(57)【要約】【課題】射出スリーブの変形等によるプランジャチップと射出スリーブとの位置精度の悪化を抑止することが可能となる、ダイカスト装置、及び、ダイカスト方法を提供する。【解決手段】ダイカスト装置３０は、キャビティ４が形成された金型１と、キャビティ４と連通されてその一端が金型１に接続されるとともに他端が開放された筒状の射出スリーブ２と、射出スリーブ２内をキャビティ４に近接離間する方向へ摺動可能に、射出スリーブ２内に挿入された柱状のプランジャチップ３と、を備え、射出スリーブ２とプランジャチップ３とを同軸で支持するステー１０が、射出スリーブ２の他端側との間に空隙ｄを設けて射出スリーブ２の周囲に固定される。【選択図】図１
2014039946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティが形成された金型と、前記キャビティと連通されてその一端が前記金型に接続されるとともに他端が開放された筒状の射出スリーブと、該射出スリーブ内を前記キャビティに近接離間する方向へ摺動可能に、前記射出スリーブ内に挿入された柱状のプランジャチップと、を備えるダイカスト装置であって、
前記射出スリーブと前記プランジャチップとを同軸で支持する支持部材が、前記射出スリーブの他端側との間に空隙を設けて前記射出スリーブの周囲に固定される、
ことを特徴とする、ダイカスト装置。
【請求項２】
前記ダイカスト装置は、前記金型から延出するマシンブッシュを備え、
前記支持部材は、前記射出スリーブの他端側との間に空隙を設けて、前記マシンブッシュに固定される、
ことを特徴とする、請求項１に記載のダイカスト装置。
【請求項３】
前記支持部材は、前記射出スリーブの他端側との間の空隙の幅を測定する測定手段を備え、
前記測定手段が出力した前記空隙の幅に基づいて、前記支持部材の中心軸と前記プランジャチップの支持軸との相対位置を変位させる、射出軸補正機構を備える、
ことを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載のダイカスト装置。
【請求項４】
前記ダイカスト装置は、前記プランジャチップの前記キャビティ方向へのストローク量を取得可能な制御装置を備え、
前記射出軸補正機構は、
前記測定手段からの前記空隙の幅、及び前記制御手段からの前記プランジャチップの前記キャビティ方向へのストローク量を取得するとともに、
前記空隙の幅及び前記ストローク量に基づいて、前記支持部材の中心軸と前記プランジャチップの支持軸との相対位置を射出動作中に変位させる、
ことを特徴とする、請求項３に記載のダイカスト装置。
【請求項５】
キャビティが形成された金型と、前記キャビティと連通されてその一端が前記金型に接続されるとともに他端が開放された筒状の射出スリーブと、該射出スリーブ内を前記キャビティに近接離間する方向へ摺動可能に、前記射出スリーブ内に挿入された柱状のプランジャチップと、を備え、前記射出スリーブと前記プランジャチップとを同軸で支持する支持部材が、前記射出スリーブの他端側との間に空隙を設けて前記射出スリーブの周囲に固定されるダイカスト装置で行うダイカスト方法であって、
前記支持部材は、前記射出スリーブの他端側との間の空隙の幅を測定する測定手段を備え、
前記測定手段が出力した前記空隙の幅に基づいて、前記支持部材の中心軸と前記プランジャチップの支持軸との相対位置を変位させる、
ことを特徴とする、ダイカスト方法。
【請求項６】
前記ダイカスト装置は、前記プランジャチップの前記キャビティ方向へのストローク量を取得可能な制御装置を備え、
前記測定手段からの前記空隙の幅、及び前記制御手段からの前記プランジャチップの前記キャビティ方向へのストローク量を取得するとともに、
前記空隙の幅及び前記ストローク量に基づいて、前記支持部材の中心軸と前記プランジャチップの支持軸との相対位置を射出動作中に変位させる、
ことを特徴とする、請求項５に記載のダイカスト方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト装置及びダイカスト方法に関し、具体的には、ダイカスト鋳造における製品の品質を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来のダイカスト鋳造においては、鋳造時に射出スリーブの中をプランジャチップが摺動する。この際、プランジャチップは、自重により射出スリーブの内周面の下側において高速で摺動するため、プランジャチップや射出スリーブの磨耗が激しくなる。また、射出スリーブの中心軸とプランジャチップを支持する支持軸との間にずれが生じた場合も、プランジャチップや射出スリーブの磨耗が激しくなる。このようにプランジャチップや射出スリーブの磨耗が激しくなると、射出スリーブが傷つくことにより、溶湯の湯差しが発生して射出異常の原因となる。
【０００３】
上記の問題を低減するために、ダイカスト装置にプランジャチップを水平に保つための支持機構を設ける技術が知られており、これについて開示する文献も存在する（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２０７４５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記特許文献に開示されたダイカスト装置によれば、支持機構によってプランジャチップを水平に保つことができる。しかし、射出スリーブの変形等によってプランジャチップと射出スリーブとの位置精度が悪化した場合は、プランジャチップと射出スリーブの内周面において磨耗が激しくなるため、射出異常の発生を根本的に解決することはできなかった。
【０００６】
本発明は、射出スリーブの変形等によるプランジャチップと射出スリーブとの位置精度の悪化を抑止することが可能となる、ダイカスト装置、及び、ダイカスト方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００８】
即ち、請求項１においては、キャビティが形成された金型と、前記キャビティと連通されてその一端が前記金型に接続されるとともに他端が開放された筒状の射出スリーブと、該射出スリーブ内を前記キャビティに近接離間する方向へ摺動可能に、前記射出スリーブ内に挿入された柱状のプランジャチップと、を備えるダイカスト装置であって、前記射出スリーブと前記プランジャチップとを同軸で支持する支持部材が、前記射出スリーブの他端側との間に空隙を設けて前記射出スリーブの周囲に固定されるものである。
【０００９】
また、請求項２においては、前記ダイカスト装置は、前記金型から延出するマシンブッシュを備え、前記支持部材は、前記射出スリーブの他端側との間に空隙を設けて、前記マシンブッシュに固定されるものである。
【００１０】
また、請求項３においては、前記支持部材は、前記射出スリーブの他端側との間の空隙の幅を測定する測定手段を備え、前記測定手段が出力した前記空隙の幅に基づいて、前記支持部材の中心軸と前記プランジャチップの支持軸との相対位置を変位させる、射出軸補正機構を備えるものである。
【００１１】
また、請求項４においては、前記ダイカスト装置は、前記プランジャチップの前記キャビティ方向へのストローク量を取得可能な制御装置を備え、前記射出軸補正機構は、前記測定手段からの前記空隙の幅、及び前記制御手段からの前記プランジャチップの前記キャビティ方向へのストローク量を取得するとともに、前記空隙の幅及び前記ストローク量に基づいて、前記支持部材の中心軸と前記プランジャチップの支持軸との相対位置を射出動作中に変位させるものである。
【００１２】
また、請求項５においては、キャビティが形成された金型と、前記キャビティと連通されてその一端が前記金型に接続されるとともに他端が開放された筒状の射出スリーブと、該射出スリーブ内を前記キャビティに近接離間する方向へ摺動可能に、前記射出スリーブ内に挿入された柱状のプランジャチップと、を備え、前記射出スリーブと前記プランジャチップとを同軸で支持する支持部材が、前記射出スリーブの他端側との間に空隙を設けて前記射出スリーブの周囲に固定されるダイカスト装置で行うダイカスト方法であって、前記支持部材は、前記射出スリーブの他端側との間の空隙の幅を測定する測定手段を備え、前記測定手段が出力した前記空隙の幅に基づいて、前記支持部材の中心軸と前記プランジャチップの支持軸との相対位置を変位させるものである。
【００１３】
また、請求項６においては、前記ダイカスト装置は、前記プランジャチップの前記キャビティ方向へのストローク量を取得可能な制御装置を備え、前記測定手段からの前記空隙の幅、及び前記制御手段からの前記プランジャチップの前記キャビティ方向へのストローク量を取得するとともに、前記空隙の幅及び前記ストローク量に基づいて、前記支持部材の中心軸と前記プランジャチップの支持軸との相対位置を射出動作中に変位させるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
本発明においては、ダイカスト装置、及び、ダイカスト方法において射出スリーブの変形等によるプランジャチップと射出スリーブとの位置精度の悪化を抑止することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一実施形態に係るダイカスト装置を示した断面図。
【図２】同じくダイカスト装置の射出スリーブが変形した状態を示した断面図。
【図３】第二実施形態に係るダイカスト装置を示した断面図。
【図４】第三実施形態に係るダイカスト装置を示した断面図。
【図５】（ａ）から（ｃ）はそれぞれ、第三実施形態に係るダイカスト装置の射出時の状態を示した断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００１８】
以下に、本発明に係るダイカスト装置及びダイカスト方法について説明する。本明細書では便宜上、各図に示す矢印の如く、図面の右側及び左側をそれぞれダイカスト装置の右側方及び左側方として説明する。
【００１９】
［ダイカスト装置３０の構成］
まず、本発明の第一実施形態に係るダイカスト装置３０について、図１及び図２を用いて説明する。
図１に示す如く、ダイカスト装置３０における金型１にはキャビティ４が形成されている。また、金型１には、その一端が金型１に接続されキャビティ４と連通されるとともに他端が開放側端部２ａとして開放された、略円筒形状の射出スリーブ２が右側方に突出して付設されている。具体的には、金型１から短円筒状のマシンブッシュ７が延出して組み込まれ、このマシンブッシュ７に射出スリーブ２を挿入することにより、射出スリーブ２が金型１に配設されるのである。
【００２０】
そして、射出スリーブ２内には、短円柱状のプランジャチップ３がキャビティ４に近接離間する方向（本実施形態においては左右方向）へ摺動可能に挿入されている。プランジャチップ３の他端部（図１における右端部）には、右方へ延出する支持軸９が固設されている。
そして、プランジャチップ３を左側方（キャビティ４に近接する方向）に摺動させることにより、射出スリーブ２内に供給された溶湯５を押し出して、金型１に設けたキャビティ４内に射出する構造としている。
【００２１】
射出スリーブ２の軸方向（図１における左右方向）の途中部上面には、給湯口６が設けられており、この給湯口６を介して、溶湯５が図示しないラドルから射出スリーブ２内に供給されるようになっている。
【００２２】
支持軸９は、エアシリンダや油圧シリンダ等からなる図示せぬアクチュエータによって射出スリーブ２の軸方向（図１における左右方向）へ進退するように制御されており、これにより、先端に設けられたプランジャチップ３が射出スリーブ２内にて進退する構造となっている。
【００２３】
本実施形態に係るダイカスト装置３０には、射出スリーブ２及びプランジャチップ３の支持部材である略円筒形状のステー１０が、金型１から延出するマシンブッシュ７の右端部に固定される。詳細には、ステー１０は軸心方向に直交する面における断面視で射出スリーブ２の同心円状となるように形成されている。そして、ステー１０は射出スリーブ２を覆うように（ステー１０の内部に射出スリーブ２を収容した状態で）、その左端部がマシンブッシュ７に固定されるのである。なお、ステー１０はマシンブッシュ７を介さずに、金型１に直接取付ける構成とすることも可能である。
【００２４】
ステー１０の左右方向中途部における上面には、射出スリーブ２の給湯口６に対向する位置に開口部１１が形成されている。射出スリーブ２内には、この開口部１１（及び給湯口６）を介して溶湯５が給湯される。
【００２５】
ステー１０の右端部には、プランジャチップ３の支持軸９を支持するロッドガイド機構１５が配設される。ロッドガイド機構１５はロッドガイド１６をその軸心部に備えている。ロッドガイド１６はロッドガイド機構１５において、支持軸９の軸心方向と直交する方向（図１における上下方向及び前後方向）に変位可能に構成されている。つまり、ロッドガイド機構１５が支持軸９を支持することにより、ダイカスト装置３０は射出スリーブ２とプランジャチップ３とを同軸で支持するように構成されているのである。
【００２６】
本実施形態においてステー１０は、その内周面と射出スリーブ２の右端側である開放側端部２ａの外周面との間に空隙ｄを設けて固定されている。即ち、図１中に示す空隙ｄの如く、射出スリーブ２の周囲にはステー１０の内周面との間に所定の間隔が形成されている。このように構成することにより、射出スリーブ２からステー１０への熱伝動を小さくして、射出スリーブ２における温度低下を防止しているのである。
【００２７】
本実施形態に係るダイカスト装置３０によれば、図２に示す如く射出スリーブ２が溶湯５の熱によって変形した場合でもステー１０は変形しないため、図２中の一点鎖線αのように射出スリーブ２とステー１０とが接触することにより、過剰な射出スリーブ２の変形を抑制することが可能となる。つまり、射出スリーブ２の変形によるプランジャチップ３と射出スリーブ２との位置精度の悪化を抑止することができるのである。
【００２８】
［第二実施形態］
次に、第二実施形態に係るダイカスト装置１３０について、図３を用いて説明する。本実施形態以降で説明するダイカスト装置において、既述の実施形態と異なる構成を中心に説明し、共通する部分については同符号を付してその説明を省略する。
【００２９】
本実施形態に係るダイカスト装置１３０において、ステー１０には射出スリーブ２の開放側端部２ａとの間の空隙ｄの幅を測定する測定手段であるセンサー２７が配設されている。そして、センサー２７が測定して出力した空隙ｄの幅に基づいて、ステー１０の中心軸とプランジャチップ３の支持軸９との相対位置を変位させる射出軸補正機構として、制御装置２１、電動モータ２３、及び駆動軸２４を備える。
【００３０】
具体的には、制御装置２１がセンサー２７と接続され、センサー２７の測定した空隙ｄの幅についての情報を受信可能に構成される。そして、制御装置２１が受信した空隙ｄの幅に基づいて、制御装置２１が制御装置２１に接続された電動モータ２３を駆動させる信号を出力し、これによって電動モータ２３は駆動軸２４を上下動させる。駆動軸２４の先端はロッドガイド１６に連結されている。即ち、駆動軸２４の上下動により、ロッドガイド１６がロッドガイド機構１５において上下方向に変位する。これにより、ステー１０の中心軸とプランジャチップ３の支持軸９との相対位置が変化するのである。なお、ロッドガイド機構１５によって支持軸９が上下動した場合には、支持軸９の右側端部も追従して上下動するように構成されている。つまり、支持軸９はその軸心を左右方向に向けたまま平行に上下動するのである。
【００３１】
例えば図３の如く、射出スリーブ２の開放側端部２ａが上方に曲がった場合には、ステー１０は変形しないため、空隙ｄの幅が大きくなる。このため、制御装置２１は電動モータ２３を介して駆動軸２４を図３中の矢印Ｕの如く上方に移動させる。このようにして、ロッドガイド１６及び支持軸９を上方に変位させることにより、プランジャチップ３を射出スリーブ２に対して適正な位置に補正するのである。
【００３２】
つまり、本実施形態に係るダイカスト方法においては、ステー１０の内周面と射出スリーブ２の開放側端部２ａの外周面との間の空隙ｄの幅を測定するセンサー２７が出力した空隙ｄの幅に基づいて、ステー１０の中心軸とプランジャチップ３の支持軸９との相対位置を変位させているのである。
【００３３】
本実施形態に係るダイカスト装置１３０によれば、上記の如く構成することにより、射出スリーブ２が熱変形した場合でも、プランジャチップ３を射出スリーブ２に対して適正な位置に補正することができる。つまり、プランジャチップ３と射出スリーブ２の内周面との間における磨耗を低減させることができるため、射出異常の発生を防止できるのである。つまり、射出スリーブ２の変形等によるプランジャチップ３と射出スリーブ２との位置精度の悪化を抑止することが可能となるのである。
【００３４】
なお、本実施形態においては、センサー２７によって、ステー１０の内周面と射出スリーブ２の開放側端部２ａとの間の空隙ｄの幅を直接的に測定する構成としたが、空隙ｄを間接的に測定することも可能である。具体的には、射出スリーブ２の開放側端部２ａの温度を測定する温度センサーを配設するとともに、予め射出スリーブ２の開放側端部２ａの測温部における温度と射出スリーブ２の変形量（空隙ｄの幅）との関係を計測しておく。そして、温度センサーで測定した射出スリーブ２の開放側端部２ａの温度から、射出スリーブ２の変形量（空隙ｄの幅）を算出するのである。
【００３５】
また、本実施形態においては、電動モータ２３を用いて、プランジャチップ３を射出スリーブ２に対して適正な位置に補正する制御を電気的に行う構成としたが、機械的な構成など、他の構成によってステー１０の中心軸とプランジャチップ３の支持軸９との相対位置を変位させることも可能である。例えば、ロッドガイド１６の周囲に熱膨張率の高い粗材を配設しておき、その粗材と射出スリーブ２とを銅線等の熱伝導の良い物質で連結しておく。そして、射出スリーブ２の温度が上昇して変形した場合は熱が粗材に伝導して変形させ、ロッドガイド１６を上下動させる構成とするのである。
【００３６】
［第三実施形態］
次に、第三実施形態に係るダイカスト装置２３０について、図４及び図５を用いて説明する。本実施形態に係るダイカスト装置２３０においては、前述の第二実施形態におけるダイカスト装置１３０の構成に加えて、ダイカスト装置２３０を制御するための制御装置３１をさらに備えており、射出軸補正機構を構成する制御装置２１は、プランジャチップ３のキャビティ４の方向（図４における左方向）へのストローク量をストローク信号として、制御装置３１から取得するように構成される。そして、このストローク信号に基づいて、ステー１０の中心軸とプランジャチップ３の支持軸９との相対位置を、射出動作中に変位させるのである。
【００３７】
具体的には、プランジャチップ３のキャビティ４の方向へのストローク量を取得可能な制御装置３１と、制御装置２１とが互いに接続されており、制御装置２１は、センサー２７が測定した空隙ｄの幅についての情報に加えて、制御装置３１からのプランジャチップ３のストローク量についての情報を受信可能に構成される。そして、制御装置２１が受信した空隙ｄの幅及びプランジャチップ３のストローク量に基づいて、制御装置２１が電動モータ２３を駆動させる信号を出力し、これによって電動モータ２３は射出動作中に駆動軸２４を上下動させる。駆動軸２４の上下動により、ロッドガイド１６がロッドガイド機構１５において上下方向に変位する。つまり、ステー１０の中心軸とプランジャチップ３の支持軸９との相対位置が変化するのである。
【００３８】
例えば図５（ａ）から（ｃ）の如く、射出スリーブ２の開放側端部２ａが上方に曲がった場合には、まず、制御装置２１が射出機動作開始前又は射出機動作開始時に、開放側端部２ａの上方への曲り量（空隙ｄの幅）に応じて、電動モータ２３を介して駆動軸２４を上方へ移動させる。次に、射出動作に伴ってプランジャチップ３のストローク量が大きくなるにつれて、制御装置２１は電動モータ２３を介して駆動軸２４を図５（ｂ）及び（ｃ）中の矢印Ｄの如く下方に移動させる。
このようにして、ロッドガイド１６及び支持軸９を下方に変位させることにより、プランジャチップ３を射出動作中に射出スリーブ２に対して適正な位置に補正するのである。
【００３９】
つまり、本実施形態に係るダイカスト方法においては、プランジャチップ３のキャビティ４の方向へのストローク量をストローク信号として取得するとともに、ストローク信号に基づいて、ステー１０の中心軸とプランジャチップ３の支持軸９との相対位置を射出動作中に変位させるのである。
【００４０】
本実施形態に係るダイカスト装置２３０によれば、上記の如く構成することにより、射出スリーブ２が熱変形した場合でも、プランジャチップ３を射出スリーブ２に対して射出動作中に最も適正な位置に補正することができる。つまり、プランジャチップ３と射出スリーブ２の内周面との間における磨耗をより低減させることができるため、射出異常の発生をより防止できるのである。
【００４１】
なお、本実施形態においては、プランジャチップ３のストローク量についての情報を制御装置３１から制御装置２１が受信する構成としたが、プランジャチップ３のストローク量の実測値を直接的に測定することも可能である。具体的には、ステー１０に位置センサーを配設し、ステー１０に対するプランジャチップ３又は支持軸９の相対位置の変化量を求めることにより、プランジャチップ３のストローク量を算出し、これを制御装置２１に送信するのである。
【符号の説明】
【００４２】
１    金型
２    射出スリーブ
２ａ  開放側端部
３    プランジャチップ
４    キャビティ
６    給湯口
７    マシンブッシュ
９    支持軸
１０    ステー
３０    ダイカスト装置
【図１】
2014039946.tif 000003
【図２】
2014039946.tif 000004
【図３】
2014039946.tif 000005
【図４】
2014039946.tif 000006
【図５】
2014039946.tif 000007