(57)【要約】【課題】スリーブの内面の摺動面に、適切に潤滑剤を供給することができる技術を提供する。【解決手段】プランジャチップ３０は、スリーブ内に配置される。プランジャチップ３０は、チップ本体３２と、潤滑油吸収材３４と、付勢部材３６と、を備える。潤滑油吸収材３４は、チップ本体３２に取り付けられ、スリーブの内面と接触して、スリーブの内面に潤滑油を供給する。付勢部材３６は、チップ本体３２と潤滑油吸収材３４との間に位置して、潤滑油吸収材３４を、スリーブの内面に向けて付勢する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリーブ内の溶湯を鋳造型に射出するためのプランジャチップであって、
チップ本体と、
前記チップ本体に取り付けられ、前記スリーブの内面と接触して、前記スリーブの内面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材と、
前記チップ本体と前記潤滑剤供給部材との間に位置して、前記潤滑剤供給部材を、前記スリーブの内面に向けて付勢する付勢部材と、を備えるプランジャチップ。
【請求項２】
前記付勢部材は、弾性変形によって、前記潤滑剤供給部材を前記スリーブの内面に向けて付勢するばねを備える請求項１に記載のプランジャチップ。
【請求項３】
前記付勢部材の熱膨張率は、前記チップ本体の熱膨張率よりも大きい、請求項１に記載のプランジャチップ。
【請求項４】
前記付勢部材及び前記潤滑剤供給部材の一方には、前記付勢部材及び前記潤滑剤供給部材の他方の一部が嵌合する凹部が形成されている、請求項１から３のいずれか一項に記載のプランジャチップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スリーブ内の溶湯を鋳造型に射出するためのプランジャチップに関する。
【背景技術】
【０００２】
鋳造工程において、スリーブ内に注入された溶湯は、プランジャチップに押圧されて、鋳造型に射出される。プランジャチップは、溶湯を鋳造型に射出した後、射出前の位置まで戻される。即ち、プランジャチップは、スリーブ内を摺動しながら、往復運動を繰り返す。このため、プランジャチップとスリーブの内面との潤滑性の向上が求められている。
【０００３】
特許文献１に、プランジャチップの表面に、液状潤滑剤を滴下する技術が開示されている。特許文献１の技術では、スリーブの外部から、スリーブの外周壁に形成された貫通孔を介して、スリーブ内のプランジャチップの表面に、液状潤滑剤が滴下される。これにより、スリーブの内面とプランジャチップとの潤滑性が確保される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−２２９６９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の技術は、スリーブの側面に潤滑剤滴下用の貫通孔を設ける必要がある。本明細書は、そのような貫通孔を設けることなくプランジャチップの潤滑性を向上させる技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本明細書が開示する技術は、スリーブ内の溶湯を鋳造型に射出するためのプランジャチップである。このプランジャチップは、チップ本体と潤滑剤供給部材と付勢部材を備える。潤滑剤供給部材は、チップ本体に取り付けられている。潤滑剤供給部材は、スリーブの内面と接触して、スリーブの内面に潤滑剤を供給する。付勢部材は、チップ本体と潤滑剤供給部材との間に位置する。付勢部材は、潤滑剤供給部材を、スリーブの内面に向けて付勢する。
【０００７】
上記のプランジャチップは、スリーブ内を往復運動することによって、スリーブの内面のうち、潤滑剤供給部材が摺動する範囲に、潤滑剤を供給することができる。潤滑剤供給部材は、付勢部材によって、スリーブの内面に向けて付勢されている。このため、潤滑剤供給部材の磨耗によって、スリーブの内面と潤滑剤供給部材とが離間することが防止される。この構成によれば、スリーブの内面と潤滑剤供給部材とが離間することによって、スリーブの内面に潤滑剤が適切に供給されないという事態を回避することができる。
【０００８】
付勢部材は、弾性変形によって、潤滑剤供給部材をスリーブの内面に向けて付勢するばねを備えていてもよい。この構成によれば、簡単な構成でプランジャチップを作製することができる。
【０００９】
付勢部材の熱膨張率は、チップ本体の熱膨張率よりも大きいことが好ましい。この構成によれば、鋳造工程中の高温環境下では、付勢部材は、熱膨張することによって潤滑剤供給部材をスリーブの内面に押圧する。一方において、チップ本体は、付勢部材と比較して熱膨張率が小さいために、スリーブの内面に接触することが防止される。
【００１０】
付勢部材及び潤滑剤供給部材の一方には、付勢部材及び潤滑剤供給部材の他方の一部が嵌合する凹部が形成されていてもよい。この構成によれば、付勢部材に潤滑剤供給部材を取り付ける際に、接着剤等を用いなくて済む。
【発明の効果】
【００１１】
本明細書に開示される技術によれば、スリーブの内面に適切に潤滑剤を供給することができる。このため、スリーブの内面とプランジャチップとの潤滑性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】鋳造装置の模式的断面図を示す。
【図２】実施例１のプランジャチップの模式的断面図を示す。
【図３】変形例１のプランジャチップの模式的断面図を示す。
【図４】変形例２のプランジャチップの模式的断面図を示す。
【図５】変形例３のプランジャチップの模式的断面図を示す。
【図６】実施例２のプランジャチップの模式的断面図を示す。
【実施例１】
【００１３】
図面を参照して実施例１のプランジャチップについて説明する。図１に示す鋳造装置２は、圧力を加えて金型に溶融金属（溶湯）を射出して製品を鋳造する装置（ダイカストマシン）である。鋳造装置２は、固定金型４と、固定金型４に圧着及び離間する可動金型（図示省略）と、固定金型４に固定されているスリーブ１０と、スリーブ１０内を往復移動するプランジャチップ３０とを備える。なお、図１では、図を理解し易くするために、固定金型４とスリーブ１０は断面を示しているが、プランジャチップ３０は側面を示している。
【００１４】
鋳造工程では、溶湯供給孔１８からスリーブ１０内に溶湯Ｈを供給する。次いで、プランジャチップ３０に固定されたプランジャロッド４０を操作することによって、プランジャチップ３０を、スリーブ１０の図中右側から左側に向けて移動させる。この結果、溶湯Ｈは、プランジャチップ３０に押圧されて、固定金型４と可動金型とで形成されるキャビティ内に注入される。
【００１５】
図２に示すように、プランジャチップ３０は、チップ本体３２と、潤滑油吸収材３４と、付勢部材３６と、を備える。チップ本体３２は、円筒形状を有している。チップ本体３２の直径は、スリーブ１０の内径よりも僅かに小さい。より詳細には、チップ本体３２の直径は、次に説明するように、チップ本体３２の熱膨張を許容できるように僅かに小さく形成される。鋳造工程では、溶湯Ｈの熱等によって、スリーブ１０及びチップ本体３２は熱膨張する。チップ本体３２は、スリーブ１０及びチップ本体３２が熱膨張している状態で、スリーブ１０の内面との間に微小な隙間が形成されるように、作製されている。
【００１６】
チップ本体３２の軸方向（図２の左右方向）の中間位置には、チップ本体３２の外周面を一巡する溝３２ａが形成されている。溝３２ａ内には、潤滑油吸収材３４及び付勢部材３６が配置されている。付勢部材３６は、円環形状を有している。付勢部材３６は、溝３２ａの全長に亘って配置されている。常温下では、付勢部材３６の幅（図２の左右方向の長さ）は、溝３２ａの幅（図２の左右方向の長さ）よりも小さい。このため、鋳造工程中にチップ本体３２及び付勢部材３６が熱膨張して、付勢部材３６が溝３２ａに挟まれることによって、付勢部材３６がチップ本体３２から不要な力を受けることが防止されている。付勢部材３６の外周面には、付勢部材３６の外周面を一巡する凸部３６ａが形成されている。凸部３６ａは、付勢部材３６の外周面から、付勢部材３６の径方向外側に向かって突出している。付勢部材３６の熱膨張率は、チップ本体３２の熱膨張率よりも大きい。例えば、付勢部材３６はＡＢＳ等の樹脂であり、チップ本体３２は鋼材である。
【００１７】
潤滑油吸収材３４は、例えば、樹脂製のスポンジである。潤滑油吸収材３４は、潤滑油を吸収した状態で保持することができる。潤滑油吸収材３４は、円環形状を有している。潤滑油吸収材３４は、付勢部材３６の外周を一巡して配置されている。潤滑油吸収材３４の付勢部材３６との接触面、即ち、潤滑油吸収材３４の内周面には、潤滑油吸収材３４の内周面を一巡する凹部３４ａが形成されている。凹部３４ａは、潤滑油吸収材３４の内周面から、潤滑油吸収材３４の径方向外側に向かって凹んでいる。凹部３４ａには、付勢部材３６の凸部３６ａが嵌合している。常温下における潤滑油吸収材３４の外径とチップ本体３２の外径とは、略同一である。また、常温下におけるプランジャチップ３０の外径は、スリーブ１０の内径よりも小さい。このため、プランジャチップ３０を、スリーブ１０内に容易に挿入することができる。
【００１８】
鋳造工程中では、プランジャチップ３０は加熱される。この結果、チップ本体３２、付勢部材３６及び潤滑油吸収材３４は熱膨張する。チップ本体３２が熱膨張した状態で、チップ本体３２の外径は、スリーブ１０の内径よりも小さくなるように設計されている。このため、チップ本体３２とスリーブ１０とが直接接触することが防止される。
【００１９】
付勢部材３６は、熱膨張することによって、潤滑油吸収材３４の外径を拡大する。付勢部材３６の熱膨張率は、チップ本体３２の熱膨張率よりも大きい。常温下で、チップ本体３２の外径と潤滑油吸収材３４の外径とが略同一であるために、プランジャチップ３０の使用時には、潤滑油吸収材３４の外径は、チップ本体３２の外径よりも大きくなる。この結果、チップ本体３２がスリーブ１０の内面に接触しない状態を維持しながら、潤滑油吸収材３４を、付勢部材３６によって、スリーブ１０の内面に押圧することができる。潤滑油吸収材３４が付勢部材３６とスリーブ１０とによって圧縮されることによって、潤滑油吸収材３４に吸収されている潤滑油は、絞り出される。この状態で、プランジャチップ３０は、スリーブ１０内を往復移動する。このため、潤滑油吸収材３４に吸収されている潤滑油は、スリーブ１０の内面のうち、プランジャチップ３０、即ち、潤滑油吸収材３４との摺動面に塗布される。
【００２０】
この構成では、プランジャチップ３０がスリーブ１０内を往復移動することによって、潤滑油吸収材３４は、スリーブ１０の内面に潤滑油を塗布することができる。この構成によれば、スリーブ１０の内面に、均一に潤滑油を塗布することができる。
【００２１】
また、仮に、プランジャチップ３０が傾いて、チップ本体３２がスリーブ１０の内面に接触したとしても、スリーブ１０の内面に塗布されている潤滑油がチップ本体３２とスリーブ１０の内面を保護し、損傷を回避あるいは抑制することができる。
【００２２】
また、潤滑油吸収材３４の凹部３４ａは、プランジャチップ３０の移動方向に垂直な方向に凹んでいる。付勢部材３６の凸部３６ａは、プランジャチップ３０の移動方向に垂直な方向で、凹部３４ａに嵌め込まれている。これにより、潤滑油吸収材３４が、付勢部材３６に対して、プランジャチップ３０の移動方向にずれることを防止することができる。
【００２３】
また、潤滑油吸収材３４は、付勢部材３６によってスリーブ１０の内面に押圧されている。このため、潤滑油吸収材３４が磨耗することによって、潤滑油吸収材３４とスリーブ１０の内面とが離間することを防止することができる。
【００２４】
潤滑油吸収材３４及び付勢部材３６の形状は、上記の実施例に限られない。例えば、図３に示すように、付勢部材１３６の外周面に、付勢部材１３６を一巡する凹溝１３６ａが形成されていてもよい。潤滑油吸収材１３４の内周側の一部は、凹溝１３６ａに嵌合していてもよい。また、例えば、図４に示すように、付勢部材２３６の外周面に、付勢部材２３６を一巡する断面がＶ字形状の凹溝２３６ａが形成されていてもよい。この場合、潤滑油吸収材２３４の内周面には、凹溝２３６ａの形状に対応する凸部２３４ａが形成されているとよい。あるいは、例えば、図５に示すように、潤滑油吸収材３３４の内周面に、潤滑油吸収材３３４を一巡する断面がＶ字形状の凹溝３３４ａが形成されていてもよい。この場合、付勢部材３３６の外周面には、凹溝３３４ａの形状に対応する凸部３３６ａが形成されているとよい。これらの構成によっても、潤滑油吸収材１３４、２３４、３３４が、付勢部材１３６、２３６、３３６に対して、プランジャチップ３０の移動方向にずれることを防止することができる。
【実施例２】
【００２５】
図面を参照して実施例２のプランジャチップについて説明する。以下では、実施例１と異なる点について説明する。プランジャチップ４３０は、チップ本体４３２と、複数個の潤滑油吸収材４３４と、複数個のコイルばね４３６と、を備える。チップ本体４３２の軸方向（図６の左右方向）の中間位置には、複数個（例えば６個）の収容穴４３２ａが形成されている。１個の収容穴４３２ａは、チップ本体４３２の中心軸を挟んで、別の１個の収容穴４３２ａに対向している。即ち、２個の収容穴４３２ａは、チップ本体４３２の中心軸に対して、軸対称に配置されている。なお、チップ本体４３２の軸方向の中間位置には、チップ本体４３２の外周面を一巡する溝は形成されていない。それ以外のチップ本体４３２の構成は、チップ本体３２と同様である。
【００２６】
複数個の収容穴４３２ａのそれぞれには、１個の潤滑油吸収材４３４と、１個のコイルばね４３６とが収容されている。潤滑油吸収材４３４は、部分円環形状を有する。コイルばね４３６は、潤滑油吸収材４３４と収容穴４３２ａの底面との間に配置されている。なお、コイルばね４３６に替えて、実施例１と同様の付勢部材３６を配置してもよいし、皿ばね等の別の種類のばねを配置してもよい。
【００２７】
プランジャチップ４３０がスリーブ１０に収容される前の状態では、複数個の潤滑油吸収材４３４の外縁を結んでできる円の直径は、スリーブ１０の内径よりも大きい。このため、プランジャチップ４３０がスリーブ１０に収容されると、潤滑油吸収材４３４は、コイルばね４３６によって、スリーブ１０の内面に押圧される。この構成によれば、実施例１と同様に、スリーブ１０の摺動面に、潤滑油を均一に塗布することができる。
【００２８】
上記の実施例の変形例を以下に列挙する。
（１）上記の実施例では、付勢部材３６の全周に亘って、凸部３６ａが形成されている。しかしながら、凸部３６ａは、付勢部材３６の周方向に沿って、断続的に形成されていてもよい。この場合、潤滑油吸収材３４の凹部３４ａは、凸部３６ａに対応する位置及び形状で形成されていればよい。
【００２９】
（２）スリーブ１０の内面に潤滑剤を供給する潤滑剤供給部材は、潤滑油吸収材３４に限られない。潤滑剤供給部材は、それ自身が潤滑剤であってもよい。潤滑剤供給部材は、例えば黒鉛のように、スリーブ１０の内面に押圧された状態で摺動することによって、潤滑剤供給部材が削れて、スリーブ１０の内面に付着するものであってもよい。なお、潤滑剤供給部材が硬い材料で作製されている場合、実施例２に示すように、複数個の潤滑剤供給部材を、チップ本体４３２の外周面に、断続的に配置することが好ましい。
【００３０】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示に過ぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成し得るものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【符号の説明】
【００３１】
２：鋳造装置
４：固定金型
１０：スリーブ
３０：プランジャチップ
３２：チップ本体
３４：潤滑油吸収材
３４ａ：凹部
３６：付勢部材
【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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