JP2014073606A - 温度計取付け構造および該構造を備えた加熱シリンダ - Google Patents

Abstract

【課題】測定される温度の正確さを損なうことなく、シリンダ本体といった被測定物に温度計をより簡単に取り付けることができる温度計取付け構造を提供する。
【解決手段】温度計取付け構造１８は、未貫通穴２２と、雌ねじ穴２３と、雄ねじ２４と、を備える。未貫通穴２２は、被測定物１６の外側面１６ａに配された開口２２ａを有する。温度計は開口２２ａを通して未貫通穴２２に挿入される。雌ねじ穴２３は、外側面１６ａと、未貫通穴２２の側面２２ｂと、の間を貫通している。雄ねじ２４は、雌ねじ穴２３に通されている。そして、雌ねじ穴２３および雄ねじ２４は、未貫通穴２２の側面２２ｂのうちの雄ねじ２４の先端部と対向する側面部２２ｃに対して未貫通穴２２の底部２２ｄの側とは反対の側に傾斜したＤ方向へ延びている。
【選択図】図２

Description

本発明は、成形機のシリンダ本体といった被測定物に温度計を取り付けるための構造および該構造を備えた加熱シリンダに関する。

金属や樹脂等の成形材料を溶かす加熱シリンダを備えた成形機が知られている。加熱シリンダは、シリンダ本体と、シリンダ本体の外側面に配された加熱手段と、を含む。加熱手段の熱によってシリンダ本体内で溶けた成形材料は、シリンダ本体から射出されたり押し出されたりすることによって所望の形状に成形される。

このような成形機では、成形材料を所望の形状に成形することができるかどうかはシリンダ本体の温度に依存することが知られている。そこで、温度計をシリンダ本体に取り付けるための温度計取付け構造が特許文献１，２に開示されている。

ここで、図７および８を用いて特許文献１，２に開示の温度計取付け構造について説明する。図７は、特許文献１，２に開示されている温度計取付け構造を備えた加熱シリンダの側面図である。図８は、図７に示される温度計取付け構造の模式部分断面図である。

図７に示されるように、加熱シリンダ１は、シリンダ本体２と、シリンダ本体２の外側面を部分的に覆うバンドヒータ３と、温度計取付け構造４と、を備える。バンドヒータ３には穴５や切り欠き６が形成されており、バンドヒータ３の穴５や切り欠き６を通して温度計取付け構造４がシリンダ本体２に配されている。

図８に示されるように、温度計取付け構造４は、筒状の温度計受け部材７と、金属線を筒状に巻いてなるコイルスプリング（引張ばね）８と、を備える。コイルスプリング８の一端は取付け具９を用いて温度計受け部材７に取り付けられている。コイルスプリング８の他端には、止めねじ１０を含むスプリング固定具１１が配されている。

また、温度計取付け構造４は、温度計受け部材７を取り付けるための取付け穴１２と、取付け穴１２よりも小径の温度計挿入用穴１３と、を有する。取付け穴１２は、シリンダ本体２の外側面２ａからシリンダ本体２の内側面２ｂに向けてシリンダ本体２に形成されている。温度計挿入用穴１３は、取付け穴１２の底面１２ａから内側面２ｂに向けて形成されている。

温度計としてのシース型熱電対１４を、温度計取付け構造４を用いてシリンダ本体２へ取り付ける手順を説明する。ユーザは、まず、コイルスプリング８、取付け具９および温度計受け部材７の内部を通して温度計挿入用穴１３にシース型熱電対１４を挿入する。その後、ユーザは、コイルスプリング８を伸ばした状態でスプリング固定具１１の止めねじ１０をねじってコイルスプリング８の他端をシース型熱電対１４に固定する。

特許文献１，２に開示の温度計取付け構造４によれば、シース型熱電対１４はコイルスプリング８の復元力により温度計挿入用穴１３の底面１３ａに押し付けられる。したがって、シース型熱電対１４は、底面１３ａから離れにくく、シリンダ本体２の温度をより正確に測定することができる。

特開平１１−１０５１０６号公報 特開平１１−２２１８４３号公報

しかしながら、特許文献１，２に開示の温度計取付け構造４では、ユーザは、コイルスプリング８の他端をシース型熱電対１４に固定する際に、コイルスプリング８を伸ばしたままスプリング固定具１１の止めねじ１０をねじるという作業をしなければならない。このような作業は比較的煩雑であり、温度計の取付けにより長い時間がかかってしまうことがあった。

そこで、本発明は、測定される温度の正確さを損なうことなく、シリンダ本体といった被測定物に温度計をより簡単に取り付けることができる温度計取付け構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明は、温度計を被測定物に取り付けるための温度計取付け構造に係る。温度計取付け構造は、未貫通穴と、雌ねじ穴と、該雌ねじ穴とねじ合う雄ねじと、を備える。未貫通穴は、被測定物の外側面に配された開口を有し、該開口を通して温度計が挿入される。雌ねじ穴は、被測定物の外側面と未貫通穴の側面との間を貫通している。雄ねじは、雌ねじ穴に通されている。そして、雌ねじ穴および雄ねじは、未貫通穴の側面のうちの雄ねじの先端部と対向する側面部に対して未貫通穴の底部の側とは反対の側に傾斜した方向へ延びている。

本発明によれば、測定される温度の正確さを損なうことなく、温度計をシリンダ本体により簡単に取り付けることができる。

本発明の第１の実施形態に係る温度計取付け構造を備えた加熱シリンダの側面図である。 図１に示される加熱シリンダをシリンダ本体の軸方向に沿って切断したときの部分断面図である。 図１に示される加熱シリンダをシリンダ本体の半径方向に沿って切断したときの断面図である。 本発明の第２の実施形態に係る温度計取付け構造を備えた加熱シリンダの側面図である。 図４に示される加熱シリンダをシリンダ本体の軸方向に沿って切断したときの部分断面図である。 図４に示される加熱シリンダをシリンダ本体の半径方向に沿って切断したときの断面図である。 特許文献１，２に開示の温度計取付け構造を備えた加熱シリンダの側面図である。 図７に示される温度計取付け構造の模式部分断面図である。

以下、本発明の実施形態を図に基づいて説明する。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態に係る温度計取付け構造および該構造を備える加熱シリンダについて図１ないし図３を用いて説明する。

図１は本実施形態に係る温度計取付け構造を備える加熱シリンダの側面図である。図１に示されているように、加熱シリンダ１５は、シリンダ本体１６と、シリンダ本体１６の外側面１６ａを部分的に覆う帯状の加熱手段１７と、温度計取付け構造１８と、を備える。

帯状の加熱手段１７の、シリンダ本体１６の軸周り方向Ｘに関する長さ（以下、「周長さ」と称す）は外側面１６ａの周長さよりも短い。したがって、帯状の加熱手段１７は、軸周り方向Ｘに関して、外側面１６ａのうちの一部を覆い外側面１６ａのうちの他の部分を露出している。このような加熱手段１７としてはバンドヒータが挙げられる。

また、加熱手段１７の、軸周り方向Ｘに関する端部には突起部１９，２０が配されている。突起部１９，２０は、当該端部からシリンダ本体１６の半径方向Ｙへ向かって突き出ている。ボルトといった締め具２１を用いて突起部１９，２０が連結されることによって、加熱手段１７はシリンダ本体１６に固定される。

図１に示される例では複数の加熱手段１７がシリンダ本体１６の軸方向Ｚに間隔をおいて外側面１６ａに配されているが、隣り合う加熱手段１７が互いに接していてもよい。また、加熱手段１７は１つであってもよい。

図２は加熱シリンダ１５を軸方向Ｚに沿う面（図１に示されるＡ−Ａ面）で切断したときの部分断面図であり、図３は加熱シリンダ１５を半径方向Ｙに沿う面（図１に示されるＢ−Ｂ面）で切断したときの断面図である。図２および３に示されるように、温度計取付け構造１８は、被測定物としてのシリンダ本体１６に形成された未貫通穴２２と、シリンダ本体１６に形成された雌ねじ穴２３と、雌ねじ穴２３に通された雄ねじ２４と、を備える。

未貫通穴２２は、シリンダ本体１６の外側面１６ａに配された開口２２ａを有し、開口２２ａを通して温度計２５が挿入可能に形成されている。未貫通穴２２の断面（未貫通穴２２をその深さ方向と垂直に交わる面で切断したときの断面）を、真円形状や楕円形状、多角形形状とすることができる。

温度計２５としては、シース型熱電対といった熱電温度計が挙げられる。その他に、温度計２５として、液体温度計、気体温度計、抵抗温度計などを用いてもよい。

雌ねじ穴２３は、外側面１６ａと、未貫通穴２２の側面２２ｂとの間を貫通している。すなわち、雌ねじ穴２３は未貫通穴２２の側面２２ｂのところで未貫通穴２２とつながっている。

雌ねじ穴２３および雄ねじ２４は互いにねじ合うように形成されている。雄ねじ２４をねじることによって、雄ねじ２４は未貫通穴２２へ向かう方向や未貫通穴２２から遠ざかる方向へ雌ねじ穴２３内を移動する。

未貫通穴２２に温度計２５が挿入された状態で雌ねじ穴２３から未貫通穴２２へ向かう方向へ雄ねじ２４が移動すると、温度計２５は未貫通穴２２の側面２２ｂのうちの雄ねじ２４の先端部と対向する側面部２２ｃに押し付けられる。その結果、温度計２５は未貫通穴２２から抜けにくくなる。

さらに、本実施形態では、雌ねじ穴２３および雄ねじ２４は、未貫通穴２２の側面部２２ｃに対して未貫通穴２２の底部２２ｄの側とは反対の側に傾斜したＤ方向へ延びている。したがって、未貫通穴２２に温度計２５が挿入された状態で雌ねじ穴２３から未貫通穴２２へ向かう方向へ雄ねじ２４が移動すると、温度計２５は雄ねじ２４によって底部２２ｄへ向かって押し付けられる。

本実施形態によれば、雄ねじ２４をねじるだけで未貫通穴２２に挿入された温度計２５が未貫通穴２２の側面２２ｂに押し付けられる。したがって、温度計２５をシリンダ本体１６に取り付ける作業がより簡単になり、温度計２５をより容易に取り換えることができる。

また、雌ねじ穴２３および雄ねじ２４はＤ方向へ延びているため、雄ねじ２４をねじることによって生じる軸力は温度計２５を介して未貫通穴２２の底部２２ｄへ作用する。すなわち、温度計２５をシリンダ本体１６に取り付ける際に温度計２５が底部２２ｄへ押し付けられる。したがって、温度計２５は、底部２２ｄとより確実に接し、シリンダ本体１６の温度をより正確に測定することができる。

特に、射出成型機や押出成形機では、シリンダ本体１６の内部の温度を知ることが求められている。本発明によれば、シリンダ本体１６の内部により近い底部２２ｄの温度を測定することができるため、温度計２５により測定された値からシリンダ本体１６の内部の温度をより容易に推測することが可能になる。

さらに、本実施形態では部品数が比較的少なく、温度計取付け構造のコストがより低く抑えられる。

例えば、特許文献１，２に開示の温度計取付け構造４（図７，８参照）は、シリンダ本体２に形成された取付け穴１２および温度計挿入用穴１３の他に、温度計受け部材７、コイルスプリング８、取付け具９およびスピリング固定具１１を備えている。したがって、温度計取付け構造４は比較的部品点数が多く、温度計取付け構造４のコストがかかっていた。

本実施形態によれば、温度計２５は、雄ねじ２４を用いて固定される。すなわち、温度計取付け構造１８（図２、３参照）は、シリンダ本体１６に形成された未貫通穴２２および雌ねじ穴２３の他に、雄ねじ２４のみを備えているだけである。したがって、本実施形態に係る温度計取付け構造１８は、特許文献１，２に開示の温度計取付け構造４に比べて部品数を少なくすることができ、温度計取付け構造１８のコストを削減することができる。

複数の温度計取付け構造１８がシリンダ本体１６に設けられていてもよい。温度計２５をシリンダ本体１６に取り付ける作業が比較的簡単であるため、温度計２５の位置を容易に変えることができる。

未貫通穴２２の開口２２ａは、温度計２５を挿入可能な大きさであればよい。したがって、シリンダ本体１６の外側面１６ａのうちの、帯状の加熱手段１７によって覆われていない部分（以下、「露出部分」と称する）が比較的小さくても当該露出部分に開口２２ａを配することができる。

例えば、特許文献１，２に開示されている温度計取付け構造４を備える加熱シリンダ１（図７参照）では、温度計受け部材７を取り付けるための取付け穴１２が露出されていなければならない。取付け穴１２の開口は、温度計受け部材７が入る程度、すなわち温度計の外径よりも十分に大きくなければならない。そのため、バンドヒータ３に穴５や切り欠き６を形成して露出部分を大きくする必要があった。

本実施形態によれば、未貫通穴２２の開口２２ａは、温度計２５の外径とほぼ同じ大きさであればよい。すなわち、未貫通穴２２の開口２２ａを、特許文献１に開示の温度計取付け構造４の取付け穴１２の開口よりも小さくすることができる。帯状の加熱手段１７に穴や切り欠きがなくても未貫通穴２２の開口２２ａが露出されるため、帯状の加熱手段１７に穴や切り欠きを形成する必要がなくなる。

また、露出部分がより小さくなることによって、外側面１６ａのうちの帯状の加熱手段１７によって覆われる部分（以下、「被覆部分」と称する）がより大きくなる。その結果、加熱手段１７とシリンダ本体１６との間の接触面積が大きくなり、シリンダ本体１６が加熱手段１７を用いてより加熱されやすくなる。

未貫通穴２２の開口２２ａと、雌ねじ穴２３の、外側面１６ａに配された開口２３ａと、が軸周り方向Ｘに並んでいてもよいが、開口２２ａと開口２３ａとが軸方向Ｚに沿って並んでいることがより好ましい。開口２２ａと開口２３ａとが軸方向Ｚに沿って並んでいることによって、露出部分がより小さくなり、シリンダ本体１６がより加熱されやすくなるためである。

また、雌ねじ穴２３の開口２３ａは、未貫通穴２２の開口２２ａと同じ大きさであるか、又は開口２２ａよりも小さいことが望ましい。雌ねじ穴２３の開口２３ａをより小さくすることによって、露出部分をより小さくすることができ、シリンダ本体１６がより加熱されやすくなる。

（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態に係る温度計取付け構造および該構造を備える加熱シリンダについて図４ないし図６を用いて説明する。なお、図１ないし図３に示される構成要素と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略する。

図４は本実施形態に係る温度計取付け構造を備える加熱シリンダの側面図である。図５は図４に示される加熱シリンダを軸方向Ｚに沿う面（図４に示されるＡ−Ａ面）で切断したときの部分断面図であり、図６は図４に示される加熱シリンダを半径方向Ｙに沿う面（図４に示されるＢ−Ｂ面）で切断したときの断面図である。

図４ないし６に示されているように、本実施形態に係る加熱シリンダ２６では、複数の帯状の加熱手段１７は、シリンダ本体１６の軸方向Ｚに関して間隔をおいてシリンダ本体１６の外側面１６ａに配されている。そして、未貫通穴２２の開口２２ａおよび雌ねじ穴２３の開口２３ａは隣り合う帯状の加熱手段１７の間に位置している。

本実施形態では、帯状の加熱手段１７の周長さは外側面１６ａの周長さよりも長くてもよい。そして、帯状の加熱手段１７は軸周り方向Ｘに関して外側面１６ａの全部を覆っていてもよい。シリンダ本体１６の全周が加熱手段１７を用いて覆われることによって、シリンダ本体１６の、軸周り方向Ｘに関する温度のばらつきを抑制することができる。

未貫通穴２２の開口２２ａと、雌ねじ穴２３の開口２３ａと、が軸方向Ｚに並んでいてもよいが、開口２２ａと開口２３ａとが軸周り方向Ｘに沿って並んでいることがより好ましい。開口２２ａと開口２３ａとが軸周り方向Ｘに沿って並んでいることによって、隣り合う帯状の加熱手段１７の間の隙間がより狭くなり、シリンダ本体１６がより加熱されやすくなるためである。

また、雌ねじ穴２３の開口２３ａは、未貫通穴２２の開口２２ａと同じ大きさであるか、又は開口２２ａよりも小さいことが望ましい。雌ねじ穴２３の開口２３ａをより小さくすることによって露出部分をより小さくすることができ、シリンダ本体１６がより加熱されやすくなる。

本実施形態によれば、雄ねじ２４をねじるだけで未貫通穴２２に挿入された温度計２５が未貫通穴２２の側面部２２ｃに押し付けられる。したがって、温度計２５をシリンダ本体１６に取り付ける作業がより簡単になり、温度計２５をより容易に取り換えることができる。

また、雌ねじ穴２３および雄ねじ２４はＤ方向へ延びているため、雄ねじ２４をねじることによって生じる軸力は温度計２５を介して未貫通穴２２の底部２２ｄへ作用する。すなわち、温度計２５をシリンダ本体１６に取り付ける際に温度計２５が底部２２ｄへ押し付けられる。したがって、温度計２５は、底部２２ｄとより確実に接し、シリンダ本体１６の温度をより正確に測定することができる。

特に、射出成型機や押出成形機では、シリンダ本体１６の内部の温度を知ることが求められている。本発明によれば、シリンダ本体１６の内部により近い底部２２ｄの温度を測定することができるため、温度計２５により測定された値からシリンダ本体１６の内部の温度をより容易に推測することが可能になる。

さらに、第１の実施形態と同様に、特許文献１，２に開示の温度取付け構造４に比べ、本実施形態では部品数が少なく、温度計取付け構造のコストを低く抑えることが可能になる。

複数の温度計取付け構造１８がシリンダ本体１６に設けられていてもよい。温度計２５をシリンダ本体１６に取り付ける作業が比較的簡単であるため、温度計２５の位置を容易に変えることができる。

さらに、未貫通穴２２の開口２２ａを、特許文献１に開示の温度計取付け構造４の取付け穴１２の開口よりも小さくすることができる。帯状の加熱手段１７に穴や切り欠きがなくても未貫通穴２２の開口２２ａが露出されやすくなるため、帯状の加熱手段１７に穴や切り欠きを形成する必要がなくなる。

１６ シリンダ本体
１６ａ 外側面
１６ｂ 内側面
１８ 温度計取付け構造
２２ 未貫通穴２２
２２ａ 開口
２２ｂ 側面
２２ｃ 側面部
２２ｄ 底部
２３ 雌ねじ穴
２３ａ 開口
２４ 雄ねじ

Claims (7)

1. 温度計を被測定物に取り付けるための温度計取付け構造であって、
   前記被測定物の外側面に配された開口を有し、該開口を通して前記温度計が挿入される未貫通穴と、
   前記外側面と、前記未貫通穴の側面と、の間を貫通する雌ねじ穴と、
   前記雌ねじ穴に通され、前記雌ねじ穴とねじ合う雄ねじと、を備え、
   前記雌ねじ穴および前記雄ねじは、前記未貫通穴の側面のうちの前記雄ねじの先端部と対向する側面部に対して前記未貫通穴の底部の側とは反対の側に傾斜した方向へ延びている、温度計取付け構造。
2. シリンダ本体と、
   前記シリンダ本体の前記外側面に配され、前記シリンダ本体を加熱する帯状の加熱手段と、
   前記シリンダ本体が被測定物である請求項１に記載の温度計取付け構造と、を備え、
   前記帯状の加熱手段は、前記シリンダ本体の軸周り方向に関して、前記シリンダ本体の前記外側面のうちの一部を覆い、該外側面のうちの他の部分を露出しており、
   前記未貫通穴の前記開口、および前記雌ねじ穴の、前記シリンダ本体の前記外側面に配された開口は、前記他の部分に位置している、加熱シリンダ。
3. 前記未貫通穴の前記開口、および前記雌ねじ穴の前記開口が前記シリンダ本体の軸方向に沿って並んでいる、請求項２に記載の加熱シリンダ。
4. シリンダ本体と、
   前記シリンダ本体の前記外側面に配され、前記シリンダ本体を加熱する複数の帯状の加熱手段と、
   前記シリンダ本体が被測定物である請求項１に記載の温度計取付け構造と、を備え、
   前記複数の帯状の加熱手段は、前記シリンダ本体の軸方向に関して間隔をおいて前記シリンダ本体の前記外側面に配されており、
   前記未貫通穴の前記開口、および前記雌ねじ穴の、前記シリンダ本体の前記外側面に配された開口は、隣り合う前記帯状の加熱手段の間に位置している、加熱シリンダ。
5. 前記未貫通穴の前記開口、および前記雌ねじ穴の前記開口が前記シリンダ本体の軸周り方向に沿って並んでいる、請求項４に記載の加熱シリンダ。
6. 前記雌ねじ穴の前記開口が、前記未貫通穴の前記開口と同じ大きさであるか、又は前記未貫通穴の前記開口よりも小さい、請求項２ないし５のいずれか１項に記載の加熱シリンダ。
7. 複数の前記未貫通穴および複数の前記雌ねじ穴が前記シリンダ本体の軸方向に形成されている、請求項２ないし６のいずれか１項に記載の加熱シリンダ。

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