(57)【要約】【課題】  ダイカストプランジャへの潤滑剤塗布方法を改善して耐用ショット数の向上を図るとともに、ダイカスト製品の欠陥発生の防止を図る。【解決手段】  プランジャチップとプランジャロッドを、両者の間に介在するジョイントにより接続した構造にてなり、プランジャロッドの軸方向に空気と潤滑剤をそれぞれ別個に供給する二流路を設け、ジョイントと接続する二流路の出口側端部分にて空気と潤滑剤を混合して霧状体にし、分配路を経由してジョイントに設けた複数の一流路へ潤滑剤混合の霧状体を分配し、それぞれの一流路に設けた外周側へ向かって開口するノズルからプランジャスリーブの内面に向けて潤滑剤混合の霧状体を噴霧させて、プランジャスリーブ内面へ潤滑剤を塗布する。さらに、プランジャスリーブ内へ注入された金属溶湯をキャビティへ送るときは二流路の外側流路のみに空気を供給しながらプランジャチップを前進し、二流路の外側流路に空気を供給するとともに内側流路に潤滑剤を供給しながらプランジャチップを後退する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
プランジャチップとプランジャロッドを、両者の間に介在するジョイントにより接続した構造にてなり、プランジャロッドの軸方向に空気と潤滑剤をそれぞれ別個に供給する二流路を設け、ジョイントと接続する二流路の出口側端部分にて空気と潤滑剤を混合して霧状体にし、分配路を経由してジョイント内に設けた複数の一流路へ潤滑剤混合の霧状体を分配し、それぞれの一流路に設けた外周側へ向かって開口するノズルからプランジャスリーブ内面に向けて潤滑剤混合の霧状体を噴霧させて、プランジャスリーブ内面へ潤滑剤を塗布することを特徴とするダイカストプランジャの潤滑方法。
【請求項２】
プランジャスリーブ内へ注入された金属溶湯をキャビティへ送るときは二流路の外側流路のみに空気を供給しながらプランジャチップを前進し、二流路の外側流路に空気を供給するとともに内側流路に潤滑剤を供給しながらプランジャチップを後退することを特徴とする請求項１記載のダイカストプランジャの潤滑方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明はアルミニウム合金等の非鉄金属用ダイカストマシンの金属溶湯をキャビティへ送るダイカストプランジャの潤滑方法に関する。
【背景技術】
【０００２】  ダイカストプランジャにおいては、プランジャスリーブの内周面をプランジャチップの外周面が摺動するので、摺動面に摩耗が生じる。さらに激しい場合はかじりが生じたりする。これら摩耗やかじりを抑制するため、摺動面に潤滑剤を塗布して摺動を円滑にするのが一般的である。【０００３】  しかし、潤滑剤の塗布量が過剰であったり、或いは塗布むらにより部分的に過剰であったりすると、余剰分がプランジャスリーブ内へ注入された金属溶湯中にガス又は介在物として巻き込まれ、結果的にダイカスト製品に混入して製品欠陥をもたらす。このため、潤滑剤を適切に塗布する技術が種々開示されている。【０００４】  特許文献１は、プランジャースリーブの内壁に潤滑剤をより一層満遍なく塗布することができるとともに、メンテナンス性に優れるダイカスト装置を開示している。すなわち、潤滑剤供給経路を内部に形成したプランジャーロッドのプランジャーチップ側端部に、内周面から外周面に向かう方向に形成した吐出口を周方向にわたって複数設けたリング部材を、吐出口と潤滑剤供給経路とが連通するようにはめ込まれている。【０００５】  特許文献１によれば、潤滑剤をより一層満遍なく塗布することができるとともに、吐出口が形成されている部材を分割可能なリング部材としているため、仮に吐出口が潤滑剤に混入される異物により詰まっても、リング部材を交換するのみで鋳造工程を再開できるとしている。【０００６】  特許文献２は、射出中の射出プランジャーチップと射出スリーブとの界面へ、最適量の潤滑材の供給を行うダイカストマシンの射出プランジャー装置及びその潤滑剤塗布方法を開示している。すなわち、射出プランジャーチップの外周に開口する潤滑剤供給孔と、射出プランジャーチップ内部に設けられ潤滑剤供給孔に連通する潤滑剤供給管路と、潤滑剤供給管路を加熱するヒータと、潤滑剤供給管路への潤滑剤供給手段とを備えるダイカストマシンの射出プランジャー装置である。【０００７】  さらに、ダイカストマシンの射出プランジャー装置において、射出スリーブに供給された溶湯を射出プランジャーによって金型へと射出する際に、射出プランジャーチップの外周から、気化した潤滑剤を放散させ、射出プランジャーチップと射出スリーブとの界面に供給する潤滑剤塗布方法である。【０００８】  特許文献２によれば、射出中の射出プランジャーチップと射出スリーブとの界面へ、最適量の潤滑材の供給を行い、潤滑剤が不足することによる射出プランジャーチップと射出スリーブとのかじりを発生させることなく、ダイカスト製品の品質の安定化を図ることが可能としている。【０００９】
【特許文献１】特開２００５−３４９４５２号公報
【特許文献２】特開２００７−２４５１６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】  前述のとおり、プランジャスリーブ内周面とプランジャチップ外周面との摺動面の摩耗を抑制するため、潤滑剤の塗布が必要である。しかし、潤滑剤の塗布量が過剰であったり、或いは塗布むらにより部分的に過剰であったりすると、余剰分が金属溶湯中にガス又は介在物として巻き込まれ、ダイカスト製品に混入して製品欠陥をもたらす。このため、必要最少量の潤滑剤を均一に塗布する技術が望まれる。【００１１】  前述の特許文献１及び特許文献２はそれぞれ潤滑剤の塗布方法を改善するものである。さらに本発明においても、新規な技術により潤滑剤の塗布方法を改善して、ダイカストプランジャの耐用ショット数の向上を図るとともに、ダイカスト製品の欠陥発生の防止を図るものである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】  本発明を図面に基づき説明する。図１は本発明による実施例ダイカストプランジャの軸方向要部断面図、図２はプランジャチップ、ジョイント、プランジャロッド部分の拡大断面図、図３は図２におけるＳ−Ｓ矢視断面図、図４は図１又は図２におけるノズル部分のさらに拡大断面図である。本発明の範囲は、これら実施例図に限るものでなく、本発明要件を満たすものであれば、他の態様であっても含まれる。【００１３】  本発明の請求項１の発明は、プランジャチップ（以下、実施例では「チップ２」とする。）とプランジャロッド（以下、実施例では「ロッド３」とする。）を、両者の間に介在するジョイント４により接続した構造にてなり、ロッド３の軸方向に空気と潤滑剤をそれぞれ別個に供給する二流路５を設け、ジョイント４と接続する二流路５の出口側端５１部分にて空気と潤滑剤を混合して霧状体にし、分配路６を経由してジョイント４に設けた複数の一流路７へ潤滑剤混合の霧状体を分配し、それぞれの一流路７に設けた外周側へ向かって開口するノズル８からプランジャスリーブ（以下、実施例では「スリーブ９」とする。）の内面９１に向けて潤滑剤混合の霧状体を噴霧させて、スリーブ９の内面９１へ潤滑剤を塗布するダイカストプランジャ１の潤滑方法である。【００１４】  本発明の請求項２の発明は、スリーブ９内へ注入された金属溶湯をキャビティへ送るときは二流路５の外側流路５２のみに空気を供給しながらチップ２を前進し、二流路５の外側流路５２に空気を供給するとともに内側流路５３に潤滑剤を供給しながらチップ２を後退することを特徴とする請求項１記載のダイカストプランジャ１の潤滑方法である。【００１５】  図面の補足として、図１は、チップ２がスリーブ９の中間に位置する状態のダイカストプランジャ１を示し、チップ２が矢印Ｆ方向へ前進して金属溶湯をキャビティへ送る側のスリーブ９の前端部と、ロッド３の矢印Ｒ方向へ後退する側の後端部は省略した。ダイカストプランジャ１を稼働する際は、チップ２の先端２１をスリーブ９の後端１１近くまで矢印Ｒ方向へ後退させ、スリーブ９の注湯口１０へ金属溶湯を矢印Ｍ方向に注入した後、チップ２を矢印Ｆ方向へ前進してスリーブ９内に溜まった金属溶湯をキャビティへ送る。【００１６】  図１及び図２において、チップ２とロッド３は、それぞれジョイント４との螺合部４１、４２により結合してある。チップ２を内側２２から冷却するための冷却水路１２がロッド３及びジョイント４を貫通して設けてあるが、この冷却系についての詳細は省略した。図示していないが、接合部における霧状体の分配路６及び冷却水路１２はＯリング等により外部へ漏れないようにしてある。【００１７】  図１における二流路５の詳細は細かいため省いたが、二流路５は図２のように二重管構造をしており、外側流路５２の中に内側流路５３を設けてある。そして、内側流路５３の出口側端５４を外側流路５２よりも窪入位置にして、この部分にて二流体式噴霧ノズルを構成するようにしてある。ここで発生した潤滑剤を含む霧状体は円環溝状の分配路６を経由して一流路７へ流れる。分配路６は、実施例ではジョイント４側に設けたが、ロッド３側に設けてもよい。【００１８】  図３において、一流���７は円周方向に８箇所設けたが、本発明はこの実施例の箇所数にこだわるものでない。また、図１及び図２において、上位置の一流路７は二流路５と同軸に位置するようになっているが、便宜的に画いただけであって、必ずしも同軸にしなくてよい。【００１９】  図４において、ノズル８は一流体式噴霧ノズルであって、螺合部８２によりジョイント４に埋込んで取付けてある。そして、潤滑剤混合の霧状体はノズル穴８１からスリーブ９の内面９１に向けて矢印Ｅ方向のように拡がって噴霧できる。噴霧によりスリーブ９の内面９１に塗布された潤滑剤は、チップ２の摺動によりさらに拡がって、スリーブ９の内面９１を広く覆うようになる。【００２０】  図１及び図２において、ロッド３の後端側は図示してないが、二流路５の外側流路５２は矢印Ａ方向の、内側流路５３は矢印Ｌ方向のそれぞれの供給装置（図示せず）に接続してある。また、冷却水路１２は矢印Ｃ方向の給水及び排水流路（図示せず）に接続してある。
【発明の効果】
【００２１】  本発明の請求項１の発明によれば、潤滑剤が空気と混合されて霧状体になり、潤滑剤が単独の場合よりも希釈された状態になっているので、濃く塗布されなくなり、少量の潤滑剤でも塗布できるようになる。そして、二流路５の出口側端５１部分にて霧状化された混合体が、ノズル８によりさらに微細均一化されて霧状化状態が改善されるので、塗布層を薄くすることができるとともに、拡がりをもって塗布することができる。【００２２】  また、潤滑剤を単独で複数の一流路７へ分配する場合は、液体のため円周方向の上位置よりも下位置のほうに多く分配されやすく、スリーブ９の内面９１の円周方向下位置のほうが多く塗布されやすくなる。本発明の場合は、霧状体のため、上下位置間の塗布むらがなくなる。【００２３】  これらの効果により、スリーブ９の内面９１に潤滑剤を少量でも均一に塗布できるので、製品欠陥の防止とダイカストプランジャ１の耐用寿命が延長できる。【００２４】  本発明の請求項２の発明によれば、チップ２を前進して金属溶湯をキャビティへ送るときは、分配路６及び一流路７には空気のみが流れ、ノズル８から噴出している状態になっている。この空気の流れにより、流路に付着している潤滑剤による汚れを吹き飛ばして清掃する。さらに、ノズル８から噴出した空気により、スリーブ内面９１に付着した、潤滑剤による汚れ及び潤滑剤と金属溶湯とが接触してできた残渣等を吹き飛ばして清掃するとともに、スリーブ９が冷却される。【００２５】  チップ２を後退するときは、二流路５の外側流路５２に空気を供給し、内側流路５３に潤滑剤を供給しながら後退するが、霧状体となってスリーブ９の内面９１に噴霧された潤滑剤は、すぐにチップ２の摺動によりさらに拡げられ、スリーブ９の内面９１を広く覆うようになる。また、分配路６及び一流路７には、すでに前進の際の空気が流れている状態の時に、後退に際して潤滑剤混合の霧状体が引続いて途切れることなく流れるので、後退の初期から安定して塗布することができる。さらに、潤滑剤の所要量を供給及び遮断する操作が比較的簡単にできる。【００２６】  これらにより、スリーブ９の内面９１に少量の潤滑剤でも安定して均一に塗布できる。そして、製品欠陥のさらなる防止とダイカストプランジャ１の耐用寿命延長ができるとともに、ダイカスト作業の操作性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【実施例】
【００２７】  実施例１
図１乃至図４に示す実施例ダイカストプランジャ１を試作した。要部の諸元を次に示す。
スリーブ９の呼称寸法  ：全長７００ｍｍ、内径１３０ｍｍ、外径２１０ｍｍ
スリーブ９の材質  ：熱間金型用鋼（ＳＫＤ６１）
チップ２の材質    ：熱間金型用鋼（ＳＫＤ６１）
ロッド３の材質    ：構造用強靱鋼（ＳＣＭ４４０）
ジョイント４の材質  ：構造用強靱鋼（ＳＣＭ４４０）
二流路の外側流路５２の内径  ：８ｍｍ
二流路の内側流路５３の内径  ：２．５ｍｍ
内側流路５３の二流路出口側端５１からの窪入深さ  ：３０ｍｍ
一流路７の内径      ：２．３ｍｍ
ノズル穴８１の直径  ：１ｍｍ
ノズル８からスリーブ９の内面９１までの距離  ：１０ｍｍ【００２８】  実施例２
実施例１にて試作したダイカストプランジャ１を型締力１，６５０トンの横型ダイカストマシンに装着して、アルミニウム合金（ＡＤＣ１２）のダイカストに試験使用した。【００２９】  前述のようにして、注湯口１０から矢印Ｍ方向にスリーブ９内へ注入された金属溶湯をキャビティへ送るときは、二流路５の外側流路５２のみに矢印Ａ方向の供給装置（図示せず）から７８０ｌ／ｍｉｎの流量で空気を供給しながらチップ２を矢印Ｆ方向へ前進した。そして、二流路５の外側流路５２に継続して空気を供給するとともに、内側流路５３に矢印Ｌ方向の供給装置（図示せず）から５ｃｃ／ｓｅｃの流量で１回当たり３ｃｃの潤滑剤を供給しながらチップ２を矢印Ｒ方向へ後退した。この操作で本発明実施例スリーブ９は３０，０００ショットまで使用できた。また、製品欠陥の発生も著しく減少した。【００３０】  比較例
比較のためのダイカストプランジャは、実施例１及び２と同一呼称寸法で、同一アルミニウム合金（ＡＤＣ１２）のダイカストに従来から用いられているものである。本発明実施例のようなジョイント、潤滑剤流路は設けておらず、ロッド先端にチップを取り付けた構造になっている。プランジャスリーブ及びチップの材質は本発明実施例材質と同一の熱間金型用鋼（ＳＫＤ６１）である。【００３１】  潤滑方法は、プランジャスリーブの注湯口上部から潤滑剤を滴下しながら、空気スプレーを用いてスリーブ内面へ潤滑剤を吹き付ける方式である。１回当たりの潤滑剤所要量は６ｃｃであり、ダイカストスリーブの耐用は９，８００ショットであった。【００３２】  これら実施例と比較例の結果から、本発明を適用したダイカストスリーブは、潤滑剤所要量が従来の約１／２と少ないにもかかわらず耐用ショット数が約３倍になっており、潤滑剤の節減と耐用寿命の延長に著しい効果のあることが明らかになった。そして、プランジャスリーブの内面へ少量の潤滑剤でも均一に塗布できること及びプランジャスリーブの内面を清浄化できること等により、潤滑剤の過剰と残渣に基づく製品欠陥が防止できる。また、潤滑剤の供給及び遮断操作が比較的簡単なため、ダイカスト作業性が向上する。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明による実施例ダイカストプランジャの軸方向要部断面図
【図２】プランジャチップ、ジョイント、プランジャロッド部分の拡大断面図
【図３】図２におけるＳ−Ｓ矢視断面図
【図４】図１又は図２におけるノズル部分のさらに拡大断面図
【符号の説明】
【００３５】１    ：ダイカストプランジャ            ２    ：チップ
２１  ：チップの先端                    ２２  ：チップの内側
３    ：ロッド                          ４    ：ジョイント
４１  ：螺合部                          ４２  ：螺合部
５    ：二流路                          ５１  ：二流路出口側端
５２  ：二流路の外側流路                ５３  ：二流路の内側流路
５４  ：内側流路の出口側端              ６    ：分配路
７    ：一流路                          ８    ：ノズル
８１  ：ノズル穴                        ８２  ：螺合部
９    ：スリーブ                        ９１  ：スリーブの内面
１０  ：注湯口                          １１  ：スリーブ後端
１２  ：冷却水路
矢印Ｆ：チップの前進方向                矢印Ｒ：ロッドの後退方向
矢印Ｍ：金属溶湯の注入方向              矢印Ｅ：噴霧の方向
矢印Ａ：外側流路の空気供給装置方向      矢印Ｌ：内側流路の潤滑剤供給装置方向
矢印Ｃ：冷却水の給水及び排水方向        矢印Ｓ：断面を見る方向
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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