鋳造方法及びダイカストマシン
【課題】高真空鋳造において発生する飛び湯現象を抑制することが可能なダイカストマシン及び品質の良い鋳造品を得る鋳造方法を提供する。
【解決手段】真空鋳造ダイカストマシンにおいて、可動金型２を固定金型３に係合させるとそれらの間に製品部６が形成され、製品部６に溶湯２２を射出することにより製品が鋳造される。溶湯２２が先ず貯められる貯湯室２３を形成するスリーブ８内の溶湯２２は、プランジャ９，１０により押圧されて、ランナー２０、ゲート１９を介して製品部６に射出される。ランナー２０の底面を構成する、分流子２１の上面３２は、スリーブ８の上部内面３３よりも高くなるように構成される。
【解決手段】真空鋳造ダイカストマシンにおいて、可動金型２を固定金型３に係合させるとそれらの間に製品部６が形成され、製品部６に溶湯２２を射出することにより製品が鋳造される。溶湯２２が先ず貯められる貯湯室２３を形成するスリーブ８内の溶湯２２は、プランジャ９，１０により押圧されて、ランナー２０、ゲート１９を介して製品部６に射出される。ランナー２０の底面を構成する、分流子２１の上面３２は、スリーブ８の上部内面３３よりも高くなるように構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金等の鋳造（ダイカスト）方法及びダイカストマシンに係り、より特別には、高真空を利用した鋳造方法及びダイカストマシンにおいて、飛び湯の発生を抑制可能な鋳造方法及びダイカストマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金等の金属の鋳造品の鋳造（ダイカスト）方法において、高真空を利用する高真空鋳造方法により、製品である鋳造品の品質が向上することが知られている。これは、金型のキャビティ（製品部）を真空にすることで、鋳造品内への空気の巻き込みが減少することによる。
【０００３】
図１に、高真空を利用する高真空式ダイカストマシン１の一例を示す。ダイカストマシン（鋳造装置）１の構成については、本発明においても図１に示す装置と基本的には同様な装置を使用しており、本発明の実施例の説明において詳しく説明するため、ここでは必要なことだけについて説明する。高真空式ダイカストマシン１においては、射出成形する際に、製品部（キャビティ）６内を高真空にすることにより、ダイカスト製品内への空気の巻き込みを防止することができるので、高品質なダイカスト製品を成形可能であり、特には、薄肉の成形品に対して効果があることが知られている。
【０００４】
ダイカストマシン１においては、スリーブ（又は、ブランジャスリーブ）８内に供給されて貯められたアルミニウム（ＡＬ）合金等の溶湯２２を、プランジャロッド１０（及びプランジャチップ９）により押圧して金型２，３により形成される製品部（キャビティ）６内に射出して製品を成形する。この際、製品部６から真空バルブ１２を介してガス（一般には空気）を排出することにより、製品部６を真空にしながら射出を実施する。
【０００５】
図３は、従来の高真空射出成形（鋳造法）の一例における動作線図を示しており、射出時間（又は、射出ストローク）に対する射出速度Ｖ（点線）の変化、メタル圧Ｐｍ（実線）の変化及び型内真空度Ｐｑの変化（一点鎖線）を示している。図３に従って高真空射出成形を説明すると、溶湯２２が充填されると、先ずプランジャロッド１０は、低速で移動する（低速射出段階）。一般的には、溶湯２２がゲートに達した（ゲート打ち）タイミング又はプランジャロッド１０が所定距離前進したタイミングで、射出速度Ｖを急上昇させる（高速射出段階）。製品部（キャビティ）６内が溶湯２２により充填されると、製品部６内のメタル圧ＰＭ（溶湯の圧力）が上昇して、射出速度Ｖは低下する（昇圧段階）。その後、製品部６内のメタル圧ＰＭを更に上昇させるように制御され、このメタル圧が上昇した状態が所定時間の間保持される（加圧保持段階）。その後、可動金型２を移動して、型開きし、製品が取り出される。
【０００６】
図５は、従来の高真空ダイカストマシンの製品部６入口付近の部分拡大図を示す。図５においては、スリーブ８から製品部（キャビティ）６までの溶湯の流路の構成が分かり易く図式的に示される。固定金型３の下部に、切り抜かれるように孔が形成され、この孔にスリーブ８が嵌合され、更に可動金型２の下部に突出するように形成された、分流子２１が、型締め動作に伴ってスリーブ８とは反対方向から孔に挿入される。この様な構成により、固定金型３の下部には、前記孔とスリーブ８により形成されていて溶湯２２を収容する貯湯室２３が形成され、分流子２１の前壁３１は、貯湯室２３の壁３１を形成し、分流子２１の高さをスリーブ８の上部内面３３の高さ（又は孔の幅）より低く且つ適当な高さとすることにより、分流子２１の上面３２側に、溶湯２２の貯湯室２３からの出口流路である、ランナー２０が、貯湯室２３から直線的に伸張するように形成される。分流子２１の上面３２はランナー２０の底面となる。ランナー２０は、図５に示すように、貯湯室２３の上部から実質的に水平に伸びて、製品部６の下で実質的に９０度屈曲して垂直に立ち上がり、断面積がより狭くなったゲート１９に接続する。ゲート１９は製品部６に接続する。
【０００７】
このような、高真空射出成形鋳造方法における重要な問題の１つとして、飛び湯の問題がある。図５に高真空鋳造時の最大の問題点である飛び湯が発生している状況を図式的に示している。飛び湯は、高真空状態を、例えば５ｋＰａにした場合、給湯時に溶湯内に巻込まれているガスや、溶解時に発生しているガス等が膨張しスリーブ内の溶湯表面が膨れ上がることにより発生する現象である。図６に、高真空吸引で内部ガスの膨れ現象をとらえた（飛び湯の原因）写真を示している。図６（ａ）の通常のスリーブ内溶湯の状態（左）と高真空での溶湯の状態（右）を比較すると、高真空の溶湯は表面の波立ち状態が激しいこと（右の写真の「でこぼこ」は溶湯内のガスが膨張した様子）が分かる。また、図６（ｂ）の高真空のスリーブ内溶湯の断面状態では、溶湯内にガスが含まれている（溶湯がキャビティ（製品部）側へ吸引され、内部ガスも同様に吸引されている）ことが分かる。
【０００８】
図５の従来例の製品部６入口付近の部分拡大図を参照して、飛び湯現象について以下で説明する。高真空鋳造の場合、給湯（注湯）口３５をチップ９が塞いだ時点で真空引きを開始し、同時に溶湯温度低下を最小にする為、低速射出動作を行う。低速で前進するにつれ、スリーブ８（又は、貯湯室２３）内の溶湯２２の上面（湯面）は上昇し分流子２１端のランナー２０入り口に近づく。盛り上がった上面（湯面）が、ランナー２０入り口にかかると、真空で引かれているガスの流れに乗って溶湯が飛ぶ。これが、高真空時の飛び湯現象で、飛び湯が起こると飛んだ湯の一部がゲート１９及び／又はランナー２０を塞ぎ、凝固し次にチップ９で押される正規の溶湯流れを阻害してしまう。その為、金型内湯流れパターンが大きく変わり、不良を引きおこす。特に、湯面の上昇と真空度の上昇のタイミングが一致すると、飛び湯現象は顕著になることが分っている。
【０００９】
飛び湯現象について記載する先行文献（例えば、特許文献１参照）があるが、この文献においては、飛び湯が発生した場合の鋳造品の良否判定を行うと共に、真空吸引の開閉バルブを閉めるタイミングを調整する方法及び装置が記載されているが、本願の解決案とは異なる。
【００１０】
別の先行文献（例えば、特許文献２参照）において、短時間でキャビティ内の真空度を上げることが記載されている。しかし、この文献の方法では、減圧時間の短縮を目的としており、本願の目的とは異なる上に、真空ポンプを複数設置することが必要であり、装置の構成、制御共複雑になるという問題が存在する。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２９１０４７号
【特許文献２】特開２００５−９５９４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、高真空装置での鋳造で、ダイカスト製品の品質が向上することが種々報告されているが、その効果を発揮する為に最適な真空システムを提供することを目的とする。より詳しくは、本発明は、高真空ダイカストマシンにおいて発生する飛び湯現象を抑制可能なダイカストマシンを提供することを目的とする。更に本発明はその結果、品質の良い、鋳造品を得る鋳造方法及びそのためのダイカストマシン（鋳造装置）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の形態では、上述した目的を達成するために、真空を利用して鋳造成形を実施するダイカストマシン（１）は、静止した固定金型（３）と、固定金型（３）に対して接近又は離隔するように可動である可動金型（２）とを具備する、金型（２，３）であって、可動金型（２）を固定金型（３）に係合させるとそれらの間に、空洞である製品部（６）が形成され、製品部（６）に溶湯（２２）を射出することにより製品が鋳造される、金型（２，３）と；製品部（６）に射出される溶湯（２２）が給湯されて貯められる貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）であって、固定金型（３）に形成された孔に嵌合して貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）と；スリーブ（８）内の溶湯（２２）を押圧するプランジャ（９，１０）と；を具備する。可動金型（２）の下部には、スリーブ（８）に向かって突き出して貯湯室（２３）の前壁（３１）を形成する、分流子（２１）が設けられる。製品部（６）に連絡する溶湯の流路である、ゲート（１９）が、製品部（６）の直前の上流側に設けられており、ゲート（１９）と貯湯室（２３）とを接続していて且つ溶湯（２２）の流路である、ランナー（２０）が設けられる。分流子（２１）の上面（３２）が、ランナー（２０）の底面の少なくとも一部を構成しており、分流子（２１）の上面（３２）は、スリーブ（８）の上部内面（３３）よりも高くなるように構成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明における好適な形態においては、ランナー（２０）において、貯湯室（２３）の出口部には、曲がり部（２４）が設けられても良い。
更には、製品部（６）からガスを排出する流路（１７，１８）において、真空バルブ（１２）が金型（２，３）付近に設けられており、ダイカストマシン（１）は、製品部（６）に流路（１７，１８）を介して流体連絡していて且つ製品部（６）を真空にする、真空ポンプ（１６）と；真空ポンプ（１６）と製品部（６）とを繋げる流路（１７，１８）において、真空ポンプ（１６）の上流側で真空バルブ（１２）の下流側に設けられて、真空ポンプの吸引により、負圧の容積部を形成する、真空タンク（１６）と；流路（１７，１８）において、真空バルブ（１２）と真空タンク（１６）と；間に設けられる、真空開閉バルブ（１４）と；を更に具備しても良い。
【００１５】
本発明の第２の形態において、真空を利用して鋳造成形を実施するダイカストマシン（１）は、静止した固定金型（３）と、固定金型（３）に対して接近又は離隔するように可動である可動金型（２）とを具備する、金型（２，３）を具備する。金型において、可動金型（２）を固定金型（３）に係合させるとそれらの間に、空洞である製品部（６）が形成され、製品部（６）に溶湯（２２）を射出することにより製品が鋳造される。製品部（６）に射出される溶湯（２２）が給湯されて貯められる貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）と、スリーブ（８）内の溶湯（２２）を押圧するプランジャ（９，１０）と、製品部（６）からガスを排出する流路（１７，１８）において、金型付近に設けられる真空バルブ（１２）と、製品部（６）に流路（１７，１８）を介して流体連絡して、製品部（６）を真空にする、真空ポンプ（１６）と、真空ポンプ（１６）と製品部（６）とを繋げる流路（１７，１８）において、真空ポンプ（１６）の上流側で真空バルブ（１２）の下流側に設けられて、真空ポンプの吸引により負圧の容積部を形成する、真空タンク（１６）と、流路（１７，１８）において、真空バルブ（１２）と真空タンク（１６）との間に設けられる、真空開閉バルブ（１４）とを更に具備する。スリーブ（８）は、固定金型（３）に形成された孔に嵌合して貯湯室（２３）を形成する。真空バルブ（１２）から真空開閉バルブ（１４）までの流路である、第１の真空管路（１８）の長さは、１ｍ以下であり、真空タンク（１６）から真空開閉バルブ（１４）までの流路である、第２の真空管路（１７）の断面積は、第１の管路（１８）の断面積の４倍以上であることを特徴とする。また、第２の真空管路（１７）の直径は、５０ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１６】
上記の本発明の説明において、カッコ（）内の記号又は数字は、以下に示す実施の形態との対応を示すために添付される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高真空法を利用した射出成形鋳造方法において、分流子（２１）の上面（３２）をスリーブ（８）の上部内面（３３）よりも高くすること、あるいは真空バルブ（１２）から真空開閉バルブ（１４）までの第１の真空管路（１８）の長さを最短に構成し且つ真空タンク（１６）から真空開閉バルブ（１４）までの第２の真空管路の断面積を、第１の管路（１８）に比べて４倍以上に大きくして、貯湯室の湯面が低い段階で高真空を達成することにより、飛び湯現象を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態の高真空ダイカストマシン（鋳造装置）１を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態の高真空ダイカストマシン１の金型付近の部分的図式的説明図であるが、一般的なアルミ等の軽金属用高真空ダイカストマシンも基本的に同様な構成を有する。図１は、説明の便宜上、ダイカストマシン１の本発明に関係する構成を部分的に示しており、前出の従来技術の説明においても一般的な高真空ダイカストマシンについて既に説明した。図２は、高真空ダイカストマシン１の真空バルブが溶湯の衝突で閉まる状況の説明図である。
【００１９】
まず図１を参照すると、本発明の実施の形態の高真空ダイカストマシン１の金型付近の構成が図式的に示されている。図１については、従来技術の説明で既に説明したが、ここでは、より詳しく説明する。図１のダイカストマシン１は通常、アルミ等の軽金属の製品の鋳造に使用され、金型装置と、射出シリンダ（その一部のみが図示される）とを具備する。金型装置においては一般的に、対向する一対の固定プラテン（図示されない）と可動プラテン（図示されない）との間に固定金型３と可動金型２が設けられており、押出板４と押出ピン５が可動金型２の内部に組み込まれており、固定金型３と可動金型２が図１に示すごとく係合することにより、それらの間に製品部（キャビティ）６を形成し、製品部６にアルミニウム（ＡＬ）等の溶湯２２が射出・充填されて鋳造成形品が製造される。アルミ溶湯２２を射出するために、射出シリンダが設けられており、固定金型３にはアルミ溶湯２２が貯められるスリーブ（又は、プランジャスリーブ）８が設けられており、スリーブ８は、固定金型３に設けられた孔に嵌合して、貯湯室２３を形成し、更にランナー２０、ゲート１９を介して製品部６に流体連絡する。
【００２０】
本実施の形態において、射出シリンダは、アルミ溶湯を射出するために、油圧駆動式又は電動式又は油圧と電動を組み合わせたハイブリッド式であって良い。射出シリンダは、シリンダ（図示されない）とプランジャ（又は、ピストン）とを具備する。図１において、プランジャの一部分である、プランジャロッド１０と、その先に取り付けられていてピストンリング１１を具備するチップ（又は、プランジャチップ）９とが示される。プランジャは、チップ９において、図１に示すように、スリーブ８に係合する。チップ９は、スリーブ８内に嵌合し、スリーブ８内で往復動して、スリーブ８内のアルミ溶湯２２を押圧・圧送することによりアルミ溶湯２２を金型２，３内の製品部６に射出して鋳造成形する。
【００２１】
高真空鋳造方法の場合は従来例で既に説明したように、ブランジャを駆動して射出する際に、図１に示すように、真空ポンプ１６により、製品部６から真空バルブ１２、第１の真空管路１８、真空開閉バルブ１４、第２の真空管路１７及び真空タンク１５を介してガス（一般的に空気）を排出して製品部６を真空にしながら射出を実施する。従って、本実施の形態においては図１に示すように、金型の上部に製品部６に通じる通路（又は、排気管路）が設けられ、その通路に真空バルブ１２が設置される。真空バルブ１２周りの流路は、シールパッキン７によりシールされる。更に、真空バルブ１２に設けられた排気通路５７（図２参照）は、第１の真空管路１８を介して真空開閉バルブ１４に連絡する。製品部６の真空度を検知、計測するための真空センサが具備されても良い。ここで、真空バルブ１２は、ダイカストマシン１の運転開始時に開状態であるが、製品部６内がアルミ溶湯２２により充填されると、溶湯の衝突で閉じる構造を有しており、真空バルブ１２以降の真空吸引システムへの溶湯侵入を防止するようになっている。
【００２２】
次の真空バルブ１２の作動について図２（（ａ）〜（ｄ））を参照して以下で説明する。
成形サイクルは、（ｃ）→（ｄ）→（ａ）→（ｂ）の順で進み、（ｃ）に戻る。図２（ａ）の手順では、製品の取り出しが終了した状態であり、金型２，３では、真空バルブ１２の弁体５０が上方向に上がった位置にあり、金型を開いた状態で真空バルブ付近に付着したアルミ滓をエアーで吹き飛ばす。その後、配管５８からＡ室５６にエアーを供給し、ロッドｂ５５、ピストン５４、ロッドａ５１、及び弁体５０を下方へ押し下げる。図２（ｂ）の手順において、ピストン５４に配管５９からエアーを供給し、真空バルブ１２の弁体５０を下方位置に保持する（真空バルブ１２は開の状態）。その後、真空引き配管５７からエアーを供給し、真空バルブ１２と真空引き配管５７に付着したアルミ滓を吹き飛ばす。この時点で、成形サイクルは終了となる。
【００２３】
次に、図２（ｃ）の手順において成形サイクルを開始する。高真空射出成形方法（成形サイクル）の概要は既に説明した。射出スタート後、真空ポンプ１６に連絡する真空引き配管５７を介して真空引きを開始する（真空バルブ１２は開の状態）。この際の真空引き開始の条件は、射出プランジャの位置若しくは真空度を検出して、所定の状態に到達した時点で開始する。その後、図２（ｄ）の手順に進み、アルミ溶湯２２が、通路６１及びバイパス通路６２，６３を介して上昇し、真空バルブ１２の弁体５０を押し上げ、製品部（キャビティ）６と真空引き配管５７との間の連絡を遮断する（真空バルブ１２が閉の状態）。配管５９からのエアー圧がＢ室５３のシリンダーブロック（ピストン５４）の下面を押し上げて、真空バルブ１２の上昇力を加勢する（これは、ピストン５４の上面の面積よりも下面の面積の方が広いことによる）。その後、製品の冷却を待って、型開きし、製品を取り出し、図２（ａ）の手順に戻る。
【００２４】
上記の様な真空バルブ１２の作動に基づく高真空鋳造方法において、本発明は、飛び湯の発生を抑制する。本発明の第１の実施の形態のダイカストマシン１の製品部６付近の図式的部分拡大図を図４に示す。スリーブ８（又は、貯湯室２３）に貯められた溶湯２２は、チップ９に押されてランナー２０を介してゲート１９を通り金型２，３に設けられた製品部６に射出される。図５に示す従来例では、ランナー２０の入口は、可動金型２の下部に設けられた分流子２１を加工して、分流子２１の高さをスリーブ８の上部内面３３の高さより低くすることにより、スリーブ８の長手方向（図５で水平方向）にスリーブ８から直線的に延長されるように形成され、ランナー２０は、その後図５に示すように屈曲して垂直上方向に伸びてゲート１９に接続する。
【００２５】
これに対して本実施の形態では、ランナー２０の入り口を分流子２１を加工して設けるのではなく、図４に示すように、ランナー２０の流路断面積が適切な広さとなるように固定金型３を加工して、分流子２１の上面３２の高さがスリーブ８の上部内面３３の高さに比べてより高くなるように形成する。従って、ランナー２０は、スリーブ８の長手方向（図４で水平方向）に対して先ず垂直上方向に上昇し、その後約９０度方向を変えてスリーブ８の長手方向に伸び、更に約９０度方向を変えてスリーブ８の長手方向に対して実質的に垂直上方向に伸びてゲート１９に接続する。その結果、図４に示すようにランナー２０の入り口に曲がり部２４が設けられる。この様な構成により、スリーブ８内溶湯２２の上面（湯面）からランナー２０の入り口までの高さを稼ぐことが出来、湯面がランナー２０流路高さに比べて低い段階で、高真空に移行し、それにより飛び湯現象を回避できる。
【００２６】
本発明の第２の実施の形態のダイカストマシンによる別の解決案の方法においては、湯面の上昇と真空度の上昇タイミングが一致しないように、高真空到達時間を縮め、スリーブ内上面の上昇が少ない内に高速射出に移行する。従来の高真空ダイカストマシンでは、図１の真空開閉バルブ１４が真空タンク１５に直結していた。すなわち、第２の真空管路１７は設けられず、第１の真空管路１８のみが設けられていた。その理由は、真空装置部分（真空ポンプ１６、真空タンク１５、真空開閉バルブ１４等を含む）を鋳造機部分（金型等）と独立させて、真空装置部分のみの搬送を容易なように構成することにより、多数のダイカストマシンに対してでも１基の真空装置部分を使用できる利点があったためであった。しかし、この形態では、第１の真空管路１８が長くなり、そのため金型内容積（スリーブを含む）の２．５倍から３倍の容積のガスを吸引する必要があったため、例えば、一般的な５ｋＰａの真空度までの吸引時間が１〜１．５ｓｅｃかかっていた。
【００２７】
これに対し、本発明の第２の実施の形態のダイカストマシン１の構成は図１に示すものであり、真空開閉バルブ１４を真空バルブ１２の側に設置し、第１の真空管路１８の長さを最短にし、第２の真空管路１７の管路サイズを配管断面積で例えば４倍にし、より好適には５０ｍｍ以上にし、真空タンク１５に直結にするように構成する（ここで、第１の真空管路１８の管路サイズは２５ｍｍ以下である）。第１の真空管路１８の長さは、１ｍ以下であることが好ましい。この様に構成することにより、真空タンク１５が真空開閉バルブ１４の側にあるのと同等の効果を与えることが出来る。これにより、真空到達時間は０．３ｓｅｃまで短縮でき、飛び湯現象を回避できる。
【００２８】
次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。
本発明の第１の実施の形態の高真空ダイカストマシン及び鋳造方法により以下の効果が期待できる。
・射出プランジャの前進によって、スリーブ内湯面が上昇してきた時に波打つ溶湯湯面の一部がランナー、製品部に侵入しないように、分流子の高さを高くすることにより、即ち、ランナー２０の入り口を分流子２１に設けるのではなく、固定金型３を加工して、分流子上面の高さがスリーブ上部内面の高さより高くなるように形成することにより、スリーブ内溶湯の上面からランナーの入り口までの高さを稼ぐことが出来、それにより飛び湯現象を回避できる。
・更に、ランナーの入り口に曲がり部を設けることにより、飛び湯現象の抑制効果を向上させる。
【００２９】
本発明の第２の実施の形態の高真空ダイカストマシン及び鋳造方法により、以下の効果が期待できる。
・真空開閉バルブ１４と真空バルブ１２間の第１の真空管路１８の長さを最短にすることにより、高真空到達時間を短縮し、スリーブ内湯面の上昇が少ない内に高速射出に移行可能にすることにより、飛び湯現象を回避できる。
・更に、第２の真空管路１７の管路サイズを配管断面積で、例えば第１の真空管路１８の管路サイズの４倍にすることにより、飛び湯回避効果を向上させると共に、真空装置部をダイカストマシンから切り離して、運搬容易に出来る。
【００３０】
上記の説明において、第１の実施の形態と第２の実施の形態は、別個の実施例として説明されたが、これらの実施の形態の構成が組み合わされても良い。
【００３１】
また、上記において記載した、あるいは添付図面に示した実施の形態において示される、ランナーの角部は直角で角形に示されているが、これらの角部がＲ（丸み）が付けられても良く、ランナーの流路、貯湯室の上、下面、分流子の前面と上面等は、水平面又は垂直面として示されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらが傾斜していても良い。
【００３２】
上記の実施の形態は本発明の例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の高真空ダイカストマシンの金型付近の部分的図式的説明図である。
【図２】図２は、高真空ダイカストマシンの真空バルブが溶湯の衝突で閉まる状況の説明図である。
【図３】図３は、従来の高真空射出成形（鋳造法）の一例における動作線図を示しており、射出時間（又は、射出ストローク）に対する射出速度Ｖ（点線）の変化、メタル圧ＰＭ（実線）の変化及び型内真空度の変化（一点鎖線）を示している。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態のダイカストマシンの製品部付近の図式的部分拡大図である。
【図５】図５は、従来例のダイカストマシンの製品部付近の図式的部分拡大図であり、飛び湯発生の状況を示す。
【図６】図６は、高真空吸引での溶湯内部のガス膨れ現象をとらえた写真である。
【符号の説明】
【００３４】
１ ダイカストマシン
２ 可動金型
３ 固定金型
４ 押出板
６ 製品部（キャビティ）
８ （プランジャ）スリーブ
９ （プランジャ）チップ
１０ プランジャロッド
１２ 真空バルブ
１４ 真空開閉バルブ
１６ 真空ポンプ
１７ 第２の真空管路
１８ 第１の真空管路
１９ ゲート
２０ ランナー
２１ 分流子
２２ （アルミ）溶湯
２３ 貯湯室
２４ 曲がり部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルミニウム合金等の鋳造（ダイカスト）方法及びダイカストマシンに係り、より特別には、高真空を利用した鋳造方法及びダイカストマシンにおいて、飛び湯の発生を抑制可能な鋳造方法及びダイカストマシンに関する。
【背景技術】
【０００２】
アルミニウム合金等の金属の鋳造品の鋳造（ダイカスト）方法において、高真空を利用する高真空鋳造方法により、製品である鋳造品の品質が向上することが知られている。これは、金型のキャビティ（製品部）を真空にすることで、鋳造品内への空気の巻き込みが減少することによる。
【０００３】
図１に、高真空を利用する高真空式ダイカストマシン１の一例を示す。ダイカストマシン（鋳造装置）１の構成については、本発明においても図１に示す装置と基本的には同様な装置を使用しており、本発明の実施例の説明において詳しく説明するため、ここでは必要なことだけについて説明する。高真空式ダイカストマシン１においては、射出成形する際に、製品部（キャビティ）６内を高真空にすることにより、ダイカスト製品内への空気の巻き込みを防止することができるので、高品質なダイカスト製品を成形可能であり、特には、薄肉の成形品に対して効果があることが知られている。
【０００４】
ダイカストマシン１においては、スリーブ（又は、ブランジャスリーブ）８内に供給されて貯められたアルミニウム（ＡＬ）合金等の溶湯２２を、プランジャロッド１０（及びプランジャチップ９）により押圧して金型２，３により形成される製品部（キャビティ）６内に射出して製品を成形する。この際、製品部６から真空バルブ１２を介してガス（一般には空気）を排出することにより、製品部６を真空にしながら射出を実施する。
【０００５】
図３は、従来の高真空射出成形（鋳造法）の一例における動作線図を示しており、射出時間（又は、射出ストローク）に対する射出速度Ｖ（点線）の変化、メタル圧Ｐｍ（実線）の変化及び型内真空度Ｐｑの変化（一点鎖線）を示している。図３に従って高真空射出成形を説明すると、溶湯２２が充填されると、先ずプランジャロッド１０は、低速で移動する（低速射出段階）。一般的には、溶湯２２がゲートに達した（ゲート打ち）タイミング又はプランジャロッド１０が所定距離前進したタイミングで、射出速度Ｖを急上昇させる（高速射出段階）。製品部（キャビティ）６内が溶湯２２により充填されると、製品部６内のメタル圧ＰＭ（溶湯の圧力）が上昇して、射出速度Ｖは低下する（昇圧段階）。その後、製品部６内のメタル圧ＰＭを更に上昇させるように制御され、このメタル圧が上昇した状態が所定時間の間保持される（加圧保持段階）。その後、可動金型２を移動して、型開きし、製品が取り出される。
【０００６】
図５は、従来の高真空ダイカストマシンの製品部６入口付近の部分拡大図を示す。図５においては、スリーブ８から製品部（キャビティ）６までの溶湯の流路の構成が分かり易く図式的に示される。固定金型３の下部に、切り抜かれるように孔が形成され、この孔にスリーブ８が嵌合され、更に可動金型２の下部に突出するように形成された、分流子２１が、型締め動作に伴ってスリーブ８とは反対方向から孔に挿入される。この様な構成により、固定金型３の下部には、前記孔とスリーブ８により形成されていて溶湯２２を収容する貯湯室２３が形成され、分流子２１の前壁３１は、貯湯室２３の壁３１を形成し、分流子２１の高さをスリーブ８の上部内面３３の高さ（又は孔の幅）より低く且つ適当な高さとすることにより、分流子２１の上面３２側に、溶湯２２の貯湯室２３からの出口流路である、ランナー２０が、貯湯室２３から直線的に伸張するように形成される。分流子２１の上面３２はランナー２０の底面となる。ランナー２０は、図５に示すように、貯湯室２３の上部から実質的に水平に伸びて、製品部６の下で実質的に９０度屈曲して垂直に立ち上がり、断面積がより狭くなったゲート１９に接続する。ゲート１９は製品部６に接続する。
【０００７】
このような、高真空射出成形鋳造方法における重要な問題の１つとして、飛び湯の問題がある。図５に高真空鋳造時の最大の問題点である飛び湯が発生している状況を図式的に示している。飛び湯は、高真空状態を、例えば５ｋＰａにした場合、給湯時に溶湯内に巻込まれているガスや、溶解時に発生しているガス等が膨張しスリーブ内の溶湯表面が膨れ上がることにより発生する現象である。図６に、高真空吸引で内部ガスの膨れ現象をとらえた（飛び湯の原因）写真を示している。図６（ａ）の通常のスリーブ内溶湯の状態（左）と高真空での溶湯の状態（右）を比較すると、高真空の溶湯は表面の波立ち状態が激しいこと（右の写真の「でこぼこ」は溶湯内のガスが膨張した様子）が分かる。また、図６（ｂ）の高真空のスリーブ内溶湯の断面状態では、溶湯内にガスが含まれている（溶湯がキャビティ（製品部）側へ吸引され、内部ガスも同様に吸引されている）ことが分かる。
【０００８】
図５の従来例の製品部６入口付近の部分拡大図を参照して、飛び湯現象について以下で説明する。高真空鋳造の場合、給湯（注湯）口３５をチップ９が塞いだ時点で真空引きを開始し、同時に溶湯温度低下を最小にする為、低速射出動作を行う。低速で前進するにつれ、スリーブ８（又は、貯湯室２３）内の溶湯２２の上面（湯面）は上昇し分流子２１端のランナー２０入り口に近づく。盛り上がった上面（湯面）が、ランナー２０入り口にかかると、真空で引かれているガスの流れに乗って溶湯が飛ぶ。これが、高真空時の飛び湯現象で、飛び湯が起こると飛んだ湯の一部がゲート１９及び／又はランナー２０を塞ぎ、凝固し次にチップ９で押される正規の溶湯流れを阻害してしまう。その為、金型内湯流れパターンが大きく変わり、不良を引きおこす。特に、湯面の上昇と真空度の上昇のタイミングが一致すると、飛び湯現象は顕著になることが分っている。
【０００９】
飛び湯現象について記載する先行文献（例えば、特許文献１参照）があるが、この文献においては、飛び湯が発生した場合の鋳造品の良否判定を行うと共に、真空吸引の開閉バルブを閉めるタイミングを調整する方法及び装置が記載されているが、本願の解決案とは異なる。
【００１０】
別の先行文献（例えば、特許文献２参照）において、短時間でキャビティ内の真空度を上げることが記載されている。しかし、この文献の方法では、減圧時間の短縮を目的としており、本願の目的とは異なる上に、真空ポンプを複数設置することが必要であり、装置の構成、制御共複雑になるという問題が存在する。
【００１１】
【特許文献１】特開２００４−２９１０４７号
【特許文献２】特開２００５−９５９４３号
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、高真空装置での鋳造で、ダイカスト製品の品質が向上することが種々報告されているが、その効果を発揮する為に最適な真空システムを提供することを目的とする。より詳しくは、本発明は、高真空ダイカストマシンにおいて発生する飛び湯現象を抑制可能なダイカストマシンを提供することを目的とする。更に本発明はその結果、品質の良い、鋳造品を得る鋳造方法及びそのためのダイカストマシン（鋳造装置）を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１の形態では、上述した目的を達成するために、真空を利用して鋳造成形を実施するダイカストマシン（１）は、静止した固定金型（３）と、固定金型（３）に対して接近又は離隔するように可動である可動金型（２）とを具備する、金型（２，３）であって、可動金型（２）を固定金型（３）に係合させるとそれらの間に、空洞である製品部（６）が形成され、製品部（６）に溶湯（２２）を射出することにより製品が鋳造される、金型（２，３）と；製品部（６）に射出される溶湯（２２）が給湯されて貯められる貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）であって、固定金型（３）に形成された孔に嵌合して貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）と；スリーブ（８）内の溶湯（２２）を押圧するプランジャ（９，１０）と；を具備する。可動金型（２）の下部には、スリーブ（８）に向かって突き出して貯湯室（２３）の前壁（３１）を形成する、分流子（２１）が設けられる。製品部（６）に連絡する溶湯の流路である、ゲート（１９）が、製品部（６）の直前の上流側に設けられており、ゲート（１９）と貯湯室（２３）とを接続していて且つ溶湯（２２）の流路である、ランナー（２０）が設けられる。分流子（２１）の上面（３２）が、ランナー（２０）の底面の少なくとも一部を構成しており、分流子（２１）の上面（３２）は、スリーブ（８）の上部内面（３３）よりも高くなるように構成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明における好適な形態においては、ランナー（２０）において、貯湯室（２３）の出口部には、曲がり部（２４）が設けられても良い。
更には、製品部（６）からガスを排出する流路（１７，１８）において、真空バルブ（１２）が金型（２，３）付近に設けられており、ダイカストマシン（１）は、製品部（６）に流路（１７，１８）を介して流体連絡していて且つ製品部（６）を真空にする、真空ポンプ（１６）と；真空ポンプ（１６）と製品部（６）とを繋げる流路（１７，１８）において、真空ポンプ（１６）の上流側で真空バルブ（１２）の下流側に設けられて、真空ポンプの吸引により、負圧の容積部を形成する、真空タンク（１６）と；流路（１７，１８）において、真空バルブ（１２）と真空タンク（１６）と；間に設けられる、真空開閉バルブ（１４）と；を更に具備しても良い。
【００１５】
本発明の第２の形態において、真空を利用して鋳造成形を実施するダイカストマシン（１）は、静止した固定金型（３）と、固定金型（３）に対して接近又は離隔するように可動である可動金型（２）とを具備する、金型（２，３）を具備する。金型において、可動金型（２）を固定金型（３）に係合させるとそれらの間に、空洞である製品部（６）が形成され、製品部（６）に溶湯（２２）を射出することにより製品が鋳造される。製品部（６）に射出される溶湯（２２）が給湯されて貯められる貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）と、スリーブ（８）内の溶湯（２２）を押圧するプランジャ（９，１０）と、製品部（６）からガスを排出する流路（１７，１８）において、金型付近に設けられる真空バルブ（１２）と、製品部（６）に流路（１７，１８）を介して流体連絡して、製品部（６）を真空にする、真空ポンプ（１６）と、真空ポンプ（１６）と製品部（６）とを繋げる流路（１７，１８）において、真空ポンプ（１６）の上流側で真空バルブ（１２）の下流側に設けられて、真空ポンプの吸引により負圧の容積部を形成する、真空タンク（１６）と、流路（１７，１８）において、真空バルブ（１２）と真空タンク（１６）との間に設けられる、真空開閉バルブ（１４）とを更に具備する。スリーブ（８）は、固定金型（３）に形成された孔に嵌合して貯湯室（２３）を形成する。真空バルブ（１２）から真空開閉バルブ（１４）までの流路である、第１の真空管路（１８）の長さは、１ｍ以下であり、真空タンク（１６）から真空開閉バルブ（１４）までの流路である、第２の真空管路（１７）の断面積は、第１の管路（１８）の断面積の４倍以上であることを特徴とする。また、第２の真空管路（１７）の直径は、５０ｍｍ以上であることが好ましい。
【００１６】
上記の本発明の説明において、カッコ（）内の記号又は数字は、以下に示す実施の形態との対応を示すために添付される。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、高真空法を利用した射出成形鋳造方法において、分流子（２１）の上面（３２）をスリーブ（８）の上部内面（３３）よりも高くすること、あるいは真空バルブ（１２）から真空開閉バルブ（１４）までの第１の真空管路（１８）の長さを最短に構成し且つ真空タンク（１６）から真空開閉バルブ（１４）までの第２の真空管路の断面積を、第１の管路（１８）に比べて４倍以上に大きくして、貯湯室の湯面が低い段階で高真空を達成することにより、飛び湯現象を回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態の高真空ダイカストマシン（鋳造装置）１を詳細に説明する。図１は、本発明の一実施の形態の高真空ダイカストマシン１の金型付近の部分的図式的説明図であるが、一般的なアルミ等の軽金属用高真空ダイカストマシンも基本的に同様な構成を有する。図１は、説明の便宜上、ダイカストマシン１の本発明に関係する構成を部分的に示しており、前出の従来技術の説明においても一般的な高真空ダイカストマシンについて既に説明した。図２は、高真空ダイカストマシン１の真空バルブが溶湯の衝突で閉まる状況の説明図である。
【００１９】
まず図１を参照すると、本発明の実施の形態の高真空ダイカストマシン１の金型付近の構成が図式的に示されている。図１については、従来技術の説明で既に説明したが、ここでは、より詳しく説明する。図１のダイカストマシン１は通常、アルミ等の軽金属の製品の鋳造に使用され、金型装置と、射出シリンダ（その一部のみが図示される）とを具備する。金型装置においては一般的に、対向する一対の固定プラテン（図示されない）と可動プラテン（図示されない）との間に固定金型３と可動金型２が設けられており、押出板４と押出ピン５が可動金型２の内部に組み込まれており、固定金型３と可動金型２が図１に示すごとく係合することにより、それらの間に製品部（キャビティ）６を形成し、製品部６にアルミニウム（ＡＬ）等の溶湯２２が射出・充填されて鋳造成形品が製造される。アルミ溶湯２２を射出するために、射出シリンダが設けられており、固定金型３にはアルミ溶湯２２が貯められるスリーブ（又は、プランジャスリーブ）８が設けられており、スリーブ８は、固定金型３に設けられた孔に嵌合して、貯湯室２３を形成し、更にランナー２０、ゲート１９を介して製品部６に流体連絡する。
【００２０】
本実施の形態において、射出シリンダは、アルミ溶湯を射出するために、油圧駆動式又は電動式又は油圧と電動を組み合わせたハイブリッド式であって良い。射出シリンダは、シリンダ（図示されない）とプランジャ（又は、ピストン）とを具備する。図１において、プランジャの一部分である、プランジャロッド１０と、その先に取り付けられていてピストンリング１１を具備するチップ（又は、プランジャチップ）９とが示される。プランジャは、チップ９において、図１に示すように、スリーブ８に係合する。チップ９は、スリーブ８内に嵌合し、スリーブ８内で往復動して、スリーブ８内のアルミ溶湯２２を押圧・圧送することによりアルミ溶湯２２を金型２，３内の製品部６に射出して鋳造成形する。
【００２１】
高真空鋳造方法の場合は従来例で既に説明したように、ブランジャを駆動して射出する際に、図１に示すように、真空ポンプ１６により、製品部６から真空バルブ１２、第１の真空管路１８、真空開閉バルブ１４、第２の真空管路１７及び真空タンク１５を介してガス（一般的に空気）を排出して製品部６を真空にしながら射出を実施する。従って、本実施の形態においては図１に示すように、金型の上部に製品部６に通じる通路（又は、排気管路）が設けられ、その通路に真空バルブ１２が設置される。真空バルブ１２周りの流路は、シールパッキン７によりシールされる。更に、真空バルブ１２に設けられた排気通路５７（図２参照）は、第１の真空管路１８を介して真空開閉バルブ１４に連絡する。製品部６の真空度を検知、計測するための真空センサが具備されても良い。ここで、真空バルブ１２は、ダイカストマシン１の運転開始時に開状態であるが、製品部６内がアルミ溶湯２２により充填されると、溶湯の衝突で閉じる構造を有しており、真空バルブ１２以降の真空吸引システムへの溶湯侵入を防止するようになっている。
【００２２】
次の真空バルブ１２の作動について図２（（ａ）〜（ｄ））を参照して以下で説明する。
成形サイクルは、（ｃ）→（ｄ）→（ａ）→（ｂ）の順で進み、（ｃ）に戻る。図２（ａ）の手順では、製品の取り出しが終了した状態であり、金型２，３では、真空バルブ１２の弁体５０が上方向に上がった位置にあり、金型を開いた状態で真空バルブ付近に付着したアルミ滓をエアーで吹き飛ばす。その後、配管５８からＡ室５６にエアーを供給し、ロッドｂ５５、ピストン５４、ロッドａ５１、及び弁体５０を下方へ押し下げる。図２（ｂ）の手順において、ピストン５４に配管５９からエアーを供給し、真空バルブ１２の弁体５０を下方位置に保持する（真空バルブ１２は開の状態）。その後、真空引き配管５７からエアーを供給し、真空バルブ１２と真空引き配管５７に付着したアルミ滓を吹き飛ばす。この時点で、成形サイクルは終了となる。
【００２３】
次に、図２（ｃ）の手順において成形サイクルを開始する。高真空射出成形方法（成形サイクル）の概要は既に説明した。射出スタート後、真空ポンプ１６に連絡する真空引き配管５７を介して真空引きを開始する（真空バルブ１２は開の状態）。この際の真空引き開始の条件は、射出プランジャの位置若しくは真空度を検出して、所定の状態に到達した時点で開始する。その後、図２（ｄ）の手順に進み、アルミ溶湯２２が、通路６１及びバイパス通路６２，６３を介して上昇し、真空バルブ１２の弁体５０を押し上げ、製品部（キャビティ）６と真空引き配管５７との間の連絡を遮断する（真空バルブ１２が閉の状態）。配管５９からのエアー圧がＢ室５３のシリンダーブロック（ピストン５４）の下面を押し上げて、真空バルブ１２の上昇力を加勢する（これは、ピストン５４の上面の面積よりも下面の面積の方が広いことによる）。その後、製品の冷却を待って、型開きし、製品を取り出し、図２（ａ）の手順に戻る。
【００２４】
上記の様な真空バルブ１２の作動に基づく高真空鋳造方法において、本発明は、飛び湯の発生を抑制する。本発明の第１の実施の形態のダイカストマシン１の製品部６付近の図式的部分拡大図を図４に示す。スリーブ８（又は、貯湯室２３）に貯められた溶湯２２は、チップ９に押されてランナー２０を介してゲート１９を通り金型２，３に設けられた製品部６に射出される。図５に示す従来例では、ランナー２０の入口は、可動金型２の下部に設けられた分流子２１を加工して、分流子２１の高さをスリーブ８の上部内面３３の高さより低くすることにより、スリーブ８の長手方向（図５で水平方向）にスリーブ８から直線的に延長されるように形成され、ランナー２０は、その後図５に示すように屈曲して垂直上方向に伸びてゲート１９に接続する。
【００２５】
これに対して本実施の形態では、ランナー２０の入り口を分流子２１を加工して設けるのではなく、図４に示すように、ランナー２０の流路断面積が適切な広さとなるように固定金型３を加工して、分流子２１の上面３２の高さがスリーブ８の上部内面３３の高さに比べてより高くなるように形成する。従って、ランナー２０は、スリーブ８の長手方向（図４で水平方向）に対して先ず垂直上方向に上昇し、その後約９０度方向を変えてスリーブ８の長手方向に伸び、更に約９０度方向を変えてスリーブ８の長手方向に対して実質的に垂直上方向に伸びてゲート１９に接続する。その結果、図４に示すようにランナー２０の入り口に曲がり部２４が設けられる。この様な構成により、スリーブ８内溶湯２２の上面（湯面）からランナー２０の入り口までの高さを稼ぐことが出来、湯面がランナー２０流路高さに比べて低い段階で、高真空に移行し、それにより飛び湯現象を回避できる。
【００２６】
本発明の第２の実施の形態のダイカストマシンによる別の解決案の方法においては、湯面の上昇と真空度の上昇タイミングが一致しないように、高真空到達時間を縮め、スリーブ内上面の上昇が少ない内に高速射出に移行する。従来の高真空ダイカストマシンでは、図１の真空開閉バルブ１４が真空タンク１５に直結していた。すなわち、第２の真空管路１７は設けられず、第１の真空管路１８のみが設けられていた。その理由は、真空装置部分（真空ポンプ１６、真空タンク１５、真空開閉バルブ１４等を含む）を鋳造機部分（金型等）と独立させて、真空装置部分のみの搬送を容易なように構成することにより、多数のダイカストマシンに対してでも１基の真空装置部分を使用できる利点があったためであった。しかし、この形態では、第１の真空管路１８が長くなり、そのため金型内容積（スリーブを含む）の２．５倍から３倍の容積のガスを吸引する必要があったため、例えば、一般的な５ｋＰａの真空度までの吸引時間が１〜１．５ｓｅｃかかっていた。
【００２７】
これに対し、本発明の第２の実施の形態のダイカストマシン１の構成は図１に示すものであり、真空開閉バルブ１４を真空バルブ１２の側に設置し、第１の真空管路１８の長さを最短にし、第２の真空管路１７の管路サイズを配管断面積で例えば４倍にし、より好適には５０ｍｍ以上にし、真空タンク１５に直結にするように構成する（ここで、第１の真空管路１８の管路サイズは２５ｍｍ以下である）。第１の真空管路１８の長さは、１ｍ以下であることが好ましい。この様に構成することにより、真空タンク１５が真空開閉バルブ１４の側にあるのと同等の効果を与えることが出来る。これにより、真空到達時間は０．３ｓｅｃまで短縮でき、飛び湯現象を回避できる。
【００２８】
次に上記実施の形態の効果及び作用について説明する。
本発明の第１の実施の形態の高真空ダイカストマシン及び鋳造方法により以下の効果が期待できる。
・射出プランジャの前進によって、スリーブ内湯面が上昇してきた時に波打つ溶湯湯面の一部がランナー、製品部に侵入しないように、分流子の高さを高くすることにより、即ち、ランナー２０の入り口を分流子２１に設けるのではなく、固定金型３を加工して、分流子上面の高さがスリーブ上部内面の高さより高くなるように形成することにより、スリーブ内溶湯の上面からランナーの入り口までの高さを稼ぐことが出来、それにより飛び湯現象を回避できる。
・更に、ランナーの入り口に曲がり部を設けることにより、飛び湯現象の抑制効果を向上させる。
【００２９】
本発明の第２の実施の形態の高真空ダイカストマシン及び鋳造方法により、以下の効果が期待できる。
・真空開閉バルブ１４と真空バルブ１２間の第１の真空管路１８の長さを最短にすることにより、高真空到達時間を短縮し、スリーブ内湯面の上昇が少ない内に高速射出に移行可能にすることにより、飛び湯現象を回避できる。
・更に、第２の真空管路１７の管路サイズを配管断面積で、例えば第１の真空管路１８の管路サイズの４倍にすることにより、飛び湯回避効果を向上させると共に、真空装置部をダイカストマシンから切り離して、運搬容易に出来る。
【００３０】
上記の説明において、第１の実施の形態と第２の実施の形態は、別個の実施例として説明されたが、これらの実施の形態の構成が組み合わされても良い。
【００３１】
また、上記において記載した、あるいは添付図面に示した実施の形態において示される、ランナーの角部は直角で角形に示されているが、これらの角部がＲ（丸み）が付けられても良く、ランナーの流路、貯湯室の上、下面、分流子の前面と上面等は、水平面又は垂直面として示されるが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらが傾斜していても良い。
【００３２】
上記の実施の形態は本発明の例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】図１は、本発明の実施の形態の高真空ダイカストマシンの金型付近の部分的図式的説明図である。
【図２】図２は、高真空ダイカストマシンの真空バルブが溶湯の衝突で閉まる状況の説明図である。
【図３】図３は、従来の高真空射出成形（鋳造法）の一例における動作線図を示しており、射出時間（又は、射出ストローク）に対する射出速度Ｖ（点線）の変化、メタル圧ＰＭ（実線）の変化及び型内真空度の変化（一点鎖線）を示している。
【図４】図４は、本発明の第１の実施の形態のダイカストマシンの製品部付近の図式的部分拡大図である。
【図５】図５は、従来例のダイカストマシンの製品部付近の図式的部分拡大図であり、飛び湯発生の状況を示す。
【図６】図６は、高真空吸引での溶湯内部のガス膨れ現象をとらえた写真である。
【符号の説明】
【００３４】
１ ダイカストマシン
２ 可動金型
３ 固定金型
４ 押出板
６ 製品部（キャビティ）
８ （プランジャ）スリーブ
９ （プランジャ）チップ
１０ プランジャロッド
１２ 真空バルブ
１４ 真空開閉バルブ
１６ 真空ポンプ
１７ 第２の真空管路
１８ 第１の真空管路
１９ ゲート
２０ ランナー
２１ 分流子
２２ （アルミ）溶湯
２３ 貯湯室
２４ 曲がり部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空を利用して鋳造成形を実施するダイカストマシン（１）であって、
静止した固定金型（３）と、前記固定金型（３）に対して接近又は離隔するように可動である可動金型（２）とを具備する、金型（２，３）であって、前記可動金型（２）を前記固定金型（３）に係合させるとそれらの間に、空洞である製品部（６）が形成され、前記製品部（６）に溶湯（２２）を射出することにより製品が鋳造される、金型（２，３）と、
前記製品部（６）に射出される前記溶湯（２２）が給湯されて貯められる貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）であって、前記固定金型（３）に形成された孔に嵌合して貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）と、
前記スリーブ（８）内の溶湯（２２）を押圧するプランジャ（９，１０）と、
を具備するダイカストマシン（１）において、
前記可動金型（２）の下部には、前記スリーブ（８）に向かって突き出して前記貯湯室（２３）の前壁（３１）を形成する、分流子（２１）が設けられており、
前記製品部（６）に連絡する溶湯流路である、ゲート（１９）が、前記製品部（６）の直前の上流側に設けられており、前記ゲート（１９）と前記貯湯室（２３）とを接続する溶湯（２２）の流路である、ランナー（２０）が設けられており、前記分流子（２１）の上面（３２）が、前記ランナー（２０）の底面の少なくとも一部を構成しており、
前記分流子（２１）の上面（３２）は、前記スリーブ（８）の上部内面（３３）よりも高くなるように構成されることを特徴とするダイカストマシン（１）。
【請求項２】
前記ランナー（２０）において、前記貯湯室（２３）の出口部には、曲がり部（２４）が設けられることを特徴とする請求項１に記載のダイカストマシン（１）。
【請求項３】
前記製品部（６）からガスを排出する流路（１７，１８）において、真空バルブ（１２）が前記金型（２，３）付近に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のダイカストマシン（１）。
【請求項４】
前記製品部（６）に前記流路（１７，１８）を介して流体連絡して、前記製品部（６）からガスを吸引する、真空ポンプ（１６）と、
前記真空ポンプ（１６）と前記製品部（６）とを繋げる前記流路（１７，１８）において、前記真空ポンプ（１６）の上流側で前記真空バルブ（１２）の下流側に設けられて、前記真空ポンプの吸引により、負圧の容積部を形成する、真空タンク（１６）と、
前記流路（１７，１８）において、前記真空バルブ（１２）と前記真空タンク（１６）との間に設けられる、真空開閉バルブ（１４）と、
を更に具備することを特徴とする請求項３に記載のダイカストマシン（１）。
【請求項５】
真空を利用して鋳造成形を実施するダイカストマシン（１）であって、
静止した固定金型（３）と、前記固定金型（３）に対して接近又は離隔するように可動である可動金型（２）とを具備する、金型（２，３）であって、前記可動金型（２）を前記固定金型（３）に係合させるとそれらの間に、空洞である製品部（６）が形成され、前記製品部（６）に溶湯（２２）を射出することにより製品が鋳造される、金型（２，３）と、
前記製品部（６）に射出される前記溶湯（２２）が給湯されて貯められる貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）であって、前記固定金型（３）に形成された孔に嵌合して貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）と、
前記スリーブ（８）内の溶湯（２２）を押圧するプランジャ（９，１０）と、
前記製品部（６）からガスを排出する流路（１７，１８）において、前記金型付近に設けられる真空バルブ（１２）と、
前記製品部（６）に前記流路（１７，１８）を介して流体連絡して、前記製品部（６）からガスを吸引する、真空ポンプ（１６）と、
前記真空ポンプ（１６）と前記製品部（６）とを繋げる前記流路（１７，１８）において、前記真空ポンプ（１６）の上流側で前記真空バルブ（１２）の下流側に設けられて、前記真空ポンプの吸引により、負圧の容積部を形成する、真空タンク（１６）と、
前記流路（１７，１８）において、前記真空バルブ（１２）と前記真空タンク（１６）との間に設けられる、真空開閉バルブ（１４）と、
を具備するダイカストマシン（１）において、
前記真空バルブ（１２）から前記真空開閉バルブ（１４）までの流路である、第１の真空管路（１８）の長さは、１ｍ以下であり、前記真空タンク（１６）から前記真空開閉バルブ（１４）までの流路である、第２の真空管路（１７）の断面積は、前記第１の管路（１８）の断面積の４倍以上である、ことを特徴とするダイカストマシン（１）。
【請求項６】
前記第２の真空管路（１７）の直径は、５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載のダイカストマシン（１）。
【請求項１】
真空を利用して鋳造成形を実施するダイカストマシン（１）であって、
静止した固定金型（３）と、前記固定金型（３）に対して接近又は離隔するように可動である可動金型（２）とを具備する、金型（２，３）であって、前記可動金型（２）を前記固定金型（３）に係合させるとそれらの間に、空洞である製品部（６）が形成され、前記製品部（６）に溶湯（２２）を射出することにより製品が鋳造される、金型（２，３）と、
前記製品部（６）に射出される前記溶湯（２２）が給湯されて貯められる貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）であって、前記固定金型（３）に形成された孔に嵌合して貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）と、
前記スリーブ（８）内の溶湯（２２）を押圧するプランジャ（９，１０）と、
を具備するダイカストマシン（１）において、
前記可動金型（２）の下部には、前記スリーブ（８）に向かって突き出して前記貯湯室（２３）の前壁（３１）を形成する、分流子（２１）が設けられており、
前記製品部（６）に連絡する溶湯流路である、ゲート（１９）が、前記製品部（６）の直前の上流側に設けられており、前記ゲート（１９）と前記貯湯室（２３）とを接続する溶湯（２２）の流路である、ランナー（２０）が設けられており、前記分流子（２１）の上面（３２）が、前記ランナー（２０）の底面の少なくとも一部を構成しており、
前記分流子（２１）の上面（３２）は、前記スリーブ（８）の上部内面（３３）よりも高くなるように構成されることを特徴とするダイカストマシン（１）。
【請求項２】
前記ランナー（２０）において、前記貯湯室（２３）の出口部には、曲がり部（２４）が設けられることを特徴とする請求項１に記載のダイカストマシン（１）。
【請求項３】
前記製品部（６）からガスを排出する流路（１７，１８）において、真空バルブ（１２）が前記金型（２，３）付近に設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載のダイカストマシン（１）。
【請求項４】
前記製品部（６）に前記流路（１７，１８）を介して流体連絡して、前記製品部（６）からガスを吸引する、真空ポンプ（１６）と、
前記真空ポンプ（１６）と前記製品部（６）とを繋げる前記流路（１７，１８）において、前記真空ポンプ（１６）の上流側で前記真空バルブ（１２）の下流側に設けられて、前記真空ポンプの吸引により、負圧の容積部を形成する、真空タンク（１６）と、
前記流路（１７，１８）において、前記真空バルブ（１２）と前記真空タンク（１６）との間に設けられる、真空開閉バルブ（１４）と、
を更に具備することを特徴とする請求項３に記載のダイカストマシン（１）。
【請求項５】
真空を利用して鋳造成形を実施するダイカストマシン（１）であって、
静止した固定金型（３）と、前記固定金型（３）に対して接近又は離隔するように可動である可動金型（２）とを具備する、金型（２，３）であって、前記可動金型（２）を前記固定金型（３）に係合させるとそれらの間に、空洞である製品部（６）が形成され、前記製品部（６）に溶湯（２２）を射出することにより製品が鋳造される、金型（２，３）と、
前記製品部（６）に射出される前記溶湯（２２）が給湯されて貯められる貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）であって、前記固定金型（３）に形成された孔に嵌合して貯湯室（２３）を形成するスリーブ（８）と、
前記スリーブ（８）内の溶湯（２２）を押圧するプランジャ（９，１０）と、
前記製品部（６）からガスを排出する流路（１７，１８）において、前記金型付近に設けられる真空バルブ（１２）と、
前記製品部（６）に前記流路（１７，１８）を介して流体連絡して、前記製品部（６）からガスを吸引する、真空ポンプ（１６）と、
前記真空ポンプ（１６）と前記製品部（６）とを繋げる前記流路（１７，１８）において、前記真空ポンプ（１６）の上流側で前記真空バルブ（１２）の下流側に設けられて、前記真空ポンプの吸引により、負圧の容積部を形成する、真空タンク（１６）と、
前記流路（１７，１８）において、前記真空バルブ（１２）と前記真空タンク（１６）との間に設けられる、真空開閉バルブ（１４）と、
を具備するダイカストマシン（１）において、
前記真空バルブ（１２）から前記真空開閉バルブ（１４）までの流路である、第１の真空管路（１８）の長さは、１ｍ以下であり、前記真空タンク（１６）から前記真空開閉バルブ（１４）までの流路である、第２の真空管路（１７）の断面積は、前記第１の管路（１８）の断面積の４倍以上である、ことを特徴とするダイカストマシン（１）。
【請求項６】
前記第２の真空管路（１７）の直径は、５０ｍｍ以上であることを特徴とする請求項５に記載のダイカストマシン（１）。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−２４６５０３（Ｐ２００８−２４６５０３Ａ）
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−８８６２０（Ｐ２００７−８８６２０）
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
【公開日】平成２０年１０月１６日（２００８．１０．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２９日（２００７．３．２９）
【出願人】（３０００４１１９２）宇部興産機械株式会社 (268)
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