JP5394790B2 - 加圧力検出装置 - Google Patents

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ゲージ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ゲージでは、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。

従来例である特許文献１に記載の測定センサでは、測定センサを有する半割形状のセグメントを２つ用意し、この２つのセグメントによって円柱状の被測定軸すなわちタイバーを挟み込むようにして、測定センサをタイバーに取り付けるようにしている。

特許第３４９３０１７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に記載の測定センサでは、半割形状のセグメントに測定センサ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。

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、被測定軸に加わる圧力を検出するセンサと、前記センサを前記被測定軸に取り付ける被測定軸取付部材とを有する加圧力検出装置において、前記被測定軸取付部材によって前記センサを前記被測定軸に取り付けたときに、該センサを、前記被測定軸に加わる圧力を検出する測定位置および前記被測定軸に触れない保護位置のどちらかに配置するセンサ配置部材を備え、前記センサ配置部材が、前記センサを前記保護位置に保持するよう付勢する保護位置用弾性部材を備え、前記センサ配置部材が所定の軸を中心に回動可能であって、前記所定の軸を中心にした前記センサ配置部材の回動によって、前記保護位置と前記測定位置との切り替えを行うことを特徴とする。

また本発明は、前記センサ配置部材が、前記センサを前記測定位置に保持するボルトと、前記測定位置にある前記センサを所定の圧力で前記被測定軸に押し付ける測定押圧用弾性部材を備えることを特徴とする。

また本発明は、前記被測定軸取付部材が、前記被測定軸側に曲面を備えたことを特徴とする。

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、センサすなわちひずみゲージを保護位置に配置した状態で、被測定軸に取り付けるようにすれば、取り付け時にこのひずみゲージを傷つけてしまうことがない。

また、本発明によれば、ひずみゲージを保護位置に保持することができ、被測定軸に取り付ける際にセンサ位置を特に意識せずともひずみゲージを傷つけずに取り付けることができる。

また、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しながら、測定時にはひずみゲージを適切な圧力で被測定軸に押し付けることができる。

また、本発明によれば、複数のサイズの前記被測定軸の測定ができる。

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に示したタイバーゲージリング１をタイバー１００に取り付けた状態を示す斜視図である。 図１に示したタイバーゲージリング１を上方から見た平面図であって、（ａ）はアタッチメントＢ３を取り外した状態を示す図であり、（ｂ）はアタッチメントＢ３を取り付けた状態を示す図である。 図１に示したタイバーゲージリング１を分解して示す斜視図である。 （ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、図１に示したタイバーゲージリング１をタイバー１００に手順を説明する斜視図である。 タイバーゲージ１６の位置について説明する図であって、図３（ｂ）のＶＩ−ＶＩの位置における側断面図であり、（ａ）は、タイバーゲージ１６が保護位置にある状態の図であり、（ｂ）は、タイバーゲージ１６が測定位置にある状態の図である。

以下、本発明を実施するため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ゲージ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、本実施形態のタイバーゲージリング１は、それぞれ、ひずみゲージであるタイバーゲージを後述のようにして取り付けられたアタッチメントＡ２とアタッチメントＢ３とを棒状の連結部材４および連結部材５とで連結して構成されている。本実施形態のタイバーゲージリング１は、この構成によってひずみゲージを被測定軸であるタイバーに取り付ける。

図２は、図１に示したタイバーゲージリング１をタイバー１００に取り付けた状態を示す斜視図である。

本実施形態のタイバーゲージリング１をタイバー１００に取り付ける際には、図２に示すように、アタッチメントＡ２とアタッチメントＢ３との間にタイバー１００を配置し、これを連結部材４および５によって連結して固定する。アタッチメントＡ２やアタッチメントＢ３と連結部材４や５とは取り外し可能に構成されている。

図３は、図１に示したタイバーゲージリング１を上方から見た平面図であって、（ａ）はアタッチメントＢ３を取り外した状態を示す図であり、（ｂ）はアタッチメントＢ３を取り付けた状態を示す図である。また、図４は、図１に示したタイバーゲージリング１を分解して示す斜視図である。

アタッチメントＡ２は、タイバーゲージ１６を固定したタイバーゲージ取付金具１７を、基部材１２に取り付けて構成される。また、アタッチメントＢ３は、タイバーゲージ１６を固定したタイバーゲージ取付金具１７を、基部材１３に取り付けて構成される。

基部材１２と基部材１３とは、ほぼ同様の構成をしており、基部材１２は、連結部材固定用ネジ６、７を挿入するネジ穴である連結部材固定用ネジ穴１２ｆ、１２ｇを有している点において、基部材１３と異なる。

基部材１２、１３は、測定対象のタイバーと接する面に、そのタイバーの径に応じた寸法の曲面１２ａ、１３ａを有する。図３（ｂ）を参照すると、本実施形態の基部材１２、１３の曲面１２ａ、１３ａは、タイバー１００の径と合致するように構成されている。この場合、本実施形態の基部材１２、１３は、タイバー１００よりも径が小さいタイバー１０１の測定も可能となる。したがって、本実施形態によれば、一つのサイズの基部材１２、１３によって、複数のサイズのタイバーの測定を行うことができる。

曲面１２ａ、１３ａの中央部分には窓１２ｂ、１３ｂを開けてあり、基部材１２、１３のタイバー１００と反対側に設けられるタイバーゲージ１６のゲージ面は、窓１２ｂ、１３ｂを通り抜けて、タイバー１００に押し付けられる。

基部材１２は、左右両側に連結部材４、５を挿入する挿入穴１２ｃ、１２ｄを有する。挿入穴１２ｃ、１２ｄは貫通穴でなくてもよく、挿入した連結部材４、５が、側方の連結部材固定用ネジ穴１２ｆ、１２ｇの位置よりも深く納まる程度の深さであればよい。連結部材固定用ネジ穴１２ｆ、１２ｇから挿入された連結部材固定用ネジ６、７は、挿入穴１２ｃ、１２ｄに挿入された連結部材４、５の側面を押さえ付け、基部材１２と連結部材４、５とを固定する。

基部材１３は、左右両側に連結部材４、５を挿入する挿入穴１３ｄ、１３ｃを有する。挿入穴１３ｄ、１３ｃは、連結部材４、５が貫通する貫通穴である。挿入穴１３ｄ、１３ｃに挿入された連結部材４、５は、図３（ｂ）に示すように測定対象のタイバー１００の側面に曲面１２ａおよび１３ａが当接した状態を保持するよう、固定具８、９によって基部材１３と固定される。

タイバーゲージ１６はネジ１９によってタイバーゲージ取付金具１７に固定される。本実施形態ではネジ１９を３本設け、３点で固定している。このようにネジ１９によって固定されてタイバーゲージ１６とタイバーゲージ取付金具１７とは一体となる。

タイバーゲージ取付金具１７には、貫通穴１７ａおよび凹部１７ｂが設けられている。また、基部材１２、１３の取付金具嵌め部１２ｈ、１３ｈの側方には、貫通穴１２ｉ、１３ｉが設けられている。さらに、タイバーゲージ取付金具１７を基部材１２、１３に取り付けた状態における、基部材１２、１３の、凹部１７ｂに対向する位置には、凹部１２ｊ、１３ｊ（後述の図６（ａ）、（ｂ）参照）を設けている。

タイバーゲージ取付金具１７を基部材１２、１３に取り付ける際には、凹部１７ｂと凹部１２ｊ、１３ｊとの間にバネ１８を挿入し、基部材１２、１３の貫通穴１２ｉ、１３ｉに貫通穴１７ａを位置合わせして、取付金具嵌め部１２ｈ、１３ｈにタイバーゲージ取付金具１７を嵌め込み、この状態で、Ｅリング１５ａを外した軸棒１５を貫通穴１２ｉ、１３ｉ、貫通穴１７ａに挿入し、この挿入後に軸棒１５の両端にＥリング１５ａを取り付けて固定する。

この固定した状態において、タイバーゲージ１６が固定されたタイバーゲージ取付金具１７は、軸棒１５を軸として、取付金具嵌め部１２ｈ、１３ｈとタイバーゲージ取付金具１７とが当接しない範囲で回動可能にされる。また、このとき、凹部１７ｂと凹部１２ｊ、１３ｊとの間に挿入したバネ１８は縮められており、伸びる方向に力が働き、軸棒１５を軸として、タイバーゲージ取付金具１７を基部材１２、１３から引き離す方向に付勢し、この状態で保持される（後述の図６（ａ）参照）。

タイバーゲージ取付金具１７には段付穴１７ｃが設けられている。段付穴１７ｃの径は、段付ボルト２０を挿入する側が大径であり、段を付け、基部材１２、１３に向いた側が小径である。この段付穴１７ｃの段は、段付ボルト２０の胴部は通すが、段付ボルト２０に嵌められたバネ２２は引っ掛かるように設けられている。

基部材１２、１３には、段付穴１７ｃに対向する位置にボルト固定穴１２ｅ、１３ｅが設けられている。段付ボルト２０の胴部は先端が小径で、途中で段を付けて大径になっている。ボルト固定穴１２ｅ、１３ｅは、段付ボルト２０の胴部先端の小径部分は挿入可能であるが、段を付けた大径部分よりも小さくしてあり、段付ボルト２０をボルト固定穴１２ｅ、１３ｅに挿入したとき、この段付ボルト２０の段で止まるように構成されている。

段付ボルト２０はワッシャ２１およびばね２２を挿入した状態で段付穴１７ｃに挿入し、挿入後、段付ボルト２０の段の位置にＥリング２３を嵌め込んで抜けないようにする。

以上で、タイバーゲージリング２、３が組み上がる。

続いて、本実施形態のタイバーゲージリング１をタイバー１００に取り付ける手順を説明する。図５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）、（ｅ）は、図１に示したタイバーゲージリング１をタイバー１００に取り付ける手順を説明する斜視図である。

まず、アタッチメントＡ２に連結部材４、５を固定する。上述のようにアタッチメントＡ２の挿入穴１２ｃ、１２ｄに連結部材４、５を挿入し、側方から連結部材固定用ネジ６、７で固定する（図５（ａ）参照）。

次に、連結部材４、５を、アタッチメントＢ３の挿入穴１３ｄ、１３ｃに挿入し（図５（ｂ）参照）、貫通した連結部材４、５を固定具８、９によってアタッチメントＢ３に固定する（図５（ｃ）、（ｄ）参照）。

続いて、タイバーゲージ１６の位置移動を行う。図６は、タイバーゲージ１６の位置について説明する図であって、図３（ｂ）のＶＩ−ＶＩの位置における側断面図であり、（ａ）は、タイバーゲージ１６が保護位置にある状態の図であり、（ｂ）は、タイバーゲージ１６が測定位置にある状態の図である。

図６（ａ）に示すように、図５（ａ）〜（ｄ）の状態では、タイバーゲージ１６は保護位置、すなわちタイバーゲージ１６がタイバー１００に触れない位置にある。これは、上述のように、バネ１８によってタイバーゲージ取付金具１７が回動させられ、下方がタイバー１００から離れ、いわゆる片上がり状態になっているからである。

このようにタイバーゲージ１６が保護位置にある場合には、アタッチメントＡ２、アタッチメントＢ３をタイバー１００に取り付ける際に、タイバーゲージ１６のゲージ面がタイバー１００に触れることがないため、ゲージ面を傷つける心配がない。

固定具８、９によって連結部材４、５をアタッチメントＢ３に固定した後は、アタッチメントＡ２、アタッチメントＢ３とタイバー１００との位置関係はずれないので、この後に、タイバーゲージ１６を保護位置から測定位置へと移動させる。この移動作業は、段付ボルト２０をアタッチメントＡ２、アタッチメントＢ３のボルト固定穴１２ｅ、１３ｅに段まで嵌め込んで固定することで完了する（図５（ｅ）、図６（ｂ）参照）。

図５（ｅ）や図６（ｂ）のようにタイバーゲージ１６が測定位置にある場合には、段付ボルト２０は基部材１２、１３に固定され、バネ２２は縮められており、伸びる方向に力が働き、バネ２２の一端は段付ボルト２０の頭部に固定されているので、バネ２２はタイバーゲージ取付金具１７を介してタイバーゲージ１６をタイバー１００に押し付ける。したがって、本実施形態によれば、バネ２２の付勢力を所望値に設定するだけで、タイバーゲージ１６をタイバー１００に押し付ける力を適切にすることができ、段付ボルト２０は基部材１２、１３に固定する際に作業者はこの押し付け力に気を配る必要がなく、作業効率を向上することができる。また、この作業時にはタイバーゲージ１６のゲージ面はタイバー１００に触れてずれることがないため、ゲージ面を傷つける心配がない。

１ タイバーゲージリング
２ アタッチメントＡ
３ アタッチメントＢ
４、５ 連結部材
６、７ 連結部材固定用ネジ
８、９ 固定具
１２、１３ 基部材
１５ 軸棒
１５ａ Ｅリング
１６ タイバーゲージ
１７ タイバーゲージ取付金具
１８ バネ
１９ ネジ
２０ 段付ボルト
２１ ワッシャ
２２ バネ
２３ Ｅリング
１００ タイバー

Claims (1)

1. 被測定軸に加わる圧力を検出するセンサと、前記センサを前記被測定軸に取り付ける被測定軸取付部材とを有する加圧力検出装置において、
   前記被測定軸取付部材によって前記センサを前記被測定軸に取り付けたときに、該センサを、前記被測定軸に加わる圧力を検出する測定位置および前記被測定軸に触れない保護位置のどちらかに配置するセンサ配置部材を備え、
   前記センサ配置部材が、前記センサを前記保護位置に保持するよう付勢する保護位置用弾性部材を備え、
   前記センサ配置部材が所定の軸を中心に回動可能であって、
   前記所定の軸を中心にした前記センサ配置部材の回動によって、前記保護位置と前記測定位置との切り替えを行う
   ことを特徴とする加圧力検出装置。