JPH08243716A - 金型のガス抜き装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【目的】 ガス抜き装置を原状態に復帰させる駆動手段
を特別必要とせず溶湯の金型外への噴出を確実に防止し
た金型のガス抜き装置。 【構成】 相対する一対の金型６，10の合わせ面に、キ
ャビティに連通するガス抜き溝21と、ガス抜き溝の終端
部に溶湯圧を検知する検知室22と、検知室より分岐した
迂回溝23と、迂回溝の終端部に排気路33に連通するバル
ブ室24とを設け、排気路を備えた一方の金型10は金型合
わせ面に対し直角方向に往復動可能なシャットオフバル
ブ31を有し、シャットオフバルブが開きガスを抜いてい
る状態から検知ピン25が前記検知室で所定の溶湯圧を検
知して引っ込むと反転機構28を介して作動ピン26がバル
ブ室に突出し、シャットオフバルブを押してバルブを閉
じるように作動する金型のガス抜き装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ダイカスト金型や射出
成形金型において、成形時にキャビティからガスを排出
するガス抜き装置に関する。

【０００２】

【従来技術】ダイカスト鋳造法においては、溶湯を高速
高圧でキャビティ内に圧入するため溶湯中に反応ガスや
空気を巻き込み、これが鋳物の中の鋳巣となり、鋳物の
強度低下や品質のばらつき等を生じるおそれがある。そ
こで注湯時にキャビティからガスを排出させる装置が種
々提案されており、その従来の一例（特公平６−００７
９７７号公報）を図８に示す。

【０００３】図８は固定金型01に可動金型02が合わされ
た型閉状態の要部断面を示しており、合わせ面にガス抜
溝03、作動室04、迂回路05、排気室06が形成され、可動
金型02に排気室06に連通する排気通路07を有するととも
に、受圧ピン08とこれより径の小さいシャットオフピン
09を合わせ面に対して直角方向に往復動自在に有してお
り、受圧ピン08とシャットオフピン09は中央を回動自在
に枢支されたレバー010 の両端にそれぞれ連結され反転
機構を構成している。

【０００４】受圧ピン08の背後には、円筒状の押ピン01
1 が摺動自在に配設され、同押ピン011 の内部に挿入さ
れたストッパボルト012 が圧縮ばね013 に付勢されて受
圧ピン08の端部に当接して受圧ピン08を合わせ面の方に
付勢している。

【０００５】図８に示す状態は成形前の状態であり、受
圧ピン08は圧縮ばね013 に付勢されて所定の原位置にあ
り、このときレバー010 で連結されるシャットオフピン
09は排気室06より奥に引っ込んで排気通路07と排気室06
とを連通している。したがってこの状態で、キャビティ
内に溶湯が加圧充填されると、キャビティ内の空気や離
型剤からの反応ガスはガス抜溝03，作動室04，迂回路0
5，排気室06，排気通路07を順次通過して金型外へ放出
される。

【０００６】キャビティを満たした溶湯は上記のように
ガスを押出しながらガス抜溝03に流入し作動室04に至る
と、迂回路05への急激な方向転換に伴い作動室04内の圧
力を増し受圧ピン08を圧縮ばね013 に抗して押し込み、
同時にレバー010 を介してシャットオフピン09が反対方
向に移動して排気通路07の開口端部を閉鎖する。なお溶
湯は作動室04を充填後迂回路05を通るので排気室06に至
る前に排気通路07は閉鎖され溶湯が外部に噴出すること
はない。

【０００７】受圧ピン08の方がシャットオフピン09より
受圧面積が大きいので、溶湯が排気室06に達しても、シ
ャットオフピン09が後退することがなく閉鎖位置が維持
される。こうしてガス抜きがなされキャビティ内の溶湯
にはガスが混入せず鋳巣のない成形品が鋳造される。

【０００８】成形後は可動金型02が移動して固定金型01
から離れ、ガス抜溝03、作動室04、迂回路05、排気室06
等に凝固した物は成形品と共に押出しピンで押し出さ
れ、この時同時に受圧ピン08も圧縮ばね013 により原位
置に復帰される。

【０００９】

【解決しようとする課題】以上のように離型に際し、受
圧ピン08とシャットオフピン09を原位置に復帰させる圧
縮ばね013 およびその支持部である押ピン011 等のアク
チュエータを特別必要とし、そのためのスペースも確保
しなければならない。また成形時にシャットオフピン09
が排気通路07を閉鎖位置に維持するのに、受圧ピン08と
シャットオフピン09の受圧面積の差による差圧荷重が作
用しており、さらに圧縮ばね013 がシャットオフピン09
を閉鎖を解除する方向に付勢力が働いているので、シャ
ットオフピン09が排気通路07の閉鎖を維持する力は弱
く、何らかの状態の変化でシャットオフピン09が移動し
て閉鎖が解除され、溶湯が金型外に噴出するおそれがあ
る。

【００１０】本発明はかかる点に鑑みなされたもので、
その目的とする処はガス抜き装置を原状態に復帰させる
駆動手段を特別必要とせず溶湯の金型外への噴出を確実
に防止した金型のガス抜き装置を供する点にある。

【００１１】

【課題を解決するための手段および作用】上記目的を達
成するために、本発明は、相対する一対の金型の合わせ
面に、キャビティに連通するガス抜き溝と、同ガス抜き
溝の終端部に溶湯圧を検知する検知室と、同検知室より
分岐した迂回溝と、同迂回溝の終端部に排気路に連通す
るバルブ室とを設け、前記排気路を備えた一方の金型は
金型合わせ面に対し直角方向に往復動可能なシャットオ
フバルブを有し、同シャットオフバルブはその弁体を前
記バルブ室に配して先端に突起を形成しシャットオフバ
ルブを金型合わせ面より離れる方向に移動したとき弁体
が引っ込んでバルブを閉じるように作用し、前記他方の
金型は金型合わせ面に対し直角方向に往復動可能な検知
ピンと作動ピンとを有し、前記検知ピンは前記検知室に
突起を形成した端部を臨ませ、前記作動ピンは前記バル
ブ室に端部を臨ませ前記シャットオフバルブの弁体に当
接可能とし、前記検知ピンと前記作動ピンは反転機構に
より互いに反対方向に移動するよう連結され、前記シャ
ットオフバルブが開きガスを抜いている状態から前記検
知ピンが前記検知室で所定の溶湯圧を検知して引っ込む
と反転機構を介して前記作動ピンがバルブ室に突出しシ
ャットオフバルブを押してバルブを閉じるように作動す
る金型のガス抜き装置とした。

【００１２】シャットオフバルブは作動ピンに押されて
合わせ面から引っ込む方向に移動してバルブを閉じるの
で、バルブ室に達した溶湯の圧力はシャットオフバルブ
に働きバルブを閉じる方向に作用するため、バルブの密
着性は向上し閉鎖状態を確固として維持し、溶湯を金型
外に噴出させるこを確実に防止することができる。

【００１３】また離型時に、検知室内の凝固物は検知ピ
ンの端部の突起を掴むようにして離型抵抗を示すので、
別途駆動手段なしに検知ピンを引き出させ、同時に反転
機構を介して作動ピンを引っ込めて、検知ピンと作動ピ
ンとを原位置に復帰させることができる。さらにバルブ
室内の凝固物はシャットオフバルブの端部の突起を掴む
ようにして離型抵抗を示すので、別途駆動手段なしにシ
ャットオフバルブを引き出させ、バルブを開いた状態の
原位置に復帰させることができる。

【００１４】前記検知ピンの前記検知室に臨む端面の面
積を前記作動ピンのバルブ室に臨む端面の面積よりも大
きく設定することで、成形時に検知ピンと作動ピンの受
ける受圧荷重の差がシャットオフバルブのバルブ閉じ方
向に作用するので、益々バルブは確実に閉じる。

【００１５】前記反転機構が、中央を枢支された回動レ
バーの両端がそれぞれ前記検知ピンと前記作動ピンに連
結した構造であることで、構造が簡素化され、かつ小型
化することができる。

【００１６】

【実施例】以下図１ないし図７に図示した本発明の一実
施例について説明する。図１は本実施例の射出成型機１
の金型の型閉時の要部断面図を示しており、固定盤２と
一体の固定おも型３の中にキャビティ４を構成するキャ
ビティ固定金型５とガス抜き装置のガス抜き固定金型６
が嵌合して一体に固着されている。一方可動盤７と一体
の可動おも型８の中にキャビティ４を構成する他方のキ
ャビティ可動金型９とガス抜き装置のガス抜き可動金型
10が嵌合して一体に固着されている。

【００１７】キャビティ固定金型５とキャビティ可動金
型９との合わせ面にキャビティ４が形成されており、固
定盤２に嵌着された射出スリーブ11内とキャビティ４を
連通する加圧室12がキャビティ固定金型５，固定おも型
３に設けられている。射出スリーブ11には射出プランジ
ャ13が摺動自在に嵌入されている。またキャビティ固定
金型５とキャビティ可動金型９との合わせ面には、キャ
ビティ４からはガス抜き装置20側に向けガス抜き溝15が
形成されている。

【００１８】一方可動盤７およびこれと一体の可動おも
型８に対し摺動自在に支持された押出板16から延出した
３本の押出ピン17が可動おも型８およびキャビティ可動
金型９を貫通して先端をキャビティ４および加圧室12に
臨ませている。なお押出板16からはさらに１本押出ピン
18が延出しており、同押出ピン18は可動おも型８ととも
にガス抜き可動金型10を貫通している。

【００１９】ガス抜き装置20のみを拡大して図２ないし
図５に示しており、図２は図１に示した状態をそのまま
拡大したものである。ガス抜き固定金型６とガス抜き可
動金型10との合わせ面には、前記ガス抜き溝15に連なる
ガス抜き溝21が形成され、同ガス抜き溝21の終端に検知
室22が形成され、同検知室22から分岐して特にガス抜き
可動金型10側に迂回溝23が形成されている。

【００２０】ガス抜き可動金型10の合わせ面側から見た
図を図６に示す。図６に示すように、迂回溝23は検知室
22から左右に分岐し迂回してバルブ室24で再び集合して
いる。迂回溝23は検知室22においてガス抜き溝21に対し
て急角度に屈曲している。前記押出ピン18は、ガス抜き
可動金型10を貫通して先端が検知室22に臨んでいる。

【００２１】ガス抜き固定金型６には、検知室22に先端
を臨ませて検知ピン25が摺動自在に嵌入されるととも
に、検知ピン25と平行にバルブ室24に先端を臨ませて作
動ピン26が嵌入されている。検知ピン25は、作動ピン26
より径が大きく、その検知室22に臨んだ先端には突起25
ａが突出形成されており、後端は拡径して後記する回動
レバー28の端部が係合する係合部25ｂを形成している。
作動ピン26は、バルブ室24に臨んだ先端26ａが若干テー
パしており、後端は拡径してやはり係合部26ｂを形成し
ている。

【００２２】検知ピン25の係合部25ｂと作動ピン26の係
合部26ｂとの間で支軸27により回動レバー28が中央を枢
支されており、回動レバー28の上下に延びたその両端部
がそれぞれ作動ピン26の係合部26ｂと検知ピン25の係合
部25ｂとに係合し互いに連結している。したがって検知
ピン25が前後に移動すると回動レバー28を介して作動ピ
ン26が反対方向に移動する反転機構が構成されている。
反転機構は上記のように回動レバー28を用いた簡単な構
造で小型化が図れる。

【００２３】一方ガス抜き可動金型10のバルブ室24は、
ガス抜き可動金型10を貫通する円孔に背後から嵌入され
た有底円筒状のバルブブッシュ30の周端部30ａと合わせ
面との間に形成されており、バルブブッシュ30内にはシ
ャットオフバルブ31が摺動自在に嵌入している。バルブ
ブッシュ30は、その側壁の一部に排気孔30ｂが形成さ
れ、排気孔30ｂはガス抜き可動金型10に先端を嵌入させ
た排気パイプ32と連通して排気通路33を構成している。

【００２４】そしてシャットオフバルブ31は、中央の小
径の円柱部31ａの一端がバルブ室24内で拡径して弁体31
ｂを形成し、他端はやはり拡径してバルブブッシュ30の
内径より若干小さい外径の円柱部31ｃを形成し、同円柱
部31ｃには摺動方向と直角な方向に穿設された長孔31ｄ
が設けられていて、ガス抜き可動金型10およびバルブブ
ッシュ30を貫通したバルブピン34が該長孔31ｄを貫通し
ている。長孔31ｄはシャットオフバルブ31の移動方向に
幾らか長尺であって、同長孔31ｄを貫通するバルブピン
34によりシャットオフバルブ31の移動が規制されてい
る。

【００２５】なおシャットオフバルブ31は前記ガス抜き
固定金型６側の作動ピン26と同軸にあり、シャットオフ
バルブ31の弁体31ｂには突起31ｅが突出形成されてお
り、同突起31ｅは作動ピン26の先端26ａと当接可能であ
る。

【００２６】図２は開弁時の状態を示しており、シャッ
トオフバルブ31は合わせ面側に移動して、弁体31ｂがバ
ルブブッシュ30の周端部30ａから離れて両者間に間隙を
形成してバルブを開いており、バルブ室24は同間隙を介
して小径の円柱部31ａ外周，排気孔30ｂ，排気通路33と
連通状態となる。この状態からシャットオフバルブ31が
合わせ面と反対側に移動すると、弁体31ｂがバルブブッ
シュ30の周端部30ａを閉鎖してバルブを閉じることにな
る。

【００２７】本実施例の射出成型機１の概略構造は以上
のようであり、以下その動作手順を順を追って説明す
る。まず図１に示すように型を閉じ、ガス抜き装置20は
シャットオフバルブ31を開弁状態にセットする。そして
射出スリーブ11の注入口から溶湯40を加圧室12に注入
し、射出プランジャ13を前進させ溶湯40をキャビティ４
内に高速高圧で押し込んでいく。

【００２８】キャビティ内の空気や離型剤からの反応ガ
スは、ガス抜き溝15，21，検知室22，迂回溝23，バルブ
室24と順次通過し、バルブは開いているので、さらにバ
ルブ室24からバルブブッシュ30内，排気孔30ｂ，排気通
路33を通過して金型外に放出される。

【００２９】ガスを押出しながらキャビティ４内に圧入
された溶湯40は、キャビティ４を満たした後、ガス抜き
溝03に流入し検知室22に至ると、迂回溝23への急激な方
向転換に伴い検知室24内の圧力を増し検知ピン25を押し
込み、同時に回動レバー28を介して作動ピン26を反対方
向に移動し先端26ａをバルブ室24に突出させ、同先端26
ａに突起31ｅを当接していたシャットオフバルブ31を一
体に移動させる。

【００３０】したがってシャットオフバルブ31の移動で
バルブは閉じる。溶湯40は検知室22を充填後迂回溝23を
通るので、バルブ室24に至る前にバルブは閉じられ、溶
湯が外部に噴出することはない。

【００３１】図３はバルブが閉じた後の状態を示してお
り、溶湯40はバルブ室24に達してバルブ室24を満たして
おり、この溶湯圧はシャットオフバルブ31の弁体31ｂに
作用してバルブの閉鎖を補助して確実なものにすること
ができる。

【００３２】さらに検知ピン25の端面の受圧面積の方が
作動ピン26の受圧面積より大きいので、溶湯により検知
ピン25が押し込まれる圧力の方が大きく、よって逆に作
動ピン26は突出してシャットオフバルブ31を押し、バル
ブを閉じる方向に付勢するため、益々バルブは閉じ状態
を確固として維持することができる。

【００３３】このようにして成型が行われた後、離型す
る時の様子を図４および図５に基づき説明する。まず可
動金型９，10が固定金型５，６から僅かに離れると、図
４に示すように検知室22内で溶湯が凝固した凝固物41が
検知ピン25の先端の突起25ａを掴むようにして離型抵抗
を示すので、凝固物41とともに検知ピン25が合わせ面側
に引き出され、したがって同時に回動レバー28を介して
作動ピン26が引っ込んで、検知ピン25と作動ピン26を原
位置に自動的に復帰させることができる。

【００３４】離型後、成型品とともに凝固物41を可動型
９，10から外すにあたり、押出ピン17，18を作動させる
と、図５に示すように型から離れる凝固物41はシャット
オフバルブ31の弁体31ｂに突出した突起31ｅを掴むよう
にして離型抵抗を示すので、シャットオフバルブ31を引
き出させ、バルブを開いた状態の原位置に自動的に復帰
させることができる。

【００３５】以上のように検知ピン25，作動ピン26，シ
ャットオフバルブ31を原位置に復帰させるのに、特別駆
動装置を設ける必要がなく構造が簡素化される。こうし
て成型品が凝固物41と連なって取り出されるが、ガス抜
きにより成型品にはガスが混入しておらず鋳巣はない
が、凝固物にはガスが混入しており、後工程のバリ取り
時に凝固物41は除去される。

【００３６】

【発明の効果】本発明は、シャットオフバルブが作動ピ
ンに押されて合わせ面から引っ込む方向に移動してバル
ブを閉じるので、バルブ室に達した溶湯の圧力はシャッ
トオフバルブに働きバルブを閉じる方向に作用するた
め、バルブの密着性は向上し閉鎖状態を確固として維持
し、溶湯を金型外に噴出させるこを確実に防止すること
ができる。

【００３７】また離型時に、検知室内の凝固物は検知ピ
ンの端部の突起を掴むようにして離型抵抗を示すので、
検知ピンを引き出させ、同時に反転機構を介して作動ピ
ンを引っ込めて、検知ピンと作動ピンとを原位置に自動
的に復帰させることができ、さらにバルブ室内の凝固物
はシャットオフバルブの端部の突起を掴むようにして離
型抵抗を示すので、シャットオフバルブを引き出させ、
バルブを開いた状態の原位置に自動的に復帰させること
ができ、原位置への復帰に特別駆動手段を必要とせず構
造を簡素化することができる。

【００３８】検知ピンの検知室に臨む端面の面積を作動
ピンのバルブ室に臨む端面の面積よりも大きく設定する
ことで、成形時に検知ピンと作動ピンの受ける受圧荷重
の差がシャットオフバルブのバルブ閉じ方向に作用する
ので、益々バルブは確実に閉じる。

【００３９】反転機構を、中央を枢支された回動レバー
の両端がそれぞれ前記検知ピンと前記作動ピンに連結し
た構造とすることで、構造が簡素化され、かつ小型化す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る射出成型機の金型の型
閉時の要部断面図である。

【図２】ガス抜き装置の成型前の状態を示す断面図であ
る。

【図３】ガス抜き装置の成型時の状態を示す断面図であ
る。

【図４】ガス抜き装置の離型直後の断面図である。

【図５】ガス抜き装置の凝固物押出時の断面図である。

【図６】ガス抜き可動金型の合わせ面から見た図であ
る。

【図７】ガス抜き固定金型の合わせ面から見た図であ
る。

【図８】従来のガス抜き装置の型閉状態の要部断面図で
ある。

【符号の説明】

１…射出成型機、２…固定盤、３…固定おも型、４…キ
ャビティ、５…キャビティ固定金型、６…ガス抜き固定
金型、７…可動盤、８…可動おも型、９…キャビティ可
動金型、10…ガス抜き可動金型、11…射出スリーブ、12
…加圧室、13…射出プランジャ、15…ガス抜き溝、16…
押出板、17，18…押出ピン、20…ガス抜き装置、21…ガ
ス抜き溝、22…検知室、23…迂回溝、24…バルブ室、25
…検知ピン、26…作動ピン、27…支軸、28…回動レバ
ー、30…バルブブッシュ、31…シャットオフバルブ、32
…排気パイプ、33…排気通路、34…バルブピン、40…溶
湯、41…凝固物。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 相対する一対の金型の合わせ面に、キャ
   ビティに連通するガス抜き溝と、同ガス抜き溝の終端部
   に溶湯圧を検知する検知室と、同検知室より分岐した迂
   回溝と、同迂回溝の終端部に排気路に連通するバルブ室
   とを設け、 前記排気路を備えた一方の金型は金型合わせ面に対し直
   角方向に往復動可能なシャットオフバルブを有し、同シ
   ャットオフバルブはその弁体を前記バルブ室に配して先
   端に突起を形成しシャットオフバルブを金型合わせ面よ
   り離れる方向に移動したとき弁体が引っ込んでバルブを
   閉じるように作用し、 前記他方の金型は金型合わせ面に対し直角方向に往復動
   可能な検知ピンと作動ピンとを有し、前記検知ピンは前
   記検知室に突起を形成した端部を臨ませ、前記作動ピン
   は前記バルブ室に端部を臨ませ前記シャットオフバルブ
   の弁体に当接可能とし、前記検知ピンと前記作動ピンは
   反転機構により互いに反対方向に移動するよう連結さ
   れ、 前記シャットオフバルブが開きガスを抜いている状態か
   ら前記検知ピンが前記検知室で所定の溶湯圧を検知して
   引っ込むと反転機構を介して前記作動ピンがバルブ室に
   突出しシャットオフバルブを押してバルブを閉じるよう
   に作動することを特徴とする金型のガス抜き装置。
2. 【請求項２】 前記検知ピンの前記検知室に臨む端面の
   面積を前記作動ピンのバルブ室に臨む端面の面積よりも
   大きく設定することを特徴とする請求項１記載の金型の
   ガス抜き装置。
3. 【請求項３】 前記反転機構は、中央を枢支された回動
   レバーの両端がそれぞれ前記検知ピンと前記作動ピンに
   連結した構造であることを特徴とする請求項１または２
   記載の金型のガス抜き装置。