(57)【要約】【課題】  射出成形装置の射出スリーブの内壁に付着した金属をより確実に除去する。【解決手段】  金型３０に連結されて溶融した金属を貯留する射出スリーブ４０の金型３０とは反対側の上部に内部に向けて金型３０側の方向に３０°の角度を持つと共に射出スリーブ４０の内壁に対して３０°の角度を持つ二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂを形成し、射出成形により成形した金属部品を取り出した後に金型３０を開いた状態で空気噴射孔４４ａ，４４ｂから射出スリーブ４０内に空気を噴射する。この噴射された空気は、射出スリーブ４０内で全体として金型３０側に流れる強い勢いの旋回流となり、射出スリーブ４０の内壁に付着した金属を剥がして金型３０側から外部に排出する。これにより、射出スリーブ４０の内壁に付着した金属をより確実に除去することができる。【選択図】        図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融した金属を型に射出することにより金属部品を成形する射出成形装置であって、
端部が前記型に連結され、前記溶融した金属を受け入れる受入口が形成され、前記受入口から受け入れた溶融した金属を貯留可能な射出スリーブと、
前記射出スリーブに貯留している前記溶融した金属を前記型に押し出す押出手段と、
前記型を開いた状態のときに前記射出スリーブ内に前記型側に向けて流れる空気による旋回流を形成可能な空気旋回流形成手段と、
を備える射出成形装置。
【請求項２】
前記空気旋回流形成手段は、前記射出スリーブの前記受入口近傍の上部に内部に向けて前記型側の方向に向く第１の角度を有すると共に前記射出スリーブの内壁に対して第２の角度を有するように該射出スリーブに形成された少なくとも一つの空気噴射孔と、該少なくとも一つの空気噴射孔に圧力空気を供給する空気供給手段とを備える手段である請求項１記載の射出成形装置。
【請求項３】
前記少なくとも一つの空気噴射孔は、前記射出スリーブの前記受入口の前記型側に形成されてなる請求項２記載の射出成形装置。
【請求項４】
前記空気噴射孔は、前記射出スリーブの内壁と６０度以下の鋭角で交差するよう形成されてなる請求項２または３記載の射出成形装置。
【請求項５】
前記空気噴射孔は、複数の噴射孔として形成されてなる請求項１ないし４いずれか記載の射出成形装置。
【請求項６】
型に連結された射出スリーブに貯留した溶融金属を該型に射出することにより金属部品を成形する射出成形装置における前記射出スリーブの内壁面に該射出成形により付着する金属を除去する射出成形装置の金属除去方法であって、
前記型から射出成形された金属部品を取り出した後、前記射出スリーブ内に空気が旋回して前記型方向に流れるよう空気を噴射することにより、前記付着した金属を外部に除去する
ことを特徴とする射出成形装置の金属除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形装置および射出成形装置の金属除去方法に関し、詳しくは、溶融した金属を型に射出することにより金属部品を成形する射出成形装置およびこうした射出成形装置に付着する金属を除去する金属除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の射出成形装置としては、射出スリーブの給湯口のプランジャチップ側の上部にプランジャチップに空気が当たるようにエアーノズルを設けたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置では、金型を開いた状態でエアーノズルからエアーを噴射すると、噴射したエアーはプランジャチップに衝突して跳ね返り、射出スリーブ内を繰り返し衝突しながら金型側から排出される。このとき、射出スリーブ内に付着した金属（バリ）が除去される。
【特許文献１】特開平７−１６４１２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述の射出成形装置では、噴射したエアーをプランジャチップに衝突させるため、衝突によりエアーの勢いが低下し、射出スリーブ内の金属（バリ）を剥がすことができない場合が生じる。この場合、噴射するエアーの勢いを強くすることも考えられるが、より大きなコンプレッサを用いて圧力を加える必要が生じる。また、プランジャチップと衝突した後のエアーが射出スリーブ内で衝突する部位では付着した金属（バリ）が剥がされるが、エアーが衝突しない部位では金属が剥がされない場合も生じる。この場合、剥がれなかった金属が次回の射出成形のときに溶湯と共に金型に押し出される場合も生じ、成形される金属部品の歩留まりや製品精度を低めてしまう。
【０００４】
本発明の射出成形装置および射出成形装置の金属除去方法は、射出スリーブ内に付着した金属をより確実に除去することを目的の一つとする。また、本発明の射出成形装置および射出成形装置の金属除去方法は、成形される金属部品の歩留まりや製品精度を高めることを目的の一つとする。さらに、本発明の射出成形装置および射出成形装置の金属除去方法は、射出スリーブの取り替え頻度を少なくして射出スリーブの寿命を長くすることを目的の一つとする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の射出成形装置および射出成形装置の金属除去方法は、上述の目的の少なくとも一部を達成するために以下の手段を採った。
【０００６】
本発明の射出成形装置は、
溶融した金属を型に射出することにより金属部品を成形する射出成形装置であって、
端部が前記型に連結され、前記溶融した金属を受け入れる受入口が形成され、前記受入口から受け入れた溶融した金属を貯留可能な射出スリーブと、
前記射出スリーブに貯留している前記溶融した金属を前記型に押し出す押出手段と、
前記型を開いた状態のときに前記射出スリーブ内に前記型側に向けて流れる空気による旋回流を形成可能な空気旋回流形成手段と、
を備えることを要旨とする。
【０００７】
この本発明の射出成形装置では、型を開いた状態のときに空気旋回流形成手段を作動することにより、射出スリーブ内に型側に向けて流れる空気による旋回流が形成される。この空気による旋回流は、その勢いにより射出スリーブの内壁面に付着した金属（バリ）を剥がして型側から外部に排出する。これにより、射出スリーブの内壁面に付着した金属をより確実に除去することができ、次回の金属部品を成形する際に内壁面に付着した金属が作成した金属部品に混入するのを抑制することができる。この結果、成形する金属部品の歩留まりや製品精度を高めることができる。また、内壁面に付着した金属をより確実に除去することができる結果、射出スリーブの取り替え頻度を少なくすることができ、射出スリーブの寿命を長くすることができる。
【０００８】
こうした本発明の射出成形装置において、前記空気旋回流形成手段は、前記射出スリーブの前記受入口近傍の上部に内部に向けて前記型側の方向に向く第１の角度を有すると共に前記射出スリーブの内壁に対して第２の角度を有するように該射出スリーブに形成された少なくとも一つの空気噴射孔と、該少なくとも一つの空気噴射孔に圧力空気を供給する空気供給手段とを備える手段であるものとすることもできる。こうすれば、空気噴射孔に圧力空気を供給することにより、射出スリーブ内を型側に向けて流れる空気による旋回流を形成することができる。ここで、第１の角度としては、形成される旋回流が型側の方向に向くものであれば如何なる角度を用いるものとしてもよい。また、第２の角度としては空気による旋回流が形成できるものであれば如何なる角度を用いるものとしてもよい。この態様の本発明の射出形成装置において、前記少なくとも一つの空気噴射孔は、前記射出スリーブの前記受入口の前記型側に形成されてなるものとすることもできる。こうすれば、空気による旋回流の影響を受入口に与えずに、付着した金属（バリ）を剥がして型側から外部に排出することができる。また、上述の態様の本発明の射出成形装置において、前記空気噴射孔は、前記射出スリーブの内壁と６０度以下の鋭角で交差するよう形成されてなるものとすることもできる。
【０００９】
また、本発明の射出成形装置において、前記空気噴射孔は、複数の噴射孔として形成されてなるものとすることもできる。この場合、複数の孔は、型からの距離が等距離となるよう形成してもよいし、型からの距離が異なるように形成してもよい。空気孔を複数とすることにより、射出スリーブの内壁面に付着した金属をより確実に除去することができる。
【００１０】
本発明の射出成形装置の金属除去方法は、
型に連結された射出スリーブに貯留した溶融金属を該型に射出することにより金属部品を成形する射出成形装置における前記射出スリーブの内壁面に該射出成形により付着する金属を除去する射出成形装置の金属除去方法であって、
前記型から射出成形された金属部品を取り出した後、前記射出スリーブ内に空気が旋回して前記型方向に流れるよう空気を噴射することにより、前記付着した金属を外部に除去する
ことを特徴とする。
【００１１】
この本発明の射出成形装置の金属除去方法では、射出スリーブ内に旋回して型側に流れる空気流が、その勢いにより射出スリーブの内壁面に付着した金属（バリ）を剥がして外部に排出する。これにより、射出スリーブの内壁面に付着した金属をより確実に除去することができ、次回の金属部品を成形する際に内壁面に付着した金属が作成した金属部品に混入するのを抑制することができる。この結果、成形する金属部品の歩留まりや成形精度を高めることができる。また、内壁面に付着した金属をより確実に除去することができる結果、射出スリーブの取り替え頻度を少なくすることができ、射出スリーブの寿命を長くすることができる。
【００１２】
本発明の射出スリーブは、
溶融した金属を型に射出することにより金属部品を成形する射出成形装置における前記前記型に連結されて前記溶融した金属を貯留する射出スリーブであって、
前記溶融した金属の受入口より前記型側の上部に、内部に向けて前記型側の方向に向く第１の角度をもつと共に内壁に対して第２の角度をもつ少なくとも一つの空気孔が形成されてなる
ことを特徴とする。
【００１３】
この本発明の射出スリーブでは、型を開いた状態で、溶融した金属の受入口より型側の上部に形成された空気孔から空気を噴射することにより、射出スリーブ内に旋回して型側に流れる空気による旋回流を得ることができる。この空気による旋回流は、その勢いにより射出スリーブの内壁面に付着した金属（バリ）を剥がして外部に排出するから、射出スリーブの内壁面に付着した金属をより確実に除去することができると共に次回の金属部品を成形する際に内壁面に付着した金属が作成した金属部品に混入するのを抑制することができる。この結果、成形する金属部品の歩留まりや成形精度を高めることができる。また、内壁面に付着した金属をより確実に除去することができる結果、射出スリーブの取り替え頻度を少なくすることができ、射出スリーブの寿命を長くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。
【実施例】
【００１５】
図１は本発明の一実施例としての金属部品を成形する射出成形装置２０の構成の概略を示す構成図であり、図２は射出成形装置２０の要部の図１の紙面に沿った断面を例示する断面図である。実施例の射出成形装置２０は、溶融した金属（例えば、溶融したアルミニウムなどであり、以下、「溶湯」という。）により金属部品を成形する金型３０と、この金型３０に圧入する溶湯を一時的に貯留する射出スリーブ４０と、溶湯を金型３０に圧入するピストン５０と、射出スリーブ４０の内壁に付着したバリ（金属）を吹き飛ばすために圧力空気を供給する空気供給装置６６と、を備える。
【００１６】
金型３０は、本体３２に固定された固定型３４と、この固定型３４とにより互いに合わさった状態（以下、閉じた状態という）で成形する金属部品の形状の図示しないキャビティを形成する移動可能な図示しない可動型とを備える。固定型３４と可動型とにより形成されるキャビティと射出スリーブ４０内の中空部とは湯道３６により連通している。
【００１７】
射出スリーブ４０は、全体として円筒形状に形成されており、上述したように、図１中左側の端部には金型３０が連結されており、図１中右側の端部にはピストン５０の先端に取り付けられたプランジャチップ５２が嵌入されている。このプランジャチップ５２が嵌入された端部近傍の上部には、溶湯を注湯する溶湯受け入れ口４２が形成されており、この溶湯受け入れ口４２の金型３０側の近傍には、射出スリーブ４０の内部に向けて金型３０側の方向に約３０°の角度をもって射出スリーブ４０の内部に向けて空気を噴射するための二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂが形成されている。射出スリーブ４０の溶湯受け入れ口４２近傍を上方から見たときの様子を図３に、図２におけるＢ−Ｂ線での断面を図４に示す。二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂは、図３に示すように、射出スリーブ４０の上部の溶湯受け入れ口４２より金型３０側の部位に互いに溶湯受け入れ口４２からの距離が等距離になるよう形成されており、図４に示すように、射出スリーブ４０の内壁と約３０°の角度で交差するよう形成されている。したがって、二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂから空気を勢いよく噴射すると、噴射した空気は射出スリーブ４０内で旋回しながら全体として金型３０側に流れる。この様子を図５に示す。この空気による旋回流は、噴射する空気の圧力と二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂの径や形成角度にもよるが、二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂから高圧空気を噴射すれば、射出スリーブ４０内に金型３０方向に向けて強い勢いの旋回流となり、射出スリーブ４０の内壁に付着したバリ（金属）を剥がして金型３０から外部に吹き飛ばすこともできる。
【００１８】
二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂについて更に考える。上述したように、二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂから空気を噴射することにより、強い勢いの旋回流を形成して射出スリーブ４０の内壁に付着したバリ（金属）を効果的に剥がすためには、空気噴射孔４４ａから噴射された空気による旋回流の流線が空気噴射孔４４ｂから噴射された空気による旋回流の流線の間になるように二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂの間隔や角度を調整するのが好ましい。実施例では、二つの旋回流の流線が等間隔となるようにその間隔と角度を調整した。このように、二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂの間隔や角度を調整することにより、より効果的に射出スリーブ４０の内壁に付着したバリ（金属）を剥がすことができる。
【００１９】
空気供給装置６６は、空気を加圧（例えば、４ｋｇ／ｃｍ2）するエアーポンプ６２と、加圧された圧力空気を射出スリーブ４０の二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂに供給するエアーノズル６４ａ，６４ｂと、を備える。実施例では、上述したように、射出スリーブ４０の内壁に付着したバリ（金属）を剥がして金型３０から外部に向けて吹き飛ばすことができる程度の圧力空気が得られる性能のエアーポンプ６２が用いられている。
【００２０】
次に、こうして構成された実施例の射出成形装置２０の動作について説明する。図６は、実施例の射出成形装置２０により金属部品を成形する際の工程の一例を示す工程図である。実施例の射出成形装置２０では、まず、金型３０を閉じてプランジャチップ５２を射出スリーブ４０の金型３０側と逆側の端部に移動させた状態で、ラドル６０で汲み取った溶湯を射出スリーブ４０の溶湯受け入れ口４２に注湯して射出スリーブ４０内に溶湯を貯留し（工程Ｓ１００）、ピストン５０を高油圧で金型３０方向に押圧してプランジャチップ５２を射出スリーブ４０内で摺動させ、射出スリーブ４０内に貯留された溶湯を金型３０の湯道３６から図示しないキャビティ内に押し出す（工程Ｓ１１０）。次に、キャビティ内の溶湯が凝固するのに充分な時間が経過するのを待って、図示しない可動型を移動させて金型３０を開いた状態とし、射出成形された金属部品を取り出す（工程Ｓ１２０）。金属部品の成形だけを考えれば、この工程までで射出成形は終了する。実施例では、射出成形により得られた金属部品を取り出した後に、次の金属部品の射出成形の準備処理あるいは今回の金属部品の成形の後処理として、金型３０を開いた状態で且つプランジャチップ５２を射出スリーブ４０の金型３０側と逆側の端部に移動させた状態として、空気供給装置６６のエアーノズル６４ａ，６４ｂから空気噴射孔４４ａ，４４ｂへ向けて圧力空気を噴射することにより射出スリーブ４０内に勢いの強い旋回流を形成して射出スリーブ４０の内壁に付着したバリ（金属）を剥がして金型３０側から外部に吹き飛ばす（工程Ｓ１３０）。このように、射出スリーブ４０内に空気による旋回流を形成して射出スリーブ４０の内壁に付着したバリ（金属）を剥がして吹き飛ばすことにより、次に射出成形により成形した金属部品にバリが付着していることによる不都合、例えば、バリが成形する金属部品に混入することによる部品の製品精度を低くしたり部品の歩留まりを低くするなどの不都合を抑制することができる。
【００２１】
以上説明した実施例の射出成形装置２０によれば、射出成形により成型した金属部品を金型３０から取り出した後に、金型３０を開いた状態で且つプランジャチップ５２を射出スリーブ４０の金型３０側と逆側の端部に移動させた状態で二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂから圧力空気を噴射して射出スリーブ４０内に全体として金型３０側に流れる強い勢いの空気による旋回流を形成することにより、射出スリーブ４０の内壁に付着したバリ（金属）をより効果的に剥がして金型３０側から吹き飛ばすことができる。この結果、次に金属部品を成形する際に内壁面に付着したバリ（金属）が成形した金属部品に混入するのを抑制することができ、成形する金属部品の歩留まりや製品精度を高めることができる。また、内壁面に付着したバリ（金属）をより確実に除去することができるため、射出スリーブ４０の取り替え頻度を少なくすることができ、射出スリーブ４０の寿命を長くすることができる。
【００２２】
実施例の射出成形装置２０では、射出スリーブ４０の上部から射出スリーブ４０の内部に向けて金型３０側の方向に３０度の角度を持つよう二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂを形成するものとしたが、二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂから空気を噴射したときに射出スリーブ４０内に形成される旋回流が全体として金型３０側に流れるようにすればよいから、二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂの金型３０側の方向への角度は３０度に限られず、如何なる角度としてもよい。また、実施例の射出成形装置２０では、射出スリーブ４０の内壁と約３０°の角度で交差するよう二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂを形成するものとしたが、二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂから空気を噴射したときに射出スリーブ４０内に空気による強い勢いの旋回流を形成することができればよいから、二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂの射出スリーブ４０の内壁に対する角度は３０°に限られず、例えば６０°以下の角度など、如何なる角度としてもかまわない。
【００２３】
実施例の射出成形装置２０では、空気噴射孔４４ａから噴射された空気による旋回流の流線と空気噴射孔４４ｂから噴射された空気による旋回流の流線とが等間隔になるよう二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂの間隔や角度を調整するものとしたが、空気噴射孔４４ａから噴射された空気による旋回流の流線と空気噴射孔４４ｂから噴射された空気による旋回流の流線とが等間隔とならないように二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂの間隔や角度を調整するものとしてもかまわない。
【００２４】
実施例の射出成形装置２０では、射出スリーブ４０の上部の溶湯受け入れ口４２より金型３０側の部位に互いに溶湯受け入れ口４２からの距離が等距離になるよう二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂを形成するものとしたが、図７の変形例の射出スリーブ４０Ｂに例示するように、湯受け入れ口４２からの距離が異なる距離になるよう二つの空気噴射孔４４ｃ，４４ｄを形成するものとしてもよい。この場合、空気噴射孔４４ｃから噴射された空気による旋回流の流線と空気噴射孔４４ｄから噴射された空気による旋回流の流線とが等間隔になるよう二つの空気噴射孔４４ｃ，４４ｄの間隔や角度を調整するのが好ましいが、二つの旋回流の流線が等間隔にならないように二つの空気噴射孔４４ｃ，４４ｄの間隔や角度を調整するものとしてもかまわない。
【００２５】
実施例の射出成形装置２０では、溶湯受け入れ口４２の金型３０側に二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂを形成するものとしたが、溶湯受け入れ口４２の金型３０側とは逆側に二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂを形成するものとしてもかまわない。このとき、射出スリーブ４０内に形成される二つの旋回流の流線が共に溶湯受け入れ口４２に差し掛からないよう角度を調整するのが好ましい。
【００２６】
実施例の射出成形装置２０では、射出スリーブ４０に二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂを形成するものとしたが、こうした空気噴射孔は二つに限定されるものではなく、一つだけ形成するものとしてもよいし、三つ以上形成するものとしてもかまわない。
【００２７】
実施例の射出成形装置２０では、射出成形により成形した金属部品を金型３０から取り出した直後に、二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂから空気を噴射して射出スリーブ４０内に勢いの強い旋回流を形成して射出スリーブ４０の内壁に付着したバリ（金属）を剥がして金型３０側から外部に吹き飛ばすものとしたが、こうしたバリの除去は射出成形により成形した金属部品を金型３０から取り出した後であればいつでもよく、例えば、次に射出成形する直前に行なうものとしてもかまわない。
【００２８】
実施例の射出成形装置２０では、４ｋｇ／ｃｍ2に加圧された空気を二つの空気噴射孔４４ａ，４４ｂから噴射するものとしたが、射出スリーブ４０の内壁に付着したバリ（金属）を剥がして金型３０側から外部に向けて吹き飛ばすことができる程度の圧力があればよいから、空気圧は如何なる圧力としてもかまわない。
【００２９】
実施例では、本発明の最良の形態として射出成形装置２０の形態について説明したが、射出成形装置２０に用いる射出スリーブ４０の形態としてもよく、また、射出スリーブの内壁面に射出成形により付着する金属を除去する射出成形装置の金属除去方法の形態としてもよい。
【００３０】
以上、本発明を実施するための最良の形態について実施例を用いて説明したが、本発明はこうした実施例に何等限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々なる形態で実施し得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施例としての金属部品を成形する射出成形装置２０の構成の概略を示す構成図である。
【図２】射出成形装置２０の要部の断面図である。
【図３】射出スリーブ４０の溶湯受け入れ口４２近傍を上方から見たときの様子を説明する説明図である。
【図４】射出スリーブ４０の断面を示す断面図である。
【図５】空気噴射孔４４ａ，４４ｂから空気を噴射したときに射出スリーブ４０内に旋回流が形成される様子を説明する説明図である。
【図６】射出成形装置２０を用いて金属部品を成形する際の工程の一例を示す工程図である。
【図７】変形例の射出スリーブ４０Ｂの一部の構成の概略を示す構成図である。
【符号の説明】
【００３２】
２０，２０Ｂ  射出成形装置、３０  金型、３２  本体、３４  固定型、３６  湯道、４０  射出スリーブ、４２  溶湯受け入れ口、４４ａ〜４４ｄ  空気噴射孔、５０  ピストン、５２  プランジャチップ、６０  ラドル、６２  エアーポンプ、６４ａ，６４ｂ  エアーノズル、６６  空気供給装置。
【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】
2007038234.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007038234.tif 000009