(57)【要約】【課題】プランジャチップへ滴下する潤滑剤の量を低減できるとともに、スリーブおよびプランジャチップの寿命を延ばすことができるダイカストマシンを提供する。【解決手段】金型９２，９４に形成されるキャビティＣに連通し、水平方向に沿って配置されたるスリーブ１１と、スリーブ１１に嵌合するプランジャチップ１５およびプランジャチップ１５に連結されたプランジャロッド１６を有するプランジャと、プランジャロッド１６に連結されプランジャチップ１５をスリーブ１１に対して進退させる射出シリンダ装置２０とを有するダイカストマシンであって、スリーブ１１外へ移動したプランジャチップ１５の外周面１５ｆに部分的に対向する対向面を有し、プランジャチップ１５の上方から滴下される潤滑剤Ｌｂの一部を対向面とプランジャチップ１５の外周面との間で保持する受け部材２５を有する。【選択図】図３
2004255408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金型に形成されるキャビティに連通し、水平方向に沿って配置されたるスリーブと、前記スリーブに嵌合するプランジャチップおよび前記プランジャチップに連結されたプランジャロッドを有するプランジャと、前記プランジャロッドに連結され前記プランジャチップを前記スリーブに対して進退させる射出シリンダ装置とを有するダイカストマシンであって、
前記スリーブ外へ移動した前記プランジャチップの外周面に部分的に対向する対向面を備える受け部材が前記スリーブの一端部に設けられていることを特徴とする
ダイカストマシン。
【請求項２】
前記受け部材は、前記プランジャチップの下側に配置されており、
前記スリーブの内周端部には、前記スリーブと前記プランジャチップの上側端部との干渉を防ぐ逃げ部が形成されている
請求項１に記載のダイカストマシン。
【請求項３】
前記受け部材に対して前記プランジャチップを回転させる回転駆動手段をさらに有する
請求項１または２に記載のダイカストマシン。
【請求項４】
前記回転駆動手段は、前記プランジャチップの前記スリーブに対する回転位置を回転前の位置とは異なる位置に位置決めする
請求項３に記載のダイカストマシン。
【請求項５】
前記プランジャチップは、前記スリーブに供給された金属溶湯を前進により前記キャビティへ射出、充填したのち、前記受け部材の位置まで後退し、潤滑剤が塗布されたのち、前記スリーブ内の所定の給湯位置まで前進し、再び前記スリーブに供給された金属溶湯を前進により前記キャビティへ射出、充填する
請求項１〜４のいずれかに記載のダイカストマシン。
【請求項６】
金型に形成されるキャビティに連通し、水平方向に沿って配置されたるスリーブと、前記スリーブに嵌合するプランジャチップおよび前記プランジャチップに連結されたプランジャロッドを有するプランジャと、前記プランジャロッドに連結され前記プランジャチップを前記スリーブに対して進退させる射出シリンダ装置とを有するダイカストマシンであって、
前記プランジャチップの前記スリーブに対する回転位置を変更する回転位置変更手段を有する
ダイカストマシン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカストマシンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆるコールドチャンバダイカストマシンは、溶解炉において溶解された金属溶湯を、たとえば、ラドルで汲み上げてスリーブへ供給し、このスリーブへ供給された金属溶湯をプランジャで金型に形成されたキャビティに射出、充填する機械である。
プランジャは、シリンダ装置によって前進、後退されるプランチャロッドと、このプランチャロッドの先端に連結されたプランジャチップとを有しており、プランジャチップはスリーブの内周に嵌合する。
上記のプランジャチップは、高温下においてスリーブに対して摺動しながら繰り返し前後動する。このため、スリーブおよびプランジャチップの間には摩耗が発生しやすい。このため、スリーブとプランジャチップは定期的に交換される消耗品である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、スリーブやプランジャチップの摩耗を抑える等の目的で、鋳造毎にプランジャチップの外周面に潤滑剤を塗布することが行われている。
従来、プランジャチップの外周面への潤滑剤の塗布は、プランジャチップの上方から潤滑剤を滴下することにより行われていた。
しかしながら、この方法では、プランジャチップの外周面の全周に潤滑剤をいきわたらせるためには、多量の潤滑剤を滴下する必要があった。また、この方法では、プランジャチップの外周面に均一に潤滑剤を塗布するのが困難であった。
プランジャチップの外周面に均一に潤滑剤を塗布しないと、余分な潤滑剤がガスとして製品内部に入り込み、製品の品質を低下させる一因となる。
【０００４】
一方、プランジャチップは、スリーブに対して前進、後退されるのみであり、回転位置は一定である。このため、スリーブへの金属溶湯の供給時には下側部分に金属溶湯が触れやすく、この金属溶湯が接触する下側部分に摩耗が発生しやすい。すなわち、プランジャチップの摩耗の発生量には偏りがあり、この偏りがプランジャチップの寿命をさらに短くさせる原因となっていた。
【０００５】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、その目的は、プランジャチップへ滴下する潤滑剤の量を低減できるとともに、スリーブおよびプランジャチップの寿命を延ばすことができるダイカストマシンを提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１の観点に係るダイカストマシンは、金型に形成されるキャビティに連通し、水平方向に沿って配置されたるスリーブと、前記スリーブに嵌合するプランジャチップおよび前記プランジャチップに連結されたプランジャロッドを有するプランジャと、前記プランジャロッドに連結され前記プランジャチップを前記スリーブに対して進退させる射出シリンダ装置とを有するダイカストマシンであって、前記スリーブ外へ移動した前記プランジャチップの外周面に部分的に対向する対向面を備える受け部材が前記スリーブの一端部に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
好適には、前記受け部材は、前記プランジャチップの下側に配置されており、前記スリーブの内周端部には、前記スリーブと前記プランジャチップの上側端部との干渉を防ぐ逃げ部が形成されている。
【０００８】
また、好適には、本発明の第１の観点に係るダイカストマシンは、前記受け部材に対して前記プランジャチップを回転させる回転駆動手段をさらに有する。
【０００９】
さらに好適には、前記回転駆動手段は、前記プランジャチップの前記スリーブに対する回転位置を回転前の位置とは異なる位置に位置決めする。
【００１０】
本発明の第２の観点に係るダイカストマシンは、金型に形成されるキャビティに連通し、水平方向に沿って配置されたるスリーブと、前記スリーブに嵌合するプランジャチップおよび前記プランジャチップに連結されたプランジャロッドを有するプランジャと、前記プランジャロッドに連結され前記プランジャチップを前記スリーブに対して進退させる射出シリンダ装置とを有するダイカストマシンであって、前記プランジャチップの前記スリーブに対する回転位置を変更する回転位置変更手段を有する。
【００１１】
本発明の第１の観点によれば、受け部材の対向面とプランジャチップの外周面との間で潤滑剤を保持することにより、対向面とプランジャチップの外周面には、潤滑剤が十分にいきわたる。
この受け部材の対向面とプランジャチップの外周面との間で潤滑剤を保持した状態で、プランジャチップを回転させると、外周面の全面に潤滑剤が確実にいきわたり、均一に潤滑剤が塗布される。このとき、プランジャチップのスリーブに対する回転位置を回転前の位置とは異なる位置に位置決めすることにより、プランジャチップの摩耗の偏りの発生を抑制できる。
【００１２】
本発明の第２の観点によれば、回転位置変更手段がプランジャチップの記スリーブに対する回転位置を変更することにより、プランジャチップの摩耗の偏りの発生を抑制できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
第１の実施形態
図１は、本発明が適用されたダイカストマシンの一例を示す図である。
図１において、ダイカストマシン１は、ベース１００と、ベース１００上に固定された固定ダイプレート９１と、固定ダイプレート９１に取り付けられた固定金型９２と、固定ダイプレート９１に対向してベース１００上を移動可能に設けられた移動ダイプレート９３と、固定金型９２に対向するように移動ダイプレート９３に取付られた移動金型９４と、移動ダイプレート９３を間において固定ダイプレート９１とタイバー９５によって連結されたリンクハウジング１２１と、リンクハウジング１２１と移動ダイプレート９３とを連結するトグル型締機構１０９と、固定ダイプレート９１の背面側に設けられた射出部１０とを備えている。
【００１４】
固定ダイプレート９１は、ベース１００に固定されている。リンクハウジング１２１は、通常、タイバー９５に固定されているが、金型交換に伴うダイハイトの調整の際にタイバー９５に対して移動する。移動ダイプレート９３はベース上を移動可能に設けられている。
リンクハウジング１２１と固定ダイプレート９１とは、移動ダイプレート９３を貫通するタイバー９５によって連結されており、タイバー９５は通常４本設けられている。
【００１５】
リンクハウジング１２１と移動ダイプレート９３とを連結するトグル型締機構１０９は、図２においては上下二組のリンク系１１０を備え、その一方の構成のみ詳細に図示している。各リンク系は、複数のリンクで構成されている。各リンク系はアングル状の第１のリンク１１０−１と直線状リンク１１０−２とを備える。第１リンク１１０−１は一端がリンクハウジング１２１に他端がクロスヘッド１０５に枢着される。第２リンク１１０−２は一端がリンクハウジング１２１およびクロスヘッド１０５に対する枢着点の間での位置で第１リンク１１０−１に枢着され、他端は移動ダイプレート９３に枢着されている。
このトグル機構１０９の第１リンクに枢着されたクロスヘッド１０５はねじ軸１０６に沿って矢印Ａ１またはＡ２方向に移動することによりトグル機構１０９は作動し、リンクハウジング１２１と移動ダイプレート９３とを接近または離隔させる。
ネジ軸１０６は、後述するように、リンクハウジング１２１に設けられたサーボモータによって駆動され、ネジ軸１０６の回転によってこれに螺合するクロスヘッド１０５が矢印Ａ１またはＡ２方向に移動する。
【００１６】
図３に示すように、クロスヘッド１０５の矢印Ａ２方向への移動につれてトグル機構１０９が作動し、移動ダイプレート９３はリンクハウジング１２１に対して離隔する向き（型閉方向）に移動し、固定金型９２と移動金型９４の型閉が行われ、さらに、クロスヘッド１０５を矢印Ａ２方向に移動させると、タイバー９５に張力が作用して固定金型９２と移動金型９４との締め付けが行われる。
移動金型９４と固定金型９２とを型締した状態で、射出部１０により、移動金型９４と固定金型９２とで形成されるキャビティにアルミニウム合金等の金属溶湯を射出充填し、ダイカスト製品を成形する。
【００１７】
一方、ダイカスト製品を成形して移動金型９４を開いてこのダイカスト製品を取り出すには、図３に示すように、クロスヘッド１０５の矢印Ａ１方向への移動につれて、移動ダイプレート９３はトグル機構１０９のリンク１１０を介しリンクハウジング１２１に対して接近する向き（型開方向）に移動し、移動金型９４は固定金型９２に対して開く。このとき、図示しない押出ピンによって移動金型９４にあるダイカスト製品を押し出す。
【００１８】
図３は、上記構成のダイカストマシン１の射出部１０の構成を示す断面図である。
図３において、射出部１０は、スリーブ１１と、受け部材２５と、プランジャチップ１５およびプランジャロッド１６からなるプランジャと、射出シリンダ装置２０と、回転駆動機構３０とを有する。
【００１９】
スリーブ１１は、水平方向に沿って固定ダイプレート９１に保持されている。このスリーブ１１は、両端部が開口する円筒状の金属製の部材で形成され、固定金型９２と移動金型９４との間に形成されるキャビティＣに連通している。スリーブ１１の後方側の上部には、スリーブ１１内に金属溶湯を供給する注入口１１ａが開口している。
【００２０】
プランジャチップ１５は、スリーブ１１の内周に嵌合する円柱状の金属製の部材で形成されている。このプランジャチップ１５は、プランジャロッド１６の先端部に、たとえば、螺合により固定されている。
【００２１】
プランジャロッド１６は、後端部がカップリング２６を介して射出シリンダ装置２０のピストンロッド２１に連結され、水平方向に沿って配置されている。
カップリング２６は、軸方向にのみプランジャロッド１６とピストンロッド２１とを連結しており、回転方向については連結していない。このため、プランジャロッド１６は、ピストンロッド２１の軸心回りに回転自在となっている。すなわち、プランジャチップ１５のスリーブ１１に対して回転可能となっている。
【００２２】
射出シリンダ装置２０は、ピストンロッド２１を内蔵しており、このピストンロッド２１を進退方向Ｂ１およびＢ２に駆動する。この射出シリンダ装置２０は、図示しない位置検出器により検出されるピストンロッド２１（あるいはプランジャ）の位置情報に基づいて、位置制御、速度制御および圧力制御される。射出シリンダ装置２０は、油圧によって駆動される。
【００２３】
回転駆動機構３０は、歯車３２を備えており、この歯車３２の回転位置制御を行う。歯車３２は、図３において、プランジャロッド１６に固定された歯車３５と噛み合っている。歯車３２を回転駆動することにより、歯車３５を介してプランジャロッド１６が回転する。なお、回転駆動機構３０によるプランジャチップ１５の具体的な回転制御については後述する。
なお、回転駆動機構３０および歯車３５は、本発明の回転駆動手段および回転位置変更手段の一実施態様である。
【００２４】
受け部材２５は、スリーブ１１の後端部に隣接して配置されている。この受け部材２５はスリーブ１１に固定されている。
図４および図５は、受け部材２５の構造を示す図であって、図４は図３のＡ−Ａ線方向の断面図であり、図５は平面図である。
受け部材２５は、半円筒状の部材で形成されており、受け部材２５の内周面は、プランジャチップ１５の外周面１５ｆに対向する対向面２５ｆとなっている。この対向面２５ｆの曲率半径は、プランジャチップ１５の外周面１５ｆの曲率半径よりも若干大きく形成されており、対向面２５ｆと外周面１５ｆとの間に微小な隙間が形成されている。
【００２５】
受け部材２５は、スリーブ１１の下側に固定されている。なお、受け部材２５の形状は、半円筒状でなくてもよく、スリーブ１１の最上位置近傍まで延びていてもよいし、あるいは、半円筒のさらに一部であってもよいが、プランジャチップ１５の外周面１５ｆに上方から潤滑剤を直接滴下できるようにプランジャチップ１５の外周面１５ｆの上側を開放する形状である必要がある。
また、受け部材２５の対向面２５ｆには、潤滑剤を溜めるための複数条の溝部２５ｔが形成されている。これらの溝部２５ｔは、スリーブ１１の軸方向に沿って延びている。
【００２６】
スリーブ１１の後端部の内周の上側には、図４に示すように、逃げ部１１ｅが形成されている。この逃げ部１１ｅは、スリーブ１１の後端部における内周の上側をテーパ状に加工して形成されている。逃げ部１１ｅは、プランジャチップ１５をスリーブ１１外へ移動したのち再びスリーブ１１内へ挿入するときに、スリーブ１１の後端部の内周の上側部分とプランジャチップ１５の上側端部との干渉を防ぐために形成されている。
【００２７】
次に、上記構成のダイカストマシン１の射出部１０の動作の一例について説明する。
まず、図３に示したように、射出シリンダ装置２０を駆動して、プランジャチップ１５をスリーブ１１の外部に後退させ、受け部材２５上に位置決めする。
【００２８】
この状態から、受け部材２５の上方に配置した潤滑剤供給部４０から液体の潤滑剤Ｌｂをプランジャチップ１５の外周面１５ｆ上に所定量を直接滴下する。なお、潤滑剤供給部４０は、プランジャチップ１５をスリーブ１１の外部に後退させたときに受け部材２５の上方に移動させてもよいし、常時、受け部材２５の上方に配置していてもよい。
【００２９】
潤滑剤供給部４０から滴下された潤滑剤Ｌｂは、プランジャチップ１５の外周面１５ｆの上側に塗布されるととともに、プランジャチップ１５の外周面１５ｆと受け部材２５の対向面２５ｆの間に形成された隙間に侵入する。
このため、プランジャチップ１５の外周面１５ｆと受け部材２５の対向面２５ｆとの間に潤滑剤Ｌｂが保持される。このとき、受け部材２５の対向面２５ｆには、複数の溝２５ｔが形成されているため、この溝２５ｔにより十分な量の潤滑剤Ｌｂが保持される。
【００３０】
潤滑剤供給部４０からの潤滑剤Ｌｂの滴下の完了後、回転駆動機構３０によりプランジャロッド１６（プランジャチップ１５）を回転させる。プランジャチップ１５を回転することにより、プランジャチップ１５の外周面１５ｆに潤滑剤Ｌｂが均一に塗布される。
プランジャチップ１５の回転量は、プランジャチップ１５の外周面１５ｆの全面に均一に潤滑剤Ｌｂが塗布されるのに必要な回転量である必要がある。少なくとも１８０°回転させるのが好ましい。
【００３１】
本実施形態では、プランジャチップ１５のスリーブ１１に対する回転位置を回転前の位置とは異なる位置に位置決めする。これは、プランジャチップ１５とスリーブ１１との相対回転位置を鋳造毎に変化させて、プランジャチップ１５の摩耗に偏りが発生するのを防ぐためである。
たとえば、図６（ａ）に示すように、プランジャチップ１５の外周面の基準位置Ｐｂが最上部に位置しているとした場合に、所定の向きにプランジャチップ１５を回転させたのち、図６（ｂ）に示すように、基準位置Ｐｂが最下部に移動する位置でプランジャチップ１５の回転を停止させる。すなわち、プランジャチップ１５を複数回転あるいは半回転させる。
図６（ｂ）に示す位置において鋳造を行ったのち、再び鋳造を行う前には、同様に回転させ、図６（ｃ）に示す位置において停止させる。
本実施形態では、このようなプランジャチップ１５の回転位置の変更を鋳造毎に行う。
【００３２】
プランジャチップ１５を回転させ、かつ、プランジャチップ１５の回転位置を変更したのち、図７に示すように、プランジャチップ１５を前進させ、所定の給湯位置に位置決めする。この所定の給湯位置は、たとえば、注入口１１ａの直前位置である。
プランジャチップ１５をスリーブ１１外からスリーブ１１内に移動するとき、プランジャチップ１５と受け部材２５との間には潤滑剤Ｌｂが介在するので、プランジャチップ１５が受け部材２５に対して若干浮く可能性がある。プランジャチップ１５が受け部材２５に対して浮いた状態となると、プランジャチップ１５の先端の上側部分がスリーブ１１の内周縁部に干渉し、プランジャチップ１５が円滑にスリーブ１１内に挿入されない可能性がある。
本実施形態では、スリーブ１１に上記した逃げ部１１ｅを形成したので、プランジャチップ１５とスリーブ１１との干渉を確実に防ぐことができる。
【００３３】
プランジャチップ１５を所定の給湯位置に移動したのち、たとえば、ラドル２００を用いてスリーブ１１に所定量の金属溶湯ＭＬを供給する。
次いで、図８に示すように、プランジャチップ１５を前進させ、キャビティＣ内にスリーブ１１内の金属溶湯ＭＬを射出、充填する。キャビティＣ内において、金属溶湯ＭＬが凝固すると、製品が得られる。
固定金型９２に対して移動金型９４を開いたのち、移動金型９４から押出ピン９９により製品を押し出す。これにより、鋳造の一サイクルが完了する。
【００３４】
以上のように、本実施形態によれば、スリーブ１１に隣接して受け部材２５を設け潤滑剤Ｌｂを保持する構成としたので、無駄な潤滑剤Ｌｂの消費を抑えることができる。
また、受け部材２５上でプランジャチップ１５を回転させることにより、プランジャチップ１５の外周面１５ｆの全面に均一に潤滑剤Ｌｂを塗布することができる。
さらに、プランジャチップ１５のスリーブ１１に対する回転位置を鋳造サイクル毎に変更することにより、プランジャチップ１５に発生する摩耗の偏りを抑えることができ、プランジャチップ１５の寿命（交換時期）を延ばすことができる。
【００３５】
第２実施形態
図９は、本発明の第２の実施形態に係るダイカストマシンの構成を示す図である。
図９に示すダイカストマシン２００は、上述した第１の実施形態に係る受け部材２５が存在しない点以外、第１の実施形態に係るダイカストマシン１と同一の構成である。
【００３６】
本実施形態に係るダイカストマシン２００では、回転駆動機構３０によってプランジャチップ１５のスリーブ１１に対する回転位置を、鋳造毎あるいは定期的に変更する。
回転位置の変更方法は、図６において説明したように、１８０°毎に変更してもよいし、他の所定の角度毎に変更してもよい。
このような構成とすることにより、プランジャチップ１５に発生する摩耗の偏りを抑えることができ、プランジャチップ１５の寿命（交換時期）を延ばすことができる。
【００３７】
本発明は上述した実施形態に限定されない。上述した実施形態では、プランジャチップ１５の上方から潤滑剤Ｌｂを直接滴下する構成としたが、たとえば、潤滑剤Ｌｂを滴下するのではなく、潤滑剤Ｌｂを受け部材２５の対向面２５ｆに供給する構成としてもよい。受け部材２５の対向面２５ｆに供給し、プランジャチップ１５を回転させることにより、プランジャチップ１５の外周面１５ｆに均一に潤滑剤Ｌｂを塗布することができ、潤滑剤Ｌｂの消費をさらに抑えることができる。なお、受け部材２５の対向面２５ｆへの潤滑剤Ｌｂの供給は、たとえば、受け部材２５の外周から内周へ貫通する流路を形成し、この流路に潤滑剤Ｌｂを供給する供給管を接続することにより可能である。
【００３８】
また、上述した第１の実施形態では、プランジャチップ１５の回転位置の変更を鋳造毎に行う構成としたが、たとえば、鋳造毎ではなく、定期的あるいは不定期に行ってもよい。また、１８０°毎に回転位置を変更するのではなく、他の角度毎に変更してもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、スリーブおよびプランジャチップの寿命を延ばすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されたダイカストマシンの一例を示す図である。
【図２】図１に示したダイカストマシンの型締時の状態を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るダイカストマシンの射出部の構成を示す断面図である。
【図４】図３におけるＡ−Ａ線方向の断面図である。
【図５】受け部材の構造を示す平面図である。
【図６】受け部材に対するプランジャチップの回転位置の変更方法の一例を説明するための図である。
【図７】プランジャチップを所定の給湯位置に位置決めした状態を示す図である。
【図８】金属溶湯を射出、充填した状態を示す図である。
【図９】本発明の第２の実施形態に係るダイカストマシンの構成を示す図である。
【符号の説明】
１…ダイカストマシン
１０…射出部
２０…射出シリンダ装置
１１…スリーブ
１５…プランジャチップ
１６…プランジャロッド
２５…受け部材
２６…カップリング
３０…回転駆動機構
３２，３５…歯車
ＭＬ…金属溶湯
【図１】
2004255408.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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