JP5299258B2 - ダイカスト鋳造装置及びダイカスト鋳造方法 - Google Patents

Description

本発明は、ダイカスト鋳造装置及びダイカスト鋳造方法に関する。

従来、溶湯を金型に圧入することにより、製品を短時間で大量に鋳造するダイカスト鋳造方法が知られている。
ダイカスト鋳造方法においては、適宜のダイカスト鋳造装置が用いられる。
なお、ダイカスト鋳造方法に用いられるダイカスト鋳造装置は、主として、溶湯を射出するための加圧室が溶湯の保持炉の中に配置されているホットチャンバダイカストマシンと、溶湯を射出するための加圧室が溶湯の保持炉の中に配置されていないコールドチャンバダイカストマシンとに分けられるが、以下ではコールドチャンバダイカストマシンについて記載する。

ダイカスト鋳造装置は、固定型と可動型とが圧接することでキャビティを形成する金型と、当該金型に形成された湯道を介して前記キャビティと連通する円筒状のスリーブと、当該スリーブ内（加圧室）に溶湯を供給するラドルと、前記スリーブ内（加圧室）に供給された溶湯を前記キャビティに射出するプランジャとを具備する。

ダイカスト鋳造方法は、上記のダイカスト鋳造装置を用いて、以下の（１）〜（４）の工程を順に行うものである。
（１）可動型を固定型に圧接させて、金型にキャビティを形成する（型締め工程）。
（２）ラドルによって溶湯をスリーブ内に供給する（注湯工程）。
（３）プランジャによってスリーブ内の空間を加圧することで、スリーブ内に供給された溶湯をキャビティに射出する（射出工程）。
（４）可動型を固定型から離間させて、成形された鋳物を取り出す（型開き工程）。

上記の注湯工程において用いられるラドルは、上方が開放された容器であり、外方に突出するように設けられた注湯部を含み、溶湯が貯溜された保持炉から所定量の溶湯を汲み上げて所定の位置に移動した後、前記注湯部側に傾けることで、前記注湯部からスリーブに設けられた給湯口に向けて溶湯を注出し、前記スリーブ内に溶湯を供給する。

上記のようなラドルを用いて、スリーブの給湯口に注湯する際には、前記ラドルを傾ける速度（一定の角度まで傾けるのに要する時間）を調整することで、前記ラドルからすべての溶湯がスリーブ内に供給される時間、つまり注湯の速度を設定する。
注湯の速度が小さい、つまり溶湯をラドルからスリーブ内に供給するのに長い時間を要する場合には、スリーブ内で溶湯の温度が低下し、溶湯が部分的に凝固する。そのため、鋳造時間が増加するだけでなく、プランジャによってスリーブ内の溶湯をキャビティに射出する際の圧力伝播が低減することとなり、スリーブ内の溶湯に発生した鋳巣（空洞）を充分に消滅させることができないという問題が生じる。
よって、注湯の速度を大きくすること、つまり溶湯をラドルからスリーブ内に供給する時間を短くすることが望ましいが、ラドルを傾ける速度を大きくし過ぎた場合には、ラドルの注湯部に多量の溶湯が供給されることになるため、注湯部から溶湯が溢れる、又は溶湯が飛散してスリーブの給湯口からこぼれる等の問題が生じる。

特許文献１には、ラドルの注湯部を略円筒状に構成し、その内部を軸方向に沿って仕切る板材を設けることで、注湯の際、ラドルの注湯部における溶湯の流動を整流し、溶湯が飛散してスリーブの給湯口からこぼれることを防止する技術が記載されている。

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、注湯の際、ラドルの注湯部において溶湯と空気との置換が効率良く行われず、注湯の速度が充分ではなかった。

特開２００２−２１０５５１号公報

本発明は、迅速かつ正確に注湯可能なダイカスト鋳造装置及びダイカスト鋳造方法を提供することを課題とする。

本発明のダイカスト鋳造装置は、内部にキャビティが形成される金型と、筒状に形成され、その内部空間が前記キャビティに連通し、前記内部空間と外部とを連通する給湯口を有するスリーブと、溶湯を収容する収容部と、当該収容部に収容される溶湯を注出するための注ぎ口となる注湯部とを含み、当該注湯部側へ傾けることで前記溶湯を前記注湯部から前記スリーブの給湯口に向けて注出して前記スリーブの内部に供給するラドルと、前記スリーブの内部に摺動可能に設けられ、当該スリーブの内部に供給された溶湯を前記キャビティに向けて射出するプランジャと、を具備するダイカスト鋳造装置であって、前記ラドルの注湯部は、前記収容部と連続するように外方へ突出する円筒状に形成され、前記注湯部には、前記溶湯が前記注湯部を通過して当該注湯部から注出される際に、前記溶湯を前記注湯部における周方向に回転させる回転手段が設けられ、前記回転手段は、前記注湯部における径方向内側に向けて突出するように前記注湯部の内周面に設けられる突起部であり、前記突起部は、前記注湯部における軸方向に沿って連続的に設けられ、前記溶湯の流動方向における上流側から下流側に向かうに従って、徐々に前記注湯部における周方向の一方に位相変位するように形成される。

本発明のダイカスト鋳造装置において、前記突起部は、前記注湯部における径方向内側に向かうに従って、徐々に細く、かつ徐々に前記注湯部における周方向の一方に湾曲するように形成されることが好ましい。

本発明のダイカスト鋳造装置において、前記突起部は、前記溶湯の流動方向における上流側から下流側に向かうに従って、徐々に高さが大きくなるように形成されることが好ましい。

本発明のダイカスト鋳造装置において、前記突起部は、前記溶湯の流動方向における上流側から下流側に向かうに従って、徐々に幅が大きくなるように形成されることが好ましい。

本発明のダイカスト鋳造装置において、前記突起部は、前記注湯部に二つ設けられ、前記注湯部の内周面における鉛直方向下側及び鉛直方向上側に互いに１８０度の位相差をもって配置されることが好ましい。

本発明のダイカスト鋳造装置は、内部にキャビティが形成される金型と、筒状に形成され、その内部空間が前記キャビティに連通し、前記内部空間と外部とを連通する給湯口を有するスリーブと、溶湯を収容する収容部と、当該収容部に収容される溶湯を注出するための注ぎ口となる注湯部とを含み、当該注湯部側へ傾けることで前記溶湯を前記注湯部から前記スリーブの給湯口に向けて注出して前記スリーブの内部に供給するラドルと、前記スリーブの内部に摺動可能に設けられ、当該スリーブの内部に供給された溶湯を前記キャビティに向けて射出するプランジャと、を具備するダイカスト鋳造装置であって、前記ラドルの注湯部は、前記収容部と連続するように外方へ突出する円筒状に形成され前記注湯部には、前記溶湯が前記注湯部を通過して当該注湯部から注出される際に、前記溶湯を前記注湯部における周方向に回転させる回転手段が設けられ、前記回転手段は、前記注湯部の内部にて、当該注湯部と同心的に回転するスクリューである。

本発明のダイカスト鋳造方法は、請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のダイカスト鋳造装置を用い、前記ラドルによって前記スリーブの内部に溶湯を供給する注湯工程を具備するダイカスト鋳造方法であって、前記注湯工程は、前記ラドルの注湯部から注出される溶湯を前記スリーブ内の軸方向における前記給湯口が位置する部分よりも前記プランジャによる溶湯の射出方向における下流側に落下させる。

本発明のダイカスト鋳造方法において、前記ラドルの注湯部から注出される際の溶湯の流動方向における上流側から見た溶湯の回転方向と、前記溶湯が前記スリーブ内に供給されて前記スリーブの内周面に沿って回転する際の前記プランジャによる溶湯の射出方向における上流側から見た溶湯の回転方向と、を一致させるように、注湯の際の前記スリーブに対する前記ラドルの位置を設定することが好ましい。

本発明によれば、ラドルから注出される溶湯を注湯方向に沿って螺旋状に回転させることが可能となる。したがって、注湯の際、ラドルにおいて溶湯と空気との置換効率を良好なものとして、迅速に注湯すると共に、ラドルから注出される溶湯に直進性を持たせて、正確にスリーブの給湯口に向けて注湯することができる。

本発明の一実施形態に係るダイカスト鋳造装置の全体構成を示す図。 ラドルの側面断面図。 ラドルの平面断面図。 ラドルの正面一部端面図。 ラドルの注湯部から注出される溶湯の回転を示す図。 本発明の一実施形態に係るダイカスト鋳造方法を示すフローチャート。 型締め工程を示す図。 注湯工程におけるスリーブに対するラドルの位置を示す図。 注湯工程における溶湯のスリーブ内への供給を示す図。 溶湯の回転を示す図であり、（Ａ）は図９におけるＡ−Ａ線断面図、（Ｂ）は、図９におけるＢ−Ｂ線端面図。 射出工程を示す図。 型開き工程を示す図。

以下では、図１〜図５を参照して、本発明に係るダイカスト鋳造装置の一実施形態である鋳造装置１について説明する。
鋳造装置１は、所謂、コールドチャンバダイカストマシンであり、アルミニウム合金等の溶融金属である溶湯Ｍを所定の鋳型に圧入して凝固させることで成型品Ｃを鋳造する。

図１に示すように、鋳造装置１は、金型１０、スリーブ２０、プランジャ３０、及び注湯機４０を具備する。

金型１０は、成型品Ｃを鋳造するための金属製の鋳型である。
金型１０は、固定型１１、及び可動型１２を具備し、それらが互いに合致する面（型分割面）で圧接されることで金型１０の内部にキャビティ１３、及び湯道１４を形成する。

固定型１１は、金型１０の一部をなす部材であり、所定の位置に固定されている。
可動型１２は、金型１０の一部をなす部材であり、適宜の制御手段によって固定型１１に対して水平に（図１における左右方向に）近接離間可能となっている。
固定型１１の型分割面（図１における固定型１１の右側面）、及び可動型１２の型分割面（図１における固定型１１の左側面）には、それぞれ所定の形状の凹部が形成されており、前記制御手段によって可動型１２を移動させて所定の位置で固定型１１、及び可動型１２の型分割面同士を圧接すること（型締め）により、固定型１１の凹部と可動型１２の凹部とがキャビティ１３、及び湯道１４をなす。

キャビティ１３は、固定型１１と可動型１２とが圧接することで金型１０の内部に形成される空隙であり、成型品Ｃの形状に応じた形状を有する。成型品Ｃは、鋳造後、トリミング等の処理を経て最終的な製品となる。

湯道１４は、固定型１１と可動型１２とが圧接することで金型１０の内部に形成された空隙である。湯道１４は、キャビティ１３と連通しており、キャビティ１３に溶湯Ｍを供給するための経路となる。

スリーブ２０は、軸方向における両端が開放された略円筒状の部材であり、内部に溶湯Ｍを一時的に貯溜する。
スリーブ２０の一端部（図１における右端部）は、スリーブ２０の内部空間と湯道１４とが連通するように、金型１０に接続されている。つまり、スリーブ２０の内部空間は、湯道１４を介してキャビティ１３と連通している。

また、スリーブ２０には、スリーブ２０の内部に溶湯Ｍを供給するための給湯口２１が設けられている。
給湯口２１は、スリーブ２０の内部と外部とを連通する孔であり、スリーブ２０の他端部（図１における左端部）近傍に配置されている。また、給湯口２１は、スリーブ２０の上面に向けて、つまり、鉛直方向上側に向けて開口している。

プランジャ３０は、スリーブ２０の内部に供給された溶湯Ｍを金型１０のキャビティ１３に射出する部材である。
プランジャ３０は、チップ３１、及びロッド３２を具備する。

チップ３１は、スリーブ２０の内周形状に略一致する外周形状に形成された略円柱状の部材である。チップ３１は、スリーブ２０の内部に設けられ、スリーブ２０の内部を軸方向に摺動可能となっている。

ロッド３２は、チップ３１をスリーブ２０の内部において軸方向に摺動させるための棒状部材である。
ロッド３２の一端部は、スリーブ２０の他端部（図１における左端部）側からチップ３１に固定され、ロッド３２の他端部は、油圧シリンダ等のアクチュエータに固定されており、当該アクチュエータによってチップ３１がロッド３２を介してスリーブ２０の内部にて軸方向に摺動する。

また、チップ３１と可動型１２とによってスリーブ２０の開口端部が塞がれ、スリーブ２０の内部空間には加圧室５０が形成される。
加圧室５０は、スリーブ２０の内部において、チップ３１と金型１０との間に形成された空間であり、チップ３１の摺動に伴って体積が変化する。

固定型１１と可動型１２とが圧接してキャビティ１３、及び湯道１４が形成され、かつチップ３１が給湯口２１よりもスリーブ２０の他端（図１における左端）側に位置した状態で、注湯機４０によって溶湯Ｍが給湯口２１を通してスリーブ２０の内部、つまり加圧室５０に供給される。そして、前記アクチュエータによりチップ３１がスリーブ２０の内部における金型１０側に摺動されるに従って、加圧室５０の体積が縮小する。それに伴い、加圧室５０に供給された溶湯Ｍがスリーブ２０の一端側（図１における右端側）に向けて射出され、湯道１４を介してキャビティ１３に溶湯Ｍが充填される。キャビティ１３に充填された溶湯Ｍは、キャビティ１３にて凝固されることで成型品Ｃが成型される。

注湯機４０は、加圧室５０に溶湯Ｍを供給する部材である。
注湯機４０は、アーム４１、及びラドル１００を具備する。

アーム４１は、溶湯Ｍが貯溜された保持炉（不図示）とスリーブ２０の給湯口２１との間の範囲においてラドル１００を所望の位置及び角度に設定するための部材であり、適宜の駆動手段によって作動される。
アーム４１は、回転軸４２を介してラドル１００と接続されている。
回転軸４２は、アーム４１とラドル１００とを接続するための軸部材であり、一端部がアーム４１に回転可能に接続され、他端部がラドル１００に固定されている。つまり、回転軸４２が周方向に回転することにより、ラドル１００が回転軸４２の軸心を中心に回転し、ラドル１００の角度が変更可能となっている。

図２に示すように、ラドル１００は、上方（図２における上側）が開放された収容部１１０を備える容器であり、前記保持炉に貯溜された溶湯Ｍを所定量（成型品Ｃを鋳造するのに必要な量）汲み上げて一時的に収容部１１０に収容する。
また、ラドル１００は、収容部１１０に収容された溶湯Ｍの注ぎ口となる注湯部１２０を備え、所定の速度で注湯部１２０側に傾ける（回転軸４２を中心にして図２における矢印方向に回動させる）ことにより、注湯部１２０からスリーブ２０の給湯口２１に向けて溶湯Ｍを注出する。
なお、ラドル１００は、鋳鉄、及びセラミックス等の耐熱性に優れた素材からなるが、その種類を限定するものではない。

図２、図３、及び図４に示すように、注湯部１２０は、収容部１１０から水平方向（図２における左右方向）へ外方に突出した略円筒状に形成され、収容部１１０の上端部（図２及び図４における上端部）に配置されている。注湯部１２０は、ラドル１００を傾けて注湯する際に、注湯部１２０の内部を軸方向に沿って溶湯Ｍが流動し、溶湯Ｍの注ぎ口となるように構成されている。

注湯部１２０の内周面には、二つの突起部１２１・１２２が設けられ、それぞれ注湯部１２０の内周面における鉛直方向下側（図２及び図４における下側）、及び鉛直方向上側（図２及び図４における上側）に互いに１８０度の位相差をもって配置されている。
突起部１２１・１２２は、注湯部１２０の内周面に形成された突起であり、注湯の際に溶湯Ｍを注湯部１２０の周方向に回転させるための手段として機能する。

図２に示すように、突起部１２１・１２２は、注湯部１２０において注湯時の溶湯Ｍの流動方向における上流側から下流側（図２における左側から右側）に向かうに従って、徐々に高さ（図２における上下方向の長さ、つまり注湯部１２０の内周面からの突出寸法）が大きくなるように連続的に設けられている。

更に、図３に示すように、突起部１２１・１２２は、注湯時の溶湯Ｍの流動方向における上流側から下流側（図３における上側から下側）に向かうに従って、徐々に注湯部１２０における周方向の一方（時計回り方向、又は反時計回り方向）に位相変位するように形成されている。なお、本実施形態においては、突起部１２１・１２２は、注湯時の溶湯Ｍの流動方向における下流側から見て、それぞれ時計回り方向（図４における矢印方向）に位相変位、つまり突起部１２１は、図３における左方向に向けて位相変位し、突起部１２２は、図３における右方向に向けて位相変位している。
また、突起部１２１・１２２は、注湯時の溶湯Ｍの流動方向における上流側から下流側（図３における上側から下側）に向かうに従って、徐々に幅（図３における左右方向の長さ、つまり注湯部１２０における周方向の長さ）が大きくなるように形成されている。

更に、図４に示すように、突起部１２１・１２２は、注湯部１２０における径方向内側に向かうに従って、徐々に細く（図４における左右方向の長さ、つまり注湯部１２０における周方向の長さが小さく）、かつ徐々に注湯部１２０における周方向の一方（時計回り方向、又は反時計回り方向）、つまり前記突起部１２１・１２２それぞれの位相変位方向に湾曲するように形成されている。
なお、本実施形態においては、突起部１２１・１２２は、注湯時の溶湯Ｍの流動方向における下流側から見て、時計回り方向（図４における矢印方向）に湾曲している。

以上のように、突起部１２１・１２２は、注湯部１２０における軸方向に沿って連続的に設けられ、注湯時の溶湯Ｍの流動方向における上流側から下流側に向かうに従って、徐々に注湯部１２０における周方向の一方に位相変位するように形成されている。

そのため、図５に示すように、注湯の際にラドル１００の注湯部１２０から注出される溶湯Ｍに旋回流を生じさせて（溶湯Ｍを注湯部１２０における周方向の一方に回転させて）、溶湯Ｍを注湯方向に沿って螺旋状に回転させることが可能となる。
詳細には、注湯の際に溶湯Ｍが突起部１２１・１２２の設けられた注湯部１２０を通過することで、溶湯Ｍが注湯部１２０の周方向であって前記突起部１２１・１２２それぞれの位相変位方向（図４における矢印方向）に回転することとなる。

これにより、注湯の際にラドル１００の注湯部１２０から注出される溶湯Ｍに直進性を持たせると共に、注湯部１２０の軸心付近、つまり溶湯Ｍの回転の中心付近での溶湯Ｍと空気との置換効率を良好なものとすることができる。
したがって、ラドル１００を注湯部１２０側に傾ける（回転軸４２を中心にして回動させる）速度を大きくした場合でも、ラドル１００から溶湯Ｍが溢れること、及び溶湯Ｍが飛散してスリーブ２０の給湯口２１からこぼれることがなく、短時間で注湯を行うことができる。そして、これに伴い、スリーブ２０内（加圧室５０）で溶湯Ｍの温度が低下して溶湯Ｍが部分的に凝固することが防止されるため、プランジャ３０によってスリーブ２０内（加圧室５０）の溶湯Ｍをキャビティ１３に射出する際の圧力伝播が低減することなく、スリーブ２０内（加圧室５０）の溶湯Ｍに発生する鋳巣（空洞）を充分に消滅させることができ、鋳造される成型品Ｃの品質を良好なものとすることができる。

なお、注湯部１２０における突起部１２１・１２２それぞれの位相変位範囲は、限定するものではなく、溶湯Ｍを注湯部１２０における周方向の一方に回転させて、溶湯Ｍに直進性を持たせることができればよい。

また、突起部１２１・１２２は、注湯部１２０における径方向内側に向かうに従って、徐々に細く、かつ徐々に注湯部１２０における周方向の一方（突起部１２１・１２２それぞれの位相変位方向であって、溶湯Ｍの回転方向）に湾曲するように形成されている。

これにより、注湯部１２０の軸心付近において、溶湯Ｍが突起部１２１・１２２の先端部に接触することなく、突起部１２１・１２２の湾曲方向に沿ってスムーズに回転することとなる（図４における内側矢印参照）。
したがって、突起部１２１・１２２が湾曲していない場合と比較して、より良好に溶湯Ｍを注湯部１２０における周方向の一方に回転させて、注湯部１２０から注出される溶湯Ｍに直進性を持たせることができる。

また、突起部１２１・１２２は、注湯時の溶湯Ｍの流動方向における上流側から下流側に向かうに従って、徐々に注湯部１２０の軸方向断面における突起部１２１・１２２の断面形状が拡大するように形成されている。
詳細には、突起部１２１・１２２は、注湯時の溶湯Ｍの流動方向における上流側から下流側に向かうに従って、徐々にそれらの高さ、及び幅が大きくなるように形成されている。

これにより、溶湯Ｍが注湯部１２０を流動する際に、突起部１２１・１２２によって溶湯Ｍの流れが分断されることを抑制できる。
したがって、溶湯Ｍの流動方向における上流側から下流側に向かうに従って、徐々に注湯部１２０の軸方向断面における突起部１２１・１２２の断面形状が拡大しない場合と比較して、より良好に溶湯Ｍを注湯部１２０における周方向の一方に回転させて、注湯部１２０から注出される溶湯Ｍに直進性を持たせることができる。

なお、本実施形態においては、ラドル１００の注湯部１２０の内周面における鉛直方向下側、及び鉛直方向上側にそれぞれ突起部１２１・１２２の二つの突起部を配置したが、突起部の数、及び位置は限定するものではなく、注湯の方法等に応じて最適なものに設定される。
本実施形態では、ラドル１００を注湯部１２０側に傾ける（回転軸４２を中心にして回動させる）ことによって注湯が行われるため、溶湯Ｍとの接触時間の比較的長い、注湯部１２０の内周面における鉛直方向下側、及び鉛直方向上側にそれぞれ突起部１２１・１２２を配置した。
これにより、突起部を注湯部１２０における溶湯Ｍとの接触時間の比較的短い部分に配置した場合と比較して、より良好に溶湯Ｍを注湯部１２０における周方向の一方に回転させて、注湯部１２０から注出される溶湯Ｍに直進性を持たせることができる。

また、本実施形態においては、注湯の際に溶湯Ｍを注湯部１２０の周方向に回転させるための手段として、注湯部１２０の内周面に突起部１２１・１２２を設けたが、これに限定せず、注湯の際に溶湯Ｍを注湯部１２０の周方向に回転させることができればよい。
例えば、注湯部１２０の内部に、注湯部１２０と同心的に回転するスクリューを設け、溶湯Ｍを注湯部１２０の周方向に回転させる構成としてもよい。

以下では、図６〜図１２を参照して、本発明に係るダイカスト鋳造方法の一実施形態である、鋳造装置１を用いた鋳造工程Ｓ１について説明する。
なお、図７〜図１２においては、説明の便宜上、注湯機４０はすべて図示せず、ラドル１００のみ図示する。

図６に示すように、鋳造工程Ｓ１は、型締め工程Ｓ１０、注湯工程Ｓ２０、射出工程Ｓ３０、及び型開き工程Ｓ４０を具備する。

型締め工程Ｓ１０は、固定型１１に可動型１２を圧接すること（型締め）により、金型１０の内部にキャビティ１３、及び湯道１４を形成する工程である。
図７に示すように、型締め工程Ｓ１０においては、前記制御手段によって可動型１２を固定型１１に向けて移動させ、固定型１１、及び可動型１２の型分割面で互いに合致するように圧接することで、金型１０の内部にキャビティ１３、及び湯道１４を形成する。

注湯工程Ｓ２０は、ラドル１００を用いて、スリーブ２０の内部に形成された加圧室５０に溶湯Ｍを供給する工程である。
注湯工程Ｓ２０においては、まず、ラドル１００を前記保持炉まで移動させ、当該保持炉に貯溜された溶湯Ｍをラドル１００によって所定量（成型品Ｃを鋳造するのに必要な量）汲み上げて、収容部１１０に溶湯Ｍを収容する。
次に、図８に示すように、ラドル１００の注湯部１２０の軸心と、スリーブ２０の軸心とが成す角度が約４５度となるように、ラドル１００をスリーブ２０の給湯口２１の上方付近まで移動させる。これは、鋳造装置１の構成上（スリーブ２０と注湯機４０との位置関係等）、ラドル１００の注湯部１２０の軸心と、スリーブ２０の軸心とが成す角度を約０度とした状態で注湯を行うことができないためである。
なお、本実施形態においては、スリーブ２０に対して、プランジャ３０側から見て左側（図８における上側）にラドル１００を配置している。

そして、図９に示すように、所定の速度でラドル１００を注湯部１２０側に傾ける（回転軸４２を中心にして回動させる）ことで、注湯部１２０からスリーブ２０の給湯口２１に向けて溶湯Ｍを注出し、スリーブ２０に形成された加圧室５０に溶湯Ｍを供給する。
この時、注湯部１２０から注出された溶湯Ｍを加圧室５０における給湯口２１の一端（図９における右端）が位置する部分（図９に一点鎖線Ｘで示す位置）よりも前方（図９における右側）に落下させる。つまり、注湯部１２０から注出された溶湯Ｍをスリーブ２０内の軸方向における給湯口２１が位置する部分よりもプランジャ３０による溶湯Ｍの射出方向における下流側（図９における右側）に落下させる。
前述のように、注湯工程Ｓ２０で用いるラドル１００の注湯部１２０には、突起部１２１・１２２が設けられているため、溶湯Ｍは直進性を持った状態で注湯部１２０から注出され、注出される溶湯Ｍが広範囲に拡散することがない。そのため、上記のように、スリーブ２０内（加圧室５０）において、ある程度所望の位置にピンポイントで溶湯Ｍを落下させることが可能となる。
これにより、スリーブ２０内（加圧室５０）に落下した溶湯Ｍがスリーブ２０の内周面で跳ね返ってスリーブ２０の給湯口２１から溢れることを防止することができ、成型品Ｃを鋳造する鋳造工程Ｓ１に要するコストを低減することができる。
また、短時間で加圧室５０に溶湯Ｍを供給することができるため、成型品Ｃを鋳造する鋳造工程Ｓ１に要する時間（鋳造のサイクルタイム）を短縮することができる。

更に、前述のように、本実施形態においては、スリーブ２０に対して、プランジャ３０側から見て左側（図８における上側）にラドル１００を配置している。そのため、図１０（Ａ）に示すように、スリーブ２０内（加圧室５０）に落下した溶湯Ｍは、スリーブ２０内（加圧室５０）において、スリーブ２０の他端側（プランジャ３０による溶湯Ｍの射出方向における上流側であって、図９における左端側）から見て反時計回りに回転する。
ここで、前述のように、溶湯Ｍは、注湯部１２０を通過することで、注湯部１２０の周方向であって前記突起部１２１・１２２それぞれの位相変位方向に回転する。そのため、図１０（Ｂ）に示すように、注湯部１２０から注出された溶湯Ｍは、溶湯Ｍの流動方向における上流側から見て反時計回りに回転する。

こうして、スリーブ２０内（加圧室５０）に落下した溶湯Ｍは、注湯部１２０を通過することで生じる回転（旋回流）によりスリーブ２０の内周面に沿った回転を促進されることとなる。つまり、注湯部１２０を通過することで生じる溶湯Ｍの回転方向と、スリーブ２０内（加圧室５０）に落下した際に溶湯Ｍがスリーブ２０の内周面に沿って回転する方向とを一致させることで、スリーブ２０内（加圧室５０）に供給された溶湯Ｍがスムーズにスリーブ２０の内周面に沿って回転しつつ、前方（図９における右側）に流動される。
これにより、スリーブ２０内（加圧室５０）に供給された溶湯Ｍが一定箇所に滞留せず、効率良く流動させて、スリーブ２０の給湯口２１から溢れることを防止することができ、成型品Ｃを鋳造する鋳造工程Ｓ１に要するコストを低減することができる。

なお、本実施形態においては、スリーブ２０に対して、プランジャ３０側から見て左側（図８における上側）にラドル１００を配置し、更に注湯部１２０から注出された溶湯Ｍが溶湯Ｍの流動方向における上流側から見て反時計回りに回転するように、ラドル１００の注湯部１２０に突起部１２１・１２２を設けたが、これに限定するものではない。スリーブ２０に対するラドル１００の位置により、スリーブ２０内（加圧室５０）における溶湯Ｍの回転方向が決定するため、その回転方向と、注湯部１２０を通過することで生じる溶湯Ｍの回転方向とを一致させて、スリーブ２０の内周面に沿った回転が促進するように注湯部１２０の突起部の形状を設定すればよい。

射出工程Ｓ３０は、加圧室５０に供給された溶湯Ｍをプランジャ３０によって金型１０のキャビティ１３に射出する工程である。
図１１に示すように、射出工程Ｓ３０においては、前記アクチュエータによりロッド３２を介してチップ３１をスリーブ２０の内部における金型１０側に摺動させ、加圧室５０の体積を縮小させることで、加圧室５０に供給された溶湯Ｍをスリーブ２０の一端側（キャビティ１３側）に向けて圧出する。圧出された溶湯Ｍは、湯道１４を介してキャビティ１３に射出され、充填される。なお、この時、キャビティ１３のみならず、湯道１４等においても溶湯Ｍが充填された状態となっている。
この状態でキャビティ１３に充填された溶湯Ｍが凝固することで成型品Ｃとなる。

型開き工程Ｓ４０は、固定型１１から可動型１２を離間させること（型開き）により、金型１０の内部で成型された成型品Ｃを取り出す工程である。
図１２に示すように、型開き工程Ｓ４０においては、成型品Ｃが可動型１２と一体となった状態で、前記制御手段によって固定型１１から可動型１２を離間させる。そして、適宜の取り出し手段により、可動型１２から成型品Ｃを取り出す。
前述のように、射出工程Ｓ３０において、溶湯Ｍは、キャビティ１３のみならず、湯道１４等にも充填された状態となっているため、成型品Ｃには余分な部分（湯道１４等に充填された溶湯Ｍが凝固した部分）を有することとなる。そのため、当該部分を除去することで最終的な製品となる。

以上のように、鋳造装置１を用いて、型締め工程Ｓ１０、注湯工程Ｓ２０、射出工程Ｓ３０、及び型開き工程Ｓ４０を順番に行う鋳造工程Ｓ１を経て、成型品Ｃが鋳造され、当該成型品Ｃから最終的な製品が製造される。
なお、本実施例に限定せず、コールドチャンバダイカストマシンを用いるもの、つまりラドルを使用するものであれば、真空ダイカスト鋳造方法、又は無孔性ダイカスト鋳造方法等においても本発明を適用可能である。

１ 鋳造装置
１０ 金型
１１ 固定型
１２ 可動型
２０ スリーブ
２１ 給湯口
３０ プランジャ
３１ チップ
４０ 注湯機
５０ 加圧室
１００ ラドル
１１０ 収容部
１２０ 注湯部
１２１、１２２ 突起部

Claims (8)

1. 内部にキャビティが形成される金型と、
   筒状に形成され、その内部空間が前記キャビティに連通し、前記内部空間と外部とを連通する給湯口を有するスリーブと、
   溶湯を収容する収容部と、当該収容部に収容される溶湯を注出するための注ぎ口となる注湯部とを含み、当該注湯部側へ傾けることで前記溶湯を前記注湯部から前記スリーブの給湯口に向けて注出して前記スリーブの内部に供給するラドルと、
   前記スリーブの内部に摺動可能に設けられ、当該スリーブの内部に供給された溶湯を前記キャビティに向けて射出するプランジャと、
   を具備するダイカスト鋳造装置であって、
   前記ラドルの注湯部は、前記収容部と連続するように外方へ突出する円筒状に形成され、
   前記注湯部には、前記溶湯が前記注湯部を通過して当該注湯部から注出される際に、前記溶湯を前記注湯部における周方向に回転させる回転手段が設けられ、
   前記回転手段は、前記注湯部における径方向内側に向けて突出するように前記注湯部の内周面に設けられる突起部であり、
   前記突起部は、前記注湯部における軸方向に沿って連続的に設けられ、前記溶湯の流動方向における上流側から下流側に向かうに従って、徐々に前記注湯部における周方向の一方に位相変位するように形成されるダイカスト鋳造装置。
2. 前記突起部は、前記注湯部における径方向内側に向かうに従って、徐々に細く、かつ徐々に前記注湯部における周方向の一方に湾曲するように形成される請求項１に記載のダイカスト鋳造装置。
3. 前記突起部は、前記溶湯の流動方向における上流側から下流側に向かうに従って、徐々に高さが大きくなるように形成される請求項１又は請求項２に記載のダイカスト鋳造装置。
4. 前記突起部は、前記溶湯の流動方向における上流側から下流側に向かうに従って、徐々に幅が大きくなるように形成される請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のダイカスト鋳造装置。
5. 前記突起部は、前記注湯部に二つ設けられ、
   前記注湯部の内周面における鉛直方向下側及び鉛直方向上側に互いに１８０度の位相差をもって配置される請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のダイカスト鋳造装置。
6. 内部にキャビティが形成される金型と、
   筒状に形成され、その内部空間が前記キャビティに連通し、前記内部空間と外部とを連通する給湯口を有するスリーブと、
   溶湯を収容する収容部と、当該収容部に収容される溶湯を注出するための注ぎ口となる注湯部とを含み、当該注湯部側へ傾けることで前記溶湯を前記注湯部から前記スリーブの給湯口に向けて注出して前記スリーブの内部に供給するラドルと、
   前記スリーブの内部に摺動可能に設けられ、当該スリーブの内部に供給された溶湯を前記キャビティに向けて射出するプランジャと、
   を具備するダイカスト鋳造装置であって、
   前記ラドルの注湯部は、前記収容部と連続するように外方へ突出する円筒状に形成され、
   前記注湯部には、前記溶湯が前記注湯部を通過して当該注湯部から注出される際に、前記溶湯を前記注湯部における周方向に回転させる回転手段が設けられ、
   前記回転手段は、前記注湯部の内部にて、当該注湯部と同心的に回転するスクリューであるダイカスト鋳造装置。
7. 請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載のダイカスト鋳造装置を用い、
   前記ラドルによって前記スリーブの内部に溶湯を供給する注湯工程を具備するダイカスト鋳造方法であって、
   前記注湯工程は、前記ラドルの注湯部から注出される溶湯を前記スリーブ内の軸方向における前記給湯口が位置する部分よりも前記プランジャによる溶湯の射出方向における下流側に落下させるダイカスト鋳造方法。
8. 前記ラドルの注湯部から注出される際の溶湯の流動方向における上流側から見た溶湯の回転方向と、
   前記溶湯が前記スリーブ内に供給されて前記スリーブの内周面に沿って回転する際の前記プランジャによる溶湯の射出方向における上流側から見た溶湯の回転方向と、を一致させるように、
   注湯の際の前記スリーブに対する前記ラドルの位置を設定する請求項７に記載のダイカスト鋳造方法。

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