JP6408328B2 - ダイカストマシンの射出装置 - Google Patents
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Description
本発明は、ダイカストマシンの射出装置に関する。
ダイカストマシンにはコールドチャンバー方式とホットチャンバー方式の二通りがある。
このうちコールドチャンバー方式では、ひけ巣や、ガス欠陥等が生じやすい。このため、高品質なダイカスト製品を生産する場合は、ホットチャンバー方式を採用することが好ましい。
その一方で、融点が比較的低い亜鉛合金やマグネシウム合金を溶湯金属とする場合にはホットチャンバー方式が広く用いられているが、溶湯金属がアルミニウム合金の場合は、ダイカストマシンの構成部品の溶損を抑制するためにコールドチャンバー方式が主流である、という事情もある。
このうちコールドチャンバー方式では、ひけ巣や、ガス欠陥等が生じやすい。このため、高品質なダイカスト製品を生産する場合は、ホットチャンバー方式を採用することが好ましい。
その一方で、融点が比較的低い亜鉛合金やマグネシウム合金を溶湯金属とする場合にはホットチャンバー方式が広く用いられているが、溶湯金属がアルミニウム合金の場合は、ダイカストマシンの構成部品の溶損を抑制するためにコールドチャンバー方式が主流である、という事情もある。
ダイカストマシンの射出装置は、例えば、プランジャを摺動案内するプランジャスリーブを有している。このプランジャスリーブの耐熱性と耐摩耗性を向上させるために、鋼製のプランジャスリーブの内面にセラミックス製のライナを嵌合することが行われている。しかし、この場合は、鋼製のプランジャスリーブとセラミックス製のライナとの熱膨張係数の差からセラミックス製のライナにクラックが発生することがある。そこで、鋼製のプランジャスリーブとセラミックス製のライナとの間に、鋼製のプランジャスリーブよりも変形し易い応力緩和層を介挿することが提案されている（特許文献１）。
しかしながら、特許文献１の技術はコールドチャンバー方式の射出装置であり、ひけ巣やガス欠陥等の問題を根本的に克服することは困難である。仮に、特許文献１のような構成の射出装置をホットチャンバー方式のダイカストマシンに適用すると、鋼製のプランジャスリーブをアルミニウム合金の溶湯中に浸漬するために、鋼製のプランジャスリーブの外周部は激しく溶損する。さらには、応力緩和層にも溶損が進行し、結果として鋼製のプランジャスリーブはその内側と外側の両方から溶損してセラミックス製のライナを適正に保持することが出来なくなると考えられる。
そこで、ホットチャンバー式のダイカストマシンの射出装置において、溶湯と接触する箇所全てをセラミックス製の部材で構成し、それらセラミックス製の部材を金属製の部材で保持するにあたり、両者の熱膨張係数差に起因するクリアランスを調整するためのクリアランス調整機構を設けることも提案されている（特許文献２）。
しかしながら、特許文献２のダイカストマシンでは、装置が複雑でかつ大掛かりなためコストが嵩み、部品交換等のメンテナンス作業が困難であるという問題がある。また、セラミックス製の部材同士を組み付ける箇所では、射出時に発生する衝撃や外力が作用することによってセラミックス製の部材が破損する可能性が高い。
本発明は、上記問題を解決するものであり、耐熱性、耐摩耗性を維持しながら、簡素な構成で部品交換も容易な、ホットチャンバー方式のダイカストマシンを提供することを目的とする。
本発明は、
アルミニウム合金の溶湯内に浸漬され、溶湯を吸入および加圧して金型へと射出するダイカストマシンの射出装置であって、
プランジャを内周面でガイドするスリーブと、
前記スリーブを収容する収容部を有するホルダと、
前記ホルダが内壁の底部に嵌合されるグースネックと、
前記ホルダの上面より突出した前記スリーブの上面を下方に押圧することにより前記スリーブおよび前記ホルダを前記グースネックに固定するクランプと、
を備え、
前記スリーブはセラミックス製であり、
前記グースネック、前記ホルダおよび前記クランプの各々は、耐アルミニウム溶損性を有する金属製であり、
前記スリーブの外面と、前記ホルダの前記収容部の内面との間には、クリアランスが設定されているダイカストマシンの射出装置を提供する。
本発明は、
アルミニウム合金の溶湯内に浸漬され、溶湯を吸入および加圧して金型へと射出するダイカストマシンの射出装置であって、
プランジャを内周面でガイドするスリーブと、
前記スリーブを収容する収容部を有するホルダと、
前記ホルダが内壁の底部に嵌合されるグースネックと、
前記ホルダの上面より突出した前記スリーブの上面を下方に押圧することにより前記スリーブおよび前記ホルダを前記グースネックに固定するクランプと、
を備え、
前記スリーブはセラミックス製であり、
前記グースネック、前記ホルダおよび前記クランプの各々は、耐アルミニウム溶損性を有する金属製であり、
前記ホルダは、
前記収容部と、
前記グースネックと嵌合する嵌合部と、
を有し、
前記嵌合部は、前記収容部の下端より下方に突出しており、
前記ホルダの前記収容部と前記グースネックの内壁との間には溶湯が満たされる隙間が形成されているダイカストマシンの射出装置を提供する。
アルミニウム合金の溶湯内に浸漬され、溶湯を吸入および加圧して金型へと射出するダイカストマシンの射出装置であって、
プランジャを内周面でガイドするスリーブと、
前記スリーブを収容する収容部を有するホルダと、
前記ホルダが内壁の底部に嵌合されるグースネックと、
前記ホルダの上面より突出した前記スリーブの上面を下方に押圧することにより前記スリーブおよび前記ホルダを前記グースネックに固定するクランプと、
を備え、
前記スリーブはセラミックス製であり、
前記グースネック、前記ホルダおよび前記クランプの各々は、耐アルミニウム溶損性を有する金属製であり、
前記スリーブの外面と、前記ホルダの前記収容部の内面との間には、クリアランスが設定されているダイカストマシンの射出装置を提供する。
本発明は、
アルミニウム合金の溶湯内に浸漬され、溶湯を吸入および加圧して金型へと射出するダイカストマシンの射出装置であって、
プランジャを内周面でガイドするスリーブと、
前記スリーブを収容する収容部を有するホルダと、
前記ホルダが内壁の底部に嵌合されるグースネックと、
前記ホルダの上面より突出した前記スリーブの上面を下方に押圧することにより前記スリーブおよび前記ホルダを前記グースネックに固定するクランプと、
を備え、
前記スリーブはセラミックス製であり、
前記グースネック、前記ホルダおよび前記クランプの各々は、耐アルミニウム溶損性を有する金属製であり、
前記ホルダは、
前記収容部と、
前記グースネックと嵌合する嵌合部と、
を有し、
前記嵌合部は、前記収容部の下端より下方に突出しており、
前記ホルダの前記収容部と前記グースネックの内壁との間には溶湯が満たされる隙間が形成されているダイカストマシンの射出装置を提供する。
本発明によれば、耐熱性、耐摩耗性を維持しながら、簡素な構成で部品交換も容易な、ホットチャンバー方式のダイカストマシンを提供することができる。
以下、本発明の実施形態について、図面を用いて説明する。なお、すべての図面において、同様の構成要素には同一の符号を付し、適宜に説明を省略する。
図１は実施形態に係るダイカストマシンの射出装置１００の断面図である。図２は実施形態に係るダイカストマシンＤの断面図である。
本実施形態に係るダイカストマシンの射出装置１００（以下、単に射出装置１００）は、アルミニウム合金の溶湯Ｍ内に浸漬され、溶湯Ｍを吸入および加圧して金型（図示略）へと射出するものである。
この射出装置１００は、スリーブ（プランジャスリーブ）１１と、ホルダ１３と、グースネック１と、クランプ１７と、を備えている。
スリーブ１１は、プランジャＰｌを内周面１１ａでガイドする。
ホルダ１３は、スリーブ１１を収容する収容部１４を有している。
グースネック１は、当該グースネック１の内壁２の底部にホルダ１３が嵌合される。
クランプ１７は、ホルダ１３の上面より突出したスリーブ１１の上面を下方に押圧することによりスリーブ１１およびホルダ１３をグースネック１に固定する。
スリーブ１１はセラミックス製である。
これに対し、グースネック１、ホルダ１３およびクランプ１７の各々は、耐アルミニウム溶損性を有する金属製である。
以下、詳細に説明する。
この射出装置１００は、スリーブ（プランジャスリーブ）１１と、ホルダ１３と、グースネック１と、クランプ１７と、を備えている。
スリーブ１１は、プランジャＰｌを内周面１１ａでガイドする。
ホルダ１３は、スリーブ１１を収容する収容部１４を有している。
グースネック１は、当該グースネック１の内壁２の底部にホルダ１３が嵌合される。
クランプ１７は、ホルダ１３の上面より突出したスリーブ１１の上面を下方に押圧することによりスリーブ１１およびホルダ１３をグースネック１に固定する。
スリーブ１１はセラミックス製である。
これに対し、グースネック１、ホルダ１３およびクランプ１７の各々は、耐アルミニウム溶損性を有する金属製である。
以下、詳細に説明する。
ダイカストマシンＤは、溶湯Ｍを貯留したポットＰｏと、射出装置１００と、を備えている。射出装置１００は、ポットＰｏ内の溶湯Ｍに浸漬された状態で、図示しない公知の固定構造によりポットＰｏに固定されている。
ポットＰｏには図示しない公知の加熱装置が設けられており、当該加熱装置によってアルミニウム合金を加熱し溶融させることによって溶湯Ｍを生成する。
ポットＰｏには図示しない公知の加熱装置が設けられており、当該加熱装置によってアルミニウム合金を加熱し溶融させることによって溶湯Ｍを生成する。
射出装置１００において、図１および図２に示される部分は、射出装置１００全体のうちグースネック１に関連する主要部分である。
射出装置１００の上方にはプランジャＰｌを前後方向（図中上下方向）に駆動する公知のプランジャ駆動装置が設けられている。
また、グースネック１は、後述するノズル装着口８を有している。ダイカストマシンＤは、グースネック１のノズル装着口８に装着される図示しない公知のノズルおよび金型を備えている。
射出装置１００の上方にはプランジャＰｌを前後方向（図中上下方向）に駆動する公知のプランジャ駆動装置が設けられている。
また、グースネック１は、後述するノズル装着口８を有している。ダイカストマシンＤは、グースネック１のノズル装着口８に装着される図示しない公知のノズルおよび金型を備えている。
グースネック１は、全体が略円筒形状に形成されている。グースネック１の中心軸まわりには、内壁２、底面３および保持部４により画定される収容空間が形成されており、当該収容空間に他の部材（具体的には、ホルダ１３、スリーブ１１及びクランプ１７）を収容するようになっている。
内壁２は、円柱形状の第１内部空間の外周囲を画定している。
内壁２の下方には、保持部４が配置されている。保持部４は、内周面４ａと底面４ｂとを有する。
内壁２の下端位置と、保持部４の内周面４ａの上端位置とは、上下方向における位置が互いに一致している。
保持部４の内周面４ａは、第１内部空間よりも小径の円柱形状の第２内部空間の外周囲を画定している。
第１内部空間と第２内部空間とは相互に連続している。
底面３は、内壁２の下端と内周面４ａの上端とを繋ぐ平面視ドーナツ状の平坦面であり、例えば水平に配置される。
保持部４の下方には、保持部４内の第２内部空間よりも小径の第１流出孔６が、第２内部空間と連続して形成されている。
保持部４の底面４ｂは、内周面４ａの下端と第１流出孔６の上端とを繋ぐ平面視ドーナツ状の平坦面であり、例えば水平に配置される。
グースネック１には、更に、第２流出孔７とノズル装着口８とが形成されている。
ノズル装着口８は、グースネック１の上部に配置されて側方に向けて開放している。
第２流出孔７は、第１流出孔６とノズル装着口８とを相互に接続している。第２流出孔７は、第１流出孔６から側方に向けて延びた後、内壁２の外方において上方に向けて立ち上がっている。
グースネック１の側壁には、グースネック１の側方の空間と内壁２内の第１内部空間とを相互に連通させる流入孔５が形成されている。
グースネック１の上部にはフランジ部９が設けられており、フランジ部９の前側（図中右方）下部には切欠部１０が形成されている。
内壁２は、円柱形状の第１内部空間の外周囲を画定している。
内壁２の下方には、保持部４が配置されている。保持部４は、内周面４ａと底面４ｂとを有する。
内壁２の下端位置と、保持部４の内周面４ａの上端位置とは、上下方向における位置が互いに一致している。
保持部４の内周面４ａは、第１内部空間よりも小径の円柱形状の第２内部空間の外周囲を画定している。
第１内部空間と第２内部空間とは相互に連続している。
底面３は、内壁２の下端と内周面４ａの上端とを繋ぐ平面視ドーナツ状の平坦面であり、例えば水平に配置される。
保持部４の下方には、保持部４内の第２内部空間よりも小径の第１流出孔６が、第２内部空間と連続して形成されている。
保持部４の底面４ｂは、内周面４ａの下端と第１流出孔６の上端とを繋ぐ平面視ドーナツ状の平坦面であり、例えば水平に配置される。
グースネック１には、更に、第２流出孔７とノズル装着口８とが形成されている。
ノズル装着口８は、グースネック１の上部に配置されて側方に向けて開放している。
第２流出孔７は、第１流出孔６とノズル装着口８とを相互に接続している。第２流出孔７は、第１流出孔６から側方に向けて延びた後、内壁２の外方において上方に向けて立ち上がっている。
グースネック１の側壁には、グースネック１の側方の空間と内壁２内の第１内部空間とを相互に連通させる流入孔５が形成されている。
グースネック１の上部にはフランジ部９が設けられており、フランジ部９の前側（図中右方）下部には切欠部１０が形成されている。
スリーブ１１は、全長がＬ１（不図示）の中空円筒形状をなしている。
スリーブ１１の内周面１１ａは、プランジャＰｌのヘッドを摺動させてガイドする摺動面となっている。なお、内周面１１ａとプランジャＰｌのヘッドとの間には、若干のクリアランスが設定されており、プランジャＰｌがスリーブ１１内においてスムーズに摺動できるようになっている。
スリーブ１１には、当該スリーブ１１をその外周面１１ｂから内周面１１ａに亘って貫通する複数（例えば４つ）の流入孔１２が形成されている。これら流入孔１２は、例えば、スリーブ１１の中心軸周りに等角度間隔で配置されている。スリーブ１１の軸方向において、これら流入孔１２の位置（高さ位置）は、例えば、互いに一致している。
スリーブ１１の内周面１１ａは、プランジャＰｌのヘッドを摺動させてガイドする摺動面となっている。なお、内周面１１ａとプランジャＰｌのヘッドとの間には、若干のクリアランスが設定されており、プランジャＰｌがスリーブ１１内においてスムーズに摺動できるようになっている。
スリーブ１１には、当該スリーブ１１をその外周面１１ｂから内周面１１ａに亘って貫通する複数（例えば４つ）の流入孔１２が形成されている。これら流入孔１２は、例えば、スリーブ１１の中心軸周りに等角度間隔で配置されている。スリーブ１１の軸方向において、これら流入孔１２の位置（高さ位置）は、例えば、互いに一致している。
ホルダ１３は、当該ホルダ１３の上部を構成する収容部１４と、当該ホルダ１３の下部を構成していてグースネック１と嵌合する嵌合部１６と、からなる。
より具体的には、嵌合部１６は、収容部１４の下端より下方に突出しており、収容部１４と嵌合部１６とは上下方向で互いに区画されている。
収容部１４は、中空円筒形状をなしており、内周面１４ａ、外周面１４ｂ、底面１４ｃおよび端面１４ｄを有している。
内周面１４ａと外周面１４ｂとは、互いの上端の高さ位置が一致しているが、外周面１４ｂの下端位置の方が、内周面１４ａの下端位置よりも下に位置している。
嵌合部１６は、収容部１４よりも小径の中空円筒形状をなしており、内周面１６ａ、外周面１６ｂおよび先端面１６ｃを有している。
内周面１６ａと外周面１６ｂとは、互いの下端の高さ位置が一致しているが、外周面１６ｂの上端位置の方が、内周面１６ａの上端位置よりも下に位置している。
底面１４ｃは、収容部１４の内周面１４ａの下端と嵌合部１６の内周面１６ａの上端とを繋ぐ、平面視ドーナツ状の平坦面であり、例えば、水平に配置される。
端面１４ｄは、収容部１４の外周面１４ｂの下端と嵌合部１６の外周面１６ｂの上端とを繋ぐ、平面視ドーナツ状の平坦面であり、例えば、水平に配置される。
先端面１６ｃは、嵌合部１６の下端面であるとともに、ホルダ１３の下端面でもあり、嵌合部１６の内周面１６ａの下端と外周面１６ｂの下端とを繋ぐ、平面視ドーナツ状の平坦面であり、例えば、水平に配置される。
収容部１４の内周面１４ａと底面１４ｃとにより画定される収容部１４の内部領域の深さ（収容部１４の軸方向における収容部１４の長さ）は、Ｌ２（不図示）である。前述のスリーブ１１の全長Ｌ１と収容部１４の内部領域の深さＬ２との関係は、Ｌ１＞Ｌ２を満たす。
収容部１４には、当該収容部１４をその外周面１４ｂから内周面１４ａに亘って貫通する複数の流入孔１５が形成されている。これら流入孔１５の各々は、スリーブ１１の各流入孔１２と１対１で対応する位置に配置され、且つ、スリーブ１１の流入孔１２よりも大径に形成されている。
より具体的には、嵌合部１６は、収容部１４の下端より下方に突出しており、収容部１４と嵌合部１６とは上下方向で互いに区画されている。
収容部１４は、中空円筒形状をなしており、内周面１４ａ、外周面１４ｂ、底面１４ｃおよび端面１４ｄを有している。
内周面１４ａと外周面１４ｂとは、互いの上端の高さ位置が一致しているが、外周面１４ｂの下端位置の方が、内周面１４ａの下端位置よりも下に位置している。
嵌合部１６は、収容部１４よりも小径の中空円筒形状をなしており、内周面１６ａ、外周面１６ｂおよび先端面１６ｃを有している。
内周面１６ａと外周面１６ｂとは、互いの下端の高さ位置が一致しているが、外周面１６ｂの上端位置の方が、内周面１６ａの上端位置よりも下に位置している。
底面１４ｃは、収容部１４の内周面１４ａの下端と嵌合部１６の内周面１６ａの上端とを繋ぐ、平面視ドーナツ状の平坦面であり、例えば、水平に配置される。
端面１４ｄは、収容部１４の外周面１４ｂの下端と嵌合部１６の外周面１６ｂの上端とを繋ぐ、平面視ドーナツ状の平坦面であり、例えば、水平に配置される。
先端面１６ｃは、嵌合部１６の下端面であるとともに、ホルダ１３の下端面でもあり、嵌合部１６の内周面１６ａの下端と外周面１６ｂの下端とを繋ぐ、平面視ドーナツ状の平坦面であり、例えば、水平に配置される。
収容部１４の内周面１４ａと底面１４ｃとにより画定される収容部１４の内部領域の深さ（収容部１４の軸方向における収容部１４の長さ）は、Ｌ２（不図示）である。前述のスリーブ１１の全長Ｌ１と収容部１４の内部領域の深さＬ２との関係は、Ｌ１＞Ｌ２を満たす。
収容部１４には、当該収容部１４をその外周面１４ｂから内周面１４ａに亘って貫通する複数の流入孔１５が形成されている。これら流入孔１５の各々は、スリーブ１１の各流入孔１２と１対１で対応する位置に配置され、且つ、スリーブ１１の流入孔１２よりも大径に形成されている。
ホルダ１３の嵌合部１６は、グースネック１の保持部４と嵌合している。より具体的には、嵌合部１６の外周面１６ｂが保持部４の内周面４ａに対して接するとともに、嵌合部１６の先端面１６ｃが保持部４の底面４ｂに対して突き当たる状態で、嵌合部１６が保持部４と嵌合している。
また、ホルダ１３の収容部１４は、グースネック１の内壁２で画定される第１内部空間の内部に収容されている。
また、ホルダ１３の収容部１４は、グースネック１の内壁２で画定される第１内部空間の内部に収容されている。
スリーブ１１の外径（外周面１１ｂの径）は、ホルダ１３の収容部１４の内径（内周面１４ａの径）よりも小径となっており、収容部１４の内部には、スリーブ１１が収容されている。
ここで、スリーブ１１の外径（外周面１１ｂの径）は、ホルダ１３の嵌合部１６の内径（内周面１６ａの径）よりも大径となっている。このため、スリーブ１１の下端面が収容部１４の底面１４ｃに突き当たるようになっている。
また、スリーブ１１の内径（内周面１１ａの径）は、ホルダ１３の嵌合部１６の内径、並びに、第１流出孔６の内径と同等の径に設定されている。
また、上記のように、スリーブ１１の全長Ｌ１と収容部１４の内部領域の深さＬ２との関係は、Ｌ１＞Ｌ２を満たすため、スリーブ１１が収容部１４に収容された状態で、スリーブ１１の上端はホルダ１３の上端よりも上方に突出した状態となっている。
ここで、スリーブ１１の外径（外周面１１ｂの径）は、ホルダ１３の嵌合部１６の内径（内周面１６ａの径）よりも大径となっている。このため、スリーブ１１の下端面が収容部１４の底面１４ｃに突き当たるようになっている。
また、スリーブ１１の内径（内周面１１ａの径）は、ホルダ１３の嵌合部１６の内径、並びに、第１流出孔６の内径と同等の径に設定されている。
また、上記のように、スリーブ１１の全長Ｌ１と収容部１４の内部領域の深さＬ２との関係は、Ｌ１＞Ｌ２を満たすため、スリーブ１１が収容部１４に収容された状態で、スリーブ１１の上端はホルダ１３の上端よりも上方に突出した状態となっている。
ここで、スリーブ１１がセラミックス製、ホルダ１３が耐アルミニウム溶損性を有する金属製であることから、スリーブ１１の外周面１１ｂ（外面）とホルダ１３の収容部１４の内周面１４ａ（内面）との間には、スリーブ１１とホルダ１３との熱膨張係数の差に起因する寸法の変動（変形）を許容し吸収できるようにクリアランスが設定されている。
このため、スリーブ１１に作用する応力を抑制することができる。
なお、図１では、スリーブ１１と収容部１４との間のクリアランスを誇張して示している。
このため、スリーブ１１に作用する応力を抑制することができる。
なお、図１では、スリーブ１１と収容部１４との間のクリアランスを誇張して示している。
グースネック１の内壁２とホルダ１３の収容部１４の外周面１４ｂとの間から、グースネック１の底面３と収容部１４の端面１４ｄとの間にかけて、間隙Ｓが形成されている。
この間隙Ｓに溶湯Ｍが満たされることにより、ホルダ１３の収容部１４の均熱性が保たれるようになっている。
このように、ホルダ１３の収容部１４とグースネック１の内壁２との間には、溶湯Ｍが満たされる隙間（間隙Ｓ）が形成されている。
この間隙Ｓに溶湯Ｍが満たされることにより、ホルダ１３の収容部１４の均熱性が保たれるようになっている。
このように、ホルダ１３の収容部１４とグースネック１の内壁２との間には、溶湯Ｍが満たされる隙間（間隙Ｓ）が形成されている。
クランプ１７は、中空円筒形状に形成されており、当該クランプ１７の上端部にフランジ部１８を有している。
クランプ１７の内周面１７ａは、その上端から下端に亘って内径が一定に形成されている。
一方、クランプ１７におけるフランジ部１８よりも下側の部分の外周面は、上部１７ｂの外径の方が、下部１７ｃの外径よりも大きく設定されている。
クランプ１７の下端面は、平坦で且つ水平に配置される先端面１７ｄとなっている。
クランプ１７は、そのフランジ部１８が、図示しないねじ等の締結部材によってグースネック１のフランジ部９に対して固定されることによって、グースネック１に固定されている。
クランプ１７の内周面１７ａは、その上端から下端に亘って内径が一定に形成されている。
一方、クランプ１７におけるフランジ部１８よりも下側の部分の外周面は、上部１７ｂの外径の方が、下部１７ｃの外径よりも大きく設定されている。
クランプ１７の下端面は、平坦で且つ水平に配置される先端面１７ｄとなっている。
クランプ１７は、そのフランジ部１８が、図示しないねじ等の締結部材によってグースネック１のフランジ部９に対して固定されることによって、グースネック１に固定されている。
クランプ１７の内径（内周面１７ａの径）は、スリーブ１１の内径（内周面１１ａの径）よりも大径に設定されている。これにより、プランジャＰｌのヘッドをクランプ１７内に容易に挿通できるようになっている。
クランプ１７におけるフランジ部１８よりも下側の部分は、グースネック１の内壁２で画定される第１内部空間の上部に収容されている。
クランプ１７の外周面の上部１７ｂとグースネック１の内壁２との間には、クランプ１７をグースネック１の第１内部空間の略中心軸に位置決めできる程度の僅かなクリアランスが設定されており、クランプ１７の外周面の上部１７ｂはグースネック１の内壁２と接している。
一方、クランプ１７の外周面の下部１７ｃとグースネック１の内壁２との間には、間隙が形成されている。
クランプ１７におけるフランジ部１８よりも下側の部分は、グースネック１の内壁２で画定される第１内部空間の上部に収容されている。
クランプ１７の外周面の上部１７ｂとグースネック１の内壁２との間には、クランプ１７をグースネック１の第１内部空間の略中心軸に位置決めできる程度の僅かなクリアランスが設定されており、クランプ１７の外周面の上部１７ｂはグースネック１の内壁２と接している。
一方、クランプ１７の外周面の下部１７ｃとグースネック１の内壁２との間には、間隙が形成されている。
スリーブ１１の外径（外周面１１ｂの径）は、クランプ１７の内径（内周面１７ａの径）よりも大きく、且つ、クランプ１７の外周面の下部１７ｃの径よりも小さい。このため、クランプ１７の先端面１７ｄがスリーブ１１の上端面に対して突き当たっている。
上記のように、クランプ１７は、フランジ部１８が締結部材によってグースネック１のフランジ部９に対して固定されることによってグースネック１に固定されているため、締結部材によって下方に押圧されている。
従って、クランプ１７は、ホルダ１３の上面より突出したスリーブ１１の上端面（上面）を下方に押圧することにより、スリーブ１１およびホルダ１３をグースネック１に対して固定している。
上記のように、クランプ１７は、フランジ部１８が締結部材によってグースネック１のフランジ部９に対して固定されることによってグースネック１に固定されているため、締結部材によって下方に押圧されている。
従って、クランプ１７は、ホルダ１３の上面より突出したスリーブ１１の上端面（上面）を下方に押圧することにより、スリーブ１１およびホルダ１３をグースネック１に対して固定している。
グースネック１、ホルダ１３およびクランプ１７の材料である耐アルミニウム溶損性を有する金属は、ＳＫＤ６１を基材として当該基材にコバルトとタングステンを添加した母材金属と、この母材金属の表面に形成された酸化物層と、からなり、酸化物層の一部が母材金属の結晶粒界に繊毛状に伸長しているものである。
このような金属の詳細については、特開２０１２−１５７８８０号公報に記載されている。
このような金属の詳細については、特開２０１２−１５７８８０号公報に記載されている。
母材金属層は、表層部側に結晶構造がフェライト構造であるフェライト領域を備え、フェライト領域の下（内部側）に結晶構造がパーライト構造であるパーライト領域を備える。
母材金属層は、熱間金型の素材として一般的な合金工具鋼のＳＫＤ６１をベースとして、タングステンとコバルトを添加した合金から構成される。その組成は表１の通りである。
酸化物層は、その一部である繊毛状酸化物が、母材金属層の結晶粒界（フェライト結晶粒界）に繊毛状に伸びている。繊毛状酸化物はフェライト結晶粒界に植物の根のように侵入している。
このように繊毛状酸化物がフェライト結晶粒界に伸びているので、耐溶損性に優れる酸化物層は母材金属層と強固に結合しており剥離が抑制されている。したがって、良好な耐溶損性が得られる。
このように繊毛状酸化物がフェライト結晶粒界に伸びているので、耐溶損性に優れる酸化物層は母材金属層と強固に結合しており剥離が抑制されている。したがって、良好な耐溶損性が得られる。
次に、上記のように構成された射出装置１００を組み立てる手順の例を説明する。
先ず、スリーブ１１をホルダ１３の収容部１４に挿入する。このとき、スリーブ１１および収容部１４のそれぞれに形成された流入孔１２、１５の位置が合うように、ホルダ１３に対するスリーブ１１の中心軸回りのスリーブ１１の角度を調整する。
次に、ホルダ１３の嵌合部１６をグースネック１の保持部４に挿入して嵌合させ、グースネック１、ホルダ１３およびスリーブ１１を組み付ける。
ここで、上記のようにスリーブ１１の全長Ｌ１がホルダ１３の収容部１４の内部領域の深さＬ２よりも大きいので、スリーブ１１の上端面がホルダ１３の上端面よりも上方に突出した状態となる。
次に、ホルダ１３の嵌合部１６をグースネック１の保持部４に挿入して嵌合させ、グースネック１、ホルダ１３およびスリーブ１１を組み付ける。
ここで、上記のようにスリーブ１１の全長Ｌ１がホルダ１３の収容部１４の内部領域の深さＬ２よりも大きいので、スリーブ１１の上端面がホルダ１３の上端面よりも上方に突出した状態となる。
次に、クランプ１７をグースネック１の内壁２に挿入すると、スリーブ１１の上端面にクランプの先端面１７ｄが当接する。そして、図示しない締結部材を用いてクランプ１７のフランジ部１８とグースネック１のフランジ部９とを締結することにより、射出装置１００の各構成部材の組付けは完了する。
ここで、スリーブ１１は、その軸方向における両端が、ホルダ１３の収容部１４の底面１４ｃとクランプ１７の先端面１７ｄとによって加圧および拘束されるのに対し、径方向については、前述した通り、スリーブ１１の外周面１１ｂと収容部１４の内周面１４ａとの間には、スリーブ１１とホルダ１３との熱膨張係数の差に起因する寸法の変動を許容し吸収可能なようになっている。よって、スリーブ１１に応力が作用することが抑制される。
ホルダ１３とグースネック１については、ホルダ１３の嵌合部１６とグースネック１の保持部４とが相互に嵌合するので、両者は強固に結合した状態となっている。一方で、ホルダ１３とクランプ１７の間に接触する箇所がないので、ホルダ１３の収容部１４は、クランプ１７およびグースネック１により直接的には拘束されていない。このため、収容部１４は、その内外で発生する衝撃や外力に対して、当該収容部１４の弾性変形の範囲で移動および変形することができるため、それらの衝撃や外力を吸収したり受け流したりするのに好適な構造となっている。
次に、ダイカストマシンＤを組み立てる手順の例を説明する。
先ず、上記のように組み立てられた射出装置１００に対し、プランジャＰｌと、図示しないプランジャ駆動装置とを組み付ける。プランジャＰｌは、当該プランジャＰｌのヘッドをクランプ１７の内周面１４ａの内部に挿入する。
更に、ノズル装着口８に図示しないノズルおよび金型を組み付ける。
これにより、ダイカストマシンＤの組み立てが完了し、ダイカストマシンＤが稼働可能な状態となる。
更に、ノズル装着口８に図示しないノズルおよび金型を組み付ける。
これにより、ダイカストマシンＤの組み立てが完了し、ダイカストマシンＤが稼働可能な状態となる。
ダイカストマシンＤを用いた射出成形は、以下のようにして行うことができる。
先ず、ポットＰｏ内のアルミニウム合金の溶湯Ｍは、予め、流入孔５、間隙Ｓ、流入孔１５および流入孔１２をこの順に通して、射出装置１００内に流入している。すなわち、溶湯Ｍは、予め、スリーブ１１内、嵌合部１６内、第１流出孔６および第２流出孔７内に満たされている。
次に、プランジャ駆動装置によりプランジャＰｌを下方に移動させることにより、プランジャＰｌのヘッドがスリーブ１１内の溶湯Ｍを金型側へ加圧する。これにより、溶湯Ｍは、スリーブ１１、嵌合部１６、第１流出孔６、第２流出孔７およびノズルをこの順に介して、金型に注入される。
その後、金型内に注入された溶湯Ｍを冷却および固化させることによって成形品を形成し、金型から成形品を取り出す。こうして、射出成形による成形品が得られる。
また、プランジャ駆動装置によりプランジャＰｌを上方に移動させることにより、射出装置１００の内部が負圧になるため、ポットＰｏ内のアルミニウム合金の溶湯Ｍは、流入孔５、間隙Ｓ、流入孔１５および流入孔１２をこの順に通して、射出装置１００内に流入する。
上記の動作を繰り返し行うことにより、複数の成形品を繰り返し製造することができる。
先ず、ポットＰｏ内のアルミニウム合金の溶湯Ｍは、予め、流入孔５、間隙Ｓ、流入孔１５および流入孔１２をこの順に通して、射出装置１００内に流入している。すなわち、溶湯Ｍは、予め、スリーブ１１内、嵌合部１６内、第１流出孔６および第２流出孔７内に満たされている。
次に、プランジャ駆動装置によりプランジャＰｌを下方に移動させることにより、プランジャＰｌのヘッドがスリーブ１１内の溶湯Ｍを金型側へ加圧する。これにより、溶湯Ｍは、スリーブ１１、嵌合部１６、第１流出孔６、第２流出孔７およびノズルをこの順に介して、金型に注入される。
その後、金型内に注入された溶湯Ｍを冷却および固化させることによって成形品を形成し、金型から成形品を取り出す。こうして、射出成形による成形品が得られる。
また、プランジャ駆動装置によりプランジャＰｌを上方に移動させることにより、射出装置１００の内部が負圧になるため、ポットＰｏ内のアルミニウム合金の溶湯Ｍは、流入孔５、間隙Ｓ、流入孔１５および流入孔１２をこの順に通して、射出装置１００内に流入する。
上記の動作を繰り返し行うことにより、複数の成形品を繰り返し製造することができる。
以上説明した通り、本実施形態に係るダイカストマシンの射出装置１００では、プランジャＰｌとの摺接箇所にセラミックス製のスリーブ１１を用いるので、耐熱性および耐摩耗性が優れている。また、スリーブ１１以外の部材（少なくともグースネック１、ホルダ１３およびクランプ１７）は耐アルミニウム溶損性の金属により構成されているので、アルミニウム合金の溶湯Ｍ中に浸漬しても溶損が進行して支障を来すことが抑制される。そして、セラミックス製のスリーブ１１を金属部材で保持する構造なので、セラミックス製のスリーブ１１が衝撃や外力で破損することも抑制することができる。
さらに、本実施形態に係るダイカストマシンの射出装置１００は、簡素な構成であるのでコストを抑えることが可能であり、部品交換等のメンテナンス作業が非常に容易である。
以上、本発明を実施形態を例に説明したが、射出装置１００およびダイカストマシンＤの各構成は発明の主旨を逸脱しない範囲で変更しても構わない。
以下、参考形態の例を付記する。
１． アルミニウム合金の溶湯内に浸漬され、溶湯を吸入および加圧して金型へと射出するダイカストマシンの射出装置であって、
プランジャを内周面でガイドするスリーブと、
前記スリーブを収容する収容部を有するホルダと、
前記ホルダが内壁の底部に嵌合されるグースネックと、
前記ホルダの上面より突出した前記スリーブの上面を下方に押圧することにより前記スリーブおよび前記ホルダを前記グースネックに固定するクランプと、
を備え、
前記スリーブはセラミックス製であり、
前記グースネック、前記ホルダおよび前記クランプの各々は、耐アルミニウム溶損性を有する金属製であるダイカストマシンの射出装置。
２． 前記スリーブの外面と、前記ホルダの前記収容部の内面との間には、前記スリーブと前記ホルダとの熱膨張係数の差に起因する変形を許容するクリアランスが設定されている１．に記載のダイカストマシンの射出装置。
３． 前記ホルダは、
前記収容部と、
前記グースネックと嵌合する嵌合部と、
を有し、
前記嵌合部は、前記収容部の下端より下方に突出している１．または２．に記載のダイカストマシンの射出装置。
４． 前記ホルダの前記収容部と前記グースネックの内壁との間には溶湯が満たされる隙間が形成されている３．に記載のダイカストマシンの射出装置。
５． 前記耐アルミニウム溶損性を有する金属は、
ＳＫＤ６１を基材として当該基材にコバルトとタングステンを添加した母材金属と、
前記母材金属の表面に形成された酸化物層と、
からなり、
前記酸化物層の一部が前記母材金属の結晶粒界に繊毛状に伸長している１．〜４．の何れか一つに記載のダイカストマシンの射出装置。
以下、参考形態の例を付記する。
１． アルミニウム合金の溶湯内に浸漬され、溶湯を吸入および加圧して金型へと射出するダイカストマシンの射出装置であって、
プランジャを内周面でガイドするスリーブと、
前記スリーブを収容する収容部を有するホルダと、
前記ホルダが内壁の底部に嵌合されるグースネックと、
前記ホルダの上面より突出した前記スリーブの上面を下方に押圧することにより前記スリーブおよび前記ホルダを前記グースネックに固定するクランプと、
を備え、
前記スリーブはセラミックス製であり、
前記グースネック、前記ホルダおよび前記クランプの各々は、耐アルミニウム溶損性を有する金属製であるダイカストマシンの射出装置。
２． 前記スリーブの外面と、前記ホルダの前記収容部の内面との間には、前記スリーブと前記ホルダとの熱膨張係数の差に起因する変形を許容するクリアランスが設定されている１．に記載のダイカストマシンの射出装置。
３． 前記ホルダは、
前記収容部と、
前記グースネックと嵌合する嵌合部と、
を有し、
前記嵌合部は、前記収容部の下端より下方に突出している１．または２．に記載のダイカストマシンの射出装置。
４． 前記ホルダの前記収容部と前記グースネックの内壁との間には溶湯が満たされる隙間が形成されている３．に記載のダイカストマシンの射出装置。
５． 前記耐アルミニウム溶損性を有する金属は、
ＳＫＤ６１を基材として当該基材にコバルトとタングステンを添加した母材金属と、
前記母材金属の表面に形成された酸化物層と、
からなり、
前記酸化物層の一部が前記母材金属の結晶粒界に繊毛状に伸長している１．〜４．の何れか一つに記載のダイカストマシンの射出装置。
１ グースネック
２ 内壁
３ 底面
４ 保持部
４ａ 内周面
４ｂ 底面
５ 流入孔
６ 第１流出孔
７ 第２流出孔
８ ノズル装着口
９ フランジ部
１０ 切欠部
１１ スリーブ
１１ａ 内周面
１１ｂ 外周面
１２ 流入孔
１３ ホルダ
１４ 収容部
１４ａ 内周面
１４ｂ 外周面
１４ｃ 底面
１４ｄ 端面
１５ 流入孔
１６ 嵌合部
１６ａ 内周面
１６ｂ 外周面
１６ｃ 先端面
１７ クランプ
１７ａ 内周面
１７ｂ 外周面の上部
１７ｃ 外周面の下部
１７ｄ 先端面
１８ フランジ部
１００ 射出装置
Ｄ ダイカストマシン
Ｍ 溶湯
Ｐｌ プランジャ
Ｐｏ ポット
Ｓ 間隙
２ 内壁
３ 底面
４ 保持部
４ａ 内周面
４ｂ 底面
５ 流入孔
６ 第１流出孔
７ 第２流出孔
８ ノズル装着口
９ フランジ部
１０ 切欠部
１１ スリーブ
１１ａ 内周面
１１ｂ 外周面
１２ 流入孔
１３ ホルダ
１４ 収容部
１４ａ 内周面
１４ｂ 外周面
１４ｃ 底面
１４ｄ 端面
１５ 流入孔
１６ 嵌合部
１６ａ 内周面
１６ｂ 外周面
１６ｃ 先端面
１７ クランプ
１７ａ 内周面
１７ｂ 外周面の上部
１７ｃ 外周面の下部
１７ｄ 先端面
１８ フランジ部
１００ 射出装置
Ｄ ダイカストマシン
Ｍ 溶湯
Ｐｌ プランジャ
Ｐｏ ポット
Ｓ 間隙
Claims (6)
- アルミニウム合金の溶湯内に浸漬され、溶湯を吸入および加圧して金型へと射出するダイカストマシンの射出装置であって、
プランジャを内周面でガイドするスリーブと、
前記スリーブを収容する収容部を有するホルダと、
前記ホルダが内壁の底部に嵌合されるグースネックと、
前記ホルダの上面より突出した前記スリーブの上面を下方に押圧することにより前記スリーブおよび前記ホルダを前記グースネックに固定するクランプと、
を備え、
前記スリーブはセラミックス製であり、
前記グースネック、前記ホルダおよび前記クランプの各々は、耐アルミニウム溶損性を有する金属製であり、
前記スリーブの外面と、前記ホルダの前記収容部の内面との間には、クリアランスが設定されているダイカストマシンの射出装置。 - 前記クリアランスは、前記スリーブと前記ホルダとの熱膨張係数の差に起因する変形を許容する請求項１に記載のダイカストマシンの射出装置。
- 前記ホルダは、
前記収容部と、
前記グースネックと嵌合する嵌合部と、
を有し、
前記嵌合部は、前記収容部の下端より下方に突出している請求項１または２に記載のダイカストマシンの射出装置。 - 前記ホルダの前記収容部と前記グースネックの内壁との間には溶湯が満たされる隙間が形成されている請求項３に記載のダイカストマシンの射出装置。
- 前記耐アルミニウム溶損性を有する金属は、
ＳＫＤ６１を基材として当該基材にコバルトとタングステンを添加した母材金属と、
前記母材金属の表面に形成された酸化物層と、
からなり、
前記酸化物層の一部が前記母材金属の結晶粒界に繊毛状に伸長している請求項１〜４の何れか一項に記載のダイカストマシンの射出装置。 - アルミニウム合金の溶湯内に浸漬され、溶湯を吸入および加圧して金型へと射出するダイカストマシンの射出装置であって、
プランジャを内周面でガイドするスリーブと、
前記スリーブを収容する収容部を有するホルダと、
前記ホルダが内壁の底部に嵌合されるグースネックと、
前記ホルダの上面より突出した前記スリーブの上面を下方に押圧することにより前記スリーブおよび前記ホルダを前記グースネックに固定するクランプと、
を備え、
前記スリーブはセラミックス製であり、
前記グースネック、前記ホルダおよび前記クランプの各々は、耐アルミニウム溶損性を有する金属製であり、
前記ホルダは、
前記収容部と、
前記グースネックと嵌合する嵌合部と、
を有し、
前記嵌合部は、前記収容部の下端より下方に突出しており、
前記ホルダの前記収容部と前記グースネックの内壁との間には溶湯が満たされる隙間が形成されているダイカストマシンの射出装置。
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