(57)【要約】【課題】射出スリーブと射出チップの偏摩耗を抑制して特に射出チップの長寿命化を可能とした射出装置を提供する。。【解決手段】射出プランジャ３にはすば歯車状の回転板７を設けるとともに、この回転板７に対して昇降可能なガイドピン８を設ける。射出プランジャ３が前進射出動作を開始した後であって後退位置Ｐ１まで戻ってくるまでの間にガイドピン８を下降させる。後退位置Ｐ１の直前まで戻ったプランジャ３の回転板７の歯溝７ａに対してガイドピン８が係合し、その歯溝７ａのねじれ角分だけ射出プランジャ３を回転させる。射出チップ３ａと射出スリーブ１の円周方向での相対位置が変化することで、特定位置での偏摩耗を抑制する。【選択図】  図１
2004255396.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出スリーブとこの射出スリーブ内に挿入された射出プランジャとを備え、射出スリーブ内に供給された溶湯を射出プランジャの前進動作により金型側の製品形状部空間に射出，充填するようにしたダイカスト機の射出装置において、
所定時期に射出プランジャを所定角度回転させて、射出スリーブに対する円周方向での相対位置を変化させるようにしたことを特徴とするダイカスト機の射出装置。
【請求項２】
一回の射出動作ごとにその都度射出プランジャを所定角度回転させるものであることを特徴とする請求項１に記載のダイカスト機の射出装置。
【請求項３】
一回の射出動作ごとに射出プランジャを所定角度回転させてその回転方向位置を割り出す割り出し手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載のダイカスト機の射出装置。
【請求項４】
割り出し手段は、
射出プランジャを所定角度回転させる回転駆動手段と、
回転方向位置が割り出された射出プランジャをその位置に位置決めして拘束する位置決め手段と、
から構成されていることを特徴とする請求項３に記載のダイカスト機の射出装置。
【請求項５】
射出プランジャの先端の射出チップと射出スリーブとの間のクリアランスを計測する計測手段を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のダイカスト機の射出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイカスト機の射出装置に関し、特に射出スリーブとそれに内挿された射出プランジャとを備えていて、射出スリーブ内に供給された溶湯を射出プランジャの前進射出動作をもって金型側の製品形状部空間に射出，充填するようにしたダイカスト機の射出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アルミダイカスト鋳造等のダイカスト機で多用されている射出装置は、周知のように射出スリーブに開口形成された注湯口から適量の溶湯を注いだ後、その射出スリーブ内に予め挿入されている射出プランジャを射出シリンダ（油圧シリンダ）にて高速で前進射出動作させることにより溶湯を金型内に射出するようになっている（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
【特許文献１】
特開平５−２５３６５８号公報  （図１）
【０００４】
【特許文献２】
特開平９−１０９２４号公報  （図１）
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の技術では、射出スリーブに対し射出プランジャが高速で摺動することから、射出動作を繰り返し行う過程で多かれ少なかれ摩耗が発生する。特に射出スリーブや射出プランジャ個々の加工精度や組立精度が十分でないと特定の部分に偏摩耗が発生し、特に射出プランジャ先端の射出チップの早期寿命を招く結果となって好ましくない。
【０００６】
本発明はこのような課題に着目してなされたものであり、とりわけ射出プランジャにおける射出チップの特定部分での偏摩耗の発生を抑制して、その耐久性の向上ひいては長寿命化を図った射出装置を提供しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、射出スリーブとこの射出スリーブ内に挿入された射出プランジャとを備え、射出スリーブ内に供給された溶湯を射出プランジャの前進動作により金型側の製品形状部空間に射出，充填するようにしたダイカスト機の射出装置において、所定時期に射出プランジャを所定角度回転させて、射出スリーブに対する円周方向での相対位置を変化させるようにしたことを特徴とする。
【０００８】
より具体的には、請求項２に記載のように、一回の射出動作ごとにその都度射出プランジャを所定角度回転させるものとし、また、請求項３に記載のように、一回の射出動作ごとに射出プランジャを所定角度回転させてその回転方向位置を割り出す割り出し手段を備えているものとする。さらに、その割り出し手段は請求項４に記載のように、射出プランジャを所定角度回転させる回転駆動手段と、回転方向位置が割り出された射出プランジャをその位置に位置決めして拘束する位置決め手段とから構成されているものとする。
【０００９】
なお、射出プランジャの先端の射出チップと射出スリーブとの間のクリアランスをより厳格に管理するために、そのクリアランスを計測する計測手段を備えていてもよい。
【００１０】
したがって、請求項１に記載の発明では、所定のタイミングで射出スリーブと射出プランジャとの円周方向での相対位置が変化することから、射出動作を繰り返し行ったとしても射出チップの特定位置での偏摩耗や摩滅が起こりにくくなり、特に射出チップの寿命が長いものとなる。
【００１１】
【発明の効果】
請求項１に記載の発明によれば、射出スリーブや射出プランジャ特に射出チップの長寿命化が図れるほか、射出チップの交換に要する時間、ならびに交換後の試し打ち（捨て打ち）に伴う溶湯の無駄も少なくなり、全体としての生産コストの低減に寄与することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の好ましい実施の形態を示す概略説明図であり、中空円筒状の射出スリーブ（以下、単にスリーブという）１には注湯口２が開口形成されているとともに、そのスリーブ１内には先端に大径の射出チップ（以下、単にチップという）３ａを有する射出プランジャ３が摺動可能に挿入されている。スリーブ１は周知のように金型４の製品形状部空間Ｒに臨むようにしてこれに連通しているとともに、プランジャ３のシャフト部３ｂはジョイント部５を介して射出シリンダ（以下、単にシリンダという）６のピストンロッド６ａに連結されていている。したがって、プランジャ３が図１の後退位置Ｐ１にある状態で、注湯口２から適量の溶湯Ｍをスリーブ１内に注湯した上でプランジャ３を前進位置Ｐ２まで前進，射出動作させることにより、スリーブ１内の溶湯Ｍが製品形状部空間Ｒに射出，充填されることになる。
【００１３】
ここで、プランジャ３には回転板７が固定されているとともに、この回転板７の上方には昇降可能なガイドピン８が配設されている。回転板７はその円周に所定のねじれ角を有する歯溝７ａを等ピッチで形成したいわゆるはすば歯車もしくはねじ歯車状のものであって、ガイドピン８には回転板７側の歯溝７ａに係合可能な円筒状のピン状部７ａが形成されている。そして、後述するように回転板７の歯溝７ａにガイドピン８のピン状部８ａを係合させた状態で両者を回転板７の軸心方向（プランジャ３の長手方向）に相対移動させることで、上記歯溝７ａのリード分（ねじれ角分）に相当する角度（例えば５°程度）だけ回転板７ひいてはプランジャ３を強制回転させることができるようになっている。これにより、回転板７とガイドピン８はプランジャ３の回転方向位置を割り出す割り出し手段９を形成している。
【００１４】
したがって、先に述べたようにプランジャ３が前進射出動作するときにはガイドピン８は上昇位置Ｓ１にあって、プランジャ３の前進射出動作ひいてはスリーブ１から金型４側の製品形状部空間Ｒへの溶湯Ｍの射出，充填動作をスムーズに許容する。
【００１５】
その一方、溶湯Ｍの射出，充填動作を終えたプランジャ３が後退位置Ｐ１に戻るのに先立って、ガイドピン８が同図の下降位置Ｓ２まで下降してその位置に位置決めされる。このようにガイドピン８が下降位置Ｓ２で待機している状態でプランジャ３が後退動作を開始すると、プランジャ３が後退位置Ｐ１に達する直前位置にて回転板７のいずれかの歯溝７ａがガイドピン８のピン状部８ａと噛み合い、両者が所定ストロークだけプランジャ３の長手方向で相対移動したのちにプランジャ３が後退位置Ｐ１に達してその位置で停止する。
【００１６】
ここで、相互に噛み合った回転板７側の歯溝７ａとガイドピン８のピン状部８ａとが相対移動することはプランジャ３の後退動作に伴う直線運動がガイドピン８を介して回転板７の回転運動に変換されたことにほかならず、その結果として回転板７がプランジャ３とともに所定角度だけ回転することになる。これにより、プランジャ３のチップ３ａとスリーブ１との回転方向での相対位置関係が、先の射出，充填時と比べて回転板７の回転量だけずれたことになる。
【００１７】
プランジャ３が後退位置Ｐ１で停止すると、ガイドピン８は上昇位置Ｓ１まで上昇してその位置で待機する一方、スリーブ１には再び注湯口２から溶湯Ｍが注湯され、以降は上記と同様の動作を繰り返すことになる。
【００１８】
このように本実施の形態によれば、一回の射出が終了してプランジャ３が次の射出に備えて後退位置Ｐ１に戻る度に、プランジャ３が所定量だけ回転してスリーブ１との間の円周方向での相対位置関係がその都度変化することから、両者の相対摺動動作を繰り返し行うことでスリーブ１やプランジャ３のチップ３ａが摩耗することがあっても、特定位置での偏摩耗は確実に防止できるようになり、特にプランジャ３のチップ３ａの長寿命化を図ることができる。
【００１９】
本発明者が特定の条件下で射出を繰り返し行う場合の長寿命化の効果を確認したところ、従来ではチップ３ａの寿命が５，０００ショット程度であったものが１０，０００ショット以上まで延命できることが判明した。そして、図示しない管理装置でショット回数を計数し、その累積ショット回数が設定値に達した時点で警報を発するようにしておけばチップ３ａの交換時期を的確に管理できるようになる。
【００２０】
図２は本発明の第２の実施の形態を示す図で、図１に示した第１の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。
【００２１】
この第２の実施の形態では、プランジャ１３に平歯車状のドリブンギヤ１０が固定されているとともに、モータ１１によって回転駆動される同じく平歯車状のドライブギヤ１２がドリブンギヤ１０に噛み合っていて、これらのドリブンギヤ１０やドライブギヤ１２およびモータ１１はプランジャ１３を所定角度だけ回転させる回転駆動手段１４を形成している。
【００２２】
また、プランジャ１３のシャフト部１３ｂは歯溝付きのいわゆるスプラインもしくはセレーション形状のものとなっていて、このシャフト部１３ｂの歯溝に対して昇降可能なガイドピン１８が係合可能となっている。すなわち、歯溝を有するプランジャ１３のシャフト部１３ｂとガイドピン８は回転方向位置が割り出されたプランジャ１３をその位置に位置決めして拘束する位置決め手段１５を形成していて、さらにこの位置決め手段１５と上記の回転駆動手段１４とで割り出し手段９を形成している。
【００２３】
したがって、この第２の実施の形態によれば、スリーブ１内に溶湯Ｍが注湯されるのを待って、図２に示すようにプランジャ１３のシャフト部１３ｂにガイドピン１８が係合している状態でプランジャ１３が前進射出動作して、金型４側の製品形状部空間Ｒに対する溶湯Ｍの射出，充填が行われる。このとき、ドライブギヤ１２とドリブンギヤ１０との噛み合いが一旦外れるとともに、ガイドピン１８はプランジャ１３のシャフト部１３ｂの歯溝に係合したままでプランジャ１３の前進動作を許容し、これによってプランジャ１３の回転方向位置が規制されたままとなる。
【００２４】
その一方、溶湯Ｍの射出，充填動作を終えると、プランジャ１３はガイドピン１８に案内されたまま後退位置Ｐ１に戻り、その時点でドライブギヤ１２とドリブンギヤ１０とが再び噛み合うようになる。そして、プランジャ１３の後退位置Ｐ１で停止すると、これをもって初めてガイドピン１８が上昇位置Ｓ１まで上昇して、プランジャ１３のシャフト部１３ｂから離れる。続いて、モータ１１が起動して、ドライブギヤ１２とドリブンギヤ１０とを介してプランジャ１３を所定角度（先の場合と同様に例えば５°程度）だけ回転させることになる。これにより、プランジャ１３のチップ１３ａとスリーブ１との回転方向での相対位置関係が、先の射出，充填時と比べて所定量だけずれたことになる。
【００２５】
こうしてプランジャ１３が所定量だけ回転すると、ガイドピン１８が下降位置Ｓ２まで下降して再びプランジャ１３のシャフト部１３ｂの歯溝に係合するとともに、スリーブ１には再び注湯口２から溶湯Ｍが注湯され、以降は上記と同様の動作を繰り返すことになる。
【００２６】
このように本実施の形態によれば、モータ１１にてプランジャ１３を回転させるようにした以外は第１の実施の形態と同様であるから、本実施の形態によってもまた特定位置での偏摩耗を確実に防止して、特にプランジャ１３におけるチップ１３ａの長寿命化を図ることができる。
【００２７】
図３は本発明の第３の実施の形態を示す図で、図２に示した第２の実施の形態と共通する部分には同一符号を付してある。
【００２８】
この第３の実施の形態では、スリーブ１にそのスリーブ１とプランジャ１３のチップ１３ａとの間のクリアランスを測定もしくは検出するための計測手段としてエアマイクロメータ方式のクリアランスセンサ２０を設けてある。このクリアランスセンサ２０は、同図のようにプランジャ１３が後退位置Ｐ１に戻った時点でその都度スリーブ１とチップ１３ａとの間のクリアランスを測定して、その実測データを管理装置２１にて射出回数（ショット回数）とともに蓄積するようになっている。そして、管理装置２１には上記クリアランスの関する許容限界データ（例えば０．３ｍｍ程度）が予め設定されているとともにアラーム機能を備えており、例えばスリーブ１とチップ１３ａとの間のクリアランスに関る実測データが設定値に達したときにはブザーの鳴動やランプの点灯もしくは点滅等をもって警報を発するようになっている。
【００２９】
この第３の実施の形態によれば、先に述べた第１の実施の形態と同様に、ショット回数を計数することによりチップ１３ａの交換時期を管理することも可能であるものの、これに代えて上記のようにスリーブ１とチップ１３ａとの間のクリアランスに関する実測データが設定値に達した時点で警報を発するようにすれば、チップ１３ａの交換時期をより的確に管理できるようになる。本発明者がこの方式でチップ１３ａの交換時期の管理を行ったところ、１１，０００ショットまでチップ１３ａの寿命を延命できることが判明した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態を示す概略説明図。
【図２】本発明の第２の実施の形態を示す概略説明図。
【図３】本発明の第３の実施の形態を示す概略説明図。
【符号の説明】
１…射出スリーブ
３…射出プランジャ
３ａ…射出チップ
４…金型
６…射出シリンダ
７…回転板
７ａ…歯溝
８…ガイドピン
９…割り出し手段
１０…ドリブンギヤ
１１…モータ
１２…ドライブギヤ
１３…射出プランジャ
１３ａ…射出チップ
１４…回転駆動手段
１５…位置決め手段
１８…ガイドピン
２０…クリアランスセンサ（計測手段）
Ｍ…溶湯
Ｒ…製品形状部空間
【図１】
2004255396.tif 000003
【図２】
2004255396.tif 000004
【図３】
2004255396.tif 000005