JPH09267162A - ガス抜きバルブ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 溶湯が冷えて受圧部材を押す力が低下した
場合でも確実に通気路を塞ぎ、金型外部へ溶湯が漏れる
のを防止できるガス抜きバルブを提供する。 【解決手段】 金型キャビティの最終充填部から通気導
管２０８に流入した溶湯に押されて移動する受湯ピスト
ン２０１と、所定量の移動により前記通気導管２０８か
ら分岐して延びる分岐ダクト上端部２０６にある上部貫
通孔２０４とピストンヘッド２０５の間の隙間を塞ぐ弁
ピストン２０２と、前記受湯ピストン２０１と前記弁ピ
ストン２０２を同一方向に同一時間内で連動させ、かつ
前記弁ピストン２０２の移動距離が前記受湯ピストン２
０１の移動距離よりも長くなるように連結するズ−ムリ
ンク２０８とを有するガス抜きバルブ。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金型に形成された
ガス抜きバルブに関するものであり、さらに詳しくは、
ダイカスト金型に形成された排気用の通気路を開閉する
ガス抜きバルブに関する。

【０００２】

【従来の技術】ダイカスト金型のキャビティ内に溶湯が
注湯される際、キャビティ内のガスが抜けていく箇所が
必要となる。そこでダイカスト金型には、キャビティ内
から金型外部に向けて通気路が設けられている。そして
通気路の途中には、キャビティ内の全てのガスが抜けた
後、すなわち溶湯がキャビティ内に充満した後に、高温
の溶湯が通気路を通り金型外部に流出するのを避ける目
的で、ガス抜きバルブが設けられている。例えば、特開
昭５４−９９７３５号公報には次のような構造のダイカ
スト用ガス抜きバルブ６００が開示されている。図６は
通気路を閉鎖した状態にあるガス抜きバルブの内部構造
を、図７は図６におけるＢ−Ｂ断面図を示す。図示され
ていないキャビティ最終充填部からダイカスト用ガス抜
きバルブ６００の中央部付近まで通気導管６０８が延び
ている。通気導管６０８は、通気導管終端部６３５に達
する手前で二つの分岐ダクト６１４に分かれている。二
つの分岐ダクト６１４は、通気導管６０８の延びる方向
と同じ方向に延び、分岐ダクト上端部６０６において通
気導管６０８の延びる方向に対して垂直方向に延びる二
つの上部貫通孔６０４にそれぞれ接続している。二つの
上部貫通孔６０４は、側面部で金型外部と通じる出口部
６０７に接続している。上部貫通孔６０４内には、弁ピ
ストン６０２が摺動可能に挿設されている。弁ピストン
６０２には、外径が上部貫通孔６０４の内径以上である
ピストンヘッド６０５が設けられている。ガス抜きバル
ブ６００が作動していない状態では、ピストンヘッド６
０５と上部貫通孔６０４の間には隙間が開いている。通
気導管終端部６３５には、上部貫通孔６０４と並行に複
数の受湯ピストン６０１が設けられている。受湯ピスト
ン６０１は伴板６３３と連結した伝動ピストン６３４に
連結されている。伴板６３３は、弁ピストン６０２の中
央部に形成された環状溝６３２に嵌合している。

【０００３】注湯時、キャビティ内の空気は通気導管６
０８、分岐ダクト６１４、ピストンヘッド６０５と上部
貫通孔６０４間の隙間を通過し、出口部６０７に達し、
金型外部に排出される。キャビティ内の全ての空気の排
出に引き続き、溶湯が通気導管６０８内に流入する。溶
湯は、通気導管終端部６３５に到達し、受湯ピストン６
０１を押す。それに伴って受湯ピストン６０１に連結さ
れている伝導ピストン６３４が移動する。伝導ピストン
６３４の移動と同時に、伝導ピストン６３４と連結して
いる伴板６３３も移動する。そして、伴板６３３と環状
溝６３２を介して連結されている弁ピストン６０２が移
動し、弁ピストン６０２に設けられたピストンヘッド６
０５によって上部貫通孔６０４との間にある隙間が塞が
れる。以上の動作により、ピストンヘッド６０５と上部
貫通孔６０４間の隙間が遮断されるため、分岐ダクト上
端部６０６に達した溶湯は、出口部６０７に流出しな
い。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述のダイ
カスト用ガス抜きバルブ６００には次のような問題があ
る。溶湯がキャビティ内を経てガス抜きバルブ６００に
届くには時間がかかり、その間に溶湯は型によって熱を
奪われ、動圧が落ち、受湯ピストン６０１を確実に押せ
ない。受湯ピストン６０１と弁ピストン６０２は連動し
ていることから、各々の移動距離は同じであり、受湯ピ
ストン６０１が溶湯によって確実に押されなければ、弁
ピストン６０２の移動距離は短く、ピストンヘッド６０
５と上部貫通孔６０４間の隙間は十分に遮断されない。
よって、高温の溶湯が出口部６０７から金型外部に流出
してしまう。本発明は、上述の問題に鑑みてなされたも
ので、溶湯が冷えて受圧部材を押す力が低下した場合で
も確実に通気路を塞ぎ、金型外部への溶湯漏れを防ぐこ
とのできるガス抜きバルブを提供することを解決すべき
課題とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明におけるガス抜き
バルブは、金型に形成された排気用の通気路を開閉する
ガス抜きバルブにおいて、前記通気路に流入した溶湯に
押されて移動する受圧部材と、所定量の移動により前記
通気路を塞ぐ閉塞部材と、該閉塞部材によって前記通気
路が塞がれるまで前記受圧部材と前記閉塞部材を同一方
向に連動するように、かつ前記閉塞部材の前記通気路を
塞ぐまでの移動距離が前記受圧部材の移動距離よりも長
くなるように連結する連結手段と、を有することを特徴
とする。

【０００６】

【発明の実施の形態】

〔第１の実施の形態〕以下、図１、２、３を参照して、
本発明の第１の実施の形態に係わるガス抜きバルブを説
明する。本実施の形態に係わるガス抜きバルブ１０は、
受湯ピストン２０１と弁ピストン２０２を同一方向に連
動させ、かつ弁ピストン２０２の隙間２３７を塞ぐまで
の移動距離が受湯ピストン２０１の移動距離よりも長く
なるように連結する手段として、ズームリンク２１０を
使用したものである。図１は、第１の実施の形態に係わ
るガス抜きバルブ１０の使用状態を示している。ガス抜
きバルブ１０は射出プランジャー７０に対向する側にあ
り、またガス抜きバルブ１０内には、金型４０のキャビ
ティ最終充填部３０から通気導管２０８が延びている。
溶湯は、注湯ラドル５０によって射出プランジャー７０
内に流し込まれ、プランジャーロッド９０の先端に設け
られたプランジャーチップ８０によってキャビティ２０
内に送り込まれる。図２は、ガス抜きバルブ１０の縦断
面図であり、通気路が閉じていない状態での内部構造を
示している。通気導管２０８は、ガス抜きバルブ１０内
の中央付近に位置する通気導管終端部２３５で、通気導
管２０８の延びる方向に対して垂直方向に延びる下部貫
通孔２０３に接続している。下部貫通孔２０３内には、
受湯ピストン２０１が摺動可能に挿設されている。受湯
ピストン２０１は、ガス抜きバルブ内壁２１１ａに一端
が固定されているばね２１２と通気導管２０８と対向す
る側で連結していて、通気導管終端部２３５側に付勢さ
れている。受湯ピストン２０１の中央部には、受湯ピス
トン２０１が通気導管２０８内に突出しないための突起
部２３６が設けられている。ガス抜きバルブ１０が作動
していない状態では、突出部２３６はガス抜きバルブ内
壁２１１ｂに当接している。通気導管２０８は、図２の
Ａ−Ａ断面図である図３に示されるように、受湯ピスト
ン２０１に達する手前で二つの分岐ダクト２１４に分か
れる。そしてそれぞれの分岐ダクト２１４は、分岐ダク
ト上端部２０６において下部貫通孔２０３の延びる方向
と平行に延びる二つの上部貫通孔２０４とそれぞれ接続
している。二つの上部貫通孔２０４は側面部で、金型外
部と通じる出口部２０７に接続している。上部貫通孔２
０４には、弁ピストン２０２が摺動可能に挿設されてい
る。弁ピストン２０２には、外径が上部貫通孔２０４の
内径以上であるピストンヘッド２０５が設けられてい
る。ガス抜きバルブ１０が作動していない状態では、ピ
ストンヘッド２０５と上部貫通孔２０４の間には隙間２
３７が開いている。受湯ピストン２０１と二つの弁ピス
トン２０２は、後述する二つのズームリンク２１０によ
って連結されている。ズームリンク２１０は、下部貫通
孔２０３の延びる方向と垂直方向に延び、下端部がガス
抜きバルブ１０内に、中央部が受湯ピストン２０１に、
上端部が弁ピストン２０２に、それぞれ回転可能に結合
されている。なお、ガス抜きバルブ１０内の構造は、受
湯ピストン２０１を挟んで左右対象であるため、後述の
説明では片側のみの記述とする。

【０００７】キャビティ２０内に高速充填され、キャビ
ティ最終充填部３０に達した溶湯は、通気導管２０８内
に流入する。通気導管終端部２３５に達した溶湯は、下
部貫通孔２０３内に挿設された受湯ピストン２０１を押
し、移動させる。受湯ピストン２０１の移動と同時に、
ズームリンク２１０が作動し、ズ−ムリンク２１０を介
して連結されている弁ピストン２０２が、受湯ピストン
２０１と同一方向に所定量移動し、ピストンヘッド２０
５と上部貫通孔２０４との間の隙間２３７を塞ぐ。ズー
ムリンク２１０の動きは、下端の結合部を中心とした円
運動であるため、中央部に比べ、上端部の移動距離のほ
うが長くなる。弁ピストン２０２の移動距離Ｓｍは、弁
ピストン２０２からズームリンク２１０下端部までの距
離をＬ、受湯ピストン２０１から前記ズ−ムリンク２１
０下端部までの距離をｌ、また受湯ピストン２０１の移
動距離をＳｊとすると、次のように表せる。 Ｓｍ＝Ｓｊ＊（Ｌ／ｌ） Ｌはｌよりも長いので、弁ピストン２０２は、受湯ピス
トン２０１の移動距離よりも長く移動する。また、ズー
ムリンク２１０下端の結合部からの距離を変えて受湯ピ
ストン２０１を設置することで、ズームリンク２１０上
端部の弁ピストン２０２の移動距離を調整することがで
きる。以上より、受湯ピストン２０１を押す力が小さい
場合でも、弁ピストン２０２の移動距離は受湯ピストン
２０１の移動距離よりも長いため、弁ピストン２０２は
確実に通気路を閉じることが可能となる。このため、通
気導管終端部２３５から分岐ダクト２１４を経て、分岐
ダクト上端部２０６に達した溶湯は、出口部２０７より
流出しない。

【０００８】〔第２の実施の形態〕以下、図４を参照し
て、本発明の第２の実施の形態に係わるガス抜きバルブ
を説明する。図４は、ガス抜きバルブ４００の縦断面図
であり、通気路が閉じていない状態での内部構造を示し
ている。本実施の形態に係わるガス抜きバルブ４００
は、受湯ピストン４０１と弁ピストン４０２とを同一方
向に連動させ、かつ弁ピストン４０２の隙間４３７を塞
ぐまでの移動距離が受湯ピストン４０１の移動距離より
も長くなるように連結する手段として、油圧シリンダを
使用したものである。通気導管４０８は、ガス抜きバル
ブ４００内の中央付近に位置する通気導管終端部４３５
で、通気導管４０８の延びる方向に対して垂直方向に延
びる下部貫通孔４０３に接続している。下部貫通孔４０
３は、内部に受湯ピストン４０１が摺動可能に挿設され
ており、通気導管４０８に対向する側で下部油圧シリン
ダ４１６と接続している。通気導管４０８は、受湯ピス
トン４０１に達する手前で図示されていない二つの分岐
ダクトに分かれる。そしてそれぞれの分岐ダクトは、分
岐ダクト上端部４０６において下部貫通孔４０３の延び
る方向と平行に延びる上部貫通孔４０４と接続してい
る。二つの上部貫通孔４０４は、側面部で金型外部と通
じる出口部４０７と接続している。上部貫通孔４０４に
は、弁ピストン４０２が摺動可能に挿設されている。弁
ピストン４０２には、外径が上部貫通孔４０４の内径以
上のピストンヘッド４０５が設けられている。ガス抜き
バルブ４００が作動していない状態では、ピストンヘッ
ド４０５と上部貫通孔４０４の間には隙間４３７が開い
ている。二つの上部貫通孔４０４は、それぞれ分岐ダク
ト上端部４０６と対向した側で上部油圧シリンダ４２０
と接続している。二つの上部油圧シリンダ４２０の弁ピ
ストン側油圧室４２１と下部油圧シリンダ４１６のヘッ
ド側油圧室４１７ｂは油圧通路４１８により連通してい
る。上部油圧シリンダ４２０のヘッド側油圧室４１７ａ
にはそれぞれ、バルブ４１９を介して図示していない油
圧源から油が供給される。なお、ガス抜きバルブ４００
内の構造は、受湯ピストン４０１を挟んで左右対象であ
るため、後述の説明では片側のみの記述とする。

【０００９】キャビティ内に高速充填され、キャビティ
最終充填部に達した溶湯は、通気導管４０８内に流入す
る。通気導管終端部４３５に達した溶湯は、下部貫通孔
４０３内に挿設された受湯ピストン４０１を押し、移動
させる。受湯ピストン４０１が移動するにつれて、下部
油圧シリンダ４１６のヘッド側油圧室４１７ｂの油が押
され、油が油圧通路４１８を通って上部油圧シリンダ４
２０の弁ピストン側油圧室４２１に導かれる。上部油圧
シリンダ４２０は弁ピストン４０２を引き、弁ピストン
４０２を受湯ピストン４０１と同一方向に所定量移動さ
せ、ピストンヘッド４０５と上部貫通孔４０４との間の
隙間４３７を塞ぐ。このときバルブ４１９は開かれてい
て、上部油圧シリンダ４２０のヘッド側油圧室４１７ａ
から流出する油が図示されていない油圧源に戻される。
以上の動作により、受湯ピストン４０１を押す力が小さ
い場合でも、弁ピストン４０２によって確実に通気路を
閉じることが可能となる。このため、通気導管終端部４
３５から図示されていない分岐ダクトを経て、分岐ダク
ト上端部４０６に達した溶湯は、出口部４０７より流出
しない。

【００１０】なお、本実施の形態では、受湯ピストン４
０１と弁ピストン４０２を移動させる手段として油圧を
利用したが、水圧、空圧等を利用することも可能であ
る。

【００１１】なお、二つの上部油圧シリンダ４２０の径
は、二つの弁ピストン４０２が同時に隙間４３７を塞ぐ
ためにも同一であることが望ましい。また、下部油圧シ
リンダ４１６の半径をｒ、上部油圧シリンダ４２０の径
をｒ′とおくと、弁ピストン４０２の移動距離が受湯ピ
ストン４０１の移動距離よりも長くなるためにはｒと
ｒ′は次の関係を満たしていなければならない。√２
ｒ′＜ｒまた、弁ピストン４０２の移動距離は、√２
ｒ′とｒの差が大きければ長くなり、また逆に、差が小
さければ短くなる。

【００１２】〔第３の実施の形態〕以下、図５を参照し
て、本発明の第３の実施の形態に係わるガス抜きバルブ
を説明する。図５は、ガス抜きバルブ５００の縦断面図
であり、通気路が閉じていない状態での内部構造を示し
ている。本実施の形態に係わるガス抜きバルブ５００
は、受湯ピストン５０１と弁ピストン５０２とを同一方
向に連動させ、かつ弁ピストン５０２の隙間５３７を塞
ぐまでの移動距離が受湯ピストン５０１の移動距離より
も長くなるように連結する手段として、ラック＆ピニオ
ンを使用するものである。通気導管５０８は、ガス抜き
バルブ５００内の中央付近に位置する通気導管終端部５
３５で、通気導管５０８の延びる方向に対して垂直方向
に延びる下部貫通孔５０３に接続している。下部貫通孔
５０３は、内部に受湯ピストン５０１が摺動可能に挿設
されており、受湯ピストン５０１に達する手前で図示さ
れていない二つの分岐ダクトに分かれる。そしてそれぞ
れの分岐ダクトは、分岐ダクト上端部５０６において下
部貫通孔５０３の延びる方向と平行に延びる二つの上部
貫通孔５０４とそれぞれ接続している。上部貫通孔５０
４には、弁ピストン５０２が摺動可能に挿設されてい
る。弁ピストン５０２には、外径が上部貫通孔５０４の
内径以上であるピストンヘッド５０５が設けられてい
る。ガス抜きバルブ５００が作動していない状態では、
ピストンヘッド５０５と上部貫通孔５０４の間には隙間
５３７が開いている。二つの上部貫通孔５０４は、側面
部で金型外部と通じる出口部５０７に接続している。ガ
ス抜きバルブ５００の内部には空間部５２９が形成され
ており、空間部５２９内で小径歯車５２５を挟んで同軸
に配置された二つの大径歯車５３０が、上方にある二つ
の歯車５２７とそれぞれ噛み合って位置している。小径
歯車５２５と二つの大径歯車５３０、及び二つの歯車５
２７はそれぞれ、受湯ピストン５０１及び弁ピストン５
０２の軸心に対して直角に位置決めされたシャフト５２
６、シャフト５２８に軸心回りに回転できる状態で固定
されている。なお、小径歯車５２５の半径はＤ１に、ま
た、大径歯車５３０の半径はＤ２に設定されている。
（Ｄ２＞Ｄ１）

【００１３】二つの弁ピストン５０２は、分岐ダクト上
端部５０６と対抗した側で、弁ピストン５０２の軸方向
に延びる上部ロッド５２３とそれぞれ連結している。上
部ロッド５２３の下側には、ラック状の歯５２４ａが形
成されている。ラック状の歯５２４ａは歯車５２７と噛
み合っている。受湯ピストン５０１は通気導管５０８と
対向した側で、受湯ピストン５０１の軸方向に延びる下
部ロッド５２２と連結している。下部ロッド５２２は、
一端部がガス抜きバルブ内壁５１１ａに固定されている
ばね５１２と連結していて、通気導管５０８側に付勢さ
れている。下部ロッド５２２の中央部には、受湯ピスト
ン５０１が通気導管５０８内に突出しないための突起部
５３６が設けられている。ガス抜きバルブ５００が作動
していない状態では、突起部５３６はガス抜きバルブ内
壁５１１ｂに当接している。下部ロッド５２２の上側に
は、ラック状の歯５２４ｂが形成されている。歯５２４
ｂは、小径歯車５２５と噛み合っている。なお、ガス抜
きバルブ５００内の構造は、小径歯車５２５を挟んで左
右対象であるため、後述の説明では片側のみの記述とす
る。

【００１４】キャビティ内に高速充填され、キャビティ
最終充填部に達した溶湯は、通気導管５０８内に流入す
る。通気導管終端部５３５に達した溶湯は、下部貫通孔
５０３内に挿設された受湯ピストン５０１を押し、移動
させる。受湯ピストン５０１の移動により、下部ロッド
５２２も一体に移動する。下部ロッド５２２は、小径歯
車５２５を時計回りに回転させる。小径歯車５２５が回
転すると、小径歯車５２５と共にシャフト５２６に固定
された大径歯車５３０が時計回りに回転する。大径歯車
５３０と噛み合っている歯車５２７が反時計回りに回転
するため、上部ロッド５２３及び弁ピストン５０２は、
受湯ピストン５０１と同一方向に所定量移動し、ピスト
ンヘッド５０５と上部貫通孔５０４との間の隙間５３７
を塞ぐ。

【００１５】ここで、受湯ピストン５０１がＬ１だけ左
に移動したときに小径歯車５２５及び大径歯車５３０は
角度θだけ時計回りに回転したと仮定する。このとき、
小径歯車５２５の回転した周長さはＬ１に等しく、Ｌ１
＝２πＤ１＊θ／３６０°で表される。また、大径歯車
５３０の回転した周長さＬ２は、Ｌ２＝２πＤ２＊θ／
３６０°で表される。さらに、大径歯車５３０と噛み合
っている歯車５２７の回転した周長さはＬ２に等しく、
よって弁ピストン５０２は歯車５２７の回転した周長さ
Ｌ２だけ左に移動する。したがって、弁ピストン５０２
は受湯ピストン５０１のＤ２／Ｄ１倍だけ移動量が大き
くなる。また、弁ピストン５０２の移動速度も受湯ピス
トン５０１の移動速度のＤ２／Ｄ１倍だけ大きくなる。
なお、歯車の径を変えることで、弁ピストン５０２の移
動距離と移動速度とを調整することも可能である。以上
の動作により、受湯ピストン５０１を押す力が小さい場
合でも、弁ピストン５０２によって確実に通気路を閉じ
ることが可能となる。このため、通気導管終端部５３５
から図示されていない分岐ダクトを経て、分岐ダクト上
端部５０６に達した溶湯は、出口部５０７より流出しな
い。

【００１６】以上の実施の形態１、２、３では上部貫通
孔は二つで構成されているが、二つとは限らず一つでも
よく、また三つ以上でもよい。例えば、上部貫通孔を一
つにして、それぞれ二つあった第１の実施の形態でのズ
ームリンク２１０、第２の実施の形態での上部油圧シリ
ンダ４２０を一つにしてもよい。また、第３の実施の形
態での大径歯車５３０、歯車５２７もそれぞれ一つにし
て構成してもよい。なお、本発明の受湯ピストンと弁ピ
ストンが同一方向に連動するとは、通気導管を含む金型
断面を基準とする受湯ピストンの移動方向と弁ピストン
の移動方向がともに正、もしくは負であることを意味し
ている。

【００１７】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明は、金型に
形成された排気用の通気路を閉塞部材で開閉するガス抜
きバルブであって、溶湯の動圧を受ける受圧部材と、所
定量の移動により前記通気路を塞ぐ閉塞部材を、同一方
向に連動させる連結手段によって、前記閉塞部材の前記
通気路を塞ぐまでの移動距離が前記受圧部材の移動距離
よりも長くなるようにしたので、受圧部材を押す力が低
くなった場合でも、弁ピストンの所定量の移動により通
気路を塞ぐことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態の使用状態図であ
る。

【図２】本発明の第１の実施の形態の縦断面図であり、
内部構造を示す図である。

【図３】図２におけるＡ−Ａ断面図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態の内部構造を示す図
である。

【図５】本発明の第３の実施の形態の内部構造を示す図
である。

【図６】弁ピストンが閉鎖位置にある従来技術のダイカ
スト用ガス抜きバルブの内部構造を示す図である。

【図７】図６におけるＢ−Ｂ断面図である。

【符号の説明】

２０１…受湯ピストン ２０２…弁ピストン ２１０…
ズームリンク １０…ガス抜きバルブ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】金型に形成された排気用の通気路を開閉す
   るガス抜きバルブにおいて、 前記通気路に流入した溶湯に押されて移動する受圧部材
   と、 所定量の移動により前記通気路を塞ぐ閉塞部材と、 該閉塞部材によって前記通気路が塞がれるまで前記受圧
   部材と前記閉塞部材を同一方向に連動するように、かつ
   前記閉塞部材の前記通気路を塞ぐまでの移動距離が前記
   受圧部材の移動距離よりも長くなるように連結する連結
   手段と、を有することを特徴とするガス抜きバルブ。