(57)【要約】【課題】溶湯を確実に溶湯検知手段に接触させて、減圧バルブを正確なタイミングにて閉じることによって、減圧バルブの詰まりを抑制することができるダイカスト金型を提供する。【解決手段】キャビティＣと真空ポンプ１１０とを接続する減圧ランナ２０（減圧ランナ部２０Ａ・２０Ｂ）が形成され、減圧ランナ２０を開閉する減圧バルブ３２と、減圧ランナ２０のキャビティＣと減圧バルブ３２との間に設けられる溶湯検知センサ４５と、を備えるダイカスト金型１００であって、溶湯検知センサ４５は、減圧ランナ２０が鋭角に屈折した屈折部２０ＲＡに設けられる。【選択図】図２
2016131995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティと減圧手段とを接続するガス抜き路が形成され、前記ガス抜き路を開閉する減圧バルブと、前記ガス抜き路の前記キャビティと前記減圧バルブとの間に設けられる溶湯検知手段と、を備えるダイカスト金型であって、
前記溶湯検知手段は、前記ガス抜き路が鋭角に屈折した屈折部に設けられる、
ダイカスト金型。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト金型の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト金型は、ダイカストに用いられる金型として公知である。ダイカストとは、ダイカスト金型に溶融した金属を圧入することにより、高い寸法精度の鋳物を短時間に大量に生産する鋳造方法である。また、ダイカストでは、射出時に減圧手段によってキャビティ内を真空にする排ガス方式のダイカスト（真空ダイカスト）も公知である。
【０００３】
排ガス方式のダイカストに用いられるダイカスト金型では、キャビティと減圧手段とを接続するガス抜き路が形成され、ガス抜き路を開閉する減圧バルブと、ガス抜き路のキャビティと減圧バルブとの間に設けられる溶湯検知手段と、を備えるダイカスト金型が公知である（例えば、特許文献１）。
【０００４】
しかし、特許文献１に記載されるダイカスト金型では、溶湯検知手段がガス抜き路の直線部に設けられているため、溶湯が溶湯検知手段に接触することなく流れる可能性がある。溶湯を検知することなく溶湯が減圧バルブに到達した場合には、減圧バルブが開状態で減圧バルブに溶湯が流れ、減圧バルブが詰まるおそれがある。また、溶湯が溶湯検知手段に接触するタイミングが遅れた場合には、減圧バルブの閉動作も遅れ、減圧バルブが詰まるおそれがある。
【０００５】
ダイカスト工程では、減圧バルブが詰まった場合には、生産サイクルを停止し、ダイカスト金型を取り外してメンテナンスを行う必要がある。このように、ダイカスト工程では、減圧バルブが詰まった場合には、復帰するまでに時間及び費用を費やすことになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１―２０６８３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の解決しようとする課題は、溶湯を確実に溶湯検知手段に接触させて、減圧バルブを正確なタイミングにて閉じることによって、減圧バルブの詰まりを抑制することができるダイカスト金型を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【０００９】
即ち、請求項１においては、キャビティと減圧手段とを接続するガス抜き路が形成され、前記ガス抜き路を開閉する減圧バルブと、前記ガス抜き路の前記キャビティと前記減圧バルブとの間に設けられる溶湯検知手段と、を備えるダイカスト金型であって、前記溶湯検知手段は、前記ガス抜き路が鋭角に屈折した屈折部に設けられるものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明のダイカスト金型によれば、溶湯を確実に溶湯検知手段に接触させて、減圧バルブを正確なタイミングにて閉じることによって、減圧バルブの詰まりを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ダイカスト金型の構成を示す模式断面図。
【図２】減圧バルブ入子の構成を示す模式図。
【図３】減圧ランナの構成を示す模式図。
【図４】溶湯検知センサの構成を示す模式図。
【図５】減圧バルブの構成を示す模式図。
【図６】ダイカスト工程の流れを示す模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図１を用いて、ダイカスト金型１００の構成について説明する。
なお、図１では、ダイカスト金型１００の構成を断面視によって模式的に表している。
【００１３】
ダイカスト金型１００は、本発明のダイカスト金型に係る実施形態である。ダイカスト金型１００は、ダイカストに用いられる金型である。ダイカスト金型１００は、固定型１００Ａと、可動型１００Ｂと、減圧バルブ入子１０と、減圧手段としての真空ポンプ１１０と、コンプレッサ１２０と、を備えている。
【００１４】
固定型１００Ａは、可動型１００Ｂと対向する側に成形面が形成されている。可動型１００Ｂは、固定型１００Ａと近接又は離間可能に構成され、固定型１００Ａと対向する側に成形面が形成されている。ダイカスト金型１００では、固定型１００Ａの成形面と可動型１００Ｂの成形面とでワークＷ（図示略）を成形するキャビティＣが形成されている。
【００１５】
減圧バルブ入子１０は、固定側入子１０Ａと、可動側入子１０Ｂと、を備えている。減圧バルブ入子１０の固定側入子１０Ａは、固定型１００Ａに組み込まれている。減圧バルブ入子１０の可動側入子１０Ｂは、可動型１００Ｂに組み込まれている。
【００１６】
減圧バルブ入子１０の固定側入子１０Ａは、配管１３０によって真空ポンプ１１０及びコンプレッサ１２０と接続されている。真空ポンプ１１０及びコンプレッサ１２０は、コントローラ５０と接続されている。なお、コントローラ５０は、後述する異物検知センサ３３、減圧バルブ３２の駆動部３５及び溶湯検知センサ４５にも接続されている。
【００１７】
図２を用いて、減圧バルブ入子１０の構成について説明する。
なお、図２（Ａ）は、減圧バルブ入子１０の固定側入子１０Ａの型抜き方向（型の開閉方向）の内側面を表し、図２（Ｂ）は、減圧バルブ入子１０の可動側入子１０Ｂの型抜き方向（型の開閉方向）の内側面を表している。
【００１８】
図２（Ａ）に示すように、減圧バルブ入子１０の固定側入子１０Ａは、上述したようにダイカスト金型１００の固定型１００Ａに組み込まれているものである。固定側入子１０Ａは、略矩形の所定の厚みの平板形状に構成されている。
【００１９】
固定側入子１０Ａは、減圧バルブボデー３０と、検知部４０と、を備えている。また、固定側入子１０Ａには、ガス抜き路を構成するための減圧ランナ部２０Ａと、境界部１１Ａと、が形成されている。
【００２０】
減圧バルブボデー３０は、減圧バルブ３２を備えるものである。減圧バルブボデー３０は、略矩形の固定側入子１０Ａと略同等の厚みの平板形状に形成され、固定側入子１０Ａの一側に嵌合されている。固定側入子１０Ａは、減圧バルブボデー３０が嵌合した状態で、略矩形の所定の厚みの平板形状に構成されている。減圧バルブボデー３０について詳しくは後述する。
【００２１】
減圧ランナ部２０Ａは、固定側入子１０Ａの内側面に形成される凹溝であり、キャビティＣと配管１３０とを接続するガス抜き路としての減圧ランナ２０を構成するものである。減圧ランナ部２０Ａには、ガス抜き路が鋭角に屈折する屈折部２０ＲＡが形成されている。屈折部２０ＲＡには、検知部４０の溶湯検知センサ４５が設けられている。
【００２２】
より具体的には、溶湯検知センサ４５は、凹溝形状に形成される減圧ランナ部２０Ａの屈折部２０ＲＡにおける外周側の側面に隣接して設けられており、溶湯検知センサ４５の溶湯検知面は減圧ランナ部２０Ａ内に面している。つまり、溶湯検知センサ４５の溶湯検知面は、減圧ランナ部２０Ａ内において、屈折部２０ＲＡで屈曲する前の溶湯の流れ方向に対向する位置に設置されている。
【００２３】
境界部１１Ａは、固定側入子１０Ａの内側面における周縁部に沿って形成される凹部である。境界部１１Ａは、凸部として形成される可動側入子１０Ｂの境界部１１Ｂと嵌合することによって、固定側入子１０Ａおよび可動側入子１０Ｂを型締めした際に、減圧バルブ入子１０の境界部１１Ａおよび境界部１１Ｂよりも内周側を密閉し、減圧バルブ入子１０から溶湯が漏れることを防止するものである。
【００２４】
検知部４０は、溶湯検知手段としての溶湯検知センサ４５を備えるものである。検知部４０は、減圧ランナ部２０Ａの屈折部２０ＲＡに設けられている。検知部４０について詳しくは後述する。
【００２５】
図２（Ｂ）に示すように、減圧バルブ入子１０の可動側入子１０Ｂは、上述したようにダイカスト金型１００の可動型１００Ｂに組み込まれているものである。可動側入子１０Ｂは、略矩形の所定の厚みの平板形状に構成されている。可動側入子１０Ｂには、ガス抜き路を構成するための減圧ランナ部２０Ｂと、押し出しピン穴２０Ｈと、境界部１１Ｂと、が形成されている。
【００２６】
減圧ランナ部２０Ｂは、可動側入子１０Ｂの内側面に形成される凹溝であり、キャビティＣと配管１３０とを接続するガス抜き路としての減圧ランナ２０を構成するものである。押し出しピン穴２０Ｈは、減圧ランナ部２０Ｂに形成され、型抜き時に押し出しピンが挿入されるものである。境界部１１Ｂは、可動側入子１０Ｂの周囲に沿って凸部として形成されているものである。
【００２７】
減圧ランナ２０は、固定側入子１０Ａと可動側入子１０Ｂとを型締めした際に、減圧ランナ部２０Ａおよび減圧ランナ部２０Ｂにより構成され、減圧ランナ２０において減圧ランナ部２０Ａと減圧ランナ部２０Ｂとは連通している。
【００２８】
図３を用いて、減圧ランナ２０の構成について説明する。
なお、図３（Ａ）は、減圧ランナ２０の構成を正面視によって模式的に表し、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ―Ａ断面視を表している。
【００２９】
減圧ランナ２０は、固定側入子１０Ａと可動側入子１０Ｂとを型締めした状態で、減圧ランナ部２０Ａ・２０Ｂによって構成されるガス抜き路である。
【００３０】
減圧ランナ２０は、キャビティＣに接続される側の端部となる基端部２０ＢＣから先端部２０ＢＤ側へ向けて複数回屈曲を繰り返した後に、鋭角に屈折する屈折部２０ＲＡが形成され、さらに複数回屈曲を繰り返した後に二手に分岐して再度合流し、減圧バルブ３２に当接する先端部２０ＢＤに至っている。
【００３１】
屈折部２０ＲＡには、検知部４０の溶湯検知センサ４５が設けられている。より具体的には、溶湯検知センサ４５は、屈折部２０ＲＡにおける外周側の側面に隣接して設けられている。
【００３２】
つまり、減圧ランナ２０における溶湯の流れは、キャビティＣ側の基端部２０ＢＣから複数回屈曲を繰り返した後、鋭角に屈折している屈折部２０ＲＡを通過するが、溶湯検知センサ４５は屈折部２０ＲＡの外周側の側面に隣接して設けられていて、屈折部２０ＲＡで屈曲する前の溶湯の流れ方向に対向する位置に位置しているため、屈折部２０ＲＡを通過する際に検知部４０の溶湯検知センサ４５と確実に接触することとなる。
【００３３】
そして、溶湯検知センサ４５が溶湯を検知すると、コントローラ５０の制御により減圧バルブ３２が閉じられるため、屈折部２０ＲＡを通過した後の溶湯が減圧ランナ２０の先端部２０ＢＤに到達したとしても、減圧バルブ３２が詰まることがない。
【００３４】
図４を用いて、検知部４０の構成について説明する。
なお、図４（Ａ）は、検知部４０を正面視によって模式的に表し、図４（Ｂ）は、検知部４０を側面視によって模式的に表し、図４（Ｃ）は、検知部４０を平面視によって模式的に表している。また、以下では、図４（Ａ）に示される型抜き方向（減圧バルブ入子１０の開閉方向）に従って説明するものとする。
【００３５】
検知部４０は、減圧バルブ入子１０の固定側入子１０Ａに組み込まれ、溶湯検知センサ４５を減圧ランナ部２０Ａに隣接させて設置するものである。検知部４０は、水平部４０Ａと鉛直部４０Ｂとから構成される略Ｔ字形状に構成されている。
【００３６】
水平部４０Ａの両端側には、型抜き方向と平行にそれぞれ取り付け用孔４０Ｖ・４０Ｖが形成されている。取り付け用孔４０Ｖは、検知部４０が減圧バルブ入子１０の固定側入子１０Ａに組み込まれる際にボルト等が挿し込まれる孔である。
【００３７】
また、水平部４０Ａの略中央部には、型抜き方向と平行に配線用孔４０Ｗが形成されている。配線用孔４０Ｗは、溶湯検知センサ４５の配線類が挿通される孔である。
【００３８】
鉛直部４０Ｂの型抜き方向の内側には、センサ用孔４０Ｓが形成されている。センサ用孔４０Ｓは、溶湯検知センサ４５が嵌合される孔である。センサ用孔４０Ｓは、鉛直部４０Ｂの内側端部において、型抜き方向と直交する方向の一側が開口している。鉛直部４０Ｂには、型抜き方向と平行に配線用孔４０Ｗが形成されている。センサ用孔４０Ｓと配線用孔４０Ｗとは連通して形成されている。
【００３９】
溶湯検知センサ４５は、溶湯の接触を検知するセンサである。溶湯検知センサ４５は、コントローラ５０に接続されている（図１参照）。溶湯検知センサ４５は、溶湯検知面がセンサ用孔４０Ｓの開口部側へ向く姿勢で、センサ用孔４０Ｓ内に嵌装されている。溶湯検知センサ４５は、溶湯検知面が鉛直部４０Ｂにおけるセンサ用孔４０Ｓが開口する側面と面一になるように、センサ用孔４０Ｓ内に嵌装されている。
【００４０】
このように構成される検知部４０を固定側入子１０Ａに組み込むことで、溶湯検知センサ４５が溶湯検知センサ４５内に面した状態で、溶湯検知センサ４５が減圧ランナ部２０Ａの屈折部２０ＲＡに隣接して設置されることとなる。
【００４１】
図５を用いて、減圧バルブボデー３０の構成について説明する。
なお、図５（Ａ）は、減圧バルブボデー３０を平面視によって模式的に表し、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ−Ｂ断面視を模式的に表している。また、以下では、図５（Ｂ）に示される型抜き方向に従って説明するものとする。
【００４２】
減圧バルブボデー３０は、減圧バルブ入子１０の固定側入子１０Ａに組み込まれ、減圧ランナ部２０Ａに減圧バルブ３２を設けるものである。減圧バルブボデー３０は、本体３１と、減圧バルブ３２と、異物検知センサ３３と、を備えている。
【００４３】
本体３１は、略矩形の減圧バルブ入子１０の固定側入子１０Ａと略同一の厚みの平板形状に構成されている。本体３１の一側には、上述した境界部１１Ａの一部が形成されている。本体３１の他側には、ガス抜き路として減圧ランナ部２０Ｂと連通する通路部３１Ａが型抜き方向に沿って形成されている。
【００４４】
本体３１においては、固定側入子１０Ａと可動側入子１０Ｂとを型締めした際に、通路部３１Ａが減圧ランナ部２０Ｂの先端部２０ＢＤに向って開口する開口部３１Ｂが形成されており、開口部３１Ｂと開口部３１Ｂよりも小径に形成される通路部３１Ａとの境界部に、全周にわたって溝部３１Ｄが形成されている。
【００４５】
また、本体３１には、溝部３１Ｄに連通する配線用孔３１Ｗが形成されている。配線用孔３１Ｗは、異物検知センサ３３の配線類が挿通される孔である。
【００４６】
減圧バルブ３２は、本体３１の通路部３１Ａに配置されており、通路部３１Ａを開閉するための弁体３２Ａを備えている。本体３１における開口部３１Ｂと通路部３１Ａとの境界部には、弁体３２Ａが着座可能な弁座が形成されている。
【００４７】
減圧バルブ３２は、駆動部３５によって型抜き方向（通路部３１Ａの軸方向）に摺動可能に構成されている。駆動部３５は、コントローラ５０に接続されている（図１参照）。
【００４８】
減圧バルブ３２の開状態では、減圧バルブ３２の弁体３２Ａが開口部３１Ｂと通路部３１Ａとの境界部に形成される弁座から離間しており、減圧ランナ部２０Ａと通路部３１Ａとが連通される。
【００４９】
一方、減圧バルブ３２の閉状態では、減圧バルブ３２の弁体３２Ａが開口部３１Ｂと通路部３１Ａとの境界部に形成される弁座に着座しており、通路部３１Ａが閉じられている、すなわち開口部３１Ｂと通路部３１Ａとが遮断されている。
【００５０】
異物検知センサ３３は、減圧バルブ３２の接触を検知するセンサである。異物検知センサ３３は、リング状に構成されている。異物検知センサ３３は、全周において減圧バルブ３２の接触を検知しない場合には、コントローラ５０に信号を発信するように構成されている。
【００５１】
異物検知センサ３３は、弁体３２Ａの弁座を構成する部分である減圧ランナ部２０Ａと通路部３１Ａとの境界部に形成される溝部３１Ｄに嵌合されている。言い換えれば、異物検知センサ３３は、弁体３２Ａの弁座部分に設置されており、減圧バルブ３２が閉状態の場合には、減圧バルブ３２の弁体３２Ａと全周にわたって接触するように配置されている。
【００５２】
コントローラ５０は、真空ポンプ１１０と、コンプレッサ１２０と、異物検知センサ３３と、減圧バルブ３２の駆動部３５と、溶湯検知センサ４５と、に接続されている（図１参照）。
【００５３】
コントローラ５０は、減圧バルブ３２が閉じた状態で、異物検知センサ３３が全周にわたって減圧バルブ３２の弁体３２Ａと接触していることを検知しない場合には、減圧バルブ３２に異物が付着しているものと判断する。ここで、異物とは、ダイカスト成形時の残留物であるバリも含まれる。
【００５４】
図６を用いて、ダイカスト工程Ｓ１００の流れについて説明する。
なお、図６では、ダイカスト工程Ｓ１００の流れをフローチャートによって表している。
【００５５】
ダイカスト工程Ｓ１００は、ダイカスト金型１００を用いてダイカスト成形を行う工程である。ダイカスト工程Ｓ１００は、通常のダイカスト工程に、減圧バルブ３２に付着した異物を吹き飛ばす工程と、その後に異物検知センサ３３によって減圧バルブ３２に異物が付着していないかどうか確認する工程を含んでいる。
【００５６】
ステップＳ１１０において、ダイカスト成形の射出が完了し、型締め状態にあるダイカスト金型１００の可動型１００Ｂが固定型１００Ａから離間されて型開きがなされる。この場合、減圧バルブ入子１０の固定側入子１０Ａと可動側入子１０Ｂも型開きされる。
【００５７】
その後、ダイカスト金型１００によって成形されたワークＷが取り出される。このとき、コントローラ５０は、減圧バルブ３２を閉状態としている。
【００５８】
ステップＳ１２０において、コントローラ５０は、減圧バルブ３２を開状態とする。そして、コントローラ５０は、コンプレッサ１２０からの圧縮空気を、通路部３１Ａを経由して減圧バルブ３２に向けて吹き出し、減圧バルブ３２に付着した異物を、開口部３１Ｂから固定側入子１０Ａの外部へ吹き飛ばす。
【００５９】
ステップＳ１３０において、コントローラ５０は、減圧バルブ３２を閉状態とする。そして、コントローラ５０は、異物検知センサ３３の全周が減圧バルブ３２の弁体３２Ａに接触しているかどうかを確認する。
【００６０】
減圧バルブ３２が閉じた状態で、異物検知センサ３３の全周が減圧バルブ３２に接触していない場合には、異物検知センサ３３からの信号がコントローラ５０に入力されるため、コントローラ５０は、減圧バルブ３２に異物が付着していると判断して、サイクル停止信号等を発信してダイカスト工程Ｓ１００を一旦中止する。
【００６１】
一方、減圧バルブ３２が閉じた状態で、異物検知センサ３３の全周が減圧バルブ３２に接触している場合は、異物検知センサ３３からの信号はコントローラ５０に入力されないため、コントローラ５０は、減圧バルブ３２に異物が付着していないと判断して、次のステップＳ１４０に移行する。
【００６２】
ステップＳ１４０において、コントローラ５０は、減圧バルブ３２を開状態とする。そして、ダイカスト金型１００の可動型１００Ｂを固定型１００Ａに近接させて、型締めを行う。
【００６３】
ステップＳ１５０において、コントローラ５０は、減圧バルブ３２の開状態をそのまま維持する。そして、コントローラ５０は、真空ポンプ１１０によってキャビティＣを真空状態として射出準備を完了する。その後、射出を開始し、ステップＳ１１０へ戻る。
【００６４】
ダイカスト金型１００及びダイカスト工程Ｓ１００の効果について説明する。
ダイカスト金型１００によれば、溶湯を確実に溶湯検知センサ４５に接触させて、減圧バルブ３２を正確なタイミングで閉じることによって、減圧バルブ３２の詰まりを抑制することができる。
【００６５】
すなわち、ダイカスト金型１００によれば、減圧ランナ部２０Ａに鋭角に屈折する屈折部２０ＲＡを形成し、屈折部２０ＲＡの外周側の側面に溶湯検知センサ４５を設けることによって、溶湯を確実に溶湯検知センサ４５に接触させることができる。
【００６６】
このようにして、減圧バルブ３２を正確なタイミングにて閉じることによって、減圧バルブ３２の詰まりを抑制することができる。
【００６７】
また、ダイカスト金型１００によれば、異物検知センサ３３を減圧バルブ３２に接触するように配置することによって、バリ等の異物が減圧バルブ３２に付着していることを確実に検知することができる。
【００６８】
さらに、ダイカスト工程Ｓ１００によれば、減圧バルブ３２に付着した異物を引き飛ばす工程の後に、異物検知センサ３３によって減圧バルブ３２に異物が付着していないかどうか確認する工程を追加することによって、バリ等の異物が減圧バルブ３２に付着していることを確実に検知することができる。
【符号の説明】
【００６９】
１０        減圧バルブ入子
１０Ａ      固定側
１０Ｂ      可動側
２０        減圧ランナ
２０Ｒ      屈折部
３０        減圧バルブボデー
４０        検知部
４５        溶湯検知センサ（溶湯検知手段）
５０        コントローラ
１００      ダイカスト金型
１１０      真空ポンプ（減圧手段）
Ｃ          キャビティ
【図１】
2016131995.tif 000003
【図２】
2016131995.tif 000004
【図３】
2016131995.tif 000005
【図４】
2016131995.tif 000006
【図５】
2016131995.tif 000007
【図６】
2016131995.tif 000008