JP6002271B1 - 金型分流子およびそれを備えた鋳造用金型 - Google Patents

Abstract

【課題】ビスケット部およびランナー部の各領域をそれぞれ略均等に冷却する。【解決手段】溶湯をビスケット部１０からキャビティ部へ導くランナー部９が形成された本体ブロック３１と、本体ブロック３１に挿入されるセパレータ３２とを備え、セパレータ３２は、冷却水をビスケット部１０と対向する第１空間Ｓ１の下方へ流入させる流入流路３２ｂと、第１空間Ｓ１からセパレータ３２の上部の第２空間Ｓ２へ導かれた冷却水を流出させる流出流路３２ｄとを有し、ランナー部９を形成する外周面３１ａの軸線Ｘに対する第１傾斜角度θ１と第２空間Ｓ２を形成する本体ブロック３１の内周面３１ｂの軸線Ｘに対する第２傾斜角度θ２とが一致している金型分流子３０を提供する。【選択図】図２

Description

本発明は、金型分流子およびそれを備えた鋳造用金型に関するものである。

従来、固定金型と可動金型との間に形成されるキャビティ部に溶湯を高圧で充填して鋳造を行うダイカスト鋳造用金型が知られている。ダイカスト鋳造用金型には、プランジャチップにより射出される溶湯をキャビティ部に導くための金型分流子が設けられている。
金型分流子は、プランジャチップとの間にビスケット部を形成するとともにビスケット部に射出された溶湯をキャビティ部へ導くランナー部を形成する。

ダイカスト鋳造においては、キャビティ部に溶湯が充填された後に冷却期間（型締め時間）を設け、キャビティ部内に充填された溶湯を冷却して固化させてから製品を取り出す。溶湯は、キャビティ部、ランナー部およびビスケット部に充填されているため、各部に充填された溶湯を確実に固化させてから製品を取り出す必要がある。

冷却期間（型締め時間）が短いほど単位時間あたりに製造される製品数が増加するが、冷却が十分でない状態で製品を金型から取り出すと、キャビティ部で固化した金属とランナー部で固化中の金属とが分断されてしまう不具合や、固化していないビスケット部の溶湯が破裂してしまう不具合が発生する可能性がある。

このような不具合を解決するために、ランナー部およびビスケット部に充填された溶湯の冷却を促進するために、内部に冷却水を流通させて表面温度を低下させるようにした金型分流子が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１に開示された金型分流子は、金型分流子の本体ブロック内に複数本の冷却穴を形成し、冷却穴に挿入される冷却水供給パイプから冷却水を流出させることにより金型分流子の本体ブロックを冷却するようにしたものである。

特開２０１４−６９２０６号公報

特許文献１に開示された金型分流子は、冷却水供給パイプから流出した冷却水を冷却穴と冷却パイプの外周面との間を経由して排出させるものである。そのため、冷却穴の内部で乱流が発生する現象や、一部の領域に冷却水が停滞する現象が生じやすい。
また、ビスケット部に対向する金型分流子の前方壁は、複数の冷却穴によって部分的に冷却されるため、ビスケット部の各領域が均等に冷却されず、冷却されにくい領域が生じてしまう。
また、金型分流子の中心軸に沿って冷却穴が延びている一方でランナー部を形成する金型分流子の上壁部が中心軸に対して傾斜している。そのため、ランナー部に沿った各領域を均等に冷却することができない。

本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、乱流や停滞を発生させることなく内部に冷却媒体を流通させるとともに、ビスケット部およびランナー部の各領域をそれぞれ略均等に冷却することを可能にした金型分流子およびそれを備えた鋳造用金型を提供することを目的とする。

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用した。
本発明に係る金型分流子は、中心軸線に沿って移動して溶湯を射出するプランジャチップとの間にビスケット部を形成する金型分流子であって、それぞれ前記中心軸線に沿って略円錐台状に形成される外周面および内周面を有するとともに前記プランジャチップにより射出された溶湯を前記ビスケット部からキャビティ部へ導くランナー部が上部の前記外周面に形成された本体部と、前記中心軸線に沿って略円錐台状に形成されるとともに前記内周面に接触した状態で配置される冷却機構とを備え、前記冷却機構の先端部と前記本体部の前記内周面との間に前記ビスケット部と対向するとともに前記中心軸線に直交する断面が略円形の第１空間が形成され、前記冷却機構の上部に形成される溝部と前記本体部の前記内周面との間に前記第１空間と連通するとともに前記ランナー部と対向するように前記中心軸線に沿って延びる第２空間が形成され、前記冷却機構は、外部から流入した冷却媒体を前記第１空間の下方であって前記中心軸線よりも下方の領域へ流入させる流入流路と、前記第１空間から前記第２空間へ導かれた冷却媒体を外部へ流出させる流出流路とを有し、前記ランナー部を形成する前記外周面の前記中心軸線に対する第１傾斜角度と前記第２空間を形成する前記本体部の前記内周面の前記中心軸線に対する第２傾斜角度とが一致している。

本発明の一態様に係る金型分流子によれば、冷却機構の先端部と本体部の内周面との間にビスケット部と対向する第１空間が形成され、冷却機構の上部に形成される溝部と本体部の内周面との間に第１空間と連通するとともにランナー部と対向するように軸線に沿って延びる第２空間が形成される。
外部から流入した冷却媒体は、冷却機構が有する流入流路によって第１空間の下方へ流入し、ビスケット部の各領域を略均等に冷却しながら上方へ導かれる。

ビスケット部の各領域を均等に冷却した冷却媒体は、第１空間と連通する第２空間に導かれ、第２空間を通過して流出流路を経由して外部へ流出する。
ここで、ランナー部を形成する外周面の軸線に対する第１傾斜角度と第２空間を形成する本体部の内周面の軸線に対する第２傾斜角度とが一致している。そのため、本体部のランナー部を冷却する部分における径方向の厚さが、ランナー部が延びる軸線に沿って一定となり、ランナー部の各領域が冷却媒体によって略均等に冷却される。

また、本発明の一態様に係る金型分流子によれば、外部から流入流路を経由して第１空間の下方に流入した冷却媒体は、第１空間の上方から第２空間へ導かれるとともに流出流路を経由して外部へ流出する。
そのため、冷却穴および冷却水供給パイプを用いて冷却穴の内部に冷却媒体を流通させる方式に比べ、乱流や停滞を発生させることなく内部に冷却媒体を流通させることができる。

このように本発明の一態様に係る金型分流子によれば、乱流や停滞を発生させることなく内部に冷却媒体を流通させるとともに、ビスケット部およびランナー部の各領域をそれぞれ略均等に冷却することができる。

本発明の一態様に係る金型分流子においては、前記第２空間を形成する前記冷却機構の前記溝部の前記中心軸線に対する第３傾斜角度が、前記第１傾斜角度および前記第２傾斜角度と一致しているものであってもよい。
このようにすることで、本体部のランナー部を冷却する第２空間の各領域において、冷却機構の上部に形成される溝部と本体部の内周面との距離が一定となる。
そのため、第２空間を通過する冷却媒体が第２空間の中心軸線に沿った各領域で略均等な流速で流通し、ランナー部の中心軸線に沿った各領域が冷却媒体によって略均等に冷却される。

本発明の一態様に係る金型分流子において、前記第２空間を形成する前記冷却機構の前記溝部と前記本体部の前記内周面との距離が、前記中心軸線回りの周方向において一定であってもよい。
このようにすることで、本体部のランナー部を冷却する第２空間の周方向の各領域において、冷却機構の上部に形成される溝部と本体部の内周面との距離が一定となる。
そのため、第２空間を通過する冷却媒体が第２空間の周方向の各領域で略均等な流速で流通し、ランナー部の周方向の各領域が冷却媒体によって略均等に冷却される。

本発明の一態様に係る金型分流子においては、前記冷却機構の上部に前記中心軸線回りの周方向に間隔を空けて複数の前記溝部が形成され、該複数の溝部と前記本体部の前記内周面との間に複数の前記第２空間が形成されるものであってもよい。
このようにすることで、単一の溝部により単一の第２空間を形成する場合に比べ、第２空間の周方向の各位置における冷却媒体の流速の偏りを減少させることができる。

本発明の一態様に係る金型分流子においては、前記流出流路から流出する冷却媒体を外部へ流出させる流出口が前記本体部に形成され、前記流出流路は、前記中心軸線回りの周方向に沿って前記冷却機構の外周面に環状に形成されるとともに前記第２空間および前記流出口に連通した流路であるようにしてもよい。
このようにすることで、第１空間から第２空間へ流入した冷却媒体を中心軸線回りの周方向に沿って冷却機構の外周面に形成される流出流路に沿って流出口へ導くことができる。

本発明の一態様に係る金型分流子において、前記第１傾斜角度および前記第２傾斜角度は、３°以上かつ１５°以下の範囲で設定されるようにしてもよい。
このようにすることで、ランナー部を形成する本体部の外周面の軸線に対する第１傾斜角度を型抜きに適した３°以上かつ１５°以下の範囲の角度（勾配）にしつつ、ランナー部の各領域が冷却媒体によって略均等に冷却されるようにすることができる。

本発明の一態様に係る鋳造用金型は、上記のいずれかに記載の金型分流子を備えることを特徴とする。
このようにすることで、乱流や停滞を発生させることなく内部に冷却媒体を流通させるとともに、ビスケット部およびランナー部の各領域をそれぞれ略均等に冷却することを可能とした金型分流子を備える鋳造用金型を提供することができる。

本発明によれば、乱流や停滞を発生させることなく内部に冷却媒体を流通させるとともに、ビスケット部およびランナー部の各領域をそれぞれ略均等に冷却することを可能にした金型分流子およびそれを備えた鋳造用金型を提供することができる。

第１実施形態に係る金型分流子を備えるダイカスト金型を示す縦断面図である。 図１に示す金型分流子の縦断面図である。 図２に示す本体ブロックの正面図である。 図２に示すセパレータの正面図である。 図２に示す金型分流子のＡ−Ａ矢視断面図である。 図２に示す金型分流子のＢ−Ｂ矢視断面図である。 第２実施形態に係る金型分流子の断面図である。 第３実施形態に係る金型分流子の縦断面図である。 図８に示す金型分流子のＣ−Ｃ矢視断面図である。

〔第１実施形態〕
以下、本発明の第１実施形態のダイカスト鋳造用金型について、図面を参照して説明する。
図１に示す本実施形態のダイカスト鋳造用金型１００（鋳造用金型）は、アルミニウム、亜鉛、またはマグネシウムの鋳造を行うための装置である。

図１に示すように、本実施形態のダイカスト鋳造用金型１００は、溶湯供給部１と、固定金型２と、可動金型３と、固定プラテン４と、可動プラテン５と、固定金型キャビティ６と、可動金型キャビティ７と、押出し板１５と、押出しピン１６と、チルベント２０とを備える。可動金型キャビティ７の一部として、金型分流子３０が備わっている。

溶湯供給部１は、プランジャスリーブ１２と、プランジャチップ１３と、湯口スリーブ１４とを備える。プランジャスリーブ１２は、固定プラテン４に固定された略円筒状の部材である。プランジャスリーブ１２の軸方向の中央部分には、溶湯の流路となる中空部が設けられている。プランジャスリーブ１２の上方に設けられた溶湯供給口２１から高温の溶湯が注入されるようになっている。

プランジャチップ１３は、プランジャロッド１３ｂを介して射出油圧シリンダ（図示略）に固定されるとともに、プランジャスリーブ１２の内径と略同径の外径の外周面を備える略円柱状部材である。プランジャチップ１３は、図１の１３ａに２点鎖線で示す位置からプランジャスリーブ１２の内周面１２ａに沿って湯口スリーブ１４の内部まで進退可能となっている。

湯口スリーブ１４は、固定金型２に取り付けられた略円筒状の部材である。湯口スリーブ１４と対向する位置に金型分流子３０が配置されている。可動金型３が固定金型２に近接した図１に示す状態において、湯口スリーブ１４と金型分流子３０との間には、ランナー部９が形成される。
プランジャチップ１３は、湯口スリーブ１４の内周面１４ａに沿って進退可能となっている。

金型分流子３０には、内部に形成されるセパレータ３２（冷却機構）に冷却水（冷却媒体）を供給するための冷却水供給配管１８と、セパレータ３２に供給された冷却水を排出するための冷却水戻り配管１９とが接続されている。金型分流子３０の内部を冷却することにより、ランナー部９を通過する溶湯が冷却される。
また、湯口スリーブ１４には、内部に形成される冷却穴（図示略）に冷却水を供給するための冷却水供給配管２２と、冷却穴（図示略）に供給された冷却水を排出するための冷却水戻り配管２３とが接続されている。

溶湯がプランジャスリーブ１２の底部に注入された状態で、プランジャチップ１３を溶湯供給口２１の右方（符号１３ａで示す２点鎖線の位置）から湯口スリーブ１４の内部（符号１３で示す実線の位置）まで移動させる。これにより、プランジャスリーブ１２内の溶湯がランナー部９を経由し、キャビティ部８およびチルベント２０に導かれる。
ビスケット部１０は、プランジャチップ１３が金型分流子３０に最も近接した状態で金型分流子３０がプランジャチップ１３との間に形成する領域を示している。

固定金型２は、固定プラテン４に固定された部材である。固定金型２に形成された凹所２ａには、内部に溶湯が導かれる固定金型キャビティ６が収容されている。
可動金型３は、可動プラテン５に固定された部材である。可動金型３に形成された凹所３ａには、可動金型キャビティ７が収容されている。可動金型３は、可動プラテン５に連結される油圧シリンダ等の駆動機構（図示略）によって、図１に示す固定金型２に近接した位置と、固定金型２から離間した位置（図示略）とが切り替えられる。

可動金型３と固定金型２とが近接した状態（図１参照）で、可動金型３と固定金型２との間にキャビティ部８が形成される。図１に示す状態でキャビティ部８に溶湯を導いて冷却することにより、キャビティ部８の形状に対応する製品が鋳造される。

押出し板１５は、可動金型３の内部に配置されるとともに複数の押出しピン１６が連結される板状部材である。押出し板１５は、可動金型３が固定金型２から離間した状態で押出機構（図示略）によって鋳造された製品が固定金型２に近付く方向に押し出される。これにより、押出しピン１６の先端がキャビティ部８によって形成された製品を押し出し、製品が可動金型キャビティ７から取り外される。

チルベント２０は、キャビティ部８へ溶湯が導かれることによって押し出されるガスをダイカスト鋳造用金型１００の外部へ放出するガス抜きをするために使用される金属部材である。
チルベント２０は、固定金型２に固定される固定チルベント２０ａと、可動金型３に固定される可動チルベント２０ｂとを備える。固定チルベント２０ａには吸引ポート２０ｃが設けられている。

吸引ポート２０ｃにはポンプ（図示略）が接続されている。ポンプによって吸引を行うことにより、固定チルベント２０ａと可動チルベント２０ｂとの間に形成される間隙を介して、キャビティ部８内のガスを吸引してポンプへ導く。

次に、本実施形態の金型分流子３０の構造について、図２から図６を参照して説明する。
図２に示すように、本実施形態の金型分流子３０は、プランジャチップ１３との間にビスケット部１０を形成する本体ブロック３１（本体部）と、本体ブロック３１の内部に挿入されるセパレータ３２とを備える。

図３の正面図に示すように、本体ブロック３１は、それぞれ軸線Ｘに沿って略円錐台状に形成される外周面３１ａおよび内周面３１ｂを有する部材である。本体ブロック３１を形成する部材として、ＳＫＤ６１等の熱間工具鋼が好適に用いられる。
本体ブロック３１の上部の外周面３１ａには、軸線Ｘに沿って移動するプランジャチップ１３により射出された溶湯をビスケット部１０からキャビティ部８へ導くランナー部９が形成されている。

本体ブロック３１の下部には、冷却水供給配管１８（図１参照）に接続されるとともに外周面３１ａから内周面３１ｂへ向けて貫通する流入口３１ｃが形成されている。
また、本体ブロック３１の下部には、冷却水戻り配管１９（図１参照）に接続されるとともに外周面３１ａから内周面３１ｂへ向けて貫通する流出口３１ｄが形成されている。
セパレータ３２は、軸線Ｘに沿って略円錐台状に形成されるとともに本体ブロック３１の内周面３１ｂに接触した状態で配置される部材である。セパレータ３２を形成する部材として、ＳＵＳ３０３等のステンレス鋼が好適に用いられる。

図２の断面図および図４の正面図に示すように、セパレータ３２は、本体ブロック３１に形成された流入口３１ｃに接続されるよう内部に形成された流入流路３２ｂを有する。また、セパレータ３２は、軸線Ｘ回りの周方向に沿ってセパレータ３２の外周面に環状に形成される流出流路３２ｄを有する。また、セパレータ３２の上部には軸線Ｘに沿って延びる溝部３２ｃが形成されている。

図２および図４に示すように、セパレータ３２の後端側の外周面には、軸線Ｘ回りに延びる無端状の環状溝３２ｅおよび環状溝３２ｆが形成されている。
環状溝３２ｅにはＯリング３２ｇが配置されている。環状溝３２ｅに配置されたＯリング３２ｇと本体ブロック３１の内周面３１ｂが接触することにより、軸線Ｘ回りの全周に渡って冷却水の漏れを防止するシール領域が形成される。

同様に、環状溝３２ｆにはＯリング３２ｈが配置されている。環状溝３２ｆに配置されたＯリング３２ｈと本体ブロック３１の内周面３１ｂが接触することにより、軸線Ｘ回りの全周に渡って冷却水の漏れを防止するシール領域が形成される。
このシール領域は流入口３１ｃと流出口３１ｄとの間に形成される。そのため、流入口３１ｃから流入する冷却水がセパレータ３２の流入流路３２ｂに導かれずにそのまま流出口３１ｄへ導かれることが防止される。

図２に示すように、セパレータ３２の先端部３２ａと、先端部３２ａに対向する本体ブロック３１の内周面３１ｂとの間には、軸線Ｘに直交する断面が略円形の第１空間Ｓ１が形成されている。第１空間Ｓ１は、ビスケット部１０と対向するように配置されるとともに冷却水が流通する空間である。

図２に示すように、セパレータ３２の溝部３２ｃと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの間にランナー部９と対向するように軸線Ｘに沿って延びる第２空間Ｓ２が形成されている。
図２に示すように第１空間Ｓ１の上方において、第１空間Ｓ１と第２空間Ｓ２とは連通した状態となっている。

セパレータ３２が有する流入流路３２ｂは、冷却水供給配管１８（外部）から流入口３１ｃを介して流入した冷却水を第１空間Ｓ１の下方へ流入させる。第１空間Ｓ１の下方へ流入した冷却水は、第１空間Ｓ１の上方へ導かれ、第２空間Ｓ２へ流入する。第２空間Ｓ２へ流入した冷却水は、金型分流子３０の先端側（ビスケット部１０側）から後端側に向けて導かれ、流出流路３２ｄへ流入する。

図５（図２のＡ−Ａ矢視断面図）に示すように、流出流路３２ｄは、軸線Ｘ回りの周方向に沿って環状に形成されている。流出流路３２ｄは、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ導かれた冷却水を、図５に矢印で示す方向に沿って流出口３１ｄへ導き、冷却水戻り配管１９へ流出させる。

図２に示すように、ランナー部９を形成する外周面３１ａの軸線Ｙに対する傾斜角度は第１傾斜角度θ１となっている。軸線Ｙに対して第１傾斜角度θ１だけ傾斜させることにより、可動金型キャビティ７から製品を取り出す際に製品が傷つくことを防止することができる。
また、第２空間Ｓ２を形成する本体ブロック３１の内周面３１ｂの軸線Ｚに対する傾斜角度は第２傾斜角度θ２となっている。また、第２空間Ｓ２を形成するセパレータ３２の溝部３２ｃの軸線Ｚに対する傾斜角度は第３傾斜角度θ３となっている。

ここで、軸線Ｙおよび軸線Ｚは、金型分流子３０およびプランジャチップ１３の中心軸である軸線Ｘと平行な軸線となっている。
したがって、第１傾斜角度θ１は外周面３１ａの軸線Ｘに対する傾斜角度を示し、第２傾斜角度θ２は内周面３１ｂの軸線Ｘに対する傾斜角度を示し、第３傾斜角度θ３は溝部３２ｃの軸線Ｘに対する傾斜角度を示す。

そして、これら第１傾斜角度θ１、第２傾斜角度θ２および第３傾斜角度θ３は、それぞれ一致した同一角度となっている。同一角度として、具体的には３°以上かつ１５°以下の範囲で設定するのが好ましい。
第１傾斜角度θ１と第２傾斜角度θ２を一致させることにより、本体ブロック３１のランナー部９を冷却する部分における径方向（軸線Ｘに直交する方向）の厚さが、ランナー部９が延びる軸線Ｘに沿って一定（図２に示す距離Ｄ１）となる。

また、第２傾斜角度θ２と第３傾斜角度θ３を一致させることにより、本体ブロック３１のランナー部９を冷却する第２空間Ｓ２の各領域において、セパレータ３２の上部に形成される溝部３２ｃと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの距離が一定（図２に示す距離Ｄ２）となる。

また、図６（図２のＢ−Ｂ矢視断面図）に示すように、第２空間Ｓ２を形成するセパレータ３２の溝部３２ｃと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの距離が、軸線Ｘ回りの周方向において一定（図６に示す距離Ｄ２）となっている。
このようにすることで、本体ブロック３１のランナー部９を冷却する第２空間Ｓ２の周方向の各領域において、セパレータ３２の上部に形成される溝部３２ｃと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの距離Ｄ２が一定となる。

以上説明した本実施形態の金型分流子３０が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の金型分流子３０によれば、セパレータ３２の先端部３２ａと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの間にビスケット部１０と対向する第１空間Ｓ１が形成される。また、セパレータ３２の上部に形成される溝部３２ｃと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの間に第１空間Ｓ１と連通するとともにランナー部９と対向するように軸線Ｘに沿って延びる第２空間Ｓ２が形成される。
冷却水供給配管１８から流入した冷却水は、セパレータ３２が有する流入流路３２ｂによって第１空間Ｓ１の下方へ流入し、ビスケット部１０の各領域を略均等に冷却しながら上方へ導かれる。

ビスケット部１０の各領域を均等に冷却した冷却水は、第１空間Ｓ１と連通する第２空間Ｓ２に導かれ、第２空間Ｓ２を通過して流出流路３２ｄを経由して冷却水戻り配管２３へ流出する。
ここで、ランナー部９を形成する外周面３１ａの軸線Ｘに対する第１傾斜角度θ１と第２空間Ｓ２を形成する本体ブロックの内周面３１ｂの軸線Ｘに対する第２傾斜角度θ２とが一致している。そのため、本体ブロック３１のランナー部９を冷却する部分における径方向の厚さが、ランナー部９が延びる軸線Ｘに沿って一定（図２に示す距離Ｄ１）となり、ランナー部９の各領域が冷却水によって略均等に冷却される。

また、本実施形態の金型分流子３０によれば、冷却水供給配管１８から流入流路３２ｂを経由して第１空間Ｓ１の下方に流入した冷却水は、第１空間Ｓ１の上方から第２空間Ｓ２へ導かれるとともに流出流路３２ｄを経由して冷却水戻り配管１９へ流出する。
そのため、冷却穴および冷却水供給パイプを用いて冷却穴の内部に冷却水を流通させる従来の方式に比べ、乱流や停滞を発生させることなく内部に冷却水を流通させることができる。

このように本実施形態の金型分流子３０によれば、乱流や停滞を発生させることなく内部に冷却水を流通させるとともに、ビスケット部１０およびランナー部９の各領域をそれぞれ略均等に冷却することができる。

また、本実施形態の金型分流子３０は、第２空間Ｓ２を形成するセパレータ３２の溝部３２ｃの軸線Ｘに対する第３傾斜角度θ３が、第１傾斜角度θ１および第２傾斜角度θ２と一致している。
このようにすることで、本体ブロック３１のランナー部９を冷却する第２空間Ｓ２の各領域において、セパレータ３２の上部に形成される溝部３２ｃと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの距離が一定（図２に示す距離Ｄ２）となる。
そのため、第２空間Ｓ２を通過する冷却水が第２空間Ｓ２の軸線Ｘに沿った各領域で略均等な流速で流通し、ランナー部９の軸線Ｘに沿った各領域が冷却水によって略均等に冷却される。

本実施形態の金型分流子３０においては、図６に示すように、第２空間Ｓ２を形成するセパレータ３２の溝部３２ｃと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの距離Ｄ２が、軸線Ｘ回りの周方向において一定である。
このようにすることで、本体ブロック３１のランナー部９を冷却する第２空間Ｓ２の周方向の各領域において、セパレータ３２の上部に形成される溝部３２ｃと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの距離Ｄ２が一定となる。
そのため、第２空間Ｓ２を通過する冷却水が第２空間Ｓ２の周方向の各領域で略均等な流速で流通し、ランナー部９の周方向の各領域が冷却水によって略均等に冷却される。

本実施形態の金型分流子３０においては、流出流路３２ｄから流出する冷却水を冷却水戻り配管１９へ流出させる流出口３１ｄが本体ブロック３１に形成されている。また、流出流路３２ｄは、軸線Ｘ回りの周方向に沿ってセパレータ３２の外周面に環状に形成されるとともに第２空間Ｓ２および流出口３１ｄに連通した流路である。
このようにすることで、第１空間Ｓ１から第２空間Ｓ２へ流入した冷却水を軸線Ｘ回りの周方向に沿ってセパレータ３２の外周面に形成される流出流路３２ｄに沿って流出口３１ｄへ導くことができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２実施形態に係るダイカスト鋳造用金型について、図７を参照して説明する。
なお、第２実施形態は第１実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。

第１実施形態のダイカスト鋳造用金型は、セパレータ３２に単一の溝部３２ｃが形成され、溝部３２ｃと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの間に単一の第２空間Ｓ２が形成される金型分流子３０を備えるものであった。
それに対して本実施形態のダイカスト鋳造用金型は、セパレータ３２に複数の溝部３２ｃが形成され、複数の溝部３２ｃと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの間に複数の第２空間Ｓ２が形成される金型分流子３０’を備えるものである。

図７は、第２実施形態に係る金型分流子３０’の断面図であり、第１実施形態に係る金型分流子３０のＢ−Ｂ矢視断面図と同一の位置における断面図を示すものである。

本実施形態の金型分流子３０’は、第１実施形態の金型分流子３０に比べ、ランナー部９の軸線Ｘ回りの周方向の長さが長くなっている。この場合、ランナー部９の周方向の全領域を冷却できるようにセパレータ３２に単一の溝部３２ｃを形成すると、単一の第２空間Ｓ２の周方向の長さが長くなってしまう。
そうすると、単一の第２空間Ｓ２の周方向の各領域で冷却水の流速に偏りが生じ、ランナー部９を周方向に略均等に冷却することができなくなってしまう。

そこで、本実施形態では、図７に示すように、本実施形態の金型分流子３０’は、セパレータ３２の上部に軸線Ｘ回りの周方向に間隔を空けて３つの溝部３２ｃを形成するようにした。これら３つの溝部３２ｃと本体ブロック３１の内周面３１ｂとの間に３つの第２空間Ｓ２が形成される。

このようにすることで、単一の溝部３２ｃにより単一の第２空間Ｓ２を形成する場合に比べ、第２空間Ｓ２の周方向の各位置における冷却水の流速の偏りを減少させることができる。

〔第３実施形態〕
次に、本発明の第３実施形態に係るダイカスト鋳造用金型について、図８および図９を参照して説明する。
なお、第３実施形態は第２実施形態の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第２実施形態と同様であるものとし、以下での説明を省略する。

第２実施形態のダイカスト鋳造用金型は、本体ブロック３１に形成された流入口３１ｃに連通するように流入流路３２ｂを形成するとともに、本体ブロック３１に形成された流出口３１ｄに連通するように環状の流出流路３２ｄを形成するものであった。
それに対して本実施形態のダイカスト鋳造用金型は、本体ブロック３１に流入口３１ｃおよび流出口３１ｄを形成せず、それぞれ軸線Ｘに沿って延びる流入流路３２ｂおよび流出流路３２ｉをセパレータ３２に形成するものである。

図８の縦断面図に示すように、本実施形態の金型分流子３０”が備えるセパレータ３２は、冷却水供給配管（図示略）に接続されるように軸線Ｘに沿って内部に形成された流入流路３２ｂと、冷却水戻り配管（図示略）に接続されるように軸線Ｘに沿って内部に形成された流出流路３２ｉとを有する。

流入流路３２ｂは軸線Ｘに沿って流通する冷却水を第１空間Ｓ１の下方へ流入させる。図９（図８のＣ−Ｃ矢視断面図）に示すように、第１空間Ｓ１から３箇所の溝部３２ｃに対応する３箇所の第２空間Ｓ２を経由して環状の流出流路３２ｄへ流出した冷却水は、軸線Ｘ回りの３箇所からそれぞれ流出流路３２ｉへ導かれ、流出流路３２ｉから冷却水戻り配管（図示略）へ排出される。

図８および図９に示すように、環状の流出流路３２ｄの下半部には、半円環状に形成される冷却駒３２ｊが配置されている。冷却駒３２ｊは、３箇所の溝部３２ｃから流出流路３２ｄへ流入した冷却水が流出流路３２ｄの下半部に滞留することを防止するための部材である。

本実施形態の金型分流子３０”は、冷却水供給配管（図示略）と冷却水戻り配管（図示略）とが図１に示すダイカスト鋳造用金型１００よりも可動プラテン５側（図１中の左方）に設けられている場合に適している。この場合、金型分流子３０”の本体ブロック３１に冷却水供給配管に接続される流入口および冷却水戻り配管に接続される流出口を形成することなく、セパレータ３２に形成さいた流入流路３２ｂおよび流出流路３２ｉによって冷却水を流通させることができる。

〔他の実施形態〕
以上の説明においては、金型分流子を冷却するための冷却媒体として冷却水を用いるものとしたが、他の態様であってもよい。例えば、水以外の液体または気体等の他の冷却媒体を用いるようにしてもよい。

以上の説明においては、金型分流子をダイカスト鋳造に用いられるダイカスト鋳造用金型１００に用いる例を説明したが、他の態様であってもよい。例えば、重力鋳造や低圧鋳造など、ダイカスト鋳造以外の他の鋳造において用いられる鋳造用金型に適用してもよい。

１ 溶湯供給部
２ 固定金型
３ 可動金型
８ キャビティ部
９ ランナー部
１０ ビスケット部
１２ プランジャスリーブ
１３ プランジャチップ
１４ 湯口スリーブ
１８ 冷却水供給配管
１９ 冷却水戻り配管
２１ 溶湯供給口
２２ 冷却水供給配管
２３ 冷却水戻り配管
３０，３０’，３０” 金型分流子
３１ 本体ブロック（本体部）
３１ａ 外周面
３１ｂ 内周面
３１ｃ 流入口
３１ｄ 流出口
３２ セパレータ（冷却機構）
３２ａ 先端部
３２ｂ 流入流路
３２ｃ 溝部
３２ｄ 流出流路
３２ｅ，３２ｆ 環状溝
３２ｇ，３２ｈ Ｏリング
３２ｉ 流出流路
３２ｊ 冷却駒
１００ ダイカスト鋳造用金型（鋳造用金型）
Ｓ１ 第１空間
Ｓ２ 第２空間
Ｘ，Ｙ，Ｚ 軸線
θ１ 第１傾斜角度
θ２ 第２傾斜角度
θ３ 第３傾斜角度

Claims (7)

1. 中心軸線に沿って移動して溶湯を射出するプランジャチップとの間にビスケット部を形成する金型分流子であって、
   それぞれ前記中心軸線に沿って略円錐台状に形成される外周面および内周面を有するとともに前記プランジャチップにより射出された溶湯を前記ビスケット部からキャビティ部へ導くランナー部が上部の前記外周面に形成された本体部と、
   前記中心軸線に沿って略円錐台状に形成されるとともに前記内周面に接触した状態で配置される冷却機構とを備え、
   前記冷却機構の先端部と前記本体部の前記内周面との間に前記ビスケット部と対向するとともに前記中心軸線に直交する断面が略円形の第１空間が形成され、
   前記冷却機構の上部に形成される溝部と前記本体部の前記内周面との間に前記第１空間と連通するとともに前記ランナー部と対向するように前記中心軸線に沿って延びる第２空間が形成され、
   前記冷却機構は、外部から流入した冷却媒体を前記第１空間の下方であって前記中心軸線よりも下方の領域へ流入させる流入流路と、前記第１空間から前記第２空間へ導かれた冷却媒体を外部へ流出させる流出流路とを有し、
   前記ランナー部を形成する前記外周面の前記中心軸線に対する第１傾斜角度と前記第２空間を形成する前記本体部の前記内周面の前記中心軸線に対する第２傾斜角度とが一致している金型分流子。
2. 前記第２空間を形成する前記冷却機構の前記溝部の前記中心軸線に対する第３傾斜角度が、前記第１傾斜角度および前記第２傾斜角度と一致している請求項１に記載の金型分流子。
3. 前記第２空間を形成する前記冷却機構の前記溝部と前記本体部の前記内周面との距離が、前記中心軸線回りの周方向において一定である請求項１または請求項２に記載の金型分流子。
4. 前記冷却機構の上部に前記中心軸線回りの周方向に間隔を空けて複数の前記溝部が形成され、
   該複数の溝部と前記本体部の前記内周面との間に複数の前記第２空間が形成される請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の金型分流子。
5. 前記流出流路から流出する冷却媒体を外部へ流出させる流出口が前記本体部に形成され、
   前記流出流路は、前記中心軸線回りの周方向に沿って前記冷却機構の外周面に環状に形成されるとともに前記第２空間および前記流出口に連通した流路である請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の金型分流子。
6. 前記第１傾斜角度および前記第２傾斜角度は、３°以上かつ１５°以下の範囲で設定される請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の金型分流子。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の金型分流子を備える鋳造用金型。

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