JPH0622942U - 金型内圧力測定装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 鋳造製品を取出し時、金型内の溶湯圧力を検
知測定する圧力センサーに過大な負荷が作用し破損する
のを防止することが可能な金型内圧力測定装置を提供す
ること。 【構成】 押出しピン１１と圧力センサー１７とを当接
可能に設け、押出し板９ａ，９ｂに固定され圧力センサ
ーを収納するセンサーハウジング１０の一端を貫通して
ロッド状のストッパー１９が設けられ、該ストッパーの
自由端と当接可能な止めネジ２２が設けられる。 【効果】 ストッパーが止めネジに当接することで、ス
トッパーの後退が阻止され圧力センサーが固定されて金
型内の溶湯圧が測定可能となり、ストッパーロッドの端
部が止めネジから離反することで、圧力センサーに負荷
が集中して破壊されるのが防止される。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は金型内圧力測定装置に関し、特に、アルミニウムダイカスト等におけ る金型内の高温下にある溶湯圧力を測定する装置に関し、高温条件下で生じる焼 き付き等による過負荷を圧力センサーが直接受けることがないようにした構造を 有する金型内圧力測定装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】

アルミニウムダイカスト等の鋳造における金型の温度は合成樹脂成形時に比べ 高温なため、金型内のアルミニウム溶湯圧を測定するのは非常に困難であった。 本来、溶湯圧力は圧力センサーにより直接、溶湯に接触させて計測することが望 ましいが、溶湯温度が６００℃以上と高温なため、高温下でも安定した測定が可 能な耐熱性の圧力センサーが必要であった。こうしたセンサーは一般的に測定条 件に大きく影響を受け、通常温度からこうした高温にいたる急激な変化に正確に 対応できるセンサーは、理論上製造可能であってもコストが莫大となり、製品価 格に敏感な生産現場での使用は不可能であった。したがって、現在の高温下の金 型内圧力測定装置は、圧力センサーと高温の溶湯の中間に、押出しピン等の金属 製ロッド状のものを金型を貫通してスライド可能に介在させ、間接的に金型内の 溶湯圧力を測定する方法がとられている。

【０００３】 例えば、実公平３−２４２８１号公報では、ダイカスト鋳造時のキャビティ内 圧力を計測するためのより簡単な取り付けが可能な圧力センサーにより、鋳造状 態のモニターを行い得るようにしたダイカスト金型内圧力測定装置についての記 載がある。この装置では、環状の圧力センサーを設け、その直径方向外方に押出 しピンを固着している。そして押出しピンの一端は金型内部に摺動可能に出没さ せている。また、固定ピンを圧力センサーの該直径方向線上に、かつその一端を 該押出しピンとは反対側に固着し、他端を押出し板に固定している。 成形品を金型から離脱させる場合には、型開き後に該押出し板を移動させ、該 固定ピン、該圧力センサーを介して該押出しピンを金型キャビティ面を越えて移 動させる。また、溶湯圧力測定時には押出し板を所定の位置に保持させ、金型内 の溶湯が押出しピンの一端部に作用することで押出しピンが圧力センサー方向に 付勢され、圧力センサーに応力が作用することで溶湯圧力を測定している。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかし、上記従来装置の構成によると、成形品が焼き付き等によりキャビティ に強固に固着して成形品の取り出しに大きな力を要する場合には、成形品取り出 し時に押出し板が金型方向に移動するものの、押出しピンは移動不能であるので 圧力センサーに過負荷が作用することとなり、一般に高価な圧力センサーの破壊 を招く恐れがある。そこで本考案は、かかる従来の欠点を排除し、圧力センサー に過負荷が作用することがない比較的単純な構造を有する金型内圧力測定装置を 提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

このような目的を達成するため、本考案では成形品を金型から離脱させるため に該金型のキャビティに対して一端が出没可能な押出しピンと、該押出しピンを 出没動作させるために該押出しピンを支持し往復運動可能な押出し板と、該押出 しピンの他端に接続されて押出しピンの移動により金型内圧力を検知する圧力セ ンサーを有する金型内圧力測定装置において、（ａ）該押出し板に固定され該圧 力センサーを収納するセンサーハウジングと、（ｂ）該押出しピンの後退位置を 規制するため該ハウジング内に形成された押出しピン後退止め部と、（ｃ）該圧 力センサーに関し押出しピンと反対側に位置し、一端部が該ハウジングの一端を 貫通して該ハウジング内の該圧力センサーを該押出しピンと反対方向から保持す るストッパー手段と、（ｄ）該ストッパー手段の自由端と選択的に当接可能に設 けられ、当接時に該ストッパー手段の後退移動を阻止するストッパー後退止め手 段とを有する金型内圧力測定装置を提供している。

【０００６】

【作用】 金型内の溶湯圧力測定時には、ストッパー手段の自由端はストッパー後退止め 手段と当接している。そのため圧力センサーは、押出しピンとストッパ手段の一 端部との間で位置保持される。よって溶湯圧力は押出しピンを介して圧力センサ ーに作用可能となる。一方、金型製品の押出し時には、押出し板の移動に伴い押 出しピンは金型に嵌合している成形品からの反力を受け、押出しピン後退止め部 まで後退する。また押出し板の移動により、該ストッパ手段の自由端はストッパ ー後退止め手段から離反する。そのため圧力センサーは付勢手段による付勢力を 受けるだけとなりストッパー手段による保持力は及ばないので、押出しピンに何 らかの原因で負荷が加わった場合でも、圧力センサーは同様にストッパー手段側 に移動可能となる。即ち、ストッパー手段の一端が自由であることにより、圧力 センサーにはストッパー手段からの保持力がもはや作用しなくなり、過大な負荷 エネルギーは吸収され、従って圧力センサーがその過大な負荷を直接受けること はなくなる。

【０００７】

【実施例】

本考案による金型内圧力測定装置の実施例について、図１乃至図３に基づき説 明する。最初に本考案による金型内圧力測定装置を適用する一般的な鋳造機の概 略構造を図３に基づき説明する。固定金型１と可動金型２によりキャビティ３と 湯道４が画成され、射出用ピストン５により溶湯Ｍがキャビティ３内に流入し成 形品が鋳造される。固定金型１は固定プラテン６に固定され、また可動金型２は ダイベース７を介して可動プラテン８に固定される。ダイベース７には押出し板 ９ａ，９ｂが摺動可能に設けられ、押出し板９ａ，９ｂには金型内圧力測定装置 の一部を構成する、後述するセンサーハウジング１０が固定されている。

【０００８】 押出し板９ａ，９ｂは図示せね駆動手段によりダイベース７にそって往復動を 行う。センサーハウジング１０には、キャビティ３内に出没可能であり金型内圧 力測定装置の一部を構成する押出しピン１１が摺動可能に設けられている。その ため可動金型２にはキャビティ３に至る貫通孔２ａが形成され、押出しピン１１ が該貫通孔２ａ内に対して摺動可能に設けられている。センサーハウジング１０ と可動プラテン８の間でダイベース７にカサ板１２を固定して設ける。センサー ハウジング１０は配線１３を介して計測器１４と接続され、センサーハウジング １０内の後述する圧力センサーと接続されて、キャビティ３内の溶湯の圧力を計 測する。

【０００９】 図１乃至図２は本考案の実施例による金型内圧力測定装置の要部を示す断面図 であり、図１は金型内圧力を測定している状態を示し、図２は製品押出し時の状 態を示したものである。センサーハウジング１０は略円筒状の中空構造で、ほぼ 中間位置にフランジ部１０ａが一体的に設けられ、ネジ１５により押出し板９ｂ に固定されている。センサーハウジング１０の一端部（図１では右側端部）は押 出しピン１１の端部に当接するスペーサー１６を摺動可能に支持する支持孔１０ ｂが形成され、センサーハウジング１０のほぼ中央部には圧力センサー１７を収 納する中央孔１０ｃが形成される。この支持孔１０ｂの押出しピン１１の軸方向 の寸法は、スペーサー１６の寸法より「Ａ」だけ長くする。スペーサー１６と圧 力センサー１７の間には、適当なロッド部材３０を設けて押出しピン１１からの 荷重が圧力センサー１７にロスなく伝わるようにする。支持孔１０ｂの底部は押 出しピン１１の後退位置を規定する押出しピン後退止め部を構成する。

【００１０】 圧力センサー１７は通常に使用されている機械的圧力を電気信号に変換して出 力するタイプが使用可能であり、この実施例ではロードセルにより構成する。セ ンサーハウジング１０のフランジ部下方に配線１３を導くための孔を設け、圧力 センサー１７の出力を配線１３を介して計測器１４に送るようにする。

【００１１】 圧力センサー１７の押出しピン１１と反対側（図１の左側）には、圧力センサ ー１７の収納された中央孔１０ｃより大径の大径部１０ｄが形成され、圧力セン サー１７に当接するストッパープレート１８と一体に設けたストッパーロッド１ ９をバネ２０と共に介装する。センサーハウジング１０の他端（図１において左 端）には、中央にストッパーロッド１９の貫通用の開口部を有するキャップ２１ をネジ２１ａにて固着させる。このキャップ２１とストッパープレート１８間に バネ２０を設置することにより圧力センサー１７は押出しピン１１の方向へ付勢 される。ただし、ストッパープレート１８が設置されている大径部１０ｄは圧力 センサー１７が設置されている中央孔１０ｃより径が大きいので、バネ２０の付 勢力はこの段差の存在により抑制される。

【００１２】 ストッパーロッド１９の他端部は、カサ板１２に螺着された止めネジ２２の一 端面に離接可能に設けられる。また止めネジ２２はストッパーロッド１９の軸方 向に螺進退可能とされ、ストッパロッド１９の当接位置を調節可能としている。 また止めネジ２２の直径はストッパーロッド１９より大きく構成されている。止 めネジ２２は、ストッパロッド１９の後退を規制するストッパー後退止め手段を 構成する。即ち、ストッパロッド１９の自由端面が止めネジ２２一端面と当接し たときは、カサ板１２は静的に設けられているのでこれ以上のストッパーロッド １９の後退が阻止され、しかして、圧力センサー１８を所定位置に保持する。ま た製品取り出し時に押出し板９ａ、９ｂが金型方向に移動したときは、ストッパ ロッド１９の自由端は止めネジ２２の端面から離れるので、ストッパーロッド１ ９の圧力センサー１７に対する保持力が開放される。

【００１３】 次に、この実施例の金型内圧力測定装置の溶湯測定時の作用および金型から製 品離脱時の作用について説明する。 止めネジ２２をカサ板１２に対して螺進退させ、ストッパーロッド１９の当接 位置を調節する。ストッパーロッド１９の他端部（自由端部）をカサ板１２に螺 着された止めネジ２２の端面に当接している状態では、圧力センサー１７はバネ ２０の付勢力によって押出しピン１１の方向へ付勢され、押出しピン１１を介し て金型内の溶湯圧力が圧力センサー１７に作用する。この時、押出しピン１１の 軸方向はリジッドな状態が維持され、圧力作用は損失なく圧力センサー１７に伝 わり、電気信号に変換して配線１３を介して外部の計測器１４へ出力される。更 にこの時は、スペーサ１６が図１に示されるように金型方向に付勢されており、 スペーサ１６と、支持孔１０ｂの底部との間に隙間Ａが提供されている。

【００１４】 一方、製品を金型より押出す時には、押出し板９ａ、９ｂが図示せぬ駆動機構 により金型１、２側に駆動される。押出し板９ａ，９ｂの移動に伴い、金型に嵌 合している鋳造品からの反力が押出しピン１１に作用し、押出しピン１１は支持 孔１０ｂの底部に当接するまで後退する。また押出し板９ａ、９ｂは鋳造品取り 出しのため金型方向への移動が継続しているので、押出しピン１１は、該支持孔 １０ｂの底部に当接したまま押出し板９ａ，９ｂとともに金型方向に移動し、キ ャビティ３内に突出してそこに嵌合する鋳造品を金型キャビティから取り外す。 この状態では、押出し板９ａ，９ｂの移動により、ストッパーロッド１９の他端 部は止めネジ２２の端面から離れ、止めネジ端面による軸方向の移動の制約を何 等受けることがない。しかして製品が金型に焼き付いている等、押出しピン１１ に押出し操作の反力による負荷が加わったとしても、ストッパーロッド１９の他 端が自由なので、圧力センサー１７はその負荷が作用することがなく、単にバネ ２０の付勢力のみが作用する。よって高価な圧力センサー１７の破壊を防止する ことが可能となる。しかも鋳造品取り出しのための押出しピン１１の移動はスペ ーサ１６と支持孔１０ｂ底部との当接が維持されているので、押出し板９ａ，９ ｂの移動によって、確実に実行される。

【００１５】 また、センサーハウジング１０を分解し、再度組み付ける場合、カサ板１２の 中心とストッパーロッド１９の中心が必ずしも一致していなくても組み付けが可 能である。すなわち、止めネジ２２の外径がストッパーロッド１９より大きく形 成されているのでストッパーロッド１９の自由端面は止めネジ２２端面に容易に 当接可能となる。しかも止めネジ２２は軸方向にカサ板１２に対して螺進退移動 可能となっているので組み付けが更に容易に実施できる。

【００１６】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案による金型内圧力測定装置によれば、ストッパー ロッドをカサ板に螺合された止めネジ端面に当接することによってその後退が規 制される。よって、圧力測定時には圧力センサーを固定するようにして押出しピ ンを介して金型内の溶湯圧を測定可能となり、一方、製品を金型より押出す時は ストッパーロッドの自由端部は止めネジ端面から離反しているので、圧力センサ ーに負荷が集中して破壊するのを防止できる。センサーハウジングの組み付けに 際しても、止めネジのサイズにゆとりがあるので完璧な中心合わせを必要としな い。また、構造が単純化され、複雑な制御システムを利用しないためにコスト的 に大きな長所がある。更に溶湯圧測定時の圧力センサー保持力は止めネジを螺進 退させることで調整可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】圧力センサーが測定位置に保持された状態にあ
る本考案の実施例による金型内圧力測定装置の要部を示
す断面図。

【図２】圧力センサーが破壊防止位置に移動した状態に
ある本考案の実施例による金型内圧力測定装置の要部を
示す断面図。

【図３】本考案の金型内圧力測定装置を組込んだ鋳造機
の概略図。

【符号の説明】

１： 固定金型 ２： 可動金型 ３： キャビティ ９ａ，９ｂ：押出し板 １０： センサーハウジング １０ｂ： 支持孔 １１： 押出しピン １２： カサ板 １７： 圧力センサー １９： ストッパーロッド ２２： 止めネジ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形品を金型から離脱させるために該金
   型のキャビティに対して一端が出没可能な押出しピン
   と、該押出しピンを出没動作させるために該押出しピン
   を支持し往復運動可能な押出し板と、該押出しピンの他
   端に接続されて押出しピンの移動により金型内圧力を検
   知する圧力センサーを有する金型内圧力測定装置におい
   て、 該押出し板に固定され該圧力センサーを収納するセンサ
   ーハウジングと、 該押出しピンの後退位置を規制するため該ハウジング内
   に形成された押出しピン後退止め部と、 該圧力センサーに関し押出しピンと反対側に位置し、一
   端部が該ハウジングの一端を貫通して該ハウジング内の
   該圧力センサーを該押出しピンと反対方向から保持する
   ストッパー手段と、 該ストッパー手段の自由端と選択的に当接可能に設けら
   れ、当接時に該ストッパー手段の後退移動を阻止するス
   トッパー後退止め手段とを有することを特徴とする金型
   内圧力測定装置。