特許 6144145 プランジャ装置

(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】6144145

(24)【登録日】2017年5月19日

(45)【発行日】2017年6月7日

(54)【発明の名称】プランジャ装置

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/20 20060101AFI20170529BHJP

   B22D 17/14 20060101ALI20170529BHJP

【ＦＩ】

   B22D17/20 G

   B22D17/14

【請求項の数】8

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2013-159318(P2013-159318)

(22)【出願日】2013年7月31日

(65)【公開番号】特開2015-29998(P2015-29998A)

(43)【公開日】2015年2月16日

【審査請求日】2016年3月23日

(73)【特許権者】

【識別番号】390009896

【氏名又は名称】愛知機械工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100131406

【弁理士】

【氏名又は名称】福山 正寿

(74)【代理人】

【識別番号】100086520

【弁理士】

【氏名又は名称】清水 義久

(72)【発明者】

【氏名】西川 芳紀

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０３１８７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２０１３−５０５１３８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−０４０５９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ １７／００−１７／３２

Ｂ２９Ｃ ４５／４６−４５／６３

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

プランジャスリーブ内の溶湯を真空状態のキャビティ内に射出するためのプランジャ装置であって、
射出ロッド部材と、
該射出ロッド部材の先端に取り付け固定されると共に、前記プランジャスリーブ内を摺動可能なプランジャチップと、
前記プランジャスリーブ内を摺動可能に前記プランジャチップに隣接配置されると共に、前記プランジャチップとの間に真空室となる空間を形成する空間形成用部材と、
を備え、
前記空間形成用部材は、前記射出ロッド部材に弾性支持されてなるプランジャ装置。

【請求項2】

前記空間形成用部材は、弾性部材を介して前記射出ロッド部材に取り付けられてなる請求項１に記載のプランジャ装置。

【請求項3】

前記空間形成用部材は、前記空間を真空にするための真空吸引口部を有してなる請求項１または２に記載のプランジャ装置。

【請求項4】

前記射出ロッド部材は、ロッド本体と、該ロッド本体の先端に取り外し可能に取り付けられたロッドジョイントと、を有し、
前記プランジャチップおよび前記空間形成用部材は、前記ロッドジョイントに取り付けられてなる
請求項１ないし３のいずれか１項に記載のプランジャ装置。

【請求項5】

前記空間形成用部材は、前記射出ロッド部材の外周面から張り出すリング状の張出部を有し、
前記真空吸引口部は、前記射出ロッド部材の軸線方向に前記張出部を貫通する貫通孔として形成されてなる請求項３または請求項３に従属する請求項４に記載のプランジャ装置。

【請求項6】

前記プランジャチップは、先端外周部に前記溶湯を滞留させる溶湯滞留部を有してなる請求項１ないし５のいずれか１項に記載のプランジャ装置。

【請求項7】

前記溶湯滞留部は、前記プランジャチップ先端外周部の角部に設けられた面取り部である請求項６に記載のプランジャ装置。

【請求項8】

前記弾性部材は、Ｏリングを有してなる請求項２または請求項２に従属する請求項３ないし６のいずれか１項に記載のプランジャ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、プランジャスリーブ内の溶湯を真空状態のキャビティ内に射出するためのプランジャ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、この種のプランジャ装置としては、軸線方向に２つに分割されたプランジャチップを、互いに所定距離離した状態で射出ロッドに取り付け固定することにより、当該２つのプランジャチップ間に空間を形成すると共に、射出ロッド内部に形成したエア通路を介して２つのプランジャチップ間に形成された空間を、真空発生装置に連通接続させることにより、当該空間を真空室とする構成が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

【0003】

この装置では、２つのプランジャチップ間に真空室となる空間を形成する構成であるため、プランジャチップ自体に真空室となる凹部を含む真空用経路を設ける必要がない。これにより、プランジャチップが大型化するのを抑制できる。また、プランジャチップの内部にプランジャチップを冷却するための冷却水通路を設ける場合においては、冷却水通路の設計自由度を高くすることができる。

【0004】

しかしながら、上述したプランジャ装置では、２つのプランジャチップが射出ロッドに固定される構成、即ち、２つのプランジャチップと射出ロッドとが剛体的に結合される構成であるため、射出成形の際に生ずる振動の位相や振幅が２つのプランジャチップで同程度となり、振動に起因する圧力等のプランジャチップの摩耗に影響する因子が、各プランジャチップにおいて同程度に作用する。これにより、特に、各プランジャチップが同部材で構成されている場合には、ほぼ同時期に同程度の割合で摩耗が発生することになり、一度に２つのプランジャチップを交換する必要が生ずる。例えば、各プランジャチップの硬度を変える等、各プランジャチップを異なる部材で構成することも考えられるが、コスト増加を招く。このため、メンテナンスに要するコストを抑制するという点で、なお改良の余地がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開昭５９−１４４５６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、メンテナンスに要するコストの増加抑制に資する技術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】

【0007】

本発明のプランジャ装置は、上述の目的を達成するために以下の手段を採った。

【0008】

本発明に係るプランジャ装置の好ましい形態によれば、プランジャスリーブ内の溶湯を真空状態のキャビティ内に射出するためのプランジャ装置が構成される。プランジャ装置は、射出ロッド部材と、プランジャチップと、空間形成用部材と、を備える。プランジャチップは、射出ロッド部材の先端に取り付け固定されると共に、プランジャスリーブ内を摺動可能である。空間形成用部材は、プランジャスリーブ内を摺動可能にプランジャチップに隣接配置され、プランジャチップとの間に真空室となる空間を形成する。そして、空間形成用部材は、射出ロッド部材に弾性支持される構成である。なお、本発明における「弾性支持される」態様としては、典型的には、空間形成用部材がゴムなどの弾性部材を介して射出ロッド部材に支持される態様がこれに該当する。

【0009】

本発明によれば、プランジャチップと、プランジャチップとは別体の空間形成用部材とによって真空室となる空間を形成する構成であるため、プランジャチップ自体に真空室となる空間や通路を形成する構成に比べて、プランジャチップが大型化することを抑制することができる。また、プランジャチップの内部にプランジャチップを冷却するための冷却水を流す冷却水通路を設ける場合において、冷却水通路の設計自由度を高くすることができる。さらに、空間形成用部材が、射出ロッド部材に弾性支持される構成、即ち、空間形成用部材が、射出ロッド部材に対して射出ロッド部材の軸線方向と交差する方向への移動が許容された状態で、射出ロッド部材に支持される構成であるため、射出成形の際に生じる振動の位相や振幅を、空間形成用部材とプランジャチップとで異ならせることができる。これにより、振動に起因する圧力等の摩耗に影響する因子の作用態様を、プランジャチップと空間形成用部材とで異なることになり、プランジャチップと空間形成用部材とに生じる摩耗の発生時期や程度を異ならせることができる。即ち、プランジャチップと空間形成用部材との交換時期を異ならせることができる。この結果、メンテナンスに要するコストが増加することを抑制することができる。なお、「因子の作用態様」とは、典型的には、当該因子の値の大きさや作用方向、作用頻度などがこれに該当する。

【0010】

本発明に係るプランジャ装置の更なる形態によれば、空間形成用部材は、弾性部材を介して射出ロッド部材に取り付けられるように構成されている。本発明における「弾性部材」とは、典型的にはゴムがこれに該当するが、バネを好適に包含する。

【0011】

本形態によれば、弾性部材を介して射出ロッド部材に空間形成用部材を取り付けるという簡易な構成で、空間形成用部材が射出ロッド部材に対して径方向に移動可能な構成を実現できる。

【0012】

本発明に係るプランジャ装置の更なる形態によれば、空間形成用部材は、プランジャチップとの間に形成される空間を真空にするための真空吸引口部を有する。

【0013】

本形態によれば、プランジャチップとプランジャスリーブとの隙間から浸入した溶湯によって真空吸引口部が詰まった場合には、空間形成用部材のみを交換すれば良いため、射出ロッド部材に真空吸引部を設け、真空吸引部が詰まった場合に射出ロッド部材ごと交換する構成に比べて、メンテナンスに要するコストの増加を抑制することができる。

【0014】

本発明に係るプランジャ装置の更なる形態によれば、射出ロッド部材は、ロッド本体と、当該ロッド本体の先端に取り外し可能に取り付けられたロッドジョイントと、を有する。そして、プランジャチップおよび空間形成用部材は、ロッドジョイントに取り付けられるように構成されている。

【0015】

本形態によれば、それぞれの機能に応じてプランジャ装置を、プランジャチップ、真空室形成部材、ロッドジョイントおよびロッド本体に分割する構成であるため、それぞれ必要に応じて部品の交換を行うことができる。これにより、部品交換を合理的に行うことができるため、メンテナンスに要するコストの増加をより抑制することができる。

【0016】

本発明に係るプランジャ装置の更なる形態によれば、空間形成用部材は、射出ロッド部材の外周面から張り出すリング状の張出部を有する。そして、真空吸引口部は、張出部を軸線方向に貫通する貫通孔として形成されている。

【0017】

本形態によれば、空間形成用部材におけるリング状部の張出部を有効に活用して真空吸引口部を設ける構成であるため、真空吸引口部を設けるためのスペースを別途確保する必要がない。この結果、装置の大型化を抑制できる。また、真空吸引口部が貫通孔として形成される構成であるため、構造も簡単である。

【0018】

本発明に係るプランジャ装置の更なる形態によれば、プランジャチップは、先端外周部に溶湯を滞留させる溶湯滞留部を有するように構成されている。本発明における「溶湯滞留部」は、典型的には、プランジャチップの先端外周部の角部を面取りした部分がこれに該当するが、プランジャチップの先端外周部の角部を凹み状に処理した凹部を好適に包含する。

【0019】

本形態によれば、プランジャチップの先端外周部において溶湯を滞留させることができるため、プランジャチップの先端外周部近傍の溶湯を他の部分の溶湯に比べて早期に凝固状態にすることができる。これにより、プランジャチップの先端外周部には溶湯の半凝固層が形成されることになり、空間からプランジャチップとプランジャスリーブとの間の隙間を介して浸入する空気等を遮断することができる。また、逆に、溶湯が当該隙間を介して空間に浸入することも防止することができる。

【0020】

本発明に係るプランジャ装置の更なる形態によれば、溶湯滞留部は、プランジャチップ先端外周部の角部に設けられた面取り部である。

【0021】

本形態によれば、プランジャチップ先端外周部の角部に面取り部を設けるという簡易な構成で溶湯滞留部を構成することができる。

【0022】

本発明に係るプランジャ装置の更なる形態によれば、弾性部材は、Ｏリングを有している。本形態によれば、空間形成用部材と射出ロッド部材との隙間を塞ぐことができるため、空間をより効果的に真空状態とすることができる。また、空間形成用部材を射出ロッド部材に対して径方向に移動可能に保持するための部材をシール部材としても機能させる構成であるため合理である。

【発明の効果】

【0025】

本発明によれば、プランジャ装置におけるメンテナンスに要するコストの増加を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施の形態に係るプランジャ装置１０を備える真空ダイカスト装置３０の構成の概略を示す構成図である。

【図2】本発明の実施の形態に係るプランジャ装置１０の要部を示す要部拡大断面図である。

【図3】プランジャチップ１２に溶湯が接触した状態を示す状態図である。

【図4】真空リング１８が、ロッドジョイント１４に対して、ロッドジョイント１４の軸線方向に交差する方向に移動した状態を示す状態図である。

【図5】真空リング１８が、ロッドジョイント１４に対して、ロッドジョイント１４の軸線方向に交差する方向に移動した状態を示す状態図である。

【発明を実施するための形態】

【0027】

次に、本発明を実施するための最良の形態を実施例を用いて説明する。

【実施例】

【0028】

図１は、本発明の実施の形態に係るプランジャ装置１０を備える真空ダイカスト装置３０の構成の概略を示す構成図である。実施例の真空ダイカスト装置３０は、図１に示すように、固定型３２と、可動型３４と、固定型３２と可動型３４との合わせ面に配置されたガス抜き装置５０と、固定型３２に連結されたプランジャスリーブ４２と、プランジャスリーブ４２内に挿通されるプランジャ装置１０と、配管７０を介してガス抜き装置５０およびプランジャ装置１０に接続された真空発生装置８０と、配管７２を介してプランジャ装置１０に接続されたエア源８２と、を備える。プランジャ装置１０は、本発明における「プランジャ装置」に対応し、プランジャスリーブ４２は、本発明における「プランジャスリーブ」に対応する実施構成の一例である。

【0029】

固定型３２および可動型３４には、図１に示すように、ダイカスト製品を成形するためのキャビティ３６が区画形成されている。

【0030】

プランジャスリーブ４２は、軸線方向に貫通する内孔４２ａを有する円筒状部材として構成されており、固定型３２に連結されることにより、キャビティ３６と内孔４２ａとが連通接続されて、溶湯が流れる溶湯通路が構成される。プランジャスリーブ４２の固定型３２との接続端部とは軸線方向において反対側の端部寄りの外周部には、溶湯を内孔４２ａ内に給湯するための給湯口４２ｂが形成されている。

【0031】

ガス抜き装置５０は、図１に示すように、キャビティ３６内のガスを抜くために、固定型３２および可動型３４における上方部に設けられる。ガス抜き装置５０は、例えば、固定型３２および可動型３４の合わせ面に形成されたガス抜き溝や当該ガス抜き溝に設置される弁体を備えるガスベント（ガス抜き弁）として構成される。

【0032】

図２は、本発明の実施の形態に係るプランジャ装置１０の要部を示す要部拡大断面図である。プランジャ装置１０は、図２に示すように、プランジャチップ１２と、プランジャチップ１２に接続されたロッドジョイント１４と、ロッドジョイント１４上に配置された真空リング１８と、ロッドジョイント１４に接続された射出ロッド１６と、から構成されており、図１に示すように、射出ロッド１６の他端側において射出シリンダ１１に連結されている。プランジャチップ１２は、本発明における「プランジャチップ」に対応し、ロッドジョイント１４は、本発明における「ロッドジョイント」に対応し、真空リング１８は、本発明における「空間形成用部材」に対応する実施構成の一例である。また、ロッドジョイント１４および射出ロッド１６は、本発明における「射出ロッド部材」に対応する実施構成の一例である。

【0033】

プランジャチップ１２は、図２に示すように、内部に有底段付き孔１３を有する円筒状部材として構成されており、図１に示すように、プランジャスリーブ４２の内孔４２ａ内を摺動する。プランジャチップ１２は、プランジャスリーブ４２の内孔４２ａの内径とほぼ同径の外径を有する円筒部１２ａと、円筒部１２ａの一端側（図２における左側）の角部を面取りすることにより形成された面取り部１２ｂと、円筒部１２ａの他端側（図２における右側）に連続して形成されたテーパー部１２ｃと、テーパー部１２ｃに連続して形成された円筒部１２ｄと、から構成されている。テーパー部１２ｃは、円筒部１２ａから遠ざかるに伴い径が小さくなるような傾斜面を有している。したがって、円筒部１２ｄの外径は、円筒部１２ａの外径に比べて小さい。有底段付き孔１３は、円筒部１２ｄの端面側（図２における右側）においてのみ開口されており、円筒部１２ａに対応する部分に形成された孔１３ａにおける内径が最も大きく、テーパー部１２ｃに対応する部分に形成された孔１３ｃにおける内径が最も小さい。円筒部１２ｄに対応する部分に形成された孔１３ｄにおける内径は、孔１３ｃにおける内径よりも若干大きい。孔１３ｃは、軸線方向全域において雌ネジが形成されたネジ孔として構成されている。面取り部１２ｂは、本発明における「溶湯滞留部」に対応する実施構成の一例である。

【0034】

ロッドジョイント１４は、図２に示すように、ほぼ中央部にフランジ部１４ｃを有する段付き軸状部材として構成されている。フランジ部１４ｃを挟んで軸線方向両側に延出する両軸部の先端部分は、外周面に雄ネジが形成された雄ネジ部１４ａ，１４ｂとして構成されている。また、両雄ネジ部１４ａ，１４ｂとフランジ部１４ｃとの間は、雄ネジ部１４ａ，１４ｂの外径よりも若干大きい外径に形成された円筒部１４ｄ，１４ｅとされている。円筒部１４ｄの外径は、プランジャチップ１２の有底段付き孔１３における孔１３ｄの内径よりも若干小さく形成されており、外周面にはＯリングＲ１を嵌装するための環状溝ｇ１が形成されている。また、円筒部１４ｅの外径は、円筒部１４ｄの外径とほぼ同じ大きさに形成されており、外周面にはＯリングＲ２，Ｒ３を嵌装するための環状溝ｇ２，ｇ３が形成されている。ロッドジョイント１４の内部には、軸線方向に貫通する貫通孔１５が形成されている。なお、フランジ部１４ｃの外周面には、互いに平行な二面、即ち、二面幅１４ｆが形成されている。ＯリングＲ２は、本発明における「弾性部材」に対応する実施構成の一例である。

【0035】

ロッドジョイント１４の雄ネジ部１４ａは、プランジャチップ１２の有底段付き孔１３におけるネジ孔としての孔１３ｃに螺合される。これにより、プランジャチップ１２とロッドジョイント１４とがネジ結合される。プランジャチップ１２は、ロッドジョイント１４のフランジ部１４ｃの一端面（図２における左側の面）に突き当たることで軸線方向の位置決めがなされる。また、プランジャチップ１２とロッドジョイント１４とがネジ結合された状態において、ロッドジョイント１４の円筒部１４ｄに嵌装されたＯリングＲ１が、プランジャチップ１２の有底段付き孔１３における孔１３ｄに弾性変形した状態で接触する。これにより、ロッドジョイント１４の円筒部１４ｄと、孔１３ｄとの隙間が封止される。

【0036】

射出ロッド１６は、図２に示すように、軸状部材として構成されており、内部に段付き孔１７が形成されている。段付き孔１７は、一端（図２において左側）が開口しており、他端が図示しない水源に接続されている。段付き孔１７は、開口側から順に内径が小さくなる３つの孔１７ａ，１７ｂ，１７ｃにより構成されている。孔１７ａの内径は、ロッドジョイント１４の円筒部１４ｅの外径よりも若干大きく形成されている。また、孔１７ｂは、軸線方向全域に亘って雌ネジが形成されたネジ孔として構成されている。孔１７ｃの内径は、ロッドジョイント１４の貫通孔１５の内径とほぼ同径に形成されている。

【0037】

射出ロッド１６のネジ孔としての孔１７ｂには、ロッドジョイント１４の雄ネジ部１４ｂが螺合される。これにより、射出ロッド１６とロッドジョイント１４とが同軸状にネジ結合される。射出ロッド１６は、孔１７ｂと孔１７ｃとの接続部である段部、即ち、孔１７ｂの底面が、ロッドジョイント１４の雄ネジ部１４ｂの端面に突き当たることで軸線方向の位置決めがなされる。ここで、射出ロッド１６がロッドジョイント１４にネジ結合された状態において、フランジ部１４ｃの他端面（プランジャチップ１２における円筒部１２ｄの端面が当接する端面とは軸線方向において反対側の端面。図２における右側の面）と当該他端面と対向する射出ロッド１６の先端面との間には、環状凹部が形成される。この環状凹部の軸線方向幅寸法は、真空リング１８の軸線方向幅寸法よりも若干大きくなるように設定されている。また、射出ロッド１６とロッドジョイント１４とがネジ結合された状態においては、ロッドジョイント１４の円筒部１４ｅの外周面と射出ロッド１６の孔１７ａの内周面との間でＯリングＲ３が圧縮方向に弾性変形される。これにより、ロッドジョイント１４の円筒部１４ｅと、孔１７ａとの隙間が封止される。プランジャチップ１２の有底段付き孔１３、ロッドジョイント１４の貫通孔１５および射出ロッド１６の段付き孔１７によって、プランジャチップ１２を冷却するための冷却水通路が構成される。冷却水通路は、具体的には、段付き孔１７から貫通孔１５および孔１３に亘って挿通された冷却パイプＰの内部通路と、当該冷却パイプＰの外周面と各孔（孔１３，貫通孔１５および段付き孔１７）の内周面との間に形成された環状通路とにより構成される。即ち、冷却水は、冷却パイプＰの内部通路を通して孔１３ａ内に供給されてプランジャチップ１２を冷却し、プランジャチップ１２を冷却した後は、冷却パイプＰの外周面と各孔（孔１３，貫通孔１５および段付き孔１７）の内周面との間に形成された環状通路を通して排水される。

【0038】

真空リング１８は、プランジャスリーブ４２の内孔４２ａ内を摺動するように、外径がプランジャチップ１２の円筒部１２ａの外径と同径に形成されると共に、内部に軸線方向に貫通する貫通孔１８ａが形成されたリング状部材として構成されている。貫通孔１８ａの内径は、ロッドジョイント１４の円筒部１４ｅの外径よりも若干大きく形成されている。また、真空リング１８の貫通孔１８ａよりも径方向外方の位置には軸線方向に貫通する貫通孔１８ｂが形成されている。より詳細には、貫通孔１８ｂは、真空リング１８をロッドジョイント１４に取り付けた際に、ロッドジョイント１４の外周面から張り出すフランジ部を軸線方向に貫通するように形成されている。貫通孔１８ｂには、パイプ２０が接続される。パイプ２０は、真空リング１８をロッドジョイント１４に取り付けた際に、プランジャチップ１２が配置される側とは反対側から接続される。パイプ２０における貫通孔１８ｂに接続された端部とは反対側の端部には、配管７０，７２が接続さる。

【0039】

真空リング１８は、ロッドジョイント１４上において、プランジャチップ１２に隣接して配置される。具体的には、ロッドジョイント１４の円筒部１４ｅにＯリングＲ２を介して支持される。即ち、真空リング１８は、ロッドジョイント１４と射出ロッド１６とによって形成される環状凹部に配置される。ここで、環状凹部の軸線方向幅寸法が、真空リング１８の軸線方向幅寸法よりも若干大きくなるように設定されているため、真空リング１８は、ロッドジョイント１４に対する径方向移動が許容された状態で、ロッドジョイント１４に支持される構成となる。真空リング１８がロッドジョイント１４の円筒部１４ｅにＯリングＲ２を介して支持される構成は、本発明における「射出ロッド部材に弾性支持される」に対応する実施構成の一例である。なお、真空リング１８は、ロッドジョイント１４に射出ロッド１６がネジ結合される前に、ロッドジョイント１４の円筒部１４ｅに嵌装される。

【0040】

プランジャチップ１２、ロッドジョイント１４、真空リング１８および射出ロッド１６が一体に組み付けられると、プランジャチップ１２と真空リング１８との間には、図２に示すように、環状凹部ＲＣが形成される。具体的には、環状凹部ＲＣは、プランジャチップ１２のテーパー部１２ｃおよび円筒部１２ｄの外周面と、ロッドジョイント１４のフランジ部１４ｃの外周面と、真空リング１８のプランジャチップ１２側を向く端面とによって構成される。なお、環状凹部ＲＣは、軸線方向に平行に切った断面が略Ｕ字形状をしている。

【0041】

真空発生装置８０は、キャビティ３６内や後述する空間Ｓ内の空気を排出するための装置である。真空発生装置８０とキャビティ３６およびパイプ２０とを接続する配管７０中には、図１に示すように、真空発生装置８０によるキャビティ３６および空間Ｓからの空気（ガス）の吸引が可能な状態と吸引を停止する状態とを切り替える切換え弁８４，８６が設けられている。なお、説明の便宜上、切換え弁８４，８６の状態のうち、真空発生装置８０によるキャビティ３６および空間Ｓからの空気（ガス）の吸引が可能な状態を「開状態」、真空発生装置８０によるキャビティ３６および空間Ｓからの空気（ガス）の吸引を停止する状態を「閉状態」という。

【0042】

エア源８２は、パイプ２０や真空リング１８の貫通孔１８ｂにエアを供給して、パイプ２０内や貫通孔１８ｂ内を洗浄する（逆洗）ためのエアを供給する。エア源８２とパイプ２０とを接続する配管７２中には、図１に示すように、エア源８２からパイプ２０へのエアの供給が可能な状態と供を停止する状態とを切り替える切換え弁８８が設けられている。なお、説明の便宜上、切換え弁８８の状態のうち、エア源８２からパイプ２０への空気の供給が可能な状態を「開状態」、エア源８２からパイプ２０への空気の供給を停止する状態を「閉状態」という。

【0043】

次に、こうして構成された実施例のプランジャ装置１０の動作、特に、溶湯を射出する際の動作について説明する。図３はプランジャチップ１２に溶湯が接触した状態を示す状態図である。射出開始前は、切換え弁８４，８６，８８はいずれも閉状態となっている。この状態で、プランジャスリーブ４２の給湯口４２ｂから溶湯を供給すると共に、プランジャ装置１０、具体的には、ロッドジョイント１４で連結されたプランジャチップ１２，真空リング１８および射出ロッド１６をプランジャスリーブ４２の内孔４２ａに挿入する。ここで、ロッドジョイント１４で連結されたプランジャチップ１２，真空リング１８および射出ロッド１６がプランジャスリーブ４２の内孔４２ａ内に挿通されることで、図３に示すように、プランジャチップ１２と真空リング１８との間に形成された環状凹部ＲＣの開放端部（断面Ｕ字形状の上方開放部）がプランジャスリーブ４２の内孔４２ａで塞がれて、リング状の空間Ｓが構成される。即ち、プランジャチップ１２の背面にリング状の空間Ｓが形成される。空間Ｓは、本発明における「空間」に対応する実施構成の一例である。

【0044】

そして、ロッドジョイント１４で連結されたプランジャチップ１２，真空リング１８および射出ロッド１６をプランジャスリーブ４２の内孔４２ａに挿入した後、プランジャチップ１２および真空リング１８がプランジャスリーブ４２の内孔４２ａ内をキャビティ３６側に向けて摺動するように、射出シリンダ１１を駆動する。これにより、プランジャスリーブ４２内の溶湯のキャビティ３６に向けた射出が開始される。そして、切換え弁８４，８６が開状態とされ、キャビティ３６内の空気（ガス）がガス抜き装置５０を介して吸引されると共に、リング状の空間Ｓ内の空気（ガス）がパイプ２０を介して吸引されて、キャビティ３６およびリング状の空間Ｓが真空状態とされる。このように、キャビティ３６のみならずプランジャチップ１２の背面をも真空状態とすることにより、プランジャチップ１２とプランジャスリーブ４２の内孔４２ａとの隙間を通って外気がプランジャスリーブ４２内、より具体的には、プランジャスリーブ４２内のうち溶湯が存在する領域に流入することがない。この結果、溶湯の泡立ちを防止でき、ダイカスト製品にガス欠陥が発生することを良好に防止することができる。なお、プランジャチップ１２の背面を真空状態とする構成とすることによって、キャビティ３６内の空気（ガス）を吸引するタイミングを、プランジャチップ１２の背面を真空状態としない構成に比べて早めることができる（具体的には、真空リング１８が、給湯口４２ｂを通過した時点からキャビティ３６内の空気（ガス）の吸引を開始することができる）ため、キャビティ３６内の空気（ガス）を吸引する時間を長くすることができる。これにより、キャビティ３６内の真空度をより上げることができ、ダイカスト製品内部に残留するガス量を低減することができる。この結果、ダイカスト製品の品質向上を図ることができる。

【0045】

また、仮に、真空吸引によって、溶湯がプランジャチップ１２とプランジャスリーブ４２の内孔４２ａとの隙間を逆流してパイプ２０が詰まった場合には、ロッドジョイント１４を射出ロッド１６から取り外すと共に、ロッドジョイント１４から真空リング１８を取り外し、その後、パイプ２０を真空リング１８から抜き取ることで、溶湯が詰まったパイプ２０のみを交換することができる。真空リング１８の貫通孔１８ｂに溶湯が詰まった場合には、真空リング１８の交換のみで済む。したがって、射出ロッド１６ごと交換する構成に比べて、メンテナンスに要するコストの増加を抑制することができる。

【0046】

さらに、真空リング１８に形成した貫通孔１８ｂを、リング状の空間Ｓから空気（ガス）を吸引するための通路の一部とする構成、即ち、真空リング１８におけるロッドジョイント１４の外周面から張り出したフランジ部を真空吸引の通路として有効に活用する構成であるため、真空吸引の通路を設けるためのスペースを別途確保する必要がない。この結果、装置の大型化を抑制できる。また、真空吸引の通路が貫通孔１８ｂとして形成される構成であるため、構造も簡単である。

【0047】

また、射出が開始されると、図３に示すように、プランジャチップ１２の先端に設けた面取り部１２ｂとプランジャスリーブ４２の内孔４２ａとの間のスペースＡＳに溶湯が入り込み、当該スペースＡＳ内に入り込んだ溶湯は、当該スペースＡＳ内で滞留することになるため、他の領域における溶湯に比べて凝固し易く、当該スペースＡＳ内において半凝固層を構成する。これにより、リング状の空間Ｓからプランジャチップ１２とプランジャスリーブ４２の内孔４２ａとの隙間を通って空気（ガス）が流入することをさらに抑制することができる。また、逆に、溶湯がプランジャチップ１２とプランジャスリーブ４２の内孔４２ａとの隙間からリング状の空間Ｓ内に流入することも良好に防止することができる。

【0048】

また、プランジャチップ１２がロッドジョイント１４を介して射出ロッド１６に剛体的に結合されているのに対して、真空リング１８はロッドジョイント１４にＯリングＲ２を介して弾性支持される構成、即ち、真空リング１８はロッドジョイント１４に対して、ロッドジョイント１４の軸線方向と交差する方向への移動が許容された状態で、ロッドジョイント１４に支持される構成であるため、射出成形の際にプランジャ装置１０に振動が生じた場合に、プランジャチップ１２と真空リング１８とを個々に振動させることができる。図４および図５は真空リング１８がロッドジョイント１４に対して、ロッドジョイント１４の軸線方向と交差する方向に移動した状態を示す状態図である。射出成形の際にプランジャ装置１０に振動が生じた場合における、真空リング１８のロッドジョイント１４に対する軸線方向と交差する方向への移動の態様としては、例えば、図４に示すように、真空リング１８の軸線ＣＬ２がロッドジョイント１４の軸線ＣＬ１に対して平行状に移動する態様や、図５に示すように、真空リング１８の軸線ＣＬ２がロッドジョイント１４の軸線ＣＬ１に対して傾斜状に移動する態様が考えられる。いずれの場合においても、真空リング１８のロッドジョイント１４に対する軸線方向と交差する方向への移動は、ＯリングＲ２の弾性変形可能な領域において行われる。

【0049】

このように、実施例のプランジャ装置１０においては、射出成形の際に振動が生じた場合に、プランジャチップ１２と真空リング１８とが個々に振動する構成、言い換えると、プランジャチップ１２と真空リング１８とで射出成形の際に生じる振動の位相や振幅を異ならせることができる構成であるため、振動に起因する圧力等の摩耗に影響する因子の値の大きさや作用方向、作用頻度等を、プランジャチップ１２と真空リング１８とで異ならせることができる。これにより、プランジャチップ１２と真空リング１８とに生じる摩耗の発生時期や程度を異ならせることができる。即ち、プランジャチップ１２と真空リング１８との交換時期を異ならせることができる。この結果、メンテナンスに要するコスト増加を抑制することができる。

【0050】

以上説明した実施例のプランジャ装置１０によれば、プランジャチップ１２はロッドジョイント１４にネジ結合すると共に、真空リング１８はロッドジョイント１４にＯリングＲ２を介して弾性支持する構成であるため、射出成型の際にプランジャ装置１０に振動が生じた場合に、プランジャチップ１２と真空リング１８とを個々に振動させることができる。即ち、プランジャチップ１２と真空リング１８とで射出成形の際に生じる振動の位相や振幅を異ならせることができる構成であるため、振動に起因する圧力等の摩耗に影響する因子の値の大きさや作用方向、作用頻度等を、プランジャチップ１２と真空リング１８とで異ならせることができる。これにより、プランジャチップ１２と真空リング１８とに生じる摩耗の発生時期や程度を異ならせることができる。この結果、プランジャチップ１２と真空リング１８との交換時期を異ならせることができ、メンテナンスに要するコスト増加を抑制することができる。なお、プランジャチップ１２とは別対の真空リング１８を用いて真空室となる空間Ｓを形成する構成であるため、プランジャチップ１２自体に空間Ｓを形成する構成に比べて、プランジャチップ１２の大型化を抑制することができる。また、冷却水通路（有底段付き孔１３）の設計自由度を高くすることができる。

【0051】

また、真空リング１８とロッドジョイント１４との間に配置されたがＯリングＲ２によって、真空リング１８とロッドジョイント１４との間の隙間を塞ぐ（密封する）ことができるため、空間Ｓの真空状態をより効果的に実現できる。しかも、真空リング１８をロッドジョイント１４に支持するための部材をシール部材としても機能させる構成であるため、合理的である。

【0052】

また、実施例のプランジャ装置１０によれば、真空リング１８におけるロッドジョイント１４の外周面から張り出したフランジ部に貫通孔１８ｂを形成し、当該貫通孔１８ｂにパイプ２０を接続することにより、真空吸引の通路を形成する構成であるため、仮に、真空吸引によって、溶湯がプランジャチップ１２とプランジャスリーブ４２の内孔４２ａとの隙間を逆流して貫通孔１８ｂないしパイプ２０が詰まった場合には、真空リング１８ないしパイプ２０のみの交換で済ませることができる。したがって、射出ロッド１６ごと交換する構成に比べて、メンテナンスに要するコストの増加を抑制することができる。なお、真空吸引の通路として、真空リング１８におけるロッドジョイント１４の外周面から張り出したフランジ部に貫通孔１８ｂを形成する構成であるため、真空吸引の通路を設けるためのスペースを別途確保する必要がない。この結果、装置の大型化を抑制できる。また、真空吸引の通路が貫通孔１８ｂとして形成される構成であるため、構造も簡単である。

【0053】

さらに、実施例のプランジャ装置１０によれば、プランジャ装置１０を、それぞれの機能に応じて分割する構成、より詳細には、溶湯と接触して溶湯を押し出すためのプランジャチップ１２と、真空室としての空間Ｓを形成するための真空リング１８と、プランジャチップ１２および真空リング１８を支持するためのロッドジョイント１４と、射出シリンダ１１に接続されて駆動軸として機能する射出ロッド１６とに分割する構成であるため、それぞれ必要に応じて部品の交換を行うことができる。これにより、部品交換を合理的に行うことができるため、メンテナンスに要するコストの増加をより抑制することができる。

【0054】

また、実施例のプランジャ装置１０によれば、プランジャチップ１２の先端に面取り部１２ｂを設ける構成であるため、当該面取り部１２ｂとプランジャスリーブ４２の内孔４２ａとの間のスペースＡＳに溶湯が入り込み、当該スペースＡＳ内に入り込んだ溶湯を滞留させることができる。即ち、スペースＡＳ内の溶湯を、他の領域における溶湯に比べて凝固し易い状態として、当該スペースＡＳ内に半凝固層を構成することができる。これにより、リング状の空間Ｓからプランジャチップ１２とプランジャスリーブ４２の内孔４２ａとの隙間を通って空気（ガス）が流入することを効果的に抑制することができる。また、逆に、溶湯がプランジャチップ１２とプランジャスリーブ４２の内孔４２ａとの隙間からリング状の空間Ｓ内に流入することも良好に防止することができる。

【0055】

実施例のプランジャ装置１０では、ＯリングＲ２を介して真空リング１８をロッドジョイント１４に弾性支持する構成としたが、真空リング１８がロッドジョイント１４に弾性支持できれば良く、例えば、真空リング１８をゴムブッシュやバネを介してロッドジョイント１４に弾性支持する構成としても構わない。

【0056】

また、実施例のプランジャ装置１０では、ＯリングＲ２は１つとしたが、ＯリングＲ２は複数設けても良い。

【0057】

また、実施例のプランジャ装置１０では、真空リング１８に真空吸引の通路の一部を構成する貫通孔１８ａを設ける構成としたが、真空吸引の通路は射出ロッド１６やロッドジョイント１４の内部に設ける構成としても差し支えない。

【0058】

また、実施例のプランジャ装置１０では、プランジャチップ１２における先端側外周部の角部を面取りすることにより面取り部１２ｂを形成する構成としたが、面取り部１２ｂに変えて、プランジャチップ１２における先端側外周部の角部を凹み状の凹部に形成する構成としてもかまわない。なお、プランジャチップ１２における先端側外周部の角部には、面取り部１２ｂや凹部を形成しない構成であっても差し支えない。

【0059】

また、実施例のプランジャ装置１０では、ロッドジョイント１４および射出ロッド１６を別部材として構成するものとしたが、ロッドジョイント１４は有さず、射出ロッド１６にロッドジョイント１４の機能を持たせる構成としても構わない。

【0060】

（実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係）
本実施形態は、本発明を実施するための形態の一例を示すものである。したがって、本発明は、本実施形態の構成に限定されるものではない。なお、本実施形態の各構成要素と本発明の各構成要素の対応関係を以下に示す。
プランジャ装置１０は、本発明の「プランジャ装置」に対応する構成の一例である。
射出ロッド１６は、本発明の「射出ロッド部材」に対応する構成の一例である。
射出ロッド１６は、本発明の「ロッド本体」に対応する構成の一例である。
ロッドジョイント１４は、本発明の「射出ロッド部材」に対応する構成の一例である。
ロッドジョイント１４は、本発明の「ロッドジョイント」に対応する構成の一例である。
プランジャチップ１２は、本発明の「プランジャチップ」に対応する構成の一例である。
真空リング１８は、本発明の「空間形成部材」に対応する構成の一例である。
ＯリングＲ２は、本発明の「弾性部材」に対応する構成の一例である。
ＯリングＲ２は、本発明の「Ｏリング」に対応する構成の一例である。
貫通孔１８ａは、本発明の「真空吸引部」に対応する構成の一例である。
面取り部１２ｂは、本発明の「溶湯滞留部」に対応する構成の一例である。

【0061】

以上の発明の趣旨に鑑み、本発明に係るクラッチ切替装置は、下記の態様が構成可能である。
（態様１）
「プランジャスリーブ内の溶湯を真空状態のキャビティ内に射出するためのプランジャ装置であって、
射出ロッド部材と、
該射出ロッド部材の先端に取り付け固定されると共に、前記プランジャスリーブ内を摺動可能なプランジャチップと、
前記プランジャスリーブ内を摺動可能に前記プランジャチップに隣接配置されると共に、前記プランジャチップとの間に真空室となる空間を形成する空間形成用部材と、
を備え、
前記空間形成用部材は、前記射出ロッド部材に弾性支持されてなるプランジャ装置。」
（態様２）
「プランジャスリーブ内の溶湯を真空状態のキャビティ内に射出するためのプランジャ装置であって、
射出ロッド部材と、
該射出ロッド部材の先端に取り付け固定されると共に、前記プランジャスリーブ内を摺動可能なプランジャチップと、
前記プランジャスリーブ内を摺動可能に前記プランジャチップに隣接配置され、前記プランジャチップとの間に真空室となる空間を形成すると共に、前記射出ロッド部材に弾性支持されてなる空間形成用部材と、
を備えるプランジャ装置。」
（態様３）
「前記空間形成用部材は、弾性部材を介して前記射出ロッド部材に取り付けられてなる前記態様１または２に記載のプランジャ装置。」
（態様４）
「前記空間形成用部材は、前記空間を真空にするための真空吸引口部を有してなる前記態様１から３のうちのいずれかに記載のプランジャ装置。」
（態様５）
「前記射出ロッド部材は、ロッド本体と、該ロッド本体の先端に取り外し可能に取り付けられたロッドジョイントと、を有し、
前記プランジャチップおよび前記空間形成用部材は、前記ロッドジョイントに取り付けられてなる
前記態様１から４のうちのいずれかに記載のプランジャ装置。」
（態様６）
「前記空間形成用部材は、前記射出ロッド部材の外周面から張り出すリング状の張出部を有し、
前記真空吸引口部は、前記射出ロッド部材の軸線方向に前記張出部を貫通する貫通孔として形成されてなる前記態様４または前記態様４に従属する前記態様５に記載のプランジャ装置。」
（態様７）
「前記プランジャチップは、先端外周部に前記溶湯を滞留させる溶湯滞留部を有してなる前記態様１から６のうちのいずれかに記載のプランジャ装置。」
（態様８）
「前記溶湯滞留部は、前記プランジャチップ先端外周部の角部に設けられた面取り部である前記態様７に記載のプランジャ装置。」
（態様９）
「前記溶湯滞留部は、前記プランジャチップ先端外周部の角部に設けられた凹部である前記態様７に記載のプランジャ装置。」
（態様１０）
「前記弾性部材は、Ｏリングを有してなる前記態様３から９のうちのいずれに記載のプランジャ装置。」
（態様１１）
「前記態様１から８のうちのいずれかに記載のプランジャ装置を用いて前記キャビティ内に前記溶湯を射出することにより鋳造成形されてなる鋳造成形品。」
（態様１２）
「前記鋳造成形品は、シリンダブロックである前記態様１１に記載の鋳造成形品。」

【符号の説明】

【0062】

１０ プランジャ装置
１１ 射出シリンダ
１２ プランジャチップ
１２ａ 円筒部
１２ｂ 面取り部
１２ｃ テーパー部
１２ｄ 円筒部
１３ 有底段付き孔１３
１３ａ 孔
１３ｃ 孔
１３ｄ 孔
１４ ロッドジョイント
１４ａ 雄ネジ部
１４ｂ 雄ネジ部
１４ｃ フランジ部
１４ｄ 円筒部
１４ｅ 円筒部
１４ｆ 二面幅
１５ 貫通孔
１６ 射出ロッド
１７ 段付き孔
１７ａ 孔
１７ｂ 孔
１７ｃ 孔
１８ 真空リング
１８ａ 貫通孔
１８ｂ 貫通孔
２０ パイプ
３２ 固定型
３４ 可動型
３６ キャビティ
４２ プランジャスリーブ
４２ａ 内孔
４２ｂ 給湯口
５０ ガス抜き装置
７０ 配管
７２ 配管
８０ 真空発生装置
８２ エア源
８４ 切換え弁
８６ 切換え弁
８８ 切換え弁
Ｒ１ Ｏリング
Ｒ２ Ｏリング
Ｒ３ Ｏリング
ｇ１ 環状溝
ｇ２ 環状溝
ｇ３ 環状溝
ＲＣ 環状凹部
Ｓ 空間
Ｐ 冷却パイプ
ＡＳ スペース
ＣＬ１ 軸線
ＣＬ２ 軸線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】