JP6232096B2 - 鋳込口ブッシュおよびそれを備えた鋳造用金型 - Google Patents

Description

本発明は、鋳込口ブッシュおよびそれを備えた鋳造用金型に関するものである。

金型への湯口となるとともに、スタンプおよび湯口ランナーを形成する円筒状の鋳込口ブッシュ（湯口スリーブ）を備えるダイカスト金型として、例えば、特許文献１に開示されたものが知られている。
特許文献１には、鋳込口ブッシュの内部に冷却媒体用通路を形成する冷却穴を軸方向に沿って複数設けることが開示されている。特許文献１に開示された鋳込口ブッシュは、湯口ランナーに接触する溶湯を効率良く冷却するために、湯口ランナーの近傍で密となるように複数の冷却穴を配置したものである。

特開２０１４−１２８８２８号公報

コールドチャンバー方式でダイカスト鋳造を行う場合、プランジャスリーブに設けた湯口からアルミ合金等の溶湯が注湯されると、鋳込口ブッシュの下半部の温度が上昇する。この際、鋳込口ブッシュの上半部には空間が存在するため、鋳込口ブッシュの下半部に比べ、相対的に鋳込口ブッシュの上半部の温度上昇が少なくなる。そのため、下半部が上半部よりも膨張し、鋳込口ブッシュの長手方向の両端部が上方に反る変形をする可能性がある。この場合、円筒状の鋳込口ブッシュの真円度が損なわれることとなる。

鋳込口ブッシュの内部では、プランジャチップが高速に進退することによって溶湯の射出が行われる。この際、鋳込口ブッシュの周方向の変形が大きいと、プランジャチップを進退させる際に鋳込口ブッシュの内周面と強く接触し、プランジャチップの進退速度が低下する。これにより、キャビティへの溶湯の充填速度が遅くなってしまう。キャビティへの溶湯の充填速度が変化すると、充填速度が通常である場合の製品と、充填速度が遅い場合の製品との間に品質のばらつきが生じてしまう。

また、鋳込口ブッシュの周方向の変形が大きいと、プランジャチップを進退させる際に鋳込口ブッシュの内周面と強く接触して異常摩耗が生じる可能性がある。このような異常摩耗は、プランジャチップと鋳込口ブッシュの寿命を大きく低下させる要因となる。
特許文献１に開示される鋳込口ブッシュは、湯口ランナーの近傍の冷却を強化する点では有利であるが、鋳込口ブッシュの下半部と上半部の温度差が生じやすいため鋳込口ブッシュの真円度を確保する点では不利な構造となっている。

本発明は、以上の点を鑑みてなされたものであり、円筒状に形成される本体部の真円度を高めてプランジャチップの進退速度の低下による製品の品質のばらつきや、プランジャチップとの接触による異常摩耗による寿命低下を抑制可能とした鋳込口ブッシュ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。
本発明の一態様に係る鋳込口ブッシュは、鋳造用金型内において対向して配置された金型分流子との間に湯口ランナーを形成するとともに内周面に沿ってプランジャチップが進退し、軸線に沿って水平方向に延びる円筒状に形成される本体部と、冷却媒体供給流路に接続される流入部と、冷却媒体排出流路に接続される流出部と、前記本体部の内部に形成され、前記軸線回りに複数回周回しながら前記流入部から前記流出部へ向けて冷却媒体を流通させる螺旋状流路と、を備え、前記流入部が前記流出部よりも前記金型分流子に近接した位置に設けられており、前記本体部の下半部において前記螺旋状流路の各周回部分が前記水平方向に沿って配置される間隔が、前記本体部の上半部において前記螺旋状流路の各周回部分が前記水平方向に沿って配置される間隔よりも短い。

本発明の一態様に係る鋳込口ブッシュによれば、冷却媒体供給流路から供給される冷却媒体は、流入部から螺旋状流路に流入し、軸線回りに複数回周回しながら流出部へ導かれ、冷却媒体排出流路へ排出される。流入部が流出部よりも金型分流子に近接した位置に設けられているため、溶湯との距離が近い金型分流子に近接した側を適切に冷却することができる。

また、螺旋状流路の各周回部分が前記水平方向に沿って配置される間隔が、本体部の上半部よりも下半部の方が短くなっている。そのため、冷却媒体により奪われる熱量は、本体部の下半部の方が本体部の上半部よりも多くなる。よって、溶湯により温度が上昇し易い本体部の下半部から奪う熱量を上半部から奪う熱量よりも多くして鋳込口ブッシュの下半部と上半部との温度差を少なくし、鋳込口ブッシュの真円度を高めることができる。

このように、本発明の一態様に係る鋳込口ブッシュによれば、円筒状に形成される本体部の真円度を高めてプランジャチップの進退速度の低下による製品の品質のばらつきや、プランジャチップとの接触による異常摩耗による寿命低下を抑制することができる。

本発明の一態様に係る鋳込口ブッシュにおいては、前記本体部の最下端部において前記螺旋状流路の各周回部分が前記水平方向に沿って配置される間隔が最も小さく、前記本体部の最上端部において前記螺旋状流路の各周回部分が前記水平方向に沿って配置される間隔が最も大きいものであってよい。
このようにすることで、溶湯により最も温度が上昇しやすい本体部の最下端部から奪う熱量を最大とし、本体部の最上端部から奪う熱量を最小とし、鋳込口ブッシュの真円度を高めることができる。

本発明の一態様に係る鋳込口ブッシュにおいては、前記水平方向の前記金型分流子側から順に第１の前記螺旋状流路および第２の前記螺旋状流路が設けられている構成であってもよい。
このようにすることで、本体部の内部に２系統の螺旋状流路が形成されるため、第１および第２の螺旋状流路のそれぞれで冷却媒体が独立して流通することとなる。そのため、単一の螺旋状流路で冷却媒体を流通させる場合に比べ、本体部から奪う熱量を増加させることができる。

上記構成の鋳込口ブッシュにおいては、前記第１の螺旋状流路の前記水平方向の長さが前記第２の螺旋状流路の前記水平方向の長さよりも短いものであってもよい。
このようにすることで、金型分流子に近接した側に配置される第１の螺旋状流路の流路長を短くして第１の螺旋状流路を冷却媒体が流通する際の圧力損失を低減させ、冷却媒体の流通性を向上させることができる。また、金型分流子に近接した側に配置される第１の螺旋状流路の流路長を短くして流出部から排出される冷却媒体の温度を低下させ、第１の螺旋状流路の各周回部分が本体部から奪う平均的な熱量を増加させることができる。

本発明の一態様に係る鋳込口ブッシュにおいては、前記本体部が、前記軸線に沿って進退するプランジャチップの外周面を収容する内周面を有する円筒状の第１部材と、前記第１部材の外周面と接触した状態で配置される内周面を有する円筒状の第２部材とを有し、前記第１部材の外周面には、前記軸線回りに複数回周回しながら前記流入部から前記流出部へ向けて延びる溝部が形成されており、前記螺旋状流路が、前記溝部と前記第２部材の内周面とによって画定される流路である構成としてもよい。

本構成によれば、円筒状の第１部材の外周面に溝部を形成し、第１部材の外周面と接触した状態で円筒状の第２部材の内周面を配置することにより、螺旋状流路が画定される。
このようにすることで、比較的容易に形成可能な部材を用いて鋳込口ブッシュの内部に螺旋状流路を画定し、鋳込口ブッシュの周方向の変形を抑制することができる。これにより、鋳込口ブッシュの真円度が保持される。

本発明の一態様に係る鋳込口ブッシュにおいては、前記第１部材の外周面に、前記溝部の前記軸線方向の端部を挟み込むように一対の環状溝部が前記軸線回りの周方向に沿って形成されており、前記一対の環状溝部に、一対の環状のシール部材が配置されているものであってもよい。
このようにすることで、第１部材の外周面と第２部材の内周面との間に形成される隙間から冷却媒体が漏れ出てしまう不具合を確実に防止することができる。

本発明の一態様の鋳造用金型は、上記のいずれかに記載の鋳込口ブッシュを備えることを特徴とする。このようにすることで、円筒状に形成される本体部の真円度を高めてプランジャチップの進退速度の低下による製品の品質のばらつきや、プランジャチップとの接触による異常摩耗による寿命低下を抑制可能な鋳込口ブッシュ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、円筒状に形成される本体部の真円度を高めてプランジャチップの進退速度の低下による製品の品質のばらつきや、プランジャチップとの接触による異常摩耗による寿命低下を抑制可能とした鋳込口ブッシュ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。

本発明の第１実施形態に係る鋳込口ブッシュを備えるダイカスト金型を示す縦断面図である。 図１に示す鋳込口ブッシュ近傍の縦断面図である。 図２に示す内周側本体部の外周面を示す展開図である。 第２実施形態の鋳込口ブッシュ近傍の縦断面図である。 図４に示す内周側本体部の外周面を示す展開図である。

〔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は、アルミニウム、亜鉛、またはマグネシウムの鋳造を行う装置である。
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１７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、鋳込口ブッシュ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湯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１３ｃ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を有する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に沿って鋳込口ブッシュ１４の内部まで進退可能となっている。

プランジャチップ１３は、図１の１３ａの位置から鋳込口ブッシュ１４に進入するまでは０．２５ｍ／秒から０．３ｍ／秒の速度で移動し、鋳込口ブッシュ１４に進入した後に２．０ｍ／秒から４．０ｍ／秒の速度に増速して移動する。鋳込口ブッシュ１４に進入するまでの速度を比較的低速にすることにより鋳込口ブッシュ１４に近付くにつれて液面が上昇する溶湯と溶湯の上方の空間の空気との置換性を高めることができる。また、鋳込口ブッシュ１４に進入した後に比較的高速にすることにより、溶湯を確実にキャビティ８へ導く圧力を付与することができる。

鋳込口ブッシュ１４は、固定金型２に取り付けられる略円筒状の部材である。鋳込口ブッシュ１４と対向する位置に金型分流子１７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、鋳込口ブッシュ１４と金型分流子１７との間には、湯口ランナー９が形成される。
プランジャチップ１３は、鋳込口ブッシュ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１７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１８と、冷却穴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１７の内部を冷却することにより、湯口ランナー９を通過する溶湯が冷却される。
また、鋳込口ブッシュ１４には、内部に形成される螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ（図２参照）に冷却水を供給するための冷却水供給配管（冷却媒体供給流路）２２と、螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈに供給された冷却水を排出するための冷却水戻り配管（冷却媒体排出流路）２３とが接続されている。

溶湯がプランジャスリーブ１２の底部に注湯された状態で、プランジャチップ１３を溶湯供給口２１の右方（図１に符号１３ａで示す鎖線の位置）から鋳込口ブッシュ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内の溶湯が湯口ランナー９を経由し、キャビティ８およびチルベント２０に導かれる。スタンプ１０は、プランジャチップ１３が金型分流子１７に最も近接した状態で溶湯が冷却されることによりプランジャスリーブ１２内に形成される金属片の部分を示している。

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）とを切り替える。

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８が形成される。この状態でキャビティ８に溶湯を導いて冷却することにより、キャビティ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８によって形成された製品が押し出し、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８内のガスを吸引してポンプへ導く。

次に、本実施形態の鋳込口ブッシュ１４の構造について、図２および図３を参照して説明する。
本実施形態の鋳込口ブッシュ１４は、ダイカスト鋳造用金型１００内において対向して配置された金型分流子１７との間に湯口ランナー９を形成するとともに内周面１４ａに沿ってプランジャチップ１３が進退する装置である。
図２に示すように、本実施形態の鋳込口ブッシュ１４は、内周面１４ａを有する略円筒状の内周側本体部（第１部材）１４ｂと、内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅと略同径の内周面１４ｄを有する外周側本体部（第２部材）１４ｃとを有する。

内周側本体部１４ｂおよび外周側本体部１４ｃは、それぞれ軸線Ｘに沿って水平方向に延びる略円筒状に形成される。内周側本体部１４ｂは、軸線Ｘに沿って進退するプランジャチップ１３の外周面１３ｂを収容する内周面１４ａを有する。また、外周側本体部１４ｃは、内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅと接触した状態で配置される内周面１４ｄを有する。

外周側本体部１４ｃの最下端部には、冷却水供給配管２２に接続される流入部１４ｉと、冷却水戻り配管２３に接続される流出部１４ｊが設けられている。
図２に示すように、流入部１４ｉは、流出部１４ｊよりも金型分流子１７に近接した位置に設けられている。

前述したように、軸線Ｘ方向に進退するプランジャチップ１３の外周面１３ｂと内周側本体部１４ｂの内周面１４ａとは、略同径となっている。図２に示すように、外周面１３ｂの外径は、内周面１４ａの内径よりもやや小さくなっている。外周面１３ｂと内周面１４ａとの間に微小の間隙を設けることにより、プランジャチップ１３が鋳込口ブッシュ１４の軸線Ｘ方向に進退可能となっている。

図２に示すように、内周側本体部１４ｂの端部には、フランジ部１４ｗが形成されている。フランジ部１４ｗには、締結ボルト１４ｘが挿入される貫通穴が形成されている。外周側本体部１４ｃのフランジ部１４ｗ側の端面には、軸線Ｘ方向に沿った締結穴が形成されている。内周側本体部１４ｂと外周側本体部１４ｃとは、貫通穴を貫通して外周側本体部１４ｃの締結穴に締結される締結ボルト１４ｘによって連結される。
内周側本体部１４ｂと外周側本体部１４ｃとは、鋳込口ブッシュ１４の周方向に等間隔の複数箇所（例えば、三箇所）において、締結ボルト１４ｘによって連結されている。

図２に示すように、フランジ部１４ｗには、内周面に雌ねじ部が形成された取り外し穴１４ｙが形成されている。取り外し穴１４ｙは、鋳込口ブッシュ１４を内周側本体部１４ｂと外周側本体部１４ｃとに分解する場合に用いられる。
取り外し穴１４ｙは、鋳込口ブッシュ１４の周方向に等間隔の複数箇所（例えば、三箇所）に形成されている。

作業者は、締結ボルト１４ｘを取り外した後に、取り外し穴１４ｙの雌ねじ部に対して外周面に雄ねじ部が形成された締結ボルト（図示略）を締結して締結ボルトの先端を外周側本体部１４ｃに突き当てる。これにより、内周側本体部１４ｂと外周側本体部１４ｃとが軸線Ｘ方向に相対的に移動し、内周側本体部１４ｂと外周側本体部１４ｃとに分解される。

次に、鋳込口ブッシュ１４が備える螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈについて説明する。
螺旋状溝部（螺旋状流路）１４ｆ，１４ｇ，１４ｈは、内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅに形成される溝部であり、軸線Ｘ回りに３回周回しながら流入部１４ｉから流出部１４ｊへ向けて冷却水を流通させる流路である。
図２に示すように、内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅに形成された螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈと外周側本体部１４ｃの内周面１４ｄとにより、螺旋状流路が画定される。

図３は、内周側本体部１４ｂの円筒状の外周面１４ｅを平面に展開した状態を示す展開図である。図３において、右方に示す角度は、内周側本体部１４ｂの最下端部を０°とした場合の位相変化を示す角度である。
位相が９０°以上かつ２７０°以下の範囲が内周側本体部１４ｂの上半部に対応し、それ以外の範囲（０°以上かつ９０°未満、２７０°より大きく３６０°未満）が内周側本体部１４ｂの下半部に対応している。

図３に示すように、内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅには、金型分流子１７に近接した側（図３中の左側）から、螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈの順に各溝部が形成されている。図３において、軸線Ｙ１は螺旋状溝部１４ｆの中心軸を示し、軸線Ｙ２は螺旋状溝部１４ｇの中心軸を示し、軸線Ｙ３は螺旋状溝部１４ｈの中心軸を示す。

螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈは、流入部１４ｉから流出部１４ｊまで連続的に冷却水を導く１本の螺旋状流路が軸線Ｘ回りに周回する際の各周回部分に対応している。
螺旋状溝部１４ｆは、流入部１４ｉから流入する冷却水が軸線Ｘ回りに１周（３６０°）周回する部分に対応している。螺旋状溝部１４ｆの位相３６０°の部分と螺旋状溝部１４ｇの位相０°の部分は一致しており、螺旋状溝部１４ｆで軸線Ｘ回りに１周した冷却水が螺旋状溝部１４ｇへ流入する。

螺旋状溝部１４ｇは、螺旋状溝部１４ｆから流入する冷却水が軸線Ｘ回りに１周（３６０°）周回する部分に対応している。螺旋状溝部１４ｇの位相３６０°の部分と螺旋状溝部１４ｈの位相０°の部分は一致しており、螺旋状溝部１４ｇで軸線Ｘ回りに１周した冷却水が螺旋状溝部１４ｈへ流入する。

螺旋状溝部１４ｈは、螺旋状溝部１４ｇから流入する冷却水が軸線Ｘ回りに１周（３６０°）周回する部分に対応している。螺旋状溝部１４ｈの位相３６０°の部分には流出部１４ｊが配置されており、螺旋状溝部１４ｇで軸線Ｘ回りに１周した冷却水が流出部１４ｊから冷却水戻り配管２３へ排出される。

螺旋状溝部１４ｆの幅（軸線Ｙ１に直交する方向の長さ）は、軸線Ｙ１に沿った各位置で一定である。螺旋状溝部１４ｇの幅（軸線Ｙ２に直交する方向の長さ）は、軸線Ｙ２に沿った各位置で一定である。螺旋状溝部１４ｈの幅（軸線Ｙ３に直交する方向の長さ）は、軸線Ｙ３に沿った各位置で一定である。螺旋状溝部１４ｆと螺旋状溝部１４ｇと螺旋状溝部１４ｈの幅は同幅となっている。

図３に示すように、内周側本体部１４ｂの最下端部である位相０°において螺旋状流路の各周回部分である螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈが水平方向に沿って配置される間隔がＬ１となっている。
一方、内周側本体部１４ｂの最上端部である位相１８０°において螺旋状流路の各周回部分である螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈが水平方向に沿って配置される間隔がＬ２となっている。

図３に示すように、螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈの水平方向の配置間隔は、内周側本体部１４ｂの最下端部（位相０°）において最も小さい間隔Ｌ１となり、内周側本体部１４ｂの最上端部（位相１８０°）において最も大きい間隔Ｌ２となる。

また、螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈが水平方向に沿って配置される間隔は、位相０°から位相１８０°に位相が増加するに従って間隔Ｌ１から間隔Ｌ２まで漸次増加するようになっている。また、螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈが水平方向に沿って配置される間隔は、位相１８０°から位相３６０°に位相が増加するに従って間隔Ｌ２から間隔Ｌ１まで漸次減少するようになっている。

次に、鋳込口ブッシュ１４が備える一対の環状溝部１４ｋ，１４ｌについて説明する。
図３に示すように、内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅには、螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈの軸線Ｘ方向の端部を挟み込むように一対の環状溝部１４ｋ，１４ｌが軸線Ｘ回りの周方向に沿って無端状に形成されている。
図２に示すように、一対の環状溝部１４ｋ，１４ｌには、それぞれ環状のＯリング（シール部材）１４ｍ，１４ｎが配置されている。Ｏリング１４ｍ，１４ｎは、外周側本体部１４ｃの内周面１４ｄとの間に無端状のシール領域を形成する。

以上説明した本実施形態の鋳込口ブッシュ１４が奏する作用および効果について説明する。
本実施形態の鋳込口ブッシュ１４によれば、冷却水供給配管２２から供給される冷却水は、流入部１４ｉから螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈに流入し、軸線Ｘ回りに複数回周回しながら流出部１４ｊへ導かれ、冷却水戻り配管２３へ排出される。流入部１４ｉが流出部１４ｊよりも金型分流子１７に近接した位置に設けられているため、溶湯との距離が近い金型分流子１７に近接した側を適切に冷却することができる。

また、螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈの各周回部分が水平方向に沿って配置される間隔が、内周側本体部１４ｂおよび外周側本体部１４ｃの上半部よりも下半部の方が短くなっている。そのため、冷却水により奪われる熱量は、内周側本体部１４ｂおよび外周側本体部１４ｃの下半部の方が上半部よりも多くなる。よって、溶湯により温度が上昇し易い内周側本体部１４ｂおよび外周側本体部１４ｃの下半部から奪う熱量を上半部から奪う熱量よりも多くして鋳込口ブッシュ１４の下半部と上半部との温度差を少なくし、鋳込口ブッシュ１４の真円度を高めることができる。

このように、本実施形態の鋳込口ブッシュ１４によれば、円筒状に形成される内周側本体部１４ｂおよび外周側本体部１４ｃの真円度を高めてプランジャチップ１３の進退速度の低下による製品の品質のばらつきや、プランジャチップ１３との接触による異常摩耗による寿命低下を抑制することができる。

本実施形態の鋳込口ブッシュ１４においては、内周側本体部１４ｂおよび外周側本体部１４ｃの最下端部において螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈの各周回部分が水平方向に沿って配置される間隔が最も小さく、内周側本体部１４ｂおよび外周側本体部１４ｃの最上端部において螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈの各周回部分が水平方向に沿って配置される間隔が最も大きい。
このようにすることで、溶湯により最も温度が上昇しやすい内周側本体部１４ｂおよび外周側本体部１４ｃの最下端部から奪う熱量を最大とし、最上端部から奪う熱量を最小とし、鋳込口ブッシュ１４の真円度を高めることができる。

本実施形態の鋳込口ブッシュ１４によれば、円筒状の内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅに螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈを形成し、内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅと接触した状態で円筒状の外周側本体部１４ｃの内周面１４ｄを配置することにより、螺旋状流路が画定される。
このようにすることで、比較的容易に形成可能な部材を用いて鋳込口ブッシュ１４の内部に螺旋状流路を画定し、鋳込口ブッシュ１４の周方向の変形を抑制することができる。これにより、鋳込口ブッシュ１４の真円度が保持される。

本実施形態の鋳込口ブッシュ１４においては、内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅに、螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈの軸線Ｘ方向の端部を挟み込むように一対の環状溝部１４ｋ，１４ｌが軸線Ｘ回りの周方向に沿って形成されている。また、一対の環状溝部１４ｋ，１４ｌに、一対の環状のＯリング１４ｍ，１４ｎが配置されている。
このようにすることで、内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅと外周側本体部１４ｃの内周面１４ｄとの間に形成される隙間から冷却水が漏れ出てしまう不具合を確実に防止することができる。

〔第２実施形態〕
次に、本発明の第２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。
第２実施形態のダイカスト鋳造用金型は、第１実施形態のダイカスト鋳造用金型１００の変形例であり、以下で特に説明する場合を除き、第１実施形態のダイカスト鋳造用金型１００と同様であるものとする。

第１実施形態のダイカスト鋳造用金型１００が備える鋳込口ブッシュ１４は、内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅに流入部１４ｉから流出部１４ｊへ冷却水を導く単一の螺旋状流路を形成するものであった。
それに対して第２実施形態のダイカスト鋳造用金型が備える鋳込口ブッシュ１４’は、内周側本体部１４ｂの外周面１４ｅに２つの螺旋状流路を形成するものである。

図４に示すように、本実施形態の鋳込口ブッシュ１４’は、軸線Ｘに沿って金型分流子１７側から順に、螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈからなる第１の螺旋状流路と、螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒからなる第２の螺旋状流路とを備える。
図４において、金型分流子１７側に配置される螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈは、第１実施形態の螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈと同様であるので、説明を省略する。

本実施形態の鋳込口ブッシュ１４’が備える螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒについて説明する。
螺旋状溝部（螺旋状流路）１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒは、内周側本体部１４ｂ’の外周面１４ｅに形成される溝部であり、軸線Ｘ回りに４回周回しながら流入部１４ｓから流出部１４ｔへ向けて冷却水を流通させる流路である。流入部１４ｓは冷却水を供給する冷却水供給配管２４に接続されており、流出部１４ｔは冷却水を排出する冷却水戻り配管２５に接続されている。
図４に示すように、内周側本体部１４ｂ’の外周面１４ｅに形成された螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒと外周側本体部１４ｃ’の内周面１４ｄとにより、螺旋状流路が画定される。

図５は、内周側本体部１４ｂ’の円筒状の外周面１４ｅを平面に展開した状態を示す展開図である。図５において、右方に示す角度は、内周側本体部１４ｂ’の最下端部を０°とした場合の位相変化を示す角度である。

図５に示すように、内周側本体部１４ｂ’の外周面１４ｅには、金型分流子１７に近接した側（図５中の左側）から、螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒの順に各溝部が形成されている。図５において、軸線Ｙ４は螺旋状溝部１４ｏの中心軸を示し、軸線Ｙ５は螺旋状溝部１４ｐの中心軸を示し、軸線Ｙ６は螺旋状溝部１４ｑの中心軸を示し、軸線Ｙ７は螺旋状溝部１４ｒの中心軸を示す。

螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒは、流入部１４ｓから流出部１４ｔまで連続的に冷却水を導く１本の螺旋状流路が軸線Ｘ回りに周回する際の各周回部分に対応している。
螺旋状溝部１４ｏは、流入部１４ｓから流入する冷却水が軸線Ｘ回りに１周（３６０°）周回する部分に対応している。螺旋状溝部１４ｏの位相３６０°の部分と螺旋状溝部１４ｐの位相０°の部分は一致しており、螺旋状溝部１４ｏで軸線Ｘ回りに１周した冷却水が螺旋状溝部１４ｐへ流入する。

螺旋状溝部１４ｐは、螺旋状溝部１４ｏから流入する冷却水が軸線Ｘ回りに１周（３６０°）周回する部分に対応している。螺旋状溝部１４ｐの位相３６０°の部分と螺旋状溝部１４ｑの位相０°の部分は一致しており、螺旋状溝部１４ｐで軸線Ｘ回りに１周した冷却水が螺旋状溝部１４ｑへ流入する。

螺旋状溝部１４ｑは、螺旋状溝部１４ｐから流入する冷却水が軸線Ｘ回りに１周（３６０°）周回する部分に対応している。螺旋状溝部１４ｑの位相３６０°の部分と螺旋状溝部１４ｒの位相０°の部分は一致しており、螺旋状溝部１４ｑで軸線Ｘ回りに１周した冷却水が螺旋状溝部１４ｒへ流入する。

螺旋状溝部１４ｒは、螺旋状溝部１４ｑから流入する冷却水が軸線Ｘ回りに１周（３６０°）周回する部分に対応している。螺旋状溝部１４ｒの位相３６０°の部分には流出部１４ｔが配置されており、螺旋状溝部１４ｒで軸線Ｘ回りに１周した冷却水が流出部１４ｔから冷却水戻り配管２５へ排出される。

螺旋状溝部１４ｏの幅（軸線Ｙ４に直交する方向の長さ）は、軸線Ｙ４に沿った各位置で一定である。螺旋状溝部１４ｐの幅（軸線Ｙ５に直交する方向の長さ）は、軸線Ｙ５に沿った各位置で一定である。螺旋状溝部１４ｑの幅（軸線Ｙ６に直交する方向の長さ）は、軸線Ｙ６に沿った各位置で一定である。螺旋状溝部１４ｒの幅（軸線Ｙ７に直交する方向の長さ）は、軸線Ｙ７に沿った各位置で一定である。螺旋状溝部１４ｏと螺旋状溝部１４ｐと螺旋状溝部１４ｑと螺旋状溝部１４ｒの幅は同幅となっている。

図３に示すように、内周側本体部１４ｂ’の最下端部である位相０°においては、螺旋状流路の各周回部分である螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒが水平方向に沿って配置される間隔がＬ３となっている。
一方、内周側本体部１４ｂ’の最上端部である位相１８０°においては、螺旋状流路の各周回部分である螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒが水平方向に沿って配置される間隔がＬ４となっている。

図５に示すように、螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒの水平方向の配置間隔は、内周側本体部１４ｂ’の最下端部（位相０°）において最も小さい間隔Ｌ３となり、内周側本体部１４ｂ’の最上端部（位相１８０°）において最も大きい間隔Ｌ４となる。

また、螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒが水平方向に沿って配置される間隔は、位相０°から位相１８０°に位相が増加するに従って間隔Ｌ３から間隔Ｌ４まで漸次増加するようになっている。また、螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒが水平方向に沿って配置される間隔は、位相１８０°から位相３６０°に位相が増加するに従って間隔Ｌ４から間隔Ｌ３まで漸次減少するようになっている。

なお、本実施形態において、第１の螺旋状流路（螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ）による鋳込口ブッシュ１４’の冷却特性を第２の螺旋状流路（螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒ）による鋳込口ブッシュ１４’の冷却特性よりも特に高めたい場合には、間隔Ｌ１を間隔Ｌ３よりも短くし、間隔Ｌ２を間隔Ｌ４よりも短くするのが望ましい。
このようにすることで、螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈが水平方向に沿って配置される間隔を螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒが配置される間隔よりも短くし、第１の螺旋状流路（螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ）による鋳込口ブッシュ１４’の冷却特性を高めることができる。

図５に示すように、内周側本体部１４ｂ’の外周面１４ｅには、螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒの軸線Ｘ方向の端部を挟み込むように一対の環状溝部１４ｌ，１４ｕが軸線Ｘ回りの周方向に沿って無端状に形成されている。
図４に示すように、一対の環状溝部１４ｌ，１４ｕには、それぞれ環状のＯリング（シール部材）１４ｎ，１４ｖが配置されている。Ｏリング１４ｎ，１４ｖは、外周側本体部１４ｃ’の内周面１４ｄとの間に無端状のシール領域を形成する。

本実施形態の鋳込口ブッシュ１４’によれば、水平方向の金型分流子１７側から順に第１の螺旋状流路（螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ）および第２の螺旋状流路（螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒ）が設けられている。
このようにすることで、内周側本体部１４ｂの内部に２系統の螺旋状流路が形成されるため、第１および第２の螺旋状流路のそれぞれで冷却水が独立して流通することとなる。そのため、単一の螺旋状流路で冷却媒体を流通させる第１実施形態に場合に比べ、内周側本体部１４ｂおよび外周側本体部１４ｃから奪う熱量を増加させることができる。

また、第１の螺旋状流路と第２の螺旋状流路が独立しているため、例えば、第１の螺旋状流路を流通する冷却水の水圧を第２の螺旋状流路を流通する冷却水の水圧よりも高くし、第１の螺旋状流路を流通する冷却水の流量を第２の螺旋状流路を流通する冷却水の流量よりも増加させることができる。このようにすることで、第１の螺旋状流路を流通する冷却水が奪う熱量を第２の螺旋状流路を流通する冷却水が奪う熱量よりも相対的に高くすることができる。そのため、鋳込口ブッシュ１４’の金型分流子１７に近接した領域の冷却特性を高くし、単位時間あたりの製品の製造数量を増加させることができる。

また、本実施形態の鋳込口ブッシュ１４’は、第１の螺旋状流路（螺旋状溝部１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ）の水平方向の長さが、第２の螺旋状流路（螺旋状溝部１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒ）の水平方向の長さよりも短い。
このようにすることで、金型分流子１７に近接した側に配置される第１の螺旋状流路の流路長を短くして第１の螺旋状流路を冷却水が流通する際の圧力損失を低減させ、冷却水の流通性を向上させることができる。

また、金型分流子１７に近接した側に配置される第１の螺旋状流路の流路長を短くして流出部１４ｊから排出される冷却水の温度を低下させ、第１の螺旋状流路の各周回部分が内周側本体部１４ｂおよび外周側本体部１４ｃから奪う平均的な熱量を増加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、鋳込口ブッシュ１４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、内周側本体部１４ｂ，１４ｂ’の外周面に螺旋状溝部を形成し、外周側本体部１４ｃ，１４ｃ’の内周面と螺旋状溝部との間に螺旋状流路を形成するものとしたが、他の態様であってもよい。
例えば、外周側本体部１４ｃ，１４ｃ’の内周面に螺旋状溝部を形成し、内周側本体部１４ｂ，１４ｂ’の外周面と螺旋状溝部との間に螺旋状流路を形成するようにしてもよい。
また、例えば、内周側本体部１４ｂ，１４ｂ’の外周面と外周側本体部１４ｃ，１４ｃ’の内周面の双方に螺旋状溝部を形成し、これらの螺旋状溝部を突き合わせて螺旋状流路を形成するようにしてもよい。

以上の説明においては、螺旋状溝部１４ｆと螺旋状溝部１４ｇと螺旋状溝部１４ｈの幅は同幅であり、それぞれ中心軸に沿った各位置で一定であるものとしたが他の態様であってもよい。例えば、流入部１４ｉから流出部１４ｊへ向けて漸次幅が短くなるようにしてもよい。例えば、流入部１４ｉで幅２０ｍｍとし、流出部１４ｊで幅１２ｍｍとし、流入部１４ｉから流出部１４ｊへ向けて一定の勾配で漸次幅が短くなるようにしてもよい。
このようにすることで、流入部１４ｉから流出部１４ｊへ向けて冷却水の流速が漸次速くなり、溝幅を一定とする場合に比べて流出部１４ｊの近傍で奪う熱量を増加させることができる。

同様に、以上の説明においては、螺旋状溝部１４ｏと螺旋状溝部１４ｐと螺旋状溝部１４ｑと螺旋状溝部１４ｒの幅は同幅であり、それぞれ中心軸に沿った各位置で一定であるものとしたが他の態様であってもよい。例えば、流入部１４ｓから流出部１４ｔへ向けて漸次幅が短くなるようにしてもよい。例えば、流入部１４ｓで幅２０ｍｍとし、流出部１４ｔで幅１２ｍｍとし、流入部１４ｓから流出部１４ｔへ向けて一定の勾配で漸次幅が短くなるようにしてもよい。
このようにすることで、流入部１４ｓから流出部１４ｔへ向けて冷却水の流速が漸次速くなり、溝幅を一定とする場合に比べて流出部１４ｔの近傍で奪う熱量を増加させることができる。

１ 溶湯供給部
９ 湯口ランナー
１４ 鋳込口ブッシュ
１４ａ 内周面
１４ｂ 内周側本体部（第１部材）
１４ｃ 外周側本体部（第２部材）
１４ｄ 内周面
１４ｅ 外周面
１４ｆ，１４ｇ，１４ｈ 螺旋状溝部（螺旋状流路）
１４ｉ 流入部
１４ｊ 流出部
１４ｋ，１４ｌ 環状溝部
１４ｍ，１４ｎ Ｏリング（シール部材）
１４ｏ，１４ｐ，１４ｑ，１４ｒ 螺旋状溝部（螺旋状流路）
１４ｓ 流入部
１４ｔ 流出部
１４ｕ 環状溝部
１４ｖ Ｏリング
１４ｗ フランジ部
１４ｘ 締結ボルト
１４ｙ 取り外し穴
１７ 金型分流子
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（冷却媒体供給流路）
２３ 冷却水戻り配管（冷却媒体排出流路）
１００ ダイカスト鋳造用金型（鋳造用金型）
Ｘ 軸線

Claims (7)

1. 鋳造用金型内において対向して配置された金型分流子との間に湯口ランナーを形成するとともに内周面に沿ってプランジャチップが進退する鋳込口ブッシュであって、
   軸線に沿って水平方向に延びる円筒状に形成される本体部と、
   冷却媒体供給流路に接続される流入部と、
   冷却媒体排出流路に接続される流出部と、
   前記本体部の内部に形成され、前記軸線回りに複数回周回しながら前記流入部から前記流出部へ向けて冷却媒体を流通させる螺旋状流路と、を備え、
   前記流入部が前記流出部よりも前記金型分流子に近接した位置に設けられており、
   前記本体部の下半部において前記螺旋状流路の各周回部分が前記水平方向に沿って配置される間隔が、前記本体部の上半部において前記螺旋状流路の各周回部分が前記水平方向に沿って配置される間隔よりも短い鋳込口ブッシュ。
2. 前記本体部の最下端部において前記螺旋状流路の各周回部分が前記水平方向に沿って配置される間隔が最も小さく、前記本体部の最上端部において前記螺旋状流路の各周回部分が前記水平方向に沿って配置される間隔が最も大きい請求項１に記載の鋳込口ブッシュ。
3. 前記水平方向の前記金型分流子側から順に第１の前記螺旋状流路および第２の前記螺旋状流路が設けられている請求項１または請求項２に記載の鋳込口ブッシュ。
4. 前記第１の螺旋状流路の前記水平方向の長さが前記第２の螺旋状流路の前記水平方向の長さよりも短い請求項３に記載の鋳込口ブッシュ。
5. 前記本体部が、
   前記軸線に沿って進退するプランジャチップの外周面を収容する内周面を有する円筒状の第１部材と、
   前記第１部材の外周面と接触した状態で配置される内周面を有する円筒状の第２部材とを有し、
   前記第１部材の外周面には、前記軸線回りに複数回周回しながら前記流入部から前記流出部へ向けて延びる溝部が形成されており、
   前記螺旋状流路が、前記溝部と前記第２部材の内周面とによって画定される流路である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載の鋳込口ブッシュ。
6. 前記第１部材の外周面に、前記溝部の前記軸線方向の端部を挟み込むように一対の環状溝部が前記軸線回りの周方向に沿って形成されており、
   前記一対の環状溝部に、一対の環状のシール部材が配置されている請求項５に記載の鋳込口ブッシュ。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載の鋳込口ブッシュを備える鋳造用金型。

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