特許 5647848 ダイカスト用プランジャチップおよびダイカスト方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5647848

(24)【登録日】2014年11月14日

(45)【発行日】2015年1月7日

(54)【発明の名称】ダイカスト用プランジャチップおよびダイカスト方法

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/20 20060101AFI20141211BHJP

【ＦＩ】

   B22D17/20 G

【請求項の数】8

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2010-223360(P2010-223360)

(22)【出願日】2010年10月1日

(65)【公開番号】特開2012-76107(P2012-76107A)

(43)【公開日】2012年4月19日

【審査請求日】2013年9月20日

(73)【特許権者】

【識別番号】000010076

【氏名又は名称】ヤマハ発動機株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100098305

【弁理士】

【氏名又は名称】福島 祥人

(72)【発明者】

【氏名】山木 宏樹

(72)【発明者】

【氏名】松山 均

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 克叔

(72)【発明者】

【氏名】小倉 純一

(72)【発明者】

【氏名】櫻井 大八郎

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 克美

(72)【発明者】

【氏名】内山 智章

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０９−２９５１１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭４９−０３８８２５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００６−０７５８４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０６−０２９７５６（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 米国特許第０４６６７７２９（ＵＳ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ １７／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

円柱部と、
前記円柱部の軸方向の一端に一体的に設けられる突出部とを備え、
前記突出部は、前記円柱部から先端まで漸次減少する外径を有し、前記先端に凹部が形成されたことを特徴とするダイカスト用プランジャチップ。

【請求項2】

前記軸方向における前記凹部の深さは、前記円柱部の半径の５％以上２００％以下であることを特徴とする請求項１記載のダイカスト用プランジャチップ。

【請求項3】

前記凹部は、前記円柱部の軸に関して回転対称な内周面および底部を有し、前記内周面の内径は前記先端から前記底部まで直線的に減少し、前記突出部の前記軸方向の断面において前記内周面が前記軸方向に対してなす角度は、５度以上４５度以下であることを特徴とする請求項１または２記載のダイカスト用プランジャチップ

【請求項4】

前記円柱部と前記突出部との境界での前記突出部の半径と前記円柱部の半径との差は、前記円柱部の半径の０％以上５０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のダイカスト用プランジャチップ。

【請求項5】

前記軸方向において前記円柱部と前記突出部との境界から前記突出部の前記先端までの長さは、前記円柱部の半径の２０％以上２００％以下であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のダイカスト用プランジャチップ。

【請求項6】

前記突出部は、円錐台形状の外周面を有し、前記突出部の前記軸方向の断面において前記突出部の外周面が前記軸方向に対してなす角度は、５度以上４５度以下であることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のダイカスト用プランジャチップ。

【請求項7】

前記突出部は、前記先端に円環状の端面を有し、半径方向における前記端面の幅は、前記円柱部の半径の１％以上８０％以下であることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のダイカスト用プランジャチップ。

【請求項8】

金型装置のキャビティに連通するようにシリンダスリーブを前記金型装置に取り付けるとともに、前記シリンダスリーブ内に請求項１〜７のいずれかに記載のダイカスト用プランジャチップを挿入するステップと、
前記シリンダスリーブ内の前記プランジャチップと前記金型装置との間の空間に溶融材料を注入するステップと、
前記プランジャチップを前記金型装置に向かって前記シリンダスリーブ内で移動させることにより前記シリンダスリーブ内の前記溶融材料を前記金型装置の前記キャビティ内に押し出すステップとを有することを特徴とするダイカスト方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ダイカスト用プランジャチップおよびそれを用いたダイカスト方法に関する。

【背景技術】

【0002】

鋳造品を製造するためにダイカスト装置が用いられる。ダイカスト装置は、金型装置および射出装置により構成される。金型装置の内部には、鋳造品の形状に対応した形状を有するキャビティ（空洞）が形成される。射出装置のシリンダスリーブがキャビティに連通するように金型装置に取り付けられる。シリンダスリーブには、シリンダロッドの先端に取り付けられたプランジャチップが挿入される。シリンダスリーブ内のプランジャチップの前方に、溶湯（溶融金属等の溶融材料）が供給される。

【0003】

シリンダロッドによりプランジャチップが前進することによりシリンダスリーブ内の溶湯が金型装置のキャビティ内に押し出される。それにより、キャビティ内に溶湯が充填される。

【0004】

シリンダスリーブは水平方向に延びるように設けられる。そのため、シリンダスリーブの内周面の下部に接触する溶湯の部分が凝固する傾向にある。それにより、シリンダスリーブ内の下部に凝固層が形成される。この状態でプランジャチップが前進すると、プランジャチップの先端面で凝固層が削り取られることにより、凝固層の一部が凝固片として剥離する。凝固片が金型装置のキャビティ内の溶湯中に混入すると、鋳造品の品質が低下する。

【0005】

特許文献１には、凝固片が溶湯中に混入することを防止するプランジャチップが記載されている。そのプランジャチップの先端面は溶湯押出面を構成し、溶湯押出面の少なくとも下部に切欠部が形成される。切欠部は、水平壁と鉛直壁とにより構成される。剥離した凝固片は切欠部内に充填され、水平壁により上昇が阻止される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開平９−２９５１１９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、シリンダスリーブ内の溶湯の温度が低下し場合、または、シリンダスリーブ内の溶湯の量が減少した場合には、シリンダスリーブ内の凝固層の厚みが増加する。また、シリンダスリーブ内への溶湯の供給からプランジャチップによる溶湯の押出しまでの時間に遅れが生じた場合にも、シリンダスリーブ内の凝固層の厚みが増加する。このような場合には、凝固層から剥離する凝固片の量が多くなる。そのため、特許文献１のプランジャチップを用いても、凝固片が切欠部から溶湯中に溢れ出る。それにより、金型装置のキャビティ内の溶湯中に混入する凝固片の量が多くなる。その結果、鋳造品の品質が劣化する。

【0008】

本発明の目的は、金型装置のキャビティ内の溶融材料中に混入する凝固片の量を低減することが可能なプランジャチップおよびそれを用いたダイカスト方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0009】

（１）本発明に係るダイカスト用プランジャチップは、円柱部と、円柱部の軸方向の一端に一体的に設けられる突出部とを備え、突出部は、円柱部から先端まで漸次減少する外径を有し、先端に凹部が形成されたものである。

【0010】

このダイカスト用プランジャチップを用いてダイカスト法により鋳造品を製造する際には、金型装置にシリンダスリーブが取り付けられるとともに、プランジャチップがシリンダスリーブ内に挿入される。それにより、シリンダスリーブ内の空間が金型装置のキャビティに連通する。次に、シリンダスリーブ内のプランジャチップと金型装置との間の空間に溶融材料が注入される。

【0011】

シリンダスリーブ内に注入された溶融材料のうちシリンダスリーブの内周面の下部に接触する溶融材料の部分は凝固する傾向にある。溶融材料が凝固することにより、シリンダスリーブ内の下部に凝固層が形成される。

【0012】

その後、プランジャチップが金型装置に向かってシリンダスリーブ内で前進することにより、シリンダスリーブ内の溶融材料が金型装置のキャビティ内に押し出される。その結果、金型装置のキャビティに溶融材料が充填される。

【0013】

この場合、プランジャチップが前進することにより、シリンダスリーブ内の凝固層の一部が凝固片として剥離する。剥離した凝固片は、プランジャチップが前進するにつれて突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間の空間に捕捉される。突出部は円柱部から先端まで漸次減少する外径を有するので、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間の空間は後方に向かって徐々に狭くなる。それにより、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間の空間で凝固片が凝集される。

【0014】

また、凝固片の量が多い場合には、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間の空間から溢れ出た凝固片が突出部の凹部内に捕捉される。それにより、金型装置のキャビティ内の溶融材料中に混入する凝固片の量が低減される。その結果、鋳造品の品質の低下が防止される。

【0015】

（２）軸方向における凹部の深さは、円柱部の半径の５％以上２００％以下であることが好ましい。

【0016】

凹部の深さが円柱部の半径の５％以上であることにより、凹部の内部に十分な容積を有する空間を確保することができる。また、凹部の深さが円柱部の半径の２００％以下であることにより、突出部の十分な剛性を確保することができるとともに凹部の底部への応力集中を低減することができる。したがって、プランジャチップの強度を低下させることなく、十分な量の凝固片を凹部内に捕捉することが可能となる。

【0017】

（３）凹部は、円柱部の軸に関して回転対称な内周面および底部を有し、内周面の内径は先端から底部まで直線的に減少し、突出部の軸方向の断面において内周面が軸方向に対してなす角度は、５度以上４５度以下であることが好ましい。

【0018】

軸方向に対する凹部の内周面の角度が５度以上であることにより、突出部の十分な剛性を確保することができる。また、溶融材料の押し出しにより溶融材料の液面が上昇する際に、凹部内にガスが捕捉されることが防止される。さらに、金型装置から鋳造品を取り出す際に、プランジャチップの凹部から材料を容易に分離することができる。また、軸方向に対する凹部の内周面の角度が４５度以下であることにより、凹部の内部に十分な容積を有する空間を確保することができる。

【0019】

（４）円柱部と突出部との境界での突出部の半径と円柱部の半径との差は、円柱部の半径の０％以上５０％以下であることが好ましい。

【0020】

突出部の半径と円柱部の半径との差が円柱部の半径の５０％以下であることにより、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間の空間に捕捉された凝固片が突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間で凝集されやすくなる。したがって、凝固片が突出部の前方に流出することが防止される。

【0021】

（５）軸方向において円柱部と突出部との境界から突出部の先端までの長さは、円柱部の半径の２０％以上２００％以下であることが好ましい。

【0022】

円柱部と突出部との境界から突出部の先端までの長さが円柱部の半径の２０％以上であることにより、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間に十分な容積を有する空間を確保することができる。したがって、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間から溢れ出る凝固片の量を低減することができる。また、円柱部と突出部との境界から突出部の先端までの長さが円柱部の半径の２００％以下であることにより、突出部の十分な剛性を確保することができる。

【0023】

（６）突出部は、円錐台形状の外周面を有し、突出部の軸方向の断面において突出部の外周面が軸方向に対してなす角度は、５度以上４５度以下であることが好ましい。

【0024】

軸方向に対する突出部の外周面の角度が５度以上であることにより、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間に十分な容積を有する空間を確保することができる。したがって、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間から溢れ出る凝固片の量を低減することができる。また、軸方向に対する突出部の外周面の角度が４５度以下であることにより、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間に凝固片を確実に捕捉することができる。

【0025】

（７）突出部は、先端に円環状の端面を有し、半径方向における端面の幅は、円柱部の半径の１％以上８０％以下であることが好ましい。

【0026】

突出部の端面の幅が円柱部の半径の１％以上であることにより、突出部が溶融材料を押し出す際の圧力に十分に耐える強度を有することができる。また、突出部の端面の幅が円柱部の半径の８０％以下であることにより、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間に十分な容積を有する空間を確保することができるとともに、凹部の内部に十分な容積を有する空間を確保することができる。

【0027】

（８）本発明に係るダイカスト方法は、金型装置のキャビティに連通するようにシリンダスリーブを金型装置に取り付けるとともに、シリンダスリーブ内に上記の本発明に係るダイカスト用プランジャチップを挿入するステップと、シリンダスリーブ内のプランジャチップと金型装置との間の空間に溶融材料を注入するステップと、プランジャチップを金型装置に向かってシリンダスリーブ内で移動させることによりシリンダスリーブ内の溶融材料を金型装置のキャビティ内に押し出すステップとを有するものである。

【0028】

このダイカスト方法においては、上記の本発明に係るダイカスト用プランジャチップが用いられる。シリンダスリーブ内の下部に溶融材料の凝固層が形成された場合、プランジャチップが前進することにより、シリンダスリーブ内の凝固層の一部が凝固片として剥離する。

【0029】

剥離した凝固片は、プランジャチップが前進するにつれて突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間の空間に捕捉される。突出部は円柱部から先端まで漸次減少する外径を有するので、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間の空間は後方に向かって徐々に狭くなる。それにより、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間の空間で凝固片が凝集される。

【0030】

また、凝固片の量が多い場合には、突出部の外周面とシリンダスリーブの内周面との間の空間から溢れ出た凝固片が突出部の凹部内に捕捉される。それにより、金型装置のキャビティ内の溶融材料中への凝固片の混入量が低減される。その結果、鋳造品の品質の低下が防止される。

【発明の効果】

【0031】

本発明によれば、金型装置のキャビティ内の溶融材料中に混入する凝固片の量が低減される。その結果、鋳造品の品質の低下が防止される。

【図面の簡単な説明】

【0032】

【図1】本発明の一実施の形態に係るプランジャチップを備えたダイカスト装置の構成を示す模式図である。

【図2】本発明の一実施の形態に係るプランジャチップの斜視図である。

【図3】図２のプランジャチップの軸方向に沿った断面図である。

【図4】図２のプランジャチップを前方から見た図である。

【図5】図２のプランジャチップを後方から見た図である。

【図6】シリンダスリーブ内でのプランジャチップの取り付け構造を示す断面図である。

【図7】プランジャチップの各部の寸法を説明するための図である。

【図8】本発明の他の実施の形態に係るプランジャチップの軸方向に沿った断面図である。

【図9】本発明の他の実施の形態に係るプランジャチップの軸方向に沿った断面図である。

【図10】本発明の他の実施の形態に係るプランジャチップの軸方向に沿った断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0033】

以下、本発明の実施の形態に係るプランジャチップおよびそれを用いたダイカスト方法について図面を参照しながら説明する。

【0034】

図１は本発明の一実施の形態に係るプランジャチップを備えたダイカスト装置の構成を示す模式図である。図１に示すダイカスト装置１００は、射出装置１０および金型装置６０を備える。

【0035】

金型装置６０は、可動部材６１、金型部材６２，６３および固定部材６４により構成される。金型部材６２は、可動部材６１に取り付けられる。金型部材６３は、固定部材６４に取り付けられる。

【0036】

可動部材６１が水平方向に移動することにより、金型部材６２が金型部材６３に接合された状態と、金型部材６２が金型部材６３から離間した状態とに切り替えられる。金型部材６２，６３が接合された状態で、キャビティ６５が形成される。キャビティ６５は、鋳造品の形状に対応した形状を有する。固定部材６４および金型部材６３には、溶湯供給口６６が形成される。また、金型部材６３には、ランナー６７が形成される。

【0037】

射出装置１０は、プランジャチップ１、シリンダスリーブ１１、シリンダロッド１３および駆動装置１４を備える。シリンダスリーブ１１は、円筒形状を有する。シリンダスリーブ１１の先端が金型装置６０の溶湯供給口６６にはめ込まれる。シリンダスリーブ１１は水平方向に延びる。シリンダスリーブ１１の上部には、注入口１２が形成される。

【0038】

プランジャチップ１は、シリンダスリーブ１１内に挿入される。以下、プランジャチップ１が金型装置６０に向かう方向を前方と呼び、プランジャチップ１が金型装置６０から離れる方向を後方と呼ぶ。

【0039】

プランジャチップ１の後端には、シリンダロッド１３が取り付けられる。シリンダロッド１３は、シリンダスリーブ１１内で水平方向に延びる。駆動装置１４は、シリンダロッド１３を前後方向に移動させる。

【0040】

シリンダスリーブ１１の内部の空間は、金型装置６０の溶湯供給口６６およびランナー６７を通してキャビティ６５に連通する。シリンダスリーブ１１の注入口１２から溶融材料が注入される。溶融材料は、溶融金属、溶融合金または溶融樹脂等である。溶融材料として、例えば溶融アルミニウムが用いられる。以下、溶融材料を溶湯７０と呼ぶ。

【0041】

駆動装置１４によりシリンダロッド１３が前方に駆動されると、プランジャチップ１がシリンダスリーブ１１内で前進する。それにより、シリンダスリーブ１１内の溶湯７０が金型装置６０の溶湯供給口６６およびランナー６７を通してキャビティ６５内に押出される。それにより、キャビティ６５内に溶湯７０が充填される。

【0042】

図２は本発明の一実施の形態に係るプランジャチップ１の斜視図である。図３は図２のプランジャチップ１の軸方向に沿った断面図である。図４は図２のプランジャチップ１を前方から見た図である。図５は図２のプランジャチップ１を後方から見た図である。

【0043】

図２に示すように、プランジャチップ１は、円柱部２、突出部３および取付部４からなる。以下、円柱部２の中心軸を円柱部２の軸Ａｘと呼び、円柱部２の軸Ａｘに平行な方向を軸方向と呼ぶ。プランジャチップ１は、例えばＳＫＤ６１等の鋼材、ニッケル合金等により形成される。なお、プランジャチップ１の材料はこれらの材料に限定されない。

【0044】

突出部３は、円柱部２の軸方向の前端面に一体的に設けられる。取付部４は、円柱部２の軸方向の後端面に一体的に設けられる。

【0045】

図３に示すように、突出部３は、円柱部２から先端まで漸次減少する外径を有する。本実施の形態では、突出部３は、円錐台形状の外周面３１を有する。突出部３の先端面には、凹部５が形成される。本実施の形態では、凹部５は、円柱部２の軸Ａｘに関して回転対称な内周面５１および底部５２を有する。内周面５１の内径は先端から底部５２まで直線的に減少する。これにより、凹部５は、逆円錐台形状を有する。凹部５の最大半径は、突出部３の外周面３の先端の半径よりも小さい。それにより、突出部３の先端には、図３および図４に示すように、円環状の端面３２が形成される。

【0046】

さらに、突出部３と円柱部２との境界で突出部３の半径は円柱部２の半径よりも小さい。それにより、図３および図４に示すように、突出部３と円柱部２との境界に円環状の肩部２１が形成される。

【0047】

突出部３が押圧部として機能し、本実施の形態では、突出部３の外周面３１、端面３２、凹部５の内周面５１および底部５２ならびに肩部２１が押圧面を構成する。

【0048】

図３に示すように、円柱部２には、軸Ａｘに関して回転対称な円柱状の内部空間２２が形成される。また、取付部４は、図５に示すように、断面正方形状を有する。図３および図４に示すように、取付部４には、軸Ａｘに関して回転対称な円柱状の開口２３が形成される。円柱部２の内部空間２２と開口２３との間には、軸Ａｘに関して回転対称な取り付け孔２４が形成される。内部空間２２の内径は取り付け孔２４の内径よりも大きい。開口２３の内径は取り付け孔２４の内径よりも大きい。取り付け孔２４の内周面には雌ねじ２４ａが形成される。

【0049】

図６はシリンダスリーブ１１内でのプランジャチップ１の取り付け構造を示す断面図である。

【0050】

図６に示すように、プランジャチップ１に連結部材１５を用いてシリンダロッド１３が取り付けられる。連結部材１５は、後端面から先端面まで貫通する貫通孔を有する。連結部材１５の先端部の外周面には、プランジャチップ１の取り付け孔２４の雌ねじ２４ａ（図３）に対応した雄ねじが形成される。プランジャチップ１の取り付け孔２４（図３）に開口２３（図３）を通して連結部材１５が取り付けられる。シリンダロッド１３は、管状に形成される。シリンダロッド１３の先端は、連結部材１５の後端部に取り付けられる。なお、シリンダロッド１３と連結部材１５とが一体的に形成されてもよい。

【0051】

シリンダロッド１３および連結部材１５の内部空間を貫通するように、冷却水用パイプ１６が挿入される。冷却水用パイプ１６の先端は、プランジャチップ１の内部空間２２内に突出する。冷却水用パイプ１６を通して、プランジャチップ１の内部空間２２に冷却水が供給される。内部空間２２内の冷却水は、シリンダロッド１３の内周面と冷却水用パイプ１６の外周面との間の空間を通して外部に排出される。

【0052】

この状態で、プランジャチップ１およびシリンダロッド１３がシリンダスリーブ１１内に挿入される。シリンダスリーブ１１の内径とプランジャチップ１の円柱部２の外径とはほぼ等しい。シリンダロッド１３が前後に移動することにより、プランジャチップ１がシリンダスリーブ１１内で前後にスライドする。

【0053】

ここで、図１および図６を参照しながら本実施の形態に係るプランジャチップ１を用いたダイカスト方法について説明する。

【0054】

まず、図１に示すように、金型装置６０の溶湯供給口６６にシリンダスリーブ１１を取り付ける。また、シリンダロッド１３が取り付けられたプランジャチップ１をシリンダスリーブ１１内に挿入する。それにより、シリンダスリーブ１１内のプランジャチップ１の前方の空間が金型装置６０のキャビティ６５にランナー６７を通して連通する。

【0055】

次に、シリンダスリーブ１１の注入口１２から溶湯７０をシリンダスリーブ１１内のプランジャチップ１の前方の空間に注入する。シリンダスリーブ１１内に注入された溶湯７０のうちシリンダスリーブ１１の内周面の下部に接触する溶湯７０の部分は凝固する傾向にある。溶湯７０が凝固することにより、図６に示すように、シリンダスリーブ１１内の下部に凝固層７１が形成される。

【0056】

その後、図１の駆動装置１４によりシリンダロッド１３を前進させることにより、プランジャチップ１を金型装置６０に向かってシリンダスリーブ１１内で移動させる。それにより、シリンダスリーブ１１内の溶湯７０が金型装置６０内のキャビティ６５内に押し出される。その結果、金型装置６０のキャビティ６５およびランナー６７に溶湯７０が充填される。

【0057】

このとき、図６に示すように、プランジャチップ１が前進することにより、シリンダスリーブ１１内の凝固層７１の一部が凝固片７２として剥離する。剥離した凝固片７２は、プランジャチップ１が前進するにしたがって突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間の空間に捕捉される。突出部３は円柱部２から先端まで漸次減少する外径を有するので、突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間の空間は後方に向かって徐々に狭くなる。それにより、突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間の空間に凝固片７２が凝集される。

【0058】

また、凝固層７１の量が多い場合には、突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間の空間から溢れ出た凝固片７２が突出部３の凹部５内に捕捉される。それにより、図１の金型装置６０のキャビティ６５内の溶湯７０中に混入する凝固片７２の量が低減される。その結果、鋳造品の品質の低下が防止される。

【0059】

図７はプランジャチップ１の各部の寸法を説明するための図である。

【0060】

図７において、プランジャチップ１の円柱部２の半径をＲとする。シリンダスリーブ１１内の溶湯７０の凝固層７１から剥離される凝固片７２の量は、シリンダスリーブ１１の半径に依存する。プランジャチップ１の円柱部２の半径Ｒはシリンダスリーブ１１の半径にほぼ等しいため、凝固片７２の量は円柱部２の半径Ｒに依存する。したがって、プランジャチップ１の各部の好ましい寸法は円柱部２の半径Ｒを基準として表される。

【0061】

円柱部２の軸方向（軸Ａｘの方向）における凹部５の深さをＤとする。凹部５の深さＤは、円柱部２の半径Ｒの５％以上２００％以下であることが好ましい。凹部５の深さＤが円柱部２の半径Ｒの５％以上であることにより、凹部５の内部に十分な容積を有する空間を確保することができる。また、凹部５の深さＤが円柱部２の半径Ｒの２００％以下であることにより、突出部３の円環状の底部の幅ｂに対する突出部３の軸方向の高さの割合が大きくなりすぎない。それにより、突出部３の十分な剛性を確保することができるとともに凹部５の底部５２への応力集中を低減することができる。したがって、プランジャチップ１の強度を低下させることなく、十分な量の凝固片を凹部５内に捕捉することが可能となる。

【0062】

突出部３の軸方向の断面において軸方向に対して凹部５の内周面５１がなす角度をαとする。内周面５１の角度αは５度以上４５度以下であることが好ましい。内周面５１の角度αが５度以上であることにより、突出部３の十分な剛性を確保することができる。また、溶湯７０の押し出しにより溶湯７０の液面が上昇する際に、凹部５内にガスが捕捉されることが防止される。さらに、金型装置６０から鋳造品を取り出す際に、プランジャチップ１の凹部５から凝固した材料を容易に分離することができる。また、内周面５１の角度αが４５度以下であることにより、凹部５の内部に十分な容積を有する空間を確保することができる。

【0063】

円柱部２と突出部３との境界での突出部２の半径をｒとする。円柱部３の半径Ｒと突出部３の半径ｒとの差は肩部２１の幅に相当する。肩部２１の幅をΔＲとする。肩部２１の幅ΔＲは円柱部２の半径Ｒの０％以上５０％以下であることが好ましい。肩部２１の幅ΔＲが円柱部２の半径Ｒの５０％以下であることにより、突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間の空間に捕捉された凝固片７２が突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間で凝集されやすくなる。したがって、凝固片７２が突出部３の前方に流出することが防止される。

【0064】

軸方向において円柱部２と突出部３との境界（肩部２１）から突出部３の先端までの長さをＨとする。突出部３の長さＨは円柱部２の半径Ｒの２０％以上２００％以下であることが好ましい。突出部３の長さＨが円柱部２の半径Ｒの２０％以上であることにより、突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間に十分な容積を有する空間を確保することができる。したがって、突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間から溢れ出る凝固片７２の量を低減することができる。また、突出部３の長さＨが円柱部２の半径Ｒの２００％以下であることにより、突出部３の十分な剛性を確保することができる。

【0065】

突出部３の軸方向の断面において軸方向に対して突出部３の外周面３１がなす角度をβとする。突出部３の外周面３１の角度βは５度以上４５度以下であることが好ましい。突出部３の外周面３１の角度βが５度以上であることにより、突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間に十分な容積を有する空間を確保することができる。したがって、突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間から溢れ出る凝固片７２の量を低減することができる。また、突出部３の外周面３１の角度が４５度以下であることにより、突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間に凝固片７２を確実に捕捉することができる。

【0066】

突出部３の円環状の端面５３の幅をＷとする。突出部３の端面５３の幅Ｗは円柱部２の半径Ｒの１％以上８０％以下であることが好ましい。突出部３の端面５３の幅Ｗが円柱部２の半径Ｒの１％以上であることにより、突出部３が溶湯７０を押し出す際の圧力に十分に耐える強度を有することができる。また、突出部３の端面５３の幅Ｗが円柱部２の半径Ｒの８０％以下であることにより、突出部３の外周面３１とシリンダスリーブ１１の内周面との間に十分な容積を有する空間を確保することができるとともに、凹部５の内部に十分な容積を有する空間を確保することができる。

【0067】

図８、図９および図１０は本発明の他の実施の形態に係るプランジャチップ１の軸方向の断面図である。

【0068】

図８のプランジャチップ１では、突出部３の外径が円柱部２から先端まで凹状の曲線に沿うように減少する。それにより、突出部３の外周面３１は凹状に湾曲する。また、凹部５の内径は先端から底部５２まで凹状の曲線に沿うように減少する。それにより、凹部５の内周面５１は凹状に湾曲する。

【0069】

図９のプランジャチップ１では、突出部３の外径が円柱部２から先端まで凸状の曲線に沿うように減少する。それにより、突出部３の外周面３１は凸状に湾曲する。また、凹部５の内径は先端から底部５２まで凸状の曲線に沿うように減少する。それにより、凹部５の内周面５１は凸状に湾曲する。

【0070】

図１０のプランジャチップ１では、突出部３の外径が円柱部２から先端まで階段状に減少する。また、凹部５の内径は先端から底部５２まで階段状に減少する。

【0071】

図３、図８、図９および図１０のいずれかのプランジャチップ１の突出部３の外周面３１の形状と図３、図８、図９および図１０のいずれかのプランジャチップ１の凹部５の内周面５１の形状とを組み合わせてもよい。

【0072】

プランジャチップ１が上記実施の形態における突出部３の外周面３１の形状と異なる形状を有してもよい。また、プランジャチップ１が上記実施の形態における凹部５の内周面５１の形状と異なる形状を有してもよい。

【産業上の利用可能性】

【0073】

本発明は、ダイカスト法により種々の鋳造品を製造するため等に利用することができる。

【符号の説明】

【0074】

１ プランジャチップ
２ 円柱部
３ 突出部
４ 取付部
５ 凹部
１０ 射出装置
１１ シリンダスリーブ
１２ 注入口
１３ シリンダロッド
１４ 駆動装置
１５ 連結部材
１６ 冷却水用パイプ
２２ 内部空間
２３ 開口
２４ 取り付け孔
２４ａ 雌ねじ
３１ 外周面
５１ 内周面
５２ 底部
５３ 端面
６０ 金型装置
６１ 可動部材
６２，６３ 金型部材
６４ 固定部材
６５ キャビティ
６６ 溶湯供給口
６７ ランナー
７０ 溶湯
７１ 凝固層
７２ 凝固片
１００ ダイカスト装置
Ａｘ 軸
Ｄ 深さ
Ｈ 長さ
Ｒ 半径
Ｗ 幅
α，β 角度
ΔＲ 幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】