ホットチャンバーダイカストマシン
【課題】プランジャをシリンダ内部で直線往復運動するときに、シリンダ内部に空気が入り込むのを防止してシリンダ内部の溶湯を金型に向けて押圧する。
【解決手段】このマシンでは、プランジャ６の下端縁部から周面に沿ってシリンダ２内部のプランジャ６の下死点の地点と溶湯導入口２１との間を連通し、溶湯をシリンダ２内部に誘導するための溶湯誘導溝６１が形成され、プランジャの駆動機構５にプランジャ６を回転運動する回転機構を併せて備え、溶湯をシリンダ２内部から導出する場合、プランジャ６を下降する前に溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１、溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向けてシリンダ２内の溶湯を押圧し、溶湯をシリンダ２内部に導入する場合、プランジャ６を駆動する前に溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１に一致する方向に向け、この溶湯誘導溝６１を通して溶湯槽１内の溶湯をシリンダ２内部に誘導する。
【解決手段】このマシンでは、プランジャ６の下端縁部から周面に沿ってシリンダ２内部のプランジャ６の下死点の地点と溶湯導入口２１との間を連通し、溶湯をシリンダ２内部に誘導するための溶湯誘導溝６１が形成され、プランジャの駆動機構５にプランジャ６を回転運動する回転機構を併せて備え、溶湯をシリンダ２内部から導出する場合、プランジャ６を下降する前に溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１、溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向けてシリンダ２内の溶湯を押圧し、溶湯をシリンダ２内部に導入する場合、プランジャ６を駆動する前に溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１に一致する方向に向け、この溶湯誘導溝６１を通して溶湯槽１内の溶湯をシリンダ２内部に誘導する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛合金、及びこれらの合金などの金属の鋳造に使用するホットチャンバーダイカストマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に知られているホットチャンバーダイカストマシンが特許文献１に記載されている。この文献１に記載されているように、この種のホットチャンバーダイカストマシンは、溶湯槽と、シリンダ及びプランジャからなるポンプと、ポンプに連結されるノズルと、ポンプを駆動する駆動機構とにより構成される。溶湯槽は溶融金属材料の溶湯を入れるための容器で、炉体により保持され、炉体の下部に加熱ヒータが設置される。シリンダは周面の上部側に溶湯を導入するための溶湯導入口を有し、周面の下部側に溶湯を導出するための溶湯導出口を有し、炉体上に組み立てられた支持構造体から炉体上部に突出される支持部により吊り下げ支持されて、溶湯槽内に配置される。このシリンダの溶湯導出口にノズルが連接され、溶湯槽の外部に突出される。そして、このノズルに鋳造用金型が接続される。駆動機構は油圧シリンダなどからなり、炉体上の支持構造体により溶湯槽の上方に設置され、この駆動機構にプランジャが作動連結されて、プランジャを溶湯槽内のシリンダの内部で溶湯導入口を開放する所定の上限位置と溶湯導出口を遮蔽する所定の下限位置との間で直線往復運動する。このようにして溶湯槽内に入れられた、例えばアルミニウム、マグネシウム、亜鉛合金やこれらの合金などの金属溶融材料の溶湯を、プランジャの直線往復運動により、シリンダの溶湯導入口からシリンダ内部に導入し、シリンダ内部に導入された溶湯を押圧して、溶湯導出口から導出し、溶湯をノズルを通じて鋳造用金型に射出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８７４０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のホットチャンバーダイカストマシンでは、プランジャをシリンダ内部で所定の下限位置から所定の上限位置に上昇させたときに、シリンダ内部が負圧になるため、ノズル側から空気がシリンダの溶湯導出口を通じてシリンダ内部に入り込む可能性があり、このシリンダ内部に空気が入り込んだ状態で、プランジャを所定の上限位置から所定の下限位置まで下降させて、シリンダ内部の溶湯を鋳造用金型に向けて押圧すると、シリンダ内部の空気が金型に圧入され、溶融金属材料に混入して、ダイカスト成形品の品質を低下させる恐れがある、という問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、この種のホットチャンバーダイカストマシンにおいて、プランジャをシリンダ内部で直線往復運動するときに、シリンダ内部に空気が入り込むのを確実に防止し、シリンダ内部の溶湯を空気が混入することなく鋳造用金型に向けて押圧するようにして、ダイカスト成形品の品質の維持、向上を図ること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、溶融金属材料の溶湯を入れるための溶湯槽と、前記溶湯槽内に配置され、周面の上部側に前記溶湯を導入するための溶湯導入口を有し、周面の下部側に前記溶湯を導出するための溶湯導出口を有するシリンダと、前記シリンダの前記溶湯導出口に連接され、前記溶湯槽の外部に突出されて、前記溶湯を前記溶湯槽の外部に導出するためのノズルと、前記溶湯槽の上方に駆動機構を有し、前記溶湯槽内で前記シリンダ内部を前記溶湯導入口を開放する所定の上限位置と前記溶湯導出口を遮蔽する所定の下限位置との間で往復運動し、前記溶湯を前記溶湯導入口を通じて前記シリンダ内部に導入し、前記シリンダ内部に導入された前記溶湯を押圧して、前記溶湯導出口を通じて導出するプランジャとを備え、前記ノズルに鋳造用金型を接続され、前記溶湯を前記鋳造用金型に射出するホットチャンバーダイカストマシンにおいて、前記プランジャの下端縁部から前記プランジャの周面に沿って、前記シリンダ内部の前記プランジャの所定の下限位置の地点と前記溶湯導入口との間を前記溶湯導出口に連通しない経路で連通し、前記溶湯を前記シリンダ内部に誘導するための溶湯誘導溝を形成され、前記プランジャの駆動機構に、前記プランジャを軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備え、前記プランジャを前記所定の上限位置から前記所定の下限位置まで駆動して、前記溶湯を前記シリンダ内から導出する場合、前記プランジャを駆動する前に、前記溶湯誘導溝を前記溶湯導入口及び前記溶湯導出口のいずれにも一致しない方向に向け、前記プランジャを前記所定の下限位置から前記所定の上限位置まで駆動して、前記溶湯を前記シリンダ内に導入する場合、前記プランジャを駆動する前に、前記溶湯誘導溝を前記溶湯導入口に一致する方向に向ける、ことを要旨とする。
【０００７】
本発明のホットチャンバーダイカストマシンはまた、各部に次のような構成を備えることが好ましい。
（１）溶湯誘導溝はプランジャの周面に当該プランジャの下端縁部から当該プランジャの軸方向に向けて形成される。
（２）溶湯誘導溝はプランジャの周面に当該プランジャの下端縁部から当該プランジャの軸方向に対して斜めの方向に向けて形成される。
（３）プランジャの駆動機構は、中空軸からなるアウターシャフト及び前記アウターシャフトに回転可能に嵌挿される充実軸からなるインナーシャフトの２重構造に形成されるピストンロッドと、前記ピストンロッドが上下方向に貫通して配置され、前記ピストンロッドを油圧により直線往復運動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダの上部に、前記ピストンロッドの直線往復運動を案内するガイド、及び前記ピストンロッドのインナーシャフトに回転方向の動力を伝達する動力伝達部材を介して配設され、前記動力伝達部材を駆動して前記インナーシャフトを回転運動する駆動モータとを有し、前記インナーシャフトの下部にプランジャがカップリングを介して連結される。
（４）ガイド及び動力伝達部材は１ユニットにより構成され、インナーシャフトの上部に当該インナーシャフトと一体に回転可能に形成され、円周方向に複数の軸挿通部を有するフランジと、アウターシャフトの上部側の周囲に当該アウターシャフトに対して回転可能に配設され、円周方向に前記フランジの各軸挿通部に対応する複数の軸受を有するピストンロッド側の回転部材と、駆動モータの回転軸に回転可能に取り付けられ、円周方向に前記フランジの各軸挿通部に対応する複数の軸受を有する駆動モータ側の回転部材と、前記ピストンロッド側の回転部材の各軸受と前記駆動モータ側の回転部材の各軸受との間に前記インナーシャフトのフランジの各軸挿通部を挿通して連結される複数のガイドシャフトとを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のホットチャンバーダイカストマシンでは、プランジャの下端縁部からプランジャの周面に沿って、シリンダ内部のプランジャの所定の下限位置の地点と溶湯導入口との間を溶湯導出口に連通しない経路で連通し、溶湯をシリンダ内部に誘導するための溶湯誘導溝が形成され、プランジャの駆動機構に、プランジャを軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備え、プランジャを所定の上限位置から所定の下限位置まで駆動して、溶湯をシリンダ内から導出する場合、プランジャを駆動する前に、溶湯誘導溝を溶湯導入口及び溶湯導出口のいずれにも一致しない方向に向けて、シリンダ内の溶湯を押圧し、プランジャを所定の下限位置から所定の上限位置まで駆動して、溶湯をシリンダ内に導入する場合、プランジャを駆動する前に、溶湯誘導溝を溶湯導入口に一致する方向に向けて、この溶湯誘導溝を通して溶湯槽内の溶湯をシリンダ内に誘導し、プランジャの上昇とともに、この溶湯誘導溝を通じてシリンダ内に溶湯を誘導し充填するので、プランジャをシリンダ内で直線往復運動するときに、シリンダ内に空気が入り込むのを確実に防止して、シリンダ内の溶湯を空気が混入することなく鋳造用金型に向けて押圧することができ、これにより、ダイカスト成形品の品質の維持、向上を図ることができる、という本願固有の格別な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るホットチャンバーダイカストマシンを示す正面断面図
【図２】同ホットチャンバーダイカストマシンの駆動機構の要部を示す部分拡大断面図
【図３】同ホットチャンバーダイカストマシンの動作を示し、特に、プランジャをシリンダの内部で溶湯誘導溝を溶湯導入口の方向に向けた状態で上死点まで上昇させて、シリンダと溶湯槽とをシリンダの溶湯導入口及びシリンダ保持部材の溶湯の導入口を通じて連通させ、シリンダ内部に溶湯を完全に充填した状態を示す図
【図４】同ホットチャンバーダイカストマシンの動作を示し、特に、プランジャをシリンダの内部で上死点から下死点まで下降する前に、プランジャを一方向に所定の角度回転して、溶湯誘導溝を溶湯導入口及び溶湯導出口のいずれにも一致しない方向に向けた状態を示す図
【図５】同ホットチャンバーダイカストマシンの動作を示し、特に、プランジャをシリンダの内部で上死点から下死点まで下降し、プランジャの下降とともに、シリンダ内の溶湯を押圧して、溶湯をシリンダの溶湯導出口を通じてノズルに導出し、このノズルから金型に射出した状態を示す図
【図６】同ホットチャンバーダイカストマシンの動作を示し、特に、プランジャをシリンダの内部で下死点から上死点まで上昇する前に、プランジャを一方向に所定角度回転して、溶湯誘導溝を溶湯導入口に一致する方向に向けた状態を示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るホットチャンバーダイカストマシンを示す正面断面図
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るホットチャンバーダイカストマシンの主要部を示す正面断面図
【図９】本発明の第３の実施の形態で用いられる自在継手の一部破断正面図
【図１０】本発明の第３の実施の形態で用いられる自在継手の一部破断側面面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。図１にホットチャンバーダイカストマシンを示している。図１に示すように、ホットチャンバーダイカストマシンＭは、溶融金属材料の溶湯を入れるための溶湯槽１と、溶湯槽１内に配置され、溶湯を導入及び導出するための溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２を有するシリンダ２と、シリンダ２の溶湯導出口２２に連接され、溶湯を溶湯槽１の外部に導出するためのノズル４と、溶湯槽１の上方に駆動機構５を有し、溶湯槽１内でシリンダ２内部を溶湯導入口２１を開放する所定の上限位置（以下、上死点という。）と溶湯導出口２２を遮蔽する所定の下限位置（以下、下死点という。）との間で往復運動し、溶湯を溶湯導入口２１を通じてシリンダ２内部に導入し、シリンダ２内部に導入された溶湯を押圧して、溶湯導出口２２を通じて導出するプランジャ６とを備えて構成される。
【００１１】
このホットチャンバーダイカストマシンＭでは、溶湯槽１は図示されない炉体に保持される。なお、炉体の下部には加熱ヒータが設置される。シリンダ２は、全体が有底の略円筒形状に形成され、周面の上部側所定の位置に溶湯を導入するための溶湯導入口２１が形成され、周面の下部側で溶湯導入口２１とは異なる方向、この場合、シリンダ２の軸芯を対称中心として溶湯導入口２１とは対称的な位置に溶湯導出口２２が形成される。なお、溶湯導入口２１は、シリンダ２の周壁の上部側所定の位置にこの周壁の外面と内面との間を略水平に貫通してなる溶湯の通路で、この溶湯導入口２１によりシリンダ２と溶湯槽１が連通可能となり、シリンダ２内部に溶湯層１内の溶湯が導入されるようになっている。溶湯導出口２２は、シリンダ２の周壁内面の下部側所定の位置に下部開口が形成され、この開口からシリンダ２の周壁内部を上方に向けてクランク状に延び、シリンダ２の周壁外面の上部側所定の位置に上部開口が形成されてなる溶湯の通路で、この溶湯導出口２２によりシリンダ２内部の溶湯がプランジャ６により押圧されて（ノズル４に向けて）押し出されるようになっている。この溶湯導出口２２はこの通路の形状から一般にグースネックと称される。このシリンダ２は炉体上の支持構造体７にシリンダ保持部材３を介して支持され、溶湯槽１内に配置される。この場合、支持構造体７はシリンダ２及びプランジャの駆動機構５を支持するために炉体上に組み立てられ、溶湯槽１の上面の上方所定の高さに溶湯槽１の外周から（溶湯槽１の）中心に向けて突出される支持部７１と、この支持部７１上に固定され、溶湯槽１の上面の上方に架設される架台７２とを備える。シリンダ保持部材３はシリンダ２を包囲して保持可能に有底の略（円）筒形に形成され、その周壁にシリンダ２の溶湯導入口２１に対応して溶湯の導入口３１が形成され、シリンダ２の溶湯導出口２２に対応してノズルの挿通口３２が形成される。このシリンダ保持部材３内にシリンダ２が相互の溶湯導入口２１と溶湯の導入口３１、溶湯導出口２２とノズルの挿通口３２をそれぞれ連通させて保持され、このシリンダ保持部材３は支持構造体７の支持部７１の下面に固定されて支持部７１から溶湯槽１内に吊り下げられる。このようにしてシリンダ２はシリンダ保持部材３に保持されて溶湯槽１内に溶湯の湯面の位置よりも下方に配置される。ノズル４はシリンダ２の溶湯導出口２２に連接され、溶湯槽１の外部に突出される。この場合、ノズル４は一端がシリンダ保持部材３のノズルの挿通口３２を通してシリンダ２の溶湯導出口２２にシール材を介して水密に接続され、他端は溶湯槽１の周面上部で溶湯槽１内の溶湯の湯面の位置よりも上側の所定の位置を貫通して溶湯槽１の外部に突出される。このノズル４の他端側、すなわち、溶湯層１の外部に突出される部分はノズルヒータ（図示省略）が取り付けられ、このノズルヒータにより加熱されるようになっている。このノズル４に鋳造用金型（図示省略）が接続される。
【００１２】
プランジャの駆動機構５は炉体上の支持構造体７により溶湯槽１の上面の上方に設置され、プランジャ６を溶湯槽１内のシリンダ２の内部で上死点と下死点との間で直線往復運動する進退駆動機構、及びプランジャ６を軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備える。この場合、この駆動機構５は、中空軸からなるアウターシャフト５１及びアウターシャフト５１に回転可能に嵌挿される充実軸からなるインナーシャフト５２の２重構造に形成されるピストンロッド５０と、このピストンロッド５０を上下方向に貫通させて配置され、ピストンロッド５０を油圧により直線往復運動する油圧シリンダ５３と、油圧シリンダ５３の上部にピストンロッド５０の直線往復運動を案内するガイド及びピストンロッド５０のインナーシャフト５２に回転方向の動力を伝達する動力伝達部材５４を介して配設され、このガイド及び動力伝達部材５４を駆動してインナーシャフト５２を回転運動する駆動モータとしてのサーボモータ５５とを備えて構成される。ここで、アウターシャフト５１は円筒状の中空軸からなり、インナーシャフト５２はアウターシャフト５１内で回転可能にアウターシャフト５１の径よりも少し小さい所定の径を有し、アウターシャフト５１の上下端から突出可能にアウターシャフト５１の全長よりも少し長い所定の長さを有する円柱状の充実軸からなり、インナーシャフト５２はアウターシャフト５１内にアウターシャフト５１の上下端にベアリング５６、５７を介して回転可能に嵌挿される。ガイド及び動力伝達部材５４は油圧シリンダ５３の上部延長上に形成されるマシンハウジング５８内に組み立てられ、サーボモータ５５はマシンハウジング５８の上部に設置されて、サーボモータ５５の回転軸５５１がマシンハウジング５８内に挿通され、ガイド及び動力伝達部材５４に作動連結される。このガイド及び動力伝達部材５４は１ユニットで構成され、図２に示すように、インナーシャフト５２の上部に当該インナーシャフト５２と一体に回転可能に形成され、円周方向に複数の、ここでは３つの軸挿通部５４０を有するフランジ５４１と、油圧シリンダ５３の上部の直上にアウターシャフト５１の上部側の周囲にベアリング５９を介して当該アウターシャフト５１に対して回転可能に配設され、円周方向にフランジ５４１の各軸挿通部５４０に対応する複数、ここでは３つの軸受５４３を有するピストンロッド側の回転部材５４２と、図１に示すように、サーボモータ５５の回転軸５５１に回転可能に取り付けられ、円周方向にフランジ５４１の各軸挿通部５４０に対応する複数の、ここでは３つの軸受５４５を有する駆動モータ側の回転部材５４４と、ピストンロッド側の回転部材５４２の各軸受５４３と駆動モータ側の回転部材５４４の各軸受５４５との間にインナーシャフト５２のフランジ５４１の各軸挿通部５４０を挿通して連結される複数の、ここでは３本のガイドシャフト５４６とにより構成される。このようにしてプランジャの駆動機構５は炉体上の支持構造体７により溶湯槽１の上面上方に設置され、ピストンロッド５０が溶湯槽１内のシリンダ２に同芯的に配置され、このピストンロッド５０のインナーシャフト５２の下部にプランジャ６がカップリング５０１を介して連結される。なお、この駆動機構５は図示されない制御盤を備え、この制御盤のコントロールにより、油圧シリンダ５３を作動して、ピストンロッド５０を上下方向に進退駆動し、また、サーボモータ５５を作動して、ピストンロッド５０のインナーシャフト５２を軸芯回りに回転駆動する。油圧シリンダ５３の作動によりピストンロッド５０が上下方向に進退運動するとき、ガイド及び動力伝達部材５４では、フランジ５４１がピストンロッド側の回転部材５４２と駆動モータ側の回転部材５４４との間でガイドシャフト５４６に沿って上下方向に進退運動する。また、サーボモータ５５の回転駆動力は、駆動モータ側の回転部材５４４を介してピストンロッド５０のインナーシャフト５２に伝達される。
【００１３】
プランジャ６はシリンダ２内部を上下方向に摺動可能に略円柱形状に形成され、また、このプランジャ６の場合、下端縁部（下端面の任意の縁部）からプランジャ６の周面に沿って、シリンダ２内部のプランジャ６の所定の下限位置（すなわち、下死点）の地点と溶湯導入口２１との間を溶湯導出口２２に連通しない経路で連通し、溶湯をシリンダ２内部に誘導するための溶湯誘導溝６１を形成される。この場合、シリンダ２は既述のとおり、周面の溶湯導入口２１と溶湯導出口２２が相互に異なる方向に形成されているので、溶湯誘導溝６１はプランジャ６の周面に当該プランジャ６の下端縁部から当該プランジャ６の軸方向に向けて所定の長さ、幅及び深さに形成される。
【００１４】
このようにしてこのホットチャンバーダイカストマシンＭでは、ノズル４に鋳造用金型が接続された状態から、溶湯槽１内に入れられた溶湯を、プランジャ６の直線往復運動により、シリンダ２の溶湯導入口２１からシリンダ２内部に導入し、シリンダ２内部に導入された溶湯を押圧して、溶湯導出口２２を通じて導出し、溶湯をノズル４を通して鋳造用金型に射出する構造を採る。そして、このプランジャ６の直線往復運動において、プランジャ６をシリンダ２の内部で上死点から下死点まで駆動（前進運動）して、溶湯をシリンダ２内部から導出する場合、プランジャ６を下降駆動する前に、プランジャ６を回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向け、プランジャ６を下死点から上死点まで駆動（後退運動）して、溶湯をシリンダ２内部に導入する場合、プランジャ６を上昇駆動する前に、プランジャ６を回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１に一致する方向に向けるようになっている。
【００１５】
図３乃至図６にこのホットチャンバーダイカストマシンＭによる鋳造動作を示している。図３において、まず、溶湯槽１から突出されるノズル４の端部に鋳造用金型（図示省略）が接続され、また、溶湯槽１内は溶融金属材料の溶湯８が満たされる。また、この場合、プランジャ６はシリンダ２の内部で溶湯誘導溝６１が溶湯導入口２１の方向に向けられた状態で上死点に上昇されており、シリンダ２と溶湯槽１がシリンダ２の溶湯導入口２１及びシリンダ保持部材３の溶湯の導入口３１を通じて連通され、シリンダ２内部に溶湯が完全に充填された状態になっている。
【００１６】
この状態から、プランジャ６をシリンダ２の内部で上死点から下死点まで駆動して、溶湯８をシリンダ２内部から導出する場合、図４に示すように、駆動機構５の進退駆動機構の駆動によりプランジャ６が下降される前に、駆動機構５の回転機構の駆動によりプランジャ６が一方向に所定の角度回転されて、溶湯誘導溝６１が溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向けられる。そして、図５に示すように、駆動機構５の進退駆動機構の駆動によりプランジャ６がシリンダ２の内部で上死点から下死点まで下降され、プランジャ６の下降とともに、シリンダ２内の溶湯８が押圧されて、溶湯８がシリンダ２の溶湯導出口２２を通じてノズル４に導出され、このノズル４から金型に射出される。
【００１７】
続いて、プランジャ６を下死点から上死点まで駆動して、溶湯をシリンダ２内に導入する場合、図６に示すように、駆動機構５の進退駆動機構の駆動によりプランジャ６が上昇駆動される前に、プランジャ６が一方向に所定角度回転されて溶湯誘導溝６１が溶湯導入口２１に一致する方向に向けられる。これにより、シリンダ２内部のプランジャ６の下死点の地点と溶湯導入口２１との間がプランジャ６の溶湯誘導溝６１により（溶湯導出口２２に連通することなく）連通し、溶湯槽１内の溶湯８がシリンダ保持部材３の溶湯の導入口３１、シリンダ２の溶湯導入口２１からプランジャ６の溶湯誘導溝６１を通じてシリンダ２内部に誘導され、この溶湯誘導溝６１内に充填される。そして、駆動機構５の進退駆動機構の駆動によりプランジャ６がシリンダ２内部で下死点から上死点まで上昇され、このプランジャ６の上昇とともに、溶湯槽１内の溶湯がシリンダ保持部材３の溶湯の導入口３１、シリンダ２の溶湯導入口２１からプランジャ６の溶湯誘導溝６１を通じてシリンダ２内部に誘導され、溶湯がシリンダ２内に常態として充填される。これにより、ノズル４、シリンダ２の溶湯導出口２２に滞留する溶湯がシリンダ２内部に逆流することがなく、また、ノズル４側から空気がシリンダ２の溶湯導出口２２を通じてシリンダ２内部に入り込むことがない。このようにしてプランジャ６が上死点まで上昇されると、図３を参照すると、シリンダ２と溶湯槽１がシリンダ２の溶湯導入口２１及びシリンダ保持部材３の溶湯の導入口３１を通じて連通され、シリンダ２内に溶湯８が完全に充填された状態となる。
そして、プランジャ６は同様に直線往復運動が回転運動とともに繰り返し行われ、溶湯槽１内の溶湯８がシリンダ２の溶湯導入口２１からシリンダ２内に導入され、シリンダ２内に導入された溶湯が押圧されて、溶湯導出口２２から導出され、ノズル４を通じて金型に射出される。
【００１８】
以上説明したように、このホットチャンバーダイカストマシンＭでは、プランジャ６の下端縁部からプランジャ６の周面にプランジャ６の軸方向に向けて、シリンダ２内部のプランジャ６の下死点の地点と溶湯導入口２１との間を溶湯導出口２２に連通しない経路で連通し、溶湯をシリンダ２内部に誘導するための溶湯誘導溝６１が形成され、プランジャの進退駆動機構５に、プランジャ６を軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備え、プランジャ６を上死点から下死点まで駆動して、溶湯をシリンダ２内部から導出する場合、プランジャ６を駆動する前に、プランジャ６を一方向に回転して溶湯誘導溝６１をシリンダ２の溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向けて、シリンダ２内の溶湯を押圧し、プランジャ６を下死点から上死点まで駆動して、溶湯をシリンダ２内部に導入する場合、プランジャ６を駆動する前に、プランジャ６を一方向に回転して溶湯誘導溝６１をシリンダ２の溶湯導入口２１に一致する方向に向けて、この溶湯誘導溝６１を通して溶湯槽１内の溶湯をシリンダ２内に誘導し、プランジャ６の上昇とともに、この溶湯誘導溝６１を通じてシリンダ２内に溶湯を誘導し充填するので、プランジャ６をシリンダ２内で直線往復運動するときに、シリンダ２内部に空気が入り込むのを確実に防止することができ、シリンダ２内部の溶湯を空気が混入することなく鋳造用金型に向けて押圧することができる。これにより、ダイカスト成形品の品質の維持、向上を図ることができる。
【００１９】
また、このホットチャンバーダイカストマシンＭでは、プランジャの駆動機構５は、中空軸からなるアウターシャフト５１及びアウターシャフト５１に回転可能に嵌挿される充実軸からなるインナーシャフト５２の２重構造のピストンロッド５０と、このピストンロッド５０が上下方向に貫通して配置され、ピストンロッド５０を油圧により直線往復運動する油圧シリンダ５３と、油圧シリンダ５３の上部にピストンロッド５０の直線往復運動を案内するガイド及びピストンロッド５０のインナーシャフト５２に回転方向の動力を伝達する動力伝達部材５４を介して配設され、このガイド及び動力伝達部材５４を駆動してインナーシャフト５２を回転運動するサーボモータ５５とを備えて構成されるので、プランジャの駆動機構（進退駆動機構）５に、少ない部品点数の簡易な装置構成で、回転機構を併設することができる。また、この場合、ガイド及び動力伝達部材５４は、インナーシャフト５２の上部に当該インナーシャフト５２と一体に回転可能に形成され、円周方向に３つの軸挿通部５４０を有するフランジ５４１と、アウターシャフト５１の上部側の周囲に当該アウターシャフト５１に対して回転可能に配設され、円周方向にフランジ５４１の各軸挿通部５４０に対応する３つの軸受５４３を有するピストンロッド側の回転部材５４２と、サーボモータ５５の回転軸５５１に回転可能に取り付けられ、円周方向にフランジ５４１の各軸挿通部５４０に対応する３つの軸受５４５を有する駆動モータ側の回転部材５４４と、ピストンロッド側の回転部材５４２の各軸受５４３と駆動モータ側の回転部材５４４の各軸受５４５との間にインナーシャフト５２のフランジ５４１の各軸挿通部５４０を挿通して連結される３本のガイドシャフト５４６とにより、１ユニットにより構成されるので、駆動機構５全体を少ない部品点数の簡易な装置構成で構成することができる。
【００２０】
なお、この実施の形態では、シリンダ２は、周面の上部側所定の位置に溶湯を導入するための溶湯導入口２１が形成され、周面の下部側で溶湯導入口２１とは異なる方向に溶湯導出口２２が形成されるため、プランジャ６の溶湯誘導溝６１がプランジャ６の周面にプランジャ６の下端縁部からプランジャの軸方向に向けて形成されて、シリンダ２内部のプランジャ６の下死点の地点と溶湯導入口２１との間が溶湯導出口２２に連通しない経路で連通されているが、シリンダ２の周面上部側の溶湯導入口２１と周面下部側の溶湯導出口２２が共に同じ方向に形成される場合は、プランジャ６の溶湯誘導溝６１はプランジャ６の周面にプランジャ６の下端縁部からプランジャ６の軸方向に対して斜めの方向に向けて形成されればよく、このようにすることで、シリンダ２内部のプランジャ６の下死点の地点と溶湯導入口２１との間を溶湯導出口２２に連通しない経路で連通することができ、上記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るホットチャンバーダイカストマシンを示している。この実施の形態では、第１の実施の形態の駆動機構５において、ピストンロッド５０がアウターシャフト５１とインナーシャフト５２により構成されているのに対して、図７に示すように１体物から成るピストンロッド９０を有する駆動機構９を備えている点を特徴としている。この実施の形態においては、図７に示すように、プランジャの駆動機構９は炉体上の支持構造体７により溶湯槽１の上面の上方に設置され、プランジャ６を溶湯槽１内のシリンダ２の内部で上死点と下死点との間で直線往復運動する進退駆動機構、及びプランジャ６を軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備える。この場合、この駆動機構９は、中実軸からなるピストンロッド９０と、このピストンロッド９０を上下方向に貫通させて配置され、ピストンロッド９０を油圧により直線往復運動する油圧シリンダ９1と、油圧シリンダ９１の上部にピストンロッド９０の直線往復運動を案内するガイド及びピストンロッド９０に回転方向の動力を伝達する動力伝達部材９２を介して配設され、このガイド及び動力伝達部材９２を駆動してピストンロッド９０を回転運動する駆動モータとしてのサーボモータ５５とを備えて構成される。この実施の形態において、ピストンロッド９０は中実の軸体からなり、その下部においてベアリング９３を介して油圧シリンダ９１に対して回転可能に配設され、また上部においてベアリング９４を介してマシンハウジング５８に対して回転可能に配設される。ガイド及び動力伝達部材９２は油圧シリンダ９１の上部延長上に形成されるマシンハウジング５８内に組み立てられ、サーボモータ５５はマシンハウジング５８の上部に設置されて、サーボモータ５５の回転軸５５１がマシンハウジング５８内に挿通され、ガイド及び動力伝達部材９２に作動連結される。このガイド及び動力伝達部材９２は１ユニットで構成され、ピストンロッド９０の上部に当該ピストンロッド９０と一体に回転可能に結合された円板状のフランジ９２１と、油圧シリンダ５３の上方においてベアリング５９を介してマシンハウジング５８に対して回転可能に配設された円板状のピストンロッド側の回転部材９２２と、サーボモータ５５の回転軸５５１に結合された円板状の駆動モータ側の回転部材９２４と、ピストンロッド側の回転部材９２２と駆動モータ側の回転部材９２４との間に連結されたガイドシャフト９２６とにより構成される。フランジ９２１は、円周方向に複数の（ここでは、例えば３つの）軸挿通部９２０を有する。ピストンロッド側の回転部材９２２は、ベアリング９５を介してマシンハウジング５８に対して回転可能に配設され、また円周方向にフランジ９２１の軸挿通部９２０に対応する複数の軸受９２３を有する。駆動モータ側の回転部材９２４は、円周方向にフランジ９２１の各軸挿通部９２０に対応する複数の軸受９２５を有する。ガイドシャフト９２６は、ピストンロッド側の回転部材９２２の各軸受９２３と駆動モータ側の回転部材９２４の各軸受９２５との間に、フランジ９２１の各軸挿通部９２０を挿通して連結される。
【００２２】
このようにしてプランジャの駆動機構９は炉体上の支持構造体７により溶湯槽１の上面上方に設置され、ピストンロッド９０が溶湯槽１内のシリンダ２に同芯的に配置され、このピストンロッド９０の下部にプランジャ６がカップリング５０１を介して連結される。なお、この駆動機構９は図示されない制御盤を備え、この制御盤のコントロールにより、油圧シリンダ９１を作動して、ピストンロッド９０を上下方向に進退駆動し、また、油圧シリンダ９１の作動とは独立してサーボモータ５５を作動して、ピストンロッド９０を軸芯回りに回転駆動する。油圧シリンダ５３の作動によりピストンロッド９０が上下方向に進退運動するとき、ガイド及び動力伝達部材９２では、フランジ９２１がピストンロッド側の回転部材９２２と駆動モータ側の回転部材９２４との間でガイドシャフト９２６に沿って上下方向に進退運動する。また、サーボモータ５５の回転駆動力は、駆動モータ側の回転部材９２４を介してピストンロッド９０に直接伝達される。
【００２３】
なお、第１及び第２の実施の形態に共通して、上記制御盤のコントロールによりサーボモータ５５を作動するとき、サーボモータ５５を一方向（例えば時計回り方向）へ回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向ける動作の次に、サーボモータ５５を先とは逆の方向（反時計回り方向）へ回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１に一致する方向に向ける動作を行うようにコントロールしてもよい。或いは、サーボモータ５５を一方向（例えば時計回り方向）へ回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向ける動作の次に、サーボモータ５５を先と同じ方向（時計回り方向）へ所定の角度回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１に一致する方向に向ける動作を行い、その次に、サーボモータ５５をさらに同じ方向（時計回り方向）へ所定の角度回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向ける、というようにコントロールしてもよい。後者の場合においては、サーボモータ５５とピストンロッド９０は常に一方の方向へ回転することになるから、ピストンロッド９０にとっては、油圧シリンダ５３，９１或いはマシンハウジング５８との間で同じ部位同士が繰り返し接触して擦れあうことがなくなるため、摩耗の進行を抑制することができるという利点がある。
【００２４】
（実施の形態３）
図８乃至図１０は、本発明の第３の実施の形態に係るホットチャンバーダイカストマシンを示しており、図８はホットチャンバーダイカストマシンのプランジャ連結部を示す部分断面図である。この実施の形態では、第１及び第２の実施の形態の駆動機構５において、ピストンロッド５０及び９０（ここではピストンロッド５０を代表させる）とプランジャ６とがカップリング５０１を介して直結されているのに対して、図８に示すようにピストンロッド５０とプランジャ６とが自在継手５０５を介して連結されている点を特徴としている。自在継手５０５は、図８に示すように、ピストンロッド５０プランジャ６の間に設置されている。
【００２５】
図９及び図１０は上記自在継手５０５の構造を示す図で、図９は一部内部構造を表す一部破断正面図、図１０は一部内部構造を表す一部破断側面図である。図９において、５０６は自在継手５０５の入力軸となるクロスピン、５０７、５０８はクロスピン５０６を左右から支持する支持アーム、５０９，５１０は支持アーム５０７、５０８をそれぞれ外側から保持するアームホルダである。クロスピン５０６の上部には当該自在継手５０５をピストンロッド５０に取り付けるための取付部材５１１が設けられ、クロスピン５０６の下部にはベース部５１２が設けられている。ベース部５１２にはカップリング５０１が結合される。また、クロスピン５０６には図９中５１３で示される第１の回転軸と、図１０中５１４で示される第２の回転軸とが設けられている。ピストンロッド５０が延びる方向（図８乃至図１０中上下方向）を鉛直方向とすると、第１及び第２の回転軸５１３及び５１４はいずれも水平方向に延び、且つ水平面内において互いに直交する方向に延びている。そして、クロスピン５０６の入力側アセンブリ５１５（取付部材５１１が設けられている側）と出力側アセンブリ５１６（ベース部５１２が設けられている側）とは分割構造となっており、一方は第１の回転軸５１３に固定で第２の回転軸の周りに回転可能であり、また、他方は第１の回転軸５１３の周りに回転可能で、第２の回転軸に固定となっている。これにより、ピストンロッド５０とプランジャ６との間に角度ずれが生じても、このずれを吸収しつつピストンロッド５０からプランジャ６へ回転及び進退運動（スラスト運動）のための動力を円滑に伝達することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のマシンでは、プランジャを所定の下限位置から所定の上限位置まで駆動して、溶湯をシリンダ内に導入する場合、プランジャを駆動する前に、溶湯誘導溝を溶湯導入口に一致する方向に向けて、この溶湯誘導溝を通して溶湯槽内の溶湯をシリンダ内に誘導し、プランジャの上昇とともに、この溶湯誘導溝を通じてシリンダ内に溶湯を誘導し充填するので、プランジャをシリンダ内で直線往復運動するときに、シリンダ内に空気が入り込むのを確実に防止し、ダイカスト成形品の品質の維持、向上を図ることができるという利点がある。
【符号の説明】
【００２７】
Ｍ ホットチャンバーダイカストマシン
１ 溶湯槽
２ シリンダ
２１ 溶湯導入口
２２ 溶湯導出口
３ シリンダ保持部材
３１ 溶湯の導入口
３２ ノズルの挿通口
４ ノズル
５ 駆動機構
５０、９０ ピストンロッド
５１ アウターシャフト
５２ インナーシャフト
５３、９１ 油圧シリンダ
５４、９２ ガイド及び動力伝達部材
５５ 駆動モータ（サーボモータ）
５６、５７、５９ ベアリング
５８ マシンハウジング
５０１ カップリング
５０５ 自在継手
５４０ 軸挿通部
５４１ フランジ
５４２ ピストンロッド側の回転部材
５４３、５４５ 軸受
５４４ 駆動モータ側の回転部材
５４６ シャフト部材
５５１ 回転軸
６ プランジャ
６１ 溶湯誘導溝
７ 支持構造体
７１ 支持部
７２ 架台
８ 溶湯
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム、マグネシウム、亜鉛合金、及びこれらの合金などの金属の鋳造に使用するホットチャンバーダイカストマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に知られているホットチャンバーダイカストマシンが特許文献１に記載されている。この文献１に記載されているように、この種のホットチャンバーダイカストマシンは、溶湯槽と、シリンダ及びプランジャからなるポンプと、ポンプに連結されるノズルと、ポンプを駆動する駆動機構とにより構成される。溶湯槽は溶融金属材料の溶湯を入れるための容器で、炉体により保持され、炉体の下部に加熱ヒータが設置される。シリンダは周面の上部側に溶湯を導入するための溶湯導入口を有し、周面の下部側に溶湯を導出するための溶湯導出口を有し、炉体上に組み立てられた支持構造体から炉体上部に突出される支持部により吊り下げ支持されて、溶湯槽内に配置される。このシリンダの溶湯導出口にノズルが連接され、溶湯槽の外部に突出される。そして、このノズルに鋳造用金型が接続される。駆動機構は油圧シリンダなどからなり、炉体上の支持構造体により溶湯槽の上方に設置され、この駆動機構にプランジャが作動連結されて、プランジャを溶湯槽内のシリンダの内部で溶湯導入口を開放する所定の上限位置と溶湯導出口を遮蔽する所定の下限位置との間で直線往復運動する。このようにして溶湯槽内に入れられた、例えばアルミニウム、マグネシウム、亜鉛合金やこれらの合金などの金属溶融材料の溶湯を、プランジャの直線往復運動により、シリンダの溶湯導入口からシリンダ内部に導入し、シリンダ内部に導入された溶湯を押圧して、溶湯導出口から導出し、溶湯をノズルを通じて鋳造用金型に射出するようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２８７４０公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来のホットチャンバーダイカストマシンでは、プランジャをシリンダ内部で所定の下限位置から所定の上限位置に上昇させたときに、シリンダ内部が負圧になるため、ノズル側から空気がシリンダの溶湯導出口を通じてシリンダ内部に入り込む可能性があり、このシリンダ内部に空気が入り込んだ状態で、プランジャを所定の上限位置から所定の下限位置まで下降させて、シリンダ内部の溶湯を鋳造用金型に向けて押圧すると、シリンダ内部の空気が金型に圧入され、溶融金属材料に混入して、ダイカスト成形品の品質を低下させる恐れがある、という問題がある。
【０００５】
本発明は、このような従来の問題を解決するものであり、この種のホットチャンバーダイカストマシンにおいて、プランジャをシリンダ内部で直線往復運動するときに、シリンダ内部に空気が入り込むのを確実に防止し、シリンダ内部の溶湯を空気が混入することなく鋳造用金型に向けて押圧するようにして、ダイカスト成形品の品質の維持、向上を図ること、を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、溶融金属材料の溶湯を入れるための溶湯槽と、前記溶湯槽内に配置され、周面の上部側に前記溶湯を導入するための溶湯導入口を有し、周面の下部側に前記溶湯を導出するための溶湯導出口を有するシリンダと、前記シリンダの前記溶湯導出口に連接され、前記溶湯槽の外部に突出されて、前記溶湯を前記溶湯槽の外部に導出するためのノズルと、前記溶湯槽の上方に駆動機構を有し、前記溶湯槽内で前記シリンダ内部を前記溶湯導入口を開放する所定の上限位置と前記溶湯導出口を遮蔽する所定の下限位置との間で往復運動し、前記溶湯を前記溶湯導入口を通じて前記シリンダ内部に導入し、前記シリンダ内部に導入された前記溶湯を押圧して、前記溶湯導出口を通じて導出するプランジャとを備え、前記ノズルに鋳造用金型を接続され、前記溶湯を前記鋳造用金型に射出するホットチャンバーダイカストマシンにおいて、前記プランジャの下端縁部から前記プランジャの周面に沿って、前記シリンダ内部の前記プランジャの所定の下限位置の地点と前記溶湯導入口との間を前記溶湯導出口に連通しない経路で連通し、前記溶湯を前記シリンダ内部に誘導するための溶湯誘導溝を形成され、前記プランジャの駆動機構に、前記プランジャを軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備え、前記プランジャを前記所定の上限位置から前記所定の下限位置まで駆動して、前記溶湯を前記シリンダ内から導出する場合、前記プランジャを駆動する前に、前記溶湯誘導溝を前記溶湯導入口及び前記溶湯導出口のいずれにも一致しない方向に向け、前記プランジャを前記所定の下限位置から前記所定の上限位置まで駆動して、前記溶湯を前記シリンダ内に導入する場合、前記プランジャを駆動する前に、前記溶湯誘導溝を前記溶湯導入口に一致する方向に向ける、ことを要旨とする。
【０００７】
本発明のホットチャンバーダイカストマシンはまた、各部に次のような構成を備えることが好ましい。
（１）溶湯誘導溝はプランジャの周面に当該プランジャの下端縁部から当該プランジャの軸方向に向けて形成される。
（２）溶湯誘導溝はプランジャの周面に当該プランジャの下端縁部から当該プランジャの軸方向に対して斜めの方向に向けて形成される。
（３）プランジャの駆動機構は、中空軸からなるアウターシャフト及び前記アウターシャフトに回転可能に嵌挿される充実軸からなるインナーシャフトの２重構造に形成されるピストンロッドと、前記ピストンロッドが上下方向に貫通して配置され、前記ピストンロッドを油圧により直線往復運動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダの上部に、前記ピストンロッドの直線往復運動を案内するガイド、及び前記ピストンロッドのインナーシャフトに回転方向の動力を伝達する動力伝達部材を介して配設され、前記動力伝達部材を駆動して前記インナーシャフトを回転運動する駆動モータとを有し、前記インナーシャフトの下部にプランジャがカップリングを介して連結される。
（４）ガイド及び動力伝達部材は１ユニットにより構成され、インナーシャフトの上部に当該インナーシャフトと一体に回転可能に形成され、円周方向に複数の軸挿通部を有するフランジと、アウターシャフトの上部側の周囲に当該アウターシャフトに対して回転可能に配設され、円周方向に前記フランジの各軸挿通部に対応する複数の軸受を有するピストンロッド側の回転部材と、駆動モータの回転軸に回転可能に取り付けられ、円周方向に前記フランジの各軸挿通部に対応する複数の軸受を有する駆動モータ側の回転部材と、前記ピストンロッド側の回転部材の各軸受と前記駆動モータ側の回転部材の各軸受との間に前記インナーシャフトのフランジの各軸挿通部を挿通して連結される複数のガイドシャフトとを有する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明のホットチャンバーダイカストマシンでは、プランジャの下端縁部からプランジャの周面に沿って、シリンダ内部のプランジャの所定の下限位置の地点と溶湯導入口との間を溶湯導出口に連通しない経路で連通し、溶湯をシリンダ内部に誘導するための溶湯誘導溝が形成され、プランジャの駆動機構に、プランジャを軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備え、プランジャを所定の上限位置から所定の下限位置まで駆動して、溶湯をシリンダ内から導出する場合、プランジャを駆動する前に、溶湯誘導溝を溶湯導入口及び溶湯導出口のいずれにも一致しない方向に向けて、シリンダ内の溶湯を押圧し、プランジャを所定の下限位置から所定の上限位置まで駆動して、溶湯をシリンダ内に導入する場合、プランジャを駆動する前に、溶湯誘導溝を溶湯導入口に一致する方向に向けて、この溶湯誘導溝を通して溶湯槽内の溶湯をシリンダ内に誘導し、プランジャの上昇とともに、この溶湯誘導溝を通じてシリンダ内に溶湯を誘導し充填するので、プランジャをシリンダ内で直線往復運動するときに、シリンダ内に空気が入り込むのを確実に防止して、シリンダ内の溶湯を空気が混入することなく鋳造用金型に向けて押圧することができ、これにより、ダイカスト成形品の品質の維持、向上を図ることができる、という本願固有の格別な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るホットチャンバーダイカストマシンを示す正面断面図
【図２】同ホットチャンバーダイカストマシンの駆動機構の要部を示す部分拡大断面図
【図３】同ホットチャンバーダイカストマシンの動作を示し、特に、プランジャをシリンダの内部で溶湯誘導溝を溶湯導入口の方向に向けた状態で上死点まで上昇させて、シリンダと溶湯槽とをシリンダの溶湯導入口及びシリンダ保持部材の溶湯の導入口を通じて連通させ、シリンダ内部に溶湯を完全に充填した状態を示す図
【図４】同ホットチャンバーダイカストマシンの動作を示し、特に、プランジャをシリンダの内部で上死点から下死点まで下降する前に、プランジャを一方向に所定の角度回転して、溶湯誘導溝を溶湯導入口及び溶湯導出口のいずれにも一致しない方向に向けた状態を示す図
【図５】同ホットチャンバーダイカストマシンの動作を示し、特に、プランジャをシリンダの内部で上死点から下死点まで下降し、プランジャの下降とともに、シリンダ内の溶湯を押圧して、溶湯をシリンダの溶湯導出口を通じてノズルに導出し、このノズルから金型に射出した状態を示す図
【図６】同ホットチャンバーダイカストマシンの動作を示し、特に、プランジャをシリンダの内部で下死点から上死点まで上昇する前に、プランジャを一方向に所定角度回転して、溶湯誘導溝を溶湯導入口に一致する方向に向けた状態を示す図
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るホットチャンバーダイカストマシンを示す正面断面図
【図８】本発明の第３の実施の形態に係るホットチャンバーダイカストマシンの主要部を示す正面断面図
【図９】本発明の第３の実施の形態で用いられる自在継手の一部破断正面図
【図１０】本発明の第３の実施の形態で用いられる自在継手の一部破断側面面図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（実施の形態１）
以下、本発明の一実施の形態について図面を用いて説明する。図１にホットチャンバーダイカストマシンを示している。図１に示すように、ホットチャンバーダイカストマシンＭは、溶融金属材料の溶湯を入れるための溶湯槽１と、溶湯槽１内に配置され、溶湯を導入及び導出するための溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２を有するシリンダ２と、シリンダ２の溶湯導出口２２に連接され、溶湯を溶湯槽１の外部に導出するためのノズル４と、溶湯槽１の上方に駆動機構５を有し、溶湯槽１内でシリンダ２内部を溶湯導入口２１を開放する所定の上限位置（以下、上死点という。）と溶湯導出口２２を遮蔽する所定の下限位置（以下、下死点という。）との間で往復運動し、溶湯を溶湯導入口２１を通じてシリンダ２内部に導入し、シリンダ２内部に導入された溶湯を押圧して、溶湯導出口２２を通じて導出するプランジャ６とを備えて構成される。
【００１１】
このホットチャンバーダイカストマシンＭでは、溶湯槽１は図示されない炉体に保持される。なお、炉体の下部には加熱ヒータが設置される。シリンダ２は、全体が有底の略円筒形状に形成され、周面の上部側所定の位置に溶湯を導入するための溶湯導入口２１が形成され、周面の下部側で溶湯導入口２１とは異なる方向、この場合、シリンダ２の軸芯を対称中心として溶湯導入口２１とは対称的な位置に溶湯導出口２２が形成される。なお、溶湯導入口２１は、シリンダ２の周壁の上部側所定の位置にこの周壁の外面と内面との間を略水平に貫通してなる溶湯の通路で、この溶湯導入口２１によりシリンダ２と溶湯槽１が連通可能となり、シリンダ２内部に溶湯層１内の溶湯が導入されるようになっている。溶湯導出口２２は、シリンダ２の周壁内面の下部側所定の位置に下部開口が形成され、この開口からシリンダ２の周壁内部を上方に向けてクランク状に延び、シリンダ２の周壁外面の上部側所定の位置に上部開口が形成されてなる溶湯の通路で、この溶湯導出口２２によりシリンダ２内部の溶湯がプランジャ６により押圧されて（ノズル４に向けて）押し出されるようになっている。この溶湯導出口２２はこの通路の形状から一般にグースネックと称される。このシリンダ２は炉体上の支持構造体７にシリンダ保持部材３を介して支持され、溶湯槽１内に配置される。この場合、支持構造体７はシリンダ２及びプランジャの駆動機構５を支持するために炉体上に組み立てられ、溶湯槽１の上面の上方所定の高さに溶湯槽１の外周から（溶湯槽１の）中心に向けて突出される支持部７１と、この支持部７１上に固定され、溶湯槽１の上面の上方に架設される架台７２とを備える。シリンダ保持部材３はシリンダ２を包囲して保持可能に有底の略（円）筒形に形成され、その周壁にシリンダ２の溶湯導入口２１に対応して溶湯の導入口３１が形成され、シリンダ２の溶湯導出口２２に対応してノズルの挿通口３２が形成される。このシリンダ保持部材３内にシリンダ２が相互の溶湯導入口２１と溶湯の導入口３１、溶湯導出口２２とノズルの挿通口３２をそれぞれ連通させて保持され、このシリンダ保持部材３は支持構造体７の支持部７１の下面に固定されて支持部７１から溶湯槽１内に吊り下げられる。このようにしてシリンダ２はシリンダ保持部材３に保持されて溶湯槽１内に溶湯の湯面の位置よりも下方に配置される。ノズル４はシリンダ２の溶湯導出口２２に連接され、溶湯槽１の外部に突出される。この場合、ノズル４は一端がシリンダ保持部材３のノズルの挿通口３２を通してシリンダ２の溶湯導出口２２にシール材を介して水密に接続され、他端は溶湯槽１の周面上部で溶湯槽１内の溶湯の湯面の位置よりも上側の所定の位置を貫通して溶湯槽１の外部に突出される。このノズル４の他端側、すなわち、溶湯層１の外部に突出される部分はノズルヒータ（図示省略）が取り付けられ、このノズルヒータにより加熱されるようになっている。このノズル４に鋳造用金型（図示省略）が接続される。
【００１２】
プランジャの駆動機構５は炉体上の支持構造体７により溶湯槽１の上面の上方に設置され、プランジャ６を溶湯槽１内のシリンダ２の内部で上死点と下死点との間で直線往復運動する進退駆動機構、及びプランジャ６を軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備える。この場合、この駆動機構５は、中空軸からなるアウターシャフト５１及びアウターシャフト５１に回転可能に嵌挿される充実軸からなるインナーシャフト５２の２重構造に形成されるピストンロッド５０と、このピストンロッド５０を上下方向に貫通させて配置され、ピストンロッド５０を油圧により直線往復運動する油圧シリンダ５３と、油圧シリンダ５３の上部にピストンロッド５０の直線往復運動を案内するガイド及びピストンロッド５０のインナーシャフト５２に回転方向の動力を伝達する動力伝達部材５４を介して配設され、このガイド及び動力伝達部材５４を駆動してインナーシャフト５２を回転運動する駆動モータとしてのサーボモータ５５とを備えて構成される。ここで、アウターシャフト５１は円筒状の中空軸からなり、インナーシャフト５２はアウターシャフト５１内で回転可能にアウターシャフト５１の径よりも少し小さい所定の径を有し、アウターシャフト５１の上下端から突出可能にアウターシャフト５１の全長よりも少し長い所定の長さを有する円柱状の充実軸からなり、インナーシャフト５２はアウターシャフト５１内にアウターシャフト５１の上下端にベアリング５６、５７を介して回転可能に嵌挿される。ガイド及び動力伝達部材５４は油圧シリンダ５３の上部延長上に形成されるマシンハウジング５８内に組み立てられ、サーボモータ５５はマシンハウジング５８の上部に設置されて、サーボモータ５５の回転軸５５１がマシンハウジング５８内に挿通され、ガイド及び動力伝達部材５４に作動連結される。このガイド及び動力伝達部材５４は１ユニットで構成され、図２に示すように、インナーシャフト５２の上部に当該インナーシャフト５２と一体に回転可能に形成され、円周方向に複数の、ここでは３つの軸挿通部５４０を有するフランジ５４１と、油圧シリンダ５３の上部の直上にアウターシャフト５１の上部側の周囲にベアリング５９を介して当該アウターシャフト５１に対して回転可能に配設され、円周方向にフランジ５４１の各軸挿通部５４０に対応する複数、ここでは３つの軸受５４３を有するピストンロッド側の回転部材５４２と、図１に示すように、サーボモータ５５の回転軸５５１に回転可能に取り付けられ、円周方向にフランジ５４１の各軸挿通部５４０に対応する複数の、ここでは３つの軸受５４５を有する駆動モータ側の回転部材５４４と、ピストンロッド側の回転部材５４２の各軸受５４３と駆動モータ側の回転部材５４４の各軸受５４５との間にインナーシャフト５２のフランジ５４１の各軸挿通部５４０を挿通して連結される複数の、ここでは３本のガイドシャフト５４６とにより構成される。このようにしてプランジャの駆動機構５は炉体上の支持構造体７により溶湯槽１の上面上方に設置され、ピストンロッド５０が溶湯槽１内のシリンダ２に同芯的に配置され、このピストンロッド５０のインナーシャフト５２の下部にプランジャ６がカップリング５０１を介して連結される。なお、この駆動機構５は図示されない制御盤を備え、この制御盤のコントロールにより、油圧シリンダ５３を作動して、ピストンロッド５０を上下方向に進退駆動し、また、サーボモータ５５を作動して、ピストンロッド５０のインナーシャフト５２を軸芯回りに回転駆動する。油圧シリンダ５３の作動によりピストンロッド５０が上下方向に進退運動するとき、ガイド及び動力伝達部材５４では、フランジ５４１がピストンロッド側の回転部材５４２と駆動モータ側の回転部材５４４との間でガイドシャフト５４６に沿って上下方向に進退運動する。また、サーボモータ５５の回転駆動力は、駆動モータ側の回転部材５４４を介してピストンロッド５０のインナーシャフト５２に伝達される。
【００１３】
プランジャ６はシリンダ２内部を上下方向に摺動可能に略円柱形状に形成され、また、このプランジャ６の場合、下端縁部（下端面の任意の縁部）からプランジャ６の周面に沿って、シリンダ２内部のプランジャ６の所定の下限位置（すなわち、下死点）の地点と溶湯導入口２１との間を溶湯導出口２２に連通しない経路で連通し、溶湯をシリンダ２内部に誘導するための溶湯誘導溝６１を形成される。この場合、シリンダ２は既述のとおり、周面の溶湯導入口２１と溶湯導出口２２が相互に異なる方向に形成されているので、溶湯誘導溝６１はプランジャ６の周面に当該プランジャ６の下端縁部から当該プランジャ６の軸方向に向けて所定の長さ、幅及び深さに形成される。
【００１４】
このようにしてこのホットチャンバーダイカストマシンＭでは、ノズル４に鋳造用金型が接続された状態から、溶湯槽１内に入れられた溶湯を、プランジャ６の直線往復運動により、シリンダ２の溶湯導入口２１からシリンダ２内部に導入し、シリンダ２内部に導入された溶湯を押圧して、溶湯導出口２２を通じて導出し、溶湯をノズル４を通して鋳造用金型に射出する構造を採る。そして、このプランジャ６の直線往復運動において、プランジャ６をシリンダ２の内部で上死点から下死点まで駆動（前進運動）して、溶湯をシリンダ２内部から導出する場合、プランジャ６を下降駆動する前に、プランジャ６を回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向け、プランジャ６を下死点から上死点まで駆動（後退運動）して、溶湯をシリンダ２内部に導入する場合、プランジャ６を上昇駆動する前に、プランジャ６を回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１に一致する方向に向けるようになっている。
【００１５】
図３乃至図６にこのホットチャンバーダイカストマシンＭによる鋳造動作を示している。図３において、まず、溶湯槽１から突出されるノズル４の端部に鋳造用金型（図示省略）が接続され、また、溶湯槽１内は溶融金属材料の溶湯８が満たされる。また、この場合、プランジャ６はシリンダ２の内部で溶湯誘導溝６１が溶湯導入口２１の方向に向けられた状態で上死点に上昇されており、シリンダ２と溶湯槽１がシリンダ２の溶湯導入口２１及びシリンダ保持部材３の溶湯の導入口３１を通じて連通され、シリンダ２内部に溶湯が完全に充填された状態になっている。
【００１６】
この状態から、プランジャ６をシリンダ２の内部で上死点から下死点まで駆動して、溶湯８をシリンダ２内部から導出する場合、図４に示すように、駆動機構５の進退駆動機構の駆動によりプランジャ６が下降される前に、駆動機構５の回転機構の駆動によりプランジャ６が一方向に所定の角度回転されて、溶湯誘導溝６１が溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向けられる。そして、図５に示すように、駆動機構５の進退駆動機構の駆動によりプランジャ６がシリンダ２の内部で上死点から下死点まで下降され、プランジャ６の下降とともに、シリンダ２内の溶湯８が押圧されて、溶湯８がシリンダ２の溶湯導出口２２を通じてノズル４に導出され、このノズル４から金型に射出される。
【００１７】
続いて、プランジャ６を下死点から上死点まで駆動して、溶湯をシリンダ２内に導入する場合、図６に示すように、駆動機構５の進退駆動機構の駆動によりプランジャ６が上昇駆動される前に、プランジャ６が一方向に所定角度回転されて溶湯誘導溝６１が溶湯導入口２１に一致する方向に向けられる。これにより、シリンダ２内部のプランジャ６の下死点の地点と溶湯導入口２１との間がプランジャ６の溶湯誘導溝６１により（溶湯導出口２２に連通することなく）連通し、溶湯槽１内の溶湯８がシリンダ保持部材３の溶湯の導入口３１、シリンダ２の溶湯導入口２１からプランジャ６の溶湯誘導溝６１を通じてシリンダ２内部に誘導され、この溶湯誘導溝６１内に充填される。そして、駆動機構５の進退駆動機構の駆動によりプランジャ６がシリンダ２内部で下死点から上死点まで上昇され、このプランジャ６の上昇とともに、溶湯槽１内の溶湯がシリンダ保持部材３の溶湯の導入口３１、シリンダ２の溶湯導入口２１からプランジャ６の溶湯誘導溝６１を通じてシリンダ２内部に誘導され、溶湯がシリンダ２内に常態として充填される。これにより、ノズル４、シリンダ２の溶湯導出口２２に滞留する溶湯がシリンダ２内部に逆流することがなく、また、ノズル４側から空気がシリンダ２の溶湯導出口２２を通じてシリンダ２内部に入り込むことがない。このようにしてプランジャ６が上死点まで上昇されると、図３を参照すると、シリンダ２と溶湯槽１がシリンダ２の溶湯導入口２１及びシリンダ保持部材３の溶湯の導入口３１を通じて連通され、シリンダ２内に溶湯８が完全に充填された状態となる。
そして、プランジャ６は同様に直線往復運動が回転運動とともに繰り返し行われ、溶湯槽１内の溶湯８がシリンダ２の溶湯導入口２１からシリンダ２内に導入され、シリンダ２内に導入された溶湯が押圧されて、溶湯導出口２２から導出され、ノズル４を通じて金型に射出される。
【００１８】
以上説明したように、このホットチャンバーダイカストマシンＭでは、プランジャ６の下端縁部からプランジャ６の周面にプランジャ６の軸方向に向けて、シリンダ２内部のプランジャ６の下死点の地点と溶湯導入口２１との間を溶湯導出口２２に連通しない経路で連通し、溶湯をシリンダ２内部に誘導するための溶湯誘導溝６１が形成され、プランジャの進退駆動機構５に、プランジャ６を軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備え、プランジャ６を上死点から下死点まで駆動して、溶湯をシリンダ２内部から導出する場合、プランジャ６を駆動する前に、プランジャ６を一方向に回転して溶湯誘導溝６１をシリンダ２の溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向けて、シリンダ２内の溶湯を押圧し、プランジャ６を下死点から上死点まで駆動して、溶湯をシリンダ２内部に導入する場合、プランジャ６を駆動する前に、プランジャ６を一方向に回転して溶湯誘導溝６１をシリンダ２の溶湯導入口２１に一致する方向に向けて、この溶湯誘導溝６１を通して溶湯槽１内の溶湯をシリンダ２内に誘導し、プランジャ６の上昇とともに、この溶湯誘導溝６１を通じてシリンダ２内に溶湯を誘導し充填するので、プランジャ６をシリンダ２内で直線往復運動するときに、シリンダ２内部に空気が入り込むのを確実に防止することができ、シリンダ２内部の溶湯を空気が混入することなく鋳造用金型に向けて押圧することができる。これにより、ダイカスト成形品の品質の維持、向上を図ることができる。
【００１９】
また、このホットチャンバーダイカストマシンＭでは、プランジャの駆動機構５は、中空軸からなるアウターシャフト５１及びアウターシャフト５１に回転可能に嵌挿される充実軸からなるインナーシャフト５２の２重構造のピストンロッド５０と、このピストンロッド５０が上下方向に貫通して配置され、ピストンロッド５０を油圧により直線往復運動する油圧シリンダ５３と、油圧シリンダ５３の上部にピストンロッド５０の直線往復運動を案内するガイド及びピストンロッド５０のインナーシャフト５２に回転方向の動力を伝達する動力伝達部材５４を介して配設され、このガイド及び動力伝達部材５４を駆動してインナーシャフト５２を回転運動するサーボモータ５５とを備えて構成されるので、プランジャの駆動機構（進退駆動機構）５に、少ない部品点数の簡易な装置構成で、回転機構を併設することができる。また、この場合、ガイド及び動力伝達部材５４は、インナーシャフト５２の上部に当該インナーシャフト５２と一体に回転可能に形成され、円周方向に３つの軸挿通部５４０を有するフランジ５４１と、アウターシャフト５１の上部側の周囲に当該アウターシャフト５１に対して回転可能に配設され、円周方向にフランジ５４１の各軸挿通部５４０に対応する３つの軸受５４３を有するピストンロッド側の回転部材５４２と、サーボモータ５５の回転軸５５１に回転可能に取り付けられ、円周方向にフランジ５４１の各軸挿通部５４０に対応する３つの軸受５４５を有する駆動モータ側の回転部材５４４と、ピストンロッド側の回転部材５４２の各軸受５４３と駆動モータ側の回転部材５４４の各軸受５４５との間にインナーシャフト５２のフランジ５４１の各軸挿通部５４０を挿通して連結される３本のガイドシャフト５４６とにより、１ユニットにより構成されるので、駆動機構５全体を少ない部品点数の簡易な装置構成で構成することができる。
【００２０】
なお、この実施の形態では、シリンダ２は、周面の上部側所定の位置に溶湯を導入するための溶湯導入口２１が形成され、周面の下部側で溶湯導入口２１とは異なる方向に溶湯導出口２２が形成されるため、プランジャ６の溶湯誘導溝６１がプランジャ６の周面にプランジャ６の下端縁部からプランジャの軸方向に向けて形成されて、シリンダ２内部のプランジャ６の下死点の地点と溶湯導入口２１との間が溶湯導出口２２に連通しない経路で連通されているが、シリンダ２の周面上部側の溶湯導入口２１と周面下部側の溶湯導出口２２が共に同じ方向に形成される場合は、プランジャ６の溶湯誘導溝６１はプランジャ６の周面にプランジャ６の下端縁部からプランジャ６の軸方向に対して斜めの方向に向けて形成されればよく、このようにすることで、シリンダ２内部のプランジャ６の下死点の地点と溶湯導入口２１との間を溶湯導出口２２に連通しない経路で連通することができ、上記実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００２１】
（実施の形態２）
図７は、本発明の第２の実施の形態に係るホットチャンバーダイカストマシンを示している。この実施の形態では、第１の実施の形態の駆動機構５において、ピストンロッド５０がアウターシャフト５１とインナーシャフト５２により構成されているのに対して、図７に示すように１体物から成るピストンロッド９０を有する駆動機構９を備えている点を特徴としている。この実施の形態においては、図７に示すように、プランジャの駆動機構９は炉体上の支持構造体７により溶湯槽１の上面の上方に設置され、プランジャ６を溶湯槽１内のシリンダ２の内部で上死点と下死点との間で直線往復運動する進退駆動機構、及びプランジャ６を軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備える。この場合、この駆動機構９は、中実軸からなるピストンロッド９０と、このピストンロッド９０を上下方向に貫通させて配置され、ピストンロッド９０を油圧により直線往復運動する油圧シリンダ９1と、油圧シリンダ９１の上部にピストンロッド９０の直線往復運動を案内するガイド及びピストンロッド９０に回転方向の動力を伝達する動力伝達部材９２を介して配設され、このガイド及び動力伝達部材９２を駆動してピストンロッド９０を回転運動する駆動モータとしてのサーボモータ５５とを備えて構成される。この実施の形態において、ピストンロッド９０は中実の軸体からなり、その下部においてベアリング９３を介して油圧シリンダ９１に対して回転可能に配設され、また上部においてベアリング９４を介してマシンハウジング５８に対して回転可能に配設される。ガイド及び動力伝達部材９２は油圧シリンダ９１の上部延長上に形成されるマシンハウジング５８内に組み立てられ、サーボモータ５５はマシンハウジング５８の上部に設置されて、サーボモータ５５の回転軸５５１がマシンハウジング５８内に挿通され、ガイド及び動力伝達部材９２に作動連結される。このガイド及び動力伝達部材９２は１ユニットで構成され、ピストンロッド９０の上部に当該ピストンロッド９０と一体に回転可能に結合された円板状のフランジ９２１と、油圧シリンダ５３の上方においてベアリング５９を介してマシンハウジング５８に対して回転可能に配設された円板状のピストンロッド側の回転部材９２２と、サーボモータ５５の回転軸５５１に結合された円板状の駆動モータ側の回転部材９２４と、ピストンロッド側の回転部材９２２と駆動モータ側の回転部材９２４との間に連結されたガイドシャフト９２６とにより構成される。フランジ９２１は、円周方向に複数の（ここでは、例えば３つの）軸挿通部９２０を有する。ピストンロッド側の回転部材９２２は、ベアリング９５を介してマシンハウジング５８に対して回転可能に配設され、また円周方向にフランジ９２１の軸挿通部９２０に対応する複数の軸受９２３を有する。駆動モータ側の回転部材９２４は、円周方向にフランジ９２１の各軸挿通部９２０に対応する複数の軸受９２５を有する。ガイドシャフト９２６は、ピストンロッド側の回転部材９２２の各軸受９２３と駆動モータ側の回転部材９２４の各軸受９２５との間に、フランジ９２１の各軸挿通部９２０を挿通して連結される。
【００２２】
このようにしてプランジャの駆動機構９は炉体上の支持構造体７により溶湯槽１の上面上方に設置され、ピストンロッド９０が溶湯槽１内のシリンダ２に同芯的に配置され、このピストンロッド９０の下部にプランジャ６がカップリング５０１を介して連結される。なお、この駆動機構９は図示されない制御盤を備え、この制御盤のコントロールにより、油圧シリンダ９１を作動して、ピストンロッド９０を上下方向に進退駆動し、また、油圧シリンダ９１の作動とは独立してサーボモータ５５を作動して、ピストンロッド９０を軸芯回りに回転駆動する。油圧シリンダ５３の作動によりピストンロッド９０が上下方向に進退運動するとき、ガイド及び動力伝達部材９２では、フランジ９２１がピストンロッド側の回転部材９２２と駆動モータ側の回転部材９２４との間でガイドシャフト９２６に沿って上下方向に進退運動する。また、サーボモータ５５の回転駆動力は、駆動モータ側の回転部材９２４を介してピストンロッド９０に直接伝達される。
【００２３】
なお、第１及び第２の実施の形態に共通して、上記制御盤のコントロールによりサーボモータ５５を作動するとき、サーボモータ５５を一方向（例えば時計回り方向）へ回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向ける動作の次に、サーボモータ５５を先とは逆の方向（反時計回り方向）へ回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１に一致する方向に向ける動作を行うようにコントロールしてもよい。或いは、サーボモータ５５を一方向（例えば時計回り方向）へ回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向ける動作の次に、サーボモータ５５を先と同じ方向（時計回り方向）へ所定の角度回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１に一致する方向に向ける動作を行い、その次に、サーボモータ５５をさらに同じ方向（時計回り方向）へ所定の角度回転して溶湯誘導溝６１を溶湯導入口２１及び溶湯導出口２２のいずれにも一致しない方向に向ける、というようにコントロールしてもよい。後者の場合においては、サーボモータ５５とピストンロッド９０は常に一方の方向へ回転することになるから、ピストンロッド９０にとっては、油圧シリンダ５３，９１或いはマシンハウジング５８との間で同じ部位同士が繰り返し接触して擦れあうことがなくなるため、摩耗の進行を抑制することができるという利点がある。
【００２４】
（実施の形態３）
図８乃至図１０は、本発明の第３の実施の形態に係るホットチャンバーダイカストマシンを示しており、図８はホットチャンバーダイカストマシンのプランジャ連結部を示す部分断面図である。この実施の形態では、第１及び第２の実施の形態の駆動機構５において、ピストンロッド５０及び９０（ここではピストンロッド５０を代表させる）とプランジャ６とがカップリング５０１を介して直結されているのに対して、図８に示すようにピストンロッド５０とプランジャ６とが自在継手５０５を介して連結されている点を特徴としている。自在継手５０５は、図８に示すように、ピストンロッド５０プランジャ６の間に設置されている。
【００２５】
図９及び図１０は上記自在継手５０５の構造を示す図で、図９は一部内部構造を表す一部破断正面図、図１０は一部内部構造を表す一部破断側面図である。図９において、５０６は自在継手５０５の入力軸となるクロスピン、５０７、５０８はクロスピン５０６を左右から支持する支持アーム、５０９，５１０は支持アーム５０７、５０８をそれぞれ外側から保持するアームホルダである。クロスピン５０６の上部には当該自在継手５０５をピストンロッド５０に取り付けるための取付部材５１１が設けられ、クロスピン５０６の下部にはベース部５１２が設けられている。ベース部５１２にはカップリング５０１が結合される。また、クロスピン５０６には図９中５１３で示される第１の回転軸と、図１０中５１４で示される第２の回転軸とが設けられている。ピストンロッド５０が延びる方向（図８乃至図１０中上下方向）を鉛直方向とすると、第１及び第２の回転軸５１３及び５１４はいずれも水平方向に延び、且つ水平面内において互いに直交する方向に延びている。そして、クロスピン５０６の入力側アセンブリ５１５（取付部材５１１が設けられている側）と出力側アセンブリ５１６（ベース部５１２が設けられている側）とは分割構造となっており、一方は第１の回転軸５１３に固定で第２の回転軸の周りに回転可能であり、また、他方は第１の回転軸５１３の周りに回転可能で、第２の回転軸に固定となっている。これにより、ピストンロッド５０とプランジャ６との間に角度ずれが生じても、このずれを吸収しつつピストンロッド５０からプランジャ６へ回転及び進退運動（スラスト運動）のための動力を円滑に伝達することができる。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本発明のマシンでは、プランジャを所定の下限位置から所定の上限位置まで駆動して、溶湯をシリンダ内に導入する場合、プランジャを駆動する前に、溶湯誘導溝を溶湯導入口に一致する方向に向けて、この溶湯誘導溝を通して溶湯槽内の溶湯をシリンダ内に誘導し、プランジャの上昇とともに、この溶湯誘導溝を通じてシリンダ内に溶湯を誘導し充填するので、プランジャをシリンダ内で直線往復運動するときに、シリンダ内に空気が入り込むのを確実に防止し、ダイカスト成形品の品質の維持、向上を図ることができるという利点がある。
【符号の説明】
【００２７】
Ｍ ホットチャンバーダイカストマシン
１ 溶湯槽
２ シリンダ
２１ 溶湯導入口
２２ 溶湯導出口
３ シリンダ保持部材
３１ 溶湯の導入口
３２ ノズルの挿通口
４ ノズル
５ 駆動機構
５０、９０ ピストンロッド
５１ アウターシャフト
５２ インナーシャフト
５３、９１ 油圧シリンダ
５４、９２ ガイド及び動力伝達部材
５５ 駆動モータ（サーボモータ）
５６、５７、５９ ベアリング
５８ マシンハウジング
５０１ カップリング
５０５ 自在継手
５４０ 軸挿通部
５４１ フランジ
５４２ ピストンロッド側の回転部材
５４３、５４５ 軸受
５４４ 駆動モータ側の回転部材
５４６ シャフト部材
５５１ 回転軸
６ プランジャ
６１ 溶湯誘導溝
７ 支持構造体
７１ 支持部
７２ 架台
８ 溶湯
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶融金属材料の溶湯を入れるための溶湯槽と、前記溶湯槽内に配置され、周面の上部側に前記溶湯を導入するための溶湯導入口を有し、周面の下部側に前記溶湯を導出するための溶湯導出口を有するシリンダと、前記シリンダの前記溶湯導出口に連接され、前記溶湯槽の外部に突出されて、前記溶湯を前記溶湯槽の外部に導出するためのノズルと、前記溶湯槽の上方に駆動機構を有し、前記溶湯槽内で前記シリンダ内部を前記溶湯導入口を開放する所定の上限位置と前記溶湯導出口を遮蔽する所定の下限位置との間で往復運動し、前記溶湯を前記溶湯導入口を通じて前記シリンダ内部に導入し、前記シリンダ内部に導入された前記溶湯を押圧して、前記溶湯導出口を通じて導出するプランジャとを備え、前記ノズルに鋳造用金型を接続され、前記溶湯を前記鋳造用金型に射出するホットチャンバーダイカストマシンにおいて、
前記プランジャの下端縁部から前記プランジャの周面に沿って、前記シリンダ内部の前記プランジャの所定の下限位置の地点と前記溶湯導入口との間を前記溶湯導出口に連通しない経路で連通し、前記溶湯を前記シリンダ内部に誘導するための溶湯誘導溝を形成され、
前記プランジャの駆動機構に、前記プランジャを軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備え、
前記プランジャを前記所定の上限位置から前記所定の下限位置まで駆動して、前記溶湯を前記シリンダ内から導出する場合、前記プランジャを駆動する前に、前記溶湯誘導溝を前記溶湯導入口及び前記溶湯導出口のいずれにも一致しない方向に向け、
前記プランジャを前記所定の下限位置から前記所定の上限位置まで駆動して、前記溶湯を前記シリンダ内に導入する場合、前記プランジャを駆動する前に、前記溶湯誘導溝を前記溶湯導入口に一致する方向に向ける、
ことを特徴とするホットチャンバーダイカストマシン。
【請求項２】
溶湯誘導溝はプランジャの周面に当該プランジャの下端縁部から当該プランジャの軸方向に向けて形成される請求項１に記載のホットチャンバーダイカストマシン。
【請求項３】
溶湯誘導溝はプランジャの周面に当該プランジャの下端縁部から当該プランジャの軸方向に対して斜めの方向に向けて形成される請求項１に記載のホットチャンバーダイカストマシン。
【請求項４】
プランジャの駆動機構は、中空軸からなるアウターシャフト及び前記アウターシャフトに回転可能に嵌挿される充実軸からなるインナーシャフトの２重構造に形成されるピストンロッドと、前記ピストンロッドが上下方向に貫通して配置され、前記ピストンロッドを油圧により直線往復運動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダの上部に、前記ピストンロッドの直線往復運動を案内するガイド、及び前記ピストンロッドのインナーシャフトに回転方向の動力を伝達する動力伝達部材を介して配設され、前記動力伝達部材を駆動して前記インナーシャフトを回転運動する駆動モータとを有し、前記インナーシャフトの下部にプランジャがカップリングを介して連結される請求項１乃至３のいずれかに記載のホットチャンバーダイカストマシン。
【請求項５】
ガイド及び動力伝達部材は１ユニットにより構成され、インナーシャフトの上部に当該インナーシャフトと一体に回転可能に形成され、円周方向に複数の軸挿通部を有するフランジと、アウターシャフトの上部側の周囲に当該アウターシャフトに対して回転可能に配設され、円周方向に前記フランジの各軸挿通部に対応する複数の軸受を有するピストンロッド側の回転部材と、駆動モータの回転軸に回転可能に取り付けられ、円周方向に前記フランジの各軸挿通部に対応する複数の軸受を有する駆動モータ側の回転部材と、前記ピストンロッド側の回転部材の各軸受と前記駆動モータ側の回転部材の各軸受との間に前記インナーシャフトのフランジの各軸挿通部を挿通して連結される複数のガイドシャフトとを有する請求項４に記載のホットチャンバーダイカストマシン。
【請求項１】
溶融金属材料の溶湯を入れるための溶湯槽と、前記溶湯槽内に配置され、周面の上部側に前記溶湯を導入するための溶湯導入口を有し、周面の下部側に前記溶湯を導出するための溶湯導出口を有するシリンダと、前記シリンダの前記溶湯導出口に連接され、前記溶湯槽の外部に突出されて、前記溶湯を前記溶湯槽の外部に導出するためのノズルと、前記溶湯槽の上方に駆動機構を有し、前記溶湯槽内で前記シリンダ内部を前記溶湯導入口を開放する所定の上限位置と前記溶湯導出口を遮蔽する所定の下限位置との間で往復運動し、前記溶湯を前記溶湯導入口を通じて前記シリンダ内部に導入し、前記シリンダ内部に導入された前記溶湯を押圧して、前記溶湯導出口を通じて導出するプランジャとを備え、前記ノズルに鋳造用金型を接続され、前記溶湯を前記鋳造用金型に射出するホットチャンバーダイカストマシンにおいて、
前記プランジャの下端縁部から前記プランジャの周面に沿って、前記シリンダ内部の前記プランジャの所定の下限位置の地点と前記溶湯導入口との間を前記溶湯導出口に連通しない経路で連通し、前記溶湯を前記シリンダ内部に誘導するための溶湯誘導溝を形成され、
前記プランジャの駆動機構に、前記プランジャを軸芯回りに回転運動する回転機構を併せて備え、
前記プランジャを前記所定の上限位置から前記所定の下限位置まで駆動して、前記溶湯を前記シリンダ内から導出する場合、前記プランジャを駆動する前に、前記溶湯誘導溝を前記溶湯導入口及び前記溶湯導出口のいずれにも一致しない方向に向け、
前記プランジャを前記所定の下限位置から前記所定の上限位置まで駆動して、前記溶湯を前記シリンダ内に導入する場合、前記プランジャを駆動する前に、前記溶湯誘導溝を前記溶湯導入口に一致する方向に向ける、
ことを特徴とするホットチャンバーダイカストマシン。
【請求項２】
溶湯誘導溝はプランジャの周面に当該プランジャの下端縁部から当該プランジャの軸方向に向けて形成される請求項１に記載のホットチャンバーダイカストマシン。
【請求項３】
溶湯誘導溝はプランジャの周面に当該プランジャの下端縁部から当該プランジャの軸方向に対して斜めの方向に向けて形成される請求項１に記載のホットチャンバーダイカストマシン。
【請求項４】
プランジャの駆動機構は、中空軸からなるアウターシャフト及び前記アウターシャフトに回転可能に嵌挿される充実軸からなるインナーシャフトの２重構造に形成されるピストンロッドと、前記ピストンロッドが上下方向に貫通して配置され、前記ピストンロッドを油圧により直線往復運動する油圧シリンダと、前記油圧シリンダの上部に、前記ピストンロッドの直線往復運動を案内するガイド、及び前記ピストンロッドのインナーシャフトに回転方向の動力を伝達する動力伝達部材を介して配設され、前記動力伝達部材を駆動して前記インナーシャフトを回転運動する駆動モータとを有し、前記インナーシャフトの下部にプランジャがカップリングを介して連結される請求項１乃至３のいずれかに記載のホットチャンバーダイカストマシン。
【請求項５】
ガイド及び動力伝達部材は１ユニットにより構成され、インナーシャフトの上部に当該インナーシャフトと一体に回転可能に形成され、円周方向に複数の軸挿通部を有するフランジと、アウターシャフトの上部側の周囲に当該アウターシャフトに対して回転可能に配設され、円周方向に前記フランジの各軸挿通部に対応する複数の軸受を有するピストンロッド側の回転部材と、駆動モータの回転軸に回転可能に取り付けられ、円周方向に前記フランジの各軸挿通部に対応する複数の軸受を有する駆動モータ側の回転部材と、前記ピストンロッド側の回転部材の各軸受と前記駆動モータ側の回転部材の各軸受との間に前記インナーシャフトのフランジの各軸挿通部を挿通して連結される複数のガイドシャフトとを有する請求項４に記載のホットチャンバーダイカストマシン。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−９１０８３（Ｐ２０１３−９１０８３Ａ）
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３５２２５（Ｐ２０１１−２３５２２５）
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（５９１１１７４１３）株式会社菊池製作所 (33)
【公開日】平成２５年５月１６日（２０１３．５．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月２６日（２０１１．１０．２６）
【出願人】（５９１１１７４１３）株式会社菊池製作所 (33)
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