JP2007225513A - 加圧力検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】被測定軸に取り付ける際にひずみゲージを傷つけてしまうおそれをなくするとともに、被測定軸にひずみゲージを一定の押し圧で取り付ける際にトルク管理を不要とし、取り付け作業を容易に行うことができる加圧力検出装置を提供することである。
【解決手段】被測定軸に固定する取付ベルトと、被測定軸に加わる圧力を検出するセンサと、センサをあらかじめ取り付けたセンサ取付金具と、取付ベルトが被測定軸に固定された状態で、被測定軸の表面にセンサがまっすぐ当接するように、センサ取付済みのセンサ取付金具を取付ベルトに取り付ける取付治具とを備えた。
【選択図】図１

Description

本発明は、加圧力検出装置に関し、詳しくは、射出成型機のタイバーに取り付けて型の押し圧の測定などに用いるタイバーセンサなどの加圧力検出装置に関する。

射出成型機は、型締め機構部によって金型を型締めし、溶けた樹脂やプラスチックなどの材料をそこに射出して充填し、これを冷却することによってそのプラスチックを所望の形状に成型することができる。

射出成形機の金型を開閉させる型締め機構部では、材料の充填時に十分な圧力がかかるよう高圧で型締めを行なう。このときに金型の型板を支え、金型の開閉動作の案内となり、型締め力を受ける棒状の支柱をタイバーと呼ぶ。このタイバーは金型の四方に１本ずつ設けられ、普通４本が１組として用いられる。

このようにタイバーは型締め力を受ける支柱であるため、ひずみゲージなどによってタイバーの伸縮を検出し、これに基づいてタイバーにかかる力を算出すれば、４本のタイバーのそれぞれにかかる力のばらつきをなくすよう（金型の嵌合が均等になるよう）制御したり、タイバーへの過負荷を検出し防止したり、型締め力を任意に制御したりすることができる。

加圧力検出装置の一例であるタイバーセンサでは、タイバーの表面にひずみゲージを一定の押し圧で押し付け、タイバーの伸縮を検出するようにしている。

また、従来例である特許文献１に記載の軸グリップセンサでは、円筒形状の治具の内側面にひずみゲージをあらかじめ添着しておき、その治具を中心軸線と直径を通る平面にて２分割し、それを円柱状の被測定軸に被せた後に、再度組み合わせて固定することによって、被測定軸にひずみゲージを取り付けるようにしている。

特開２００５−１３４２２０号公報

しかしながら、上述の従来の加圧力検出装置には以下のような問題があった。

たとえば特許文献１に記載の軸グリップセンサでは、円筒形状の治具にひずみゲージをあらかじめ添着しておき、それを円柱状の被測定軸に被せるものであるため、被せる際にひずみゲージの表面と被測定軸の表面とが擦れてしまい、ひずみゲージを傷つけてしまうおそれがあった。また、加圧力検出装置では、被測定軸の表面にひずみゲージの表面を一定の押し圧で押し付ける必要があるが、従来技術の場合は、一定の押し圧で押し付けるために、取り付けに係る構造物のネジなどを一定のトルクで管理する必要があり、取り付け作業が煩雑で困難であるという問題があった。

本発明は上記の点にかんがみてなされたもので、被測定軸に取り付ける際にひずみゲージを傷つけてしまうおそれをなくするとともに、被測定軸にひずみゲージを一定の押し圧で取り付ける際にトルク管理を不要とし、取り付け作業を容易に行うことができる加圧力検出装置を提供することを目的とする。

本発明は上記の目的を達成するために、被測定軸に固定する取付ベルトと、前記被測定軸に加わる圧力を検出するセンサと、前記センサをあらかじめ取り付けたセンサ取付金具と、前記取付ベルトが前記被測定軸に固定された状態で、前記被測定軸の表面に前記センサがまっすぐ当接するように、前記センサ取付済みの前記センサ取付金具を前記取付ベルトに取り付ける取付治具とを備えたことを特徴とする。

また本発明は、被測定軸に固定する取付ベルトと、前記被測定軸に加わる圧力を検出するセンサと、前記センサをあらかじめ取り付けたセンサ取付金具と、前記センサ取付済みの前記センサ取付金具を前記取付ベルトに取り付ける取付治具とを備え、前記取付治具が、前記取付ベルトに取り付けられた取付ボスと、前記センサ取付金具を前記取付ベルトに取り付ける際に前記取付ボスにネジ入れられる段付ボルトであり、前記段付ボルトの段が前記取付ボスに当接して止まるまで該段付ボルトを該取付ボスにネジ入れることによって、前記センサが前記被測定軸の表面に一定の押し圧で押し付けられるようにしたことを特徴とする。

また本発明は、請求項１または２に記載の発明において、前記センサを前記被測定軸の表面に押し付ける弾性体を設けたことを特徴とする。

また本発明は、請求項３に記載の発明において、前記弾性体を複数設け、該複数の弾性体による複数箇所で前記センサを前記被測定軸の表面に押し付けることを特徴とする。

本発明によれば、被測定軸に取り付ける際にひずみゲージを傷つけてしまうおそれをなくするとともに、被測定軸にひずみゲージを一定の押し圧で取り付ける際にトルク管理を不要とし、取り付け作業を容易に行うことができる加圧力検出装置を提供することができる。

すなわち本発明によれば、請求項１に記載のようにしたので、被測定軸の表面に対してまっすぐにセンサすなわちひずみゲージを当接させることができ、ひずみゲージが擦れて傷ついてしまうようなことを防止することができる。

また本発明によれば、請求項２に記載のように、段付ボルトの太部の先端すなわち段が取付ボスの表面に当接して止まるまでネジ入れすれば、スプリングによってひずみゲージが一定の押し圧でタイバーの表面に押し付けられるようにしたので、トルク管理をする必要もない。

以下、本発明を実施するための最良の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明による加圧力検出装置の一実施の形態の外観を示す斜視図である。

本実施の形態では、加圧力検出装置の一例であるタイバーセンサについて説明するが、本発明はこれに限られるものではなく、タイバー以外の被測定軸に加わる圧力を検出するものにも適用できることはいうまでもない。

図１に示すように、本実施の形態のタイバーセンサ１は、タイバー１００に巻き付けるようにして取り付けられる。

タイバーセンサ１は、主に、タイバー１００に巻き付ける取付ベルト２と、ひずみゲージを有するセンサ７が取り付けられたセンサ取付金具５と、ひずみゲージを有するセンサ８が取り付けられたセンサ取付金具６とを有する。

取付ベルト２は、タイバー１００に巻き付けられた上で、屈曲部２ａおよび２ｂを、ボルト３ａおよびナット４ａ等によって留めて固定される。なお、本発明はこれに限られるものではなく、たとえば、屈曲部２ｂの穴をネジ穴にし、屈曲部２ａの穴を貫通させたネジを屈曲部２ｂのネジ穴で留めて、取付ベルト２をタイバー１００に固定するようにしてもよい。

センサ７はネジ２１、２２、２３によってセンサ取付金具５に固定され、センサ７が固定されたセンサ取付金具５は、段付ボルト９およびワッシャ１３、段付ボルト１１およびワッシャ１５等によって取付ベルト２に固定される。

図２は、図１に示したタイバーセンサ１を分解して示す斜視図である。

また図３は、図１に示したタイバーセンサ１を分解し、図２の方向ＩＩＩから見た側面図である。なお、図３において右半分は断面図にして示してある。

取付ベルト２は、たとえば金属板の所定箇所に穴をあけ、湾曲させて構成される。

図２および図３に示すように、取付ベルト２の屈曲部２ａには貫通孔２ｉおよび２ｋが設けられ、屈曲部２ｂには貫通孔２ｊおよび２ｌが設けられている。取付ベルト２がタイバー１００に取り付けられる際には、取付ボス３０、３１、３２、３３を貫通孔２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆに内側から挿入した状態で、取付ベルト２をタイバー１００に嵌め込み、貫通孔２ｉ、２ｊにボルト３ａを貫通させ、ナット４ａで締めて固定し、貫通孔２ｋ、２ｌにボルト３ｂを貫通させ、ナット４ｂで締めて固定する。また、取付ベルト２には、ひずみゲージ７ｄ、８ｄがタイバー１００に接するための窓２ｇ、２ｈが空けてある。

センサ７は、ネジ穴７ａ、７ｂ、７ｃとひずみゲージ７ｄと電気配線７ｅとを有して構成される。センサ７は、センサ取付金具５の貫通孔５ｅ、５ｆ、５ｇを貫通したネジ２１、２２、２３がネジ穴７ａ、７ｂ、７ｃにネジ留めされることによって、センサ取付金具５に固定される。センサ７の表面のひずみゲージ７ｄは、取付ベルト２の窓２ｇを通り一定の押し圧でタイバー１００の表面に押し付けられ、タイバー１００に加わる圧力を検出し、その信号を電気配線７ｅを介して出力する。

センサ取付金具５には、段付ボルト９が貫通する貫通孔５ａおよび５ｂと、段付ボルト１１が貫通する貫通孔５ｃおよび５ｄと、ネジ２１、２２、２３が貫通する貫通孔５ｅ、５ｆ、５ｇが設けられている。貫通孔５ａや５ｃの径はスプリング１７、１９やワッシャ１３、１５よりも大きく、貫通孔５ｂや５ｄの径はスプリング１７、１９よりも小さく、スプリング１７、１９は貫通孔５ｂや５ｄの入口で止まる。

段付ボルト９は、ネジが切ってある細部９ａと太部９ｂとから成り、細部９ａおよび太部９ｂは、ワッシャ１３やスプリング１７の中央の穴、さらに貫通孔５ａや５ｂを貫通する。取付ボス３０の中央にはネジ穴が切ってあり、その先端は貫通孔２ｃを貫通する。貫通孔５ｂを貫通した段付ボルト９の細部９ａは、取付ボス３０の中央のネジ穴にネジ入れられ、段付ボルト９の太部９ｂの先端すなわち段が取付ボス３０の表面に当接して止まる。なお、段付ボルト１１や取付ボス３１の構造も、段付ボルト９や取付ボス３０の構造と同様であるので、詳しい説明は省略する。

センサ８の側について説明すると、センサ８は、ネジ穴８ａ、８ｂ、８ｃとひずみゲージ８ｄと電気配線８ｅとを有して構成される。センサ８は、センサ取付金具６の貫通孔６ｅ、６ｆ、６ｇを貫通したネジ２４、２５、２６がネジ穴８ａ、８ｂ、８ｃにネジ留めされることによって、センサ取付金具６に固定される。センサ８の表面のひずみゲージ８ｄは、取付ベルト２の窓２ｈを通り一定の押し圧でタイバー１００の表面に押し付けられ、タイバー１００に加わる圧力を検出し、その信号を電気配線８ｅを介して出力する。

センサ取付金具６には、段付ボルト１０が貫通する貫通孔６ａおよび６ｂと、段付ボルト１２が貫通する貫通孔６ｃおよび６ｄと、ネジ２４、２５、２６が貫通する貫通孔６ｅ、６ｆ、６ｇが設けられている。貫通孔６ａや６ｃの径はスプリング１８、２０やワッシャ１４、１６よりも大きく、貫通孔６ｂや６ｄの径はスプリング１８、２０よりも小さく、スプリング１８、２０は貫通孔６ｂや６ｄの入口で止まる。

段付ボルト１０や取付ボス３２の構造は、段付ボルト９や取付ボス３０の構造と同様であるので、詳しい説明は省略する。また、段付ボルト１２や取付ボス３３の構造も、段付ボルト９や取付ボス３０の構造と同様であるので、詳しい説明は省略する。

次に、本実施の形態のタイバーセンサ１を、タイバー１００に取り付ける様子について図面を参照しながら説明する。

図４は、図１に示したタイバーセンサ１の取付ベルト２を、被測定軸であるタイバー１００に取り付ける状態を示す斜視図である。

また図５は、図１に示したタイバーセンサ１をタイバー１００に取り付けた状態を、図１の方向Ｖから見た側面図である。なお、図５において右半分は断面図にして示してある。

取付ベルト２をタイバー１００に取りつける際には、取付ボス３０、３１、３２、３３を貫通孔２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆに内側から挿入した状態で、取付ベルト２の屈曲部２ａと２ｂとの間を広げ、そこにタイバー１００を嵌め込む。その後、貫通孔２ｉ、２ｊにボルト３ａを貫通させ、ナット４ａで締めて固定し、貫通孔２ｋ、２ｌにボルト３ｂを貫通させ、ナット４ｂで締めて固定する。

センサ取付金具５には、上述のように、あらかじめネジ２１、２２、２３でセンサ７を取り付けておき、その後、貫通孔５ａにスプリング１７およびワッシャ１３を入れ、そこに段付ボルト９を挿し込み、細部９ａを取付ボス３０の中央のネジ穴に入れ、段付ボルト９の太部９ｂの先端すなわち段が取付ボス３０の表面に当接して止まるまでネジ入れる。

段付ボルト９と同様にして段付ボルト１１もネジ入れる。段付ボルト９および段付ボルト１１は少しずつ交互にネジ入れるのが望ましい。

本実施の形態では、このように段付ボルト９、１１の段が取付ボス３０、３１の表面に当接して止まるまでネジ入れすれば、ひずみゲージ７ｄが一定の押し圧でタイバー１００の表面に押し付けられるようにしてある。

すなわち、段付ボルト９、１１の段が取付ボス３０、３１の表面に当接して止まった状態では、センサ取付金具５は取付ボス３０、３１の表面に当たらず、スプリング１７、１９が広がろうとする力によってセンサ取付金具５がタイバー１００に押し付けられ、結果として、ひずみゲージ７ｄがスプリング１７、１９による一定の押し圧でタイバー１００の表面に押し付けられる。たとえばスプリング１７、１９のそれぞれが５０ｋｇの力で押し付けるようにすれば、ひずみゲージ７ｄをタイバー１００の表面に１００ｋｇの力で押し付けることができ、トルク管理は不要である。

また、本実施の形態では、１つのひずみゲージ７ｄを２つのスプリング１７、１９によってタイバー１００に押し付けるようにしたので、ずれることなく安定した押し付けができる。

なお、ひずみゲージ７ｄをタイバー１００の表面に押し付ける部材は、スプリング以外の弾性体であってもかまわない。

センサ取付金具６側も同様に、上述のように、あらかじめネジ２４、２５、２６でセンサ８を取り付けておき、その後、貫通孔６ａにスプリング１８およびワッシャ１４を入れ、そこに段付ボルト１０を挿し込み、段付ボルト９と同様にネジ入れる。同様にして段付ボルト１２もネジ入れる。

以上のようにして本実施の形態のタイバーセンサ１のタイバー１００への取り付けが完了するが、このタイバーセンサ１によれば、タイバー１００に取付ベルト２を取り付けてからセンサ取付金具５、６を取り付けるようにしたので、タイバー１００の表面に対してまっすぐにひずみゲージ７ｄ、８ｄを当接させることができ、ひずみゲージ７ｄ、８ｄが擦れて傷ついてしまうようなことを防止することができる。なお、本実施の形態では、取付ボスおよび段付ボルトが「取付ベルトが被測定軸に固定された状態で、前記被測定軸の表面にセンサがまっすぐ当接するように、前記センサ取付済みのセンサ取付金具を前記取付ベルトに取り付ける取付治具」である。

また、本実施の形態では、段付ボルト９の太部９ｂの先端すなわち段が取付ボス３０の表面に当接して止まるまでネジ入れすれば、ひずみゲージ７ｄ、８ｄがスプリング１７、１８、１９、２０によって一定の押し圧でタイバー１００の表面に押し付けられるようにしたので、トルク管理をする必要もない。

本発明による加圧力検出装置の一実施の形態の外観を示す斜視図である。 図１に示したタイバーセンサ１を分解して示す斜視図である。 図１に示したタイバーセンサ１を分解し、図２の方向ＩＩＩから見た側面図である。 図１に示したタイバーセンサ１の取付ベルト２を、被測定軸であるタイバー１００に取り付ける状態を示す斜視図である。 図１に示したタイバーセンサ１をタイバー１００に取り付けた状態を、図１の方向Ｖから見た側面図である。

符号の説明

１ タイバーセンサ
２ 取付ベルト
５、６ センサ取付金具
７、８ センサ
７ｄ、８ｄ ひずみゲージ
１００ タイバー

Claims (8)

1. 被測定軸に固定する取付ベルトと、前記被測定軸に加わる圧力を検出するセンサと、前記センサをあらかじめ取り付けたセンサ取付金具と、前記取付ベルトが前記被測定軸に固定された状態で、前記被測定軸の表面に前記センサがまっすぐ当接するように、前記センサ取付済みの前記センサ取付金具を前記取付ベルトに取り付ける取付治具とを備えたことを特徴とする加圧力検出装置。
2. 被測定軸に固定する取付ベルトと、前記被測定軸に加わる圧力を検出するセンサと、前記センサをあらかじめ取り付けたセンサ取付金具と、前記センサ取付済みの前記センサ取付金具を前記取付ベルトに取り付ける取付治具とを備え、
   前記取付治具が、前記取付ベルトに取り付けられた取付ボスと、前記センサ取付金具を前記取付ベルトに取り付ける際に前記取付ボスにネジ入れられる段付ボルトであり、前記段付ボルトの段が前記取付ボスに当接して止まるまで該段付ボルトを該取付ボスにネジ入れることによって、前記センサが前記被測定軸の表面に一定の押し圧で押し付けられるようにしたことを特徴とする加圧力検出装置。
3. 前記センサを前記被測定軸の表面に押し付ける弾性体を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の加圧力検出装置。
4. 前記弾性体を複数設け、該複数の弾性体による複数箇所で前記センサを前記被測定軸の表面に押し付けることを特徴とする請求項３に記載の加圧力検出装置。
5. 被測定軸に取付ベルトを固定し、前記被測定軸に加わる圧力を検出するセンサをセンサ取付金具にあらかじめ取り付け、前記取付ベルトが前記被測定軸に固定された状態で、前記被測定軸の表面に前記センサがまっすぐ当接するように、前記センサ取付済みの前記センサ取付金具を前記取付ベルトに取り付けることを特徴とする加圧力検出装置の取付方法。
6. 前記被測定軸に加わる圧力を検出するセンサをセンサ取付金具にあらかじめ取り付け、取付ベルトを取付ボスを取り付けた上で前記被測定軸に固定し、前記センサ取付金具を前記取付ベルトに取り付ける際に前記取付ボスにネジ入れられる段付ボルトの段が前記取付ボスに当接して止まるまで該段付ボルトを該取付ボスにネジ入れることによって、前記センサが前記被測定軸の表面に一定の押し圧で押し付けられるようにしたことを特徴とする加圧力検出装置の取付方法。
7. 弾性体によって前記センサを前記被測定軸の表面に押し付けることを特徴とする請求項５または６に記載の加圧力検出装置の取付方法。
8. 前記弾性体による複数箇所で前記センサを前記被測定軸の表面に押し付けることを特徴とする請求項７に記載の加圧力検出装置の取付方法。

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