JPH1058108A - ダイカストマシンの冷却構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】冷却水溝の目詰まりの問題に対処可能なダイカ
ストマシンの冷却構造を提供する。 【解決手段】アウター部材（アウターチップ２）の内当
接面２ｂ及びこの内当接面２ｂと当接するインナー部材
（インナーチップ３）の外当接面３ｂのうちの少なくと
も一方には、分岐冷却水溝１２が形成されている。この
分岐冷却水溝１２の一端は給水通路９に通じるととも
に、少なくとも二つに分岐する分岐部１２ａを該一端に
有している。そして、この分岐部１２ａから分かれてそ
れぞれ延びる他端が排水通路１１に通じている。分岐冷
却水溝１２により形成される複数の冷却水路のうちの一
つが目詰まりしても、他の冷却水路により効果的に冷却
することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型鋳造機として
のダイカストマシンの冷却構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイカストマシンは、高速高圧力によ
り、溶湯をキャビティ内に射出し高精度な鋳物を短時間
で鋳造することができる。このダイカストマシンは、プ
ランジャロッドを介して射出シリンダに連結されたプラ
ンジャチップをプランジャスリーブ内で摺動、前進させ
ることにより、プランジャスリーブ内に供給された溶湯
をプランジャチップで押し込んでキャビティ内に射出す
る。

【０００３】そして、ダイカストマシンにおいては、プ
ランジャスリーブの内径に対してプランジャチップの熱
膨張を抑えて、プランジャチップとプランジャスリーブ
の焼付きやかじりを防止したり、あるいはプランジャチ
ップに接した部分の溶湯を凝固させてプランジャチップ
とプランジャスリーブとの隙間から溶湯が噴出すること
を防止したりするために、プランジャチップを冷却する
ことが行われている。また、プランジャチップの対向部
に設けられ射出時に溶湯が直接当たるスプルコアも、熱
によるヒートクラック発生等を防止するために冷却する
必要がある。さらに、キャビティを形成する金型は、溶
湯により加熱されて高温になるが、金型温度を適正に維
持して製品の品質や生産性等を向上させるために冷却す
る必要がある。

【０００４】このようなダイカストマシンを冷却するも
のとして、例えば、特公平６−１０２２６３号公報には
プランジャチップの冷却構造が開示されている。これ
は、プランジャチップをアウターチップ及びインナーチ
ップの２分割とし、アウターチップとインナーチップと
の当接面に冷却水溝を設けたものである。すなわち、図
６に示すように、プランジャロッド８０の先端にチップ
ジョイント８１を介して連結されたプランジャチップ８
２は、外面が溶湯に接触し、内部に収容凹部８３ａを有
するアウターチップ８３と、このアウターチップ８３の
収容凹部８３ａに収容され、内部に給水通路８４及び排
水通路８５を有するインナーチップ８６とから構成され
ている。そして、アウターチップ８３及びインナーチッ
プ８６の接触面部、具体的にはインナーチップ８６の先
端面及び外周側面には、プランジャロッド８０、チップ
ジョイント８１及びインナーチップ８６の内部に設けら
れた給水通路８４及び排水通路８５を連通する冷却水溝
８７が設けられている。この冷却水溝８９は、インナー
チップ８６の先端面中央に開口する給水通路８４に一端
が通じるとともに、インナーチップ８６の外周側面に開
口する排水通路８５に他端が通じており、分岐しない一
方向溝とされている。

【０００５】したがって、この冷却構造においては、給
水通路８４から冷却水溝８７に供給された冷却水は、ア
ウターチップ８３及びインナーチップ８６の軸方向接触
面部の中央から外側に向かって流れ、さらにアウターチ
ップ８３及びインナーチップ８６の円周接触面を廻って
排水通路８５に戻る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来のプ
ランジャチップの冷却構造では、冷却水溝８７が分岐し
ない一方向溝とされていることから、以下に示すような
問題があった。すなわち、サビあるいは何らかの原因で
ゴミ等が冷却水溝８７内に付着、堆積すると、冷却水溝
８７内を流通する冷却水の流量が減少して冷却効率が極
端に低下してしまう。そして、このような冷却水溝８７
の目詰まりを解消すべく、冷却水８７内を洗浄しようと
しても、インナーチップ８６に形成された冷却水溝８７
を充分に洗浄することは面倒、かつ、困難である。

【０００７】本発明は上記実情に鑑みてなされたもので
あり、上記した冷却水溝の目詰まりの問題に対処可能な
ダイカストマシンの冷却構造を提供することを解決すべ
き技術課題とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

（１）請求項１記載のダイカストマシンの冷却構造は、
外面が溶湯に接触し、内部に収容凹部を有するアウター
部材と、該アウター部材の該収容凹部に収容され、内部
に給水通路及び排水通路を有するインナー部材とを備
え、上記アウター部材の内当接面及び該内当接面と当接
する上記インナー部材の外当接面のうちの少なくとも一
方には、上記インナー部材の該外当接面に開口する上記
給水通路に一端が通じるとともに該一端に少なくとも二
つに分岐する分岐部を有し、該分岐部から分かれてそれ
ぞれ延びる他端が上記排水通路に通じる分岐冷却水溝が
設けられていることを特徴とするものである。

【０００９】このダイカストマシンの冷却構造では、給
水通路から分岐冷却水溝に供給された冷却水は分岐部を
介して少なくとも二つに分岐して流れ、排水通路に戻
る。このため、分岐冷却水溝により形成される複数の冷
却水路のうちの一つ冷却水路において、目詰まりが起こ
って流路断面積が縮小したとしても、目詰まりを起こし
ていない他の冷却水路では正常な流路断面積を確保して
いる。このため、目詰まりを起こした冷却水路におい
て、流路断面積の縮小により流量が減少しても、その分
目詰まりを起こしていない他の冷却水路の流量が増大
し、分岐冷却水溝全体における流量は実質的に減少しな
い。したがって、目詰まりによる冷却効率の低下を防止
することができる。

【００１０】（２）請求項２記載のダイカストマシンの
冷却構造は、請求項１記載のダイカストマシンの冷却構
造において、前記分岐冷却水溝は渦巻き状に延在してい
ることを特徴とするものである。例えば、分岐冷却水溝
により二つの上記冷却水路が形成され、各冷却水路が左
右両側に分かれて、左側の冷却水路は左側の範囲にのみ
存在し、かつ、右側の冷却水路は右側の範囲にのみ存在
する場合、一方の冷却水路が目詰まりすると、目詰まり
した冷却水路が存在する一方側の範囲の冷却効率が他方
に比べて低下し、冷却バランスが悪くなるという問題が
ある。

【００１１】この点、分岐冷却水溝が渦巻き状に延在す
るこのダイカストマシンの冷却構造では、それぞれの上
記冷却水路が略同心円状に延在しているので、たとえ一
つの冷却水路で目詰まりしたとしても、分岐冷却水溝が
形成された範囲のアウター部材の外面をほぼ均等に冷却
することができ、目詰まりにより冷却バランスが悪化す
ることを防止することが可能となる。

【００１２】（３）請求項３記載のダイカストマシンの
冷却構造は、外面が溶湯に接触し、内部に収容凹部を有
するアウター部材と、該アウター部材の該収容凹部に収
容され、内部に給水通路及び排水通路を有するインナー
部材とを備え、上記アウター部材の内面と該内面と対向
する上記インナー部材の外面との間には、上記給水通路
及び上記排水通路を連通する冷却水溝が少なくとも上記
アウター部材の該内面と当接する当接面に設けられた溝
付プレートが配設されていることを特徴とするものであ
る。

【００１３】このダイカストマシンの冷却構造では、冷
却水溝により形成される冷却水路が目詰まりしたとして
も、溝付プレートのみを洗浄すればよいため、その作業
が容易である。また、目詰まりした溝付プレートを新し
いものと交換すれば、洗浄作業を省くことができ、この
場合アウター部材又はインナー部材を交換することと比
較してコスト面で有利となる。

【００１４】また、溝を形成するリブの根本部には熱や
射出圧力による応力が集中するため、該リブが破損する
おそれがある。この点、このダイカストマシンでは、溝
付プレートに溝を形成しているため、破損により交換す
るとしても、アウター部材又はインナー部材を交換する
ことと比較してコスト面で有利となる。

【００１５】さらに溝付プレートの溝を貫通溝とした場
合は、底部を有する溝のように溝を形成するリブの根本
部に応力が集中することがないので、破損しにくくな
る。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を具体的
に説明する。 （実施形態１）本実施形態は、図１及び図２に示すよう
に、請求項１又は請求項２記載のダイカストマシンの冷
却構造をプランジャチップに適用したものである。

【００１７】このプランジャチップ１は、アウター部材
としてのアウターチップ２と、インナー部材としてのイ
ンナーチップ３とから構成されている。断面円形状のア
ウターチップ１は内部に断面円形状の収容凹部４を有
し、この収容凹部４内に断面円形状のインナーチップ３
がアウターチップ２と同軸心状に収容されている。な
お、インナーチップ３の外径は収容凹部４の内径よりも
小さくされており、インナーチップ３の外周側面３ａと
収容凹部４との間には、環状の連通水路５が形成されて
いる。そして、インナーチップ３はプランジャロッド７
の先端面に図示しないノックピン又はボルト等で固定さ
れ、またアウターチップ２はネジ部６によりプランジャ
ロッド７の先端部に螺合されており、これによりインナ
ーチップ３の外当接面（アウターチップ２の先端面２ａ
側の端面）３ｂはアウターチップ２の内当接面２ｂと密
着されている。また、インナーチップ３及びプランジャ
ロッド７の内部には、一端がインナーチップ３の外当接
面３ｂの中央に開口し後述する分岐冷却水溝１２の分岐
部１２ａに通じ、他端がプランジャチップ７の基端部に
設けられた給水口８に通じる給水通路９と、一端がイン
ナーチップ３の外周側面３ａに開口して上記連通水路５
に通じ、他端がプランジャチップ７の基端部に設けられ
た排水口１０に通じる排水通路１１とが形成されてい
る。

【００１８】上記アウターチップ２の先端面２ａの背面
に相当し、上記インナーチップ３の外当接面３ｂと当接
するアウターチップ２の内当接面２ｂには、分岐冷却水
溝１２が形成されている。この分岐冷却水溝１２は、図
２に示すように、一端が上記給水通路９に通じるととも
に該一端に二つに分岐する分岐部１２ａを有し、この分
岐部１２ａから分かれてそれぞれ延びる分岐冷却水溝１
２の他端が中央から外周に向かって渦巻き状に延びるよ
うに形成されている。この分岐冷却水溝１２により二つ
の第１冷却水路１２ｂ及び第２冷却水路１２ｃが形成さ
れる。そして、第１冷却水路１２ｂ及び第２冷却水路１
２ｃのそれぞれの外周端は、インナーチップ３の外周側
面３ａよりも外側まで延びており、上記連通水路５に通
じ、さらには上記排水通路１１に通じている。

【００１９】したがって、給水口８から給水通路９を介
して分岐冷却水溝１２に供給された冷却水は、分岐部１
２ａで二つに分かれ、それぞれ第１冷却水路１２ｂ及び
第２冷却水路１２ｃを中央から外周に向かって流れ、連
通水路５を介して排水通路１１に戻る。これにより、ア
ウターチップ２の外面を効率的に冷却することができ
る。

【００２０】そして、上記第１冷却水路１２ｂ及び第２
冷却水路１２ｃのうちの一方において、目詰まりが起こ
って流路断面積が縮小したとしても、目詰まりを起こし
ていない他の冷却水路では正常な流路断面積を確保して
いる。このため、目詰まりを起こした冷却水路におい
て、流路断面積の縮小により流量が減少しても、その分
目詰まりを起こしていない他の冷却水路の流量が増大
し、分岐冷却水溝１２全体における流量は実質的に減少
しない。したがって、目詰まりによる冷却効率の低下を
防止することができる。

【００２１】また、分岐冷却水溝１２が渦巻き状に延在
しており、この分岐冷却水溝１２により形成される第１
冷却水路１２ｂ及び第２冷却水路１２ｃがそれぞれ略同
心円状に延在しているので、たとえ一つの冷却水路で目
詰まりしたとしても、分岐冷却水溝が形成された範囲の
アウター部材の外面をほぼ均等に冷却することができ、
目詰まりにより冷却バランスが悪化することを防止する
ことが可能となる。

【００２２】なお、上記実施形態１では、アウターチッ
プ２の内当接面２ｂのみに分岐冷却水溝１２を形成する
例について説明したが、インナーチップ３の外当接面３
ｂのみに分岐冷却水溝１２を形成したり、これらの双方
に分岐冷却水溝１２を形成したりすることも可能であ
る。 （実施形態２）本実施形態は、図３に示すように、請求
項１、請求項２又は請求項３記載のダイカストマシンの
冷却構造をプランジャチップに適用したものである。

【００２３】このプランジャチップ１は、アウター部材
としてのアウターチップ２と、インナー部材としてのイ
ンナーチップ３と、溝付プレート１３とから構成されて
いる。このアウターチップ２は、上記実施形態１のアウ
ターチップ１において、分岐冷却水溝１２が形成された
部分に、溝付プレート１３を収容するための収容空間を
形成したもので、この収容凹部４は、インナーチップ３
を収容するための第１収容空間部４ａと、溝付プレート
１３を収容するための第２収容空間部４ｂとを有してい
る。なお、溝付プレート１３を収容するための第２収容
空間部４ｂの内径は、インナーチップ３の外径よりも大
きくされている。そして、アウターチップ２をネジ部６
によりプランジャロッド７の先端部に螺合することによ
り、アウター部材２の先端面２ａの背面に相当するアウ
ター部材２の内面２ｃと、このアウター部材２の内面２
ｃと対向するインナー部材３の外面との間に、溝付プレ
ート１３が密着固定されている。

【００２４】断面円形状の溝付プレート１３は、冷却水
の排水部のみが第２収容空間部４ｂの内径よりも小さ
く、他の外周部は第２収容空間部４ｂと嵌合しており、
かつ、インナーチップ３の外径よりも大きな外径を有し
ている。そして、アウター部材２の内面２ｃと当接する
溝付プレート１３の当接面１３ａには、上記実施形態１
と同様に分岐冷却水溝１２が形成されている。なお、こ
の分岐冷却水溝１２により形成される第１冷却水路１２
ｂ及び第２冷却水路１２ｃの外周端は、それぞれ外周側
に貫通している。

【００２５】なお、その他の構成は上記実施形態１と同
様である。このプランジャチップ１は、上記実施形態１
の作用効果に加えて、以下に示す作用効果も奏する。す
なわち、分岐冷却水溝１２が目詰まりしたとしても、溝
付プレート１３のみを洗浄すればよいため、その作業が
容易である。

【００２６】また、目詰まりした溝付プレート１３の洗
浄が不可能となったり、溝を形成するリブが破損したり
することにより、溝付プレート１３を新しいものと交換
する必要が生じた場合でも、アウターチップ２を交換す
ることと比較してコスト面で有利となる。さらに、溝形
状を変更する必要が生じた場合でも、容易に対応するこ
とができる。

【００２７】なお、上記実施形態２では、アウター部材
２の内面２ｃと当接する溝付プレート１３の当接面１３
ａのみに分岐冷却水溝１２を形成する例について説明し
たが、この分岐冷却水溝１２を貫通溝とすることも可能
である。また、上記実施形態１及び２では、インナーチ
ップ３とプランジャロッド７とを別体で構成する例につ
いて示したが、インナーチップ３とプランジャロッド７
とを一体とすることもできる。この場合、プランジャロ
ッド７がインナー部材となる。

【００２８】（実施形態３）本実施形態は、図４及び図
５に示すように、請求項１又は請求項３記載のダイカス
トマシンの冷却構造を金型に適用したものである。アウ
ター部材としての金型１４は、キャビティ１５と、この
キャビティ１５の近傍に形成された収容凹部１６とを有
している。そして、収容凹部１６内には、溝付プレート
１７及びインナー部材としての通水ブロック１８が順に
嵌合されており、これにより、キャビティ１５の一側面
１５ａの背面に相当する金型１４の内面１４ａと、この
金型１４の内面１４ａと対向する通水ブロック１８の外
面１８ａとの間に溝付プレート１８が密着固定されてい
る。なお、収容凹部１６、溝付プレート１７及び通水ブ
ロック１８は、同一の断面略長方形状を有している。ま
た、通水ブロック１８は、中央部で貫通する給水通路１
９と、３つの角部でそれぞれ貫通する３つの排水通路２
０ａ〜２０ｃとを有している。

【００２９】上記溝付プレート１７は、キャビティ１５
側の端面から通水ブロック１８側の端面まで貫通する分
岐冷却水溝２１を有している。この分岐冷却水溝２１
は、図５に示すように、一端が溝付プレート１７の中央
部で上記給水通路１９に通じるとともに三つに分岐する
分岐部２１ａを該一端に有し、この分岐部２１ａから分
かれてそれぞれ延びる分岐冷却水溝２１の他端が中央か
ら外側に向かってそれぞれ所定の経路で延び、それぞれ
の該他端が排水通路２０ａ〜２０ｃに通じるように形成
されている。そして、この分岐冷却水溝２１により３つ
の第１冷却水路２１ｂ、第２冷却水路２１ｃ及び第３冷
却水路２１ｄが形成される。

【００３０】したがって、給水通路１９から分岐冷却水
溝２１に供給された冷却水は、分岐部２１ａで３つに分
かれ、それぞれ第１冷却水路２１ｂ、第２冷却水路２１
ｃ及び第３冷却水路２１ｄを中央から外側に向かって所
定の経路で流れ、３つの排水通路２０ａ〜２０ｃに戻
る。そして、上記第１冷却水路２１ｂ、第２冷却水路２
１ｃ及び第３冷却水路２１ｄのうちの一つにおいて、目
詰まりが起こって流路断面積が縮小したとしても、目詰
まりを起こしていない他の冷却水路では正常な流路断面
積を確保している。このため、目詰まりを起こした冷却
水路において、流路断面積の縮小により流量が減少して
も、その分目詰まりを起こしていない他の冷却水路の流
量が増大し、分岐冷却水溝２１全体における流量は実質
的に減少しない。したがって、目詰まりによる冷却効率
の低下を防止することができる。

【００３１】また、分岐冷却水溝２１が目詰まりしたと
しても、溝付プレート１８のみを洗浄すればよいため、
その作業が容易である。さらに、目詰まりした溝付プレ
ート１８の洗浄が不可能となったり、溝を形成するリブ
が破損したりすることにより、溝付プレート１８を新し
いものと交換する必要が生じた場合でも、金型１４を交
換することと比較してコスト面で有利となる。また、溝
形状や溝の本数を変更する必要が生じた場合でも、容易
に対応することができる。

【００３２】さらに、溝付プレート１８の分岐冷却水溝
２１が貫通溝であるため、底部を有する溝のように溝を
形成するリブの根本部に応力が集中することがないの
で、破損しにくくなる。なお、上記実施形態３におい
て、給水通路１９を排水通路とし、かつ、排水通路２０
ａ〜２０ｃを給水通路とすることも可能である。

【００３３】また、本発明のダイカストマシンの冷却構
造は、プランジャチップやキャビティを形成する金型以
外の部位、例えばスプールコアに適用することもでき
る。

【００３４】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１及び２記
載のダイカストマシンの冷却構造は、冷却水溝にサビ等
が付着、堆積して、冷却水溝が目詰まりしたとしても、
良好な冷却効率を維持することができる。また、請求項
２記載のダイカストマシンの冷却構造では、冷却バラン
スも良好となる。

【００３５】さらに、請求項３記載のダイカストマシン
の冷却構造は、冷却水溝が目詰まりしたとしても、容易
に洗浄することができる。したがって、本発明のダイカ
ストマシンの冷却構造によれば、冷却水溝の目詰まりに
容易に対応することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１に係るプランジャチップの冷却構造
を示す、要部を断面にした側面図である。

【図２】実施形態１に係り、分岐冷却水溝形状を示す、
図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。

【図３】実施形態２に係るプランジャチップの冷却構造
を示す要部断面図である。

【図４】実施形態３に係る金型の冷却構造を示す要部断
面図である。

【図５】実施形態３に係り、分岐冷却水溝形状を示す、
図４のＢ−Ｂ線矢視断面図である。

【図６】従来のプランジャチップの冷却構造を示す要部
断面図である。

【符号の説明】

１はプランジャチップ、２はアウター部材としてのアウ
ターチップ、２ｂは内当接面、３はインナー部材として
のインナーチップ、３ａは外当接面、４，１６は収容凹
部、９，１９は給水通路、１１，２０ａ〜２０ｃは排水
通路、１２は分岐冷却水溝、１２ａ，２１ａは分岐部、
１３，１７は溝付プレート、１４はアウター部材として
の金型、１４ａは内面、１５はキャビティ、１８はイン
ナー部材としての通水ブロック、１８ａは外面である。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 外面が溶湯に接触し、内部に収容凹部を
   有するアウター部材と、該アウター部材の該収容凹部に
   収容され、内部に給水通路及び排水通路を有するインナ
   ー部材とを備え、 上記アウター部材の内当接面及び該内当接面と当接する
   上記インナー部材の外当接面のうちの少なくとも一方に
   は、上記インナー部材の該外当接面に開口する上記給水
   通路に一端が通じるとともに該一端に少なくとも二つに
   分岐する分岐部を有し、該分岐部から分かれてそれぞれ
   延びる他端が上記排水通路に通じる分岐冷却水溝が設け
   られていることを特徴とするダイカストマシンの冷却構
   造。
2. 【請求項２】 前記分岐冷却水溝は渦巻き状に延在して
   いることを特徴とする請求項１記載のダイカストマシン
   の冷却構造。
3. 【請求項３】 外面が溶湯に接触し、内部に収容凹部を
   有するアウター部材と、該アウター部材の該収容凹部に
   収容され、内部に給水通路及び排水通路を有するインナ
   ー部材とを備え、 上記アウター部材の内面と該内面と対向する上記インナ
   ー部材の外面との間には、上記給水通路及び上記排水通
   路を連通する冷却水溝が少なくとも上記アウター部材の
   該内面と当接する当接面に設けられた溝付プレートが配
   設されていることを特徴とするガイカストマシンの冷却
   構造。