；プランジャーロッド、５；配管。

Claims (4)

1. 複数の潤滑剤供給孔がその内周面において開口し、その下方部位が切り欠かれ、この切り欠かれた部分の長さの全周に対するおよその割合を角度によって表した場合に該角度が６０〜１５０°である環状の基体を備え、上記潤滑剤供給孔は、該基体の上記内周面の下方を除く部位に設けられると共に、上記プランジャーチップの前進方向に向いて斜めに設けられており、上記基体は、プランジャースリーブの後端面又はその外側近傍において、プランジャーチップの外周面を囲むようにして周方向に配設されていることを特徴とするプランジャーチップ用潤滑剤供給装置。
2. 上記潤滑剤供給孔が、上記基体の、少なくとも上方側、左方側及び右方側に設けられており、且つ上記基体の内周面において開口している請求項１記載のプランジャーチップ用潤滑剤供給装置。
3. 潤滑剤組成物を収容する容器と、一端が上記基体に設けられた潤滑剤組成物注入口に接続され、他端が上記容器に接続された配管とを備える請求項１又は２記載のプランジャーチップ用潤滑剤供給装置を用いたプランジャーチップの潤滑方法であって、
   上記容器は、エマルション型水溶性プランジャーチップ用潤滑剤組成物を１００重量部とした場合に、２５℃における粘度が５００〜４０００ｍＰａ・ｓであるシリコーンオイルを２０〜５０重量部含有し、上記シリコーンオイルのアルキル基による変性率が８０〜１００％であり、上記アルキル基の炭素数が１０〜１６であるエマルション型水溶性プランジャーチップ用潤滑剤組成物を収容し、
   該容器に収容された上記エマルション型水溶性プランジャーチップ用潤滑剤組成物を、プランジャーチップの外周面に供給し、塗布することを特徴とするプランジャーチップの潤滑方法。
4. 上記シリコーンオイルの２５℃における粘度が１０００〜４０００ｍＰａ・ｓである請求項３記載のプランジャーチップの潤滑方法。

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