(57)【要約】【課題】  溶湯中に空気が入り込むのを防止し、気泡の無い品質の高い鋳造品を製造する鋳造機の射出装置を提供する。【解決手段】  溶湯を吸い上げるストーク３、スリーブ６、プラテン及びスリーブ６に対してストーク３を位置決め保持させるストーク位置決め手段とを備えた鋳造機の射出装置において、ストーク位置決め手段は、プラテンに対してスライド自在に取り付けられた本体部と、この本体部の下端に取り付けられたストーク保持プレート２６と、ストーク保持プレート２６に装着され、ストーク３を挿入嵌合させるストーク受け部材２７と、ストーク３を吊り上げて該スリーブ６に形成されたストーク接触穴１３に該ストーク３の先端部を面接触させるストーク吊り上げ手段とを有し、ストーク３とストーク受け部材２７の接触部分１０ｂ、４２をそれぞれ円弧形状とする嵌合形状とし、このストーク受け部材２７に対してストーク３を微小可動自在とした。【選択図】      図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯を収容する溶湯保持炉と、この溶湯保持炉内の溶湯を吸い上げるストークと、吸い上げた溶湯を金型に充填させる流路を形成したスリーブと、このスリーブを固定すると共に金型を固定させるプラテンと、スリーブに対してストークを位置決め保持させるストーク位置決め手段とを備えた鋳造機の射出装置において、
前記ストーク位置決め手段は、前記プラテンに対してスライド自在に取り付けられた本体部と、この本体部の下端に取り付けられたストーク保持プレートと、このストーク保持プレートに装着され、前記ストークを挿入嵌合させるストーク受け部材と、前記ストークを吊り上げて該スリーブに形成されたストーク接触穴に該ストークの先端部を面接触させるストーク吊り上げ手段とを有し、前記ストークと前記ストーク受け部材の接触部分をそれぞれ円弧形状とする嵌合形状とし、このストーク受け部材に対してストークを微小可動自在とした
ことを特徴とする鋳造機の射出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の鋳造機の射出装置であって、
前記ストーク吊り上げ手段は、前記スリーブを挟んで前記ストークと相対向する位置にその先端部を当接させ、前記本体部に螺合されるねじ部を形成したスリーブ吊り上げ部材と、このスリーブ吊り上げ部材に一体化された第１のナットと、ねじ部に取り付けられる第２のナットとを有し、
前記第１のナットを締め付けて前記本体部に取り付けられたストークを吊り上げて該ストークの先端部を前記ストーク接触穴に密着させ、前記第２のナットを締め付けて前記ストークを前記スリーブに密着保持させる
ことを特徴とする鋳造機の射出装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の鋳造機の射出装置であって、
前記ストークの外周囲に設けられ、その内部のストーク収容孔に収容させた該ストークを暖める加熱手段を有したヒーターカバーと、このヒーターカバーの下端部に、前記ストーク収容孔よりも小さな孔を形成した溶湯跳ね防止カバーを設けた
ことを特徴とする鋳造機の射出装置。
【請求項４】
少なくとも請求項１から請求項３の何れか一つに記載の鋳造機の射出装置であって、
前記ストーク保持プレートは、一端側部を軸として前記本体部に対し水平方向に回動自在に取り付けられている
ことを特徴とする鋳造機の射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋳造機の射出装置に関し、詳細には、ストークをスリーブに密着させて真空漏れを無くすシール技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、アルミニウム鋳造品を製造する鋳造機に使用される射出装置としては、容器内に満たしたアルミニウム合金などの溶湯の溶湯面に圧力を加え、その加圧力の作用で溶湯を押し上げ、ストークを介してスリーブに溶湯を供給するように構成されたものが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２など参照）。
【０００３】
特許文献１及び２に記載の低圧鋳造装置では、何れもアルミニウム溶湯を満たした溶湯容器の炉蓋に凹部を形成し、その凹部にストークのフランジ部を嵌め込むことにより、該ストークを溶湯容器に固定させている。
【特許文献１】特開２０００−２７１７２２号公報（第３頁および第４頁、第１図）
【特許文献２】特開２００３−１１２２４９号公報（第２頁および第３頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
これら特許文献１及び２に記載の低圧鋳造装置では、溶湯容器に形成した凹部にストークのフランジ部を嵌め込み、そのストークのフランジ部を中間ストーク又は金型に密着させた構造としている。
【０００５】
しかしながら、通常、ストークはセラミックスを木型に入れて成形されることから寸法公差が大きく、中間ストーク又は金型と接するフランジ部の接触面が水平では無かったりでこぼこしていたりするため、これらの間に隙間が生じ、この隙間から真空漏れが発生する虞がある。そのため、前記隙間からストーク内に空気が入り込み、溶湯に空気が混じることによって鋳造品に気泡が入り込んでしまうことがある。したがって、鋳造品の品質低下や鋳造機の稼働率低下を招くことになる。
【０００６】
そこで、本発明は、スリーブとストーク間の隙間を無くし、溶湯内に空気が混入するのを防止すると共に鋳造機の稼動率を高めることのできる鋳造機の射出装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の鋳造機の射出装置は、溶湯保持炉と、ストークと、スリーブと、スリーブを固定すると共に金型を固定させるプラテンと、スリーブに対してストークを位置決め保持させるストーク位置決め手段とを備える。そして、この射出装置では、ストークを挿入嵌合させるストーク受け部材をストーク保持プレートに装着させ、そのストーク受け部材とストークとの接触部分をそれぞれ円弧形状とする嵌合形状とし、このストーク受け部材に対してストークを微小可動自在とした。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の鋳造機の射出装置によれば、ストーク受け部材とストークとの接触部分をそれぞれ円弧形状とする嵌合形状とし、そのストーク受け部材に対してストークを微小可動自在な構造としたため、ストーク先端部の端面が水平面でなくてもストークが僅かに可動して前記ストーク接触穴に対して該ストークの先端部を密着して面接触させることができ、これらスリーブとストーク間の隙間を無くすことができる。
【０００９】
したがって、本発明によれば、ストーク内に吸い上げられた溶湯中に空気が入り込むのを防止することができ、気泡の無い品質の高い鋳造品を製造することができると共に鋳造機の可動効率を高めることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
［鋳造機の射出装置の構成］
図１は鋳造機の射出装置の正面図、図２は鋳造機の射出装置の側面図、図３は鋳造機の射出装置の平面図、図４はストーク保持プレートの開状態及び閉状態を示す鋳造機の射出装置の平面図、図５はスリーブとストークの接触部分を拡大して示す要部拡大側面図、図６はストークの拡大断面図、図７は溶湯跳ね防止カバーが取り付けられたヒーターカバーを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は底面図、図８はストーク受け部材の拡大断面図である。
【００１２】
本実施の形態における鋳造機の射出装置は、図１から図５に示すように、溶湯１を収容する溶湯保持炉２と、この溶湯保持炉２内の溶湯１を吸い上げるストーク３と、吸い上げた溶湯１を金型４に充填させる流路５を形成したスリーブ６と、このスリーブ６を固定すると共に金型４を固定させるプラテン７と、スリーブ６に対してストーク３を位置決め保持させるストーク位置決め手段とを備えている。
【００１３】
溶湯保持炉２には、例えばアルミニウム合金などを溶かした溶湯１が満たされている。この溶湯保持炉２には、図示を省略するヒーターが設けられており、このヒーターの熱によって溶湯１が固まらないようにされている。
【００１４】
スリーブ６は、金型４を固定させるプラテン７にその板厚を貫通させて固定されている。このスリーブ６には、後述するストーク３によって吸い上げられた溶湯１を金型４のキャビティー内に供給するための流路５が形成されている。かかる流路５は、円筒形状をなすスリーブ６の軸芯に沿って形成されている。
【００１５】
プラテン７より外方に突出するスリーブ６の先端部には、流路５内の溶湯１を金型４へと送り込むための溶湯射出部８が設けれている。溶湯射出部８は、スリーブ６内に進退移動自在に挿入された射出ピストン（図示は省略する）を有しており、この射出ピストンによってスリーブ６内に吸い上げられた溶湯１を金型４へと射出させる。
【００１６】
金型４は、製品となる鋳造品を形成するためのキャビティーを有しており、そのキャビティー内に溶湯１を充填させ冷却させることによって鋳造品を形成する。この金型４は、プラテン７に固定されている。そして、この金型４のキャビティーには、プラテン７の先端部より湯口を介して溶湯１が供給される。
【００１７】
スリーブ６は、図６に示すように、ストーク管部９と、このストーク管部９の先端に取り付けられた先端ピース１０と、ストーク管部９の後端に取り付けられたオリフィス１１とを有している。
【００１８】
ストーク管部９は、軸方向に沿ってその中心部に貫通する溶湯吸い上げ流路１２を有した円筒形状のパイプとして形成されている。先端ピース１０は、スリーブ６との接続部となる先端部から基端部に亘り次第にその直径を大きくする、いわば截頭円錐形とされている。
【００１９】
この先端ピース１０の先端面１０ａは、スリーブ６に形成されたストーク接触穴１３（図５参照）にパッキン１４を介して密着するようにほぼ水平な平坦面とされている。この一方、先端ピース１０の基端部である端面１０ｂは、後述するストーク受け部材との接触部分とされており、ストーク受け部材と同一の円弧形状である嵌合形状とされている。そして、この先端ピース１０には、溶湯吸い上げ流路１２と連通する溶湯供給流路１５が形成されている。
【００２０】
オリフィス１１は、先端ピース１０が取り付けられる側とは反対側のストーク管部９の基端部に取り付けられている。このオリフィス１１には、溶湯保持炉２内に満たされた溶湯１をストーク管部９の溶湯吸い上げ流路１２へと供給させるための吸い上げ流路１６が形成されている。かかる吸い上げ流路１６は、溶湯吸い上げ流路１２に対して流路断面積が狭い流路とされており、オリフィスとして機能するようになっている。
【００２１】
ストーク管部９と先端ピース１０とは、例えば木型にセラミックスを入れ成形することによって形成された成形品同士を接着固定することにより一体化される。オリフィス１１は、例えば黒鉛から形成され、その先端部をストーク管部９の溶湯吸い上げ流路１２内に挿入し接着することにより固定される。
【００２２】
前記ストーク３の外周囲には、図１及び図２に示すように、溶湯吸い上げ流路１２内に吸い上げられた溶湯１が固まらないように加熱するための加熱手段を有したヒーターカバー１７が設けられる。かかるヒーターカバー１７は、図７に示すように、ストーク管部９をその内部に遊嵌状態で挿入させるためのストーク収容孔である挿入孔部１８を有した円筒体として形成されている。そして、このヒーターカバー１７の円筒部には、加熱手段であるヒータ１９が螺旋状に内蔵されている。
【００２３】
ヒーターカバー１７の一端には、当該ヒーターカバー１７を後述するストーク保持プレートにネジ止めするためのフランジ部２０が形成されている。一方、ヒーターカバー１７の他端（下端部）には、溶湯保持炉２内の溶湯１が当該ヒーターカバー１７内に跳ね上がらないように防止するための溶湯跳ね防止カバー２１が取り付けられている。この溶湯跳ね防止カバー２１をヒーターカバー１７の下端部に取り付けることにより、ヒータ１９への溶湯１の跳ね上がりを防止することができ、当該ヒータ１９のショートを防止することができる。
【００２４】
溶湯跳ね防止カバー２１は、ヒーターカバー１７の下端部を覆う円盤形状とされ、中央にストーク管部９を挿通させる挿通孔２２を有している。そして、この溶湯跳ね防止カバー２１には、当該溶湯跳ね防止カバー２１をヒーターカバー１７に取り付けるための取り付け部となるカバー取付片部２３が形成されている。この溶湯跳ね防止カバー２１は、ヒーターカバー１７に対して前記カバー取付片部２３をネジ２４によって止めることにより固定される。そして、溶湯跳ね防止カバー２１に形成された挿通孔２２とストーク管部９との隙間には、図示を省略する断熱材が詰められる。
【００２５】
ストーク位置決め手段は、図１から図３に示すように、プラテン７に対してスライド自在に取り付けられた本体部２５と、この本体部２５の下端に取り付けられたストーク保持プレート２６と、このストーク保持プレート２６に装着され、前記ストーク３を挿入嵌合させるストーク受け部材２７と、ストーク３を吊り上げてスリーブ６に形成されたストーク接触穴１３に該ストーク３の先端部を面接触させるストーク吊り上げ手段とを有している。
【００２６】
本体部２５は、ガイドレール２８を有した左右一対のブラケット２９と、これらブラケット２９間に固定された連結部材３０とからなる。ブラケット２９は、高さ方向の上端から下端に亘って形成されたガイドレール２８を有すると共に、その基端側にストーク保持プレート２６を取り付けるためのプレート固定部３１を有している。連結部材３０は、その長手方向を垂直方向に向けて配置される一対のブラケット２９、２９間の中間位置よりもやや上方位置に、これらブラケット２９、２９を連結するようにして固定されている。
【００２７】
そして、この本体部２５には、当該本体部２５のスライド位置を規制するためのストッパーピン３２が設けられている。かかるストッパーピン３２は、連結部材３０が取り付けられる位置よりもやや下方の位置に前記ガイドレール２８を貫通して固定されている。また、プラテン７には、前記ガイドレール２８を摺動ガイドさせるためのガイド保持部材３３が固定されている。このガイド保持部材３３は、ガイドレール２８を摺動ガイドさせるための略コ字状のガイド溝３４を有しており、プラテン７に対して溶接等により固定されたガイド保持部材取付台３５にネジ止めされている。
【００２８】
したがって、本体部２５は、プラテン７にガイド保持部材取付台３５を介して固定されたガイド保持部材３３のガイド溝３４にガイドレール２８を摺動ガイドさせることで、図１中矢印Ｙで示す方向に上下動するようになっている。
【００２９】
ストーク保持プレート２６は、図１及び図５に示すように、略中央部にストーク受け部材２７を嵌合保持させるプレート装着凹部３６と、このプレート装着凹部３６の中心にストーク３を挿通させる貫通孔３７を有している。また、このストーク保持プレート２６には、ヒーターカバー１７のフランジ部２０を嵌合させてネジ止めすることにより、当該ヒーターカバー１７を固定させるためのプレート取付凹部３８が形成されている。
【００３０】
そして、このストーク保持プレート２６は、前記した一対のブラケット２９、２９に対して固定用ネジ３９と着脱用ネジ４０とによって取り付けられている。このストーク保持プレート２６は、図４に示すように、着脱用ネジ４０を外し固定用ネジ３９を中心として同図中矢印Ｘで示す水平方向に回動させることにより、ストーク３の交換作業が簡単に行えるようになされている。
【００３１】
ストーク受け部材２７は、図５及び図８に示すように、ストーク保持プレート２６に形成されたプレート装着凹部３６に嵌合される円盤形状とされている。このストーク受け部材２７には、ストーク３を遊嵌状態で挿入させる貫通孔４１と、ストーク３の先端ピース１０を支えるストーク受け部４２とを有している。かかるストーク受け部４２は、先端ピース１０の基端部である端面１０ｂと同一形状である円弧形状として形成されている。このため、ストーク３は、その端面１０ｂとストーク受け部４２とが同一形状の円弧形状とされていることから先端ピース１０の先端とスリーブ６の接合面に合わせて、ストーク受け部材２７に対して微小可動自在となりフローティングが可能となる。
【００３２】
ストーク吊り上げ手段は、図１及び図２に示すように、スリーブ６を挟んでストーク３と相対向する位置にその先端部を当接させると共に第１のナットである六角ナット４８が一体化されたストーク吊り上げ部材である吊り上げボルト４３と、この吊り上げボルト４３を固定させる第２のナットであるロックナット４４と、ブッシュ４５とからなる。
【００３３】
吊り上げボルト４３は、本体部にネジ部４６を有すると共に、先端にスリーブ上端と当接する円弧形状の当接部４７と、基端に六角ナット４８とを有している。この吊り上げボルト４３は、前記した連結部材３０にネジ部４６を螺合させることにより、該連結部材３０に対する取り付け位置を上下調整自在としている。
【００３４】
ロックナット４４は、吊り上げボルト４３のネジ部４６に取り付けられている。このロックナット４４は、連結部材３０に対して締め付けることにより、該吊り上げボルト４３の上下位置がずれないように位置決め固定させる。
【００３５】
ブッシュ４５は、円筒形状のカラーからなり、ロックナット４４と六角ナット４８との間のネジ部４６に装着されている。
【００３６】
［ストークの着脱操作］
次に、上述のように構成された鋳造機の射出装置におけるストーク３の着脱操作について説明する。先ず、図１及び図４に示すように、着脱用ネジ４０を緩めてストーク保持プレート２６をプラテン７から離れた位置に回動操作して開いた状態とする。そして、このストーク保持プレート２６に形成されたプレート装着凹部３６にストーク受け部材２７を載せる。次に、ストーク受け部材２７に形成された貫通孔３７にストーク３を挿通させる。すると、ストーク３の先端ピース１０における基端部は、この基端部の端面１０ｂと同一形状とされたストーク受け部４２と嵌合する。ストーク受け部４２にストーク３が嵌合された状態にあっては、ストーク３は、ストーク受け部材２７に対して軸周り方向及び上下方向に微小に可動自在な状態にある。
【００３７】
次に、ストーク３の周囲にヒーターカバー１７を取り付け、このヒーターカバー１７のフランジ部２０をストーク保持プレート２６にネジ止めする。そして、このヒーターカバー１７の下端部に溶湯跳ね防止カバー２１を取り付けた後、該溶湯跳ね防止カバー２１とストーク３間の隙間を断熱材で塞ぐ。
【００３８】
次に、先端ピース１０の先端面１０ａにパッキン１４を載せた後、ストーク保持プレート２６を元の位置に戻す。そして、着脱用ネジ４０をガイドレール２８のプレート固定部３１にねじ込んで、前記ストーク保持プレート２６をガイドレール２８に固定させる。そして次に、吊り上げボルト４３の基端部に設けた六角ナット４８を、トルクレンチを使用して連結部材３０に対してねじ込んで行く。すると、吊り上げボルト４３の先端部である当接部４７がスリーブ６に当接し、この吊り上げボルト４３を軸としてネジ部４６と螺合する連結部材３０と一体化された本体部２５が、前記ガイド保持部材３３をガイドとして上昇する。
【００３９】
この本体部２５の上昇に伴って、ストーク保持プレート２６に取り付けられたストーク３も上昇する。そして、ストーク３の先端部がスリーブ６のストーク接触穴１３とパッキン１４を介して密着したときに、吊り上げボルト４３に取り付けられたロックナット４４を締め付けて本体部２５の高さを位置決めする。ロックナット４４を締めることにより、振動などが作用してもストーク３の先端部がストーク接触穴１３から離れることを防止できる。これにより、ストーク３の先端部とストーク接触穴１３とを隙間無く密着させた状態で金型４のキャビティー内に溶湯１を供給させることが可能となる。
【００４０】
［作用・効果］
以上のように構成された鋳造機の射出装置においては、図５に示すように、ストーク受け部材２７とストーク３との接触部分をそれぞれ円弧形状とする嵌合形状とし、そのストーク受け部材２７に対してストーク３を微小可動自在な構造としているため、寸法精度が高精度でないセラミックスストーク先端部の端面が水平面でなくてもストーク３が僅かに可動可能となることにより、前記ストーク接触穴１３に対してストーク３の先端部を密着して面接触させることができる。このため、スリーブ６とストーク３間の隙間を無くすことができ、この間からの真空漏れを抑制でき、真空度を安定なものとすることができる。したがって、真空度が安定することによって、ストーク３により吸い上げられた溶湯１には空気の混入が防止されることから品質が安定すると共に、鋳造機の稼働率も向上する。
【００４１】
また、本実施の形態の射出装置によれば、ストーク３とスリーブ６の当たりが均一になるため、スリーブ６の片当たりによる破損を防止することができる。また、本実施の形態の射出装置によれば、ストーク３とスリーブ６の位置決めを容易なものとすることが可能となる。
【００４２】
また、本実施の形態の射出装置においては、ストーク３のスリーブ６に対する締め付け力をトルクレンチにて定量的に締め、六角ナット４８とロックナット４４を使用したダブルナットの原理で締め付けることにより緩み防止を図っているため、作業者の習熟度に拘わらず一定の作業ができると共に、鋳造機の振動による緩みを防止することができる。
【００４３】
また、本実施の形態の射出装置においては、ストーク３の後端部に溶湯跳ね防止カバー２１を取り付けているので、溶湯保持炉２内の溶湯１が跳ね上がってもストーク３が収容される挿入孔部１８に溶湯１が入り込むことを防止できる。このため、跳ね上がった溶湯１によってヒーターカバー１７に内蔵されたヒータ１９がショートするような不具合を解消できる。
【００４４】
また、本実施の形態の射出装置においては、ストーク保持プレート２６を本体部２５に対して水平方向に回動自在に取り付けているので、ストーク３の下にある溶湯保持炉２を移動することなく安全な場所にストーク３を移動でき、当該ストーク３の交換作業を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】鋳造機の射出装置の正面図である。
【図２】鋳造機の射出装置の側面図である。
【図３】鋳造機の射出装置の平面図である。
【図４】ストーク保持プレートの開状態及び閉状態を示す鋳造機の射出装置の平面図である。
【図５】スリーブとストークの接触部分を拡大して示す要部拡大側面図である。
【図６】ストークの拡大断面図である。
【図７】溶湯跳ね防止カバーが取り付けられたヒーターカバーを示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は底面図である。
【図８】ストーク受け部材の拡大断面図である。
【符号の説明】
【００４６】
１…溶湯
２…溶湯保持炉
３…ストーク
４…金型
６…スリーブ
７…プラテン
１０…先端ピース
１０ｂ…先端ピースの端面
１７…ヒーターカバー
１９…ヒータ（加熱手段）
２１…溶湯跳ね防止カバー
２５…本体部
２６…ストーク保持プレート
２７…ストーク受け部材
２８…ガイドレール
２９…ブラケット
３０…連結部材
３３…ガイド保持部材
４０…着脱用ネジ
４３…吊り上げボルト（スリーブ吊り上げ部材）
４４…ロックナット（第２のナット）
４８…六角ナット（第１のナット）
【図１】
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【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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