(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属インゴットを溶解し保温する溶解保温炉が本体に支持され、該溶解保温炉内に、金属溶湯を金型へ圧送する射出主筒を有する射出部を設置するとともに、前記射出主筒内を上下動することにより金属溶湯を加圧するプランジャ及び該プランジャを駆動する射出シリンダを有する射出駆動部を配設し、前記射出主筒に金属溶湯が通過するグースネックを形成するとともに、該グースネックを、金型へ金属溶湯を導くノズルと接続してなるホットチャンバ式ダイカスト装置において、
前記グースネックと前記ノズルとの間にはノズルベースが介在されているとともに、前記射出主筒は、グースホルダを介して前記本体に配置され、前記グースネックと前記ノズルベースとの連結部分が前記溶解保温炉内の金属溶湯の上面レベルよりも上方に位置するようにし、
前記ノズルベース及び前記ノズル同士を接続する各接続端面を所定の曲率でもって形成し、前記ノズルの金型に対する接続角度を変更可能なようにしたことを特徴とするホットチャンバ式ダイカスト装置。
【請求項２】
前記グースネックと前記ノズルベースとの連結部分に、カーボン製のパッキン及び金属製のＯリングのうち、少なくとも一方が介在されていることを特徴とする請求項１に記載のホットチャンバ式ダイカスト装置。
【請求項３】
前記グースネックの前記ノズルベースとの連結端面にリング状の凸条部又は凹条部を形成するとともに、前記ノズルベースの前記グースネックとの連結端面に前記凸条部又は凹条部が嵌合する嵌合部を形成してなることを特徴とする請求項１又は２に記載のホットチャンバ式ダイカスト装置。
【請求項４】
前記射出駆動部は、前記射出部が配設されている前記本体のフレームに設置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載のホットチャンバ式ダイカスト装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、溶融金属（溶湯）を高圧で金型に注入して鋳造を行うダイカスト装置に係り、特に、金属溶湯を射出する射出部が溶湯の保温炉内に配設されているホットチャンバ式ダイカスト装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホットチャンバ式ダイカスト装置は、アルミニウム合金等の溶融金属（溶湯）を高圧で金型に注入する鋳造機であり、特に溶湯を射出する射出部が溶湯を保温する保温炉内部に配設されているダイカスト装置である。図５は、従来のホットチャンバ式ダイカスト装置の要部を示している。同図に示されるように、このホットチャンバ式ダイカスト装置は、架台１００に溶解保温炉１０２が設置されているとともに、この溶解保温炉１０２の内には、加圧室として機能するセラミック製の射出主筒１０４が、保温炉１０２の底面部１０２Ａに立設支持されている。射出主筒１０４には、ノズル１０６が接続され、このノズル１０６は保温炉１０２の側壁１０２Ｂを貫通して、その先端は図示しない金型と連通している。
【０００３】
射出主筒１０４内は、図示しないプランジャが摺動しながら上下動するようになっている。また、その底部には、射出主筒１０４を斜め上方へ立ち上がるグースネック１０４Ａが形成されており、射出主筒１０４内の溶湯をグースネック１０４Ａ、ノズル１０６から金型に圧入して鋳造を行うようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のダイカスト装置の場合、特殊鋼を材料とする溶解保温炉１０２、及びセラミックスを材料とする射出主筒１０４の両者には、熱膨張率に大きな差がある。このため、溶解保温炉１０２が加熱されることによって熱膨張、或いは冷却されることによって収縮した場合には、両者の膨張・収縮量は大きく相違し、その結果、両者の間に熱応力が発生して取付精度を悪化させるという問題点がある。
【０００５】
また、従来の構造の場合、ノズル１０６が溶解保温炉１０２の側壁１０２Ｂを貫通しているために、側壁１０２Ｂにノズル１０６を通すための貫通孔を穿設せざるを得ず、その結果、貫通孔からの溶湯の漏れを防止するために、湯漏れ防止のシールを施す必要があり、構造の複雑化を招くという問題点がある。また、グースネック１０４Ａと、ノズル１０６との連結部分は、頻繁にメンテナンスを行う必要があり、この連結部分が溶湯の上面レベルよりも下方に位置していると、メンテナンスを行う際の作業性を悪化させる。
【０００６】
本発明は、このような諸事情に対処するために提案されたものであって、射出部の取付精度を確保することができるとともに、溶解保温炉の構造を簡単化させることが可能であり、且つメンテナンスを行う際の作業性に優れたホットチャンバ式ダイカスト装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的と達成するために、本発明は、金属インゴットを溶解し保温する溶解保温炉が本体に支持され、該溶解保温炉内に、金属溶湯を金型へ圧送する射出主筒を有する射出部を設置するとともに、前記射出主筒内を上下動することにより金属溶湯を加圧するプランジャ及び該プランジャを駆動する射出シリンダを有する射出駆動部を配設し、前記射出主筒に金属溶湯が通過するグースネックを形成するとともに、該グースネックを、金型へ金属溶湯を導くノズルと接続してなるホットチャンバ式ダイカスト装置において、前記グースネックと前記ノズルとの間にはノズルベースが介在されているとともに、前記射出主筒は、グースホルダを介して前記本体に配置され、前記グースネックと前記ノズルベースとの連結部分が前記溶解保温炉内の金属溶湯の上面レベルよりも上方に位置するようにし、前記ノズルベース及び前記ノズル同士を接続する各接続端面を所定の曲率でもって形成し、前記ノズルの金型に対する接続角度を変更可能なようにしたことを特徴とする。
【０００８】
また、本発明は、前述のホットチャンバ式ダイカスト装置において、前記グースネックと前記ノズルベースとの連結部分に、カーボン製のパッキン及び金属製のＯリングのうち、少なくとも一方が介在されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明は、前述のホットチャンバ式ダイカスト装置において、前記グースネックの前記ノズルベースとの連結端面にリング状の凸条部又は凹条部を形成するとともに、前記ノズルベースの前記グースネックとの連結端面に前記凸条部又は凹条部が嵌合する嵌合部を形成してなることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明は、前述のホットチャンバ式ダイカスト装置において、前記射出駆動部は、前記射出部が配設されている前記本体のフレームに設置されていることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るホットチャンバ式ダイカスト装置の好適な実施形態を添付図面を参照して説明する。
【００１３】
図１は一実施形態に係るホットチャンバ式ダイカスト装置の側断面図、図２はその正面図である。本実施形態のホットチャンバ式ダイカスト装置１０は、溶解保温炉１１と、本体１２と、射出部１４と、射出駆動部１６と、フレーム１８等とを具備して構成されている。
【００１４】
図１及び図２に示されるように、ダイカスト装置１０の本体１２は、略直方体状に形成され、この本体１２に溶解保温炉１１が設置されている。具体的には、溶解保温炉１１は、その周囲に鉤状に形成された水平方向に延出する周縁部１１Ａが、本体１２に形成された取付孔２０の縁部に支持されている。ダイカスト装置１０の本体１２の内部には、熔解保温炉１１を加熱する図示しない加熱バーナ、或いは電熱ヒータ等の加熱装置が設置され、溶解保温炉１１を本体１２の内側から加熱することができるようになっており、溶解した各種金属の溶湯を保温炉１１内で加熱・保温することが可能である。
【００１５】
次に、射出部１４及び射出駆動部１６の構成について説明する。図３は射出部１４の詳細図である。同図に示されるように、射出部１４は、射出主筒２２を主たる構成としている。射出主筒２２は、アルミニウム合金等の溶湯によって侵食されないようにセラミックを材料として形成されており、その略中央部にはスリーブ２３が鉛直方向に形成されている。このスリーブ２３には溶解保温炉１１内の溶湯が上方の供給路２２Ｂから流入するとともに、後述するプランジャ２４が遊嵌して所定のシール性をスリーブ２３に対して保持しながら該プランジャ２４が上下に摺動するようになっている。
【００１６】
射出主筒２２は、溶解保温炉１１内に挿入されて設置されているとともに、その周縁部２２Ａが、グースホルダ２６を介して本体１２に支持されている。このグースホルダ２６は、その周縁部２２Ａを支持することができるように、例えば平面視円形等の連続する形状を有している。周縁部２２Ａとグースホルダ２６との間には、例えば銅板の緩衝材２７が全周に亘って介在されている。したがって、射出主筒２２は、溶解保温炉１１と、その内外において直接接触する部分はなく、熱的に分離された状態が保持されている。なお、グースホルダ２６は、本体１２を構成するフレーム１８に固定されている。
【００１７】
スリーブ２３は、その下底部２３Ａの内径が、高さＬに亘って大径となるように形成された逃げ部２３ａとなっている。また、下底部２３Ａの側壁には、がちょうの首のような形状をしたグースネック２３Ｂが斜め上方に向かって形成され、このグースネック２３Ｂから金型へ通じるノズルベース２８に溶湯を導くようになっている。グースネック２３Ｂに立ち上がる入り口付近には、前述したように下底部２３Ａから高さＬを有する逃げ部２３ａが形成されているので、スリーブ２３の底部の容積が大きくなっている。
【００１８】
逃げ部２３ａを形成した結果、グースネック２３Ｂとスリーブ２３とがつながる部分において、グースネック２３Ｂの立ち上がり角度の勾配を比較的緩くすることができ、グースネック２３Ｂをドリルを使用して容易に加工することができる。グースネック２３Ｂ及びノズルベース２８との接続部分には、加熱手段であるグースヒータ３０が設けられており、このグースヒータ３０から伝導される熱によって、グースネック２３Ｂからノズルベース２８へと導かれてくる溶湯の湯温の低下を防止するようになっている。
【００１９】
図３に示されるように、グースネック２３Ｂとノズルベース２８との連結部分は、溶解保温炉１１内の金属溶湯の上面レベルであるＸ−Ｘ線よりも上方に位置している。このため、本実施形態では、従来のように、溶解保温炉１１の側壁にグースネック２３Ｂを挿通させる貫通孔を穿設する必要がなくなり、溶解保温炉１１の側壁に湯漏れ防止のシールを施す必要がなく、構造が簡単化される。また、グースネック２３Ｂと、ノズルベース２８との連結部分は上方に位置しているために、当該部分をメンテナンスする際の作業性が向上する。
【００２０】
図４はグースネック２３Ｂとノズルベース２８との連結部分の詳細を示す拡大断面図である。同図に示されるように、グースネック２３Ｂの連結端面２３Ｃは、ノズル３４と連通するノズルベース２８の連結端面２８Ａと接続されている。グースネック２３Ｂの連結端面２３Ｃには、リング状の凸条部２３Ｄが形成されている。一方、ノズルベース２８の連結端面２８Ａには、凸条部２３Ｄが嵌合する溝部２８Ｃが嵌合部として形成されている。この溝部２８Ｃは、凸状部２３Ｄが嵌まり込むように、凸状部２３Ｄの幅Ｌ１よりも若干大きめの幅Ｌ２となるように形成されている。
【００２１】
溝部２８Ｃと凸状部２３Ｄとの間には、カーボン製のパッキン２９、及びメタル製のＯリング３１が介在された２重の密閉構造となっている。即ち、パッキン２９は、溝部２８Ｃの表面に刻設されたリング状のパッキン取付溝２８Ｄに嵌め込まれているとともに、Ｏリング３１は、パッキン取付溝２８Ｄよりも外周側の表面に刻設されたＯリング取付溝２８Ｅに取り付けられ、これによって、グースネック２３Ｂとノズルベース２８との連結部分から溶湯の漏れを防止するようになっている。
【００２２】
ノズルベース２８におけるノズル３４側の接続端面２８Ｂは、所定の曲率を有する球面形状に加工されている。一方、ノズル３４の接続端面３４Ａは、前記接続端面２８Ｂを受容する曲面形状に加工されており、したがって、接続端面３４Ａの接続端面２８Ｂに対する角度が所望値となる位置にノズル３４を固定すれば、ノズルベース２８の湯道２８Ｆとノズル３４の湯道３４Ｂとの接続角度を変更することができる。ノズル３４は、ノズル支持部３５によって所定の押圧力でノズルベース２８側へ押しつけられ、ノズルベース２８の湯道２８Ｆと、ノズル３４の湯道３４Ｂとを球面によるシールした状態で接続する。
【００２３】
これにより、ノズル３４の金型に対する角度を微調整することができ、金型の型締め力によってノズル３４の金型に対する取付角度がずれるために起こる溶湯の漏れを防止することができる。また、ノズル３４とグースネック２３Ｂとの間に、ノズル３４との接続端面２８Ｂが球面加工されたノズルベース２８を介在させることにより、セラミック製のグースネック２３Ｂに応力が集中することを回避することができ、射出主筒２２の耐久性が向上する。更に、セラミック製のグースネック２３Ｂを球面状に加工する必要がないので、加工コストが安価ですむようになる。
【００２４】
なお、ノズル３４は、図３に示されるように、固定板３２によってノズルヒータ３７を間に介して支持され、このノズルヒータ３７は、グースヒータ３０と同様にノズルベース２８から射出されてくる溶湯の温度低下を防止する。
【００２５】
射出駆動部１６の構成は以下の通りである。図１に示されるように、射出駆動部１６は、前記プランジャ２４と、カップリング３６と、シリンダ３８等とを具備して構成されている。プランジャ２４に対してカップリング３６を介して連結されたシリンダ３８は、本体１２の上部に延出して略３角形状に形成されたフレーム１８に形成されたヨーク４０によって吊り下げ支持されている。また、前述したように、射出主筒２２は、グースホルダ２６によって本体１２のフレーム１８に支持されている。即ち、射出部１４と射出駆動部１６とは、本体１２を構成する同一のフレーム１８に設置されていることになり、その結果、両者間での寸法精度が向上し、芯合わせが不要になるとともに、保守点検が容易となる利点がある。
【００２６】
前記のように構成した本実施形態のダイカスト装置１０の作用は以下の通りである。まず、図１に示されるように、溶解保温炉１１内には、アルミニウム合金、マグネシウム合金等の溶融金属（溶湯）が貯留され、本体１２の内部に設置された加熱バーナによって溶解状態及び一定温度に保持されている。図３に示されるように、溶解保温炉１１内の溶湯は、液面がＸ−Ｘ線のレベルまで満たされており、射出主筒２２の供給路２２Ｂからスリーブ２３内に供給される。そして、スリーブ２３内をシリンダ３８によって駆動されたプランジャ２４が上下に摺動することにより、溶湯を加圧してグースネック２３Ｂからノズルベース２８，ノズル３４へと圧送し、最終的には図示しない金型へ射出して鋳造が行われる。
【００２７】
【発明の効果】
請求項１記載の発明によれば、グースネックとノズルベースとの連結部分を溶解保温炉内の金属溶湯の上面レベルよりも上方に位置するようにしているので、溶解保温炉にグースネック用の貫通孔を穿設する必要がなくなり、湯漏れシールが不要になるとともに、構造が簡単化される。更に、ノズルベースとノズル同士の接続部分である接続端面を所定の曲率でもって形成したので、ノズルの金型に対する角度を微調整することができ、ノズルの取付角度のずれによって生ずる溶湯の漏れを防止することができる。
【００２８】
請求項２記載の発明によれば、グースネックとノズルベースとの連結部分に、カーボン製のパッキン及び金属製のＯリングのうち、少なくとも一方を介在させているので、グースネックとノズルベースとの連結部分から溶湯が漏れるのを防止することができる。
【００２９】
請求項３記載の発明によれば、ノズルベースと連結されるグースネックの連結端面に、リング状の凸条部又は凹条部を形成し、これらの凸条部又は凹条部が嵌合する嵌合部をノズルベースに形成しているので、グースネックとノズルベースとの連結部分の密閉性が向上する。
【００３０】
請求項４記載の発明によれば、射出駆動部を射出部が配設されている装置本体のフレームに設置しているので、射出駆動部及び射出部の寸法精度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施形態に係るホットチャンバ式ダイカスト装置の側断面図である。
【図２】同じく、一実施形態に係るホットチャンバ式ダイカスト装置の正面図である。
【図３】図１及び図２に示されるホットチャンバ式ダイカスト装置の要部を示す要部拡大図である。
【図４】グースネックとノズルベースとの連結部分の詳細を示す拡大断面図である。
【図５】従来のホットチャンバ式ダイカスト装置の要部を示した側断面図である。
【符号の説明】
１０  ホットチャンバ式ダイカスト装置
１１  溶解保温炉
１１Ａ  周縁部
１４  射出部
１６  射出駆動部
１８  フレーム
２０  取付孔
２２  射出主筒
２２Ａ  周縁部
２２Ｂ  供給路
２３  スリーブ
２３Ａ  底部
２３Ｂ  グースネック
２３Ｃ  連結端面
２３Ｄ  凸条部
２４  プランジャ
２６  グースホルダ
２８  ノズルベース
２８Ａ  連結端面
２８Ｂ  接続端面
２８Ｃ  溝部（嵌合部）
２８Ｄ  パッキン取付溝
２８Ｅ  Ｏリング取付溝
２８Ｆ  湯道
２９  パッキン
３０  グースヒータ（加熱手段）
３１  Ｏリング
３２  固定板
３４  ノズル
３４Ａ  接続端面
３４Ｂ  湯道
３５  ノズル支持部
３６  カップリング
３７  ノズルヒータ
３８  シリンダ
４０  ヨーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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