JPH0333059B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はダイカストマシンや射出成形機等の射
出成形装置において、成形時の金型キヤビテイか
ら大量のガスを抜き取るための金型用ガス抜き装
置に関するものである。

〔従来の技術〕

従来より、ダイカストマシンは精密な製品を多
量に鋳造する方法として広く普及されているが、
溶湯を高速、高圧でキヤビテイ内へ充填するため
に、キヤビテイ内のガスが充分に抜けきらずに溶
湯と混合して製品中に巣として残存することがあ
り、巣のない健全性を重視される製品には適さな
い場合があつた。

そこでこのような不都合を解消するものとして
本出願人は、例えば特公昭58−46386号公報や特
公昭59−309号公報に記載されているように、キ
ヤビテイ内の大量のガスを確実かつ容易に抜き取
り、ガスの巻込みをなくして巣のないダイカスト
製品を得る金型用ガス抜き装置を開発した。

第７図はこの種従来の金型用ガス抜き装置を金
型分割面から見た一部破断正面図であつて、これ
を同図に基いて説明すると、図の紙面で手前側と
紙背側とに分割された金型１には、ガス抜き装置
２のガス抜きブロツク３が同じ面で分割されて接
合されており、その分割されない円筒部の下端に
弁座４が形成されている。５は弁棒５ａと弁体５
ｂとからなる弁であつて、昇降により弁体５ｂで
弁座４を開閉するように構成されており、弁座４
の上方には、排気口６が開口する弁室７が形成さ
れている。金型ブロツク３には、金型キヤビテイ
８と連通するガス抜き溝９と、その途中から迂回
して弁座４に導かれるガス抜き通路１０とが設け
られている。

このように構成されていることにより、溶湯射
出時のガスは、ガス抜き溝９と、ガス抜き通路１
０および弁室７を通つて機外へ抜かれ、また、溶
湯の充填完了時には、溶湯の慣性力で弁５が閉
じ、弁室７内への溶湯の侵入を遮断するように構
成されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、このような従来の金型用ガス抜
き装置においては、ガス抜き溝９への溶湯の流入
速度が遅い場合や、流入量が少ない場合のよう
に、慣性力が小さい場合に弁５が完全に閉まらな
いことがあり、また、溶湯が弁体５ｂに充分に作
用する前に、溶湯の一部が迂回しているガス抜き
通路１０の方へ進んでしまうことがあり、きわめ
て稀ではあるが、この溶湯が飛沫状や小粒状とな
り、弁体５ｂないしは弁座４に付着して固化する
ことにより弁５の全開を阻害することがあり溶湯
が弁室７内に侵入してこれを損傷させたり、弁室
７外へ噴出したりするという問題があつた。

〔問題点を解決するための手段〕

このような問題点を解決するために本発明で
は、弁の弁体形状をガス抜き溝方向に突出するお
おむね円錐形状とし、ガス抜き溝の端部を、円錐
形状の弁体表面に沿つて弁体外周面部の根元付近
まで延びる溝状通路とし、この溝状通路の終端部
に、迂回ガス抜き通路の始端部を連通させた。

また、第２の発明では、弁の弁体形状をおおむ
ね円錐形状としてその表面に沿つて形成した溝状
通路の終端部に、迂回ガス抜き通路の始端部を連
通させるとともに、この連通部近傍に、溶湯の通
過に抵抗を付与しかつガスの通過可能な絞り部を
設けた。

〔作用〕

キヤビテイ内に溶湯を射出すると、キヤビテイ
内のガスはガス抜き溝とガス抜き通路および弁室
を通つて機外へ排出される。一方、溶湯はガス抜
き溝から弁体円錐面に沿つた溝状通路を進むが、
この溶湯は迂回ガス抜き通路に入る前にその全量
が弁体に作用し、弁を全閉させる。

また、別発明においては、ガス抜き溝から溝状
通路を通つてガス抜き通路へ入る溶湯が絞り部に
よつて通過抵抗を付与されるので、ガス抜き溝の
圧力が上がつて弁を全閉させる。

〔実施例〕

第１図は本発明に係る金型用ガス抜き装置の実
施例を示すガス抜き弁近傍を金型分割面から見た
一部破断正面図である。図において、金型１１に
は図の紙面を境にして手前側と紙背側とに分割さ
れており、この金型１１に接合された金型ガス抜
き装置１２のガス抜きブロツク１３も同じ分割面
で分割されている。金型１１にはキヤビテイ１４
が形成されており、ガス抜きブロツク１３には、
キヤビテイ１４に連続するガス抜き溝１５とこれ
に連続する大径の裁頭円錐孔１６および円筒孔１
７とが設けられている。円筒孔１７には中空状に
形成された円筒部１８が嵌着されており、その外
壁には、内孔としての弁室１９と、外部または真
空装置とを連通させる排気口２０が開口されてい
る。また、円筒部１８の下端には、弁座２１が形
成されている。２２は弁棒２３と弁体２４とで一
体形成された弁であつて、昇降自在に形成されて
おり、図は下降限位置にある弁２２を示してい
る。そして、この弁２２の弁体２４は、上昇によ
つて弁座２１と嵌合する円板状の弁部２４ａと、
前記裁頭円錐面１６と相似形でこれよりも小さい
裁頭円錐状に形成された弁頭部２４ｂとで一体形
成されており、弁頭部２４ｂと裁頭円錐面１６と
の間には、弁２２の下降限において図に符号ｔで
示す幅の溝状通路２５が形成されている。この溝
状通路２５は、弁体２４の根元部である円板状弁
部２４ａの外周面部まで延びている。そして、溝
状通路２５の両側方には、三角形状に迂回するガ
ス抜き通路としてのバイパス２６が、溝状通路２
５の終端部と、弁開部とに、始端部と終端部とを
それぞれ連通させて設けられている。２７はバイ
パス２６各曲り角に設けられた湯溜りである。

以上のように構成された金型用ガス抜き装置の
動作を説明する。金型１１のキヤビテイ１４内へ
溶湯が射出されると、キヤビテイ１４内のガスは
ガス抜き溝１５と溝状通路２５を通つてバイパス
２６に入り、弁開部から弁室１９に入つたのち、
排気口２０から機外へ排出される。なお、排気口
２０に真空装置を接続してガスを吸引することも
ある。

溶湯がキヤビテイ１４に充満すると、ガス抜き
溝１５にオーバフローして溝状通路１６の始端部
に達し、溝状通路１６内を上昇する。この上昇溶
湯は、バイパス２６に入る前にその全量が弁頭部
２４の裁頭円錐面２４ｂに作用し、大きな質量の
慣性力が作用するので、弁２２が上昇して弁座２
１を確実に全閉する。したがつて、溶湯が弁室１
９内へ侵入しない。

第２図は本発明の他の実施例を第１図に対応し
て示すガス抜き弁近傍の一部破断正面図であつ
て、本実施例においては裁頭円錐面１６Ａと弁頭
部２４ｃ表面とが階段状に形成されている。その
他は第１図に示すものと同構成であるからこれと
同符号を付してその説明を省略する。このように
構成されていることにより、第１図に示すものと
同じ作用をする他に、溶湯が階段状の溝状通路２
５Ａを通過するときにその流れに抵抗が付与され
るので、溶湯の圧力が増し、弁閉がさらに確実に
なる。

なお、溝状通路２５を先細り状にしたり絞り部
を設けたりして抵抗を付与してもよい。

次に第２の発明を第３図に基いて説明する。第
３図は本発明に係る金型用ガス抜き装置の実施例
を示すガス抜き弁近傍を金型分割面から見た一部
破断正面図である。図において、金型３１には図
の紙面である分割面を境にして手前側と紙背側と
に分割されており、この金型３１に接合された金
型ガス抜き装置３２のガス抜きブロツク３３も同
じ分割面で分割されている。金型３１にはキヤビ
テイ３４が形成されており、ガス抜きブロツク３
３には、キヤビテイ３４に連続するガス抜き溝３
５とこれに連続する大径の円錐孔３６およびスプ
ール孔３７とが設けられている。スプール孔３７
には、中空状に形成された弁としてのスプール３
８が図示しないばね部材で金型３１側へ付勢され
て揺動自在に嵌合されており、その外壁には、ス
プール３８の下降限においてガス抜きブロツク３
３の排気口と対応して弁室３８ａと大気とを連通
させる排気口３８ｂが設けられている。そして図
に示すスプール３８の下降限においてその下端裁
頭円錐面３８ｃと前記円錐孔３６の底面とは対接
しており、この底面にはＶ字をなす一対の溝状溶
湯通路３９が形成されている。そして溶湯通路３
９には、外方へ向かうにしたがつて細くなる絞り
部３９ａが形成されている。４０は円錐孔３６の
底面の外周円に接して形成された一対の湯溜りで
あつて、各湯溜り４０は溶湯通路３９との間を絞
り部３９ａで連通されており、また４１は湯溜り
４０の上方に設けられた左右一対の湯溜りであつ
て、弁室３８ａとの間を連通孔３８ｄによつて連
通されている。そして上下の湯溜り４１，４０
は、スプール３８の移動通路としてのスプール孔
３７の側方に迂回するガス抜き通路であるところ
のバイパス４２で連通されており、バイパス４２
の曲がり角には湯溜り４３，４４がそれぞれ形成
されている。また、バイパス４２の湯溜り４０側
入口は絞られて絞り部４５となつている。

以上のように構成された金型ガス抜き装置の動
作を説明する。金型３１のキヤビテイ３４内へ溶
湯が射出されると、キヤビテイ３４内のガスはガ
ス抜き溝３５と溶湯通路３９とを通つて湯溜り４
０に導かれ、さらにバイパス４２と湯溜り４１お
よび連通孔３８ｄを経て弁室３８ａへ流入したの
ち、排気口３８ｂ，３３ａから機外へ排出され
る。なお、排気口３３ａに真空装置を接続してガ
スを吸引することもある。このような弁開状態に
おいても、スプール３８の下方にはガスが抜ける
のに充分な通路としての溶湯通路３９が形成され
ている。

溶湯がキヤビテイ３４に充満すると、ガス抜き
溝３５へオーバフローして溶湯通路３９の基部に
達し、その大きな質量の慣性力がスプール３８の
円錐面３８ｃに作用するので、スプール３８が上
昇して連通孔３８ｄと湯溜り４１、ならびに排気
口３８ｂと排気口３３ａとがそれぞれ非対応とな
り、溶湯が弁室３８ａ内へ侵入しない。

そして、ガス抜き溝３５への溶湯の流入速度が
遅くて慣性力が小さい場合、従来ではスプール３
８が上昇しないが、本装置においては、溶湯通路
３９に絞り部３９ａを形成したことにより、溶湯
の流れの抵抗となつて溶湯通路３９内とガス抜き
溝３５内との圧力が増し、この圧力がスプール３
８にかかるので、スプール３８は上昇して連通孔
３８ｄが閉じ、溶湯が弁室３８ａ内へ侵入するこ
とがない。溶湯は湯溜り４０を経てバイパス４２
に入るが、その入口に絞り４５を設けたことによ
り、溶湯通過の抵抗となり、溶湯通路３９および
ガス抜き溝３５の圧力を増す作用がさらに増大し
て弁閉動作が促進される。また、湯溜り４０，４
１，４３，４４を設けたことにより、溶湯の流れ
が遅れて弁室３８ａ入口への到達が遅れ、弁閉タ
イミングより早く到達することがない。

第４図は本発明の他の実施例を第３図に対応し
て示すガス抜き弁近傍の縦断面図であつて、本実
施例の金型ガス抜き装置３２Ａにおいては、湯溜
り４０Ａが絞り部３９ａの下方に設けられてい
る。その他の構成ならびに動作は前記実施例と同
じであるから、これと同符号を付して説明を省略
する。

以上は本発明をスプール式の金型ガス抜き装置
に適用した例を示したが、第５図にガス抜き弁近
傍の縦断面図を示すように弁座式の金型ガス抜き
装置にも同様に適用することができる。なお第５
図においては左半分と右半分とで異なる実施例を
示している。また、前記各実施例と同構成の部材
にはこれと同符号を付してその説明を省略する。

ガス抜きブロツク３３Ａは、その内孔としての
弁室４６を備えており、外壁には弁室４６と機外
とを連通する排気口４７が設けられているととも
に、弁室４６の下端には弁座４８が形成されてい
る。また、４９は弁棒４９ａと弁体４９ｂとから
なるガス抜き弁であつて、弁体４９ｂには弁座４
８と嵌合する面が形成されており、弁孔５０内で
弁体４９ｂが昇降することにより、弁座４８が開
閉するように構成されている。図に示す弁体４９
ｂの下降限においてその下端円錐面４９ｃと弁孔
５０の下端円錐面５１とは対接しており、円錐面
５１に、絞り部３９ａを有する左右一対の溝状溶
湯通路３９が形成されていることは前記実施例と
同じである。そして、左半部の実施例において
は、湯溜り５２が絞り部３９ａの下方に形成され
ており、右半部の実施例では、湯溜り５３が絞り
部３９ａの外方に形成されている。

このように構成されていることにより、キヤビ
テイ３４内のガスは、ガス抜き溝３５、溶湯通路
３９、バイパス４２、および弁座４８を通つて弁
室４６に入り、排気口４７から排出される。そし
て、キヤビテイ３４からオーバフローした溶湯
は、弁体４９ｂの下面に衝突してその慣性力でガ
ス抜き弁４９を上昇させるので、弁体４９ｂによ
つて弁座４８が閉じられる。溶湯の流入速度が遅
くて慣性力が小さい場合、絞り部３９ａ，４５に
よる抵抗で閉じられることは前記各実施例と同じ
である。

さらに、第６図は本発明の他の実施例を示す溶
湯通路近傍の縦断面図であつて、本実施例におい
ては前記各実施例の溶湯通路３９に相当する溶湯
通路５４が階段状に形成されている。絞り部５４
ａが設けられていることは前記各実施例と同じで
ある。こうすることにより、溶湯通路５４を通る
溶湯には階段状の通路壁面によつて抵抗が付与さ
れ、絞り部５４ａの抵抗と相まつて弁閉動作がさ
らに確実になる。

なお、バイパス４２近傍に冷却孔を設けて水を
通し、オーバフローした溶湯を冷却するようにす
れば、通路抵抗が増し、弁閉動作がさらに確実に
なる。

〔発明の効果〕

以上の説明により明らかなように、本発明によ
れば金型用ガス抜き装置において、弁の弁体形状
をおおむね円錐形状とし、ガス抜き溝の端部を、
円錐形状の弁体表面に沿つて弁体外周面部の根元
付近まで延びる溝状通路とし、この溝状通路の終
端部に、迂回ガス抜き通路の始端部を連通させた
ことにより、キヤビテイからオーバフローした溶
湯は、ガス抜き溝から弁頭部円錐面に沿つた溝状
通路内を進むが、このとき溶湯は、迂回ガス抜き
通路に入る前にその全量が弁体に作用するので、
弁が確実に閉じて溶湯が弁室内へ侵入したり機外
へ噴出したりすることがなく、装置の耐用性と作
業の安全性が向上する。

また、第２の発明においては、弁の弁体形状を
おおむね円錐形状としてその表面に沿つて形成し
た溝状通路の終端部に、迂回ガス抜き通路の始端
部を連通させるとともに、この連通部近傍に、溶
湯の通過に抵抗を付与しかつガスの通過可能な絞
り部を設けたことにより、溶湯が弁体の円錐面を
押して弁を閉じさせる前記効果を有するととも
に、弁体に作用する溶湯の慣性力が小さくても、
絞り部の抵抗によりガス抜き溝内の圧力が上昇す
るので、ガス抜き弁が確実に閉じ、溶湯が弁室内
へ侵入したり機外へ噴出したりすることがなく、
装置の耐用性と作業の安全性が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は第１の発明に係る金型用
ガス抜き装置の実施例を示し、第１図はガス抜き
弁近傍を金型分割面から見た一部破断正面図、第
２図は同じく他の実施例を第１図に対応して示す
ガス抜き弁近傍の一部破断正面図、第３図ないし
第６図は第２の発明に係る金型用ガス抜き装置の
実施例を示し、第３図はガス抜き弁近傍を金型分
割面から見た一部破断正面図、第４図、第５図は
それぞれ本発明の他の実施例を第３図に対応して
示すガス抜き弁近傍の一部破断正面図、第６図は
さらに本発明の他の実施例を示す溶湯通路近傍の
縦断面図、第７図は従来の金型用ガス抜き装置の
ガス抜き弁近傍を金型分割面から見た一部破断正
面図である。 １１……金型、１２……金型用ガス抜き装置、
１４……キヤビテイ、１５……ガス抜き溝、１
６，１６Ａ……裁頭円錐面、１９……弁室、２０
……排気口、２１……弁座、２２……弁、２４…
…弁体、２４ａ……弁部、２４ｂ，２４ｃ……弁
頭部、２５，２５Ａ……溝状通路、２６……バイ
パス、３１……金型、３２，３２Ａ，３３Ａ……
金型用ガス抜き装置、３４……キヤビテイ、３５
……ガス抜き溝、３８……スプール、３８ａ，４
６……弁室、３９，５１，５４……溶湯通路、３
９ａ，４５，５４ａ……絞り部、４２……ガス抜
き通路、４８……弁座、４９……ガス抜き弁、４
９ａ……弁体。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 金型キヤビテイと連通するガス抜き溝の端部
   に摺動自在に設けられキヤビテイから進んでくる
   溶湯の作用で移動する弁と、前記ガス抜き溝の途
   中から前記弁の移動路側方に迂回して弁室に導か
   れるガス抜き通路とを備えた金型用ガス抜き装置
   において、前記弁の弁体形状を、前記ガス抜き溝
   方向に突出するおおむね円錐形状とし、前記ガス
   抜き溝の端部を円錐形状の弁体表面に沿つて弁体
   の外周面部の根元付近まで延びる溝状通路とし、
   この溝状通路の終端部に、前記ガス抜き通路の始
   端部を連通させたことを特徴とする金型用ガス抜
   き装置。 ２ 金型キヤビテイと連通するガス抜き溝の端部
   に摺動自在に設けられキヤビテイから進んでくる
   溶湯の作用で移動する弁と、前記ガス抜き溝の途
   中から前記弁の移動路側方に迂回して弁室に導か
   れるガス抜き通路とを備えた金型用ガス抜き装置
   において、前記弁の弁体形状を、前記ガス抜き溝
   方向に突出するおおむね円錐形状とし、この弁体
   表面に沿つて形成した溝状通路の終端部に、前記
   ガス抜き通路の始端部を連通させるとともに、こ
   の連通部近傍に、溶湯の通過に抵抗を付与しかつ
   ガスの通過可能な絞り部を設けたことを特徴とす
   る金型用ガス抜き装置。