JPH0647162B2 - 真空ダイカスト装置 - Google Patents

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、キ
ャビテーに連絡された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、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。

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
開口部とが連通する。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
道を介して真空源に生起した真空圧力が導入されること
によってキャビテー内は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300Torr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る
（例えば100Torr）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）を抑止することのできる安価な真空ダイカ
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
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； 切換弁室と射出シリンダースリーブとを連絡する射出シ
リンダースリーブ真空引き通路と；よりなり切換弁体に
よって、第２開口部と第３開口部との連通時に第２開口
部と第１開口部とを遮断するとともに射出シリンダース
リーブ真空引き通路を介して第３開口部より切換弁室内
へ導入される真空圧力を射出シリンダースリーブ内へ導
入し、一方、切換弁体によって第２開口部と第３開口部
との遮断時に第２開口部と第１開口部とを連通するとと
もに射出シリンダースリーブ真空引き通路より射出シリ
ンダースリーブ内への真空圧力の導入を遮断したもので
ある。

［作用］ プランジャーチップが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際、切換弁室内の切換弁体によ
ってキャビテー内は第１真空引き通路より導入される真
空圧力にて真空状態に保持され、一方かかる状態におい
て射出シリンダースリーブの溶湯の上部には射出シリン
ダースリーブ真空引き通路を介して真空圧力が導入さ
れ、真空状態に保持される。

射出シリンダースリーブ内をプランジャーチップが更に
移動すると、切換弁体によって射出シリンダースリーブ
内にある溶湯は真空状態にあるキャビテー内に射出さ
れ、このとき射出シリンダー内の溶湯の上部空間の圧力
を真空状態としたので、キャビテー内の真空度の劣化
（正圧側への変化）を抑止できる。

［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、第４図、第５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内の容積が変わる。

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の長手方向軸心線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（図示せず）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開口部９、第２２開口部１０、第３開口部１２を切換
え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の右端部で第１開口部９が開閉
制御され、第１弁部１３Ｂ、第２弁部１３Ｃの外周と切
換弁室８の内周とで前記第２開口部１０、第３開口部１
２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ー部材であり、射出シリンダ
ースリーブ３内の溶湯圧力を切換弁体１３の第１弁部１
３Ｂに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内へ真空源に発生した
真空圧力を導入する為に切換弁室８と射出シリンダース
リーブ３とを連絡する射出シリンダースリーブ真空引き
通路であり、具体的には、切換弁室８の内周に穿設され
るもので、該通路は切換弁室８内に開口するとともにそ
の右端部が射出シリンダースリーブ３内の重力方向にお
ける上部に開口する。

例えば第２図に示される如く、溝巾（α）が２０mm、深
さ（ｈ）が０．２mm程度の微少隙間とする。

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の重力方向の底部に貯溜される。

この貯溜される溶湯の量は、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１０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にて連絡される。

一方、射出シリンダースリーブ真空引き通路１５は切換
弁室８と射出シリンダースリーブ３内とを連絡する。

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−切
換弁室８−湯道７を介して真空源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、射出シリンダースリーブ３内には、第１真空引き
通路１１−切換弁室８−射出シリンダースリーブ真空引
き通路１５を介して真空源内に生起した真空圧力が導入
されるが、射出シリンダースリーブ３に穿設せる注湯孔
４が大気に開口していることから、かかる状態における
射出シリンダースリーブ３内の真空圧力の保持は大きく
期待できない。

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は、プランジャーチップ５、切換弁体１３の第１弁部
１３Ｂとによって密閉され、射出シリンダースリーブ真
空引き通路１５は切換弁室８と連絡される。

而して、真空源に生起した真空圧力は、第１真空引き通
路１１−切換弁室８−湯道７を介してキャビテー１内を
真空状態に保持するとともに切換弁室８−射出シリンダ
ースリーブ真空引き通路１５を介して射出シリンダース
リーブ３内を真空状態とする。

これは第３図によく示される。

次に前記状態から更にプランジャーチップ５が図におい
て左方へ移動して低速射出状態に移行すると、射出シリ
ンダースリーブ３内の溶湯はプランジャーチップ５の移
動に応じて徐々にその容積が減少するので射出シリンダ
ースリーブ３内に充満するものであり、一方、射出シリ
ンダースリーブ３内には射出シリンダースリーブ真空引
き通路１５を介して真空源の真空圧力が導入されるので
射出シリンダースリーブ３内の溶湯の上部空間は真空圧
力状態に保持される。

これは第４図に示される。

そして、この低速射出状態が更に進んで、低速射出の終
期に近づくと、プランジャーチップ５によって押圧され
た射出シリンダースリーブ３内の溶湯の圧力が更に上昇
し、切換弁体１３はこの上昇した圧力を受けてダンパー
部材１４の押圧力に抗して図において左動する。

この切換弁体１３の移動によると、第１弁部１３Ｂにて
第２開口部１０と第３開口部１２とは遮断され、第２開
口部１０と第１開口部９とが連通し、さらに射出シリン
ダースリーブ真空引き通路１５による射出シリンダース
リーブ３内への真空圧力の導入は第１弁部１３Ｂにて遮
断される。

前述した低速射出が終了するやプランジャーチップ５は
即座に高速射出へ移行するもので、これによると、射出
シリンダースリーブ３内の溶湯は一気に湯道７を介して
キャビテー１内へ射出される。

ここで注目すべき点は、少なくともプランジャーチップ
５の低速射出の終期の時点において、キャビテー１内及
び射出シリンダースリーブ３内の溶湯上部の空間部が真
空圧力状態にあることである。

従って、高速射出工程へ入った際において射出シリンダ
ー３の上部空間内にある空気がキャビテー１内へ流入し
たとしてもキャビテー１内の真空度を劣化させることな
く良好な真空状態下における成形を可能としたものであ
る。

そして、高速射出工程が終了した状態は第５図に示され
る。

尚、第１真空引き通路１１に供給される真空圧力はプラ
ンジャーチップ５が注湯孔４を閉じた後に高真空度の真
空圧力を付与するよう真空圧力を切換えることによって
キャビテー１、射出シリンダースリーブ３内の真空圧力
を短時間の内に一層高めることができる。

［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、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； 切換弁室と射出シリンダースリーブとを連絡する射出シ
リンダースリーブ真空引き通路と； よりなり切換弁体によって、第２開口部と第３開口部と
の連通時に第２開口部と第１開口部とを遮断するととも
に射出シリンダースリーブ真空引き通路を介して第３開
口部より切換弁室内へ導入される真空圧力を射出シリン
ダースリーブ内へ導入し、一方、切換弁体によって第２
開口部と第３開口部との遮断時に第２開口部と第１開口
部とを連通するとともに射出シリンダースリーブ真空引
き通路より射出シリンダースリーブ内への真空圧力の導
入を遮断したので次の効果を有する。

（１）キャビテー内への溶湯の射出以前の低速射出時に
おいて、射出シリンダースリーブの溶湯の上部空間を予
め真空状態に保持したので、射出に先立って真空圧力状
態に保持して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。

（２）射出シリンダースリーブ内に溶湯を注湯した際、
射出シリンダースリーブの溶湯の上部空間にはカーボ
ン、煙、空気、のミストが存在するが、これらミストは
射出シリンダースリーブ真空引き通路より吸引除去され
る。

而して、これらミストがキャビテー内に流入することが
ないので、特に製品の鋳肌を美しく成形し得る。

（３）射出シリンダースリーブ真空引き通路の開閉制御
を切換弁体にて行なわせたことによると、特に新たな部
品を用いる必要がなく、その実施が容易に行い得る。

（４）射出シリンダースリーブ真空引き通路を切換弁室
の内周にあって且つ切換弁室の重力方向における上方位
置に設けたことによると、低速射出時において射出シリ
ンダースリーブ真空引き通路への溶湯の流入の危険が少
なく、更には製品の成形時に射出シリンダースリーブ真
空引き通路はスタンプと一体的に成形され製品の取出し
によって射出シリンダースリーブ真空引き通路内に凝個
した部分も同時に取出すことができたので生産性を阻害
することがない。

【図面の簡単な説明】

図は本発明の真空ダイカスト装置の一実施例を示すもの
で、第１図はプランジャーチップが注湯孔を開口した状
態図、第２図は第１図のII−II線での要部縦断面図、第
３図はプランジャーチップが注湯孔を閉塞した状態図、
第４図はプランジャーチップによる低速射出の終期状態
を示す状態図、第５図はプランジャーチップによる高速
射出の終了状態図である。 １……キャビテー ３……射出シリンダースリーブ ４……注湯孔 ５……プランジャーチップ ７……湯道 ８……切換弁室 ９……第１開口部 １０……第２開口部 １１……第１真空引き通路 １２……第３開口部 １３……切換弁体 １３Ｂ……第１弁部 １４……ダンパー部材 １５……射出シリンダースリーブ真空引き通路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】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； 切換弁室と射出シリンダースリーブとを連絡する射出シ
   リンダースリーブ真空引き通路と； よりなり切換弁体によって、第２開口部と第３開口部と
   の連通時に第２開口部と第１開口部とを遮断するととも
   に射出シリンダースリーブ真空引き通路を介して第３開
   口部より切換弁室内へ導入される真空圧力を射出シリン
   ダースリーブ内へ導入し、一方、切換弁体によって第２
   開口部と第３開口部との遮断時に第２開口部と第１開口
   部とを連通するとともに射出シリンダースリーブ真空引
   き通路より射出シリンダースリーブ内への真空圧力の導
   入を遮断してなる真空ダイカスト装置。
2. 【請求項２】前記射出シリンダースリーブ真空引き通路
   を切換弁室の内周にあって且つ切換弁室の重力方向にお
   ける上方位置に設けてなる特許請求の範囲第１項記載の
   真空ダイカスト装置。