減圧鋳造システム
【課題】メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる減圧鋳造システムの提供。
【解決手段】キャビティからガスを抜く吸引装置とキャビティとの間に、キャビティから延出する溶湯通路４４と、溶湯通路４４と吸引装置とを連通させるガス通路４７と、案内面５５Ａ内を摺動可能に設けられ溶湯通路４４の溶湯圧で作動する受圧バルブ５１と、受圧バルブ５１の作動に連動してガス通路４７を閉じるシャットオフバルブ５２とが設けられ、受圧バルブ５１には、案内面５５Ａとの隙間に進入した溶湯を収容可能なバリ溝７１が形成されている。
【解決手段】キャビティからガスを抜く吸引装置とキャビティとの間に、キャビティから延出する溶湯通路４４と、溶湯通路４４と吸引装置とを連通させるガス通路４７と、案内面５５Ａ内を摺動可能に設けられ溶湯通路４４の溶湯圧で作動する受圧バルブ５１と、受圧バルブ５１の作動に連動してガス通路４７を閉じるシャットオフバルブ５２とが設けられ、受圧バルブ５１には、案内面５５Ａとの隙間に進入した溶湯を収容可能なバリ溝７１が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧鋳造システムに関し、特にその生産効率向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
減圧鋳造システムは、キャビティに溶湯を充填する際に吸引装置でキャビティ内からガスを抜くことで、このガスに起因して製品に生じる巣等を低減するものである。このような減圧鋳造システムにおいては、キャビティに溶湯が充填された後に、余剰溶湯が吸引装置に至るのを防止する必要があることから、キャビティと吸引装置との間に、キャビティから延出する溶湯通路の溶湯圧で受圧バルブを作動させ、この受圧バルブの作動に連動するシャットオフバルブで、溶湯通路と吸引装置とを連通させるガス通路を閉塞するものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４４００９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２６９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記の受圧バルブは、溶湯通路の溶湯圧を受けることで案内面内を摺動してシャットオフバルブを閉じるものであるため、案内面との間に微小ながら隙間がある。よって、この隙間に溶湯が進入しバリ化すると、このバリを噛むことで受圧バルブの摺動が阻害されてしまうことになる。このため、このバリを除去するためのメンテナンスが必要となってくるが、このメンテナンスの頻度が高いと、生産効率が低下してしまう。
【０００４】
したがって、本発明は、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる減圧鋳造システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、溶湯が充填されるキャビティ（例えば実施形態におけるキャビティ１２）からガスを抜く吸引装置（例えば実施形態における吸引装置１５）と前記キャビティとの間に、該キャビティから延出する溶湯通路（例えば実施形態における溶湯通路４４）と、該溶湯通路と前記吸引装置とを連通させるガス通路（例えば実施形態におけるガス通路４７）と、案内面（例えば実施形態における案内面５５Ａ）内を摺動可能に設けられ前記溶湯通路の溶湯圧で作動する受圧バルブ（例えば実施形態における受圧バルブ５１）と、該受圧バルブの作動に連動して前記ガス通路を閉じるシャットオフバルブ（例えば実施形態におけるシャットオフバルブ５２）とが設けられた減圧鋳造システム（例えば実施形態における減圧鋳造システム１１）において、前記受圧バルブには、前記案内面との隙間に進入した溶湯を収容可能なバリ溝（例えば実施形態におけるバリ溝７１）が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記案内面を形成し前記受圧バルブが挿入される受圧バルブブッシュ（例えば実施形態における受圧バルブブッシュ５５）に、前記隙間に進入した溶湯を収容可能なバリ溝（例えば実施形態におけるバリ溝６０）が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記受圧バルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に係る発明において、前記シャットオフバルブは、前記ガス通路の内面（例えば実施形態における内面７９Ａ）に先端の弁部（例えば実施形態における弁部９６）を嵌合させて前記ガス通路を閉じるものであり、前記弁部から前記ガス通路の内面を摺動するガイド（例えば実施形態におけるガイド９７）が連続的に延設されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記ガス通路の内面を形成し前記シャットオフバルブを包含するシャットオフバルブブッシュ（例えば実施形態におけるシャットオフバルブブッシュ７９）に、進入した溶湯を収容可能なバリ溝（例えば実施形態におけるバリ溝９２）が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明は、請求項４または５に係る発明において、前記シャットオフバルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に係る発明において、前記溶湯通路が、上流側通路部（例えば実施形態における通路部２５〜２８）および該上流側通路部と交差する下流側通路部（例えば実施形態における通路部２６〜２９）とからなる角部（例えば実施形態における角部３１〜３４）を少なくとも一つ有するクランク形状をなしていることを特徴とする。
【００１２】
請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、前記上流側通路部が前記下流側通路部を越える突出形状部（例えば実施形態における突出形状部２５ａ〜２８ａ）を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至８のいずれか一項に係る発明において、前記受圧バルブおよび前記シャットオフバルブのうちの少なくともいずれか一方に潤滑油を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、受圧バルブと案内面との隙間に進入した溶湯が、受圧バルブのバリ溝に逃げて収容されることになるため、溶湯が受圧バルブと案内面との隙間でバリ化して受圧バルブの摺動を阻害することになるまでの時間を長くできる。したがって、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、受圧バルブと案内面との隙間に進入した溶湯が、案内面を形成する受圧バルブブッシュのバリ溝にも逃げて収容されることになるため、溶湯が受圧バルブと案内面との隙間でバリ化して受圧バルブの摺動を阻害することになるまでの時間をさらに長くできる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、受圧バルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されているため、溶損の発生を抑制でき、寿命を向上することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、シャットオフバルブには、ガス通路の内面を摺動するガイドが先端の弁部から連続的に延設されているため、弁部の開閉性能を向上することができる。よって、多少のゆがみがガス通路の内面に生じる等しても弁部を確実に閉じることができる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、例えば飛沫化した溶湯の先湯がガスの流れでシャットオフバルブに至り、例えばガス通路の内面とシャットオフバルブとの隙間に進入してしまうことがあっても、ガス通路の内面を形成するシャットオフバルブブッシュに形成されたバリ溝に逃げて収容されることになるため、溶湯がシャットオフバルブとシャットオフバルブブッシュとの隙間でバリ化してシャットオフバルブの摺動を阻害することになるまでの時間を長くできる。したがって、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、シャットオフバルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されているため、溶損の発生を抑制でき、寿命を向上することができる。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、溶湯通路が、上流側通路部および上流側通路部と交差する下流側通路部とからなる角部を少なくとも一つ有するクランク形状をなしているため、溶湯通路内で飛沫化した溶湯が進むことを抑制できる。したがって、溶湯の先湯が飛沫化してシャットオフバルブに至るのを抑制できるため、飛沫化した溶湯によってシャットオフバルブの摺動が阻害されることを防止できる。したがって、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる。
【００２１】
請求項８に係る発明によれば、溶湯通路の角部の上流側通路部が下流側通路部を越える突出形状部を有するため、溶湯通路内で飛沫化した溶湯が進むことをさらに抑制できる。したがって、溶湯の先湯が飛沫化してシャットオフバルブに至るのをさらに抑制できるため、溶湯によってシャットオフバルブの摺動が阻害されることをさらに防止できる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００２２】
請求項９に係る発明によれば、受圧バルブおよびシャットオフバルブのうちの少なくともいずれか一方に潤滑油を供給するため、受圧バルブおよびシャットオフバルブのうちの潤滑油が供給された少なくともいずれか一方については、バリ化した溶湯で摺動が阻害されることになるまでの時間をさらに長くできる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムを図面を参照して以下に説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の減圧鋳造システム１１は、キャビティ１２を有する製品成形金型１３と、キャビティ１２内に溶湯を加圧状態で充填する加圧充填装置１４と、キャビティ１２内からガスを抜く吸引装置１５と、キャビティ１２と吸引装置１５との間に設けられて吸引装置１５によるガス抜きを制御するガス抜き装置１６と、キャビティ１２から製品を押し出す押出機構１７とを有している。
【００２５】
製品成形金型１３は、固定金型２１と、固定金型２１に対して近接・離間可能に設けられた可動金型２２とを有しており、これら固定金型２１および可動金型２２の合わせ面２１Ａ，２２Ａ側にキャビティ１２が形成されている。また、製品成形金型１３には、キャビティ１２と加圧充填装置１４とを連通させる溶湯通路２３と、キャビティ１２とガス抜き装置１６とを連通させる溶湯通路２４とが形成されている。
【００２６】
キャビティ１２とガス抜き装置１６とを連通させる溶湯通路２４には、図２に示すように、複数、具体的には５カ所の直線状の通路部２５〜２９がクランク形状をなすように繋がっている。つまり、溶湯の流れ方向上流側の通路部２５およびその直下流側の通路部２６が互いに交差して角部３１を構成しており、その際に、上流側の通路部２５には下流側の通路部２６を越える突出形状部２５ａが形成されている。同様に、上流側の通路部２６およびその直下流側の通路部２７が互いに交差して角部３２を構成しており、上流側の通路部２６には下流側の通路部２７を越える突出形状部２６ａが形成されている。同様に、上流側の通路部２７およびその直下流側の通路部２８が互いに交差して角部３３を構成しており、上流側の通路部２７には下流側の通路部２８を越える突出形状部２７ａが形成されている。同様に、上流側の通路部２８およびその直下流側の通路部２９が互いに交差して角部３４を構成しており、上流側の通路部２８には下流側の通路部２９を越える突出形状部２８ａが形成されている。つまり、溶湯通路２４には、四カ所の角部３１〜３４が形成されている。なお、このような角部は、少なくとも一カ所形成されていれば良い。ここで、この溶湯通路２４は、図３に示すように、可動金型２２の合わせ面２２Ａから凹んで形成されており、基本的に合わせ面２２Ａ側が広い等脚台形の断面で、その断面積はガス通路４７の断面積以上とし、全長にわたって一定化されている。
【００２７】
押出機構１７は、図１に示すように、可動金型２２に挿通されるピン３８を有しており、可動金型２２が固定金型２１から離型することでこのピン３８をキャビティ１２内に突出させて製品をキャビティ１２から押し出す。
【００２８】
ガス抜き装置１６は、図１に示すように、製品成形金型１３の固定金型２１に取り付けられる固定型４１と、製品成形金型１３の可動金型２２に取り付けられてこれと一体に移動する可動型４２とを有している。可動型４２の合わせ面４２Ａ側には、図４に示すように、可動金型２２の溶湯通路２４に連通することでこの溶湯通路２４とともにキャビティ１２から延出する溶湯通路４４と、溶湯通路４４を挟んで両側に設けられて製品成形金型１３とは反対側で互いに合流する一対の主通路４５と、溶湯通路４４における溶湯の流れ方向とは逆向きに傾斜して溶湯通路４４と主通路４５とを連通させる複数の枝通路４６とが形成されている。一対の主通路４５および複数の枝通路４６が、溶湯通路４４と吸引装置１５とを連通させるガス通路４７の一部を構成している。
【００２９】
ガス抜き装置１６には、その溶湯通路４４の端末位置に、溶湯通路４４の溶湯圧で作動する受圧バルブ５１が設けられており、ガス通路４７の一対の主通路４５の合流位置に、受圧バルブ５１の作動に連動してガス通路４７を閉じるシャットオフバルブ５２が設けられている。
【００３０】
固定型４１には、図５に示すように、溶湯通路４４の端末位置に嵌合穴５４が、合わせ面４１Ａと直交する方向に穿設されており、この嵌合穴５４内に概略円筒状の受圧バルブブッシュ５５が嵌合固定されている。そして、この受圧バルブブッシュ５５と固定型４１とに受圧バルブ５１が摺動可能に包含されている。なお、受圧バルブブッシュ５５はメンテナンス時に嵌合穴５４から取り外し可能となっている。
【００３１】
受圧バルブブッシュ５５は、図６に示すように、軸方向の一端側および他端側が同外径の大径円筒部５６，５７とされ、これらの間にこれらよりも小径の外径を有する小径円筒部５８が形成された段付形状をなしている。ここで、受圧バルブブッシュ５５は、一端側の大径円筒部５６が図５に示すように合わせ面４１Ａ側に配置されて嵌合穴５４に嵌合される。両側の大径円筒部５６，５７は同内径となっており、中間の小径円筒部５８はバリ溝として機能する。受圧バルブブッシュ５５の内周面は合わせ面４１Ａ側に抜き勾配としてのテーパー面５９があり、更に受圧バルブ５１の摺動案内面５５Ａ，５５Ｂの間にバリ溝６２がある。
【００３２】
受圧バルブブッシュ５５は、小径円筒部５８の径方向外側が、円環状をなして径方向に凹むバリ溝６０となっており、嵌合穴５４への嵌合時にこのバリ溝６０が嵌合穴５４との間に空間部を形成する。また、受圧バルブブッシュ５５の小径円筒部５８には、複数カ所に貫通孔６１が径方向に貫通して形成されている。具体的に、貫通孔６１は、円周方向に等間隔で形成され、しかも、このような貫通孔６１の列が小径円筒部５８の軸線方向両端側それぞれに形成されている。これにより、受圧バルブブッシュ５５は、受圧バルブ５１との隙間に溶湯通路４４から溶湯が進入した場合に、この溶湯を貫通孔６１を介してバリ溝６０内に収容可能となっている。なお、受圧バルブブッシュ５５のこれらのバリ溝６０および貫通孔６１は、受圧バルブ５１および受圧バルブブッシュ５５の隙間へ潤滑油を供給する供給路を兼用しており、これらバリ溝６０および貫通孔６１を介して上記隙間に潤滑油が供給される。
【００３３】
受圧バルブ５１は、受圧バルブブッシュ５５内に合わせ面４１Ａとは反対側から挿入されるもので、図７に示すように、受圧バルブブッシュ５５の案内面５５Ａ，５５Ｂに摺動可能に嵌合される同径円柱状の三カ所の大径部６５，６６，６７が軸線方向に間隔をあけて形成されている。挿入方向先端側の大径部６５と、これに隣り合う大径部６６との間にこれらよりも小径の円柱状の小径部６８が形成されており、また、大径部６６と挿入方向後端側の大径部６７との間にもこれらよりも小径の円柱状の小径部６９が形成されている。
【００３４】
受圧バルブ５１は、小径部６８の径方向外側が、円環状をなして径方向に凹むバリ溝７１となっており、図５に示すように、受圧バルブブッシュ５５への嵌合時にこのバリ溝７１が受圧バルブブッシュ５５の案内面５５Ａとの間に空間部を形成する。これにより、受圧バルブ５１は、受圧バルブブッシュ５５の案内面５５Ａとの隙間に溶湯通路４４から溶湯が進入した場合に、この溶湯をバリ溝７１内に収容可能となっている。なお、小径部６９には受圧バルブ５１と固定型４１との隙間をシールするシールリング７３が嵌合されている。また、受圧バルブ５１には、挿入方向の後端部に大径部６５〜６７よりも大径のフランジ部７４が形成されている。ここで、受圧バルブ５１には、物理的蒸着法と呼ばれるＰＶＤ処理法により表面処理が施されている。具体的には、表面に使用限界温度が高く耐食性が高いＣｒ−Ｎ被膜が形成されている。
【００３５】
また、固定型４１には、図４に示すガス通路４７の一対の主通路４５の合流位置に、図５に示すように、嵌合穴７８が、合わせ面４１Ａと直交する方向に穿設されており、この嵌合穴７８内に概略円筒状のシャットオフバルブブッシュ７９が嵌合固定されている。そして、このシャットオフバルブブッシュ７９内にシャットオフバルブ５２が摺動可能に包含されている。なお、シャットオフバルブブッシュ７９はメンテナンス時に嵌合穴７８から取り外し可能となっている。
【００３６】
シャットオフバルブブッシュ７９は、図８に示すように、軸方向に間隔をあけて三カ所に同外径の大径円筒部８０，８１，８２とこれらより大径の最大径円筒部８３とが形成され、大径円筒部８０〜８２および最大径円筒部８３の隣り合うもの同士の間にこれらよりも小径の外径を有する小径円筒部８４，８５，８６が形成された段付形状をなしている。ここで、シャットオフバルブブッシュ７９は、図５に示すように、一端側の大径円筒部８０が合わせ面４１Ａ側に配置されて嵌合穴７８に嵌合される。大径円筒部８０〜８２、最大径円筒部８３および小径円筒部８４〜８６は同内径となっており、その結果、シャットオフバルブブッシュ７９は、その内面７９Ａが全長にわたって一定径とされている。
【００３７】
シャットオフバルブブッシュ７９には、大径円筒部８１の中間位置に径方向に貫通する通路穴８９が形成されている。この通路穴８９は、固定型４１に形成された通路穴９０とともにガス通路４７を形成することになり、シャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａはこのガス通路４７の内面を構成する。また、シャットオフバルブブッシュ７９には、小径円筒部８６に径方向に貫通する貫通穴９１が形成されている。
【００３８】
シャットオフバルブブッシュ７９は、合わせ面４１Ａ側の小径円筒部８４の径方向外側が、円環状をなして径方向に凹むバリ溝９２となっており、嵌合穴７８への嵌合時にこのバリ溝９２が嵌合穴７８との間に空間部を形成する。よって、例えば飛沫化した溶湯の先湯がガスの流れでシャットオフバルブ５２に至り、合わせ面４１Ａ側からシャットオフバルブブッシュ７９と嵌合穴７８との間に進入した場合に、この溶湯をシャットオフバルブブッシュ７９のバリ溝９２内に収容可能となっている。なお、この小径円筒部８４には、径方向に貫通する貫通孔は形成されていない。
【００３９】
また、シャットオフバルブブッシュ７９は、中間位置の小径円筒部８５の径方向外側が、円環状をなして径方向に凹む溝９４となっており、嵌合穴７８への嵌合時にこの溝９４が嵌合穴７８との間に空間部を形成する。また、この小径円筒部８５には、円周方向に等間隔で複数カ所の貫通孔９５が径方向に貫通して形成されている。なお、シャットオフバルブブッシュ７９のこれらの溝９４および貫通孔９５は、シャットオフバルブ５２およびシャットオフバルブブッシュ７９の隙間へ潤滑油を供給する供給路であり、これら溝９４および貫通孔９５を介して上記隙間に潤滑油が供給される。
【００４０】
シャットオフバルブ５２は、シャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａつまりガス通路４７の内面に摺動可能に嵌合されるもので、合わせ面４１Ａ側には、シャットオフバルブブッシュ７９から突出することでガス通路４７を開き、シャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａに嵌合することでガス通路４７を閉じる円板状の弁部９６が形成されている。また、シャットオフバルブ５２の軸方向の中間部には、シャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａを摺動する三カ所のガイド９７が弁部９６から軸線方向に連続的に延設されている。これらガイド９７は、図９に示すように、円周方向に等間隔で形成されており、それぞれの外径面が弁部９６と同一の円筒面に配置されている。これらガイド９７の円周方向に隣り合うもの同士の間には、弁部９６よりも径方向に凹むように平面状に切り落とされた形状の通路形成部９８がそれぞれ形成されている。
【００４１】
シャットオフバルブ５２には、通路形成部９８の弁部９６とは反対側に、すべての通路形成部９８と連続するように弁部９６よりも小径の小径部９９が形成されており、小径部９９の弁部９６とは反対側には、弁部９６と同径でシャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａに摺動可能に嵌合される大径部１００が形成されている。さらに、大径部１００の小径部９９とは反対側には大径部１００よりも小径且つ小径部９９よりも大径の中間径部１０１が形成されており、この中間径部１０１の大径部１００とは反対側には大径部１００と同径の大径部１０２が形成されている。ここで、中間径部１０１にはシャットオフバルブ５２とシャットオフバルブブッシュ７９との隙間をシールするシールリング１０５が嵌合される。
【００４２】
シャットオフバルブ５２は、図５に示すように、その小径部９９および通路形成部９８と、シャットオフバルブブッシュ７９との隙間を通路穴８９に常時連通させており、この隙間は、ガス通路４７の一部を構成するブッシュ内通路１０７となっている。そして、弁部９６の全体がシャットオフバルブブッシュ７９から突出することで、このブッシュ内通路１０７を一対の主通路４５の合流位置に連通させてガス通路４７を開く。他方、弁部９６がシャットオフバルブブッシュ７９に嵌合することで、ガス通路４７をブッシュ内通路１０７の位置で閉じる。シャットオフバルブ５２の大径部１０２には、径方向に凹む凹部１０８が形成されている。
【００４３】
シャットオフバルブ５２は、上記形状に一体成形されており、よって、弁部９６と複数のガイド９７も一体で連続している。ここで、シャットオフバルブ５２には、受圧バルブ５１と同様にＰＶＤ処理法により表面処理が施されてＣｒ−Ｎ被膜が形成されている。
【００４４】
シャットオフバルブ５２の凹部１０８には、シャットオフバルブブッシュ７９の貫通穴９１を貫通して開閉レバー１１１の一端側が嵌合されている。この開閉レバー１１１は、他端側が受圧バルブ５１の合わせ面４１Ａとは反対側に対向している。そして、受圧バルブ５１が溶湯通路４４の溶湯圧で溶湯通路４４とは反対側に摺動すると、この受圧バルブ５１で押圧されて開閉レバー１１１が揺動し、開閉レバー１１１で押圧されてシャットオフバルブ５２が閉じられる。つまり、受圧バルブ５１が溶湯通路４４の溶湯圧で作動すると、この作動に連動して開閉レバー１１１が揺動し、この開閉レバー１１１の作動に連動してシャットオフバルブ５２が閉じられる。なお、固定型４１には、開閉レバー１１１を合わせ面４１Ａの方向に押すことで、シャットオフバルブ５２を開き、受圧バルブ５１を溶湯通路４４側に戻す開放機構部１１２と、開閉レバー１１１を合わせ面４１Ａとは反対方向に押すことで、シャットオフバルブ５２を閉じる閉鎖機構部１１３とが設けられている。
【００４５】
次に、以上の減圧鋳造システム１１の作動を説明する。
図１に示すように、製品成形金型１３の固定金型２１と可動金型２２とが合わせ面２１Ａ，２２Ａ同士を密着させてキャビティ１２を画成する型締め状態では、図５に示すようにガス抜き装置１６の固定型４１と可動型４２とが合わせ面４１Ａ，４２Ａ同士を密着させた状態となっている。またこのとき、開放機構部１１２は合わせ面４１と反対側に押圧された状態にあり、開閉レバー１１１は自由に揺動できる状態にある。また、シャットオフバルブ５２の弁部９６は開いており、溶湯通路４４およびガス通路４７でキャビティ１２と吸引装置１５とを連通させている。
【００４６】
この状態から、吸引装置１５により溶湯通路４４およびガス通路４７を介してキャビティ１２内のガスを吸引しつつ、加圧充填装置１４により溶湯通路２３を介して溶湯をキャビティ１２内に導入する。すると、溶湯はキャビティ１２内に充填された後に、余剰分が溶湯通路２４から溶湯通路４４に流れる。そして、この溶湯の溶湯圧が受圧バルブ５１の溶湯通路４４側の端面に加わり、受圧バルブ５１を溶湯通路４４とは反対側に押す。すると、図１０に示すように、受圧バルブ５１が受圧バルブブッシュ５５内で摺動して、溶湯通路４４とは反対側に移動し、開閉レバー１１１を可動型４２とは反対方向に揺動させる。すると、開閉レバー１１１がシャットオフバルブ５２をシャットオフバルブブッシュ７９内で摺動させて弁部９６をシャットオフバルブブッシュ７９に嵌合させる。これにより、ガス通路４７がブッシュ内通路１０７において閉鎖され、吸引装置１５とキャビティ１２との連通を遮断する。
【００４７】
そして、溶湯の固化後、可動金型２２を固定金型２１から離間させて型開きを行うと、図１１に示すように、可動型４２も固定型４１から離れ、固化した溶湯が受圧バルブ５１から離れる方向に移動することになる。また、型開きが行われることにより、開放機構部１１２が開閉レバー１１１と反対の位置に設置されているスプリングの力によって開閉レバー１１１を介して受圧バルブ５１およびシャットオフバルブ５２を押圧する。すると、受圧バルブ５１が合わせ面４１Ａ側に戻り、シャットオフバルブ５２が弁部９６をシャットオフバルブブッシュ７９から突出させて、ガス通路４７のブッシュ内通路１０７を開く。これにより、キャビティ１２と吸引装置１５とが連通可能な状態に戻る。また、型開きを行うと、可動金型２２の移動でピン３８が突出し可動金型２２から成形品を離型させる。
【００４８】
以上に述べた本実施形態の減圧鋳造システム１１によれば、受圧バルブ５１と受圧バルブブッシュ５５の案内面５５Ａとの隙間に溶湯が進入する可能性があるが、進入したとしても、この溶湯を、受圧バルブ５１のバリ溝７１に逃がして収容することができるため、溶湯が受圧バルブ５１と案内面５５Ａとの隙間でバリ化して受圧バルブ５１の摺動を阻害することになるまでの時間を長くできる。したがって、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる。
【００４９】
また、受圧バルブ５１と案内面５５Ａとの隙間に進入した溶湯が、案内面５５Ａを形成する受圧バルブブッシュ５５のバリ溝６０にも貫通孔６１を介して逃げて収容されることになるため、溶湯が受圧バルブ５１と案内面５５Ａとの隙間でバリ化して受圧バルブ５１の摺動を阻害することになるまでの時間をさらに長くできる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００５０】
また、受圧バルブ５１には、物理的蒸着法により表面処理（ＰＶＤ処理）が施されてＣｒ−Ｎ被膜が形成されているため、溶損の発生を抑制でき、寿命を向上することができる。
【００５１】
また、シャットオフバルブ５２には、ガス通路４７の内面であるシャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａを摺動する複数のガイド９７が先端の弁部９６から連続的に延設されているため、弁部９６の開閉性能を向上することができる。よって、例えば飛沫化されガスの流れでシャットオフバルブ５２の位置まで至ってしまう溶湯の先湯がシャットオフバルブブッシュ７９と嵌合穴７８との隙間に進入してシャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａに多少のゆがみを生じさせる等しても、弁部９６を確実に閉じることができる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００５２】
また、上記のように飛沫化した溶湯の先湯がガスの流れでシャットオフバルブ５２の位置に至り、シャットオフバルブブッシュ７９と嵌合穴７８との隙間に進入してしまうことがあっても、この溶湯をシャットオフバルブブッシュ７９に形成されたバリ溝９２に逃がして収容することができるため、シャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａに生じるゆがみを抑制でき、シャットオフバルブブッシュ７９とシャットオフバルブ５２のセンターずれが小さくなって、弁部９６を確実に閉じることができる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００５３】
また、シャットオフバルブ５２には、物理的蒸着法により表面処理（ＰＶＤ処理）が施されてＣｒ−Ｎ被膜が形成されているため、溶損の発生を抑制でき、寿命を向上することができる。
【００５４】
また、溶湯通路２４が、通路部２５〜２９で形成される複数の角部３１〜３４を有するクランク形状をなしているため、溶湯通路２４内で、飛沫化した溶湯が進むことを抑制できる。したがって、溶湯の先湯が飛沫化してシャットオフバルブ５２に至るのを抑制できるため、飛沫化した溶湯によってシャットオフバルブ５２の摺動が阻害されることを防止できる。したがって、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる。
【００５５】
また、角部３１の上流側の通路部２５が下流側の通路部２６を越える突出形状部２５ａを、角部３２の上流側の通路部２６が下流側の通路部２７を越える突出形状部２６ａを、角部３３の上流側の通路部２７が下流側の通路部２８を越える突出形状部２７ａを、角部３４の上流側の通路部２８が下流側の通路部２９を越える突出形状部２８ａをそれぞれ有するため、流動解析で分析すると、溶湯通路２４内で飛沫化した溶湯が進むことをさらに抑制できることがわかった。したがって、溶湯の先湯が飛沫化してシャットオフバルブ５２に至るのをさらに抑制できるため、溶湯によってシャットオフバルブ５２の摺動が阻害されることをさらに防止できる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００５６】
また、溶湯通路２４の断面積が全長にわたって一定化されているため、溶湯通路２４内で溶湯が飛沫化するのをさらに抑制できる。したがって、溶湯の先湯が飛沫化してシャットオフバルブ５２に至るのをさらに抑制できるため、溶湯によってシャットオフバルブ５２の摺動が阻害されることをさらに防止できる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００５７】
また、受圧バルブ５１に受圧バルブブッシュ５５のバリ溝６０および貫通孔６１を介して潤滑油を供給し、シャットオフバルブ５２にシャットオフバルブブッシュ７９の溝９４および貫通孔９５を介して潤滑油を供給するため、受圧バルブ５１およびシャットオフバルブ５２は、バリ化した溶湯で摺動が阻害されることになるまでの時間をさらに長くできる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムを概略的に示す全体構成図である。
【図２】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムの可動金型を示す平面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムの溶湯通路を示す断面図である。
【図４】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのガス抜き装置の可動型を示す平面図である。
【図５】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのガス抜き装置を示す側断面図である。
【図６】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムの受圧バルブブッシュを示す断面図である。
【図７】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムの受圧バルブを示す側面図である。
【図８】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのカットオフバルブブッシュを示す断面図である。
【図９】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのカットオフバルブを示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図１０】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのガス抜き装置を示す側断面図である。
【図１１】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのガス抜き装置を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１ 減圧鋳造システム
１２ キャビティ
１５ 吸引装置
２５〜２９ 通路部
２５ａ〜２８ａ 突出形状部
３１〜３４ 角部
４４ 溶湯通路
４７ ガス通路
５１ 受圧バルブ
５２ シャットオフバルブ
５５ 受圧バルブブッシュ
５５Ａ 案内面
６０，７１，９２ バリ溝
７９ シャットオフバルブブッシュ
７９Ａ 内面
９６ 弁部
９７ ガイド
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧鋳造システムに関し、特にその生産効率向上に関する。
【背景技術】
【０００２】
減圧鋳造システムは、キャビティに溶湯を充填する際に吸引装置でキャビティ内からガスを抜くことで、このガスに起因して製品に生じる巣等を低減するものである。このような減圧鋳造システムにおいては、キャビティに溶湯が充填された後に、余剰溶湯が吸引装置に至るのを防止する必要があることから、キャビティと吸引装置との間に、キャビティから延出する溶湯通路の溶湯圧で受圧バルブを作動させ、この受圧バルブの作動に連動するシャットオフバルブで、溶湯通路と吸引装置とを連通させるガス通路を閉塞するものがある（例えば、特許文献１，２参照）。
【特許文献１】特開２００２−１４４００９号公報
【特許文献２】特開２００３−１２６９５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記の受圧バルブは、溶湯通路の溶湯圧を受けることで案内面内を摺動してシャットオフバルブを閉じるものであるため、案内面との間に微小ながら隙間がある。よって、この隙間に溶湯が進入しバリ化すると、このバリを噛むことで受圧バルブの摺動が阻害されてしまうことになる。このため、このバリを除去するためのメンテナンスが必要となってくるが、このメンテナンスの頻度が高いと、生産効率が低下してしまう。
【０００４】
したがって、本発明は、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる減圧鋳造システムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、請求項１に係る発明は、溶湯が充填されるキャビティ（例えば実施形態におけるキャビティ１２）からガスを抜く吸引装置（例えば実施形態における吸引装置１５）と前記キャビティとの間に、該キャビティから延出する溶湯通路（例えば実施形態における溶湯通路４４）と、該溶湯通路と前記吸引装置とを連通させるガス通路（例えば実施形態におけるガス通路４７）と、案内面（例えば実施形態における案内面５５Ａ）内を摺動可能に設けられ前記溶湯通路の溶湯圧で作動する受圧バルブ（例えば実施形態における受圧バルブ５１）と、該受圧バルブの作動に連動して前記ガス通路を閉じるシャットオフバルブ（例えば実施形態におけるシャットオフバルブ５２）とが設けられた減圧鋳造システム（例えば実施形態における減圧鋳造システム１１）において、前記受圧バルブには、前記案内面との隙間に進入した溶湯を収容可能なバリ溝（例えば実施形態におけるバリ溝７１）が形成されていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記案内面を形成し前記受圧バルブが挿入される受圧バルブブッシュ（例えば実施形態における受圧バルブブッシュ５５）に、前記隙間に進入した溶湯を収容可能なバリ溝（例えば実施形態におけるバリ溝６０）が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項１または２に係る発明において、前記受圧バルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されていることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に係る発明は、請求項１乃至３のいずれか一項に係る発明において、前記シャットオフバルブは、前記ガス通路の内面（例えば実施形態における内面７９Ａ）に先端の弁部（例えば実施形態における弁部９６）を嵌合させて前記ガス通路を閉じるものであり、前記弁部から前記ガス通路の内面を摺動するガイド（例えば実施形態におけるガイド９７）が連続的に延設されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記ガス通路の内面を形成し前記シャットオフバルブを包含するシャットオフバルブブッシュ（例えば実施形態におけるシャットオフバルブブッシュ７９）に、進入した溶湯を収容可能なバリ溝（例えば実施形態におけるバリ溝９２）が形成されていることを特徴とする。
【００１０】
請求項６に係る発明は、請求項４または５に係る発明において、前記シャットオフバルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項７に係る発明は、請求項１乃至６のいずれか一項に係る発明において、前記溶湯通路が、上流側通路部（例えば実施形態における通路部２５〜２８）および該上流側通路部と交差する下流側通路部（例えば実施形態における通路部２６〜２９）とからなる角部（例えば実施形態における角部３１〜３４）を少なくとも一つ有するクランク形状をなしていることを特徴とする。
【００１２】
請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、前記上流側通路部が前記下流側通路部を越える突出形状部（例えば実施形態における突出形状部２５ａ〜２８ａ）を有することを特徴とする。
【００１３】
請求項９に係る発明は、請求項１乃至８のいずれか一項に係る発明において、前記受圧バルブおよび前記シャットオフバルブのうちの少なくともいずれか一方に潤滑油を供給することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１に係る発明によれば、受圧バルブと案内面との隙間に進入した溶湯が、受圧バルブのバリ溝に逃げて収容されることになるため、溶湯が受圧バルブと案内面との隙間でバリ化して受圧バルブの摺動を阻害することになるまでの時間を長くできる。したがって、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる。
【００１５】
請求項２に係る発明によれば、受圧バルブと案内面との隙間に進入した溶湯が、案内面を形成する受圧バルブブッシュのバリ溝にも逃げて収容されることになるため、溶湯が受圧バルブと案内面との隙間でバリ化して受圧バルブの摺動を阻害することになるまでの時間をさらに長くできる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００１６】
請求項３に係る発明によれば、受圧バルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されているため、溶損の発生を抑制でき、寿命を向上することができる。
【００１７】
請求項４に係る発明によれば、シャットオフバルブには、ガス通路の内面を摺動するガイドが先端の弁部から連続的に延設されているため、弁部の開閉性能を向上することができる。よって、多少のゆがみがガス通路の内面に生じる等しても弁部を確実に閉じることができる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００１８】
請求項５に係る発明によれば、例えば飛沫化した溶湯の先湯がガスの流れでシャットオフバルブに至り、例えばガス通路の内面とシャットオフバルブとの隙間に進入してしまうことがあっても、ガス通路の内面を形成するシャットオフバルブブッシュに形成されたバリ溝に逃げて収容されることになるため、溶湯がシャットオフバルブとシャットオフバルブブッシュとの隙間でバリ化してシャットオフバルブの摺動を阻害することになるまでの時間を長くできる。したがって、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる。
【００１９】
請求項６に係る発明によれば、シャットオフバルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されているため、溶損の発生を抑制でき、寿命を向上することができる。
【００２０】
請求項７に係る発明によれば、溶湯通路が、上流側通路部および上流側通路部と交差する下流側通路部とからなる角部を少なくとも一つ有するクランク形状をなしているため、溶湯通路内で飛沫化した溶湯が進むことを抑制できる。したがって、溶湯の先湯が飛沫化してシャットオフバルブに至るのを抑制できるため、飛沫化した溶湯によってシャットオフバルブの摺動が阻害されることを防止できる。したがって、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる。
【００２１】
請求項８に係る発明によれば、溶湯通路の角部の上流側通路部が下流側通路部を越える突出形状部を有するため、溶湯通路内で飛沫化した溶湯が進むことをさらに抑制できる。したがって、溶湯の先湯が飛沫化してシャットオフバルブに至るのをさらに抑制できるため、溶湯によってシャットオフバルブの摺動が阻害されることをさらに防止できる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００２２】
請求項９に係る発明によれば、受圧バルブおよびシャットオフバルブのうちの少なくともいずれか一方に潤滑油を供給するため、受圧バルブおよびシャットオフバルブのうちの潤滑油が供給された少なくともいずれか一方については、バリ化した溶湯で摺動が阻害されることになるまでの時間をさらに長くできる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムを図面を参照して以下に説明する。
【００２４】
図１に示すように、本実施形態の減圧鋳造システム１１は、キャビティ１２を有する製品成形金型１３と、キャビティ１２内に溶湯を加圧状態で充填する加圧充填装置１４と、キャビティ１２内からガスを抜く吸引装置１５と、キャビティ１２と吸引装置１５との間に設けられて吸引装置１５によるガス抜きを制御するガス抜き装置１６と、キャビティ１２から製品を押し出す押出機構１７とを有している。
【００２５】
製品成形金型１３は、固定金型２１と、固定金型２１に対して近接・離間可能に設けられた可動金型２２とを有しており、これら固定金型２１および可動金型２２の合わせ面２１Ａ，２２Ａ側にキャビティ１２が形成されている。また、製品成形金型１３には、キャビティ１２と加圧充填装置１４とを連通させる溶湯通路２３と、キャビティ１２とガス抜き装置１６とを連通させる溶湯通路２４とが形成されている。
【００２６】
キャビティ１２とガス抜き装置１６とを連通させる溶湯通路２４には、図２に示すように、複数、具体的には５カ所の直線状の通路部２５〜２９がクランク形状をなすように繋がっている。つまり、溶湯の流れ方向上流側の通路部２５およびその直下流側の通路部２６が互いに交差して角部３１を構成しており、その際に、上流側の通路部２５には下流側の通路部２６を越える突出形状部２５ａが形成されている。同様に、上流側の通路部２６およびその直下流側の通路部２７が互いに交差して角部３２を構成しており、上流側の通路部２６には下流側の通路部２７を越える突出形状部２６ａが形成されている。同様に、上流側の通路部２７およびその直下流側の通路部２８が互いに交差して角部３３を構成しており、上流側の通路部２７には下流側の通路部２８を越える突出形状部２７ａが形成されている。同様に、上流側の通路部２８およびその直下流側の通路部２９が互いに交差して角部３４を構成しており、上流側の通路部２８には下流側の通路部２９を越える突出形状部２８ａが形成されている。つまり、溶湯通路２４には、四カ所の角部３１〜３４が形成されている。なお、このような角部は、少なくとも一カ所形成されていれば良い。ここで、この溶湯通路２４は、図３に示すように、可動金型２２の合わせ面２２Ａから凹んで形成されており、基本的に合わせ面２２Ａ側が広い等脚台形の断面で、その断面積はガス通路４７の断面積以上とし、全長にわたって一定化されている。
【００２７】
押出機構１７は、図１に示すように、可動金型２２に挿通されるピン３８を有しており、可動金型２２が固定金型２１から離型することでこのピン３８をキャビティ１２内に突出させて製品をキャビティ１２から押し出す。
【００２８】
ガス抜き装置１６は、図１に示すように、製品成形金型１３の固定金型２１に取り付けられる固定型４１と、製品成形金型１３の可動金型２２に取り付けられてこれと一体に移動する可動型４２とを有している。可動型４２の合わせ面４２Ａ側には、図４に示すように、可動金型２２の溶湯通路２４に連通することでこの溶湯通路２４とともにキャビティ１２から延出する溶湯通路４４と、溶湯通路４４を挟んで両側に設けられて製品成形金型１３とは反対側で互いに合流する一対の主通路４５と、溶湯通路４４における溶湯の流れ方向とは逆向きに傾斜して溶湯通路４４と主通路４５とを連通させる複数の枝通路４６とが形成されている。一対の主通路４５および複数の枝通路４６が、溶湯通路４４と吸引装置１５とを連通させるガス通路４７の一部を構成している。
【００２９】
ガス抜き装置１６には、その溶湯通路４４の端末位置に、溶湯通路４４の溶湯圧で作動する受圧バルブ５１が設けられており、ガス通路４７の一対の主通路４５の合流位置に、受圧バルブ５１の作動に連動してガス通路４７を閉じるシャットオフバルブ５２が設けられている。
【００３０】
固定型４１には、図５に示すように、溶湯通路４４の端末位置に嵌合穴５４が、合わせ面４１Ａと直交する方向に穿設されており、この嵌合穴５４内に概略円筒状の受圧バルブブッシュ５５が嵌合固定されている。そして、この受圧バルブブッシュ５５と固定型４１とに受圧バルブ５１が摺動可能に包含されている。なお、受圧バルブブッシュ５５はメンテナンス時に嵌合穴５４から取り外し可能となっている。
【００３１】
受圧バルブブッシュ５５は、図６に示すように、軸方向の一端側および他端側が同外径の大径円筒部５６，５７とされ、これらの間にこれらよりも小径の外径を有する小径円筒部５８が形成された段付形状をなしている。ここで、受圧バルブブッシュ５５は、一端側の大径円筒部５６が図５に示すように合わせ面４１Ａ側に配置されて嵌合穴５４に嵌合される。両側の大径円筒部５６，５７は同内径となっており、中間の小径円筒部５８はバリ溝として機能する。受圧バルブブッシュ５５の内周面は合わせ面４１Ａ側に抜き勾配としてのテーパー面５９があり、更に受圧バルブ５１の摺動案内面５５Ａ，５５Ｂの間にバリ溝６２がある。
【００３２】
受圧バルブブッシュ５５は、小径円筒部５８の径方向外側が、円環状をなして径方向に凹むバリ溝６０となっており、嵌合穴５４への嵌合時にこのバリ溝６０が嵌合穴５４との間に空間部を形成する。また、受圧バルブブッシュ５５の小径円筒部５８には、複数カ所に貫通孔６１が径方向に貫通して形成されている。具体的に、貫通孔６１は、円周方向に等間隔で形成され、しかも、このような貫通孔６１の列が小径円筒部５８の軸線方向両端側それぞれに形成されている。これにより、受圧バルブブッシュ５５は、受圧バルブ５１との隙間に溶湯通路４４から溶湯が進入した場合に、この溶湯を貫通孔６１を介してバリ溝６０内に収容可能となっている。なお、受圧バルブブッシュ５５のこれらのバリ溝６０および貫通孔６１は、受圧バルブ５１および受圧バルブブッシュ５５の隙間へ潤滑油を供給する供給路を兼用しており、これらバリ溝６０および貫通孔６１を介して上記隙間に潤滑油が供給される。
【００３３】
受圧バルブ５１は、受圧バルブブッシュ５５内に合わせ面４１Ａとは反対側から挿入されるもので、図７に示すように、受圧バルブブッシュ５５の案内面５５Ａ，５５Ｂに摺動可能に嵌合される同径円柱状の三カ所の大径部６５，６６，６７が軸線方向に間隔をあけて形成されている。挿入方向先端側の大径部６５と、これに隣り合う大径部６６との間にこれらよりも小径の円柱状の小径部６８が形成されており、また、大径部６６と挿入方向後端側の大径部６７との間にもこれらよりも小径の円柱状の小径部６９が形成されている。
【００３４】
受圧バルブ５１は、小径部６８の径方向外側が、円環状をなして径方向に凹むバリ溝７１となっており、図５に示すように、受圧バルブブッシュ５５への嵌合時にこのバリ溝７１が受圧バルブブッシュ５５の案内面５５Ａとの間に空間部を形成する。これにより、受圧バルブ５１は、受圧バルブブッシュ５５の案内面５５Ａとの隙間に溶湯通路４４から溶湯が進入した場合に、この溶湯をバリ溝７１内に収容可能となっている。なお、小径部６９には受圧バルブ５１と固定型４１との隙間をシールするシールリング７３が嵌合されている。また、受圧バルブ５１には、挿入方向の後端部に大径部６５〜６７よりも大径のフランジ部７４が形成されている。ここで、受圧バルブ５１には、物理的蒸着法と呼ばれるＰＶＤ処理法により表面処理が施されている。具体的には、表面に使用限界温度が高く耐食性が高いＣｒ−Ｎ被膜が形成されている。
【００３５】
また、固定型４１には、図４に示すガス通路４７の一対の主通路４５の合流位置に、図５に示すように、嵌合穴７８が、合わせ面４１Ａと直交する方向に穿設されており、この嵌合穴７８内に概略円筒状のシャットオフバルブブッシュ７９が嵌合固定されている。そして、このシャットオフバルブブッシュ７９内にシャットオフバルブ５２が摺動可能に包含されている。なお、シャットオフバルブブッシュ７９はメンテナンス時に嵌合穴７８から取り外し可能となっている。
【００３６】
シャットオフバルブブッシュ７９は、図８に示すように、軸方向に間隔をあけて三カ所に同外径の大径円筒部８０，８１，８２とこれらより大径の最大径円筒部８３とが形成され、大径円筒部８０〜８２および最大径円筒部８３の隣り合うもの同士の間にこれらよりも小径の外径を有する小径円筒部８４，８５，８６が形成された段付形状をなしている。ここで、シャットオフバルブブッシュ７９は、図５に示すように、一端側の大径円筒部８０が合わせ面４１Ａ側に配置されて嵌合穴７８に嵌合される。大径円筒部８０〜８２、最大径円筒部８３および小径円筒部８４〜８６は同内径となっており、その結果、シャットオフバルブブッシュ７９は、その内面７９Ａが全長にわたって一定径とされている。
【００３７】
シャットオフバルブブッシュ７９には、大径円筒部８１の中間位置に径方向に貫通する通路穴８９が形成されている。この通路穴８９は、固定型４１に形成された通路穴９０とともにガス通路４７を形成することになり、シャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａはこのガス通路４７の内面を構成する。また、シャットオフバルブブッシュ７９には、小径円筒部８６に径方向に貫通する貫通穴９１が形成されている。
【００３８】
シャットオフバルブブッシュ７９は、合わせ面４１Ａ側の小径円筒部８４の径方向外側が、円環状をなして径方向に凹むバリ溝９２となっており、嵌合穴７８への嵌合時にこのバリ溝９２が嵌合穴７８との間に空間部を形成する。よって、例えば飛沫化した溶湯の先湯がガスの流れでシャットオフバルブ５２に至り、合わせ面４１Ａ側からシャットオフバルブブッシュ７９と嵌合穴７８との間に進入した場合に、この溶湯をシャットオフバルブブッシュ７９のバリ溝９２内に収容可能となっている。なお、この小径円筒部８４には、径方向に貫通する貫通孔は形成されていない。
【００３９】
また、シャットオフバルブブッシュ７９は、中間位置の小径円筒部８５の径方向外側が、円環状をなして径方向に凹む溝９４となっており、嵌合穴７８への嵌合時にこの溝９４が嵌合穴７８との間に空間部を形成する。また、この小径円筒部８５には、円周方向に等間隔で複数カ所の貫通孔９５が径方向に貫通して形成されている。なお、シャットオフバルブブッシュ７９のこれらの溝９４および貫通孔９５は、シャットオフバルブ５２およびシャットオフバルブブッシュ７９の隙間へ潤滑油を供給する供給路であり、これら溝９４および貫通孔９５を介して上記隙間に潤滑油が供給される。
【００４０】
シャットオフバルブ５２は、シャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａつまりガス通路４７の内面に摺動可能に嵌合されるもので、合わせ面４１Ａ側には、シャットオフバルブブッシュ７９から突出することでガス通路４７を開き、シャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａに嵌合することでガス通路４７を閉じる円板状の弁部９６が形成されている。また、シャットオフバルブ５２の軸方向の中間部には、シャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａを摺動する三カ所のガイド９７が弁部９６から軸線方向に連続的に延設されている。これらガイド９７は、図９に示すように、円周方向に等間隔で形成されており、それぞれの外径面が弁部９６と同一の円筒面に配置されている。これらガイド９７の円周方向に隣り合うもの同士の間には、弁部９６よりも径方向に凹むように平面状に切り落とされた形状の通路形成部９８がそれぞれ形成されている。
【００４１】
シャットオフバルブ５２には、通路形成部９８の弁部９６とは反対側に、すべての通路形成部９８と連続するように弁部９６よりも小径の小径部９９が形成されており、小径部９９の弁部９６とは反対側には、弁部９６と同径でシャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａに摺動可能に嵌合される大径部１００が形成されている。さらに、大径部１００の小径部９９とは反対側には大径部１００よりも小径且つ小径部９９よりも大径の中間径部１０１が形成されており、この中間径部１０１の大径部１００とは反対側には大径部１００と同径の大径部１０２が形成されている。ここで、中間径部１０１にはシャットオフバルブ５２とシャットオフバルブブッシュ７９との隙間をシールするシールリング１０５が嵌合される。
【００４２】
シャットオフバルブ５２は、図５に示すように、その小径部９９および通路形成部９８と、シャットオフバルブブッシュ７９との隙間を通路穴８９に常時連通させており、この隙間は、ガス通路４７の一部を構成するブッシュ内通路１０７となっている。そして、弁部９６の全体がシャットオフバルブブッシュ７９から突出することで、このブッシュ内通路１０７を一対の主通路４５の合流位置に連通させてガス通路４７を開く。他方、弁部９６がシャットオフバルブブッシュ７９に嵌合することで、ガス通路４７をブッシュ内通路１０７の位置で閉じる。シャットオフバルブ５２の大径部１０２には、径方向に凹む凹部１０８が形成されている。
【００４３】
シャットオフバルブ５２は、上記形状に一体成形されており、よって、弁部９６と複数のガイド９７も一体で連続している。ここで、シャットオフバルブ５２には、受圧バルブ５１と同様にＰＶＤ処理法により表面処理が施されてＣｒ−Ｎ被膜が形成されている。
【００４４】
シャットオフバルブ５２の凹部１０８には、シャットオフバルブブッシュ７９の貫通穴９１を貫通して開閉レバー１１１の一端側が嵌合されている。この開閉レバー１１１は、他端側が受圧バルブ５１の合わせ面４１Ａとは反対側に対向している。そして、受圧バルブ５１が溶湯通路４４の溶湯圧で溶湯通路４４とは反対側に摺動すると、この受圧バルブ５１で押圧されて開閉レバー１１１が揺動し、開閉レバー１１１で押圧されてシャットオフバルブ５２が閉じられる。つまり、受圧バルブ５１が溶湯通路４４の溶湯圧で作動すると、この作動に連動して開閉レバー１１１が揺動し、この開閉レバー１１１の作動に連動してシャットオフバルブ５２が閉じられる。なお、固定型４１には、開閉レバー１１１を合わせ面４１Ａの方向に押すことで、シャットオフバルブ５２を開き、受圧バルブ５１を溶湯通路４４側に戻す開放機構部１１２と、開閉レバー１１１を合わせ面４１Ａとは反対方向に押すことで、シャットオフバルブ５２を閉じる閉鎖機構部１１３とが設けられている。
【００４５】
次に、以上の減圧鋳造システム１１の作動を説明する。
図１に示すように、製品成形金型１３の固定金型２１と可動金型２２とが合わせ面２１Ａ，２２Ａ同士を密着させてキャビティ１２を画成する型締め状態では、図５に示すようにガス抜き装置１６の固定型４１と可動型４２とが合わせ面４１Ａ，４２Ａ同士を密着させた状態となっている。またこのとき、開放機構部１１２は合わせ面４１と反対側に押圧された状態にあり、開閉レバー１１１は自由に揺動できる状態にある。また、シャットオフバルブ５２の弁部９６は開いており、溶湯通路４４およびガス通路４７でキャビティ１２と吸引装置１５とを連通させている。
【００４６】
この状態から、吸引装置１５により溶湯通路４４およびガス通路４７を介してキャビティ１２内のガスを吸引しつつ、加圧充填装置１４により溶湯通路２３を介して溶湯をキャビティ１２内に導入する。すると、溶湯はキャビティ１２内に充填された後に、余剰分が溶湯通路２４から溶湯通路４４に流れる。そして、この溶湯の溶湯圧が受圧バルブ５１の溶湯通路４４側の端面に加わり、受圧バルブ５１を溶湯通路４４とは反対側に押す。すると、図１０に示すように、受圧バルブ５１が受圧バルブブッシュ５５内で摺動して、溶湯通路４４とは反対側に移動し、開閉レバー１１１を可動型４２とは反対方向に揺動させる。すると、開閉レバー１１１がシャットオフバルブ５２をシャットオフバルブブッシュ７９内で摺動させて弁部９６をシャットオフバルブブッシュ７９に嵌合させる。これにより、ガス通路４７がブッシュ内通路１０７において閉鎖され、吸引装置１５とキャビティ１２との連通を遮断する。
【００４７】
そして、溶湯の固化後、可動金型２２を固定金型２１から離間させて型開きを行うと、図１１に示すように、可動型４２も固定型４１から離れ、固化した溶湯が受圧バルブ５１から離れる方向に移動することになる。また、型開きが行われることにより、開放機構部１１２が開閉レバー１１１と反対の位置に設置されているスプリングの力によって開閉レバー１１１を介して受圧バルブ５１およびシャットオフバルブ５２を押圧する。すると、受圧バルブ５１が合わせ面４１Ａ側に戻り、シャットオフバルブ５２が弁部９６をシャットオフバルブブッシュ７９から突出させて、ガス通路４７のブッシュ内通路１０７を開く。これにより、キャビティ１２と吸引装置１５とが連通可能な状態に戻る。また、型開きを行うと、可動金型２２の移動でピン３８が突出し可動金型２２から成形品を離型させる。
【００４８】
以上に述べた本実施形態の減圧鋳造システム１１によれば、受圧バルブ５１と受圧バルブブッシュ５５の案内面５５Ａとの隙間に溶湯が進入する可能性があるが、進入したとしても、この溶湯を、受圧バルブ５１のバリ溝７１に逃がして収容することができるため、溶湯が受圧バルブ５１と案内面５５Ａとの隙間でバリ化して受圧バルブ５１の摺動を阻害することになるまでの時間を長くできる。したがって、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる。
【００４９】
また、受圧バルブ５１と案内面５５Ａとの隙間に進入した溶湯が、案内面５５Ａを形成する受圧バルブブッシュ５５のバリ溝６０にも貫通孔６１を介して逃げて収容されることになるため、溶湯が受圧バルブ５１と案内面５５Ａとの隙間でバリ化して受圧バルブ５１の摺動を阻害することになるまでの時間をさらに長くできる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００５０】
また、受圧バルブ５１には、物理的蒸着法により表面処理（ＰＶＤ処理）が施されてＣｒ−Ｎ被膜が形成されているため、溶損の発生を抑制でき、寿命を向上することができる。
【００５１】
また、シャットオフバルブ５２には、ガス通路４７の内面であるシャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａを摺動する複数のガイド９７が先端の弁部９６から連続的に延設されているため、弁部９６の開閉性能を向上することができる。よって、例えば飛沫化されガスの流れでシャットオフバルブ５２の位置まで至ってしまう溶湯の先湯がシャットオフバルブブッシュ７９と嵌合穴７８との隙間に進入してシャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａに多少のゆがみを生じさせる等しても、弁部９６を確実に閉じることができる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００５２】
また、上記のように飛沫化した溶湯の先湯がガスの流れでシャットオフバルブ５２の位置に至り、シャットオフバルブブッシュ７９と嵌合穴７８との隙間に進入してしまうことがあっても、この溶湯をシャットオフバルブブッシュ７９に形成されたバリ溝９２に逃がして収容することができるため、シャットオフバルブブッシュ７９の内面７９Ａに生じるゆがみを抑制でき、シャットオフバルブブッシュ７９とシャットオフバルブ５２のセンターずれが小さくなって、弁部９６を確実に閉じることができる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００５３】
また、シャットオフバルブ５２には、物理的蒸着法により表面処理（ＰＶＤ処理）が施されてＣｒ−Ｎ被膜が形成されているため、溶損の発生を抑制でき、寿命を向上することができる。
【００５４】
また、溶湯通路２４が、通路部２５〜２９で形成される複数の角部３１〜３４を有するクランク形状をなしているため、溶湯通路２４内で、飛沫化した溶湯が進むことを抑制できる。したがって、溶湯の先湯が飛沫化してシャットオフバルブ５２に至るのを抑制できるため、飛沫化した溶湯によってシャットオフバルブ５２の摺動が阻害されることを防止できる。したがって、メンテナンスの頻度を低くすることができ、生産効率を向上することができる。
【００５５】
また、角部３１の上流側の通路部２５が下流側の通路部２６を越える突出形状部２５ａを、角部３２の上流側の通路部２６が下流側の通路部２７を越える突出形状部２６ａを、角部３３の上流側の通路部２７が下流側の通路部２８を越える突出形状部２７ａを、角部３４の上流側の通路部２８が下流側の通路部２９を越える突出形状部２８ａをそれぞれ有するため、流動解析で分析すると、溶湯通路２４内で飛沫化した溶湯が進むことをさらに抑制できることがわかった。したがって、溶湯の先湯が飛沫化してシャットオフバルブ５２に至るのをさらに抑制できるため、溶湯によってシャットオフバルブ５２の摺動が阻害されることをさらに防止できる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００５６】
また、溶湯通路２４の断面積が全長にわたって一定化されているため、溶湯通路２４内で溶湯が飛沫化するのをさらに抑制できる。したがって、溶湯の先湯が飛沫化してシャットオフバルブ５２に至るのをさらに抑制できるため、溶湯によってシャットオフバルブ５２の摺動が阻害されることをさらに防止できる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【００５７】
また、受圧バルブ５１に受圧バルブブッシュ５５のバリ溝６０および貫通孔６１を介して潤滑油を供給し、シャットオフバルブ５２にシャットオフバルブブッシュ７９の溝９４および貫通孔９５を介して潤滑油を供給するため、受圧バルブ５１およびシャットオフバルブ５２は、バリ化した溶湯で摺動が阻害されることになるまでの時間をさらに長くできる。したがって、メンテナンスの頻度をさらに低くすることができ、生産効率をさらに向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムを概略的に示す全体構成図である。
【図２】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムの可動金型を示す平面図である。
【図３】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムの溶湯通路を示す断面図である。
【図４】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのガス抜き装置の可動型を示す平面図である。
【図５】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのガス抜き装置を示す側断面図である。
【図６】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムの受圧バルブブッシュを示す断面図である。
【図７】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムの受圧バルブを示す側面図である。
【図８】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのカットオフバルブブッシュを示す断面図である。
【図９】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのカットオフバルブを示すもので、（ａ）は側面図、（ｂ）は（ａ）のＸ−Ｘ断面図である。
【図１０】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのガス抜き装置を示す側断面図である。
【図１１】本発明に係る一実施形態の減圧鋳造システムのガス抜き装置を示す側断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１１ 減圧鋳造システム
１２ キャビティ
１５ 吸引装置
２５〜２９ 通路部
２５ａ〜２８ａ 突出形状部
３１〜３４ 角部
４４ 溶湯通路
４７ ガス通路
５１ 受圧バルブ
５２ シャットオフバルブ
５５ 受圧バルブブッシュ
５５Ａ 案内面
６０，７１，９２ バリ溝
７９ シャットオフバルブブッシュ
７９Ａ 内面
９６ 弁部
９７ ガイド
【特許請求の範囲】
【請求項１】
溶湯が充填されるキャビティからガスを抜く吸引装置と前記キャビティとの間に、該キャビティから延出する溶湯通路と、該溶湯通路と前記吸引装置とを連通させるガス通路と、案内面内を摺動可能に設けられ前記溶湯通路の溶湯圧で作動する受圧バルブと、該受圧バルブの作動に連動して前記ガス通路を閉じるシャットオフバルブとが設けられた減圧鋳造システムにおいて、
前記受圧バルブには、前記案内面との隙間に進入した溶湯を収容可能なバリ溝が形成されていることを特徴とする減圧鋳造システム。
【請求項２】
前記案内面を形成し前記受圧バルブが挿入される受圧バルブブッシュに、前記隙間に進入した溶湯を収容可能なバリ溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の減圧鋳造システム。
【請求項３】
前記受圧バルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されていることを特徴とする請求項１または２に記載の減圧鋳造システム。
【請求項４】
前記シャットオフバルブは、前記ガス通路の内面に先端の弁部を嵌合させて前記ガス通路を閉じるものであり、前記弁部から前記ガス通路の内面を摺動するガイドが連続的に延設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の減圧鋳造システム。
【請求項５】
前記ガス通路の内面を形成し前記シャットオフバルブを包含するシャットオフバルブブッシュに、進入した溶湯を収容可能なバリ溝が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の減圧鋳造システム。
【請求項６】
前記シャットオフバルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されていることを特徴とする請求項４または５に記載の減圧鋳造システム。
【請求項７】
前記溶湯通路が、上流側通路部および該上流側通路部と交差する下流側通路部とからなる角部を少なくとも一つ有するクランク形状をなしていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の減圧鋳造システム。
【請求項８】
前記上流側通路部が前記下流側通路部を越える突出形状部を有することを特徴とする請求項７に記載の減圧鋳造システム。
【請求項９】
前記受圧バルブおよび前記シャットオフバルブのうちの少なくともいずれか一方に潤滑油を供給することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の減圧鋳造システム。
【請求項１】
溶湯が充填されるキャビティからガスを抜く吸引装置と前記キャビティとの間に、該キャビティから延出する溶湯通路と、該溶湯通路と前記吸引装置とを連通させるガス通路と、案内面内を摺動可能に設けられ前記溶湯通路の溶湯圧で作動する受圧バルブと、該受圧バルブの作動に連動して前記ガス通路を閉じるシャットオフバルブとが設けられた減圧鋳造システムにおいて、
前記受圧バルブには、前記案内面との隙間に進入した溶湯を収容可能なバリ溝が形成されていることを特徴とする減圧鋳造システム。
【請求項２】
前記案内面を形成し前記受圧バルブが挿入される受圧バルブブッシュに、前記隙間に進入した溶湯を収容可能なバリ溝が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の減圧鋳造システム。
【請求項３】
前記受圧バルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されていることを特徴とする請求項１または２に記載の減圧鋳造システム。
【請求項４】
前記シャットオフバルブは、前記ガス通路の内面に先端の弁部を嵌合させて前記ガス通路を閉じるものであり、前記弁部から前記ガス通路の内面を摺動するガイドが連続的に延設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の減圧鋳造システム。
【請求項５】
前記ガス通路の内面を形成し前記シャットオフバルブを包含するシャットオフバルブブッシュに、進入した溶湯を収容可能なバリ溝が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の減圧鋳造システム。
【請求項６】
前記シャットオフバルブには、物理的蒸着法により表面処理が施されていることを特徴とする請求項４または５に記載の減圧鋳造システム。
【請求項７】
前記溶湯通路が、上流側通路部および該上流側通路部と交差する下流側通路部とからなる角部を少なくとも一つ有するクランク形状をなしていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の減圧鋳造システム。
【請求項８】
前記上流側通路部が前記下流側通路部を越える突出形状部を有することを特徴とする請求項７に記載の減圧鋳造システム。
【請求項９】
前記受圧バルブおよび前記シャットオフバルブのうちの少なくともいずれか一方に潤滑油を供給することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の減圧鋳造システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−１１０７７４（Ｐ２０１０−１１０７７４Ａ）
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２８４１９９（Ｐ２００８−２８４１９９）
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年５月２０日（２０１０．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月５日（２００８．１１．５）
【出願人】（０００００５３２６）本田技研工業株式会社 (23,863)
【Ｆターム（参考）】
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