特開 2024-67827 金型用ガス抜き装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024067827

(43)【公開日】2024-05-17

(54)【発明の名称】金型用ガス抜き装置

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/22 20060101AFI20240510BHJP

   B22C 9/06 20060101ALI20240510BHJP

【ＦＩ】

B22D17/22 G

B22C9/06 P

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022178179

(22)【出願日】2022-11-07

(71)【出願人】

【識別番号】000003137

【氏名又は名称】マツダ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001427

【氏名又は名称】弁理士法人前田特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】宮本 翔太

(72)【発明者】

【氏名】村尾 優作

(72)【発明者】

【氏名】藤井 祥平

(72)【発明者】

【氏名】花岡 祥平

(72)【発明者】

【氏名】松尾 泰久

【テーマコード（参考）】

4E093

【Ｆターム（参考）】

4E093KB05

4E093NA01

4E093NB01

(57)【要約】

【課題】受圧ピンの外周面と該受圧ピンが嵌合する孔部の内周面との間の隙間に入り込んだ異物により、受圧ピンの摺動性が悪化することを出来る限り抑制する。
【解決手段】受圧ピン８は、固定型２に設けられかつ排気通路４の入口側の部分と連通する貫通孔２ａに嵌合する嵌合部８１と、嵌合部８１よりも排気通路４側に嵌合部８１と同軸に位置しかつ溶湯を受けて貫通孔２ａに対して摺動する円柱状の先端部８２と、嵌合部８１と先端部８２との間に嵌合部８１及び先端部８２と同軸に位置しかつ先端部８２よりも小径な中間部８３と、を有し、可動型３の型開き時に、中間部８３の外周面と貫通孔２ａの内周面との間の隙間及び先端部８２と固定型２との間の隙間を通って可動型３側に抜けるようにエアを供給するエア供給装置６を備える。
【選択図】図８

【特許請求の範囲】

【請求項1】

固定型と、可動型と、該固定型及び該可動型の合わせ面に形成され、金型のキャビティに連通する排気通路と、前記固定型における前記排気通路の入口側に、排気通路側及び反排気通路側に摺動自在に設けられ、該排気通路に流入する溶湯の流動圧により反排気通路側へ摺動するように構成された受圧ピンと、前記固定型における前記排気通路の出口側に設けられ、前記受圧ピンの反排気通路側への摺動により、連動レバーを介して、前記排気通路を閉じるように構成された閉鎖バルブと、を備えた金型用ガス抜き装置であって、
前記受圧ピンは、
前記固定型に設けられかつ前記排気通路の前記入口側の部分と連通する孔部に嵌合する嵌合部と、
前記嵌合部よりも前記排気通路側に該嵌合部と同軸に位置しかつ前記溶湯を受けて前記孔部に対して摺動する円柱状の先端部と、
前記嵌合部と前記先端部との間に該嵌合部及び該先端部と同軸に位置しかつ該先端部よりも小径な中間部と、
を有し、
前記可動型の型開き時に、前記中間部の外周面と前記孔部の内周面との間の隙間及び前記先端部と前記固定型との間の隙間を通って前記可動型側に抜けるようにエアを供給するエア供給装置を更に備えることを特徴とする金型用ガス抜き装置。

【請求項2】

請求項１に記載の金型用ガス抜き装置において、
前記嵌合部は、
前記孔部の内周面に対して所定のクリアランスで摺動する摺動部と、
前記受圧ピンの軸方向に延びかつ前記孔部の内周面に対して前記所定のクリアランスよりも大きい隙間を形成する溝部と、
を有し、
前記エア供給装置は、前記可動型の型開き時に、前記溝部を通って、前記中間部の外周面と前記孔部の内周面との間の隙間にエアを供給するように構成されていることを特徴とする金型用ガス抜き装置。

【請求項3】

請求項２に記載の金型用ガス抜き装置において、
前記エア供給装置は、前記嵌合部よりも反排気通路側からエアを供給するよう構成されていることを特徴とする金型用ガス抜き装置。

【請求項4】

請求項３に記載の金型用ガス抜き装置において、
前記受圧ピンは、
前記嵌合部よりも反排気通路側に位置し、該嵌合部の最大径よりも大径な鍔部と、
前記嵌合部と前記鍔部との間に設けられ、半径が前記受圧ピンの中心軸から前記嵌合部の前記溝部までの最短距離以下に設定された小径部と、
を更に有し、
前記鍔部は、前記軸方向の反排気通路側から見て、前記小径部の外周面と前記孔部の内周面との間の隙間に連通する窪み部を有することを特徴とする金型用ガス抜き装置。

【請求項5】

請求項４に記載の金型用ガス抜き装置において、
前記溝部は、複数あるとともに、前記嵌合部の周方向に間隔を空けてそれぞれ形成されており、
前記窪み部は、複数あるとともに、前記軸方向の反排気通路側から見て、前記各溝部と重複する位置にそれぞれ配置されていることを特徴とする金型用ガス抜き装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか１つに記載の金型用ガス抜き装置において、
前記溝部は、複数あるとともに、前記嵌合部の周方向に等間隔に形成されていることを特徴とする金型用ガス抜き装置。

【請求項7】

請求項１に記載の金型用ガス抜き装置において、
前記先端部の外径は、前記嵌合部における最大径と同径であることを特徴とする金型用ガス抜き装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

ここに開示された技術は、金型用ガス抜き装置に関する技術分野に属する。

【背景技術】

【0002】

従来より、鋳造品を鋳造する金型のキャビティ内からガスを抜くための金型用ガス抜き装置として、特許文献１に開示されたものが知られている。

【0003】

特許文献１の金型用ガス抜き装置は、固定型及び可動型の合わせ面部に形成された排気通路を備えている。この排気通路の入口は、金型のキャビティに連通し、出口は、キャビティ内のガスを吸引する吸引装置に接続されている。前記固定型における前記排気通路の入口側には、断面円形の受圧ピンが設けられている。この受圧ピンは、排気通路側及び反排気通路側に摺動自在に設けられていて、該排気通路に流入した溶湯の流動圧により反排気通路側へ摺動するように構成されている。また、前記固定型における前記排気通路の出口側には、前記受圧ピンの反排気通路側への摺動により、連動レバーを介して、前記排気通路を閉じるように構成された閉鎖バルブが設けられている。この構成により、排気通路に流入した溶湯が、前記排気通路の出口から排出されるのを防止することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１９－５７９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、上記のような金型用ガス抜き装置では、受圧ピンががたつくことなくかつスムーズに摺動するように、受圧ピンは、該受圧ピンが嵌合する孔部の内周面との間に、所定のクリアランスを空けて配置されている。キャビティで繰り返し多数の鋳造品を形成し続けると、やがて、このクリアランス部分に溶湯やキャビティの潤滑用の潤滑油等の異物が入り込んで固化してしまい、受圧ピンが摺動しにくくなるおそれがある。受圧ピンが摺動しにくくなると、閉鎖バルブにより排気通路を閉じることができなくなって、ガス抜き装置の連続稼働が阻害されてしまう。

【0006】

特許文献１では、受圧ピンの排気通路側の部分に窪みを設けて、溶湯の流れを弱くすることで、溶湯がクリアランス部分に入ることを抑制するようにしている。しかしながら、このような構成であっても、クリアランス部分への溶湯の侵入を完全に抑制することは困難であり、鋳造を繰り返すうちに僅かに侵入した溶湯が蓄積されて、受圧ピンが摺動しにくくなるおそれがある。このため、受圧ピンの摺動性の悪化を抑制するという観点からは改良の余地がある。

【0007】

ここに開示された技術は斯かる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、受圧ピンの外周面と該受圧ピンが嵌合する孔部の内周面との間の隙間に入り込んだ異物により、受圧ピンの摺動性が悪化することを出来る限り抑制することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前記課題を解決するために、ここに開示された技術の第１の態様では、固定型と、可動型と、該固定型及び該可動型の合わせ面に形成され、金型のキャビティに連通する排気通路と、前記固定型における前記排気通路の入口側に、排気通路側及び反排気通路側に摺動自在に設けられ、該排気通路に流入する溶湯の流動圧により反排気通路側へ摺動するように構成された受圧ピンと、前記固定型における前記排気通路の出口側に設けられ、前記受圧ピンの反排気通路側への摺動により、連動レバーを介して、前記排気通路を閉じるように構成された閉鎖バルブと、を備えた金型用ガス抜き装置を対象として、前記受圧ピンは、前記固定型に設けられかつ前記排気通路の前記入口側の部分と連通する孔部に嵌合する嵌合部と、前記嵌合部よりも前記排気通路側に該嵌合部と同軸に位置しかつ前記溶湯を受けて前記孔部に対して摺動する円柱状の先端部と、前記嵌合部と前記先端部との間に該嵌合部及び該先端部と同軸に位置しかつ該先端部よりも小径な中間部と、を有し、前記可動型の型開き時に、前記中間部の外周面と前記孔部の内周面との間の隙間及び前記先端部と前記固定型との間の隙間を通って前記可動型側に抜けるようにエアを供給するエア供給装置を更に備える、という構成とした。

【0009】

この構成によると、可動型の型開き時に可動型側に抜けるエアが供給されるため、鋳造時に、受圧ピンの外周面と孔部の内周面との間に異物が入りこんでいたとしても、エアの圧力によって異物を排出することができる。特に、先端部の反排気通路側に、該先端部よりも小径な中間部があることにより、中間部に供給されたエアは、中間部の周方向全体に広がった後、可動型側に抜ける。これにより、特に異物が入り込み易い孔部の可動型側の部分全体にエアを供給することができる。この結果、受圧ピンの摺動性が悪化することを出来る限り抑制することができる。

【0010】

ここに開示された技術の第２の態様では、前記嵌合部は、前記孔部の内周面に対して所定のクリアランスで摺動する摺動部と、前記受圧ピンの軸方向に延びかつ前記孔部の内周面に対して前記所定のクリアランスよりも大きい隙間を形成する溝部と、を有し、前記エア供給装置は、前記可動型の型開き時に、前記溝部を通って、前記中間部の外周面と前記孔部の内周面との間の隙間にエアを供給するように構成されている、という構成でもよい。

【0011】

この構成によると、受圧ピンの軸方向における中間部よりも反排気通路側に位置する溝部からエアが供給されるため、中間部の前記軸方向全体にエアを供給することができる。また、溝部を通って中間部にエアを供給することで、中間部から先端部に向かうエアの流れを強くすることができる。これにより、異物をより効果的に排出することができ、受圧ピンの摺動性が悪化することを出来る限り抑制することができる。

【0012】

ここに開示された技術の第３の態様では、前記第２の態様において、前記エア供給装置は、前記嵌合部よりも反排気通路側からエアを供給するよう構成されている、という構成でもよい。

【0013】

この構成によると、受圧ピンの軸方向全体にエアを通すことができるため、異物を効果的に除去することができる。これにより、受圧ピンの摺動性が悪化することをより効果的に抑制することができる。

【0014】

ここに開示された技術の第４の態様では、前記第３の態様において、前記受圧ピンは、前記嵌合部よりも反排気通路側に位置し、該嵌合部の最大径よりも大径な鍔部と、前記嵌合部と前記鍔部との間に設けられ、半径が前記受圧ピンの中心軸から前記嵌合部の前記溝部までの最短距離以下に設定された小径部と、を更に有し、前記鍔部は、前記軸方向の反排気通路側から見て、前記小径部の外周面と前記孔部の内周面との間の隙間に連通する窪み部を有する、という構成でもよい。

【0015】

この構成によると、窪み部があることで、嵌合部よりも大径な鍔部があったとしても、小径部の外周面と孔部の内周面との間に適切に流入させることができる。そして、窪み部から流入したエアは、小径部の外周面と孔部の内周面との間に広がって、溝部に流入する。このため、受圧ピンの周方向において、窪み部と溝部との間に多少の位置ずれがあったとしても、溝部にエアを適切に流入させることができる。これにより、受圧ピンの摺動性が悪化することをより効果的に抑制することができる。

【0016】

ここに開示された技術の第５の態様では、前記第４の態様において、前記溝部は、複数あるとともに、前記嵌合部の周方向に間隔を空けてそれぞれ形成されており、前記窪み部は、複数あるとともに、前記軸方向の反排気通路側から見て、前記各溝部と重複する位置にそれぞれ配置されている、という構成でもよい。

【0017】

この構成によると、溝部及び窪み部が複数あることで、エアを効果的に流通させることができる。また、溝部と窪み部との位置が軸方向の反排気通路側から見て重複していることにより、エアが流通しやすくなる。これにより、受圧ピンの摺動性が悪化することをより効果的に抑制することができる。

【0018】

ここに開示された技術の第６の態様では、前記第１～５のいずれか１つの態様において、前記溝部は、複数あるとともに、前記嵌合部の周方向に等間隔に形成されている、という構成でもよい。

【0019】

この構成によると、受圧ピンの外周面と孔部の内周面との間に、エアを均一に流通させることができ、エアの流量の偏りにより異物が偏在してしまうのを抑制することができる。これにより、受圧ピンの摺動性が悪化することをより効果的に抑制することができる。

【0020】

ここに開示された技術の第７の態様では、前記第１の態様において、前記先端部の外径は、前記嵌合部における最大径と同径である、という構成でもよい。

【0021】

この構成によると、先端部の外周面と孔部の内周面との間の隙間を出来る限り狭くすることができ、該隙間に異物が入り込むのを抑制することができる。また、仮に異物が入り込んだとしても、エアにより異物を排出することができる。したがって、受圧ピンの摺動性が悪化することをより効果的に抑制することができる。

【発明の効果】

【0022】

以上説明したように、ここに開示された技術によると、受圧ピンの外周面と該受圧ピンが嵌合する孔部の内周面との間の隙間に入り込んだ異物により、受圧ピンの摺動性が悪化することを出来る限り抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】図１は、例示的な実施形態に係る金型用ガス抜き装置が設けられたダイキャスト用金型の基本構成を示す断面図である。

【図2】図２は、金型用ガス抜き装置の詳細構成を示す断面図であって、排気通路が開いた状態を示す。

【図3】図３は、金型用ガス抜き装置の詳細構成を示す断面図であって、排気通路が閉じた状態を示す。

【図4】図４は、図２のIV-IV線相当の平面で切断した断面図である。

【図5】図５は、受圧ピンを軸方向の鍔側から見た図である。

【図6】図６は、受圧ピンの周囲を拡大して示す拡大断面図であって、固定型と可動型とが型締めした状態を示す。

【図7】図７は、受圧ピンの周囲を拡大して示す拡大断面図であって、溶湯により受圧ピンが押し上げられた状態を示す。

【図8】図８は、受圧ピンの周囲を拡大して示す拡大断面図であって、固定型と可動型とが型開きした状態を示す。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、例示的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0025】

図１は、本実施形態に係る金型用ガス抜き装置１が設けられたダイキャスト用の金型３１（以下、単に金型３１という）の基本構成を示し、図２及び図３は、金型用ガス抜き装置１の詳細を示す。

【0026】

金型３１は、固定主型３２と、固定主型３２に対して接離する方向（図１では左右方向）に移動する可動主型３３とを備える。固定主型３２には、キャビティ固定型３４が設けられている。可動主型３３には、キャビティ可動型３５が可動主型３３と共に移動するように設けられている。キャビティ固定型３４及びキャビティ可動型３５の合わせ面には、鋳造品（アルミニウム鋳造品やマグネシウム鋳造品等）を形成するキャビティ３６が形成されている。

【0027】

固定主型３２は、キャビティ３６に連通する射出スリーブ３８を有し、この射出スリーブ３８内には、射出ピストン３９が嵌挿されている。この射出ピストン３９によって射出スリーブ３８内の溶湯（アルミニウム溶湯やマグネシウム溶湯等）を押し出してキャビティ３６内に充填させる。

【0028】

可動主型３３には、キャビティ３６での鋳造品の形成後における金型３１の型開き後に該鋳造品を押し出すための押圧板４１及び押出ピン４２が設けられている。

【0029】

金型用ガス抜き装置１は、キャビティ３６を挟んで、溶湯が充填される側（図１では下側）とは反対側（図１では上側）に設けられている。金型用ガス抜き装置１は、固定主型３２に設けられた固定型２と、可動主型３３に設けられていて可動主型３３と共に移動する可動型３とを備えている。可動型３は、固定型２に対して接離する方向（図１では左右方向、図２及び図３では上下方向）に移動可能である。固定型２及び可動型３の合わせ面には、キャビティ３６に連通してキャビティ３６内のガスを排気するための排気通路４が形成されている。

【0030】

本実施形態では、排気通路４の長さ方向の中間部分が、固定型２及び可動型３の合わせ面に形成されている。排気通路４におけるキャビティ側（入口側）の部分は、キャビティ固定型３４及びキャビティ可動型３５の合わせ面に形成されていて、キャビティ３６に接続されている。一方、排気通路４における出口側の部分は、後述のバルブ用ブッシュ１３内及び固定型２内に形成されている。排気通路４の出口は、キャビティ３６内のガスを吸引する吸引装置５に接続されている。

【0031】

排気通路４における可動型３に形成された部分は、入口側（図２及び図３では右側）から後述の受圧ピン８の先端面に対向する位置まで延びた後、図２及び図３の紙面の手前側及び奥側を通って（迂回して）、後述の閉鎖バルブ１２の弁本体部１２ａに対向する位置に達する。

【0032】

金型用ガス抜き装置１は、固定型２における排気通路４の入口側（図２及び図３では右側）に設けられた受圧ピン８と、固定型２における排気通路４の出口側（図２及び図３では左側）に設け螺得た閉鎖バルブ１２と、を備えている。

【0033】

受圧ピン８は、その中心軸が固定型２及び可動型３の合わせ面に垂直な方向に延び、かつ、該方向の排気通路４側（可動型３側）及び反排気通路４側（反可動型３側）に摺動自在に設けられている。受圧ピン８は、固定型２に設けられた貫通孔２ａ（図６等参照）内に配置されている。貫通孔２ａの一部は、固定型２に固定された円筒状のピン用ブッシュ９の中心部を排気通路４側に向かって貫通する嵌合孔９ａにより形成されている。

【0034】

受圧ピン８は、嵌合孔９ａに嵌合する嵌合部８１と、嵌合部８１に対して前記軸方向おける排気通路４側に位置する円柱状の先端部８２と、前記軸方向における嵌合部８１と先端部８２との間に位置しかつ該先端部８２よりも小径な円柱状の中間部８３と、を有する。また、受圧ピン８は、嵌合部８１に対して反排気通路４側に位置しかつ嵌合部８１の最大径よりも大径な鍔部８４と、嵌合部８１と鍔部８４との間に設けられかつ半径が受圧ピン８の中心軸から嵌合部８１の後述する溝部８１ｂまでの最短距離よりも僅かに小さく設定された小径部８５と、を更に有する。嵌合部８１、先端部８２、中間部８３、鍔部８４、及び小径部８５はそれぞれ同軸に配置されている。受圧ピン８、特に、嵌合部８１及び先端部８２は、ピン用ブッシュ９の嵌合孔９ａに対して摺動する。受圧ピン８は、先端部８２の排気通路４側の面に、排気通路４に流入した溶湯が接触して、該溶湯がその流動圧でもって受圧ピン８を反排気通路４側へ押圧することで、前記軸方向に沿って反排気通路４側へ摺動する。

【0035】

嵌合部８１の最大径と先端部８２の径とは同径であり、嵌合部８１及び先端部８２は、ピン用ブッシュ９の嵌合孔９ａの内周面に対して所定のクリアランスでもって摺動する。所定のクリアランスは、受圧ピン８ががたつくことなくかつスムーズに摺動するような量に設定されている。所定のクリアランスは、例えば、０．０１ｍｍ～０．０２５ｍｍの範囲に設定されている。

【0036】

図４に示すように、嵌合部８１は、嵌合孔９ａに対して摺動する摺動部８１ａと、受圧ピン８の軸方向に延びかつ嵌合孔９ａの内周面に対して前記所定のクリアランスよりも大きい隙間を形成する溝部８１ｂと、を有する。溝部８１ｂは、複数（本実施形態では４つ）あるとともに、嵌合部８１の周方向に等間隔にそれぞれ形成されている。各溝部８１ｂは、円柱の外周部の一部を平らに切削してそれぞれ形成されている。

【0037】

先端部８２は、図２及び図３に示すように、固定型２と可動型３とが型締めした状態では、可動型３の一部に押圧されて、その先端面が固定型２と可動型３との合わせ面と面一になるように構成されている。一方で、先端部８２は、固定型２と可動型３とが型開きしたときには、受圧ピン８が可動型３側に移動して、その全体が、固定型２の可動型３側の面よりも可動型３側に露出するようになっている（図８参照）。言い換えると、先端部８２の前記軸方向の長さは、固定型２と可動型３とが型開きしたときに、先端部８２の全体が、固定型２の可動型３側の面よりも可動型３側に露出する程度の長さに設定されている。

【0038】

中間部８３は、嵌合部８１及び先端部８２よりも小径であることから、嵌合孔９ａの内周面との間に前記所定のクリアランスよりも大きい隙間を形成する。この隙間により受圧ピンの摺動抵抗を出来る限り小さくすることができる。

【0039】

鍔部８４は、固定型２と可動型３とが型開きしたときに、受圧ピン８が固定型２から抜け落ちないように、受圧ピン８の軸方向の移動を制限する部分である。具体的には、固定型２の貫通孔２ａにおける反排気通路４側の端部には、受圧ピン８が可動型３側に移動した時に鍔部８４が当接する当接部２ｂ（図６等参照）を有する段差部が設けられている。鍔部８４は、型開き時に受圧ピン８が可動型３側へ摺動したときに、当接部２ｂに当接するようになっており、受圧ピン８は、鍔部８４が当接部２ｂに当接したときには、その当接した位置から可動型３側へ摺動することができないようになっている。前記段差部の深さは、先端部８２の前記軸方向の長さよりも大きい深さになっている。これにより、型開きにより受圧ピン８が可動型３側に移動した際には、先端部８２の全体が固定型２の可動型３側の面よりも可動型３側に露出することができる。

【0040】

図５に示すように、鍔部８４は、前記軸方向の反排気通路４側から見て、小径部８５の外周面と貫通孔２ａの内周面との間の隙間に連通する窪み部８４ａを有する。窪み部８４ａは、複数（本実施形態では４つ）あるとともに、前記軸方向の反排気通路４側から見て、各溝部８１ｂと重複する位置にそれぞれ配置されている。各窪み部８４ａは、鍔部８４の周方向に等間隔にそれぞれ配置されている。各窪み部８４ａの深さは、最も深い部分が小径部８５の外周面に達する程度の深さにそれぞれ設定されている。つまり、各窪み部８４ａにおける最も深い部分は、嵌合部８１の溝部８１ｂの底部よりも受圧ピン８の中心軸に近い位置に位置する。

【0041】

ピン用ブッシュ９の嵌合孔９ａの内周面におけるブッシュ軸方向の中間部には、他の部分の内径よりも大きい内径を有する大径部９ｂが形成されている。この大径部９ｂにより、受圧ピン８の摺動抵抗を出来る限り小さくすることができる。

【0042】

閉鎖バルブ１２は、受圧ピン８と同様に、固定型２及び可動型３の合わせ面に垂直な方向に延びている。閉鎖バルブ１２は、該閉鎖バルブ１２の軸方向の可動型３側の端部に、円板状の弁本体部１２ａを有するとともに、閉鎖バルブ１２の軸方向の中間部に、固定型２に固定された円筒状のバルブ用ブッシュ１３の中心部を貫通する貫通孔１３ａに嵌合して摺動する摺動部１２ｂを有する。この摺動部１２ｂの摺動により、閉鎖バルブ１２は、閉鎖バルブ１２の軸方向の可動型３側及び反可動型３側に摺動することになる。

【0043】

バルブ用ブッシュ１３の貫通孔１３ａの可動型３側の部分は、排気通路４の一部とされていて、バルブ用ブッシュ１３の周側面に形成された連通孔１３ｂ、及び、排気通路４における、固定型２内に形成された部分を介して、排気通路４の出口（吸引装置５）に接続される。バルブ用ブッシュ１３の貫通孔１３ａにおける可動型３側の開口端は、排気通路４における、弁本体部１２ａに対向する部分に接続される。

【0044】

弁本体部１２ａは、閉鎖バルブ１２が反可動型３に摺動したときに、バルブ用ブッシュ１３の貫通孔１３ａの可動型３側の開口端を閉じる（つまり、排気通路４を閉じる）ように構成されている。また、弁本体部１２ａは、閉鎖バルブ１２が可動型３側に摺動したときには、上記開口端を開く（つまり、排気通路４を開く）ように構成されている。

【0045】

閉鎖バルブ１２における、貫通孔１３ａで構成された排気通路４内に位置する部分は、貫通孔１３ａの内径と略同じ外径を有する円筒の周方向の３箇所に切欠部１２ｃが形成された形状をなし、各切欠部１２ｃと貫通孔１３ａの内周面との間の空間が排気通路４となっている。尚、図２及び図３では、３箇所の切欠部１２ｃのうち２箇所のみが見えており、残り１箇所は、図２及び図３の紙面奥側にあって見えていない。

【0046】

閉鎖バルブ１２は、受圧ピン８の反排気通路４側への摺動により、連動レバー１５を介して、排気通路４を閉じるように構成されている。具体的には、連動レバー１５は、固定型２における受圧ピン８に対して反排気通路４側に形成されたレバー室２ｃに配置されている。連動レバー１５は、受圧ピン８の中心軸及び閉鎖バルブ１２の中心軸を含む平面に対して垂直な方向（図２において紙面に垂直な方向）に延びる揺動軸１６回りに揺動（回動）可能に構成されている。この揺動軸１６は、受圧ピン８よりも排気通路４の入口側に設けられており、連動レバー１５は、揺動軸１６から、上記平面に沿って閉鎖バルブ１２における後述の係合凹部１２ｄの位置にまで延びている。

【0047】

連動レバー１５の先端部は、閉鎖バルブ１２の軸方向の反可動型３側の端部近傍における周側面に設けられた係合凹部１２ｄに係合している。連動レバー１５の長さ方向中間部と受圧ピン８の後端面とは、互いに当接可能な位置関係にある。金型３１の型開き状態では、連動レバー１５は、圧縮スプリング１７によって、上記平面に対して垂直な方向に延びる押圧板１８を介して、揺動軸１６回りに、図２で反時計回り方向に付勢される。これにより、受圧ピン８の後端面が連動レバー１５により押圧されて、受圧ピン８は排気通路４側へ摺動する。また、閉鎖バルブ１２は、可動型３側へ摺動して、排気通路４を開く。

【0048】

この状態から金型３１を型締め状態（図２の状態）にすると、可動型３によって押圧ピン１９を介して押圧板１８が、圧縮スプリング１７の付勢力に抗して反可動型３側に押圧される。これにより、連動レバー１５には、圧縮スプリング１７の付勢力は作用しなくなる。また、受圧ピン８及び閉鎖バルブ１２にも力が作用しなくなり、図２に示すように、これらは、上記のように連動レバー１５により押圧された位置に位置する。つまり、閉鎖バルブ１２は、排気通路４を開いた状態にある。尚、前述したように、金型３１が型締め状態であるときには、受圧ピン８は、可動型３からも押圧されている状態であるため、連動レバー１５に押圧されたとしても、排気通路４側には移動しない。

【0049】

金型３１を型締め状態にした後、射出ピストン３９によってキャビティ３６内に溶湯を充填させる。その際、吸引装置５が作動して、排気通路４を介して、キャビティ３６内からガスが抜かれる。

【0050】

そして、キャビティ３６内に溶湯が充填された後、溶湯が排気通路４に流入する。この溶湯が受圧ピン８の先端面に対向する位置に達して、溶湯の流動圧により受圧ピン８が反排気通路４側へ摺動する。この受圧ピン８の摺動により、該受圧ピン８の後端面によって連動レバー１５の長さ方向中間部が反可動型３側へ押圧される。これにより、図３に示すように、連動レバー１５が揺動軸１６回りに時計回り方向に回動する。この連動レバー１５の回動により、閉鎖バルブ１２が反可動型３側へ摺動して、排気通路４を閉じる。この閉鎖バルブ１２の閉じ動作と並行して、溶湯は、受圧ピン８の先端面と対向する位置から、閉鎖バルブ１２の弁本体部１２ａに対向する位置に向かうが、排気通路４が迂回しているので、溶湯が弁本体部１２ａに対向する位置に達する前に、閉鎖バルブ１２が排気通路４を閉じる。こうして、排気通路４に流入した溶湯が、排気通路４における、閉鎖バルブ１２の弁本体部１２ａよりも下流側（延いては、吸引装置５）に流れることが防止される。

【0051】

ここで、受圧ピン８の外周面とピン用ブッシュ９の嵌合孔９ａの内周面との間、特に先端部８２と嵌合孔９ａの内周面との間には、所定のクリアランスが形成されているため、そのクリアランス部分にはキャビティ潤滑用のオイルや溶湯などの異物が入り込むことがある。キャビティで繰り返し多数の鋳造品を鋳造し続けると、やがて、そのクリアランス部分に入り込んだ異物により、受圧ピン８が摺動し難くなって、閉鎖バルブ１２により排気通路４を閉じることができなくなるおそれがある。特に、受圧ピン８の先端部８２や中間部８３には、クリアランス部分を通ってきた異物が溜まり易く、受圧ピン８の摺動不良を招き易い。

【0052】

そこで、本実施形態では、固定型２と可動型３とが型開きしたときに、貫通孔２ａの内周面と受圧ピン８の外周面との間にエアを供給して、異物を除去するようにした。

【0053】

図２及び図３に示すように、固定型２における閉鎖バルブ１２が配置された部分の反排気通路４側には、エア供給路６０が形成されている。図１に示すように、エア供給路６０の入口（図１では上側、図２及び図３では左側）には、エア供給装置６が設けられている。エア供給装置６から供給されたエアは、閉鎖バルブ１２の摺動部１２ｂと固定型２との隙間を通って、レバー室２ｃに入った後、貫通孔２ａの内周面と受圧ピン８の外周面との間に反排気通路４側から入る。そして、エアは、窪み部８４ａ及び溝部８１ｂを通って、受圧ピン８の外周面と嵌合孔９ａの内周面の間に進入した後、可動型３側に抜ける。これにより、嵌合孔９ａの内周面と先端部８２や嵌合孔９ａの内周面と中間部８３との間の異物が、エアの流動圧により可動型３側に排出される。

【0054】

次に、受圧ピン８の一連の動作について、図６～図８を参照しながら説明する。

【0055】

まず、図６に示すように、固定型２と可動型３とが型締めした状態では、受圧ピン８は可動型３の一部に押圧されて反排気通路４側に向かって摺動する。このとき、先端部８２の先端面は、固定型２と可動型３との合わせ面と面一になる。

【0056】

図６の状態から溶湯が供給されると、図７に示すように、受圧ピン８は、溶湯の流動圧により反排気通路４側に摺動する。このとき、先端部８２の外周部と嵌合孔９ａの内周面との間のクリアランス部分から異物がわずかに侵入する。

【0057】

図７の状態から溶湯の冷却が完了して、固定型２と可動型３とを型開きすると、連動レバー１５が圧縮スプリング１７に押されて回動することで、受圧ピン８が排気通路４側に摺動する。型開きを開始してから所定時間が経過すると、図８に示すように、先端部８２の全体が固定型２の可動型３側の面よりも可動型３側に位置するようになる。これにより、貫通孔２ａの可動型３側の端部と受圧ピン８との間に比較的大きな隙間が形成される。このタイミングでエア供給装置６が作動されて、固定型２内にエアが供給される。尚、前記所定時間は、例えば５秒間である。また、エアの供給時間は、例えば５秒間である。これらのエアの供給タイミング及び供給時間は、不図示の制御装置により制御されており、作業者が任意に設定することができる。

【0058】

エア供給路６０を通って、レバー室２ｃに入ったエアは、鍔部８４の窪み部８４ａから小径部８５の外周面と貫通孔２ａの内周面との間に侵入する。窪み部８４ａと嵌合部８１の溝部８１ｂとは、受圧ピン８の軸方向に重複しているため、エアは溝部８１ｂを通り抜けて、中間部８３の外周面と嵌合孔９ａの内周面との間に侵入する。中間部８３の外周面と嵌合孔９ａの内周面との間に侵入したエアは、中間部８３の周囲に広がった後、先端部８２と固定型２との間から可動型３側に通り抜ける。このときのエアの流動圧により、嵌合孔９ａの内周面と先端部８２や嵌合孔９ａの内周面と中間部８３との間の異物が、可動型３側に排出される。

【0059】

前述したように、各窪み部８４ａにおける最も深い部分は、嵌合部８１の溝部８１ｂの底部よりも受圧ピン８の中心軸に近い位置に位置するため、鍔部８４が係止部２ｂに当接したとしても、エアは窪み部８４ａと溝部８１ｂとを通り抜けることができる。このため、型開きを開始してから所定時間が経過した後は、常にエアが可動型３側に通り抜け可能な状態となっている。

【0060】

したがって、本実施形態によると、金型用ガス抜き装置１の受圧ピン８は、固定型２に設けられかつ排気通路４の入口側の部分と連通する貫通孔２ａに嵌合する嵌合部８１と、嵌合部８１よりも排気通路４側に嵌合部８１と同軸に位置しかつ溶湯を受けて貫通孔２ａに対して摺動する円柱状の先端部８２と、嵌合部８１と先端部８２との間に嵌合部８１及び先端部８２と同軸に位置しかつ先端部８２よりも小径な中間部８３と、を有し、可動型３の型開き時に、中間部８３の外周面と貫通孔２ａの内周面との間の隙間及び先端部８２と固定型２との間の隙間を通って可動型３側に抜けるようにエアを供給するエア供給装置６を更に備える。これにより、鋳造時に、受圧ピン８の外周面と貫通孔２ａの内周面との間に異物が入りこんでいたとしても、エアの流動圧によって異物を排出することができる。特に、先端部８２の反排気通路側に、該先端部８２よりも小径な中間部８３があることにより、中間部８３に供給されたエアは、中間部８３の周方向全体に広がった後、可動型３側に抜ける。これにより、特に異物が入り込み易い貫通孔２ａの可動型３側の部分全体にエアを供給することができる。この結果、受圧ピン８の摺動性が悪化することを出来る限り抑制することができる。

【0061】

また、本実施形態では、嵌合部８１は、貫通孔２ａの内周面に対して所定のクリアランスで摺動する摺動部８１ａと、受圧ピン８の軸方向に延びかつ貫通孔２ａの内周面に対して所定のクリアランスよりも大きい隙間を形成する溝部８１ｂと、を有し、エア供給装置６は、可動型３の型開き時に、溝部８１ｂを通って、中間部８３の外周面と貫通孔２ａの内周面との間の隙間にエアを供給するように構成されている。これにより、受圧ピン８の軸方向における中間部８３よりも反排気通路４側に位置する溝部８１ｂからエアが供給されるため、中間部８３の軸方向全体にエアを供給することができる。また、溝部８１ｂを通って中間部８３にエアを供給することで、中間部８３から先端部８２に向かうエアの流れを出来る限り強くすることができる。この結果、異物をより効果的に排出することができ、受圧ピン８の摺動性が悪化することを出来る限り抑制することができる。

【0062】

また、本実施形態では、エア供給装置６は、嵌合部８１よりも反排気通路側からエアを供給するよう構成されている。これにより、受圧ピン８の軸方向全体にエアを通すことができるため、異物を効果的に除去することができ、この結果、受圧ピン８の摺動性が悪化することをより効果的に抑制することができる。

【0063】

また、本実施形態では、受圧ピン８は、嵌合部８１よりも反排気通路４側に位置し、該嵌合部８１の最大径よりも大径な鍔部８４と、嵌合部８１と鍔部８４との間に設けられ、半径が受圧ピン８の中心軸から嵌合部８１の溝部８１ｂまでの最短距離以下に設定された小径部８５と、を有し、鍔部８４は、軸方向の反排気通路４側から見て、小径部８５の外周面と貫通孔２ａの内周面との間の隙間に連通する窪み部８４ａを有する。これにより、窪み部８４ａがあることで、嵌合部８１よりも大径な鍔部８４があったとしても、小径部８５の外周面と貫通孔２ａの内周面との間に適切に流入させることができる。そして、窪み部８４ａから流入したエアは、小径部８５の外周面と貫通孔２ａの内周面との間に広がって、溝部８１ｂに流入する。このため、受圧ピン８の周方向において、窪み部８４ａと溝部８１ｂとの間に多少の位置ずれがあったとしても、溝部８１ｂにエアを適切に流入させることができる。これにより、受圧ピン８の摺動性が悪化することをより効果的に抑制することができる。

【0064】

また、本実施形態では、溝部８１ｂは、複数あるとともに、嵌合部８１の周方向に間隔を空けてそれぞれ形成されており、窪み部８４ａは、複数あるとともに、受圧ピン８の軸方向の反排気通路４側から見て、各溝部８１ｂと重複する位置にそれぞれ配置されている。これにより、溝部８１ｂ及び窪み部８４ａが複数あることで、エアを効果的に流通させることができる。また、溝部８１ｂと窪み部８４ａとの位置が軸方向の反排気通路４側から見て重複していることにより、エアが流通しやすくなる。この結果、受圧ピン８の摺動性が悪化することをより効果的に抑制することができる。

【0065】

また、本実施形態では、溝部８１ｂは、複数あるとともに、嵌合部８１の周方向に等間隔に形成されている。これにより、受圧ピン８の外周面と貫通孔２ａの内周面との間に、エアを均一に流通させることができ、エアの流量の偏りにより異物が偏在してしまうのを抑制することができる。この結果、受圧ピン８の摺動性が悪化することをより効果的に抑制することができる。

【0066】

また、本実施形態では、先端部８２の外径は、嵌合部８１における最大径と同径である。これにより、先端部８２の外周面と貫通孔２ａの内周面との間の隙間を出来る限り狭くすることができ、該隙間に異物が入り込むのを抑制することができる。また、仮に異物が入り込んだとしても、エアにより異物を排出することができる。したがって、受圧ピン８の摺動性が悪化することをより効果的に抑制することができる。

【0067】

また、本実施形態では、固定型２と可動型３との型開きにより、受圧ピン８が可動型３側に移動した際に、鍔部８４が当接する当接部２ｂを有する段差部が固定型２に設けられており、該段差部の深さは、先端部８２の受圧ピン８の軸方向における長さよりも大きい深さになっている。これにより、型開きにより受圧ピン８が可動型３側に移動した際には、先端部８２の全体が固定型２の可動型３側の面よりも可動型３側に露出することができる。この結果、エアを可動型３側に効率良く通り抜けさせて、異物を高い効率で排出させることができる。

【0068】

ここに開示された技術は、前述の実施形態に限られるものではなく、請求の範囲の主旨を逸脱しない範囲で代用が可能である。

【0069】

例えば、前述の実施形態では、エア供給装置６は、嵌合部８１よりも反排気通路側からエアを供給するよう構成されていた。これに限らず、中間部８３の外周面と貫通孔２ａの内周面との間の隙間及び先端部８２と固定型２との間の隙間を通って可動型３側に抜けるようにエアを供給出来るのであれば、受圧ピン８の軸方向の途中から貫通孔２ａ内にエアを供給するように構成されていてもよい。特に、固定型２に中間部８３の外周面と貫通孔２ａの内周面との間の隙間に通じるエア供給路を設けて、エア供給装置６から供給されるエアが、前記隙間に直接エアを供給可能な構成となっている場合には、嵌合部８１に溝部８１ｂを設けなくてもよい。

【0070】

また、前述の実施形態では、各窪み部８４ａは、受圧ピン８の軸方向の反排気通路４側から見て、受圧ピン８の各溝部８１ｂとそれぞれ重複するように配置されていた。これに限らず、各窪み部８４ａは、受圧ピン８の軸方向の反排気通路４側から見て、受圧ピン８の各溝部８１ｂと重複していなくてもよい。各窪み部８４ａの位置が、受圧ピン８の周方向において、各溝部８１ｂに対してずれていたとしても、嵌合部８１と鍔部８４との間に小径部８５があるため、各窪み部８４ａを通って、小径部８５の外周面と貫通孔２ａの内周面との間の隙間に流入したエアは、該隙間に広がった後、各溝部８１ｂを通って、中間部８３の外周面と貫通孔２ａの内周面との間の隙間に流入する。このため、受圧ピンの外周面と孔部の内周面との間に侵入した異物については、問題無く除去することができる。

【0071】

前述の実施形態は単なる例示に過ぎず、本開示の範囲を限定的に解釈してはならない。本開示の範囲は請求の範囲によって定義され、請求の範囲の均等範囲に属する変形や変更は、全て本開示の範囲内のものである。

【産業上の利用可能性】

【0072】

ここに開示された技術は、鋳造品を鋳造する金型のキャビティ内からガスを抜くための金型用ガス抜き装置に有用である。

【符号の説明】

【0073】

１ 金型用ガス抜き装置
２ 固定型
３ 可動型
４ 排気通路
６ エア供給装置
８ 受圧ピン
１２ 閉鎖バルブ
１２ｂ 摺動部
１５ 連動レバー
３１ 金型
３６ キャビティ
８１ 嵌合部
８１ａ 摺動部
８１ｂ 溝部
８２ 先端部
８３ 中間部
８４ 鍔部
８４ａ 窪み部
８５ 小径部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】