JPH09168853A - ダイカスト金型用通気弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受圧部材又は弁部材の熱膨張を抑制すること
により作動不良の発生を防止する。 【解決手段】 本発明に係るダイカスト金型用通気弁
は、金型内のキャビティから通気路１２に流入した溶湯
の圧力により受圧部材２０を動作させ、その受圧部材２
０の動きを下流側に設けられた弁部材に伝えることによ
り通気路１２を閉鎖する構造のダイカスト金型用通気弁
において、受圧部材２０又は弁部材には、その内部を冷
却するための冷却手段２２，１４ｊ，１４ｈが設けられ
ていることを特徴とする。このため、型開きされたとき
に受圧ピストン等の先端面のみに冷却水等を吹付ける従
来の方式と比べて受圧部材又は弁部材の冷却効率が向上
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型内に形成され
た排気用の通気路を開閉するダイカスト金型用通気弁に
関する。

【０００２】

【従来の技術】これに関連する従来のダイカスト金型用
通気弁が特開昭５４−９９７３５号公報に記載されてい
る。このダイカスト金型用通気弁では型開きされた状態
で、図７に示されるように、見切り面１ｙに冷却水等を
吹付けることにより、受圧ピストン２（受圧部材）及び
弁ピストン３（弁部材）の冷却を行うようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながらこの方法
によると、受圧ピストン２等の先端面２ｆしか有効に冷
却されないため、鋳造回数の増加に伴い受圧ピストン２
等が熱膨張して作動不良を引き起こすという問題があ
る。本発明の技術的課題は、受圧ピストン（受圧部材）
や弁ピストン（弁部材）の冷却効率を向上させることに
より、受圧ピストン等の熱膨張を抑制して作動不良の発
生を防止しようとするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
特徴を有するダイカスト金型用通気弁によって解決され
る。即ち、請求項１に記載の発明は、金型内のキャビテ
ィから通気路に流入した溶湯の圧力により受圧部材を動
作させ、その受圧部材の動きを下流側に設けられた弁部
材に伝えることにより前記通気路を閉鎖する構造のダイ
カスト金型用通気弁において、前記受圧部材又は弁部材
には、その周囲あるいはその内部を冷却するための冷却
手段が設けられていることを特徴とする このため、型開きされたときに受圧ピストン等の先端面
のみに冷却水等を吹付ける従来の方式と比べて受圧部材
又は弁部材の冷却効率が向上する。したがって、受圧部
材又は弁部材の熱膨張が抑制され作動不良の発生を防止
できる。

【０００５】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載されたダイカスト金型用通気弁において、前記冷
却手段は、前記受圧部材又は弁部材の内部に冷却用液体
あるいは気体を通すことによりその受圧部材又は弁部材
を冷却することを特徴とする。即ち、前記受圧部材又は
弁部材は内部から冷却される構造のため、鋳造中におい
ても前記受圧部材又は弁部材を冷却することができる。
このため、受圧部材に接触した溶湯がその受圧部材によ
って冷却されて通気路を下流側に流れる際に凝固し易く
なる。したがって、受圧部材から弁部材までの通路長が
一定であれば、溶湯がその受圧部材から弁部材まで到達
する時間を長く取れるようになり、弁部材の閉動作中に
溶湯が洩れ出るようなトラブルは生じない。

【０００６】また、請求項３に記載の発明は、請求項１
に記載されたダイカスト金型用通気弁において、前記受
圧部材又は弁部材はシリンダ部分の内側を摺動できる構
造であり、前記冷却手段は、型開きをしているときに、
前記シリンダ部分と前記受圧部材又は弁部材との隙間か
ら冷却用液体あるいは気体を放出させることにより、そ
の受圧部材又は弁部材を周囲から冷却することを特徴と
する。このため、前記受圧部材又は弁部材の冷却が難し
い部分を効率的に冷却させることができるとともに、前
記シリンダ部分と受圧部材又は弁部材との隙間から異物
を除去できるようになる。したがって、受圧部材又は弁
部材の冷却と異物除去の相乗効果により作動不良を防止
できる。

【０００７】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施の形態〕以下、図１〜図４に基づいて本発
明の第１の実施の形態に係るダイカスト金型用通気弁の
説明を行う。ここで、図１は本実施の形態に係るダイカ
スト金型用通気弁の要部を表す縦断面図であり、図２は
本実施の形態に係るダイカスト金型用通気弁の開状態を
表す縦断面図、図３は図２のIII-III 矢視図、また、図
４は本実施の形態に係るダイカスト金型用通気弁の閉状
態を表す縦断面図である。前記ダイカスト金型用通気弁
１０はダイカスト金型（図示されていない）に設けられ
た通気路を開閉するためのバルブであり、そのダイカス
ト金型の上部に組み込まれている。

【０００８】前記ダイカスト金型用通気弁１０は、図２
に示されるように、固定側の第１ブロック１３と可動側
の第２ブロック１４とから構成されており、前記ダイカ
スト金型が型締めされた状態で第１ブロック１３の見切
り面１３ｙと第２ブロック１４の見切り面１４ｙとが接
合し、両者１３，１４の間にはダイカスト金型の通気路
と連通する通気路１２が形成される。前記通気路１２
は、図３に示されるように、入口側の直線部１２ａとそ
の直線部１２ａから左右に分岐して後記する弁体４０の
流路に接続される分岐部１２ｂとから構成されている。

【０００９】前記通気路１２の直線部１２ａと分岐部１
２ｂとの接合点１２ｓには受圧ピストン２０が配置され
ている（図２参照）。前記受圧ピストン２０はその通気
路１２に流入した溶湯の圧力を受けて動作するピストン
であり、見切り面１４ｙに対して直角に移動できるよう
に前記第２ブロック１４に形成された受圧シリンダ１４
ｃに収納されている。前記受圧ピストン２０は、図１に
示されるように、その先端部分に面取り２０ｍが施され
ており、熱膨張による作動不良が抑制されるようになっ
ている。また、前記受圧ピストン２０の内部には冷却水
通路２２が形成されており、この冷却水通路２２の入口
（図示されていない）に第２ブロック１４に形成された
冷却水供給管１４ｊが接続されている。さらに、前記冷
却水通路２２の出口２２ｐには同じく第２ブロック１４
に形成された冷却水排水管１４ｈが接続されている。こ
の構造によって、前記冷却水供給管１４ｊから供給され
た冷却水が受圧ピストン２０の内部を循環することにな
り、その受圧ピストン２０の冷却が行われる。

【００１０】前記通気路１２の分岐部１２ｂと弁体４０
の流路とが接続される位置１２ｒには弁ピストン３０が
配置されている。前記弁ピストン３０は弁体４０を閉じ
るためのピストンであり、見切り面１４ｙに対して直角
に移動できるように前記第２ブロック１４に形成された
弁シリンダ１４ｘに収納されている。前記弁ピストン３
０は受圧ピストン２０と同様にその先端部分に面取り３
０ｍ（図１参照）が施されており、熱膨張による作動不
良が抑制されるようになっている。また、前記弁ピスト
ン３０の内部には冷却水通路３２が形成されており、こ
の冷却水通路３２の入口（図示されていない）に第２ブ
ロック１４に形成された冷却水供給管１４ｊが接続され
ている。さらに、前記冷却水通路３２の出口３２ｐには
同じく第２ブロック１４に形成された冷却水排水管１４
ｈが接続されている。これによって、前記冷却水供給管
１４ｊから供給された冷却水が弁ピストン３０の内部を
循環することになり、その弁ピストン３０の冷却が行わ
れる。即ち、前記受圧ピストン２０が本発明の受圧部材
に相当し、前記弁ピストン３０が本発明の弁部材に相当
する。

【００１１】さらに、前記第２ブロック１４には前記受
圧シリンダ１４ｃと弁シリンダ１４ｘとを連通させる曲
がり通路１４ｔが形成されており、その曲がり通路１４
ｔに受圧ピストン２０の動きを弁ピストン３０に伝達す
るための球体３５が互いに接触した状態で複数個収納さ
れている。この構造により、受圧ピストン２０が図２に
おいて右方向に移動すると、その受圧ピストン２０が各
球体３５を曲がり通路１４ｔに倣って押圧し、弁ピスト
ン３０を左方向に変位させる。逆に、弁ピストン３０が
右方向に移動すると、その弁ピストン３０が各球体３５
を曲がり通路１４ｔに倣って押圧し、受圧ピストン２０
を左方向に変位させる。

【００１２】前記第１ブロック１３には、前記弁ピスト
ン３０と同軸に弁体４０が設けられており、その弁体４
０の先端面がその弁ピストン３０の先端面と面接触する
ようになっている。前記弁体４０は、第１ブロック１３
の形成されたガスの吸引管１３ｋと通気路１２との間の
流路を開閉するための弁であり、前記流路を形成する流
路シリンダ１３ｘ内に摺動可能な状態で収納されてい
る。そして、前記弁体４０が左方向に移動してその弁体
４０が弁座１３ｚに接触した状態で流路が閉鎖される。
また、前記弁体４０が右方向に移動してその弁体４０が
弁座１３ｚから離れた状態で流路が開かれる。

【００１３】前記弁体４０の基端部には小径のシャフト
４４が固定されており、そのシャフト４４がコイルスプ
リング４４ｃを介して第１押出機構５０に連結されてい
る。ここで、前記コイルスプリング４４ｃは弁体４０に
対して常に右方向の押圧力を付与するように付勢されて
いる。したがって、型締めされた状態で弁体４０の先端
面は弁ピストン３０の先端面と面接触するようになる。
また、前記第１押出機構５０は型開き時に皿バネ５２の
力により通気路１２内の溶湯凝固片を突き出すための機
構であり、その第１押出機構５０が動作する際に弁体４
０は押出ピンとして機能する。なお、受圧ピストン２０
と対向する位置にも通気路１２内の溶湯凝固片を突き出
すための第２押出機構５５が装着されている。

【００１４】次に、本実施の形態に係るダイカスト金型
用通気弁１０の動作について説明する。先ず、前記冷却
水供給管１４ｊから受圧ピストン２０及び弁ピストン３
０の内部に形成された冷却水通路２２，３２に冷却水が
通される。次に、この状態で型締めが行われると、第１
押出機構５０及び第２押出機構５５はそれぞれのリター
ンピン５０ｒ，５５ｒの働きにより、所定の位置まで戻
される。また、弁体４０はコイルスプリング４４ｃの働
きにより弁座１３ｚから離れて右限位置に保持され、流
路が開かれる。そして、型締めにより形成された通気路
１２、即ち、直線部１２ａ、分岐部１２ｂが前記流路を
介してガスの吸引管１３ｋと連通するようになる。

【００１５】さらに、前記弁ピストン３０は前記弁体４
０の先端面によって押圧されて図２における右限位置に
保持され、一方、受圧ピストン２０は各球体３５を介し
て間接的に弁ピストン３０に押圧されて左限位置、即
ち、通気路１２内に突出した状態に保持される。そし
て、この状態で、ダイカスト金型内に溶湯が注入される
とキャビティ内に溶湯が充填される過程で、そのキャビ
ティ内のガスがダイカスト金型の通気路からダイカスト
用通気バルブ１０の通気路１２、即ち、直線部１２ａ、
分岐部１２ｂ及び弁体４０の流路等を通って吸引管１３
ｋに吸引される。

【００１６】そして、前記キャビティ内に溶湯が充填さ
れた後にその溶湯の余剰分が通気路１２の直線部１２ａ
を通って受圧ピストン２０の位置まで到達すると、図４
に示されるように、受圧ピストン２０が溶湯の押圧力に
よって右限界位置まで移動する。これによって、前記受
圧ピストン２０の動きが球体３５により弁ピストン３０
に伝えられ、弁ピストン３０はコイルスプリング４４ｃ
のばね力に抗して弁体４０を左方向に変位させる。この
結果、前記弁体４０の先端部分が弁座１３ｚに接触する
ようになり、前記流路が閉じられる。

【００１７】したがって、通気路１２の直線部１２ａ、
分岐部１２ｂを通過した溶湯は前記弁体４０に遮られて
この弁体４０の上流側で凝固し、吸引管１３ｋ側に入り
込むことはない。このようにして予め決められた時間が
経過して前記キャビティ内の溶湯が凝固するとダイカス
ト金型の型開きが行われる。そして、前記ダイカスト金
型の型開きにより第１ブロック１３から第２ブロック１
４が離れると、第１押出機構５０及び第２押出機構５５
が動作して通気路１２の部分から溶湯の凝固片が突き出
される。このように本実施の形態に係るダイカスト金型
用通気弁１０によると、受圧ピストン２０及び弁ピスト
ン３０には内部に冷却水が通れるようになっているため
に、型開きされた状態で受圧ピストン等の先端面に冷却
水等を吹付けるだけの従来の冷却方式と比べて受圧ピス
トン２０及び弁ピストン３０の冷却効率が向上する。し
たがって、受圧ピストン２０及び弁ピストン３０の熱膨
張が抑制され、作動不良の発生を防止できる。

【００１８】また、鋳造中においても受圧ピストン２０
及び弁ピストン３０を冷却することができるため、受圧
ピストン２０に接触した溶湯がその受圧ピストン２０に
よって冷却されて通気路１２を下流側に流れる際に凝固
し易くなる。したがって、受圧ピストン２０から弁ピス
トン３０までの通気路１２の長さが一定であれば、溶湯
がその受圧ピストン２０から弁ピストン３０まで到達す
る時間を長く取れるようになり、弁体４０の閉動作中に
溶湯が洩れ出るようなトラブルは生じない。なお、本実
施の形態に係るダイカスト金型用通気弁１０では冷却水
を使用して受圧ピストン２０及び弁ピストン３０の冷却
を行う方法を示したが、これに限定されるわけではなく
例えば圧縮空気でも可能であることはいうまでもない。

【００１９】〔第２の実施の形態〕図５は本発明の第２
の実施の形態に係るダイカスト金型用通気弁の要部を表
す縦断面図である。本実施の形態に係るダイカスト金型
用通気弁２００は、第１の実施の形態に係るダイカスト
金型用通気弁１０の受圧ピストン２０及び弁ピストン３
０の冷却構造を改造したものであり、その他の構造は前
記ダイカスト金型用通気弁１０と同じである。前記ダイ
カスト金型用通気弁２００の受圧ピストン２２０には、
図５に示されるように、その内部に冷却水通路２２２が
形成されており、この冷却水通路２２２の入口（図示さ
れていない）に第２ブロック２１４に形成された冷却水
供給管２１４ｊが接続されている。さらに、前記冷却水
通路２２２の出口２２２ｄは受圧ピストン２２０と受圧
シリンダ２１４ｃとの隙間（図示されていない）で開口
している。

【００２０】これによって、受圧ピストン２２０の冷却
水通路２２２を通過した冷却水はその受圧ピストン２２
０と受圧シリンダ２１４ｃとの隙間を通り、見切り面２
１４ｙから外（通気路側）に放出される。なお、冷却水
を放出する方式であるために、受圧ピストン２２０の冷
却を行うのは型開き時に限られる。このように、受圧ピ
ストン２２０の内部と冷却が難しい外周部とを冷却する
方式であるため、冷却効率が向上する。また、受圧ピス
トン２２０と受圧シリンダ２１４ｃとの隙間に侵入した
異物も効率的に除去することができるようになる。な
お、弁ピストン２３０の構造も前記受圧ピストン２２０
の構造と全く同様である。

【００２１】〔第３の実施の形態〕図６は本発明の第３
の実施の形態に係るダイカスト金型用通気弁の要部を表
す縦断面図である。本実施の形態に係るダイカスト金型
用通気弁３００は、第１の実施の形態に係るダイカスト
金型用通気弁１０の受圧ピストン２０及び弁ピストン３
０の冷却構造を改造したものであり、その他の構造は前
記ダイカスト金型用通気弁１０と同じである。前記ダイ
カスト金型用通気弁３００の受圧ピストン３２０には、
図６に示されるように、その周囲に螺旋状の溝３２２が
形成されており、この溝３２２と受圧シリンダ３１４ｃ
とによって形成される空間が冷却水通路として機能す
る。前記冷却水通路は、その入口（図示されていない）
が第２ブロック３１４に形成された冷却水供給管３１４
ｊに接続されており、出口（図示されていない）が受圧
ピストン３２０と受圧シリンダ３１４ｃとの隙間で開口
している。

【００２２】これによって、受圧ピストン３２０の外周
部分を通過した冷却水はその受圧ピストン３２０と受圧
シリンダ３１４ｃとの隙間を通り、見切り面３１４ｙか
ら外（通気路側）に放出される。なお、冷却水を放出す
る方式であるために、受圧ピストン３２０の冷却を行う
のは型開き時に限られる。このように、受圧ピストン３
２０の外周部とを重点的に冷却する方式であるため、冷
却が難しい部分が良好に冷却されて冷却効率が向上す
る。また、受圧ピストン３２０と受圧シリンダ３１４ｃ
との隙間に侵入した異物も効率的に除去することができ
るようになる。なお、弁ピストン３３０の構造も前記受
圧ピストン３２０の構造と全く同様である。

【００２３】以上、本発明の実施の形態について説明し
たが、この本発明の実施の形態には請求の範囲に記載し
た技術的事項以外に次のような各種の技術的事項を有す
るものであることを付記しておく。 （１）請求項３に記載されたダイカスト金型用通気弁に
おいて、前記受圧部材又は弁部材の周囲には、冷却用液
体あるいは気体を通すための螺旋状の溝が形成されてい
ることを特徴とするダイカスト金型用通気弁。このた
め、前記受圧部材又は弁部材の冷却が難しい部分が良好
に冷却され、冷却効率がさらに向上する。

【００２４】

【発明の効果】本発明によると、従来の冷却方式と比べ
て受圧部材又は弁部材の冷却効率が向上するため、受圧
部材又は弁部材の熱膨張が抑制され作動不良の発生を防
止できる。したがって、ダイカスト金型用通気弁の信頼
性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るダイカスト金
型用通気弁の要部を表す縦断面図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係るダイカスト金
型用通気弁の開状態を表す縦断面図である。

【図３】図２のIII-III 矢視図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係るダイカスト金
型用通気弁の閉状態を表す縦断面図である。

【図５】本発明の第２の実施の形態に係るダイカスト金
型用通気弁の要部を表す縦断面図である。

【図６】本発明の第３の実施の形態に係るダイカスト金
型用通気弁の要部を表す縦断面図である。

【図７】従来のダイカスト金型用通気弁の要部を表す縦
断面図である。

【符号の説明】

１２ 通気路 １４ｊ 冷却水供給管（冷却手段） １４ｈ 冷却水排水管（冷却手段） ２０ 受圧ピストン（受圧部材） ２２ 冷却水通路（冷却手段） ３０ 弁ピストン（弁部材） ３２ 冷却水通路（冷却手段） ２２２ 冷却水通路（冷却手段） ３２２ 螺旋状の溝（冷却手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 金型内のキャビティから通気路に流入し
   た溶湯の圧力により受圧部材を動作させ、その受圧部材
   の動きを下流側に設けられた弁部材に伝えることにより
   前記通気路を閉鎖する構造のダイカスト金型用通気弁に
   おいて、 前記受圧部材又は弁部材には、その周囲あるいはその内
   部を冷却するための冷却手段が設けられていることを特
   徴とするダイカスト金型用通気弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載されたダイカスト金型用
   通気弁において、 前記冷却手段は、前記受圧部材又は弁部材の内部に冷却
   用液体あるいは気体を通すことによりその受圧部材又は
   弁部材を冷却することを特徴とするダイカスト金型用通
   気弁。
3. 【請求項３】 請求項１に記載されたダイカスト金型用
   通気弁において、 前記受圧部材又は弁部材はシリンダ部分の内側を摺動で
   きる構造であり、 前記冷却手段は、型開きをしているときに、前記シリン
   ダ部分と前記受圧部材又は弁部材との隙間から冷却用液
   体あるいは気体を放出させることにより、その受圧部材
   又は弁部材を周囲から冷却することを特徴とするダイカ
   スト金型用通気弁。