JPH03151155A - 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
せる切換弁体を配置したものであり、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３０ＧＴｏｒｒに保持されていたキャ
ビテー内の圧力が５００Ｔｏｒｒ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１ｏＯＴｏｒｒ）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、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Ｍ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の内周面に射出シリン
ダースリーブの長子軸心方向に沿って穿設された第２真
空引き長溝と；プランジャーチップの外周に穿設される
とともに真空源に連絡された第２真空引き環状溝と；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、真空源に生起し
た真空圧力が第２真空引き環状溝、第２真空引き長溝を
介して付与され、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
、上部空間の圧力の上昇（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−スリーブ２第１開
口部、切換弁室、第２開ロ部、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、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。１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■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ｌＯ１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−側端部（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１３Ｃ１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。また第１
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１３
Ｂ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、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）の射出シリンダースリーブ
３の内周面Ｂであって、しかも射出シリンダースリーブ
３の長子軸心方向ｘ−Ｘに沿って穿設された第２真空引
き長溝である。

１Ｂは、プランジャーチップ５の外周に環状に穿設した
第２真空引き環状溝であって、この第２真空引き環状溝
１Ｂにはプランジャーチップ５．ピストン６、の内部を
通って真空源Ｖに第２真空引き通路１７を介して連絡さ
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ｌＯ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ｌＯ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ｌ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ｌ内を真空状態に保持できる
ものである。一方、真空源Ｖに生起する真空圧力は第２
真空引き通路１７よリプランジャーチップ５の第２真空
引き環状溝１Ｂに作用するが、第２真空引き環状溝１Ｂ
は射出シリンダースリーブ３の内周面Ｂにて閉塞されて
いるので射出シリンダースリーブ３内に真空圧力状態と
はならない、この状態は第１図に示される。

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の内周面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、射出シリンダースリ
ーブ３の内周面Ｂとプランジャチップ５の外周と、によ
って密閉状の室りが形成される。一方、かかる第１状態
において、第２真空引き環状溝１１３は第２真空引き長
溝１５内に開口する。

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１７．第２真空引き環状溝１６、第
２真空引き長溝１５、より真空源Ｖの真空圧力が導入さ
れるので真空圧力状態（例えば３００Ｔｏ　ｒ　ｒ）と
なる、この第１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、プランジャーチップ５の第２真空引き環
状溝１Ｂが第２真空引き長溝１５より外れ、第２真空引
き環状溝１６が射出シリンダースリーブ３の内周面Ｂに
よって再び閉塞する第２状態について説明する。

第１状態から第２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真空引き長溝１５より第２真
空引き環状溝１Ｂ、第２真空引き通路１７．を介して真
空源Ｖの真空圧力が付与され第２真空引き環状溝１Ｂの
右端１５Ｂがプランジャーチップ５の外周面に接するか
らである。

そして、プランジャーチップ５の第２真空引き環状溝ｌ
Ｂが第２真空引き長溝１５の右端１５Ａを通過し、第２
真空引き長溝１５より外れる迄、上部空間は真空圧力状
態に保持されるもので、第２真空引き環状ｉ、＄１６が
第２真空引き長［１５より外れ、第２真空引き環状溝１
６が射出シリンダースリーブ３の内周面Ｂによって閉塞
された状態を第２図に示す。

次にプランジャーチップ５が前記第２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の第２真空引き環状
溝１Ｂが第２真空引き長溝１５の左端１５Ａを通過し、
第２真空引き環状溝１Ｂが射出シリンダースリーブ３の
内周面Ｂにて再び閉塞された直後において、例えば３０
０Ｔａｒｒ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加圧されて５０
０Ｔｏｒｒ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１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１０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ｌ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、プランジャーチップ５の第
２真空引き環状溝１Ｂが再び射出シリンダースリーブ３
の内周面Ｂにて閉塞された第２状態において、真空圧力
状態にあるもので、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１部室間の気体圧力の上
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（真空圧力側に）おさえることがで
きることになる０例えば、第２真空引き環状溝１８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、なんとなら
ば加圧されるからである。

従って、　　７ｅｌＯＴｏｒｒ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ｌ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ＩＦで
きたことによると、キャビテー１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９の真空圧力状態に保持できたものである。

尚、第２真空引き長溝１５の射出シリンダースリーブ３
の内周面Ｂへの溝穿設位置は、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
ーブの上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真空引き長溝１５内
へ流入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、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
引き環状溝、第２真空引き長溝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−Ｅ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。

【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
ンジャーチップの第２真空引き環状溝が第２真空引き長
溝より外れて、第２真空引き環状溝が射出シリンダース
リーブの内周面にて閉塞された状態を示す、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、第４図は第１図
のＩＶ−ＩＶ線における縦断面図である。 １　、、、、キャビテー ３　、、、、射出シリンダースリーブ ４　、、、、注湯孔 ５　、、、、プランジャーチー２プ ７　、、、、湯道　　　　　　８　、、、、切換弁室９
　、、、、第１開口部　　　１Ｇ、、、、第２開口部１
１、、、、第１真空引き通路 １２゜、、、ｗＳ３開口部　　　１３．、、、切換弁体
１３Ａ　、、、、第１弁部　　　１４．、、、ダンパ一
部材１５、、、、第２真空引き長溝 １Ｂ、、、、第２真空引き環状溝 １７、、、、第２真空引き通路 Ｖ　、、、、真空源

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の内周面に、射出シリ
   ンダースリーブの長手軸心方向に沿って穿設された第２
   真空引き長溝と；プランジャーチップの外周に穿設され
   るとともに真空源に連絡された第２真空引き環状溝と；
   よりなる真空ダイカスト装置。