JPH03151154A - 真空ダイカスト装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はキャビテー内を比較的高い真空のもとでダイカ
スト鋳造を行なう真空ダイカスト装置に関するものであ
り、アルミニウム合金の精密な鋳物を多量に生産する、
例えば自動車、二輪車等の構成部品の生産に良く使用さ
れる。

〔従来の技術〕

かかる真空ダイカスト装置に関しては、本願発明の発明
者等の発明になる特願昭６３−３０２４２０がある。

これは、射出シリンダースリーブに連なる開口部と、湯
道に連なる開口部と、真空引き通路に連なる開口部と、
が開口された切換弁室と：前記切換弁室内に湯道に連な
る開口部と真空引き通路に連なる開口部との連通時に、
ゲートに連なる開口部と射出シリンダースリーブに連な
る開口部とを遮断し、一方湯道に連なる開口部と真空引
き通路に連なる開口部の遮断時にキャビテーに連なる開
口部と射出シリンダースリーブに連なる開口部を連通さ
せる切換弁体を配鐙したものであり、射出シリンダース
リーブ内の溶湯をプランジャーチップにてキャビテー内
へ射出成形する際において、プランジャーチップによる
低速移動の初期から中期にかけて、切換弁体にて真空引
き通路に連なる開口部と湯道に連なる開口部とを連通し
、湯道に連なる開口部と射出シリンダースリーブに連な
る開口部とを遮断するもので、これによると、キャビテ
ー内を真空に保持できる０次いでプランジャーチップが
前記状態より更に移動して低速移動の終期に入ると、切
換弁体によって、真空引き通路に連なる開口部と湯道に
連なる開口部が遮断され、湯道に連なる開口部と射出シ
リンダースリーブに連なる開口部とが連通ずる。而して
真空に保持されたキャビテー内へ射出シリンダースリー
ブ内の溶湯を射出し、成形が行なえるものである。

〔発明が解決しようとする課題〕

かかる真空ダイカスト装置によると、プランジャーチッ
プによって射出シリンダースリーブ内の溶湯をキャビテ
ー内へ射出する際、キャビテー内には真空引き通路、湯
道、より真空源に生起した真空圧力が導入されることに
よって真空状態に保持されている。

一方、射出シリンダースリーブ内には注湯孔を介し°て
キャビテー内へ射出する溶湯を注湯するもので、射出シ
リンダースリーブ内へ注湯が完了した状態において、射
出シリンダースリーブ内の重力方向の下方の底部には溶
湯が貯溜し、射出シリンダースリーブ内の溶湯の上部は
略大気圧状態となる。（プランジャーチップが注湯孔を
開放し、注湯孔が大気に開口していることによる。）こ
の状態よりプランジャーチップを移動することによって
、射出シリンダースリーブ内の室容積を減少しつつ溶湯
を圧縮すると、プランジャーチップにて区画される射出
シリンダースリーブ内に溶湯が順次充満するもので、プ
ランジャーチップの移動は溶湯に伝達され、この溶湯の
押圧力にて切換弁体が湯道に連なる開口部と射出シリン
ダースリーブに連なる開口部とを連通させ、もって射出
シリンダースリーブ内にある溶湯を一気にキャビテー内
へ射出するものである。

一方、プランジャーチップにて区画される射出シリンダ
ースリーブ内にある気体は、プランジャーチップの移動
によって加圧されて加圧力状態となるもので、前述した
如く、プランジャーチップの移動によって、切換弁体が
湯道に連なる開口部と射出シリンダースリーブに連なる
開口部とを連通した状態において、加圧力状態にある気
体をキャビテー内へ送り込む恐れがある。

これによると、真空圧力状態にあるキャビテー内の圧力
は加圧側へ変化するものでキャビテー内の真空度合が劣
化する。（例えば３００↑ｏｒｒに保持されていたキャ
ビテー内の圧力が５００↑ｏｒｒとなる。） 従って、キャビテー内を充分なる真空圧力状態に保持す
る為には、キャビテー内の初期の真空圧力を更に高める
（例えば１０ＧＴｏｒｒ）必要があり、これによると、
真空源としての真空ポンプの能力アップ、金型合わせ面
からの洩れ量の減少１等を図る必要が有り、これらを行
う為には高額な費用を要するもので装置全体のコスト高
を招来し、ひいては製品のコスト高へとつながるもので
好ましいものでない・ 〔課題を解決する為の手段〕 本発明になる真空ダイカスト装置は、射出シリンダース
リーブ内の溶湯をキャビテー内へ射出する際において、
キャビテー内に保持されている真空圧力の低下（加圧力
側への変化）を抑止した真空ダイカスト装置を提供する
ことにあり、前記目的達成の為に、キャビテー内を真空
源に連なる真空引き通路を介して真空に保持して射出シ
リンダースリーブ内の溶湯をプランジャーチップにてキ
ャビテー内へ射出成形する真空ダイカスト装置において
： 射出シリンダースリーブに連なる第１開口部と、キャビ
テーに連絡された湯道に連なる第２開口部と、真空源に
ＭＩｄ！１された第１真空引き通路に連なる第３開口部
と、が開口された切換弁室と； 前記切換弁室内に配置され、湯道に連なる第２開口部と
第１真空引き通路に連なる第３開口部との連通時に、湯
道に連なる第２開口部と射出シリンダースリーブに連な
る第１開口部とを遮断し、一方湯道に連なる第２開口部
と第１真空引き通路に連なる第３開口部の遮断時に湯道
に連なる第２開口部と射出シリンダースリーブに連なる
第１開口部を連通させる切換弁体と： 射出シリンダースリーブの注湯孔と、第１開口部との間
で、且つ射出シリンダースリーブの重力方向の反対側位
置近傍の射出シリンダースリーブに開口して穿設され、
プランジャーチップの外周によって開閉される真空源に
連なる第２真空引き通路と：により構成したものである
。

〔作用〕

プランジャーチップが注湯孔を開口した状態で、注湯孔
より射出シリンダースリーブ内に溶湯が注湯される。プ
ランジャーチップが溶湯をキャビテー内へ射出する為に
、注湯孔を閉塞しつつ射出シリンダースリーブ内を移動
すると、プランジャーチップにて区画された射出シリン
ダースリーブ内の溶湯の上部空間には第２真空引き通路
より真空圧力が付与され、この真空圧力が付与された状
態で射出シリンダースリーブ内はプランジャーチップに
て圧縮される。

而して、射出シリンダースリーブ内の溶湯の上部空間は
真空圧力状態よりプランジャーチップの移動によって圧
縮されて加圧されるものであり。

真空圧力状態にある上部空間が加圧されたことによると
、Ｊ：、部室間の圧力の上昇（加圧側への変化）を低く
おさえることができる。

従って、切換弁体が第１開口部と第２開口部とを連通状
態として、射出シリンダースリーブ内の溶湯をキャビテ
ー内へ射出するとき、射出シリンダースリーブ、第１開
口部、切換弁室、第２開口部、湯道、よりキャビテー内
へ侵入する上部空間の気体圧力を低く抑止できたのでキ
ャビテー内に保持されていた真空圧力を加圧側へ大きく
変化させることがないものである。

〔実施例〕

以下１本発明になる真空ダイカスト装置の一実施例を第
１図、第２図、第３図により説明する。ｌはキャビテー
であって、固定金型２Ａと可動金型２Ｂとによって構成
される。３は円筒状の射出シリンダースリーブであって
、固定金型２Ａより突出する他端部３Ａ　（第１図にお
いて右側）の外周近傍には注湯孔４が穿設される。

また、射出シリンダースリーブ３内にはプランジャーチ
ップ５が液密的に摺動自在に配置されるもので、プラン
ジャーチップ５が射出シリンダースリーブ３内を移動す
ることによって、プランジャーチップ５によって区画さ
れる射出シリンダースリーブ３の容積が変わる。また、
プランジャーチップ５は図示せぬ射出シリンダーにピス
トン６にて一体的に連結される。

８は、射出シリンダースリーブ３の長手軸心線ｘ−ｘに
略等しい軸心上に配置した円筒状の切換弁室であり、こ
の切換弁室８には射出シリンダースリーブ３に連なる第
１開口部９と、キャビテー１に連絡された湯道７に連な
る第２開口部１０と、真空源Ｖに連絡された第１真空引
き通路１１に連なる第３開口部１２とが開口する。

１３は前記切換弁室８内に移動自在に配置されて、第１
開ロ部９．第２開ロ部１０．第３開口部１２を開閉制御
する為の切換弁体であり、具体的には円筒形状よりなり
、切換弁室８に気密的に挿入配置されるとともに、その
中間部に縮少径部１３Ａが設けられる。而して、縮少径
部１３Ａの一例端部（第１図において右側）に筒状の第
１弁部１３Ｂが形成され、他側端部（第１図において左
側）に筒状の第２弁部１３Ｃが形成され、この第１弁部
１３Ｂ、第２弁部１３ｃ、と切換弁室８の内周とで前記
各開口部９　、１０．１２が開閉制御される。また！＠
ｌ弁部１３Ｂは射出シリンダースリーブ３側に配置され
る。

また、１４は切換弁体１３の第２弁部１３Ｃの端部に対
接されて配置されたエヤーシリンダー、油圧シリンダー
、スプリング等のダンパ一部材であり、射出シリンダー
スリーブ３内の溶湯圧力を第１弁部１３Ｂが受けること
による切換弁体１３の移動に対向する側への弾性力を有
する。

１５は射出シリンダースリーブ３の注湯孔４と第１開口
部９との間りであって、しかも射出シリンダースリーブ
３の重力方向Ｙの反対側位置近傍（第１図において射出
シリンダースリーブ３の上部近傍）に穿設された第２真
空引き通路であって、真空源Ｖに連絡される。従って、
第２真空引き通路１５は射出シリンダースリーブ３内に
開口するものであり、第２真空引き通路１５の射出シリ
ンダースリーブ３への開口は射出シリンダースリーブ３
内を摺動して移動するプランジャーチップ５の外周部に
よって開閉される。

次にその作用について説明する。

まずキャビテー１への射出に先立ってプランジャーチッ
プ５をピストン６にて第１図において射出シリンダース
リーブ３の他端部３Ａ側右方向に移動させ、注湯孔４と
射出シリンダースリーブ３の内部とを連通状態とする。

これによって、注湯孔４より溶湯を射出シリンダースリ
ーブ３内に流し込むと、溶湯は射出シリンダースリーブ
３の重力方向Ｙの底部に貯留され、溶湯の上部は大気圧
力の気体が存在する。この貯留される溶湯の量は、適宜
設定されなければならない。

かかる状態において、切換弁体１３は、ダンパー部材１
４による射出シリンダースリーブ３側（第１図において
右側）への押圧力にて第１図においてもっとも右端の位
置にあり、湯道７に連なる第２開口部１０と射出シリン
ダースリーブ３に連なる第１開口部９とは切換弁体１３
の第１弁部１３Ｂにて遮断され、一方、湯道７に連なる
第２開口部ＩＯと第１真空引き通路１１に連なる第３開
口部１２とは切換弁体１３の縮少径部１３Ａと切換弁室
８とによって形成される間隙りにて連絡される。尚、第
２弁部１３Ｃは切換弁室８を常に大気と遮断する役目を
する。

従って、キャビテー１内には第１真空引き通路１１−間
隙り一湯道７を介して真空源Ｖ内に生起した真空圧力が
導入されるのでキャビテー１内を真空状態に保持できる
ものである。一方、第２真空引き通路１５を介して真空
源Ｖの真空圧力が射出シリンダースリーブ３内に導入さ
れるが射出シリンダースリーブ３に注湯孔４が開口して
いるので射出シリンダースリーブ３内は、真空圧力に至
らない、この状態は第１図によく示される。

次いで、プランジャーチップ５が射出シリンダースリー
ブ３内を第１図において右の位置から左方向へ移動する
射出工程につき順を追って説明する。まず、プランジャ
ーチップ５が注湯孔４を通過して注湯孔４をプランジャ
ーチップ５にて閉塞した直後における第１状態について
説明すると、射出シリンダースリーブ３の内部は、切換
弁体１３の第１弁部１３Ｂの、第１開口部９側への端面
Ａと、射出シリンダースリーブ３の内壁Ｂと、プランジ
ャーチップ５の切換弁体１３側への端面Ｃとによって密
閉状の室りが形成され、この室りに第２真空引き通路１
５が開口する。

従って、かかる状態における射出シリンダースリーブ３
の室りにおいては。

〜１．射出シリンダースリーブ３の重力方向の室りの下
部に溶湯が充填される。

〜２．射出シリンダースリーブ３の室りの溶湯の上部は
、第２真空引き通路１５より真空源Ｖの真空圧力が導入
されるので真空状態（例えば３００Ｔｏｒｒ）となる、
この状態は第１図の一点鎖線に示される。

次にプランジャーチップ５が前記第１状態より、更に左
方向に進行し、第２真空引き通路１５をプランジャーチ
ップ５が閉塞する第２状態について説明する。

第１の状態から第２の状態へ進む過程において。

〜１．　室りの下部に充填されている溶湯はプランジャ
ーチップ５の左方向への進行に伴ない室り内への充填が
徐々に増える。すなわち、室りの室容積に対する溶湯の
占める割合が増える。これは射出シリン ダースリーブ３内に既に注湯された溶湯の量が変化する
ことはないが、室りの室容積がプランジャーチップ５の
左方向への進行によって徐々に減少するからである。

〜２．室りの溶湯の上部空間の容積はプランジャーチッ
プ５の左方向への進行によって徐々に減少するが、上部
空間の気体圧力は依然として真空圧力に保持される。

すなわち上部空間には第２真空引き通路１５より真空圧
力が付与されつづけるからである。

そして、プランジャーチップ５が第２真空引き通路１５
を閉塞した状態の直後化上部空間は真空状態に保持され
るものでこの状態は第２図に示される。

次にプランジャーチップ５が前記ＰＩＩＪ２状態より、
更に左方向への進行時について説明する。

〜１．室りに充填されている溶湯は、プランジャーチッ
プ５の左方向への進行に伴ない室り内における溶湯の充
填を更に増加させる。

〜２．　室り内の溶湯の上部空間にある気体は、プラン
ジャーチップ５の左方向への進行に伴なって圧縮を受け
つつ加圧され、第２状態において真空圧力状態にあった
上部空間の気体圧力は加圧力側へ徐々に上昇する。

すなわち、プランジャーチップ５が第２真空引き通路１
５を閉塞した直後において、例えば３００Ｔｏｒｒの真
空圧力状態にあった溶湯の上部室内の気体の圧力はプラ
ンジャーチップ５が第２状態より一定ストローク移動し
た状態で２００Ｔｏｒｒ加圧されテ５００Ｔｏｒｒ迄上
昇する。

そして、第２状態からプランジャーチップ５の左方向へ
の進行によると、前述の如く室り内の溶湯の充填が更に
増加されることによって、切換弁体１３の第１弁部１３
Ｂは射出シリンダースリーブ３（室Ｄ）に連なる第１開
口部９より加圧された溶湯の圧力を受けるもので、この
溶湯圧力によると切換弁体１３はダンパ一部材１４の押
圧力に抗してダンパ一部材１４側へ移動する。

これによると、切換弁体１３の第１弁部１３Ｂによって
湯道７に連なる第２開口部１０と射出シリンダースリー
ブ３に連なる第１開口部９とが連通し、湯道７に連なる
第２開口部１０と第１真空引き通路１１に連なる第３開
口部１２が遮断される。而して射出シリンダースリーブ
３内の溶湯が湯道７を介してキャビテー１内へ射出され
る。この状態は第３図に示される。

かかるキャビテーｌ内への溶湯の射出時において、次の
点に特に着目されなければならない、すなわち、切換弁
体１３の第１弁部１３Ｂが第２開口部ｌＯと第１開口部
９とを連通ずるや、射出シリンダースリーブ３（室Ｄ）
の上部空間にある気体は、溶湯がキャビテーｌ内に射出
されるのとほぼ同時にキャビテー１内に流入する。

ここで本発明においては、射出シリンダースリーブ３（
室Ｄ）の溶湯の上部空間は、第２真空引き通路１５をプ
ランジャーチップ５が閉塞する第２状態において、第２
真空引き通路１５によって真空圧力状態とし、かかる状
態にある上部空間の気体をプランジャーチップ５の第１
開口部９側への射出の為の移動（図において左方向）に
よって加圧したので、切換弁体１３の第１弁部１３Ｂが
第１開口部９と第２開口部１０とを連通する時点におけ
る上部空間の気体圧力の上昇を抑止できたものである。

すなわち真空圧力状態にある気体圧力を圧縮したことに
よると、容積変化に基づく圧力の上昇は生ずるものの、
真空圧力状態を基準として加圧されるので溶湯の上部空
間の気体圧力を低くおさえることができることになる０
例えば、第２真空引き通路１５によって射出シリンダー
スリーブ３内を真空引きしない場合、プランジャーチッ
プが注湯孔４を閉塞した位置からプランジャーチップの
左方向への移動時において、少なくとも？８０Ｔｏｒｒ
以下の圧力に至らない、　　７９ＯＴｏｒｒの気体圧力
を基準としてそれに加圧されることになる。このように
、射出シリンダースリーブ３からキャビテー１への溶湯
の射出時、溶湯と共にキャビテー１内へ流入する射出シ
リンダースリーブ３内の溶湯の上部空間の気体圧力の上
昇を抑止できたことによると、キャビテーｌ内の真空圧
力状態を弱める（加圧側への変化）ことがないものでキ
ャビテー１内を所望の真空圧力状態に保持できたもので
ある。

尚、第２真空引き通路１５の射出シリンダースリーブ３
への開口位置は、注湯孔４と第１開口部９との間で且つ
射出シリンダースリーブの重力方向Ｙの反対側位置近傍
、すなわち図における射出シリンダースリーブの一ヒ部
に穿設するのが好ましい、これはプランジャーチップの
移動によって溶湯が第２真空引き通路１５より溢出する
のを防止する為である。

また、前記説明に用いた圧力値は説明を容易とする為に
一例として用いたものでその値に何等の限定を受けるも
のでない。

〔発明の効果〕

以上の如く１本発明になる真空ダイカスト装置によると
、射出シリンダースリーブの溶湯の上部空間を第２真空
引き通路を介して真空圧力状態とし、かかる真空圧力状
態にある溶湯の上部空間を含む射出シリンダースリーブ
内の溶湯をプランジャーチップによって加圧し、キャビ
テー内に射出したので、射出に先立って真空圧力状態に
保持しであるキャビテー内の真空度合を劣化させること
が少なく良好な真空鋳造を行いうる真空ダイカスト装置
を提供できたものである。

また、本発明の実施に当たっては、真空ダイカスト装置
において既に配置されている真空源の真空圧力を利用で
きること及び射出シリンダースリーブに単に配管を含む
第２真空引き通路を穿設すればよいのでその実施は極め
て容易で安価に行ないうるちのである。

【図面の簡単な説明】

図は本発明になる真空ダイカスト装置の一実施例を示す
縦断面図であり、第１図は射出シリンダースリーブに注
湯孔を介して溶湯を注入した状態を示す、第２図はプラ
ンジャーチップにて第２真空引き通路を閉塞した状態を
示す、第３図はプランジャーチップにて射出シリンダー
スリーブ内の溶湯をキャビテー内へ射出した状態を示す
。 １　、、、、キャビテー ３　、、、、射出シリンダースリーブ ４　、、、、注湯孔 ５　＋＋＋＋プランジャーチップ ７　、、、、湯道　　　　　　８　、、、、切換弁室９
　、、、、第１開口部　　　１０．、、、第２開口部１
１、、、、第１真空引き通路 １２、、、、第３１１ＪｌＯ！　　　　１３．、、、切
換弁体１３Ａ　、、、、第１弁部　　　１４．、、、ダ
ンパ一部材１５、、、、第２真空引き通路

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 キャビテー内を真空源に連なる真空引き通路を介して真
   空に保持して射出シリンダースリーブ内の溶湯をプラン
   ジャーチップにてキャビテー内へ射出成形する真空ダイ
   カスト装置において；射出シリンダースリーブに連なる
   第１開口部と、キャビテーに連絡された湯道に連なる第
   ２開口部と、真空源に連絡された第１真空引き通路に連
   なる第３開口部と、が開口された切換弁室と； 前記切換弁室内に配置され、湯道に連なる第２開口部と
   第１真空引き通路に連なる第３開口部との連通時に、湯
   道に連なる第２開口部と射出シリンダースリーブに連な
   る第１開口部とを遮断し、一方湯道に連なる第２開口部
   と第１真空引き通路に連なる第３開口部の遮断時に湯道
   に連なる第２開口部と射出シリンダースリーブに連なる
   第１開口部を連通させる切換弁体と； 射出シリンダースリーブの注湯孔と、第１開口部との間
   で、且つ射出シリンダースリーブの重力方向の反対側位
   置近傍の射出シリンダースリーブに開口して穿設され、
   プランジャーチップの外周によって開閉される真空源に
   連なる第２真空引き通路と；よりなる真空ダイカスト装
   置。