減圧鋳造装置、及び、減圧鋳造方法
【課題】溶湯の射出成形時において、射出スリーブと射出チップとの隙間から噴出したフラッシュや余剰潤滑材の閉塞部材内部への堆積を防ぐことにより、射出成形ごとに閉塞部材の清掃を行う必要がなく、作業工程を減少させるとともに作業効率を向上させることができる、減圧鋳造装置、及び、減圧鋳造方法を提案する。
【解決手段】減圧鋳造装置３０は、キャビティ４が形成された金型１と、その一端がキャビティ４と連通されるとともに他端が開放側端部２ａとして開放された射出スリーブ２と、射出スリーブ２内に配設された射出チップ３と、射出チップ３と同軸上に配設された、減圧室１１を形成するための閉塞部材１０と、キャビティ４及び減圧室１１に接続された減圧手段と、閉塞部材１０と同軸上に配設された、射出動作が行われる間、射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞するための蓋部材２１と、を備える。
【解決手段】減圧鋳造装置３０は、キャビティ４が形成された金型１と、その一端がキャビティ４と連通されるとともに他端が開放側端部２ａとして開放された射出スリーブ２と、射出スリーブ２内に配設された射出チップ３と、射出チップ３と同軸上に配設された、減圧室１１を形成するための閉塞部材１０と、キャビティ４及び減圧室１１に接続された減圧手段と、閉塞部材１０と同軸上に配設された、射出動作が行われる間、射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞するための蓋部材２１と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧鋳造装置、及び、減圧鋳造方法に関し、具体的には、金型のキャビティ内を減圧して鋳造を行う減圧鋳造における作業効率を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の減圧鋳造においては、高強度・高品質の製品を鋳造するために、溶湯を射出成形する際に閉塞部材によって射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲む減圧室を形成し、減圧手段によってキャビティ及び減圧室の双方を減圧する技術が知られており、これについて開示する文献も存在する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９３７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献に開示されるような従来の減圧鋳造装置においては、射出スリーブと射出チップとの間に、射出チップが摺動するための隙間を有している。また、高温下で射出チップを円滑に摺動させるため、前記隙間には油性又は水性の潤滑材が滴下塗布されている。そして、溶湯の射出成形時において、射出スリーブと射出チップとの隙間から、溶湯が粉末状又は薄片状となったいわゆるフラッシュや余剰潤滑材が噴出するのである。
このようなフラッシュや余剰潤滑材が閉塞部材の内部に堆積すると動作不良の原因となるため、毎回の射出成形ごとに閉塞部材を清掃し、フラッシュや余剰潤滑材を除去する必要がある。このため、作業工程が増加するとともに、作業効率の悪化の原因となっていた。
【０００５】
本発明は、溶湯の射出成形時において、射出スリーブと射出チップとの隙間から噴出したフラッシュや余剰潤滑材の閉塞部材内部への堆積を防ぐことにより、射出成形ごとに閉塞部材の清掃を行う必要がなく、作業工程を減少させるとともに作業効率を向上させることができる、減圧鋳造装置、及び、減圧鋳造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
即ち、請求項１においては、キャビティが形成された金型と、前記キャビティと連通されてその一端が前記金型に接続されるとともに他端が開放され、中途部に溶湯の給湯口が形成された筒状の射出スリーブと、該射出スリーブ内を前記キャビティに近接離間する方向へ摺動可能に、前記射出スリーブ内に挿入された短柱状の射出チップと、前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成可能に配設された閉塞部材と、前記キャビティ及び前記減圧室の双方に接続されてそれぞれを減圧可能に配設された減圧手段と、を備え、溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給し、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、かつ、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧した状態で、前記射出チップにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより、鋳造を行う、減圧鋳造装置であって、前記射出動作が行われる間、前記射出スリーブの開放側端部を閉塞可能に配設された蓋部材を備えるものである。
【０００８】
また、請求項２においては、前記射出スリーブの外周面における、前記給湯口よりも前記金型側には、半径方向外側に向けてフランジ部が立設され、前記閉塞部材は、その内寸が前記射出スリーブの外寸よりも大きく形成され、前記金型側の端面が開放されるとともに、前記金型とは反対側の端面が閉じており、前記蓋部材は、前記閉塞部材の内部に、前記閉塞部材に対して前記射出チップの射出動作時における移動方向へ摺動可能に収納され、前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出チップの射出動作時における移動方向へ移動させることで、前記閉塞部材の内部の空間に前記射出スリーブの開放側端部が挿入されるとともに、前記閉塞部材の開放側の端面を前記フランジ部に圧接させることで前記減圧室が形成され、同時に、前記蓋部材を前記射出スリーブの開放側端部に当接させることで前記射出スリーブの開放側端部が閉塞されるものである。
【０００９】
また、請求項３においては、前記蓋部材は、弾性部材を介して前記閉塞部材に連結され、前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出チップの射出動作時における移動方向に移動させて、前記蓋部材を前記射出スリーブに当接させた際に前記弾性部材が収縮し、前記弾性部材の弾性力によって前記蓋部材が前記射出スリーブの開放側端部に圧接されるものである。
【００１０】
また、請求項４においては、前記弾性部材が伸長した際には、前記蓋部材は、前記閉塞部材の開放側端面と略同一面上に位置するものである。
【００１１】
また、請求項５においては、前記蓋部材の外周形状は、前記閉塞部材の内周形状と略同一に形成されるとともに、前記貫通孔の周囲に一個又は複数個の連通孔が開口されるものである。
【００１２】
また、請求項６においては、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の減圧鋳造装置で行う減圧鋳造方法であって、溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給した後に、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、それに伴って前記蓋部材で前記射出スリーブの開放側端部を閉塞する、減圧室形成工程と、前記減圧室形成工程の後に、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧する、減圧工程と、前記減圧工程の後に、前記射出チップにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う、射出工程と、前記射出工程の後に、前記閉塞部材により前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室が形成された状態を解除するとともに、前記蓋部材により前記射出スリーブの開放側端部を閉塞した状態を解除する、開放工程と、前記開放工程の後に、前記射出チップを前記射出スリーブの開放側端部に位置させる、射出戻り工程と、を備えるものである。
【００１３】
また、請求項７においては、請求項４又は請求項５に記載の減圧鋳造装置で行う減圧鋳造方法であって、溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給した後に、前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出スリーブの開放側端部より離間した位置から前記射出チップの射出動作時における移動方向に移動させることにより、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、それに伴って前記蓋部材で前記射出スリーブの開放側端部を閉塞する、減圧室形成工程と、前記減圧室形成工程の後に、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧する、減圧工程と、前記減圧工程の後に、前記射出チップを前記射出スリーブの開放側端部から前記キャビティ側へ移動することにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う、射出工程と、前記射出工程の後に、前記閉塞部材、前記蓋部材、及び、前記射出チップを、前記減圧室形成工程前における位置に同時に移動させる、射出戻り工程と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
本発明においては、減圧鋳造の溶湯の射出成形時に、射出スリーブと射出チップとの隙間から噴出したフラッシュや余剰潤滑材の閉塞部材内部への堆積を防ぐことにより、射出成形ごとの閉塞部材の清掃を不要とし、作業工程を減少させるとともに作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一実施形態に係る減圧鋳造装置における給湯時の状態を示す概略断面図。
【図２】同じく減圧時の状態を示す概略断面図。
【図３】第一実施形態に係る減圧鋳造装置における給湯時の状態を示す拡大断面図。
【図４】同じく減圧時の状態を示す拡大断面図。
【図５】同じく射出成形時の状態を示す拡大断面図。
【図６】同じく開放時の状態を示す拡大断面図。
【図７】同じく射出戻り時の状態を示す拡大断面図。
【図８】第二実施形態に係る減圧鋳造装置における給湯時の状態を示す拡大断面図。
【図９】（ａ）から（ｃ）はそれぞれ第二実施形態から第四実施形態に係る蓋部材を示す図。
【図１０】第二実施形態に係る減圧鋳造装置における減圧時の状態を示す拡大断面図。
【図１１】同じく射出成形時の状態を示す拡大断面図。
【図１２】同じく射出戻り時の状態を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００１８】
以下に、本発明に係る減圧鋳造方法、及び、減圧鋳造装置について説明する。本明細書では便宜上、図１における右側を右側方、左側を左側方として説明する。
【００１９】
［減圧鋳造装置３０の構成］
まず、第一実施形態に係る減圧鋳造装置３０の概要について、図１及び図２を用いて説明する。
図１に示す如く、減圧鋳造装置３０における金型１にはキャビティ４が形成されている。また、金型１には、その一端が金型１に接続されキャビティ４と連通されるとともに他端が開放側端部２ａとして開放された、略円筒形状の射出スリーブ２が左側方に突出して付設されている。そして、該射出スリーブ２内には、短円柱状の射出チップ３がキャビティ４に近接離間する方向へ摺動可能に配設されている。射出チップ３の他端部（図１における左端部）には、左方へ延出する支持軸９が固設されている。
そして、射出チップ３を右側方（キャビティ４に近接する方向）に摺動させることにより、射出スリーブ２内に供給された溶湯５を押し出して、金型１に設けたキャビティ４内に射出する構造としている。
【００２０】
前記射出スリーブ２の軸方向（図１における左右方向）の途中部上面には、給湯口６が設けられており、この給湯口６を介して、溶湯５がラドル７から射出スリーブ２内に供給されるようになっている。
さらに、前記射出スリーブ２の外周面における、給湯口６よりも金型１の側には、半径方向外側に突出するフランジ部８が立設されている。つまり、このフランジ部８は、前記給湯口６が配置される位置よりも右側方、即ち射出チップ３が溶湯５を射出する際に移動する方向の側に配設されているのである。このフランジ部８は、射出スリーブ２の周方向において全周にわたって形成されており、射出チップ３によって射出スリーブ２内の溶湯５を押し出してキャビティ４内に射出する際の射出動作時における、該射出チップ３の進行方向（図１における右側方）と、略直交する平面を形成するように構成される。
【００２１】
前記射出チップ３の支持軸９と同軸上には、減圧室１１（チャンバ）を形成するための閉塞部材１０が設けられる。
この閉塞部材１０は、前記射出チップ３の射出動作時における移動方向側の端面１０ａが開放される略円筒状の部材である。また、もう一方の、即ち前記射出チップの射出動作時における移動方向とは反対側の端面１０ｄは閉じており、閉じた端面１０ｄに形成される貫通孔１０ｃには、射出チップ３の支持軸９が摺動自在に挿通される。
また、筒状に構成される閉塞部材１０の内径寸は、前記射出スリーブ２の外径寸よりも大きく構成されている。そして、閉塞部材１０を、射出スリーブ２に対して前記射出チップ３の射出時における移動方向と同じ方向へ移動させることで、前記閉塞部材１０の内部空間に前記射出スリーブ２の開放側端部２ａが挿入されるようになっている。
【００２２】
前記支持軸９は、エアシリンダや油圧シリンダ等からなる図示せぬアクチュエータによって射出スリーブ２の軸方向へ進退するように制御されており、これにより、先端に設けられた射出チップ３が射出スリーブ２内にて進退する構造となっている。
【００２３】
前記閉塞部材１０の閉じた端面１０ｄに設けた貫通孔１０ｃには、前記支持軸９が摺動自在に貫装され、また、前記貫通孔１０ｃには、該貫通孔１０ｃと支持軸９との間の隙間をシールするため、Ｏリング等から構成されるシール部材１２が設けられている。
【００２４】
図２に示す如く、前記閉塞部材１０は、エアシリンダや油圧シリンダ等からなるアクチュエータ１３によって、射出チップ３（支持軸９）と同軸上の位置を保ったまま移動するように構成されており、閉塞部材１０を金型１に近接する方向へ移動することにより、前記閉塞部材１０の端面１０ａが前記射出スリーブ２のフランジ部８に圧接することとなる。
そして、前記閉塞部材１０のアクチュエータ１３による移動が行われ、前記閉塞部材１０の前記端面１０ａに設けたフランジ部１０ｂを前記射出スリーブ２のフランジ部８に圧接した状態では、前記射出スリーブ２の給湯口６及び開放側端部２ａの双方を取り囲む減圧室１１が形成されるようになっている。
このアクチュエータ１３は、後述するように、射出チップ３（支持軸９）とは独立して駆動されるようになっており、これにより、前記閉塞部材１０と射出チップ３が独立して動作するようになっている。
【００２５】
さらに、前記射出スリーブ２に立設されるフランジ部８において、前記閉塞部材１０のフランジ部１０ｂと対向する側の面には、Ｏリング等から構成されるシール部材１４が設けられている。図２に示す如く、このシール部材１４によって、両フランジ部８・１０ｂが圧接される状態において、両者間がシールされるようにしている。
なお、閉塞部材１０のフランジ部１０ｂにシール部材１４を設ける構成としてもよい。
【００２６】
そして、このようなフランジ部８・１０ｂの構成により、閉塞部材１０の射出動作時における移動方向のストッパー、及び、減圧室１１のシール、といった二つの機能が実現可能となる。つまり、フランジ部８が、閉塞部材１０の金型１に近接する方向への移動に対するストッパーとしての機能を有し、シール部材１４が、閉塞部材１０のフランジ部１０ｂとフランジ部８との圧接部をシールして減圧室１１を密閉する機能を有している。
また、閉塞部材１０は、閉塞部材１０と射出スリーブ２との間に所定の間隔を有しながら射出スリーブ２の外側を移動し、閉塞部材１０が射出スリーブ２に摺接することはないため、射出スリーブ２と閉塞部材１０の間においては潤滑油が必要とされることはない。
【００２７】
前記フランジ部８・１０ｂで構成されるシール部（本実施例ではシール部材１４）は、射出スリーブ２の外側に配置されることから、溶湯５の熱によってフランジ部８・１０ｂが変形することなく、確実なシール性能を確保できることとなる。
即ち、射出スリーブ２の金型１と反対側の開放側端部２ａを閉塞部材１０で取り囲み、減圧室１１を閉塞部材１０の内部に形成する構成としているため、射出スリーブ２の熱による変形、膨張が発生し、射出チップ３と射出スリーブ２との間の隙間が変化しても、シール部材１４によるシール性能を保持することが可能となるのである。
【００２８】
また、前記閉塞部材１０は、給湯口６に触れることなく、減圧室１１を形成することができる。これにより、給湯口６に付着し得るこぼれ湯等で減圧室１１のシール性能が損なわれるといった不具合が発生しない。また、目標とされる減圧度を確実に確保することが可能となり、さらに、シール性能に関連するメンテナンスフリーを実現することが可能となる。
【００２９】
さらに、閉塞部材１０の内部における射出チップ３の支持軸９と同軸上には、射出動作が行われる間、射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞するための蓋部材２１が設けられる。
この蓋部材２１は、その直径が射出スリーブ２の開放側端部２ａの外径よりも大きく形成された円板状の部材であり、その略中央部に形成された貫通孔２１ａには、前記支持軸９が摺動自在に挿通されている。なお、蓋部材２１の直径は射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞する大きさであればよいため、少なくとも開放側端部２ａの内径より大きい寸法であれば差し支えない。
【００３０】
そして、前記蓋部材２１は、弾性部材であるバネ２２を介して閉塞部材１０の閉じた端面１０ｄの内側に連結されている。即ち蓋部材２１は、アクチュエータ１３によって、閉塞部材１０と共に射出チップ３（支持軸９）と同軸上の位置を保ったまま移動するように構成されている。つまり、閉塞部材１０が前記射出チップ３の射出時における移動方向（右側方）と同じ方向へ移動した際には、蓋部材２１も同様に同じ方向へ移動するのである。
そして、図２に示す如く、閉塞部材１０及び蓋部材２１を右側方へ移動させる過程では、蓋部材２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａに当接し、蓋部材２１が開放側端部２ａへ当接した後に閉塞部材１０をさらに右側方へ移動させると、蓋部材２１は開放側端部２ａに当接した位置に留まるためバネ２２が収縮し、バネ２２の弾性力によって蓋部材２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａに圧接するのである。
即ち、閉塞部材１０を金型１へ近接する方向へ移動させる過程で、蓋部材２１を射出スリーブ２の開放側端部２ａに当接させることで、射出スリーブ２の開放側端部２ａが閉塞されるのである。
【００３１】
なお、本実施形態においては、蓋部材２１は弾性部材であるバネ２２を介して配設される構成としているが、本構成に限定されるものではない。即ち、閉塞部材１０の内部において、減圧室１１が形成された際に蓋部材２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａに当接する位置（図２に示す蓋部材２１の位置）に位置するように固定される構成でも差し支えない。
また、弾性部材を配する場合であっても、バネ以外の樹脂製素材等を用いて蓋部材２１を開放側端部２ａ側へ付勢するように構成することも可能である。
【００３２】
前記の如く、閉塞部材１０、蓋部材２１、射出スリーブ２、射出チップ３、及び、射出チップ３の支持軸９は、同軸上に配置される構成とすることにより、減圧鋳造装置３０の小型化が図れるようになっている。
【００３３】
そして、図１及び図２に示す如く、前記閉塞部材１０には、その内部の空間で形成されることになる減圧室１１内の空気を吸引するための吸引口１５が設けられている。
なお、この吸引口１５は、前記射出スリーブ２のフランジ部８に設けることとし、前記閉塞部材１０を図２の状態とした際に、フランジ部８に設けた吸引口より吸引を行うこととしてもよく、この構成によれば、後述する減圧手段に繋がる吸気配管を固定できることになる。
【００３４】
また、前記金型１には、前記キャビティ４内に通じ、キャビティ４内の空気を吸引するための吸引口１６が設けられている。また、キャビティ４と前記吸引口１６を結ぶ経路には、シャットバルブ１７が設けられている。
【００３５】
前記吸引口１５及び吸引口１６は、減圧手段（本実施例では減圧タンク１８及び真空ポンプ１９）に接続される。減圧タンク１８と、吸引口１５及び吸引口１６との接続経路上には該接続経路を開閉する開閉バルブ２０が設けられている。
そして、その接続経路上の開閉バルブ２０を開くことによって、前記減圧室１１、及び、キャビティ４の減圧が開始されるようになっている。
なお、減圧タンク１８はバッファとして機能させるものである。
【００３６】
図１及び図２に示す構成においては、ラドル７、射出チップ３、閉塞部材１０（アクチュエータ１３）、蓋部材２１、シャットバルブ１７、開閉バルブ２０、真空ポンプ１９は、連動するように制御される構成とすることが望ましい。
例えば、前記アクチュエータ１３については、給湯完了後のラドル７が後退した後（ラドル７が給湯口６から離れた後）、かつ射出チップ３が射出動作を開始する前に、閉塞部材１０及び蓋部材２１を前進させる（キャビティ４側へ近接する方向へ移動させる）ことにより、それぞれをフランジ部８及び開放側端部２ａに圧接させて減圧室１１を形成させる。また、形成された減圧室１１内を減圧して射出チップ３による射出動作を行った後の射出完了後においては、射出チップ３が後退する（キャビティ４側から離間する方向へ移動する）前に、閉塞部材１０及び蓋部材２１を後退する動作を行うこととする、といった動作制御が考えられる。
なお、各装置を動作させる具体的な機構については、特に限定されるものではない。
【００３７】
［減圧鋳造装置３０による減圧鋳造方法］
次に、図３から図７を用いて、本実施形態に係る減圧鋳造装置３０による減圧鋳造方法について説明する。
本実施形態に係る減圧鋳造方法は、減圧室形成工程と、減圧工程と、射出工程と、開放工程と、射出戻り工程と、を備える。以下、具体的に説明する。
【００３８】
減圧室形成工程の前に、図３に示す如くラドル７にて溶湯５を給湯口６から射出スリーブ２の内部に供給する。この際、閉塞部材１０は、アクチュエータ１３によって射出スリーブ２から遠くなる側に引き離された状態にある。つまり、閉塞部材１０は、その端面１０ａが射出スリーブ２の開放側端部２ａよりも左側に位置している状態（射出スリーブ２の開放側端部２ａより離間した位置）にある。
また、射出チップ３の射出方向側先端部は、給湯口６よりも手前（射出方向と反対側）の位置に配置されるようにして、前記給湯口６が完全に開放した状態とする。また、開閉バルブ２０は閉じた状態とし、減圧は行わない状態とする。
【００３９】
前記ラドル７による溶湯５の供給が終了した後、減圧室形成工程では、前記アクチュエータ１３によって、図４に示す如く射出チップ３の射出動作時における移動方向（右側方）への閉塞部材１０及び蓋部材２１の移動を開始する。そして、閉塞部材１０で射出スリーブ２の給湯口６及び開放側端部２ａの双方を閉塞部材１０およびフランジ部８により取り囲んで減圧室１１を形成し、それに伴って蓋部材２１で射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞する。
【００４０】
つまり、減圧室形成工程では、溶湯５を供給した後、前記閉塞部材１０を右側方へ移動させ、その後、フランジ部１０ｂを射出スリーブ２に設けたフランジ部８に圧接する。これにより、給湯口６と、射出スリーブ２における前記金型１と反対側の開放側端部２ａと、を取り囲む減圧室１１を構成するのである。それと同時に、蓋部材２１を閉塞部材１０と共に右側方へ移動させ、開放側端部２ａに圧接することにより、開放側端部２ａを閉塞するのである。このようにして、射出スリーブ２の開放側端部２ａ、及び、給湯口６を、閉塞部材１０の減圧室１１内に配置し、開放側端部２ａを閉塞するのである。
【００４１】
減圧室形成工程の後の減圧工程では、減圧手段である減圧タンク１８及び真空ポンプ１９によってキャビティ４及び減圧室１１を減圧する。
具体的には、減圧室１１が形成されて溶湯５が沈静した後に開閉バルブ２０を開くことにより、減圧タンク１８及び真空ポンプ１９によるキャビティ４及び減圧室１１内の空気の吸引し、減圧を開始するのである。なお、減圧の開始前においては、前記ラドル７による給湯によって揺れている溶湯５を沈静させるため、しばらく時間を置くことが望ましい（例えば、数秒程度）。
【００４２】
減圧工程の後の射出工程では図５に示す如く、前記射出チップ３により前記溶湯５を押し出して前記キャビティ４内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う。具体的には、図示せぬアクチュエータを駆動させて行う射出チップ３の射出動作により、溶湯５を所定の減圧度が確保されたキャビティ４内へと射出するのである。
【００４３】
本実施形態に係る減圧鋳造装置３０においては、射出スリーブ２と射出チップ３との間に、射出チップ３が摺動するための隙間を有している。また、高温下で射出チップを円滑に摺動させるため、前記隙間には油性又は水性の潤滑材が滴下塗布される。そして、射出工程において、射出スリーブ２と射出チップ３との隙間から、図５に示す如く溶湯５が粉末状又は薄片状となったいわゆるフラッシュや余剰潤滑材（以下、総称してフラッシュＦとする）が噴出する。
【００４４】
ここで、本実施形態においては蓋部材２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞している。このため、射出工程において、射出スリーブ２の射出チップ３よりも開放側端部２ａ側の部分に噴出したフラッシュＦは、射出スリーブ２内に留まることとなる。即ち、図５に示す如く、蓋部材２１はフラッシュＦが射出スリーブ２の外部に噴出して閉塞部材１０の内部に飛散することを防ぐのである。
【００４５】
射出工程の後の開放工程では、まず、開閉バルブ２０を閉じることにより、減圧タンク１８及び真空ポンプ１９によるキャビティ４及び減圧室１１内の空気の吸引を停止し、減圧状態を解除する。その後、閉塞部材１０及び蓋部材２１を、減圧室形成工程前における位置に移動させる。具体的には、アクチュエータ１３によって、図６に示す如く射出チップ３の射出動作時における移動方向とは反対の方向（左側方）へ閉塞部材１０及び蓋部材２１を移動させる。そして、閉塞部材１０の端面１０ａを、射出スリーブ２の開放側端部２ａよりも左側に移動させ、射出スリーブ２を閉塞部材１０から完全に抜き出すのである。
この状態では、閉塞部材１０により射出スリーブ２の給湯口６及び開放側端部２ａの双方を取り囲んで減圧室１１が形成された状態が解除されるとともに、蓋部材２１により射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞した状態が解除される。
【００４６】
開放工程の後の射出戻り工程では、射出チップ３を射出工程前における位置に移動させる。具体的には、図示せぬアクチュエータを駆動させて、図７に示す如く射出チップ３を射出前の位置、即ち、射出スリーブ２の開放側端部２ａに移動させるのである。この際に、射出スリーブ２内に散在するフラッシュＦは射出チップ３の背面によって押し戻されるようにして射出スリーブ２内から除去される。そして、フラッシュＦは射出スリーブ２の開放側端部２ａと閉塞部材１０の端面１０ａとの間から下方へと落下するのである。即ち、フラッシュＦは閉塞部材１０の内部へ堆積することがなく、射出チップ３によって射出スリーブ２の開放側端部２ａから掻き出され、減圧鋳造装置３０の外部へと排出されるのである。この際、フラッシュＦを射出スリーブ２内に残留させないために、射出チップ３の支持軸９側の端面が開放側端部２ａから支持軸９の側に若干表出する位置にまで、射出チップ３を移動させることが望ましい。
【００４７】
上記の如く、本実施形態によれば、溶湯５の射出成形時において、射出スリーブ２と射出チップ３との隙間から噴出したフラッシュＦの、閉塞部材１０の内部への堆積を防ぐことが可能となるのである。これにより、射出成形ごとに閉塞部材１０の清掃を行う必要がなくなるため、作業工程を減少させるとともに作業効率を向上させることができるのである。
【００４８】
［別実施形態］
次に、図８から図１２を用いて、第二実施形態から第四実施形態に係る減圧鋳造方法について説明する。なお以下の実施形態において説明する減圧鋳造方法において、既出の実施形態と共通する部分については、同符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
第二実施形態に係る減圧鋳造装置においては、図８に示す如く、蓋部材１２１の外周形状が閉塞部材１０の内周形状と略同一に形成される。即ち、蓋部材１２１は前記実施形態における蓋部材２１と比べて径が大きく形成されており、少しの隙間をあけて閉塞部材１０の内部に収容されているのである。また、図９（ａ）に示す如く、蓋部材１２１の略中央部には貫通孔１２１ａが形成され、貫通孔１２１ａの周囲には空気が流通するための８個の連通孔１２１ｂ・１２１ｂ・・・が開口されている。この連通孔１２１ｂの個数については限定されるものではなく、１個以上開口されていれば差し支えない。そして、弾性部材であるバネ２２が伸長した際、即ち図８に示す射出成形前の通常状態においては、蓋部材１２１は閉塞部材１０の開放側の端面１０ａと略同一面上に位置するように構成されている。
【００５０】
なお、前記蓋部材１２１に代えて、図９（ｂ）に示す第三実施形態に係る蓋部材２２１のように、貫通孔２２１ａの周囲に網目部材２２１ｂを配設する構成にすることも可能である。また、図９（ｃ）に示す第四実施形態に係る蓋部材３２１のように、貫通孔３２１ａの周囲に連通孔３２１ｂ・３２１ｂ・・・を開口するとともに、外周部をブラシ３２１ｃとする構成にすることも可能である。なお、第三、第四実施形態に係る減圧鋳造方法の構成及び効果は、蓋部材の構成以外については第二実施形態と略同様のため、具体的な説明を省略する。
【００５１】
第二実施形態に係る減圧鋳造方法は、減圧室形成工程と、減圧工程と、射出工程と、射出戻り工程と、を備える。以下、具体的に説明する。
【００５２】
減圧室形成工程においては、前記第一実施形態と同様に、図８に示す如くラドル７にて溶湯５を給湯口６から射出スリーブ２の内部に供給した後、前記アクチュエータ１３によって、図１０に示す如く、射出スリーブ２の開放側端部２ａより離間した位置から、射出チップ３の射出動作時における移動方向（右側方）への、閉塞部材１０及び蓋部材１２１の移動を開始する。そして、閉塞部材１０で射出スリーブ２の給湯口６及び開放側端部２ａの双方を取り囲んで減圧室１１を形成し、それに伴って蓋部材１２１で射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞する。
【００５３】
減圧室形成工程の後の減圧工程では、減圧手段である減圧タンク１８及び真空ポンプ１９によってキャビティ４及び減圧室１１を減圧する。この際、蓋部材１２１に開口された連通孔１２１ｂ・１２１ｂ・・・を通じて空気が流通するため、蓋部材１２１を隔てた二つの空間の減圧度は均等になる。
【００５４】
減圧工程の後の射出工程では図１１に示す如く、射出チップ３を射出スリーブ２の開放側端部２ａからキャビティ４の側へ移動させて、射出チップ３により前記溶湯５を押し出して前記キャビティ４の内部へ射出する射出動作を行うことによる鋳造を行う。具体的には、図示せぬアクチュエータを駆動させて行う射出チップ３の射出動作により、溶湯５を所定の減圧度が確保されたキャビティ４内へと射出するのである。そして、この射出工程の際に、射出スリーブ２と射出チップ３との隙間から、図１１に示す如く溶湯５が粉末状又は薄片状となったフラッシュＦが噴出する。
【００５５】
ここで、本実施形態においては蓋部材１２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞している。このため、図１１に示す如く、蓋部材１２１はフラッシュＦが射出スリーブ２の外部に噴出して閉塞部材１０の内部に飛散することを防ぐのである。
【００５６】
射出工程の後の射出戻り工程では、まず、開閉バルブ２０を閉じることにより、減圧タンク１８及び真空ポンプ１９によるキャビティ４及び減圧室１１内の空気の吸引を停止し、減圧状態を解除する。その後、図１２に示す如く、閉塞部材１０、蓋部材１２１、及び、射出チップ３を、減圧室形成工程前における位置に同時に移動させる。具体的には、アクチュエータ１３によって、図１２に示す如く射出チップ３の射出動作時における移動方向とは反対の方向（左側方）へ閉塞部材１０及び蓋部材１２１を移動させ、射出スリーブ２の開放側端部２ａより離間させるのである。同時に、図示せぬアクチュエータを駆動させて射出チップ３を射出前の位置である射出スリーブ２の開放側端部２ａに移動させるのである。
【００５７】
この際に、射出スリーブ２内に散在するフラッシュＦは射出チップ３の背面によって押し戻される。一方、蓋部材１２１は閉塞部材１０の開放側の端面１０ａと略同一面上に位置するまで、バネ２２の弾性力で開放側端部２ａに押圧される。このため、蓋部材１２１は閉塞部材１０の端面１０ａが射出スリーブ２の開放側端部２ａから離間するまでは、開放側端部２ａに圧接しているのである。即ち、閉塞部材１０と射出チップ３とを同時に引き戻しても、フラッシュＦは蓋部材１２１によって遮られるため、閉塞部材１０の内部に入り込むことが殆どないのである。
また、蓋部材１２１の外周形状は閉塞部材１０の内周形状と略同一に形成されているため、微少量のフラッシュＦが閉塞部材１０の内部に入り込んだ場合でも、蓋部材１２１によって押し出すことができる。つまり、フラッシュＦが閉塞部材１０の内部へ堆積することを防ぐことができるのである。
【００５８】
そして、閉塞部材１０及び蓋部材１２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａから離間すると、フラッシュＦは射出スリーブ２の開放側端部２ａと閉塞部材１０の端面１０ａとの間から下方へと落下する。即ち、フラッシュＦは閉塞部材１０の内部へ堆積することがなく、射出チップ３によって射出スリーブ２の開放側端部２ａから掻き出され、減圧鋳造装置３０の外部へと排出されるのである。
【００５９】
上記の如く、本実施形態によれば、溶湯５の射出成形時において、射出スリーブ２と射出チップ３との隙間から噴出したフラッシュＦの、閉塞部材１０の内部への堆積を防ぐことが可能となるのである。この際、閉塞部材１０と射出チップ３とを同時に引き戻すことができるため、前記第一実施形態の如く開放工程と射出戻り工程とのそれぞれを設ける必要がなくなる。即ち、作業工程をより減少させるとともに、作業効率をさらに向上させることができるのである。
【符号の説明】
【００６０】
１ 金型
２ 射出スリーブ
２ａ 開放側端部
３ 射出チップ
４ キャビティ
６ 給湯口
７ ラドル
１０ 閉塞部材
１１ 減圧室
１８ 減圧タンク
１９ 真空ポンプ
２０ 開閉バルブ
２１ 蓋部材
２２ バネ
３０ 減圧鋳造装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、減圧鋳造装置、及び、減圧鋳造方法に関し、具体的には、金型のキャビティ内を減圧して鋳造を行う減圧鋳造における作業効率を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の減圧鋳造においては、高強度・高品質の製品を鋳造するために、溶湯を射出成形する際に閉塞部材によって射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲む減圧室を形成し、減圧手段によってキャビティ及び減圧室の双方を減圧する技術が知られており、これについて開示する文献も存在する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００８−９３７１２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献に開示されるような従来の減圧鋳造装置においては、射出スリーブと射出チップとの間に、射出チップが摺動するための隙間を有している。また、高温下で射出チップを円滑に摺動させるため、前記隙間には油性又は水性の潤滑材が滴下塗布されている。そして、溶湯の射出成形時において、射出スリーブと射出チップとの隙間から、溶湯が粉末状又は薄片状となったいわゆるフラッシュや余剰潤滑材が噴出するのである。
このようなフラッシュや余剰潤滑材が閉塞部材の内部に堆積すると動作不良の原因となるため、毎回の射出成形ごとに閉塞部材を清掃し、フラッシュや余剰潤滑材を除去する必要がある。このため、作業工程が増加するとともに、作業効率の悪化の原因となっていた。
【０００５】
本発明は、溶湯の射出成形時において、射出スリーブと射出チップとの隙間から噴出したフラッシュや余剰潤滑材の閉塞部材内部への堆積を防ぐことにより、射出成形ごとに閉塞部材の清掃を行う必要がなく、作業工程を減少させるとともに作業効率を向上させることができる、減圧鋳造装置、及び、減圧鋳造方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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。
【０００７】
即ち、請求項１においては、キャビティが形成された金型と、前記キャビティと連通されてその一端が前記金型に接続されるとともに他端が開放され、中途部に溶湯の給湯口が形成された筒状の射出スリーブと、該射出スリーブ内を前記キャビティに近接離間する方向へ摺動可能に、前記射出スリーブ内に挿入された短柱状の射出チップと、前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成可能に配設された閉塞部材と、前記キャビティ及び前記減圧室の双方に接続されてそれぞれを減圧可能に配設された減圧手段と、を備え、溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給し、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、かつ、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧した状態で、前記射出チップにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより、鋳造を行う、減圧鋳造装置であって、前記射出動作が行われる間、前記射出スリーブの開放側端部を閉塞可能に配設された蓋部材を備えるものである。
【０００８】
また、請求項２においては、前記射出スリーブの外周面における、前記給湯口よりも前記金型側には、半径方向外側に向けてフランジ部が立設され、前記閉塞部材は、その内寸が前記射出スリーブの外寸よりも大きく形成され、前記金型側の端面が開放されるとともに、前記金型とは反対側の端面が閉じており、前記蓋部材は、前記閉塞部材の内部に、前記閉塞部材に対して前記射出チップの射出動作時における移動方向へ摺動可能に収納され、前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出チップの射出動作時における移動方向へ移動させることで、前記閉塞部材の内部の空間に前記射出スリーブの開放側端部が挿入されるとともに、前記閉塞部材の開放側の端面を前記フランジ部に圧接させることで前記減圧室が形成され、同時に、前記蓋部材を前記射出スリーブの開放側端部に当接させることで前記射出スリーブの開放側端部が閉塞されるものである。
【０００９】
また、請求項３においては、前記蓋部材は、弾性部材を介して前記閉塞部材に連結され、前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出チップの射出動作時における移動方向に移動させて、前記蓋部材を前記射出スリーブに当接させた際に前記弾性部材が収縮し、前記弾性部材の弾性力によって前記蓋部材が前記射出スリーブの開放側端部に圧接されるものである。
【００１０】
また、請求項４においては、前記弾性部材が伸長した際には、前記蓋部材は、前記閉塞部材の開放側端面と略同一面上に位置するものである。
【００１１】
また、請求項５においては、前記蓋部材の外周形状は、前記閉塞部材の内周形状と略同一に形成されるとともに、前記貫通孔の周囲に一個又は複数個の連通孔が開口されるものである。
【００１２】
また、請求項６においては、請求項１から請求項３の何れか１項に記載の減圧鋳造装置で行う減圧鋳造方法であって、溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給した後に、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、それに伴って前記蓋部材で前記射出スリーブの開放側端部を閉塞する、減圧室形成工程と、前記減圧室形成工程の後に、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧する、減圧工程と、前記減圧工程の後に、前記射出チップにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う、射出工程と、前記射出工程の後に、前記閉塞部材により前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室が形成された状態を解除するとともに、前記蓋部材により前記射出スリーブの開放側端部を閉塞した状態を解除する、開放工程と、前記開放工程の後に、前記射出チップを前記射出スリーブの開放側端部に位置させる、射出戻り工程と、を備えるものである。
【００１３】
また、請求項７においては、請求項４又は請求項５に記載の減圧鋳造装置で行う減圧鋳造方法であって、溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給した後に、前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出スリーブの開放側端部より離間した位置から前記射出チップの射出動作時における移動方向に移動させることにより、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、それに伴って前記蓋部材で前記射出スリーブの開放側端部を閉塞する、減圧室形成工程と、前記減圧室形成工程の後に、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧する、減圧工程と、前記減圧工程の後に、前記射出チップを前記射出スリーブの開放側端部から前記キャビティ側へ移動することにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う、射出工程と、前記射出工程の後に、前記閉塞部材、前記蓋部材、及び、前記射出チップを、前記減圧室形成工程前における位置に同時に移動させる、射出戻り工程と、を備えるものである。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１５】
本発明においては、減圧鋳造の溶湯の射出成形時に、射出スリーブと射出チップとの隙間から噴出したフラッシュや余剰潤滑材の閉塞部材内部への堆積を防ぐことにより、射出成形ごとの閉塞部材の清掃を不要とし、作業工程を減少させるとともに作業効率を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第一実施形態に係る減圧鋳造装置における給湯時の状態を示す概略断面図。
【図２】同じく減圧時の状態を示す概略断面図。
【図３】第一実施形態に係る減圧鋳造装置における給湯時の状態を示す拡大断面図。
【図４】同じく減圧時の状態を示す拡大断面図。
【図５】同じく射出成形時の状態を示す拡大断面図。
【図６】同じく開放時の状態を示す拡大断面図。
【図７】同じく射出戻り時の状態を示す拡大断面図。
【図８】第二実施形態に係る減圧鋳造装置における給湯時の状態を示す拡大断面図。
【図９】（ａ）から（ｃ）はそれぞれ第二実施形態から第四実施形態に係る蓋部材を示す図。
【図１０】第二実施形態に係る減圧鋳造装置における減圧時の状態を示す拡大断面図。
【図１１】同じく射出成形時の状態を示す拡大断面図。
【図１２】同じく射出戻り時の状態を示す拡大断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
次に、発明の実施の形態を説明する。
なお、本発明の技術的範囲は以下の実施例に限定されるものではなく、本明細書及び図面に記載した事項から明らかになる本発明が真に意図する技術的思想の範囲全体に、広く及ぶものである。
【００１８】
以下に、本発明に係る減圧鋳造方法、及び、減圧鋳造装置について説明する。本明細書では便宜上、図１における右側を右側方、左側を左側方として説明する。
【００１９】
［減圧鋳造装置３０の構成］
まず、第一実施形態に係る減圧鋳造装置３０の概要について、図１及び図２を用いて説明する。
図１に示す如く、減圧鋳造装置３０における金型１にはキャビティ４が形成されている。また、金型１には、その一端が金型１に接続されキャビティ４と連通されるとともに他端が開放側端部２ａとして開放された、略円筒形状の射出スリーブ２が左側方に突出して付設されている。そして、該射出スリーブ２内には、短円柱状の射出チップ３がキャビティ４に近接離間する方向へ摺動可能に配設されている。射出チップ３の他端部（図１における左端部）には、左方へ延出する支持軸９が固設されている。
そして、射出チップ３を右側方（キャビティ４に近接する方向）に摺動させることにより、射出スリーブ２内に供給された溶湯５を押し出して、金型１に設けたキャビティ４内に射出する構造としている。
【００２０】
前記射出スリーブ２の軸方向（図１における左右方向）の途中部上面には、給湯口６が設けられており、この給湯口６を介して、溶湯５がラドル７から射出スリーブ２内に供給されるようになっている。
さらに、前記射出スリーブ２の外周面における、給湯口６よりも金型１の側には、半径方向外側に突出するフランジ部８が立設されている。つまり、このフランジ部８は、前記給湯口６が配置される位置よりも右側方、即ち射出チップ３が溶湯５を射出する際に移動する方向の側に配設されているのである。このフランジ部８は、射出スリーブ２の周方向において全周にわたって形成されており、射出チップ３によって射出スリーブ２内の溶湯５を押し出してキャビティ４内に射出する際の射出動作時における、該射出チップ３の進行方向（図１における右側方）と、略直交する平面を形成するように構成される。
【００２１】
前記射出チップ３の支持軸９と同軸上には、減圧室１１（チャンバ）を形成するための閉塞部材１０が設けられる。
この閉塞部材１０は、前記射出チップ３の射出動作時における移動方向側の端面１０ａが開放される略円筒状の部材である。また、もう一方の、即ち前記射出チップの射出動作時における移動方向とは反対側の端面１０ｄは閉じており、閉じた端面１０ｄに形成される貫通孔１０ｃには、射出チップ３の支持軸９が摺動自在に挿通される。
また、筒状に構成される閉塞部材１０の内径寸は、前記射出スリーブ２の外径寸よりも大きく構成されている。そして、閉塞部材１０を、射出スリーブ２に対して前記射出チップ３の射出時における移動方向と同じ方向へ移動させることで、前記閉塞部材１０の内部空間に前記射出スリーブ２の開放側端部２ａが挿入されるようになっている。
【００２２】
前記支持軸９は、エアシリンダや油圧シリンダ等からなる図示せぬアクチュエータによって射出スリーブ２の軸方向へ進退するように制御されており、これにより、先端に設けられた射出チップ３が射出スリーブ２内にて進退する構造となっている。
【００２３】
前記閉塞部材１０の閉じた端面１０ｄに設けた貫通孔１０ｃには、前記支持軸９が摺動自在に貫装され、また、前記貫通孔１０ｃには、該貫通孔１０ｃと支持軸９との間の隙間をシールするため、Ｏリング等から構成されるシール部材１２が設けられている。
【００２４】
図２に示す如く、前記閉塞部材１０は、エアシリンダや油圧シリンダ等からなるアクチュエータ１３によって、射出チップ３（支持軸９）と同軸上の位置を保ったまま移動するように構成されており、閉塞部材１０を金型１に近接する方向へ移動することにより、前記閉塞部材１０の端面１０ａが前記射出スリーブ２のフランジ部８に圧接することとなる。
そして、前記閉塞部材１０のアクチュエータ１３による移動が行われ、前記閉塞部材１０の前記端面１０ａに設けたフランジ部１０ｂを前記射出スリーブ２のフランジ部８に圧接した状態では、前記射出スリーブ２の給湯口６及び開放側端部２ａの双方を取り囲む減圧室１１が形成されるようになっている。
このアクチュエータ１３は、後述するように、射出チップ３（支持軸９）とは独立して駆動されるようになっており、これにより、前記閉塞部材１０と射出チップ３が独立して動作するようになっている。
【００２５】
さらに、前記射出スリーブ２に立設されるフランジ部８において、前記閉塞部材１０のフランジ部１０ｂと対向する側の面には、Ｏリング等から構成されるシール部材１４が設けられている。図２に示す如く、このシール部材１４によって、両フランジ部８・１０ｂが圧接される状態において、両者間がシールされるようにしている。
なお、閉塞部材１０のフランジ部１０ｂにシール部材１４を設ける構成としてもよい。
【００２６】
そして、このようなフランジ部８・１０ｂの構成により、閉塞部材１０の射出動作時における移動方向のストッパー、及び、減圧室１１のシール、といった二つの機能が実現可能となる。つまり、フランジ部８が、閉塞部材１０の金型１に近接する方向への移動に対するストッパーとしての機能を有し、シール部材１４が、閉塞部材１０のフランジ部１０ｂとフランジ部８との圧接部をシールして減圧室１１を密閉する機能を有している。
また、閉塞部材１０は、閉塞部材１０と射出スリーブ２との間に所定の間隔を有しながら射出スリーブ２の外側を移動し、閉塞部材１０が射出スリーブ２に摺接することはないため、射出スリーブ２と閉塞部材１０の間においては潤滑油が必要とされることはない。
【００２７】
前記フランジ部８・１０ｂで構成されるシール部（本実施例ではシール部材１４）は、射出スリーブ２の外側に配置されることから、溶湯５の熱によってフランジ部８・１０ｂが変形することなく、確実なシール性能を確保できることとなる。
即ち、射出スリーブ２の金型１と反対側の開放側端部２ａを閉塞部材１０で取り囲み、減圧室１１を閉塞部材１０の内部に形成する構成としているため、射出スリーブ２の熱による変形、膨張が発生し、射出チップ３と射出スリーブ２との間の隙間が変化しても、シール部材１４によるシール性能を保持することが可能となるのである。
【００２８】
また、前記閉塞部材１０は、給湯口６に触れることなく、減圧室１１を形成することができる。これにより、給湯口６に付着し得るこぼれ湯等で減圧室１１のシール性能が損なわれるといった不具合が発生しない。また、目標とされる減圧度を確実に確保することが可能となり、さらに、シール性能に関連するメンテナンスフリーを実現することが可能となる。
【００２９】
さらに、閉塞部材１０の内部における射出チップ３の支持軸９と同軸上には、射出動作が行われる間、射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞するための蓋部材２１が設けられる。
この蓋部材２１は、その直径が射出スリーブ２の開放側端部２ａの外径よりも大きく形成された円板状の部材であり、その略中央部に形成された貫通孔２１ａには、前記支持軸９が摺動自在に挿通されている。なお、蓋部材２１の直径は射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞する大きさであればよいため、少なくとも開放側端部２ａの内径より大きい寸法であれば差し支えない。
【００３０】
そして、前記蓋部材２１は、弾性部材であるバネ２２を介して閉塞部材１０の閉じた端面１０ｄの内側に連結されている。即ち蓋部材２１は、アクチュエータ１３によって、閉塞部材１０と共に射出チップ３（支持軸９）と同軸上の位置を保ったまま移動するように構成されている。つまり、閉塞部材１０が前記射出チップ３の射出時における移動方向（右側方）と同じ方向へ移動した際には、蓋部材２１も同様に同じ方向へ移動するのである。
そして、図２に示す如く、閉塞部材１０及び蓋部材２１を右側方へ移動させる過程では、蓋部材２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａに当接し、蓋部材２１が開放側端部２ａへ当接した後に閉塞部材１０をさらに右側方へ移動させると、蓋部材２１は開放側端部２ａに当接した位置に留まるためバネ２２が収縮し、バネ２２の弾性力によって蓋部材２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａに圧接するのである。
即ち、閉塞部材１０を金型１へ近接する方向へ移動させる過程で、蓋部材２１を射出スリーブ２の開放側端部２ａに当接させることで、射出スリーブ２の開放側端部２ａが閉塞されるのである。
【００３１】
なお、本実施形態においては、蓋部材２１は弾性部材であるバネ２２を介して配設される構成としているが、本構成に限定されるものではない。即ち、閉塞部材１０の内部において、減圧室１１が形成された際に蓋部材２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａに当接する位置（図２に示す蓋部材２１の位置）に位置するように固定される構成でも差し支えない。
また、弾性部材を配する場合であっても、バネ以外の樹脂製素材等を用いて蓋部材２１を開放側端部２ａ側へ付勢するように構成することも可能である。
【００３２】
前記の如く、閉塞部材１０、蓋部材２１、射出スリーブ２、射出チップ３、及び、射出チップ３の支持軸９は、同軸上に配置される構成とすることにより、減圧鋳造装置３０の小型化が図れるようになっている。
【００３３】
そして、図１及び図２に示す如く、前記閉塞部材１０には、その内部の空間で形成されることになる減圧室１１内の空気を吸引するための吸引口１５が設けられている。
なお、この吸引口１５は、前記射出スリーブ２のフランジ部８に設けることとし、前記閉塞部材１０を図２の状態とした際に、フランジ部８に設けた吸引口より吸引を行うこととしてもよく、この構成によれば、後述する減圧手段に繋がる吸気配管を固定できることになる。
【００３４】
また、前記金型１には、前記キャビティ４内に通じ、キャビティ４内の空気を吸引するための吸引口１６が設けられている。また、キャビティ４と前記吸引口１６を結ぶ経路には、シャットバルブ１７が設けられている。
【００３５】
前記吸引口１５及び吸引口１６は、減圧手段（本実施例では減圧タンク１８及び真空ポンプ１９）に接続される。減圧タンク１８と、吸引口１５及び吸引口１６との接続経路上には該接続経路を開閉する開閉バルブ２０が設けられている。
そして、その接続経路上の開閉バルブ２０を開くことによって、前記減圧室１１、及び、キャビティ４の減圧が開始されるようになっている。
なお、減圧タンク１８はバッファとして機能させるものである。
【００３６】
図１及び図２に示す構成においては、ラドル７、射出チップ３、閉塞部材１０（アクチュエータ１３）、蓋部材２１、シャットバルブ１７、開閉バルブ２０、真空ポンプ１９は、連動するように制御される構成とすることが望ましい。
例えば、前記アクチュエータ１３については、給湯完了後のラドル７が後退した後（ラドル７が給湯口６から離れた後）、かつ射出チップ３が射出動作を開始する前に、閉塞部材１０及び蓋部材２１を前進させる（キャビティ４側へ近接する方向へ移動させる）ことにより、それぞれをフランジ部８及び開放側端部２ａに圧接させて減圧室１１を形成させる。また、形成された減圧室１１内を減圧して射出チップ３による射出動作を行った後の射出完了後においては、射出チップ３が後退する（キャビティ４側から離間する方向へ移動する）前に、閉塞部材１０及び蓋部材２１を後退する動作を行うこととする、といった動作制御が考えられる。
なお、各装置を動作させる具体的な機構については、特に限定されるものではない。
【００３７】
［減圧鋳造装置３０による減圧鋳造方法］
次に、図３から図７を用いて、本実施形態に係る減圧鋳造装置３０による減圧鋳造方法について説明する。
本実施形態に係る減圧鋳造方法は、減圧室形成工程と、減圧工程と、射出工程と、開放工程と、射出戻り工程と、を備える。以下、具体的に説明する。
【００３８】
減圧室形成工程の前に、図３に示す如くラドル７にて溶湯５を給湯口６から射出スリーブ２の内部に供給する。この際、閉塞部材１０は、アクチュエータ１３によって射出スリーブ２から遠くなる側に引き離された状態にある。つまり、閉塞部材１０は、その端面１０ａが射出スリーブ２の開放側端部２ａよりも左側に位置している状態（射出スリーブ２の開放側端部２ａより離間した位置）にある。
また、射出チップ３の射出方向側先端部は、給湯口６よりも手前（射出方向と反対側）の位置に配置されるようにして、前記給湯口６が完全に開放した状態とする。また、開閉バルブ２０は閉じた状態とし、減圧は行わない状態とする。
【００３９】
前記ラドル７による溶湯５の供給が終了した後、減圧室形成工程では、前記アクチュエータ１３によって、図４に示す如く射出チップ３の射出動作時における移動方向（右側方）への閉塞部材１０及び蓋部材２１の移動を開始する。そして、閉塞部材１０で射出スリーブ２の給湯口６及び開放側端部２ａの双方を閉塞部材１０およびフランジ部８により取り囲んで減圧室１１を形成し、それに伴って蓋部材２１で射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞する。
【００４０】
つまり、減圧室形成工程では、溶湯５を供給した後、前記閉塞部材１０を右側方へ移動させ、その後、フランジ部１０ｂを射出スリーブ２に設けたフランジ部８に圧接する。これにより、給湯口６と、射出スリーブ２における前記金型１と反対側の開放側端部２ａと、を取り囲む減圧室１１を構成するのである。それと同時に、蓋部材２１を閉塞部材１０と共に右側方へ移動させ、開放側端部２ａに圧接することにより、開放側端部２ａを閉塞するのである。このようにして、射出スリーブ２の開放側端部２ａ、及び、給湯口６を、閉塞部材１０の減圧室１１内に配置し、開放側端部２ａを閉塞するのである。
【００４１】
減圧室形成工程の後の減圧工程では、減圧手段である減圧タンク１８及び真空ポンプ１９によってキャビティ４及び減圧室１１を減圧する。
具体的には、減圧室１１が形成されて溶湯５が沈静した後に開閉バルブ２０を開くことにより、減圧タンク１８及び真空ポンプ１９によるキャビティ４及び減圧室１１内の空気の吸引し、減圧を開始するのである。なお、減圧の開始前においては、前記ラドル７による給湯によって揺れている溶湯５を沈静させるため、しばらく時間を置くことが望ましい（例えば、数秒程度）。
【００４２】
減圧工程の後の射出工程では図５に示す如く、前記射出チップ３により前記溶湯５を押し出して前記キャビティ４内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う。具体的には、図示せぬアクチュエータを駆動させて行う射出チップ３の射出動作により、溶湯５を所定の減圧度が確保されたキャビティ４内へと射出するのである。
【００４３】
本実施形態に係る減圧鋳造装置３０においては、射出スリーブ２と射出チップ３との間に、射出チップ３が摺動するための隙間を有している。また、高温下で射出チップを円滑に摺動させるため、前記隙間には油性又は水性の潤滑材が滴下塗布される。そして、射出工程において、射出スリーブ２と射出チップ３との隙間から、図５に示す如く溶湯５が粉末状又は薄片状となったいわゆるフラッシュや余剰潤滑材（以下、総称してフラッシュＦとする）が噴出する。
【００４４】
ここで、本実施形態においては蓋部材２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞している。このため、射出工程において、射出スリーブ２の射出チップ３よりも開放側端部２ａ側の部分に噴出したフラッシュＦは、射出スリーブ２内に留まることとなる。即ち、図５に示す如く、蓋部材２１はフラッシュＦが射出スリーブ２の外部に噴出して閉塞部材１０の内部に飛散することを防ぐのである。
【００４５】
射出工程の後の開放工程では、まず、開閉バルブ２０を閉じることにより、減圧タンク１８及び真空ポンプ１９によるキャビティ４及び減圧室１１内の空気の吸引を停止し、減圧状態を解除する。その後、閉塞部材１０及び蓋部材２１を、減圧室形成工程前における位置に移動させる。具体的には、アクチュエータ１３によって、図６に示す如く射出チップ３の射出動作時における移動方向とは反対の方向（左側方）へ閉塞部材１０及び蓋部材２１を移動させる。そして、閉塞部材１０の端面１０ａを、射出スリーブ２の開放側端部２ａよりも左側に移動させ、射出スリーブ２を閉塞部材１０から完全に抜き出すのである。
この状態では、閉塞部材１０により射出スリーブ２の給湯口６及び開放側端部２ａの双方を取り囲んで減圧室１１が形成された状態が解除されるとともに、蓋部材２１により射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞した状態が解除される。
【００４６】
開放工程の後の射出戻り工程では、射出チップ３を射出工程前における位置に移動させる。具体的には、図示せぬアクチュエータを駆動させて、図７に示す如く射出チップ３を射出前の位置、即ち、射出スリーブ２の開放側端部２ａに移動させるのである。この際に、射出スリーブ２内に散在するフラッシュＦは射出チップ３の背面によって押し戻されるようにして射出スリーブ２内から除去される。そして、フラッシュＦは射出スリーブ２の開放側端部２ａと閉塞部材１０の端面１０ａとの間から下方へと落下するのである。即ち、フラッシュＦは閉塞部材１０の内部へ堆積することがなく、射出チップ３によって射出スリーブ２の開放側端部２ａから掻き出され、減圧鋳造装置３０の外部へと排出されるのである。この際、フラッシュＦを射出スリーブ２内に残留させないために、射出チップ３の支持軸９側の端面が開放側端部２ａから支持軸９の側に若干表出する位置にまで、射出チップ３を移動させることが望ましい。
【００４７】
上記の如く、本実施形態によれば、溶湯５の射出成形時において、射出スリーブ２と射出チップ３との隙間から噴出したフラッシュＦの、閉塞部材１０の内部への堆積を防ぐことが可能となるのである。これにより、射出成形ごとに閉塞部材１０の清掃を行う必要がなくなるため、作業工程を減少させるとともに作業効率を向上させることができるのである。
【００４８】
［別実施形態］
次に、図８から図１２を用いて、第二実施形態から第四実施形態に係る減圧鋳造方法について説明する。なお以下の実施形態において説明する減圧鋳造方法において、既出の実施形態と共通する部分については、同符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
第二実施形態に係る減圧鋳造装置においては、図８に示す如く、蓋部材１２１の外周形状が閉塞部材１０の内周形状と略同一に形成される。即ち、蓋部材１２１は前記実施形態における蓋部材２１と比べて径が大きく形成されており、少しの隙間をあけて閉塞部材１０の内部に収容されているのである。また、図９（ａ）に示す如く、蓋部材１２１の略中央部には貫通孔１２１ａが形成され、貫通孔１２１ａの周囲には空気が流通するための８個の連通孔１２１ｂ・１２１ｂ・・・が開口されている。この連通孔１２１ｂの個数については限定されるものではなく、１個以上開口されていれば差し支えない。そして、弾性部材であるバネ２２が伸長した際、即ち図８に示す射出成形前の通常状態においては、蓋部材１２１は閉塞部材１０の開放側の端面１０ａと略同一面上に位置するように構成されている。
【００５０】
なお、前記蓋部材１２１に代えて、図９（ｂ）に示す第三実施形態に係る蓋部材２２１のように、貫通孔２２１ａの周囲に網目部材２２１ｂを配設する構成にすることも可能である。また、図９（ｃ）に示す第四実施形態に係る蓋部材３２１のように、貫通孔３２１ａの周囲に連通孔３２１ｂ・３２１ｂ・・・を開口するとともに、外周部をブラシ３２１ｃとする構成にすることも可能である。なお、第三、第四実施形態に係る減圧鋳造方法の構成及び効果は、蓋部材の構成以外については第二実施形態と略同様のため、具体的な説明を省略する。
【００５１】
第二実施形態に係る減圧鋳造方法は、減圧室形成工程と、減圧工程と、射出工程と、射出戻り工程と、を備える。以下、具体的に説明する。
【００５２】
減圧室形成工程においては、前記第一実施形態と同様に、図８に示す如くラドル７にて溶湯５を給湯口６から射出スリーブ２の内部に供給した後、前記アクチュエータ１３によって、図１０に示す如く、射出スリーブ２の開放側端部２ａより離間した位置から、射出チップ３の射出動作時における移動方向（右側方）への、閉塞部材１０及び蓋部材１２１の移動を開始する。そして、閉塞部材１０で射出スリーブ２の給湯口６及び開放側端部２ａの双方を取り囲んで減圧室１１を形成し、それに伴って蓋部材１２１で射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞する。
【００５３】
減圧室形成工程の後の減圧工程では、減圧手段である減圧タンク１８及び真空ポンプ１９によってキャビティ４及び減圧室１１を減圧する。この際、蓋部材１２１に開口された連通孔１２１ｂ・１２１ｂ・・・を通じて空気が流通するため、蓋部材１２１を隔てた二つの空間の減圧度は均等になる。
【００５４】
減圧工程の後の射出工程では図１１に示す如く、射出チップ３を射出スリーブ２の開放側端部２ａからキャビティ４の側へ移動させて、射出チップ３により前記溶湯５を押し出して前記キャビティ４の内部へ射出する射出動作を行うことによる鋳造を行う。具体的には、図示せぬアクチュエータを駆動させて行う射出チップ３の射出動作により、溶湯５を所定の減圧度が確保されたキャビティ４内へと射出するのである。そして、この射出工程の際に、射出スリーブ２と射出チップ３との隙間から、図１１に示す如く溶湯５が粉末状又は薄片状となったフラッシュＦが噴出する。
【００５５】
ここで、本実施形態においては蓋部材１２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａを閉塞している。このため、図１１に示す如く、蓋部材１２１はフラッシュＦが射出スリーブ２の外部に噴出して閉塞部材１０の内部に飛散することを防ぐのである。
【００５６】
射出工程の後の射出戻り工程では、まず、開閉バルブ２０を閉じることにより、減圧タンク１８及び真空ポンプ１９によるキャビティ４及び減圧室１１内の空気の吸引を停止し、減圧状態を解除する。その後、図１２に示す如く、閉塞部材１０、蓋部材１２１、及び、射出チップ３を、減圧室形成工程前における位置に同時に移動させる。具体的には、アクチュエータ１３によって、図１２に示す如く射出チップ３の射出動作時における移動方向とは反対の方向（左側方）へ閉塞部材１０及び蓋部材１２１を移動させ、射出スリーブ２の開放側端部２ａより離間させるのである。同時に、図示せぬアクチュエータを駆動させて射出チップ３を射出前の位置である射出スリーブ２の開放側端部２ａに移動させるのである。
【００５７】
この際に、射出スリーブ２内に散在するフラッシュＦは射出チップ３の背面によって押し戻される。一方、蓋部材１２１は閉塞部材１０の開放側の端面１０ａと略同一面上に位置するまで、バネ２２の弾性力で開放側端部２ａに押圧される。このため、蓋部材１２１は閉塞部材１０の端面１０ａが射出スリーブ２の開放側端部２ａから離間するまでは、開放側端部２ａに圧接しているのである。即ち、閉塞部材１０と射出チップ３とを同時に引き戻しても、フラッシュＦは蓋部材１２１によって遮られるため、閉塞部材１０の内部に入り込むことが殆どないのである。
また、蓋部材１２１の外周形状は閉塞部材１０の内周形状と略同一に形成されているため、微少量のフラッシュＦが閉塞部材１０の内部に入り込んだ場合でも、蓋部材１２１によって押し出すことができる。つまり、フラッシュＦが閉塞部材１０の内部へ堆積することを防ぐことができるのである。
【００５８】
そして、閉塞部材１０及び蓋部材１２１が射出スリーブ２の開放側端部２ａから離間すると、フラッシュＦは射出スリーブ２の開放側端部２ａと閉塞部材１０の端面１０ａとの間から下方へと落下する。即ち、フラッシュＦは閉塞部材１０の内部へ堆積することがなく、射出チップ３によって射出スリーブ２の開放側端部２ａから掻き出され、減圧鋳造装置３０の外部へと排出されるのである。
【００５９】
上記の如く、本実施形態によれば、溶湯５の射出成形時において、射出スリーブ２と射出チップ３との隙間から噴出したフラッシュＦの、閉塞部材１０の内部への堆積を防ぐことが可能となるのである。この際、閉塞部材１０と射出チップ３とを同時に引き戻すことができるため、前記第一実施形態の如く開放工程と射出戻り工程とのそれぞれを設ける必要がなくなる。即ち、作業工程をより減少させるとともに、作業効率をさらに向上させることができるのである。
【符号の説明】
【００６０】
１ 金型
２ 射出スリーブ
２ａ 開放側端部
３ 射出チップ
４ キャビティ
６ 給湯口
７ ラドル
１０ 閉塞部材
１１ 減圧室
１８ 減圧タンク
１９ 真空ポンプ
２０ 開閉バルブ
２１ 蓋部材
２２ バネ
３０ 減圧鋳造装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティが形成された金型と、前記キャビティと連通されてその一端が前記金型に接続されるとともに他端が開放され、中途部に溶湯の給湯口が形成された筒状の射出スリーブと、該射出スリーブ内を前記キャビティに近接離間する方向へ摺動可能に、前記射出スリーブ内に挿入された短柱状の射出チップと、前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成可能に配設された閉塞部材と、前記キャビティ及び前記減圧室の双方に接続されてそれぞれを減圧可能に配設された減圧手段と、を備え、
溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給し、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、かつ、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧した状態で、
前記射出チップにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより、鋳造を行う、減圧鋳造装置であって、
前記射出動作が行われる間、前記射出スリーブの開放側端部を閉塞可能に配設された蓋部材を備える、
ことを特徴とする、減圧鋳造装置。
【請求項２】
前記射出スリーブの外周面における、前記給湯口よりも前記金型側には、半径方向外側に向けてフランジ部が立設され、
前記閉塞部材は、その内寸が前記射出スリーブの外寸よりも大きく形成され、前記金型側の端面が開放されるとともに、前記金型とは反対側の端面が閉じており、
前記蓋部材は、前記閉塞部材の内部に、前記閉塞部材に対して前記射出チップの射出動作時における移動方向へ摺動可能に収納され、
前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出チップの射出動作時における移動方向へ移動させることで、前記閉塞部材の内部の空間に前記射出スリーブの開放側端部が挿入されるとともに、前記閉塞部材の開放側の端面を前記フランジ部に圧接させることで前記減圧室が形成され、同時に、前記蓋部材を前記射出スリーブの開放側端部に当接させることで前記射出スリーブの開放側端部が閉塞される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の減圧鋳造装置。
【請求項３】
前記蓋部材は、弾性部材を介して前記閉塞部材に連結され、
前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出チップの射出動作時における移動方向に移動させて、前記蓋部材を前記射出スリーブに当接させた際に前記弾性部材が収縮し、前記弾性部材の弾性力によって前記蓋部材が前記射出スリーブの開放側端部に圧接される、
ことを特徴とする、請求項２に記載の減圧鋳造装置。
【請求項４】
前記弾性部材が伸長した際には、前記蓋部材は、前記閉塞部材の開放側端面と略同一面上に位置する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の減圧鋳造装置。
【請求項５】
前記蓋部材の外周形状は、前記閉塞部材の内周形状と略同一に形成されるとともに、前記貫通孔の周囲に一個又は複数個の連通孔が開口される、
ことを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載の減圧鋳造装置。
【請求項６】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の減圧鋳造装置で行う減圧鋳造方法であって、
溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給した後に、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、それに伴って前記蓋部材で前記射出スリーブの開放側端部を閉塞する、減圧室形成工程と、
前記減圧室形成工程の後に、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧する、減圧工程と、
前記減圧工程の後に、前記射出チップにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う、射出工程と、
前記射出工程の後に、前記閉塞部材により前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室が形成された状態を解除するとともに、前記蓋部材により前記射出スリーブの開放側端部を閉塞した状態を解除する、開放工程と、
前記開放工程の後に、前記射出チップを前記射出スリーブの開放側端部に位置させる、射出戻り工程と、を備える、
ことを特徴とする、減圧鋳造方法。
【請求項７】
請求項４又は請求項５に記載の減圧鋳造装置で行う減圧鋳造方法であって、
溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給した後に、前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出スリーブの開放側端部より離間した位置から前記射出チップの射出動作時における移動方向に移動させることにより、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、それに伴って前記蓋部材で前記射出スリーブの開放側端部を閉塞する、減圧室形成工程と、
前記減圧室形成工程の後に、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧する、減圧工程と、
前記減圧工程の後に、前記射出チップを前記射出スリーブの開放側端部から前記キャビティ側へ移動することにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う、射出工程と、
前記射出工程の後に、前記閉塞部材、前記蓋部材、及び、前記射出チップを、前記減圧室形成工程前における位置に同時に移動させる、射出戻り工程と、を備える、
ことを特徴とする、減圧鋳造方法。
【請求項１】
キャビティが形成された金型と、前記キャビティと連通されてその一端が前記金型に接続されるとともに他端が開放され、中途部に溶湯の給湯口が形成された筒状の射出スリーブと、該射出スリーブ内を前記キャビティに近接離間する方向へ摺動可能に、前記射出スリーブ内に挿入された短柱状の射出チップと、前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成可能に配設された閉塞部材と、前記キャビティ及び前記減圧室の双方に接続されてそれぞれを減圧可能に配設された減圧手段と、を備え、
溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給し、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、かつ、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧した状態で、
前記射出チップにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより、鋳造を行う、減圧鋳造装置であって、
前記射出動作が行われる間、前記射出スリーブの開放側端部を閉塞可能に配設された蓋部材を備える、
ことを特徴とする、減圧鋳造装置。
【請求項２】
前記射出スリーブの外周面における、前記給湯口よりも前記金型側には、半径方向外側に向けてフランジ部が立設され、
前記閉塞部材は、その内寸が前記射出スリーブの外寸よりも大きく形成され、前記金型側の端面が開放されるとともに、前記金型とは反対側の端面が閉じており、
前記蓋部材は、前記閉塞部材の内部に、前記閉塞部材に対して前記射出チップの射出動作時における移動方向へ摺動可能に収納され、
前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出チップの射出動作時における移動方向へ移動させることで、前記閉塞部材の内部の空間に前記射出スリーブの開放側端部が挿入されるとともに、前記閉塞部材の開放側の端面を前記フランジ部に圧接させることで前記減圧室が形成され、同時に、前記蓋部材を前記射出スリーブの開放側端部に当接させることで前記射出スリーブの開放側端部が閉塞される、
ことを特徴とする、請求項１に記載の減圧鋳造装置。
【請求項３】
前記蓋部材は、弾性部材を介して前記閉塞部材に連結され、
前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出チップの射出動作時における移動方向に移動させて、前記蓋部材を前記射出スリーブに当接させた際に前記弾性部材が収縮し、前記弾性部材の弾性力によって前記蓋部材が前記射出スリーブの開放側端部に圧接される、
ことを特徴とする、請求項２に記載の減圧鋳造装置。
【請求項４】
前記弾性部材が伸長した際には、前記蓋部材は、前記閉塞部材の開放側端面と略同一面上に位置する、
ことを特徴とする、請求項３に記載の減圧鋳造装置。
【請求項５】
前記蓋部材の外周形状は、前記閉塞部材の内周形状と略同一に形成されるとともに、前記貫通孔の周囲に一個又は複数個の連通孔が開口される、
ことを特徴とする、請求項３又は請求項４に記載の減圧鋳造装置。
【請求項６】
請求項１から請求項３の何れか１項に記載の減圧鋳造装置で行う減圧鋳造方法であって、
溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給した後に、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、それに伴って前記蓋部材で前記射出スリーブの開放側端部を閉塞する、減圧室形成工程と、
前記減圧室形成工程の後に、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧する、減圧工程と、
前記減圧工程の後に、前記射出チップにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う、射出工程と、
前記射出工程の後に、前記閉塞部材により前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室が形成された状態を解除するとともに、前記蓋部材により前記射出スリーブの開放側端部を閉塞した状態を解除する、開放工程と、
前記開放工程の後に、前記射出チップを前記射出スリーブの開放側端部に位置させる、射出戻り工程と、を備える、
ことを特徴とする、減圧鋳造方法。
【請求項７】
請求項４又は請求項５に記載の減圧鋳造装置で行う減圧鋳造方法であって、
溶湯を前記給湯口から前記射出スリーブ内に供給した後に、前記閉塞部材及び前記蓋部材を、前記射出スリーブの開放側端部より離間した位置から前記射出チップの射出動作時における移動方向に移動させることにより、前記閉塞部材で前記射出スリーブの給湯口及び開放側端部の双方を取り囲んで減圧室を形成し、それに伴って前記蓋部材で前記射出スリーブの開放側端部を閉塞する、減圧室形成工程と、
前記減圧室形成工程の後に、前記減圧手段によって前記キャビティ及び前記減圧室を減圧する、減圧工程と、
前記減圧工程の後に、前記射出チップを前記射出スリーブの開放側端部から前記キャビティ側へ移動することにより前記溶湯を押し出して前記キャビティ内へ射出する射出動作を行うことにより鋳造を行う、射出工程と、
前記射出工程の後に、前記閉塞部材、前記蓋部材、及び、前記射出チップを、前記減圧室形成工程前における位置に同時に移動させる、射出戻り工程と、を備える、
ことを特徴とする、減圧鋳造方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１１−１５２５５２（Ｐ２０１１−１５２５５２Ａ）
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４８６７（Ｐ２０１０−１４８６７）
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
【公開日】平成２３年８月１１日（２０１１．８．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２６日（２０１０．１．２６）
【出願人】（０００００３２０７）トヨタ自動車株式会社 (59,920)
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