JP6758646B2 - 連結装置 - Google Patents

Description

この発明は、複数のエジェクタロッドを着脱可能に連結する連結装置に関する。

この種の連結装置には、従来では、特許文献１(日本国・特開昭６２−３３０５５号公報)に記載されたものがある。その従来技術は、次のように構成されている。
上記の連結装置では、円柱状の第１ロッド（エジェクタロッド）が、第２ロッド（別のエジェクタロッド）に形成された装着孔に外嵌めされる。第２ロッドの右端部に設けられた流体圧シリンダの出力ロッドが第２ロッド内に左方へ突設される。その出力ロッドの左端部に楔部材が装着される。その楔部材の楔面に左方から係合される係合部材が、装着孔の内周壁に半径方向に移動可能に挿入される。その係合部材の内側壁が第１ロッドの外周壁に係合される。そして、流体圧シリンダを左方にロック駆動させると、楔部材が係合部材を介して第１ロッドの外周部を半径方向の内方へ押圧して、第１ロッドに第２ロッドが連結される。

特開昭６２−３３０５５号公報

上記の従来技術は次の問題がある。
上記の従来技術は、連結装置の作動状態を検知できないという問題があった。
本発明の目的は、連結装置の作動状態を検知できるようにすることにある。

上記の目的を達成するため、本発明は、例えば、図１Ａから図２,または図３Ａから図５Ｂに示すように、連結装置を次のように構成した。
上記の連結装置は、第１ロッド３に第２ロッド４を着脱可能に連結させるように構成される。前記第１ロッド３に形成される装着孔５に、前記第２ロッド４の先端部に形成される突出部４ｂが挿入可能となっている。前記第２ロッド４の基端部に駆動手段１１が設けられる。前記第２ロッド４内に挿入される出力部材１５が、駆動手段１１によって軸方向へ移動される。前記第２ロッド４の前記突出部４ｂに貫通孔２５が周方向に所定の間隔をあけて半径方向に形成される。前記貫通孔２５に係合部材２６が半径方向へ移動可能に挿入される。前記出力部材１５の先端部の外周に収容部２７が形成される。前記係合部材２６を前記第２ロッド４内の退入位置へ移動させることを収容部２７が許容する。前記収容部２７から軸方向に連続されるカム部２８が、前記係合部材２６を前記退入位置から前記第ロッド４の外周面よりも外方の進出位置に移動させる。前記カム部２８から軸方向に連続される支持部２９が、前記係合部材２６の前記進出位置から前記退入位置への移動を制限する。前記装着孔５の内周壁に形成される凹部３４に、前記係合部材２６が挿入可能となっている。前記第２ロッド４の基端部に検出手段３８が設けられる。前記出力部材１５が所定位置に移動されたことが、検出手段３８によって検出される。

上記の本発明は次の作用効果を奏する。
本発明の連結装置の出力部材が所定位置に移動されたことが、検出手段によって確実に検出される。これにより、連結装置の作動状態が検知される。

本発明は、下記（１）および（２）の構成を加えることが好ましい。
（１）前記第２ロッド４に筒孔１４が軸方向に形成され、その筒孔１４に前記出力部材１５が軸方向に移動可能に挿入される。前記第２ロッド４の先端壁３１の前記筒孔１４側に係止部３２が形成される。前記係止部３２に当接可能な係合部３３が前記出力部材１５の先端部に形成される。前記係止部３２を含む前記第２ロッド４の前記突出部４ｂが欠損された状態で、前記出力部材１５が先端側にロック駆動される。すると、前記係合部３３が前記係止部３２に当接される位置よりも先端側の所定位置に前記出力部材１５が移動される。このとき、出力部材が所定位置に移動されたことが、オーバーストローク位置検出用の前記検出手段３８によって検出される。
この場合、出力部材が所定位置（オーバーストローク位置）に移動されることが、検出手段によって確実に検出される。これにより、第２ロッドの先端部が破損された異常状態であることが検知される。

（２）前記出力部材１５が前記第２ロッド４の前記突出部４ｂの先端面より先端側へ突出可能となっている。前記装着孔５の底壁３５に形成される係止部３２に、前記出力部材１５の先端部に形成される係合部３３が当接可能となっている。前記係合部３３が前記係止部３２に当接されたときに、前記出力部材１５が先端側の所定位置に移動されたことが、ロック位置検出用の前記検出手段３８によって検出される。
この場合、第２ロッドの係合部が第１ロッドの係止部に当接されたときに、出力部材が所定のロック位置に移動されたことが、ロック位置検出用の検出手段によって確実に検出される。これにより、第１ロッドと第２ロッドとの連結された状態であることが検知される。

図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の第１実施形態を示し、連結装置を示す断面図である。図１Ａは、連結装置の第１ロッドと第２ロッドとが離脱された状態を示す図である。図１Ｂは、連結装置の第１ロッドと第２ロッドとが連結された状態を示す図である。 図２は、本発明の連結装置を示し、図１Ａに類似する図である。 図３Ａおよび図３Ｂは、本発明の第２実施形態を示し、連結装置を示す断面図である。図３Ａは、図１Ａに類似する図である。図３Ｂは、図１Ｂに類似する図である。 図４は、上記の連結装置を示し、図２に類似する図である。 図５Ａおよび図５Ｂは、上記の連結装置を示す断面視の部分図である。

図１Ａから図２は、本発明の第１実施形態を示している。この実施形態では、連結装置を射出成形機のエジェクタ装置に適用した場合を例示してある。 まず、その連結装置の構造を図１Ａによって説明する。
上記の射出成形機の可動盤に固定される金型内に、押出し板１が水平方向に移動可能に挿入される。また、その可動盤に設けられるエジェクタ装置が、油圧シリンダによって水平方向へ移動される可動部材２を有する。本実施形態の連結装置は、押出し板１と可動部材２とを着脱可能に連結させる。

上記の押出し板１の右側面から第１ロッド３が右方に突設され、可動部材２の左側面に第２ロッド４が左方に突設される。第２ロッド４は、右側から順に形成されるロッド本体４ａとそのロッド本体４ａよりも小径の突出部４ｂとを有する。また、第１ロッド３の右端面に装着孔５が右方に向けて開口される。その装着孔５に第２ロッド４の突出部４ｂが挿入可能となっている。

上記の第２ロッド４のロッド本体４ａの右端部に、駆動手段としてのエアシリンダ１１が装着される。エアシリンダ１１のハウジング１２内にピストン（図示しない）が水平方向に移動可能に挿入される。そのピストンからピストンロッド１３が左方に突設され、そのピストンロッド１３がハウジング１２の左端壁に保密状に挿入される。そのピストンロッド１３が、第２ロッド４のロッド本体４ａに水平方向に形成される筒孔１４に挿入される。そのピストンロッド１３の左側で筒孔１４内に連結部材１６が水平方向へ移動可能に挿入される。ピストンロッド１３の左端部に形成されるＴ脚１７が、連結部材１６の右端部に形成されるＴ溝１８に外嵌めされる。これにより、ピストンロッド１３と連結部材１６とが連結される。筒孔１４内の左寄り部に操作部材２０が挿入される。操作部材２０の右端部に形成されるＴ脚２２が、連結部材１６の右端部に形成されるＴ溝２１に挿入される。これにより、連結部材１６と操作部材２０とが連結される。
なお、本実施形態では、エアシリンダ１１のピストンとピストンロッド１３と連結部材１６と操作部材２０とによって出力部材１５が構成される。

上記の第２ロッド４の突出部４ｂの筒壁に４つの貫通孔２５が周方向に所定の間隔をあけて半径方向に形成される。その貫通孔２５に係合ボール（係合部材）２６が半径方向へ移動可能に挿入される。操作部材２０の左端部の外周で係合ボール２６に対応する位置に退避溝が水平方向に形成され、その退避溝の底面に収容部２７が形成される。その収容部２７が、係合ボール２６を第２ロッド４の外周面から半径方向の内方の退入位置へ移動させることを許容する。その収容部２７の右側に連続するようにカム部２８が操作部材２０の左端部の外周に右方に向うにつれて軸心から遠ざかるように形成される。これにより、出力部材１５が左方へ移動されたときに、カム部２８が係合ボール２６を前記の退入位置から第２ロッド４の外周面よりも半径方向の外方の進出位置に移動させる。また、カム部２８の右側に連続するように支持部２９が操作部材２０の左端部の外周に形成される。その支持部２９が、係合ボール２６を上記の進出位置から上記の退入位置へ移動させるのを制限する。

上記の第２ロッド４の左端壁（頂壁）３１に係止部３２が形成される。その係止部３２に所定の間隔をあけて当接可能に対面される係合部３３が、操作部材２０の左端部に形成される。

上記のエアシリンダ１１のハウジング１２の外周部に３つの非接触式の近接スイッチ（検出手段）３８（第１スイッチ３８ａ,第２スイッチ３８ｂ,第３スイッチ３８ｃ）が装着される。その近接スイッチ３８が、エアシリンダ１１のピストンの作動を検出する。第１スイッチ３８ａは、ピストンがハウジング１２内の右側限界位置（リリース位置）に移動されたことを検出する。第２スイッチ３８ｂは、出力部材１５の係合部３３が第２ロッドの先端壁の係止部３２に当接される所定位置（ロック位置）にピストンが移動されたことを検出する。第３スイッチ３８ｃは、前記のロック位置よりも左方の所定位置（オーバーストローク位置）にピストンが移動されたことを検出する。

上記の連結装置は図１Ａおよび図１Ｂに示すように、次のように作動する。
まず、図１Ａの第１ロッド３と第２ロッド４とが離脱された状態では、第２ロッド４のシリンダ１１によって出力部材１５が右側限界位置（リリース位置）へ移動されている。このため、係合ボール２６が収容部２７に当接可能となっており、係合ボール２６が半径方向の内方の退入位置へ移動することが許容されている。このとき、エアシリンダ１１のピストンがリリース位置に移動されたことが、第１スイッチ３８ａによって検出される。これにより、連結装置の第１ロッド３と第２ロッド４とが離脱された状態であることが検知される。

図１Ａの離脱状態から図１Ｂの連結状態へ切換えるときには、エジェクタ装置の油圧シリンダによって可動部材２が押出し板１に向けて移動されていき、第１ロッド３の装着孔５に第２ロッド４の突出部４ｂが挿入される。次いで、エアシリンダ１１によって出力部材１５が左方へロック駆動されていくと、係合ボール２６がカム面２８によって突出部４ｂの外周面よりも半径方向の外方へ押し出される。すると、係合ボール２６が第１ロッド３の凹部３４に挿入されていく。引き続いて、出力ロッド１５が左方にロック駆動されていくと、図１Ｂに示すように、出力部材１５の支持部２９が係合ボール２６に当接可能となる。これにより、係合ボール２６が進出位置から前記の退入位置へ移動することが支持部２９によって制限される。さらに、出力部材１５の左端部が第２ロッド４の左端壁３１に受け止められる。これにより、可動部材２が連結装置の第１ロッド３と第２ロッド４とを介して押出し板１に連結される。このとき、エアシリンダ１１のピストンがロック位置に移動されたことが、第１スイッチ３８ｂによって検出される。これにより、連結装置の第１ロッド３と第２ロッド４とが連結された状態であることが検知される。

図１Ｂの連結状態から図１Ａの離脱状態へ切り換えるときには、エアシリンダ１１によって出力部材１１を右方へリリース駆動させる。これにより、連結装置は、上述した連結操作とはほぼ逆の手順で離脱状態へ切り換えられる。

ところで、図２に示すように、係止部３２を含む第２ロッド４の突出部４ｂの左側部分（欠損部分）３９が、何らかの原因によって、破損（欠損）されることがある。この場合に、エアシリンダ１１によって出力部材１５が左方へロック駆動されるときに、その出力部材１５が上記のロック位置を越えた左側位置（オーバーストローク位置）へ移動される。このとき、ピストンが上記オーバーストローク位置に移動されたことが第３スイッチ３８ｃによって検出される。

上記の第１実施形態は次の長所を奏する。
上記の第１実施形態では、連結装置の第２ロッド４の突起部４ｂが欠損（破損）されたことにより、ロック位置よりも左側のオーバーストローク位置に出力部材１５が移動されたことが、第３近接スイッチ３８ｃによって確実に検出される。これにより、連結装置の第２ロッド４の突出部４ｂが破損された異常状態であることが検知される。

図３Ａから図５Ｂは、本発明の第２実施形態を示している。この第２実施形態においては、上記の第１実施形態の構成部材と同じ部材(または類似する部材)には原則として同一の参照数字を付けて説明する。

この第２実施形態が上記の第１実施形態と異なる点は次の通りである。
図３Ａに示すように、第２ロッド４の頂壁３１が省略され、第２ロッド４の先端面に筒孔１４が左方に向けて開口されている。その筒孔１４に出力部材１５が水平方向に移動可能に挿入される。その出力部材１５が第２ロッド４の突出部４ｂの左端面から左方へ突出可能となっている。また、第１ロッド３の装着孔５の底壁３５に第１係止部３２が形成され、その第１係止部（係止部）３２に当接可能な第１係合部（係合部）３３が操作部材２０の左端部に形成される。
また、第１ロッド３の右端面に第２係止部４０が形成され、その係止部４０に当接可能な係合部４１が、ロッド本体４ａと突出部４ｂとの間の段差部に形成される。

上記の連結装置は図３Ａおよび図３Ｂに示すように、次のように作動する。
まず、図３Ａの第１ロッド３と第２ロッド４とが離脱された状態では、第２ロッド４のシリンダ１１によって出力部材１５が右側限界位置（リリース位置）へ移動されている。このため、係合ボール２６が収容部２７に当接可能となっており、係合ボール２６が半径方向の内方の退入位置へ移動されることが許容されている。このとき、エアシリンダ１１のピストンがリリース位置に移動されたことが、第１スイッチ３８ａによって検出される。これにより、連結装置の第１ロッド３と第２ロッド４とが離脱された状態であることが検知される。

図３Ａの離脱状態から図３Ｂの連結状態へ切換えるときには、エジェクタ装置の油圧シリンダによって可動部材２が押出し板１に向けて移動されていき、第１ロッド３の装着孔５に第２ロッド４の突出部４ｂが挿入される。次いで、エアシリンダ１１によって出力部材１５が左方へロック駆動されていくと、係合ボール２６がカム面２８によって上記の退入位置から突出部４ｂの外周面よりも半径方向の外方の進出位置へ押し出される。すると、係合ボール２６が第１ロッド３の凹部３４に挿入されていく。引き続いて、出力ロッド１５が左方にロック駆動されていくと、図１Ｂに示すように、出力部材１５の支持部２９が係合ボール２６に当接可能となる。これにより、係合ボール２６が上記の進出位置から上記の退入位置へ移動することが支持部２９によって制限される。さらに、出力部材１５の係合部３３が第１ロッド３の係止部３２に受け止められる。これにより、可動部材２が連結装置の第１ロッド３と第２ロッド４とを介して押出し板１に連結される。このとき、エアシリンダ１１のピストンが所定のロック位置に移動されたことが、第１スイッチ３８ｂによって検出される。これにより、連結装置の第１ロッド３と第２ロッド４とが連結された状態であることが検知される。

図１Ｂの連結状態から図１Ａの離脱状態へ切り換えるときには、エアシリンダ１１によって出力部材１１を右方へリリース駆動させる。これにより、連結装置は、上述した連結操作とはほぼ逆の手順で離脱状態へ切り換えられる。

ところで、図４に示すように、第２ロッド４が第１ロッド３から離脱された状態で、エアシリンダ１１の誤操作によって操作部材２０が左方へ移動されたときに、操作部材２０の左端部が第２ロッド４の左端面より左方へ突出される。このとき、エアシリンダ１１のピストン（図示しない）が左側限界位置（オーバーストローク位置）に移動されたことが第３スイッチ３８ｃによって検出される。その結果、連結装置の第１ロッド３と第２ロッド４とが離脱された状態であることが検知される。

上記のエジェクタ装置は、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、次のように作動する。なお、図５Ａは、連結装置の凹部３４に破損が生じていない正常な状態のエジェクタ装置を示しており、図５Ａのエジェクタ装置は、連結装置の凹部３４が破損している状態のエジェクタ装置を示している。
まず、図５Ａの正常状態のエジェクタ装置では、油圧シリンダによって可動部材２が連結装置を介して押出し板１を左方へ押すときに、可動部材２が第２ロッド４を左方へ押す力が、ロッド本体４ａと第２係合部４１と第２係止部４０と第１ロッド３とを介して押出し板１に伝達される。これにより、押出し板２が左方へ移動されていく。
また、エジェクタ装置の油圧シリンダによって可動部材２が連結装置を介して押出し板１を右方へ引っ張るときには、可動部材２が第２ロッド４を右方へ引っ張る力が、第２ロッド４の貫通孔２５の左側壁と係合ボール２６と第１ロッド３の凹部３４の右壁とを介して押出し板１に伝達される。これより、押出し板２が右方へ移動されていく。なお、第１ロッド３の第２係止部４０と第２ロッド４の第２係合部４１との間には、ほとんど隙間は生じていない。

ところで、図５Ｂに示すように、第１ロッド３の凹部３４の右壁部分４３（図５Ｂ中の破線で示す部分）が、何らかの原因により、例えば、可動部材２が連結装置を介して押出し板１を想定を超える力で右方へ引っ張ったことにより、破損（欠損）されることがある。この場合、可動部材２を右方へ移動させると、その可動部材２が第２ロッド４の貫通孔２５の左側壁と係合ボール２６と第１ロッド３の凹部３４の破損された右壁とを介して押出し板１を右方へ移動させる。このため、係合ボール２６が、破損された凹部３４に当接されるので、第１ロッドの第２係止部４０と第２ロッド４の第２係合部４１との間に隙間Ｌが生じる。すると、出力部材１５と装着孔５の底壁３５との間にも隙間Ｌが生じるので、出力部材１５がエアシリンダ１１によって所定のロック位置より左方へ距離Ｌだけ余計に移動される。このとき、出力部材１５が所定のロック位置から左方へ距離Ｌだけ余計に移動されたことが、第３スイッチ３８ｃによって検出される。これにより、連結装置の第１ロッドと第２ロッドとが離間された状態であることが検知される。

上記の第２実施形態は次の長所を奏する。
本実施形態では、この場合、第２ロッド４の係合部３３が第１ロッド３の係止部３２に当接されたときに、出力部材１５が所定のロック位置に移動されたことが、ロック検出用の検出手段３８ｂによって確実に検出される。これにより、第１ロッド３と第２ロッド４との連結された状態であることが検知される。

上記の各実施形態は次のように変更可能である。
上記の駆動手段は、例示したエアシリンダ１１に代えて、油圧シリンダや電動アクチュエータであってもよい。
上記の操作部材２０に収容部２７とカム部２８と支持部２９とが左側から順に形成されることに代えて、操作部材２０に支持部２９とカム部２８と収容部２７とが左側から順に形成されてもよい。この場合、エアシリンダ１１によって操作部材２０を右側に移動させるときに、カム面１２が係合ボール２６を半径方向の外方に押出す。また、操作部材２０を左側に移動させるときに、係合ボール２６の半径方向の内方への移動が許容される。
上記の係合部材は、球状の係合ボール２６に限られず、他の形状、例えば、円柱形のコロ等であってもよい。
上記の検出手段３８は、例示した非接触式の近接スイッチに代えて、他の非接触式のスイッチ、例えば、磁気検出式のスイッチ等や、接触式のリミットスイッチであってもよい。さらには、電気式のスイッチではなく、半導体素子などを用いた電子式のスイッチであってもよい。また、検出手段３８がエアシリンダ１１のハウジング１２の外周に３つ備えられることに限られず、１又は２つでもよく、また、４つ以上であってもよい。
その他に、当業者が想定できる範囲で種々の変更を行えることは勿論である。

３：第１ロッド，４：第２ロッド,４ｂ：突出部,５：装着孔,１１：駆動手段（エアシリンダ）,１４：筒孔,１５：出力部材,２５：貫通孔,２６：係合部材（係合ボール）,２７：収容部,２８：カム部,２９：支持部,３１：先端壁（頂壁）,３２：係止部（第１係止部）,３３：係合部（第１係合部）,３４：凹部,３５：底壁,３８：検出手段（第１スイッチ,第２スイッチ,第３スイッチ）．

Claims (3)

1. 第１ロッド（３）に第２ロッド（４）を着脱可能に連結させる連結装置において、
   前記第２ロッド（４）の先端部に形成される突出部（４ｂ）が挿入可能となるように前記第１ロッド（３）に形成される装着孔（５）と、
   前記第２ロッド（４）の基端部に設けられる駆動手段（１１）によって軸方向へ移動されるように前記第２ロッド（４）内に挿入される出力部材（１５）と、
   前記第２ロッド（４）の前記突出部（４ｂ）に周方向に所定の間隔をあけて半径方向に形成される貫通孔（２５）に半径方向へ移動可能に挿入される係合部材（２６）と、
   前記係合部材（２６）を前記第２ロッド（４）内の退入位置へ移動させることを許容する収容部（２７）であって、前記出力部材（１５）の先端部の外周に形成される収容部（２７）と、
   前記係合部材（２６）を前記退入位置から前記第２ロッド（４）の外周面よりも外方の進出位置に移動させるように前記収容部（２７）から軸方向に連続されるカム部（２８）と、
   前記係合部材（２６）の前記進出位置から前記退入位置への移動を制限するように前記カム部（２８）から軸方向に連続される支持部（２９）と、
   前記係合部材（２６）が挿入可能となるように前記装着孔（５）の内周壁に形成される凹部（３４）と、
   前記出力部材（１５）が所定位置に移動されたことを検出する検出手段（３８）であって、前記第２ロッド（４）の基端部に設けられる検出手段（３８）と、を備える、
   ことを特徴とする連結装置。
2. 請求項１の連結装置において、
   前記第２ロッド（４）に軸方向に形成された筒孔（１４）に前記出力部材（１５）が軸方向へ移動可能に挿入され、
   前記第２ロッド（４）の先端壁（３１）の前記筒孔（１４）側に係止部（３２）が形成され、
   前記係止部（３２）に当接可能な係合部（３３）が前記出力部材（１５）の先端部に形成され、
   前記係止部（３２）を含む前記第２ロッド（４）の前記突出部（４ｂ）が欠損された状態で、前記出力部材（１５）が先端側にロック駆動されるときに、前記係合部（３３）が前記係止部（３２）に当接される位置よりも先端側の所定位置に前記出力部材（１５）が移動されることが、オーバーストローク位置検出用の前記検出手段（３８）によって検出される、
   ことを特徴とする連結装置。
3. 請求項１の連結装置において、
   前記出力部材（１５）が前記第２ロッド４の前記突出部４ｂの先端面より先端側へ突出可能となっており、
   前記装着孔（５）の底壁（３５）に形成される係止部（３２）に、前記出力部材（１５）の先端部に形成される係合部（３３）が当接可能となっており、
   前記係合部（３３）が前記係止部（３２）に当接されたときに、前記出力部材（１５）が先端側の所定位置に移動されたことが、ロック位置検出用の前記検出手段（３８）によって検出される、
   ことを特徴とする連結装置。