JP4682611B2

JP4682611B2 - スリーブ潤滑装置

Info

Publication number: JP4682611B2
Application number: JP2004366154A
Authority: JP
Inventors: 憲司林
Original assignee: Nissan Motor Co Ltd
Current assignee: Nissan Motor Co Ltd
Priority date: 2004-12-17
Filing date: 2004-12-17
Publication date: 2011-05-11
Anticipated expiration: 2024-12-17
Also published as: JP2006167778A

Description

本発明は、鋳造装置の射出スリーブ内面に粉体潤滑剤を塗布するスリーブ潤滑装置に関する。

例えば、ダイカスト鋳造装置では、溶湯貯溜部内の金属溶湯を取り出し金型のキャビティ内に注入する場合、ピストンーシリンダ機構を利用して行なう。この機構は、射出スリーブ内でプランジャチップを往復動させることにより、金属溶湯を射出スリーブに誘引し、キャビティ内に高速高圧で注入している。特に、高品質ダイカスト鋳造では、射出速度が極めて高速となるため、射出スリーブやプランジャチップに加わる圧力も高く、プランジャチップの摺動部分の摩耗やかじりが生じ易くなる。

このため、従来から下記特許文献１に開示されているように、射出スリーブ内面に粉体潤滑剤（例えば、黒鉛や、タルク、雲母などの無機物など）を塗布している。

粉体潤滑剤は、射出スリーブの内面全体にわたり均一に付着されると、射出スリーブやプランジャチップなどに加わる負担が軽減され、注湯時には昇華してガス化し、鋳造装置から外部に排出され、成形に影響することはない。しかし、このガスが溶湯に巻き込まれると、製品の品質を低下させることになる。特に、射出初期の段階では、溶湯の熱により粉体潤滑剤が急激に昇華し、このガスを追従するように溶湯が流れるので、溶湯内にガスが巻き込まれ易い。このため、粉体潤滑剤の量は、必要最低限とすることが好ましい。

しかし、粉体潤滑剤の量を抑制しつつ均一に付着させることは、横置きタイプの射出スリーブでは二律背反的であり、両者を満足することは実際上極めて困難である。

縦置きタイプの射出スリーブの場合、粉体潤滑剤を上方から塗布すると、重力の作用もあって粉体潤滑剤の量を抑制しつつ射出スリーブの内面全体にわたり均一に塗布することは、比較的容易である。

ところが、横置きタイプの場合には、粉体潤滑剤は重力の影響を受け易く、長尺な射出スリーブ内では、射出スリーブの下部に溜まりやすく、上部には付きにくい。量的規制を無視すれば、射出スリーブの内面全体にわたり付着させることができるが、下部と上部では、不均一な付着状態となる。特に、長尺な射出スリーブの一端にプランジャチップが位置している場合は、奥深い閉鎖空間内への塗布となるため、一層困難となる。

本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、鋳造装置の射出スリーブ内面に塗布する粉体潤滑剤の量を抑制しつつ均一に付着させることが可能なスリーブ潤滑装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成する本発明は、内部に設けられたプランジャチップの往復動により鋳造装置の型に形成されたキャビティ内に溶湯を供給する射出スリーブの内部空間を含む潤滑剤塗布空間内に向けて、粉体潤滑剤を供給する粉体供給装置とパイプを介して連通された塗布ノズルより空気と混合された前記粉体潤滑剤を塗布するスリーブ潤滑装置であって、前記潤滑剤塗布空間から流出する前記粉体潤滑剤を遮蔽する遮蔽部材を有し、当該遮蔽部材に前記パイプを挿通するとともに、前記潤滑剤塗布空間から流出する前記粉体潤滑剤が、前記パイプ中を流通する空気流によるベンチュリ効果で負圧吸引される吸引口を前記パイプに開設し、当該吸引した前記粉体潤滑剤が前記塗布ノズルより前記潤滑剤塗布空間内に向けて再塗布されるように構成した潤滑剤回収機構を有するスリーブ潤滑装置である。

請求項１の発明によれば、鋳造装置の型に形成されたキャビティ内に溶湯を供給する射出スリーブなどに塗布ノズルより空気と混合された粉体潤滑剤を塗布する場合、潤滑剤塗布空間から流出する粉体潤滑剤を遮蔽部材により遮蔽し、当該遮蔽部材に挿通されたパイプに、当該パイプ中を流通する空気流によるベンチュリ効果で負圧吸引される吸引口を設け、吸引した粉体潤滑剤を潤滑剤塗布空間内に向けて再塗布するようにしたので、粉体潤滑剤の外部漏れも防止でき、粉体潤滑剤の回収再塗布する量が向上し、所定量の粉体潤滑剤での付着効率を高めることができる。したがって、不必要に多量の粉体潤滑剤を塗布することはなく、粉体潤滑剤の量を抑制できる。しかも、再塗布により付着していない部分にも粉体潤滑剤を付着させることができ、粉体潤滑剤の付着を全体にわたり均一化することができる。また、粉体潤滑剤の循環頻度が増え、所定量の粉体潤滑剤での付着効率を高めることができる。さらに、粉体潤滑剤が射出スリーブの外部に漏れ出すことを防止でき、作業環境が改善され、設備の汚れも低減する。

請求項２の発明によれば、前記潤滑剤回収機構において、前記遮蔽部材に開設された入口と、前記パイプに開設された吸引口とを連通するリターンパイプに、潤滑剤を強制的に吸引する強制吸引機構を設けると、上述の効果の加え、粉体潤滑剤の循環頻度が増え、所定量の粉体潤滑剤での付着効率を高めることができる。

請求項３の発明によれば、粉体潤滑剤が重力の影響を受けやすい横置き設置されている射出スリーブに潤滑剤回収機構を使用すれば、重力の影響を極力排除して、粉体潤滑剤を量的に規制しつつ、射出スリーブの内面全体にわたり付着させることもできる。

請求項４の発明によれば、遮蔽部材が潤滑剤塗布空間を閉塞すると、粉体潤滑剤を再回収し易く、漏れ防止にもなり、粉体潤滑剤の量的規制下での付着性がより確実になり、作業環境や設備の汚れが大幅に改善される。

請求項５の発明によれば、遮蔽部材を塗布ノズル側から潤滑剤塗布空間側に向けて拡開した漏斗状部材とすると、上述の効果の加え、再循環させる粉体潤滑剤を集め易くなる。

以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
図１は第１実施形態に係るスリーブ潤滑装置の使用状態を示す断面図、図２は同実施形態の要部を示す断面図である。

本実施形態のスリーブ潤滑装置１０は、図１に示すように、高品質ダイカスト鋳造装置に適用される。この鋳造装置は、固定プラテン１に取り付けられた固定型１ａと、可動プラテン２に取り付けられた可動型２ａとを有している。固定型１ａと可動型２ａとを合体させると、両者間にはキャビティＣ（図中一点鎖線で囲まれている部分）が形成されるが、キャビティＣの一端には、固定型１ａに形成された給湯用の連通路３が連通され、他端には、排気通路４が連通されている。なお、排気通路４には真空源５が連設されている。

キャビティＣ内に溶湯を供給するための射出スリーブ６は、固定プラテン１および固定型１ａに貫通して設けられ、射出スリーブ６の外端側内にはプランジャチップ７が設けられ、内端側は連通路３と連通されている。また、射出スリーブ６の中間部には溶湯貯溜部８が設けられ、射出スリーブ６内でのプランジャチップ７の往復動により溶湯貯溜部８内の溶湯が射出スリーブ６内に誘引され、吐出される。

スリーブ潤滑装置１０は、連通路３の内部空間と射出スリーブ６の内部空間を含む潤滑剤塗布空間Ｓに粉体潤滑剤Ｆを塗布する塗布ノズル１１と、潤滑剤塗布空間Ｓ内に向けて塗布された粉体潤滑剤Ｆを吸引回収し再塗布する潤滑剤回収機構１５と、を有している。

塗布ノズル１１は、粉体潤滑剤Ｆを供給する粉体供給装置１２とパイプ１３を介して連通され、空気と混合された粉体潤滑剤Ｆを吐出する。

粉体供給装置１２は、公知に属するため詳述は避けるが、粉体潤滑剤Ｆが貯留された貯溜部から粉体潤滑剤Ｆを定量取出し、空気とともに塗布ノズル１１まで圧送する圧送ポンプと、制御部とを有している。制御部は、粉体潤滑剤Ｆを定量の吐出量にする制御と、この定量吐出後に空気のみを再度吐出する制御とを行なう。この再度吐出する空気は、塗布ノズル１１あるいはパイプ１３内に残留している粉体潤滑剤Ｆを残らず吐出する機能と、潤滑剤塗布空間Ｓに既に吐出された粉体潤滑剤Ｆを射出スリーブ６の内面に付着させる機能とを発揮することになる。

潤滑剤回収機構１５は、図２に示すように、潤滑剤塗布空間Ｓから流出する粉体潤滑剤Ｆを遮蔽する遮蔽部材１６と、遮蔽部材１６を挿通して設けられたパイプ１３に開設され、潤滑剤塗布空間Ｓに付着せず浮遊している粉体潤滑剤Ｆを吸引する吸引口１７と、粉体潤滑剤Ｆを塗布ノズル１１などに戻すリターンパイプ１８と、を有している。

遮蔽部材１６は、塗布ノズル１１が中心に挿通して設けられた漏斗状部材であり、塗布ノズル１１から潤滑剤塗布空間Ｓに向けて拡開され、粉体潤滑剤Ｆを集め易い形状を有している。遮蔽部材１６の先端部分は、潤滑剤塗布空間Ｓを閉塞するように配置されている。

吸引口１７は、ベンチュリ効果により粉体潤滑剤Ｆを吸引し、再循環させるように開設されており、パイプ１３の上流部に設けられた第１吸引口１７ａと、塗布ノズル１１の上流部分に開設された第２吸引口１７ｂとを有している。第１吸引口１７ａは、遮蔽部材１６の傾斜部分に開設された入口１６ａとリターンパイプ１８を介して連通されている。なお、第１吸引口１７ａおよび第２吸引口１７ｂは、ベンチュリ効果を発生させ易くするため、流れ方向に沿うように傾斜させて開設することが好ましい。特に、吸引後の粉体潤滑剤Ｆは、湿気を帯びることなく直ちに潤滑剤塗布空間Ｓに戻し使用されることが好ましいが、これら両吸引口１７は、遮蔽部材１６および塗布ノズル１１の少なくともいずれか一方にあればよい。

本実施形態の作用を説明する。

固定型１ａと可動型２ａとを合体させる前に、図外のロボットによりスリーブ潤滑装置１０を把持し、固定型１ａの連通路３を遮蔽部材１６が閉塞するようにセットする。

粉体供給装置１２を作動し、定量の粉体潤滑剤Ｆを空気とともに塗布ノズル１１から潤滑剤塗布空間Ｓ内に向けて噴射し塗布する。この噴射時間は、０．１〜０．２秒程度である。

塗布ノズル１１から噴射された粉体潤滑剤Ｆは、気流に乗って移動しつつ潤滑剤塗布空間Ｓ内に分散される。潤滑剤塗布空間Ｓは、遮蔽部材１６により開口部分が閉鎖された状態であるため、粉体潤滑剤Ｆが外部に流出することはない。なお、潤滑剤塗布空間Ｓ内に噴射された空気は、入口１６ａ、第１吸引口１７ａおよび第２吸引口１７ｂ内に流入したりあるいは各所の隙間を通り排出される。

再度、粉体供給装置１２が作動すると、空気のみが、所定時間吐出される。この空気は、塗布ノズル１１あるいはパイプ１３およびリターンパイプ１８内に残留している粉体潤滑剤Ｆを潤滑剤塗布空間Ｓに吐出するとともに潤滑剤塗布空間Ｓ内にある粉体潤滑剤Ｆを広く分散させ、横置きの射出スリーブ６であっても、内面隅々まで行き渡らせ、付着させることになる。したがって、粉体潤滑剤Ｆは、潤滑剤塗布空間Ｓの内面により均一な付着状態となる。しかも、この空気は、吐出されるときに、吸引口１７ａ及び１７ｂにおいてベンチュリ効果を生じさせることになるので、遮蔽部材１６と固定型１ａの連通路３との間の隙間から流出しようとする粉体潤滑剤Ｆを再度塗布ノズル１１内に引き戻し、再塗布することになる。この再塗布によっても、粉体潤滑剤Ｆは、潤滑剤塗布空間Ｓの内面により均一な付着状態を形成することとなる。

この結果、プランジャチップ７は、射出スリーブ６内で円滑に作動し、溶湯をキャビティＣに高速で吐出する注湯作業もスムーズに行なうことができ、また、溶湯により昇華した粉体潤滑剤Ｆのガスも少量となるため、固定型１ａと可動型２ａとの隙間から外部に速やかに排出され、溶湯内に巻き込まれることもない。

＜第２実施形態＞
図３は第２実施形態に係るスリーブ潤滑装置の要部を示す断面図である。なお、図１,２に示す部材と共通する部材には同一符号を付し説明は省略する。

本実施形態のスリーブ潤滑装置１０ａは、前記潤滑剤回収機構１５ａに粉体潤滑剤Ｆを強制的に吸引する強制吸引機構２０を設けたものである。

図３に示すように、本実施形態の潤滑剤回収機構１５ａは、遮蔽部材１６に開設された入口１６ａと、塗布ノズル１１の基端あるいはパイプ１３とを連通しているリターンパイプ１８に、ファンあるいはポンプなどにより構成された強制吸引機構２０を設け、潤滑剤塗布空間Ｓ内の空気とともに粉体潤滑剤Ｆを強制的に吸引し、リターンパイプ１８を介して塗布ノズル１１より再度噴射するようにしている。

このようにすれば、遮蔽部材１６により潤滑剤塗布空間Ｓを閉塞している間、潤滑剤塗布空間Ｓ内の空気を取り出して常に再循環させることができ、しかも、この空気は、前記第１実施形態と同様、吸引口１７ａ，１７ｂにおいてベンチュリ効果を生じさせることになるので、塗布ノズル１１あるいはパイプ１３などに残留している粉体潤滑剤Ｆを潤滑剤塗布空間Ｓ内に吐出でき、粉体潤滑剤Ｆを射出スリーブ６や連通路３の内面により均一に付着させることができる。

本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲内で種々改変することができる。例えば、前記実施形態では、射出スリーブ６が横置き設置されている場合であるが、縦置きあるいは斜め置きであってもよい。

本発明は、ダイカスト鋳造装置の射出スリーブ内面に必要最低限の量の粉体潤滑剤を均一に塗布するに適したスリーブ潤滑装置である。

第１実施形態に係るスリーブ潤滑装置の使用状態を示す断面図である。同実施形態の要部を示す断面図である。第２実施形態に係るスリーブ潤滑装置の要部を示す断面図である。

符号の説明

６…射出スリーブ、
７…プランジャチップ、
１０…スリーブ潤滑装置、
１１…塗布ノズル、
１３…パイプ、
１５…潤滑剤回収機構、
１６…遮蔽部材、
１６ａ…入口、
１７ａ…第１吸引口、
１７ｂ…第２吸引口、
１８…リターンパイプ、
２０…強制吸引機構、
Ｆ…粉体潤滑剤、
Ｓ…潤滑剤塗布空間。

Claims

内部に設けられたプランジャチップの往復動により鋳造装置の型に形成されたキャビティ内に溶湯を供給する射出スリーブの内部空間を含む潤滑剤塗布空間内に向けて、粉体潤滑剤を供給する粉体供給装置とパイプを介して連通された塗布ノズルより空気と混合された前記粉体潤滑剤を塗布するスリーブ潤滑装置であって、
前記潤滑剤塗布空間から流出する前記粉体潤滑剤を遮蔽する遮蔽部材を有し、当該遮蔽部材に前記パイプを挿通するとともに、前記潤滑剤塗布空間から流出する前記粉体潤滑剤が、前記パイプ中を流通する空気流によるベンチュリ効果で負圧吸引される吸引口を前記パイプに開設し、当該吸引した前記粉体潤滑剤が前記塗布ノズルより前記潤滑剤塗布空間内に向けて再塗布されるように構成した潤滑剤回収機構を有するスリーブ潤滑装置。
前記潤滑剤回収機構は、前記遮蔽部材に開設された入口と、前記パイプに開設された吸引口とを連通するリターンパイプを有し、当該リターンパイプに、前記粉体潤滑剤を強制的に吸引する強制吸引機構を設けたことを特徴とする請求項１に記載のスリーブ潤滑装置。
前記射出スリーブは、横置き設置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のスリーブ潤滑装置。
前記遮蔽部材は、前記潤滑剤塗布空間を閉塞するように配置したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のスリーブ潤滑装置。
前記遮蔽部材は、前記塗布ノズル側から前記潤滑剤塗布空間側に向けて拡開された漏斗状部材である請求項１〜４のいずれかに記載のスリーブ潤滑装置。