JPH0738837Y2 - 金型内圧力測定装置 - Google Patents

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６
００℃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，９
ｂ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１０
ａ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１０ｂ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３
０を設けて押出しピン１１からの荷重が圧力センサー１
７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１
３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１９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２
０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１９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１
２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２
２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，９ｂ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１
２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

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭54−43076（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−54957（ＪＰ，Ｕ) 実公 平３−24281（ＪＰ，Ｙ２)

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。