(57)【要約】【課題】高減圧対応の製品金型と非対応の製品金型との取り替えに係る作業を容易とすることのできる減圧鋳造装置を提供する。【解決手段】プランジャーロッド３と、そのプランジャーロッド３の先端に設けられたプランジャーチップ４と、そのプランジャーチップ４が往復動可能に配設された射出スリーブ１と、その射出スリーブ１の反金型側の端部を囲繞する減圧カップ５と、プランジャーロッド３の外周に摺動可能に外挿されるとともに、同プランジャーロッド３の外周に摺接してその摺接面のシールを行うシールユニットと、を備える減圧鋳造装置において、射出スリーブ１の反金型側の端部から取り外し可能に減圧カップ５を形成するとともに、プランジャーロッド３の反金型側の端部にシールユニット６を固定保持する固定治具８を備えるようにした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティーの形成された金型と、その金型に付設された射出スリーブと、その射出スリーブ内に往復動可能に配設されたプランジャーチップと、そのプランジャーチップが先端に設けられたプランジャーロッドと、前記射出スリーブの反金型側の端部を囲繞する減圧カップと、前記プランジャーロッドの外周に摺動可能に外挿されるとともに、同プランジャーロッドの外周に摺接してその摺接面のシールを行うシールユニットと、を備える減圧鋳造装置において、
前記射出スリーブの反金型側の端部から取り外し可能に前記減圧カップを形成するとともに、
前記プランジャーロッドの反金型側の端部に前記シールユニットを固定保持する固定治具を備える
ことを特徴とする減圧鋳造装置。
【請求項２】
前記固定治具は、前記プランジャーロッドに一体に固定されるとともに、前記シールユニットを一体に固定するためのボルトが挿通されるボルト孔の設けられたプレートを備えてなる
請求項１に記載の減圧鋳造装置。
【請求項３】
前記減圧カップは、前記プランジャーロッドの軸方向に平行な面にて分割形成されてなる
請求項１又は２に記載の減圧鋳造装置。
【請求項４】
前記プランジャーロッドは、その反金型の端部において、カップリングを介してマシンロッドに連結されてなり、同プランジャーロッドの前記カップリングとの接続部における軸径が前記シールユニットの内径以下とされてなる
請求項１〜３のいずれか１項に記載の減圧鋳造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出スリーブの反金型側の開放端部を覆う減圧室を備えた減圧鋳造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のように、鋳造に際して金型のキャビティー内を減圧することで、気泡などの鋳造欠陥を低減させる減圧鋳造装置が実用されている。そして、キャビティー内のより高い減圧度を確保するため、射出スリーブの反金型側の開放端部を覆う減圧室を備えた、特許文献１に見られるような減圧鋳造装置が知られている。
【０００３】
図７は、そうした減圧室を備える減圧鋳造装置の構成を示している。同図に示すように、キャビティー５０の設けられた金型５１には、略円管形状に形成された射出スリーブ５２が付設されている。射出スリーブ５２には、プランジャーロッド５３の先端に固定されたプランジャーチップ５４が往復動可能に配設されている。
【０００４】
射出スリーブ５２の外周には、フランジ５５が設けられ、そのフランジ５５の反金型側には、減圧カップ５６が固定されている。そして、フランジ５５及び減圧カップ５６によって、射出スリーブ５２の反金型側の端部を覆う減圧室５７が区画形成されている。
【０００５】
キャビティー５０及び減圧室５７は、バルブ５８を介して、真空タンク５９及び真空ポンプ６０に接続されている。そして真空ポンプ６０によって減圧された真空タンク５９を、バルブ５８を開いてキャビティー５０及び減圧室５７と連通させることで、それらキャビティー５０及び減圧室５７の減圧がなされるようになっている。
【０００６】
図８は、こうした減圧鋳造装置の射出スリーブ５２及びプランジャーロッド５３の周辺構造を示している。同図に示すように、上記減圧室５７は、射出スリーブ５２の反金型側（図中右方）の端部の周囲を囲繞する減圧カップ５６と、その減圧カップ５６の反金型側において同減圧カップ５６に固定されたシールユニット６２とによって形成されている。シールユニット６２は、プランジャーロッド５３の外周に摺動可能に外挿されており、またプランジャーロッド５３の外周に摺接してその摺接面のシールを行うようになっている。
【０００７】
なお、プランジャーロッド５３は、その反金型側の端部において、カップリング６３を介してマシンロッド６４に連結されている。そしてカップリング６３との連結のため、カップリング６３との連結部におけるプランジャーロッド５３の外径は、同プランジャーロッド５３の他の部分の外径よりも一段大きくされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００８−０９３７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところで、こうした減圧鋳造装置は、金型を取り替えることで、様々な鋳造製品を生産可能な汎用性の高い装置となっている。そして、高減圧に対応していない製品金型についても、その使用が求められることがある。こうした高減圧に対応していない製品金型を使用する場合には、減圧室５７は不要であるため、減圧室５７を形成する減圧カップ５６やシールユニット６２は、取り外してしまうことが望ましい。
【００１０】
ここでプランジャーロッド５３の中心軸を通る平面で減圧カップ５６を分割形成しておけば、その取り付け、取り外しを比較的簡単に行うことができるようになる。一方、シールユニット６２については、シール性能の確保の観点から、そうした分割形成を行うことが困難であり、その取り付け、取り外しには、プランジャーロッド５３を鋳造装置から取り外しての工事が必要となる。そのため、高減圧対応の製品金型と非対応の製品金型との取り替えには、長い作業時間が必要となり、減圧鋳造装置の稼動率を低下させる要因となっていた。
【００１１】
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、高減圧対応の製品金型と非対応の製品金型との取り替えに係る作業を容易とすることのできる減圧鋳造装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に記載の発明は、キャビティーの形成された金型と、その金型に付設された射出スリーブと、その射出スリーブ内に往復動可能に配設されたプランジャーチップと、そのプランジャーチップが先端に設けられたプランジャーロッドと、射出スリーブの反金型側の端部を囲繞する減圧カップと、プランジャーロッドの外周に摺動可能に外挿されるとともに、同プランジャーロッドの外周に摺接してその摺接面のシールを行うシールユニットと、を備える減圧鋳造装置をその前提とするものとなっている。こうした減圧鋳造装置では、高減圧に非対応の製品金型を使用する場合には、減圧カップやシールユニットを取り外すことが望ましい。ここで減圧カップを、射出スリーブの反金型側の端部から取り外し可能とすることは比較的簡単であるが、シールユニットについては、シール性能の確保の観点からそのように形成することが困難となっている。
【００１３】
その点、上記構成では、プランジャーロッドの反金型側の端部にシールユニットを固定保持する固定治具を備えるようにしている。こうした固定治具にシールユニットを固定してしまえば、プランジャーロッドの射出動作に応じてシールユニットが動いてしまうことはなく、プランジャーロッド上にシールユニットを残したままでも、鋳造動作の邪魔にはならないようになる。そのため、高減圧に対応した製品金型と非対応の製品金型との切り換えに際してのプランジャーロッド上へのシールユニットの取り付けやプランジャーロッドからのシールユニットの取り外しを行う必要がないことになる。したがって、上記構成によれば、高減圧対応の製品金型と非対応の製品金型との取り替えに係る作業を容易とすることができるようになる。
【００１４】
なお、固定治具は、請求項２によるように、プランジャーロッドに一体に固定されるとともに、シールユニットを一体に固定するためのボルトの挿通されるボルト孔の設けられたプレートを備える構成とすることが可能である。この場合、固定治具を簡易な構成とすることができ、本発明の具現が容易となる。
【００１５】
ちなみに、請求項３によるように、プランジャーロッドの中心軸を通る平面にて分割形成するように減圧カップを構成すれば、その取り付け、取り外しを容易に行うことができるようになる。
【００１６】
また状況によっては、プランジャーロッド上からのシールユニットの取り外しが必要となることもある。そうした場合にも、請求項４によるように、反金型の端部においてカップリングを介してマシンロッドに連結されたプランジャーロッドのカップリングとの接続部における軸径をシールユニットの内径以下としておくようにすると良い。このようにプランジャーロッドを構成すれば、カップリングから取り外されたプランジャーロッドの端部からシールユニットを抜き出すことができるようになる。そのため、こうした場合には、プランジャーロッド上からのシールユニットの取り外しやプランジャーロッド上へのシールユニットの取り付けを比較的容易に行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１実施形態に係る減圧鋳造装置の射出スリーブ、プランジャーロッド及びその周辺部の側部断面構造を示す断面図。
【図２】同実施形態の減圧鋳造装置の射出スリーブの周辺部の平面構造を示す平面図。
【図３】同実施形態の減圧鋳造装置における減圧カップ取り外し時の状態を示す断面図。
【図４】同実施形態の減圧鋳造装置におけるシールユニット固定時の状態を示す断面図。
【図５】本発明の第２実施形態に係る減圧鋳造装置のカップリングの断面図。
【図６】同実施形態の減圧鋳造装置におけるシールユニット取り外し時の状態を示す断面図。
【図７】従来の減圧鋳造装置の構成を模式的に示す略図。
【図８】同減圧鋳造装置の射出スリーブ、プランジャーロッド及びその周辺部の側部断面構造を示す断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
（第１の実施の形態）
以下、本発明の減圧鋳造装置を具体化した第１の実施の形態を、図１〜図４を参照して詳細に説明する。
【００１９】
なお、本実施の形態の減圧鋳造装置は、後述する固定治具を備えること以外は、図７及び図８に示した従来の減圧鋳造装置と基本的には同様の構成とされている。すなわち、本実施の形態の減圧鋳造装置は、キャビティーの設けられた金型に付設された射出スリーブ、その射出スリーブ内に往復動可能に配設されたプランジャーチップが先端に固定されたプランジャーロッドを備えている。また本実施の形態の減圧鋳造装置にも、減圧カップが設けられ、それにより射出スリーブの反金型側の端部を覆う減圧室が形成されている。そして真空タンク及び真空ポンプによって、キャビティー及び減圧室の減圧がなされるようになっている。
【００２０】
図１は、本実施の形態の減圧鋳造装置の射出スリーブ、プランジャーロッド及びその周辺部の側部断面構造を示している。同図に示すように、略円管形状に形成された射出スリーブ１の反金型側（図中右方）には、注湯口２が形成されている。こうした射出スリーブ１の内部には、プランジャーロッド３の先端に固定されて、注湯口２より注湯された溶湯を金型のキャビティーに射出するためのプランジャーチップ４が往復動可能に配設されている。
【００２１】
注湯口２の形成された射出スリーブ１の反金型側の端部の周囲には、これを囲繞するように円管形状の減圧カップ５が配設されている。そして減圧カップ５の反金型側には、プランジャーロッド３の外周に摺動可能に外挿された状態でシールユニット６が配設されている。シールユニット６は、真空シール、スクレーパー、ブッシュ等を一体化したユニットで、同プランジャーロッド３の外周に摺接してその摺接面のシールを行うものとなっている。なお、減圧カップ５とシールユニット６とは、ボルトにより一体に締結されている。そしてこれら減圧カップ５及びシールユニット６により、気密された減圧室７が区画形成されている。
【００２２】
なお、本実施の形態の減圧鋳造装置では、減圧カップ５は、プランジャーロッド３の軸方向に平行な面にて２つのパーツに分割形成されている。これら２つのパーツは、ボルトによって一体に締結されており、ボルトを外すことで分離可能とされている。
【００２３】
一方、プランジャーロッド３の反金型側の端部付近には、シールユニット６を固定するための固定治具８が固定されている。この固定治具８は、プランジャーロッド３の軸と垂直となるように設置されたプレート９を備えており、このプレート９には、シールユニット６を一体に固定するためのボルトが挿通されるボルト孔１０が形成されている。
【００２４】
またプランジャーロッド３の反金型側の端部は、カップリング１１を介してマシンロッド１２に連結されている。そしてカップリング１１との連結のため、カップリング１１との連結部におけるプランジャーロッド３の外径は、同プランジャーロッド３の他の部分の外径よりも一段大きくされている。
【００２５】
図２は、射出スリーブ１周辺の平面構造を示している。同図に示すように、減圧カップ５の側方には、プランジャーロッド３と平行に延びるガイドバー１３が設けられている。そしてそのガイドバー１３には、プランジャーロッド３に軸方向における減圧カップ５の往復動のガイドを行うとともに、減圧カップ５の位置を検出するためのセンサーの設けられたガイドユニット１４が取り付けられている。このガイドユニット１４は、ガイドバー１３から抜くことで、その取り外しが可能とされている。
【００２６】
以上のように構成された減圧鋳造装置では、高減圧対応の製品金型から非対応の製品金型への取り替えに応じて装置の組み替え作業が行われるようになっている。次に、そうした組み替え作業の手順について説明する。
【００２７】
高減圧に非対応の製品金型に対応させるための減圧鋳造装置の組み替えに際しては、まずガイドユニット１４の取り外しが行われる。この取り外しは、ガイドユニット１４をガイドバー１３から抜くことで行われるようになっている。
【００２８】
次に、減圧カップ５とシールユニット６とを締結するボルトを外し、これらを分離する。そして減圧カップ５を構成する２つのパーツを締結するボルトを外して、図３に示すように、減圧カップ５をパーツ５ａとパーツ５ｂとに分離させて、これらを減圧鋳造装置から取り外す。
【００２９】
続いて、図４に示すように、プランジャーロッド３上を反金型方向にスライドさせて固定治具８に当接する位置までシールユニット６を移動させる。そして、ボルトによってシールユニット６を固定治具８に締結する。
【００３０】
以上により、高減圧に非対応の製品金型に対応するための減圧鋳造装置の組み替えが完了する。なお、高減圧に対応した製品金型に対応するための減圧鋳造装置の組み替えは、以上の手順を逆に行うことで実施されるようになっている。
【００３１】
以上説明した本実施の形態によれば、次の効果を奏することができる。
（１）本実施の形態の減圧鋳造装置は、射出スリーブ１の反金型側の端部から取り外し可能に減圧カップ５が形成されている。また本実施の形態の減圧鋳造装置は、プランジャーロッド３の反金型側の端部にシールユニット６を固定保持する固定治具８を備えるようにしている。こうした固定治具８にシールユニット６を固定してしまえば、プランジャーロッド３の射出動作に応じてシールユニット６が動いてしまうことはなく、プランジャーロッド３上にシールユニット６を残したままでも、鋳造動作の邪魔にはならないようになる。そのため、高減圧に対応した製品金型と非対応の製品金型との切り換えに際してのプランジャーロッド３上へのシールユニット６の取り付けやプランジャーロッド３からのシールユニットの取り外しを行う必要がないことになる。したがって、本実施の形態によれば、高減圧対応の製品金型と非対応の製品金型との取り替えに係る作業を容易とすることができるようになる。
【００３２】
（２）本実施の形態の減圧鋳造装置では、プランジャーロッド３に一体に固定されるとともに、シールユニット６を一体に固定するためのボルトが挿通されるボルト孔１０の設けられたプレート９を備えるように固定治具８を構成している。そのため、シールユニット６を固定するための固定治具８を簡易な構成とすることができるようになる。
【００３３】
（３）本実施の形態の減圧鋳造装置では、プランジャーロッド３の軸方向に平行な面にて減圧カップ５を分割形成するようにしている。そのため、減圧カップ５の取り付け、取り外しを容易に行うことができるようになる。
【００３４】
（第２の実施の形態）
次に、本発明の減圧鋳造装置を具体化した第２の実施の形態を、図５及び図６を併せ参照して詳細に説明する。本実施の形態の減圧鋳造装置は、カップリング１１に連結されるプランジャーロッド３の反金型側の端部形状以外は、第１の実施の形態と同様の構成となっている。そこで本実施の形態にあって、上記実施の形態と共通する構成については、同一の符号を付してその詳細な説明は省略する。
【００３５】
図５は、カップリング１１及びその周辺の側部断面構造を示している。同図に示すように、カップリング１１の内部では、プランジャーロッド３の反金型側（図中右方）の端部とマシンロッド１２の先端とがスペーサー１５を間に置いて対向配置されている。そして本実施の形態の減圧鋳造装置では、カップリング１１との接続部におけるプランジャーロッド３の軸径ｄが、シールユニット６の配設部分を含む同プランジャーロッド３の他の部分の軸径Ｄよりも、したがってシールユニット６の内径以下とされている。
【００３６】
このように構成された本実施の形態の減圧鋳造装置では、プランジャーロッド３をカップリング１１から取り外し、更に固定治具８を取り外せば、図６に示すように、プランジャーロッド３のカップリング１１側の端部からシールユニット６を抜き取ることができるようになる。
【００３７】
以上説明した本実施の形態によれば、上記（１）〜（３）に記載の効果に加え、更に次の効果を奏することができるようになる。
（４）本実施の形態の減圧鋳造装置では、プランジャーロッド３をその反金型の端部においてカップリング１１を介してマシンロッド１２に連結するとともに、そのプランジャーロッド３のカップリング１１との接続部における軸径ｄをシールユニット６の内径Ｄ以下とするようにしている。そのため、カップリング１１から取り外されたプランジャーロッド３の端部からシールユニット６を抜き出すことができるようになる。そのため、プランジャーロッド３上からのシールユニット６の取り外しやプランジャーロッド３上へのシールユニット６の取り付けを比較的容易に行うことができるようになる。
【００３８】
なお、上記実施の形態は、以下のように変更して実施することもできる。
・第２の実施の形態では、シールユニット６を固定する固定治具８がプランジャーロッド３の反金型側の端部に設けられた減圧鋳造装置において、プランジャーロッド３のカップリング１１との接続部における軸径ｄをシールユニット６の内径Ｄ以下とするようにしていた。もっとも、そうした固定治具８を備えていない減圧鋳造装置においても、プランジャーロッド３のカップリング１１との接続部における軸径ｄをシールユニット６の内径Ｄ以下とすれば、シールユニット６の取り付け、取り外しを容易とすることが可能となる。
【００３９】
・上記実施の形態では、プランジャーロッド３の軸方向に平行な面にて減圧カップ５を分割形成するようにしていたが、射出スリーブ１の反金型側の端部の周囲から容易に取り外し可能となるのであれば、減圧カップ５をどの様な態様で分割形成しても良い。例えば減圧カップ５を３つ以上のパーツに分割形成することなどが考えられる。
【００４０】
・上記実施の形態では、減圧カップ５を構成する各パーツをボルトにより一体に締結するようにしていたが、各パーツの分離を容易に分離可能であれば、ボルト以外の締結手段を用いて各パーツを締結するようにしても良い。例えば嵌め込みにより各パーツの締結を図ることなどが考えられる。
【００４１】
・上記実施の形態では、固定治具８を、プランジャーロッド３に一体に固定されるとともに、シールユニット６を一体に固定するためのボルトが挿通されるボルト孔１０の設けられたプレート９を備える構成としていたが、シールユニット６を固定できさえすれば、固定治具８はどの様に構成しても良い。またシールユニット６と固定治具８との締結も、嵌め込み等のボルト以外の締結手段を用いて行うようにしても良い。
【００４２】
次に、上記実施の形態及びその変形例から把握することのできる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）キャビティーの形成された金型と、その金型に付設された射出スリーブと、その射出スリーブ内を往復動可能に配設されたプランジャーチップと、そのプランジャーチップが先端に設けられて、反金型の端部においてカップリングを介してマシンロッドに連結されたプランジャーロッドと、前記射出スリーブの反金型側の端部を囲繞する減圧カップと、前記プランジャーロッドの外周に摺動可能に外挿されるとともに、同プランジャーロッドの外周に摺接してその摺接面のシールを行うシールユニットと、を備える減圧鋳造装置において、前記射出スリーブの反金型側の端部から取り外し可能に前記減圧カップを形成するとともに、前記プランジャーロッドの前記カップリングとの接続部における軸径が前記シールユニットの内径以下とされてなることを特徴とする減圧鋳造装置。
【００４３】
上記構成では、カップリングとの接続部における軸径がシールユニットの内径以下とされているため、カップリングから取り外されたプランジャーロッドの端部からシールユニットを抜き出すことができるようになる。そのため、プランジャーロッド上からのシールユニットの取り外しやプランジャーロッド上へのシールユニットの取り付けを比較的容易に行うことができるようになる。
【符号の説明】
【００４４】
１…射出スリーブ、２…注湯口、３…プランジャーロッド、４…プランジャーチップ、５…減圧カップ、６…シールユニット、７…減圧室、８…固定治具、９…プレート、１０…ボルト孔、１１…カップリング、１２…マシンロッド、１３…ガイドバー、１４…ガイドユニット、１５…スペーサー、５０…キャビティー、５１…金型、５２…射出スリーブ、５３…プランジャーロッド、５４…プランジャーチップ、５５…フランジ、５６…減圧カップ、５７…減圧室、５８…バルブ、５９…真空タンク、６０…真空ポンプ、６２…シールユニット、６３…カップリング、６４…マシンロッド。
【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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