(57)【要約】【課題】金型間をシールするシール部材が、シール溝から脱落することを防止する。【解決手段】固定型２と可動型１とを有し、可動型１が固定型２に対して進退動することによって開閉する金型の、固定型２と可動型１の互いに対向する合わせ面２ａのシール構造であって、固定型２と可動型１のいずれか一方の合わせ面２ａに設けたシール溝６と、シール溝６に配設したシール材５とを備え、金型が開いた状態では、シール材５がシール溝６に保持された状態となる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定型と可動型とを有し、前記可動型が前記固定型に対して進退動することによって開閉する金型の、前記固定型と前記可動型の互いに対向する合わせ面のシール構造であって、
前記固定型と前記可動型のいずれか一方の合わせ面に設けたシール溝と、
前記シール溝に配設したシール材と、
を備え、
前記金型が開いた状態では、前記シール材が前記シール溝に保持された状態となることを特徴とする金型用シール構造。
【請求項２】
前記シール材は弾性を有する中空部材で環状に形成し、
前記シール材の内圧を調整する内圧調整手段を備え、
前記シール材は内圧を低下させると収縮して前記シール溝に巻き付き、保持された状態となる請求項１に記載の金型用シール構造。
【請求項３】
前記シール材の内圧調整を前記金型の開閉動作に連動させて行う請求項２に記載の金型用シール構造。
【請求項４】
前記金型を開く際には、前記シール材が前記シール溝に保持された状態にしてから前記可動型を後退させる請求項３に記載の金型用シール構造。
【請求項５】
前記金型を閉じる際には、前記可動型が略前進端まで移動した後に前記シール材の内圧を上昇させる請求項３または４に記載の金型用シール構造。
【請求項６】
前記シール材は、収縮した状態では前記シール溝に格納されて前記合わせ面より突出することがない請求項２〜５のいずれか一つに記載の金型用シール構造。
【請求項７】
前記シール材は内圧が上昇すると膨張し、前記可動型と前記固定型との間のシール性を確保する請求項２〜６のいずれか一つに記載の金型用シール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金型用のシール構造に関し、特に固定型と可動型を有する鋳造用金型の型間のシール構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
固定型、可動型からなる鋳造用の金型構造が広く知られている。そして、鋳造品質を向上させるために、型の接触面に設けたシール溝にシール材を配置してキャビティ内に外気が流入することを防ぐ方法が採られている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、固定型と可動型の他にスライド型も備える金型構造であって、固定型もしくは可動型のいずれか一方に、先端部にシール部材を取付けたシールリングを前後進可能に設け、シールリングを後退させた状態でスライド金型を組み込み、その後でシールリングを前進させてシール材を型に押し付ける構造が開示されている。これによれば、シール性を確保しつつ、金型の摺動によるシール材の摩耗、損傷等を防止することができる。
【特許文献１】特開平７−４７４５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、鋳込みが終了した後には可動型やスライド型を開くことになるが、このとき、シール材がシール溝から脱落しやすいという問題がある。例えば、固定型にシール溝を設けて可動型との間をシールする場合、型を閉じた状態ではシール材は圧縮されてシール溝及び可動型に押し付けられた状態となっているため、型を開くときにシール材の一部が可動型に連れられてシール材の一部もしくは全体がシール溝から脱離してしまう。このようにシール材が型から脱離すると、シール材を次回の鋳込みの前にシール溝に戻すための工数が発生することになる。
【０００５】
しかしながら、特許文献１では、シールリングの先端平面部にシール材を取り付ける旨の記載はあるものの、具体的な取り付け方法について詳細な記載はないので、上記のシール材が脱離等するという問題を解決することはできない。
【０００６】
そこで、本発明では、シール溝から脱落することのないシール構造とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の金型用シール構造は、固定型と可動型とを有し、前記可動型が前記固定型に対して進退動することによって開閉する金型の、前記固定型と前記可動型の互いに対向する合わせ面のシール構造であって、前記固定型と前記可動型のいずれか一方の合わせ面に設けたシール溝と、前記シール溝に配設したシール材とを備え、前記金型が開いた状態では、前記シール材が前記シール溝に保持された状態となる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、シール材は内圧を低下させるとその弾性力によってシール溝に巻きついた状態となるので、例えば、鋳込みを終了して型を開く際に、シール材がシール溝から脱落することを防止できる。したがって、脱落したシール材をシール溝に嵌め直す工数が発生することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１（ａ）は、本実施形態のシール構造を適用する金型の概略図であり、図１（ｂ）は後述する固定型２の合わせ面２ａの概略図である。
【００１１】
１は可動型、２は固定型、７は金型開閉用のシリンダである。３は後述するシール材５に空気を充填、または充填した空気を吸引することによってシール材５の内圧を調整する内圧調整手段としてのエア調整ポンプであり、エア通路４を介してシール材５と接続されている。エア通路４はエア調整ポンプ３と固定型２の外周部とを接続するパイプ部分４ａと、固定型２の内部に前記パイプ部分との接続部から後述する底面６ｃとを連通するよう設けた連通孔部分４ｂとで構成する。
【００１２】
固定型２の可動型１と対向する面（以下、合わせ面という）２ａにはキャビティ８を設け、その周囲にはシール溝６を設ける。そしてシール溝６には後述するシール材５を配設する。なお、シール溝６の内周側の壁面を内周壁６ａ、外周側の壁面を外周壁６ｂ、底面を６ｃとする。なお、図１（ａ）、（ｂ）のキャビティ８の形状はあくまでも一例である。
【００１３】
シール材５は例えばゴムのように弾性を有するチューブ状の中空部材が環状に形成されたものであり、エア調整管５ａが少なくとも１本接続されている。エア調整管５ａはエア調整ポンプ３から供給される空気がすべて導入されるようにエア通路４と接続されており、シール材５はエア調整ポンプ３から供給された空気がエア調整管５ａを介して充填されると膨張し、また、空気を吸引されると収縮する。また、シール材５の空気を導入していない状態での周長（自由長）は内周壁６ａの周長よりも短いものとする。
【００１４】
シール溝６は、内周壁６ａが合わせ面２ａに対して略直交する向き、もしくは合わせ面２ａと内周壁６ａとが成す角が鋭角となるような形状であることが望ましい。これは、後述するシール材５収縮時に、シール材５が内周壁６ａに保持され易いようにするためである。例えば、合わせ面２ａと内周壁６ａとが成す角が鈍角の場合には、シール材５を内周壁６ａに押し付ける力に内周壁６ａの壁面に平行かつ合わせ面２ａ方向の成分が発生し、シール材５が内周壁６ａ上を合わせ面２ａ方向に移動してシール溝６から脱落する可能性がある。ところが、本実施形態の形状であれば、仮に内周壁６ａの壁面と平行な成分が発生しても、それは底面６ｃ方向の成分であり、シール材５は脱落し難い方向へ移動することになる。
【００１５】
なお、エア通路４とエア調整管５ａとは、上述したようにエア調整ポンプ３から供給される空気のすべてがエア調整管５ａに導入されるように接続されていればよい。したがって、連通孔部分４ｂのいずれかの位置で接続してもよいし、またはパイプ部分４ａを固定型２と別体として、エア調整管５ａが連通孔部分４ｂを貫通して固定型２の外部でパイプ部分４ａと接続するようにしてもよい。
【００１６】
次にシール材５について図２（ａ）、（ｂ）を参照して説明する。
【００１７】
図２（ａ）、（ｂ）はともに図１のシール溝６のＡ−Ａ方向から見た断面図であり、図２（ａ）はエア調整ポンプ３で空気を吸引した状態、図２（ｂ）はエアポンプ３で空気を導入した状態を表す。
【００１８】
シール材５内の空気をエア調整ポンプ３により吸引した状態では、シール材５は自由長となる。前述したように自由長は内周壁６ａよりも短いので、シール材５には張力が発生した状態となる。この張力により、シール材５はシール溝６の内周壁６ａに張り付いた状態となる。なお、シール材５は、空気を吸引されて内周壁６ａに張り付いた状態で、かつ合わせ面２ａよりも可動型１側に突出しないよう寸法を設定する。
【００１９】
エア調整ポンプ３で空気を導入した状態では、合わせ面２ａよりも可動型１側にはみ出す程まで膨張する。なお、後述するようにエア調整ポンプ３で空気を導入するときには可動型１が固定型２と略接する状態となっているので、膨張したシール材５は実際には合わせ面２ａからはみ出すことはなく、可動型１の合わせ面２ａと対向する面に押し付けられることになり、これによりシール性を確保することになる。
【００２０】
次に図３（ａ）〜（ｅ）を参照して可動型１の動きと、シール材５の膨張・収縮について説明する。（ａ）〜（ｅ）は鋳造工程を順に示したものであり、（ａ）は可動型１を固定型２に接近させた状態にする型閉め工程、（ｂ）はエア調整ポンプ３でシール材５に空気を導入するシール増圧工程、（ｃ）は溶湯を流し込む射出工程、（ｄ）は鋳込み終了後にエア調整ポンプ３でシール材５内の空気を吸引するシール減圧工程、（ｅ）は可動型１を固定型２から離す型開き工程を示す。また、それぞれの工程について、図２と同様のシール溝６の拡大図を示してある。なお、図中キャビティ８は省略してある。
【００２１】
図３（ａ）に示す型閉め工程では、シール材５内に空気は導入されていないため収縮しており、シール材５は内周壁６ａに張り付いた状態である。そして、前述したようにシール材５は、収縮した状態では合わせ面２ａからはみ出すことはない。したがって、可動型１が固定型２に略接するまで接近する際に、シール材５が可動型１と固定型２との隙間に挟み込まれることがない。したがって、可動型１の開閉動作を繰り返しても、前記挟み込み等によるシール材５の損傷が発生しにくくなり、シール材５の寿命の短縮を防止することができる。なお、図面では、可動型１と固定型２との間に隙間を設けているが、実際には実際には略当接するまで接近させても構わない。
【００２２】
図３（ｂ）に示すシール増圧工程は、型閉め工程が終了した後に行われる工程である。ここではエア調整ポンプ３でシール材５に空気を導入し、シール材５を膨張させる。前述したように、シール材５は合わせ面２ａからはみ出す程度まで膨張可能であるが、ここでは可動型１が合わせ面２ａに略接するまで接近しているので、シール材５の膨張は制限される。このため、エア調整ポンプ３によって空気が導入されると、シール材５は膨張する代わりに内圧が上昇し、可動型１との間のシール性が高められる。
【００２３】
図３（ｃ）に示す射出工程では、シール材５が膨張した状態を維持したまま、図示しないキャビティ８に溶湯を流し込み、いわゆる鋳込みを行う。
【００２４】
図３（ｄ）に示すシール減圧工程は、鋳込みが終了した後に行われる工程であり、ここではエア調整ポンプ３でシール材５内の空気を吸引する。これによりシール材５は収縮し、シール溝６の内周壁６ａに張り付いた状態となる。
【００２５】
図３（ｅ）に示す型開き工程は、シール減圧工程が終了、すなわちシール材５が内周壁６ａに張り付いた状態となってから行われる、可動型１を固定型２から遠ざかる方向に移動させる工程である。シール材５が収縮して内周壁６ａに張り付いた状態で可動型１を固定型２から離すので、シール材５が可動型１に連れられる等してシール溝６から脱離することを防止できる。これにより、脱離したシール材５をシール溝６に嵌め直す工数の発生を低減することができる。
【００２６】
以上により本実施形態では、可動型１が固定型２に対して進退動することによって開閉する鋳造用金型において、合わせ面２ａに設けたキャビティ８と、キャビティ８を囲むように設けたシール溝６と、シール溝６に配設される中空環状の弾性体からなるシール材５と、シール材５の内圧を調整するエア調整ポンプ３とを備え、シール材５は内圧を低下させると収縮し、弾性力によってシール溝６に保持された状態となるので、シール材５がシール溝６から脱落し難い。
【００２７】
シール材５の内圧調整を金型の開閉動作に連動させて行い、開く際にはシール材５の内圧を低下させてシール材５がシール溝６に保持された状態にしてから可動型１を後退させるので、シール材５がシール溝６から脱落することを防止でき、次回鋳込み前にシール材５をシール溝６に戻す工数の発生を防止することができる。
【００２８】
金型を閉じる際には、可動型１が前進端まで移動した後にシール材５の内圧を上昇させ、またシール材５は、収縮した状態では合わせ面２ａにはみ出さずにシール溝６内に格納されるので、可動型１と合わせ面２ａのシール溝６以外の部分との間にシール材５が挟み込まれることを防止できる。これにより、挟み込みによって生じるシール材５の亀裂や過度の変形による劣化等を防止することができ、シール材５の調寿命化を図ることができる。
【００２９】
シール材５は内圧が上昇すると膨張し、合わせ面２ａでの可動型１と固定型２との間のシール性を確保するので、キャビティ内に外気が流入することを防止でき、鋳造品質を向上することができる。
【００３０】
なお、本実施形態では、固定型２側の合わせ面２ａにシール溝６を設けた場合について説明したが、可動型１側の合わせ面にシール溝６を設けても構わない。
【００３１】
また、本発明は上記の実施の形態に限定されるわけではなく、特許請求の範囲に記載の技術的思想の範囲内で様々な変更を成し得ることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、真空鋳造方法等のように高いシール性を求められる鋳造用金型のシール構造に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】（ａ）は本実施形態を適用する金型の概略図、（ｂ）は固定型の合わせ面を表す図である。
【図２】（ａ）はシール材の収縮時、（ｂ）はシール材の膨張時の状態を表す図である。
【図３】（ａ）〜（ｅ）はそれぞれ金型の開閉動作、開閉動作中のシール材の状態を説明するための図である。
【符号の説明】
【００３４】
１    可動型
２    固定型
３    エア調整ポンプ
４    エア通路
５    シール材
６    シール溝
７    シリンダ
８    キャビティ
【図１】
2006212672.tif 000003
【図２】
2006212672.tif 000004
【図３】
2006212672.tif 000005