JP6941729B2 - 鋳造装置、鋳物の製造方法およびシール構造 - Google Patents

Description

本発明は鋳造装置、鋳物の製造方法およびシール構造に関するものである。

金型のキャビティ減圧時に、チップとスリーブとの隙間から大気がリークして溶湯内へ吹き込むことが原因で生じる鋳巣や融合不良の発生を防ぐ技術として、非特許文献１には、チップと一体的にピストンを設け、射出時には、ピストンが一定位置に停止する技術が開示されている。これにより、射出時にチップとピストンとの間に減圧空間を形成し、チップとスリーブとの隙間からのリークを防止する。

発明協会公開技報公技番号２００６−５０４８２９号

特開２０１１−２０６８２７号公報

しかし、非特許文献１に開示される技術では、ピストンは、チップとピストンとの間に形成される減圧空間の真空度を確保するための気密性と、スリーブ内の滑り易さ（摺動性）と、が要求される。気密性および摺動性は一方を追求すると他方が犠牲になるトレードオフの関係にあり、両者は微妙なバランスの上に成り立っているので、両者のバランスの調整が難しく、さらに装置を稼働するとそのバランスが崩れて各特性が損なわれ易い。さらに、注湯時に溶湯が溜まるスリーブの底部と空間ができるスリーブの上部との温度差によって、スリーブの長手方向の両端が反り上がる熱変形が生じるので（特許文献１）、早期にリークが生じたりピストンの動きが悪くなったりして、安定に稼働できないという問題点がある。

本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、チップとスリーブとの隙間からのリークを抑制しつつ安定稼働できる鋳造装置、鋳物の製造方法、及びそれらに適したシール構造を提供することを目的としている。

この目的を達成するために本発明の鋳造装置は、減圧される金型のキャビティに連通し注湯口が形成されるスリーブと、スリーブに挿入されるチップと、チップに取り付けられるロッドと、ロッドを介してチップに力を加える射出装置と、ロッドが中央を摺動しスリーブとの間に隙間が形成される摺動部材と、摺動部材の外周に配置されたシール部材と、スリーブ内の空気を吸引する吸引装置と、を備え、注湯口よりもキャビティ側のスリーブの中間部にシール部材が位置しつつスリーブ内の摺動部材とチップとの間の空間の空気が吸引されると、シール部材は中間部に密着する第１状態となり、中間部にシール部材が位置しつつ空間の空気が吸引される前は、第１状態において中間部からシール部材が受ける力よりも弱い力を中間部からシール部材が受ける第２状態となり、第１状態においてキャビティ側へチップが前進する。

本発明の鋳物の製造方法は、金型のキャビティに連通するスリーブの注湯口からスリーブに溶湯を供給する注湯工程と、ロッドが取り付けられたチップ及びロッドが中央を摺動する摺動部材を、注湯口よりもキャビティ側の中間部に摺動部材が位置し、且つ、中間部よりもキャビティ側にチップが位置するまで前進させる前進工程と、前進工程により前進させた摺動部材のキャビティ側への前進を規制した状態で、スリーブ内の摺動部材とチップとの間の空間の空気を吸引し、摺動部材の外周に配置されたシール部材が中間部に密着する第１状態とする吸引工程と、キャビティ内を減圧し、且つ、第１状態のときに、ロッドを介してチップをキャビティ側へ前進させ、スリーブ内の溶湯をキャビティ内へ射出する射出工程と、を備え、前進工程では、第１状態において中間部からシール部材が受ける力よりも弱い力を中間部からシール部材が受ける第２状態となる。

本発明のシール構造は、鋳造装置に用いられるものであり、中心線に直交する断面が円形状の外周面をもつ第１部材と、中心線に直交する断面が円形状の内周面をもち、その内周面が第１部材の外周面と径方向に隙間をあけて配置される第２部材と、第１部材および第２部材の一方に配置されるシール部材と、を備える。隙間の空気が吸引されると、シール部材は第１部材および第２部材の他方に密着して隙間を塞ぐ第１状態となり、隙間の空気が吸引される前は、第１状態において第１部材および第２部材の他方からシール部材が受ける力よりも弱い力を第１部材および第２部材の他方からシール部材が受ける第２状態となる。第１部材および第２部材は第２状態のときに中心線の方向へ相対移動する。

請求項１記載の鋳造装置によれば、摺動部材とスリーブとの間に隙間が形成される。注湯口よりもキャビティ側のスリーブの中間部にシール部材が位置しつつスリーブ内の摺動部材とチップとの間の空間の空気が吸引されると、シール部材は中間部に密着する第１状態となる。一方、中間部にシール部材が位置しつつ空間の空気が吸引される前は気密性を要しないので、第１状態において中間部からシール部材が受ける力よりも弱い力を中間部からシール部材が受ける第２状態となる。これにより、摺動部材がスリーブ内を移動するときのシール部材の摩擦を抑制できるので、スリーブが長手方向に反る熱変形が生じても摺動部材はスリーブ内をスムーズに移動できる。その結果、中間部にシール部材を位置させ、第１状態においてキャビティ側へチップを前進させることができるので、チップとスリーブとの隙間からキャビティへの大気のリークを抑制しつつ安定稼働できる。

なお、第２状態においてシール部材が中間部に接触していないときは、シール部材が中間部から受ける力はゼロである。一方、第１状態において中間部からシール部材が受ける力はゼロより大きいので、シール部材が中間部から受ける力がゼロのときも第２状態に該当する。

請求項２記載の鋳造装置によれば、第２状態ではシール部材と中間部との間に隙間があるので、請求項１の効果に加え、シール部材の摩耗をさらに抑制できる。また、中間部からシール部材への熱伝導による影響をシール部材に与え難くできる。よって、シール部材の熱による劣化を抑制できる。

請求項３記載の鋳造装置によれば、シール部材は第１縁および第２縁を備える帯状の部材であり、第１縁側は摺動部材の全周に密着する。第２縁は第１縁よりも射出装置側に配置されると共に解放されているので、空間の空気が吸引されるとスリーブと摺動部材との隙間に気流が生じ、その気流にシール部材の第２縁側が吸引されてスリーブに密着する。よって、請求項１又は２の効果に加え、スリーブへのシール部材の密着の度合いを容易に変えられる。

請求項４記載の鋳造装置によれば、シール部材の端部は、周方向の端へ向かうにつれて厚さが次第に薄くなり、互いに突き合わされる。これにより、シール部材の第２縁側が吸引されてスリーブに密着したときに、端部の第２端側の間に隙間を生じ難くできる。その結果、請求項３の効果に加え、気密性を向上できる。

請求項５記載の鋳造装置によれば、摺動部材は、シール部材の第２縁の内側に凹部が形成され、第２状態において第２縁の少なくとも一部と凹部との間に隙間がある。よって、スリーブと摺動部材との隙間に生じた気流の一部が凹部に進入し、シール部材の第２縁側をスリーブ側に押し出す。その結果、請求項３又は４の効果に加え、シール部材の気密信頼性を向上できる。

請求項６記載の鋳造装置によれば、摺動部材はシール部材よりも射出装置側の外周に凸部を備え、凸部の外縁は、第１状態におけるシール部材の外縁よりも径方向の内側に位置する。凸部の外縁は、第２状態におけるシール部材の外縁よりも径方向の外側に位置するので、注湯時にスリーブの外で溶湯が凝固した金属片や鋳バリ等（以下「異物」と称す）を、摺動部材がスリーブを後退するとき等にシール部材へ到達し難くできる。よって、請求項１から５のいずれかの効果に加え、異物によるシール部材の損傷を抑制できる。

請求項７記載の鋳造装置によれば、注湯口へ空気を噴射する第１ブロー装置により、注湯口やその周辺に存在する異物を除去できる。その結果、摺動部材が注湯口を前進するとき等に、摺動部材とスリーブとの間に異物をかみ込み難くできる。よって、請求項１から６のいずれかの効果に加え、摺動部材とスリーブとの間に異物がかみ込むことによる動作不良の発生を抑制できる。

請求項８記載の鋳造装置によれば、注湯口に隣接するスリーブの射出装置側の後端部の内周面は、第１部が、スリーブの中心軸の方向に注湯口と重なり、第１部のスリーブの周方向に第２部が隣接し、第２部にチップの外周面が接する。第１部とスリーブの中心線との距離は、第２部と中心線との距離よりも長い。そのため、注湯口の中のチップの上に異物が残っても、第１ブロー装置が噴射する空気によって、第１部から異物を除去し易くできる。よって、請求項７の効果に加え、摺動部材とスリーブとの間に異物がかみ込むことによる動作不良の発生をさらに抑制できる。

請求項９記載の鋳造装置によれば、スリーブの射出装置側の端部に端部材が配置され、スリーブの中心線の方を向く端部材の内面は、注湯口を中心線に沿って射出装置側に延長した範囲の一部に第３部が重なり、第３部のスリーブの周方向に第４部が隣接する。第３部と中心線との距離は、第４部と中心線との距離よりも長い。そのため、第１ブロー装置が噴射する空気によって、第３部から異物を除去し易くできる。よって、請求項８の効果に加え、摺動部材とスリーブとの間に異物がかみ込むことによる動作不良の発生をさらに抑制できる。

請求項１０記載の鋳造装置によれば、第２ブロー装置は、スリーブの射出装置側の端部から突出した摺動部材に空気を噴射する。よって、請求項１から９のいずれかの効果に加え、摺動部材に付着した異物の除去や摺動部材の冷却ができる。

請求項１１記載の鋳造装置によれば、端部材には、第２ブロー装置から噴射された空気が通じる溝が形成されている。溝は少なくとも一部がスリーブの周方向に沿って延びているので、チップや摺動部材のうちスリーブの外にある部分に、周方向に広く空気を噴射できる。よって、請求項９の効果に加え、さらに異物の除去や摺動部材の冷却ができる。

請求項１２記載の鋳造装置によれば、吸引装置に接続された配管にエアフィルタが配置されている。よって、請求項１から１１のいずれかの効果に加え、吸引された空気に異物が混ざっていても、吸引装置に異物が到達しないようにできる。

請求項１３記載の鋳造装置によれば、摺動部材よりも射出装置側にストッパが配置され、ストッパと摺動部材とが連結部材に連結される。ストッパは、第１ストッパに接触して中間部よりもキャビティ側への摺動部材の前進を規制する。第１ストッパよりも射出装置側に第２ストッパが配置され、ストッパは、第２ストッパに接触して射出装置側への摺動部材の後退を規制する。これにより、摺動部材の前進・後退の位置を機械的に規制できる。摺動部材は、ロッドの外周面と摺動部材との摩擦によってロッドと共に移動し、チップは、注湯口よりも射出装置側へ後退するときに、第２ストッパにストッパが接触して停止した摺動部材とチップの摺動部材側の面との間に隙間がある位置で停止するので、請求項１から１２のいずれかの効果に加え、摺動部材とチップとの間に異物をかみ込み難くできる。

請求項１４記載の鋳造装置によれば、スリーブは注湯口よりもキャビティ側に吸引口が形成され、吸引口に吸引装置が接続される。中間部は注湯口と吸引口との間に位置するので、請求項１から１３のいずれかの効果に加え、空間の空気を吸引するための機構を簡素化できる。

請求項１５記載の鋳物の製造方法によれば、注湯工程において、金型のキャビティに連通するスリーブの注湯口からスリーブに溶湯が供給される。前進工程において、ロッドが取り付けられたチップ及びロッドが中央を摺動する摺動部材は、注湯口よりもキャビティ側に位置する中間部に摺動部材が位置し、且つ、吸引口よりもキャビティ側にチップが位置するまで前進する。吸引工程において、摺動部材のキャビティ側への前進が規制された状態で、スリーブ内の摺動部材とチップとの間の空間の空気が吸引され、摺動部材の外周に配置されたシール部材が中間部に密着する第１状態となる。よって、空間の圧力を低くできる。射出工程において、キャビティ内が減圧された状態で第１状態のときに、ロッドを介してチップがキャビティ側へ前進し、スリーブ内の溶湯がキャビティ内へ射出されるので、チップとスリーブとの隙間からキャビティへの大気のリークを抑制できる。

前進工程では、第１状態において中間部からシール部材が受ける力よりも弱い力を中間部からシール部材が受ける第２状態となるので、スリーブが長手方向に反る熱変形が生じても、摺動部材はスリーブ内をスムーズに移動できる。よって、安定稼働ができる。

請求項１６記載の鋳物の製造方法によれば、前進工程において、摺動部材が注湯口へ到達する前に、第１噴射工程では注湯口の内側へ空気が噴射されるので、注湯口やその周辺に存在する異物を除去できる。その結果、摺動部材が注湯口を前進するとき等に、摺動部材とスリーブとの間に異物をかみ込み難くできる。よって、請求項１５の効果に加え、摺動部材とスリーブとの間に異物がかみ込むことによる動作不良の発生を抑制できる。

請求項１７記載の鋳物の製造方法によれば、射出工程の後、後退工程によりチップ及び摺動部材が後退する。後退工程において第２噴射工程では、チップ及び摺動部材の少なくとも一方のスリーブの外の部分に空気が噴射されるので、請求項１５又は１６の効果に加え、異物の除去や摺動部材の冷却ができる。

請求項１８記載の鋳物の製造方法によれば、後退工程では第２状態となる。よって、請求項１５又は１６の効果に加え、スリーブが長手方向に反る熱変形が生じても、摺動部材を後退させることができる。

請求項１９記載のシール構造によれば、第１部材の外周面と第２部材の内周面との間に隙間が形成される。シール部材は第１部材および第２部材の一方に配置される。隙間の空気が吸引されると、シール部材は第１部材および第２部材の他方に密着する第１状態となり、隙間を塞ぐ。一方、隙間の空間の空気が吸引される前は、第１状態において第１部材および第２部材の他方からシール部材が受ける力よりも弱い力を第１部材および第２部材の他方からシール部材が受ける第２状態となる。第１部材および第２部材は第２状態のときに中心線の方向へ相対移動するので、第１状態における気密性を確保しつつ、第１部材および第２部材が相対移動するときのシール部材の摩擦を抑制できる。

なお、第２状態においてシール部材が第１部材および第２部材の他方に接触していないときは、シール部材が第１部材および第２部材の他方から受ける力はゼロである。一方、第１状態において第１部材および第２部材の他方からシール部材が受ける力はゼロより大きいので、シール部材が第１部材および第２部材の他方から受ける力がゼロのときも第２状態に該当する。

第１実施の形態における鋳造装置の断面図である。 （ａ）は図１のＩＩａ−ＩＩａ線における鋳造装置の断面図であり、（ｂ）は図１のＩＩｂ−ＩＩｂ線における鋳造装置の断面図である。 鋳造装置の斜視図である。 （ａ）は前進工程後の鋳造装置の断面図であり、（ｂ）は射出工程における鋳造装置の断面図である。 図４（ａ）のＶで示す部分を拡大した鋳造装置の断面図である。 シール部材の斜視図である。 （ａ）は摺動部材とチップとの間の空間の圧力およびキャビティの圧力の測定結果であり、（ｂ）はキャビティ及び空間の圧力差とキャビティ内へ引き込まれた溶湯の質量との相関図である。 第２実施の形態における鋳造装置の断面図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して説明する。まず図１を参照して第１実施の形態における鋳造装置１０について説明する。図１はスリーブ２０の中心線Ｏを含む鋳造装置１０の断面図である。鋳造装置１０は、金型１１に取り付けられたスリーブ２０（第２部材）、スリーブ２０に挿入されるチップ３０及び摺動部材５０（第１部材）を備えている。鋳造装置１０は、スリーブ２０内のチップ３０を前進させて金型１１に溶湯（アルミニウム合金等）を射出し鋳造する装置である。

金型１１は固定型１２と可動型１３とを備え、固定型１２及び可動型１３によって鋳物（ダイカスト製品）を成形するためのキャビティ１４が形成される。金型１１のキャビティ１４に連通する流路に止め弁１５が接続される。止め弁１５に第１配管１６が接続されている。第１配管１６は第１弁１７が配置され、キャビティ１４内を減圧するため、第１弁１７の下流に減圧タンク１８を介して真空ポンプ１９が接続されている。第１配管１６は、第１弁１７と減圧タンク１８との間にエアフィルタ３６が配置されている。

スリーブ２０（第２部材）は、固定型１２に先端が固定されキャビティ１４に連通する円筒状の部材であり、中心線Ｏに直交する断面が円形状の内周面をもつ。スリーブ２０は、スリーブ２０に溶湯が供給される注湯口２１が設けられている。チップ３０はスリーブ２０に挿入される円柱状の部材である。チップ３０は継手３０ａを介してロッド３１が同軸上に取り付けられている。ロッド３１はチップ３０に押側または引側の力を伝達する部材であり、油圧シリンダやアキュムレータ等を備える射出装置３２により操作される。継手３０ａを介してロッド３１の先端に取り付けられたチップ３０は、射出装置３２によりスリーブ２０内を中心線Ｏに沿って前進（キャビティ１４側へ移動）・後退（射出装置３２側へ移動）する。継手３０ａの直径は、チップ３０の直径よりも小さく、ロッド３１の直径よりも大きい。

スリーブ２０は、注湯口２１よりもキャビティ１４側の中間部２３に、注湯口２１と中心線Ｏの方向に間隔をあけて吸引口２２が形成されている。吸引口２２はスリーブ２０内の大気を吸引するための開口である。吸引口２２には、第２弁３４が配置された第２配管３３が接続されている。第２配管３３は、第２弁３４よりも下流で減圧タンク１８に接続する。

第２弁３４は三方弁であり、吸引口２２と減圧タンク１８との遮断、吸引口２２と減圧タンク１８との連通、吸引口２２と減圧タンク１８とを遮断し吸引口２２の大気開放のいずれかに切り換えられる。第２配管３３は、吸引口２２と第２弁３４との間にエアフィルタ３５が配置されている。第１弁１７及び第２弁３４の動作は制御装置８０（後述する）によって制御される。

図２（ａ）は図１のＩＩａ−ＩＩａ線における鋳造装置１０の断面図である。注湯口２１に隣接するスリーブ２０の射出装置３２側の後端部２４の内周面２５は、注湯口２１と中心線Ｏの方向に重なる第１部２６と、第１部２６のスリーブ２０の周方向の両側に隣接する第２部２７と、を備えている。第２部２７にはチップ３０の外周面が接触する。第１部２６と中心線Ｏとの距離は、第２部２７と中心線Ｏとの距離よりも長い。即ち、第１部２６は第２部２７に対して径方向に凹んでいる。従って、チップ３０が第２部２７に接触しているときに、第１部２６はチップ３０と離間する。

図２（ｂ）は図１のＩＩｂ−ＩＩｂ線における鋳造装置１０の断面図である。スリーブ２０の後端面２０ａには、端部材４０が配置されている。本実施形態では、端部材４０は円環状の内面４１を有している。端部材４０の内面４１は、注湯口２１と中心線Ｏの方向に一部が重なり注湯口２１よりも幅（周方向の長さ）が大きい第３部４２と、第３部４２の周方向の両側に隣接する第４部４３と、を備えている。第３部４２とスリーブ２０の中心線Ｏとの距離は、第４部４３と中心線Ｏとの距離よりも長い。即ち、第３部４２は第４部４３に対して径方向に凹んでいる。なお、端部材４０の外径は、スリーブ２０の外径と同一またはスリーブ２０の外径よりも小さい値に設定されている。ラドル（図示せず）等と端部材４０との干渉を防ぐためである。

端部材４０の第３部４２と中心軸Ｏとの距離は、スリーブ２０の第１部２６と中心軸Ｏとの距離よりも長い。即ち、中心軸Ｏ方向から見て、第３部４２は第１部２６に対して径方向に凹んでいる。端部材４０では、中心線Ｏを挟んで第３部４２の反対側に位置する第５部４４は、端部材４０の材料が径方向の全長に亘って取り除かれている。端部材４０は、周方向に延びる溝４５が形成されている。本実施形態では溝４５は第３部４２と第５部４４との間にそれぞれ形成され、端部材４０の後端面４０ａに開口している。溝４５は、端部材４０の外周面４０ｂに開口する穴４６に接続されている。溝４５は、端部材４０の内周面に開口しつつ周方向へ延びる溝４７に連なる。

図１に戻って説明する。端部材４０は、第１ストッパ４７が固定されている。第１ストッパ４７は、ロッド３１が中央を貫通しロッド３１が摺動する摺動部材５０の前進を規制するための部材である。第１ストッパ４７には、射出装置３２へ向けて直線状に延びる棒状のアーム４８が固定されている。アーム４８の後端には第２ストッパ４９が固定されている。第２ストッパ４９は摺動部材５０の後退を規制するための部材である。

摺動部材５０（第１部材）は、外周にシール部材６０が固定される円筒状の金属製の第１筒体５１と、第１筒体５１の内側に配置されると共にロッド３１が中央を摺動する金属製の第２筒体５２と、を備えている。ロッド３１と第２筒体５２との間は気密が確保されている。

第１筒体５１は、中心線Ｏに直交する断面が円形状の外周面をもつ。第１筒体５１の外径はスリーブ２０の内径よりも小さく、第１筒体５１に固定されたシール部材６０の外径もスリーブ２０の内径より小さい。従って、摺動部材５０がスリーブ２０内を移動するときの摺動部材５０及びシール部材６０とスリーブ２０との摩擦は無視できる。よって、摺動部材５０は、第２筒体５２とロッド３１との摩擦により、ロッド３１の前進・後退に伴いロッド３１と共に移動する。

摺動部材５０は、シール部材６０が固定される第１筒体５１に、ロッド３１と摩擦を生じる第２筒体５２が嵌め込まれているので、一方の部材が消耗したときに、その部材だけを交換して摺動部材５０を組み立てられる。よって、摺動部材５０のメンテナンス性を向上できる。さらに、スリーブ２０を内径の異なるものに交換するときに、摺動部材５０の全てを交換しなくても、第１筒体５１だけを交換して済むようにできる。

図３は鋳造装置１０の斜視図である。図３ではロッド３１の後端側の図示およびスリーブ２０の図示が省略されている。摺動部材５０は、ロッド３１に沿って延びる連結部材７４によってストッパ７０を固定している。連結部材７４は、第２筒体５２の後端面に設けられている。本実施形態では、ストッパ７０は、ロッド３１の外周に対向する第１面７１が凹状に形成され、第１面７１の反対側の第２面７２が凸状に形成された板状の部材である。第１面７１は、ロッド３１の外周の半分に面している。これにより、ロッド３１の全周をストッパが取り囲むものに比べて、ストッパ７０を交換し易くできる。

ストッパ７０には、厚さ方向に貫通する穴（図示せず）が形成されており、その穴をアーム４８が貫通する。ストッパ７０が第２ストッパ４９に当たると、摺動部材５０の後退が規制される。ストッパ７０が第１ストッパ４７に当たると、摺動部材５０の前進が規制される。

連結部材７４は、ロッド３１の周方向に互いに間隔をあけてロッド３１に沿って設けられる複数の棒状の第１部材７５を備えている。これにより、ロッド３１の全周を連結部材が取り囲むものに比べて、連結部材７４をロッド３１の周りに取り付けやすくできる。連結部材７４は、隣り合う第１部材７５同士を連結する板状の第２部材７６を備えている。第２部材７６によって、複数の第１部材７５を中心線Ｏの回りにねじれ難くできるので、連結部材７４の破損を防止できる。

図１に戻って説明する。鋳造装置１０は型締装置、押出装置（いずれも図示せず）、射出装置３２、第１ブロー装置８２及び第２ブロー装置８３（後述する）の動作を制御する制御装置８０を備えている。鋳造装置１０は、ストッパ７０の変位量（即ち摺動部材５０の変位量）を検出し、その検出結果を制御装置８０へ出力する変位センサ８１が配置されている。本実施形態では、変位センサ８１はストッパ７０へ照射したレーザ光の反射光を利用する非接触式のセンサであるが、これに限られるものではない。接触式の変位センサ８１を用いることは当然可能である。

第１ブロー装置８２は、注湯口２１へ空気を噴射する装置である。第１ブロー装置８２は、コンプレッサやエアタンク等のエア源８４に接続された第３配管８５と、第３配管８５の端部に接続されたノズル８７と、ノズル８７の上流の第３配管８５に配置された第３弁８６と、を備えている。第３弁８６は第３配管８５の開閉を行う。ノズル８７は、注湯口２１へ向けて射出装置３２側へ空気を噴射するように、スリーブ２０の中間部２３の外周に配置されている。

第２ブロー装置８３は、スリーブ２０の後端面２０ａから突出した摺動部材５０に空気を噴射する装置である。第２ブロー装置８３は、エア源８４に接続された第４配管８８と、第４配管８８に配置された第４弁８９と、を備えている。第４弁８９は第４配管８８の開閉を行う。本実施形態では、第４配管８８は端部材４０に形成された穴４６（図２（ｂ）参照）に接続されており、端部材４０の後端面４０ａに開口する溝４５から空気が噴射する。制御装置８０は第３弁８６や第４弁８９の動作を制御する。

図１及び図４（ａ）から図５を参照して鋳物を製造するときの鋳造装置１０の動作、並びに、摺動部材５０及びシール部材６０の構造について説明する。鋳物（ダイカスト製品）は、鋳造装置１０により、型締め、射出、製品押出を経て製造される。射出は順に、注湯工程、前進工程、吸引工程、射出工程および後退工程がある。図４（ａ）は前進工程後の鋳造装置１０の断面図であり、図４（ｂ）は射出工程における鋳造装置１０の断面図である。

図１に示すように注湯工程では、チップ３０はスリーブ２０の後端部２４の内側に位置し、注湯口２１を開放する。摺動部材５０はスリーブ２０の外に現れている。第１弁１７、第２弁３４、第３弁８６及び第４弁８９は閉じている。この状態で注湯口２１からスリーブ２０に溶湯が供給される。

前進工程では、射出装置３２によりロッド３１が押し出されてチップ３０が前進する。ロッド３１と摺動部材５０との摩擦によって、チップ３０と一緒に摺動部材５０も前進する。前進したチップ３０が注湯口２１の内側に来てチップ３０の先端が注湯口２１を超えてチップ３０が注湯口２１を塞いだときに、第３弁８６を開いてノズル８７（第１ブロー装置８２）から注湯口２１へ空気を噴射する（第１噴射工程）。

第１噴射工程により、溶湯が凝固した金属片（例えばラドルからチップ３０の上に垂れた溶湯が凝固したもの）等の異物を吹き飛ばすことができる。その結果、チップ３０に続いてスリーブ２０に進入する摺動部材５０とスリーブ２０との間に異物をかみ込み難くできる。注湯口２１に繋がる第１部２６が、スリーブ２０の後端部２４の内周面２５に形成されているので、第１部２６により、ノズル８７から注湯口２１へ噴射された空気による異物の除去効果を向上できる。

また、注湯口２１よりも幅（周方向の長さ）の大きい第３部４２が端部材４０の内面４１に形成されており、第１部２６に繋がる第３部４２の幅は第１部２６の幅より大きいので、ノズル８７から噴射された空気により第１部２６を通過した異物を、端部材４０に遮られることなく吹き飛ばして除去できる。また、第３部４２と中心軸Ｏとの距離は、第１部２６と中心軸Ｏとの距離よりも長いので、第１部２６を通過した異物を第３部４２から除去し易くできる。なお、第３部４２と中心軸Ｏとの距離は、第１部２６と中心軸Ｏとの距離と同一であっても構わない。この場合も、第１部２６を通過した異物の移動を第３部４２が妨げ難くできるからである。

図４（ａ）に示すように、摺動部材５０と一緒に前進するストッパ７０が第１ストッパ４７に当たると、摺動部材５０は前進を停止する。摺動部材５０が前進を停止する位置は、チップ３０が吸引口２２を超えて前進し、摺動部材５０に固定されたシール部材６０が中間部２３の内側に来たときである。摺動部材５０が前進を停止する位置は、連結部材７４によって連結されるストッパ７０と摺動部材５０との距離によって機械的に調整される。

摺動部材５０が前進を停止すると、制御装置８０は第２弁３４を開く。減圧タンク１８と吸引口２２とが連通するので、吸引口２２からスリーブ２０内の大気が吸引される。第２弁３４が配置された第２配管３３にエアフィルタ３５が配置されているので、吸引口２２から吸引された空気に異物が混ざっていても、第２弁３４や減圧タンク１８に異物が到達しないようにできる。

図５は図４（ａ）のＶで示す部分を拡大した鋳造装置１０の断面図である。摺動部材５０は、外周面にシール部材６０が固定される円筒部５３と、円筒部５３の先端側（図５左側）から径方向の外側へ向けて鍔状に張り出す鍔部５４と、円筒部５３の後端側（図５右側）から径方向の内側へ向けて凹む凹部５５と、凹部５５の後端側から径方向の外側へ向けて突出する凸部５８と、を備えている。

凹部５５は、中心線Ｏに沿って外径が同一の円筒面５６と、後端側へ向かうにつれて拡径する円錐面５７と、を備えている。凸部５８は、摺動部材５０の全周に亘って設けられている。凸部５８の直径はスリーブ２０の内径よりも小さいので、凸部５８の外縁５８ａ（外周面）と中間部２３との間に隙間５９ができる。なお、鍔部５４の直径もスリーブ２０の内径より小さいので、鍔部５４とスリーブ２０との間にも隙間ができる。

シール部材６０は、第１縁６１と第２縁６２とを備える帯状の弾性を有する部材である。本実施形態ではシール部材６０はフッ素ゴム等のゴム製である。シール部材６０は、円筒部５３と鍔部５４との隅に第１縁６１を突き当て、シール部材６０の帯の両端を突き合わせて円筒部５３の全周に巻かれる。シール部材６０は、金属製のバンド６３によって円筒部５３に第１縁６１側が締め付けられることにより、第１縁６１側が円筒部５３の全周に亘って密着し、第２縁６２は開放される。シール部材６０は、第２縁６２の少なくとも一部と凹部５５（円筒面５６及び円錐面５７）との間に隙間がある状態で、円筒部５３に取り付けられる。本実施形態では、シール部材６０の第２縁６２は、円筒面５６と円錐面５７との境界よりも後端側（図５右側）に位置する。

図６はシール部材６０の模式的な斜視図である。図６では摺動部材５０の外周に巻かれたシール部材６０が図示されている。図６では、シール部材６０の内周面６０ｂに密着する摺動部材５０（第１筒体５１）、及び、シール部材６０の外周面６０ａに密着するバンド６３（いずれも図５参照）の図示は省略されている。本実施形態では、シール部材６０は第１シール６４及び第２シール６５の２部材からなり、第１シール６４及び第２シール６５の周方向の端部６６が、互いに突き合わされている。

第１シール６４及び第２シール６５の端部６６（切り口の部分）は、周方向の端へ向かうにつれて厚さが次第に薄くなっている。そのため、端部６６が互いに突き合わされた部分は、第１シール６４及び第２シール６５の２部材が、第１縁６１から第２縁６２まで、周方向に延びる所定の範囲で重なっている。

図５に戻って説明する。凸部５８の外縁５８ａは、スリーブ２０内の大気が吸引されていないとき（後述する第２状態）のシール部材６０の第２縁６２の外縁よりも径方向の外側に位置する。凸部５８の外縁５８ａと中間部２３（スリーブ２０）との間に隙間５９があるので、摺動部材５０及びシール部材６０はスリーブ２０に擦れずにスリーブ２０内を前進できる。

これにより、摺動部材５０を滑らかに前進させることができ、スリーブ２０による摺動部材５０及びシール部材６０の摩耗を防止できる。また、スリーブ２０が長手方向に反る熱変形が生じても、特別な駆動装置を追加することなく、摺動部材５０を安定して前進させることができる。さらに、スリーブ２０の内面に異物が付着していても、シール部材６０がスリーブ２０から離れているので、異物にシール部材６０が干渉し難くでき、シール部材６０を破損させ難くできる。

なお、変位センサ８１によって摺動部材５０の変位（前進）の異常が検出されると、制御装置８０は、警報を発すると共に射出装置３２を停止させる。これにより、異常や破損が進行する前の初期段階で異常に対応できる。その結果、原因の調査や復旧作業に要する時間を短縮できる。

吸引工程では、チップ３０が吸引口２２よりもキャビティ１４側に位置し、且つ、摺動部材５０が中間部２３に位置しているので、中間部２３と摺動部材５０及びシール部材６０との隙間５９の第２縁６２側から第１縁６１を経て吸引口２２へ大気が流れ込む。その気流により隙間５９の圧力が低下し、シール部材６０の第２縁６２側が吸引され、第２縁６２が中間部２３に密着する（図５の二点鎖線で示すシール部材６０）。チップ３０と摺動部材５０との間の空間５９ａとシール部材６０よりも射出装置３２側の隙間５９との圧力差によって、シール部材６０は中間部２３に押し付けられる。シール部材６０は、その反力として中間部２３から力を受ける第１状態となる。

また、摺動部材５０はシール部材６０の内側に凹部５５が設けられているので、隙間５９から吸引口２２へ流れる大気の一部が凹部５５へ進入して、シール部材６０の第２縁６２側を径方向の内側から外側へ押す。これにより、シール部材６０の第２縁６２をさらに中間部２３に密着させ易くできる。さらに、凹部５５は後端側（図５右側）に円錐面５７が形成されているので、大気の一部を凹部５５へ進入させ易くできる。その結果、シール部材６０の第２縁６２をますます中間部２３に密着させ易くできる。これにより、シール部材６０による気密信頼性を向上できる。

シール部材６０は端部６６（切り口の部分）が、周方向の端へ向かうにつれて厚さが次第に薄くなり、互いに突き合わされているので、シール部材６０の第２縁６２側が吸引されてスリーブ２０に密着したときに、端部６６の第２縁６２側の間に隙間を生じ難くできる。よって、気密性を向上できる。

シール部材６０が中間部２３に密着する第１状態では、チップ３０とシール部材６０とによって囲まれた空間５９ａの圧力が、減圧タンク１８（図１参照）の圧力付近まで低下する。次いで、第１弁１７を開いてキャビティ１４を減圧する。これによりキャビティ１４の圧力が、減圧タンク１８の圧力付近まで低下する。第１配管１６にエアフィルタ３６が配置されているので、第１配管１６を流れる空気に異物が混ざっていても、減圧タンク１８に異物が到達しないようにできる。

図４（ｂ）に示すように、射出工程では、キャビティ１４が減圧された状態で射出装置３２によりチップ３０を速度Ｖ１で前進させ、溶湯をキャビティ１４へ射出する（第１工程）。溶湯を射出するときのキャビティ１４の真空度とチップ３０と摺動部材５０との間の空間５９ａの真空度とが同程度なので、チップ３０とスリーブ２０との間からキャビティ１４への大気のリークを抑制できる。これにより、溶湯内へ空気が吹き込まれることによる鋳巣の発生を抑制できる。

また、チップ３０と摺動部材５０との間の空間５９ａが減圧されるので、溶湯中へ引き込まれる空気が減り、その空気で押し出され難くなるので、チップ３０で溶湯をキャビティ１４へ押し出すよりも先に溶湯をキャビティ１４へ引き込み難くできる。これにより、先にキャビティ１４に引き込まれた溶湯とチップ３０で押し込まれた溶湯との融合不良の発生や鋳巣の発生を抑制できる。なお、スリーブ２０内の空間５９ａやキャビティ１４を減圧する順序は必ずしもこれに限られるものではない。順序を入れ替え、キャビティ１４を減圧した後に空間５９ａを減圧することは当然可能である。

次に、射出装置３２によりチップ３０を速度Ｖ２（Ｖ２＞Ｖ１）でさらに前進させ、溶湯をキャビティ１４へ射出する（第２工程）。第２工程においてキャビティ１４に加えられる圧力は第１工程における空間５９ａの圧力（約０．１ＭＰａ）よりも非常に大きく、さらに第２工程の時間は第１工程の時間に比べて非常に短い。

図７を参照して、鋳造装置１０の圧力やキャビティ１４へ引き込まれた溶湯の質量を測定した結果について説明する。図７（ａ）は鋳造装置１０の空間５９ａの圧力およびキャビティ１４の圧力の測定結果であり、図７（ｂ）はキャビティ１４及び空間５９ａの圧力差とキャビティ１４内へ引き込まれた溶湯の質量との相関図である。

図７（ａ）において、第１縦軸はキャビティ１４及び空間５９ａの圧力であり、第２縦軸はスリーブ２０内の溶湯の充填率であり、横軸は工程である。横軸の点Ａは注湯口２１からスリーブ２０への注湯時、点Ｂはキャビティ１４の減圧開始時、点Ｃは空間５９ａの吸引開始時、点Ｄは第１工程の終了時（充填率９８％の時）を示す。点Ｄから第２工程が始まる。鋳造装置１０は、点Ｄにおいて、空間５９ａとキャビティ１４との圧力差はほぼゼロ（１ｋＰａ程度）であることが確認された。

図７（ｂ）に示す相関図は、試験的に第１工程の終了時（図７（ａ）の点Ｄ）に射出を止め、その時にキャビティ１４へ引き込まれた溶湯の質量を測定した結果から求めたものである。図７（ｂ）において、横軸は第１工程の終了時（図７（ａ）の点Ｄ）における空間５９ａとキャビティ１４との圧力差である。縦軸は、スリーブ２０からキャビティ１４へ引き込まれた溶湯の質量である。

図７（ｂ）に示すように鋳造装置１０では、空間５９ａとキャビティ１４との圧力差とキャビティ１４へ引き込まれた溶湯の質量との間に、高い正の相関が認められた。鋳造装置１０は、第１工程終了時の空間５９ａとキャビティ１４との圧力差をほぼゼロにできるので（図７（ａ）参照）、キャビティ１４へ引き込まれる溶湯を極めて少なくできることが確認された。よって、鋳造装置１０は、キャビティ１４に引き込まれた溶湯とチップ３０で押し込まれた溶湯との融合不良や鋳巣の発生が少ない鋳物を製造できる。

図７（ｂ）に示す比較例は、摺動部材５０を省略する代わりに、スリーブ内を摺動するリングが外周に配置されたチップがロッドに取り付けられた鋳造装置の結果である。比較例では、充填率９８％の時の、チップに配置されたリングよりも射出装置側のスリーブ内の空間とキャビティとの圧力差と、キャビティへ引き込まれた溶湯の質量と、を測定した。比較例における鋳造装置は、充填率９８％の時の圧力差が鋳造装置１０に比べて大きく、キャビティへ引き込まれた溶湯の質量が大きいことがわかった。鋳造装置１０は、比較例における鋳造装置に比べ、空間５９ａとキャビティ１４との圧力差を小さくできるので、高品質の鋳物の製造に適している。

図１に戻って説明する。溶湯を射出した後、第２弁３４を操作して、吸引口２２と減圧タンク１８とを遮断し吸引口２２を大気開放する。これにより、チップ３０と摺動部材５０との間の空間５９ａ（図５参照）が大気圧に戻る。シール部材６０よりも前方の空間５９ａの圧力とシール部材６０よりも後方の空間の圧力とが同じになるので、シール部材６０を中間部２３に押し付ける力が無くなり、シール部材６０は自身の弾性力によって、第２縁６２が中間部２３から離れた第２状態（図５の実線で示すシール部材６０）に復元する。

その結果、キュアリングの間、シール部材６０が中間部２３に接触しないようにできる。この間はスリーブ２０からシール部材６０へ熱伝達や熱放射は生じるが、スリーブ２０からシール部材６０へ熱伝導は生じないようにできる。製品を鋳造する全ての時間においてシール部材６０がスリーブ２０に接触する場合に比べて、スリーブ２０からシール部材６０へ熱伝導が生じる時間を短くできるので、熱によるシール部材６０の劣化を抑制できる。

なお、射出工程の第１工程の後、第２工程の前に、第２弁３４を操作して吸引口２２を大気開放することは可能である。チップ３０の速度Ｖ２等の条件次第で、空間５９ａが減圧されていなくてもチップ３０とスリーブ２０との間のリークを生じないようにできるからである。

キャビティ１４内の溶湯が凝固した後、金型１１を開いて押出装置（図示せず）により製品（鋳物）が取り出される。次の成型に備えて、射出装置３２によりロッド３１が引き戻され、チップ３０は後退する（後退工程）。摺動部材５０の直径および第２状態におけるシール部材６０の直径はスリーブ２０の直径よりも小さいので、シール部材６０や摺動部材５０とスリーブ２０との摩擦は無視できる。よって、後退工程において、摺動部材５０は摩擦によりロッド３１に固定された状態で、ロッド３１の引き戻しに伴い、チップ３０と間隔をあけたまま後退する。

なお、注湯口２１の付近に異物（金属片など）が残留している場合があるが、シール部材６０よりも後端側（図５右側）に凸部５８が配置されているので、凸部５８はシール部材６０よりも先に注湯口２１に到達する。凸部５８の外縁５８ａは、第２状態におけるシール部材６０の外縁よりも径方向の外側に位置するので、注湯口２１の付近に残留した異物をかき出してシール部材６０に異物をかみ込み難くできる。よって、シール部材６０の破損を抑制できる。スリーブ２０の中から凸部５８（摺動部材５０）がかき出した異物は、端部材４０の第５部４４からスリーブ２０の外に排出される。なお、摺動部材５０が後退を開始するときに、ノズル８７から空気を噴射して、摺動部材５０が通過する前に、注湯口２１の付近に残留した異物をスリーブ２０の外に排出するのが好ましい。

鋳造装置１０は、摺動部材５０がスリーブ２０の外に退出し始める少し前から、第４弁８９（第２ブロー装置８３）を開いて摺動部材５０に空気を噴射する（第２噴射工程）。第２噴射工程により、摺動部材５０やシール部材６０に付着した異物を除去できる。これにより、次の成型のときに摺動部材５０やシール部材６０に付着した異物がスリーブ２０に持ち込まれないようにできるので、摺動部材５０やシール部材６０とスリーブ２０との間の異物のかみ込みを抑制できる。

また、第２噴射工程によってシール部材６０が空冷されるので、シール部材６０の熱による劣化を抑制できる。空気は第４配管８８から端部材４０の溝４５，４７へと流れ、溝４５，４７は周方向に延びているので、摺動部材５０やシール部材６０の周方向に広く空気を噴射できる。よって、さらなる摺動部材５０やシール部材６０の異物の除去やシール部材６０の冷却ができる。

ストッパ７０の後退が第２ストッパ４９に規制されると、摺動部材５０の後退は停止する。摺動部材５０の後退が停止してもロッド３１は継続して引き戻されるので、チップ３０は、注湯口２１の後方に位置するまで後退を続ける。後退して停止したチップ３０（継手３０ａ）の摺動部材５０側の面と摺動部材５０との間には隙間がある。これにより、摺動部材５０と継手３０ａとの間に異物をかみ込み難くできる。摺動部材５０と継手３０ａとの間に異物がかみ込まれると、摺動部材５０や継手３０ａに異物が食い込み、次の成型のときにスリーブ２０内に異物が持ち込まれてしまうので、それを防ぐためである。さらに、摺動部材５０と継手３０ａとの間に異物がかみ込まれると、異物の大きさにもよるが、異物を介してチップ３０（継手３０ａ）が摺動部材５０を後退させ、連結部材７４を介して第２ストッパ４９にストッパ７０を押し付け、ストッパ７０や第２ストッパ４９等が破損するおそれがあるので、それを防ぐためである。

次に図８を参照して第２実施の形態について説明する。第１実施形態では、スリーブ２０に吸引口２２が形成される場合について説明した。これに対し第２実施形態では、摺動部材５０に吸引口９１が形成される場合について説明する。なお、第１実施形態で説明した部分と同一の部分については、同一の符号を付して以下の説明を省略する。図８は第２実施の形態における鋳造装置９０の断面図である。

鋳造装置９０は、摺動部材５０を軸方向に貫通する吸引口９１が摺動部材５０に形成されている。吸引口９１はスリーブ２０内の大気を吸引するための開口である。吸引口９１には、第２弁３４及びエアフィルタ３５が配置された第２配管９２が接続されている。第２配管９２は、第２弁３４よりも下流で減圧タンク１８に接続する。第２配管９２は、少なくとも一部がフレキシブルチューブで形成されているので、摺動部材５０の移動を妨げない。第２実施形態における鋳造装置９０によれば、第１実施形態における鋳造装置１０と同様の作用効果を実現できる。

さらに、第１ストッパ４７には、射出装置３２へ向けてストッパ７０よりも長く直線状に延びるアーム９３が固定されている。アーム９３の後端に固定された第２ストッパ４９とストッパ７０との間に、ばね９４が配置されている。本実施形態では、ばね９４は金属製の圧縮ばねである。ストッパ７０と第２ストッパ４９とを遠ざけようとするばね９４の弾性力は、ロッド３１と摺動部材５０との摩擦力よりも大きく、射出装置３２がロッド３１を介してチップ３０を後退させる力よりも小さい。

これにより後退工程において、ロッド３１と摺動部材５０との摩擦力によってストッパ７０が後退すると、ばね９４の弾性力はロッド３１と摺動部材５０との摩擦力よりも大きいので、ばね９４は第２ストッパ４９と共にストッパ７０の後退を規制する。よって、摺動部材５０の後退は停止する。

ロッド３１と摺動部材５０との摩擦力は射出装置３２がロッド３１を介してチップ３０を後退させる力よりも小さいので、摺動部材５０の後退が停止してもロッド３１は継続して引き戻される。摺動部材５０と継手３０ａとの間に大きな異物がかみ込まれて、異物を介してチップ３０（継手３０ａ）が摺動部材５０を後退させても、ばね９４が変形して、連結部材７４を介して第２ストッパ４９にストッパ７０が押し付けられるのを防止できる。よって、ストッパ７０や第２ストッパ４９等の破損を防止できる。

以上、実施の形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。

実施形態では、摺動部材５０が第１筒体５１に第２筒体５２が嵌め込まれる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１筒体５１及び第２筒体５２の複数の部材に分けないで、摺動部材５０を形成することは当然可能である。

実施形態では、摺動部材５０（第２筒体５２）の内周面の全体がロッド３１に接触して摺動部材５０とロッド３１との摩擦が生じ、摺動部材５０とロッド３１との気密が確保される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、摺動部材５０とロッド３１との間にＯリング等のパッキンを介在させて気密性を確保すると共に、ばねの先端にボールが取り付けられたチェックボールを摺動部材５０とロッド３１との間に配置し、ボールの係合によって摺動部材５０とロッド３１とを連結することは当然可能である。チェックボールはロッド３１の前進によって摺動部材５０との係合が解除され、ロッド３１の後退によって摺動部材５０と係合する。

実施形態では、キャビティ１４を減圧する減圧タンク１８を、スリーブ２０の吸引口２２から大気を吸引する吸引装置として用いる場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。スリーブ２０の吸引口２２から大気を吸引する吸引装置（真空ポンプや減圧タンク等）を、減圧タンク１８とは別に設けることは当然可能である。

実施形態では、減圧タンク等の吸引装置をスリーブ２０の外に設ける場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、吸引口２２を省略したスリーブ２０の注湯口２１よりもキャビティ１４側に進入した摺動部材５０に対してチップ３０をさらに前進させると、摺動部材５０とチップ３０との間の空間５９ａが減圧され、その空間５９ａにスリーブ２０と摺動部材５０との隙間５９から大気が流れ込む。その気流により隙間５９の圧力を低下させ、シール部材６０の第２縁６２側を吸引し、第２縁６２を中間部２３に密着させることができる。この場合は、チップ３０が吸引装置を兼ねるので、減圧タンク等の吸引装置をスリーブ２０の外に設けなくても良い。

実施形態では、第２ブロー装置８３の第４配管８８が端部材４０の溝４５に接続される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第１ブロー装置８２と同様にノズルを設け、スリーブ２０から退出した摺動部材５０に噴射した空気が当たるような位置に、そのノズルを配置することは当然可能である。ノズルは、第１ストッパ４７に取り付けたり、別途配置したブラケットに取り付けたりできる。

実施形態では、第１ブロー装置８２のノズル８７が中間部２３の外周に配置される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、注湯口２１へ向けて射出装置３２側へ空気を噴射するノズル８７をスリーブ２０の後端部２４の外周に配置することは当然可能である。また、別途ブラケットを配置し、そのブラケットにノズル８７を取り付けることは当然可能である。

実施形態では、ゴム製の帯状のシール部材６０を摺動部材５０に配置する場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。吸引口２２から大気を吸引することにより中間部２３にシール部材が密着する第１状態と、第１状態において中間部２３からシール部材が受ける力よりも弱い力を中間部２３からシール部材が受ける第２状態と、を切り換えることができれば、種々のシール部材を適宜採用できる。このような条件を満たすならば、例えばリップパッキンをシール部材に用いたり、熱可塑性エラストマ等の他の材質を採用したりすることは当然可能である。

実施形態では、シール部材６０が第１シール６４及び第２シール６５の２部材に分割された場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。シール部材６０を分割する数は、シール部材６０の厚さ、摺動部材５０とスリーブ２０との隙間の大きさ等により適宜設定される。例えば、摺動部材５０とスリーブ２０との隙間が小さい場合には、互いに突き合わされる端部６６の周方向の長さはそれほど必要ないので、シール部材６０を分割しなくても良い。その場合、シール部材６０の切り口の部分（端部６６）は、周方向の両方の端へ向かうにつれてシール部材６０の厚さを次第に薄くし、両方の端部６６同士を突き合わせてシール部材６０を摺動部材５０に巻き付ける。

実施形態では、中間部２３にシール部材が密着する第１状態において中間部２３からシール部材が受ける力よりも弱い力を中間部２３からシール部材が受ける第２状態として、シール部材６０が中間部２３から離れている場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。第２状態においてシール部材が中間部２３に接触していても、吸引口２２から大気を吸引することにより中間部２３にシール部材が密着する第１状態になったときに、第２状態において中間部２３からシール部材が受ける力よりも強い力を中間部２３からシール部材が受けるならば、射出時の第１状態において気密性を確保しつつ、移動時の第２状態においてシール部材の摩耗を抑制できるからである。

実施形態では、複数の棒状の第１部材７５によって連結部材７４が形成される場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。筒状の部材や板状の部材を用いて連結部材を形成することは当然可能である。

実施形態では、横型締横射出コールドチャンバーダイカストマシンを例示して、それに適用されるシール構造を説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。横型締縦射出ダイカストマシン、縦型締縦射出ダイカストマシン、ホットチャンバーダイカストマシン等の他の鋳造装置にシール構造を適用することは当然可能である。

実施形態では、摺動部材５０を第１部材、スリーブ２０を第２部材とするシール構造について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。断面が円形状の外周面をもつ部材、断面が円形状の内周面をもつ部材をそれぞれ第１部材、第２部材とすることは当然可能である。

実施形態では、摺動部材５０（第１部材）の外周面に配置されたシール部材６０がスリーブ２０（第２部材）の内周面に密着して隙間を塞ぐシール構造について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、第２部材の内周面や端面に帯状のシール部材を配置し、第１部材と第２部材との隙間の空気を吸引して、そのシール部材を第１部材の端面に密着させて隙間を塞ぐシール構造とすることは当然可能である。同様に、第１部材の外周面や端面に帯状のシール部材を配置し、第１部材と第２部材との隙間の空気を吸引して、そのシール部材を第２部材の端面に密着させて隙間を塞ぐシール構造とすることは当然可能である。

第２実施形態では、ストッパ７０と第２ストッパ４９とを遠ざけようとするばね９４が金属製の圧縮ばね（コイルばね）の場合について説明したが、必ずしもこれに限られるものではない。コイルばね以外の圧縮ばねを用いたり、ばね９４を配置する位置を変えて引張ばねを用いたりすることは当然可能である。また、金属製のばねに代えて、空気ばねやゴム弾性体、合成樹脂製のばねを用いることは当然可能である。

なお、各実施形態は、それぞれ、他の実施形態が有する構成の一部または複数部分を、その実施形態に追加し或いはその実施形態の構成の一部または複数部分と交換等することにより、その実施形態を変形して構成するようにしても良い。例えば、第１実施形態で説明したアーム４８及び第２ストッパ４９の部分を、第２実施形態で説明したアーム９３、ばね９４及び第２ストッパ４９に交換することは当然可能である。

１０，９０ 鋳造装置
１１ 金型
１４ キャビティ
１８ 減圧タンク（吸引装置の一部）
２０ スリーブ（第２部材）
２１ 注湯口
２２ 吸引口
２３ 中間部
２４ 後端部
２５ 内周面
２６ 第１部
２７ 第２部
３０ チップ
３１ ロッド
３２ 射出装置
３３，９２ 第２配管（配管）
３５ エアフィルタ
４０ 端部材
４１ 内面
４２ 第３部
４３ 第４部
４５ 溝
４７ 第１ストッパ
４９ 第２ストッパ
５０ 摺動部材（第１部材）
５５ 凹部
５８ 凸部
５８ａ 外縁
５９ 隙間
５９ａ 空間
６０ シール部材
６１ 第１縁
６２ 第２縁
６６ 端部
７０ ストッパ
７４ 連結部材
８２ 第１ブロー装置
８３ 第２ブロー装置
Ｏ 中心線

Claims (19)

1. 減圧される金型のキャビティに連通し注湯口が形成されるスリーブと、
   前記スリーブに挿入されるチップと、
   前記チップに取り付けられるロッドと、
   前記ロッドを介して前記チップに力を加える射出装置と、
   前記ロッドが中央を摺動し前記スリーブとの間に隙間が形成される摺動部材と、
   前記摺動部材の外周に配置されたシール部材と、
   前記スリーブ内の空気を吸引する吸引装置と、を備え、
   前記注湯口よりもキャビティ側の前記スリーブの中間部に前記シール部材が位置しつつ前記スリーブ内の前記摺動部材と前記チップとの間の空間の空気が吸引されると、前記シール部材は前記中間部に密着する第１状態となり、
   前記中間部に前記シール部材が位置しつつ前記空間の空気が吸引される前は、前記第１状態において前記中間部から前記シール部材が受ける力よりも弱い力を前記中間部から前記シール部材が受ける第２状態となり、
   前記第１状態において前記キャビティ側へ前記チップが前進する鋳造装置。
2. 前記第２状態では、前記シール部材と前記中間部との間に隙間がある請求項１記載の鋳造装置。
3. 前記シール部材は、第１縁および第２縁を備える帯状の部材であり、
   前記第１縁側は前記摺動部材の全周に密着し、
   前記第２縁は、前記第１縁よりも前記射出装置側に配置されると共に解放されている請求項１又は２に記載の鋳造装置。
4. 前記シール部材の端部は、周方向の端へ向かうにつれて厚さが次第に薄くなり、前記端部が互いに突き合わされる請求項３記載の鋳造装置。
5. 前記摺動部材は、前記シール部材の前記第２縁の内側に凹部が形成され、
   前記第２状態において前記第２縁の少なくとも一部と前記凹部との間に隙間がある請求項３又は４に記載の鋳造装置。
6. 前記摺動部材は、前記シール部材よりも前記射出装置側の前記外周に凸部を備え、
   前記凸部の外縁は、前記第１状態における前記シール部材の外縁よりも径方向の内側に位置し、前記第２状態における前記シール部材の外縁よりも径方向の外側に位置する請求項１から５のいずれかに記載の鋳造装置。
7. 前記注湯口へ空気を噴射する第１ブロー装置を備える請求項１から６のいずれかに記載の鋳造装置。
8. 前記注湯口に隣接する前記スリーブの前記射出装置側の後端部の内周面は、前記注湯口と前記スリーブの中心軸の方向に重なる第１部と、前記第１部の前記スリーブの周方向に隣接し前記チップの外周面が接する第２部と、を備え、
   前記第１部と前記スリーブの中心線との距離は、前記第２部と前記中心線との距離よりも長い請求項７記載の鋳造装置。
9. 前記スリーブの前記射出装置側の端部に配置される端部材を備え、
   前記スリーブの中心線の方を向く前記端部材の内面は、前記注湯口を前記中心線に沿って前記射出装置側に延長した範囲に一部が重なる第３部と、前記第３部の前記スリーブの周方向に隣接する第４部と、を備え、
   前記第３部と前記中心線との距離は、前記第４部と前記中心線との距離よりも長い請求項８記載の鋳造装置。
10. 前記スリーブの前記射出装置側の端部から突出した前記摺動部材に空気を噴射する第２ブロー装置を備える請求項１から９のいずれかに記載の鋳造装置。
11. 空気を噴射する第２ブロー装置を備え、
    前記端部材には、前記第２ブロー装置から噴射された空気が通じる溝が形成され、
    前記溝は、少なくとも一部が、前記スリーブの周方向に沿って延びる請求項９記載の鋳造装置。
12. 前記吸引装置に接続された配管に配置されたエアフィルタを備える請求項１から１１のいずれかに記載の鋳造装置。
13. 前記摺動部材よりも前記射出装置側に配置されるストッパと、
    前記ストッパと前記摺動部材とを連結する連結部材と、
    前記ストッパが接触して前記中間部よりも前記キャビティ側への前記摺動部材の前進を規制する第１ストッパと、
    前記第１ストッパよりも前記射出装置側に配置された第２ストッパと、を備え、
    前記ストッパは、前記第２ストッパに接触して前記射出装置側への前記摺動部材の後退を規制し、
    前記摺動部材は、前記ロッドの外周面と前記摺動部材との摩擦によって前記ロッドと共に移動し、
    前記チップは、前記注湯口よりも前記射出装置側へ後退するときに、前記第２ストッパに前記ストッパが接触して停止した前記摺動部材と前記チップの前記摺動部材側の面との間に隙間がある位置で停止する請求項１から１２のいずれかに記載の鋳造装置。
14. 前記スリーブは、前記注湯口よりも前記キャビティ側に吸引口が形成され、
    前記吸引口は前記吸引装置が接続され、
    前記中間部は、前記注湯口と前記吸引口との間に位置する請求項１から１３のいずれかに記載の鋳造装置。
15. 金型のキャビティに連通するスリーブの注湯口から前記スリーブに溶湯を供給する注湯工程と、
    ロッドが取り付けられたチップ及び前記ロッドが中央を摺動する摺動部材を、前記注湯口よりも前記キャビティ側の中間部に前記摺動部材が位置し、且つ、前記中間部よりも前記キャビティ側に前記チップが位置するまで前進させる前進工程と、
    前記前進工程により前進させた前記摺動部材の前記キャビティ側への前進を規制した状態で、前記スリーブ内の前記摺動部材と前記チップとの間の空間の空気を吸引し、前記摺動部材の外周に配置されたシール部材が前記中間部に密着する第１状態とする吸引工程と、
    前記キャビティ内を減圧し、且つ、前記第１状態のときに、前記ロッドを介して前記チップを前記キャビティ側へ前進させ、前記スリーブ内の溶湯を前記キャビティ内へ射出する射出工程と、を備え、
    前記前進工程では、前記第１状態において前記中間部から前記シール部材が受ける力よりも弱い力を前記中間部から前記シール部材が受ける第２状態となる鋳物の製造方法。
16. 前記前進工程において、前記摺動部材が前記注湯口へ到達する前に、前記注湯口の内側へ空気を噴射する第１噴射工程を備える請求項１５記載の鋳物の製造方法。
17. 前記射出工程の後、前記チップ及び前記摺動部材を後退させる後退工程を備え、
    前記後退工程において、前記チップ及び前記摺動部材の少なくとも一方の前記スリーブの外の部分に空気を噴射する第２噴射工程を備える請求項１５又は１６に記載の鋳物の製造方法。
18. 前記射出工程の後、前記チップ及び前記摺動部材を後退させる後退工程を備え、
    前記後退工程では前記第２状態となる請求項１５又は１６に記載の鋳物の製造方法。
19. 鋳造装置に用いられるシール構造であって、
    中心線に直交する断面が円形状の外周面をもつ第１部材と、
    中心線に直交する断面が円形状の内周面をもち、前記内周面が前記第１部材の前記外周面と径方向に隙間をあけて配置される第２部材と、
    前記第１部材および前記第２部材の一方に配置されるシール部材と、を備え、
    前記隙間の空気が吸引されると、前記シール部材は前記第１部材および前記第２部材の他方に密着して前記隙間を塞ぐ第１状態となり、
    前記隙間の空気が吸引される前は、前記第１状態において前記第１部材および前記第２部材の他方から前記シール部材が受ける力よりも弱い力を前記第１部材および前記第２部材の他方から前記シール部材が受ける第２状態となり、
    前記第１部材および前記第２部材は、前記第２状態のときに前記中心線の方向へ相対移動するシール構造。

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