JP2011056537A

JP2011056537A - 溶湯感知センサ

Info

Publication number: JP2011056537A
Application number: JP2009208348A
Authority: JP
Inventors: Mitsuaki Kitamura; 光朗喜多村
Original assignee: Ryobi Ltd
Current assignee: Ryobi Ltd
Priority date: 2009-09-09
Filing date: 2009-09-09
Publication date: 2011-03-24
Anticipated expiration: 2029-09-09
Also published as: JP5395575B2

Abstract

【課題】バリ残りを防止し、誤った信号を発しないように改良した溶湯感知センサを提供する。
【解決手段】溶湯と接触するホルダー３の面３ｇと、金型１１と接触するホルダー３の外周面３ｈによって形成される角部に面取りを有する構成とした。また、溶湯と接触するホルダー３の面３ｇと、碍子２と接触するホルダー３の内周面（凹孔３ｂの一部）によって形成される角部に面取りを有する構成とした。
【選択図】図２

Description

本発明は金型内に配置される溶湯感知センサに関するものである。

図３は従来の溶湯感知センサ１００であり、電極棒１０１と、これを支持するセラミック製の碍子１０２と、センサ本体部分を形成する熱間工具鋼（ＳＫＤ６又はＳＫＤ１６）製のホルダー１０３と、電極棒１０１の後端に接続された配線１０９等からなっている。そして、この種の溶湯感知センサ１００は、金型のガス抜き通路に電極棒１０１の先端を臨ませて装着され、ガス抜き通路を通過する溶湯が電極棒１０１とホルダー１０３に同時に接触した時の電気的短絡により、溶湯の到達を感知し、電気信号を外部へ伝達するものである。こうした従来の構成の溶湯感知センサは下記特許文献１に開示されている。

実公平３−２３６１号公報

しかし、上記の構成では、ダイカスト法による鋳造を続けていると、熱間工具鋼製のホルダー１０３が熱膨張を繰り返し、ホルダー１０３と金型との間あるいはホルダー１０３と碍子１０２との間に小さい隙間が生じることがあった。この隙間に溶湯が差し込むことにより生じる薄いバリ１１０は図４に図示するように円形または半円形に形成され、ある程度の長さを持ったものとなる。バリ１１０が残った状態でダイカスト法が行われると、キャビティの真空吸引時にこのバリ１１０の一部が引き込まれ、それが電極棒１０１の先端に接触し、電極棒１０１とホルダー１０３あるいは金型の間で電気的短絡が発生し、溶湯感知センサが誤った信号を発するという問題があった。

本発明は、上記の問題を解決するものであり、簡単な構成でバリ残りを防止し、誤った信号を発しないように改良した溶湯感知センサを提供するものである。

上記の目的を達成するために、本発明の溶湯感知センサは、溶湯と接触するホルダーの面と、金型と接触するホルダーの外周面によって形成される角部に面取りを有する構成とした。また、溶湯と接触するホルダーの面と、碍子と接触するホルダーの内周面によって形成される角部に面取りを有する構成とした。

本発明によれば、バリ残りを防止することができるので、溶湯感知センサが誤った信号を発するという問題がなくなり、信頼性の高い溶湯感知センサを提供することができる。

本発明にかかる溶湯感知センサを取り付けた金型の断面図である。本発明にかかる溶湯感知センサの断面図である。従来の溶湯感知センサの断面図である。従来の溶湯感知センサの正面図であり、バリが残った状態を示す図である。

以下、本発明を実施するための好適な実施形態について、図面に基づいて説明する。

図１に示すように、ダイカスト用金型１０は、固定型１１と可動型１２とを有し、固定型１１と可動型１２が合わさることによりキャビティ１３が形成される。固定型１１と可動型１２の分割面にはキャビティ１３に連通するガス抜き通路１４が設けられている。このガス抜き通路１４の端部にはガス抜き弁１５が設けられ、このガス抜き弁１５はその前端に弁部材１５ａを備えるとともに、その後端にピストン部１５ｂを備えている。ピストン部１５ｂは作動室１６内に収納され、このピストン部１５ｂの前後に圧縮空気源１７からの圧縮空気を電磁弁１８で選択的に切換えて送ることにより、開閉弁１５を開閉するようになっている。固定金型１１の下部には、スリーブ１９が嵌め込まれ、スリーブ１９内に供給された溶湯がプランジャ２０によってキャビティ１３内に押し込まれるようになっている。

ガス抜き通路１４のキャビティ１３の近傍には溶湯感知センサ１が設けられている。図２に示すように、溶湯感知センサ１は、固定型１１（ダイカスト用金型１０）に装着される筒状のホルダー３を有している。ホルダー３はその内部に、軸心が溶湯の流れに対して直交するように配置された電極棒４を収容するものであり、熱間工具鋼製である。ホルダー３の図上左側には凹孔３ｂが設けられ、ホルダー３の図上右側には凹孔３ｃが設けられている。そして、凹孔３ｂと凹孔３ｃとが連結孔３ａによって連結されている。連結孔３ａと電極棒４との間には環状の隙間７が形成されている。

溶湯と接触するホルダー３の面３ｇと、金型１１と接触するホルダー３の外周面３ｈによって形成される角部に面取り加工を施すことにより、面取り３ｆが形成されている。また、溶湯と接触するホルダー３の面３ｇと、後述の碍子２と接触するホルダー３の内周面（凹孔３ｂの一部）によって形成される角部に面取り加工を施すことにより、面取り３ｅが形成されている。

電極棒４と、ホルダー３（及びダイカスト用金型１０）とを電気的に絶縁するための円筒体状のセラミック製碍子２が、ホルダー３の凹孔３ｂ内に嵌合されている。

碍子２の中心部には電極棒４を通すための通孔としての中心孔２ｂが形成されている。また、碍子２はその前面に平坦面２ｃを有する。中心孔２ｂには電極棒４の軸部４ａが挿通されている。碍子２における中心孔２ｂの内径は電極棒４の軸部４ａの外径よりも適当寸法だけ大きく設定され、電極棒４と碍子２との間には環状の隙間８が形成されている。この隙間８の大きさは、電極棒４が溶湯と接触することによって温度上昇して熱膨張した際、その膨張力が碍子２に影響しないよう、すなわち、電極棒４が熱膨張しても碍子２における中心孔２ｂの内周面と接触しないような寸法に設定されている。

電極棒４の先端には頭部４ｂが取付けられ、この頭部４ｂは円錐台状をなし、その後端面４ｃが碍子２の平坦面２ｃと密着している。頭部４ｂは電極棒４の先端部に相当する。電極棒４の頭部４ｂはガス抜き通路１４を通過する溶湯に接触可能である。電極棒４の軸部４ａはその後側（図上右側）にねじ部４ｅを有している。ねじ部４ｅには、電極棒４の後端面４ｃを碍子２の平坦面２ｃに密着させて溶湯のホルダー３内への侵入を防止するための電極棒頭部保持体５が取付けられている。この電極棒頭部保持体５は、ホルダー３の凹孔３ｃの前端壁３ｄに当接している絶縁ワッシャ５ａをバネワッシャ５ｂを介して押圧する締付ナット５ｃと、この締付ナット５ｃの後側に螺合されて締付ナット５ｃとの間に電極棒４の後端に接続されている配線９を固定するための配線固定ナット５ｄとを有している。

絶縁ワッシャ５ａは電極棒４の軸部４ａとホルダー３とを電気的に絶縁し、バネワッシャ５ｂはその弾性力によって常に電極棒４を図上右側に付勢し、碍子２の平坦面２ｃと電極棒４の後端面４ｃを密着させることにより、電極棒４が熱膨張した場合であってもホルダー３内に溶湯が侵入することを防止している。

ホルダー３が装着される固定型１１には配線２１が接続されている。この配線２１と電極棒４の後端に接続された配線９はそれぞれ図示せぬコントローラに接続されている。電極棒４とホルダー３の間には碍子２が設けられることから、配線２１と配線９は絶縁状態であるが、溶湯が溶湯感知センサ１の位置に到達し、電極棒４の頭部４ｂとホルダー３に同時に接触すると電気的短絡が生じる。この電気的短絡が電気信号としてコントローラに伝達されることにより、開閉弁１５が閉じられる。

６はＯリングであり、隙間７と隙間８の境界の隙間７側に配置されている。

溶湯感知センサ１を用いて行うダイカスト法では、固定型１１と可動型１２でキャビティ１３を形成した後、スリーブ１９内に溶湯を供給し、図示せぬ真空排気手段によりキャビティ１３を減圧してプランジャ２０により溶湯をキャビティ１３内に押し込む。キャビティ１３を通過した溶湯がガス抜き通路１４に到達し、溶湯感知センサ１の電極棒４とホルダー３に同時に接触すると電気的な短絡が生じ、この電気的短絡が電気信号として図示しないコントローラに伝達されてガス抜き弁１５が閉じられる。その後、型開きを行い、ダイカスト品をダイカスト用金型１０から取り出す。

ダイカスト品をダイカスト用金型１０から取り出す時、従来の構成では図４に図示しているように薄いバリ１１０が溶湯感知センサ１００の周りに残っていたが、本発明の溶湯感知センサ１においては、ホルダー３の溶湯に接触する面に面取り３ｅ、３ｆが加工されているので、薄いバリではなく厚みを持ったバリが生成されることとなり、この厚みを持ったバリは製品にしっかり付いてダイカスト金型１０から取り出され、溶湯感知センサ１の周りに残ることがなくなる。

溶湯感知センサの誤作動は、碍子２とホルダー３の間の隙間あるいは碍子２と電極棒４の間の隙間８から離型剤等の水分が侵入し電極棒４とホルダー３が接近している部分（隙間７）で絶縁不良が起きることによっても発生するが、Ｏリング６を隙間７と隙間８の境界に配置することにより、電極棒４とホルダー３が接近している部分に水分が到達しないようにし、絶縁不良を防ぐことができる。

本発明による溶湯感知センサは、上述した実施の形態に限定されず、特許請求の範囲に記載した範囲で種々の変形や改良が可能である。例えば、本実施の形態では、ホルダー３の溶湯に接触する面には面取り３ｅ、３ｆが構成されているが、どちらか一つだけでもよい。また、本実施の形態では、溶湯感知センサ１は固定型１１に装着したが、可動型１２に装着してもよい。

また、本実施の形態では、溶湯感知センサ１をガス抜き装置に用いたことから、溶湯感知センサ１をガス抜き通路１４に配置したが、ダイカスト金型１０内において溶湯がどの位置までに達しているかを検知する目的で、溶湯感知センサ１をダイカスト金型１０のランナー部２２やキャビティ１３に配置してもよい。

この発明は、溶湯感知センサについて有用である。

１溶湯感知センサ
２碍子
３ホルダー
３ｅ、３ｆ面取り
４電極棒
５電極棒頭部保持体
６Ｏリング
７、８隙間
９配線
１１固定型
１２可動型
１３キャビティ
１４ガス抜き通路
１５ガス抜き弁

Claims

ダイカスト用金型に装着されるホルダーと、該ダイカスト用金型内を通過する溶湯に先端部が接触可能になるよう該ホルダー内に収容される電極棒と、該電極棒を該ダイカスト用金型に対して電気的に絶縁するように該ホルダに嵌合される碍子からなり、溶湯が該電極棒と該ホルダーに同時に接触したときの電気的短絡により溶湯の到達を検知する溶湯感知センサにおいて、溶湯と接触する該ホルダーの面と、該金型と接触する該ホルダーの外周面によって形成される角部に面取りを有することを特徴とする溶湯感知センサ。
ダイカスト用金型に装着されるホルダーと、該ダイカスト用金型内を通過する溶湯に先端部が接触可能になるよう該ホルダー内に収容される電極棒と、該電極棒を該ダイカスト用金型に対して電気的に絶縁するように該ホルダに嵌合される碍子からなり、溶湯が該電極棒と該ホルダーに同時に接触したときの電気的短絡により溶湯の到達を検知する溶湯感知センサにおいて、溶湯と接触する該ホルダーの面と、該碍子と接触する該ホルダーの内周面によって形成される角部に面取りを有することを特徴とする溶湯感知センサ。