(57)【要約】【課題】水冷機構を持った外筒をテーパー面あたりするように取り付けることによって、ダイカストスリーブの長寿命化と交換の容易さ図る。【解決手段】消耗部品であるスリーブには水冷孔などの冷却機構はつけず、これの溶湯注入口の直下近傍にテーパー面外周を設け、かつ水冷機構を備えてテーパー面内面を備えた外筒(ウオータージャケット)をスリーブとテーパー面あたりするように取り付ける。この手段によって熱移動のしやすさを確保して、スリーブの寿命のネックとされる溶湯の注入口の直下部分近傍の早期損傷を防ぎ、かつテーパー面当りによるスリーブと外筒の着脱の容易さを両立させることができた。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アルミニウム合金その他の合金のダイカスト機に取り付けられ、これらの溶湯の注入口と排出口を持つ射出シリンダー（スリーブ）に取り付ける水冷機構を持つ外筒（ウォータージャケット）。
【請求項２】
請求項１において、スリーブと外筒がテーパー面で嵌合することを特徴とする外筒。
【請求項３】
請求項１において、外筒が円筒でなく円周方向に切り欠けを持って開放されていることを特徴とする外筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はダイカスト機に装着されるスリーブを、水冷機構を備えて効率よく冷却しかつ装着取外しが容易な外筒（ウォータージャケット）に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム、マグネシウム、亜鉛、銅等をベースとする合金の溶湯を鋳型へ注入する際に使用されるスリーブは鋳込む毎に、注入される合金溶湯から受ける作用に耐える耐熱強度、耐熱疲労強度、耐侵蝕性のほか、溶湯を押し出すためスリーブの,内部を往復するチップから受けるかじり摩耗に耐える耐摩耗性が要求される。そのためスリーブの材料はＪＩＳ ＳＫＤ６１あるいはこれに改良を加えた熱間工具鋼が一般に使用されている。さらに焼入れ焼もどし熱処理後、窒化処理も効果が有ってよく利用されている。なお、一般にスリーブの内面では特に溶湯の直撃を受ける注入口の直下部分が最初に損傷して、これがスリーブの寿命を決めてしまうケースが多い。
このスリーブの損傷は鋳物製品の品質を損なうため、ダイカスト作業現場では、鋳込みショット数の管理、スリーブの損耗程度の検査、さらには新品との交換作業に多くの工数をかけているため、スリーブには更なる寿命向上のニーズが極めて高いのが現状である。
そのため現状ではスリーブの溶湯注入口の直下部分近傍に水冷孔（図１）あるいは水冷溝（特許文献１および２の例）あるいは水冷パイブ（特許文献３の例）などを設けて冷却をすることによって、スリーブ材料の昇温による強度、耐摩耗性の低下を抑えて効果を得ているが、多くは大凡数ヶ月の寿命に留まっている。更に上記の水冷方式ではスリーブ自体の構造の複雑化による高コスト化と交換作業の煩雑さを招いている。
【０００３】
このためスリーブの長寿命化は大きな課題になっており、材料の見直しも試みられている。例えば、スリーブ内面の材質をセラミックスに置き換える考案もされてきた。下記特許文献４〜８はスリーブにセラミックス材の内筒または部分を設ける事を特徴として考案されているが、未解決な問題点特に母材の鋼と内筒のセラミックスの熱膨張差に起因する熱変形（バナナ現象）と予期したコストメリットが得られないという理由などから広く採用されるには至っていない。
本発明者等もかつて特許文献９で開示したとおり内面に硬質物質をプラズマ溶射したスリーブを試作したが、期待した長寿命を得るには至らなかった。
【０００４】
以上のとおり、スリーブを長寿命化するために、スリーブを水で冷却する方法と、スリーブの材料を改革する方法が図られてきた背景技術はあったが決め手を欠いていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−３４４１０７
【特許文献２】特開２０１１−２０６８２７
【特許文献３】特開２００３−１３６２１３
【特許文献４】公開特許公報昭６１−１０３６５８
【特許文献５】実用新案登録公報第２５３７６６６
【特許文献６】実用新案公報平７−４７１６９
【特許文献７】実用新案公報平７−４１５５７
【特許文献８】実用新案公報平７−７０１０
【特許文献９】特開平１１−３２００６６
【０００６】
【非特許文献１】なし
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の背景を整理して、スリーブの昇温を効率よく防いで材料の強度を確保して、かつ寿命時のスリーブの着脱を容易にすることを課題とした。そこで消耗品であるスリーブには水冷機構を付けないで簡素化、低コスト化し、交換作業を容易にする。スリーブで最初に損傷する溶湯注入口の直下部分には熱移動しやすい構造でかつスリーブとの着脱が容易な水冷機構を内蔵する外筒を発明することであった。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
そのためスリーブ外面と外筒内面をテーパー面当たりにして嵌め込み、取り外しが極めて容易でかつ面接触しやすく、それによって熱伝導しやすくした。さらにこの外筒は図２に示されるように通常の円筒形でなく、軸方向に沿って切欠きを持たせて開いた構造として溶湯注入口を塞がず、かつスリーブ嵌め込み時の弾性変形に対しても拘束力を弱めて余裕のある形状とした。
【発明の効果】
【０００９】
アルミニウム合金のダイカストの場合、水冷孔をつけた冷却機構付きスリーブの実施例１（図１)の交換寿命は数ヶ月程度であったが、実施例２（図２）のように溶湯注入口の直下部分に本発明の外筒を取り付けると、この部分の損耗発生は遅れが確認され、スリーブの寿命が大幅に伸びた。さらにテーパー面加工は要するが水冷機構がないためスリーブは低コスト化し、新たに本発明の水冷機構付き外筒（ウォータージャケット）は交換の必要はなく、その製作コストを含めても大きなメリットが出た。また付随して、スリーブに水冷用の穴加工をなくしたことにより、穴加工面の切り欠けが原因でスリーブが破損する突発事故もなくなった。さらにスリーブ寿命の向上とあいまってスリーブ内部をショット毎に往復して溶湯を押し出すチップの寿命も延長する付随効果が見られた。これらの結果スリーブの低価格化、保守のための工数削減とダイカスト製品品質の安定化に大きく寄与した。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は従来のスリーブの外観図である。（実施例１）
【図２】図２は改善したスリーブと本発明の外筒の組み合わせ図である。（実施例２）
【発明を実施するための形態】
【００１１】
ダイカスト機用の射出スリーブは水冷機構を不要とし、溶湯注入口付近の外周にテーパー面加工するだけで、本発明の外筒（ウオータージャケット）を取り付けることによって稼動時の昇温が抑えられるため寿命が延長し、さらに寿命にいたっても取り外しがテーパー面当たりなので容易である。本発明の外筒（ウオータージャケット）は内部に水流ができて冷却できる構造であればよく、内周面はスリーブの外周テーパー面に呼応した傾斜角と面粗度を持てば良い。
【実施例】
【００１２】
図2は、本発明の水冷機構を備えた外筒とスリーブを組み立てた外観であって、外筒には図に示す通りの冷却水の入口(図ではIN)と出口(OUT)がある。
【産業上の利用可能性】
【００１３】
損耗交換は避けられないダイカストスリーブ自体には水冷機構を付けず低コストにして、スリーブ外筒に本発明の水冷機構付き外筒を取り付けることによって、スリーブの長寿命化と交換の容易さを図る事ができる利点があり、簡易に従来からのダイカストマシン用スリーブに広く応用出来る可能性がある。スリーブと水冷機構付き内筒（ウォータージャケット）の着脱、熱交換にテーパー面あたりにしたことは利用の可能性が大きい。
【図１】
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【図２】
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