WO2024262199A1 - 熱電対の取付構造とこれを備えた機械装置、及び熱電対の取付構造を設置する方法 - Google Patents

熱電対の取付構造とこれを備えた機械装置、及び熱電対の取付構造を設置する方法 Download PDF

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    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations

Definitions

  • the present invention relates to a thermocouple mounting structure, a mechanical device equipped with the same, and a method for installing the thermocouple mounting structure.
  • thermocouple attachment structure A screw hole is provided in the cylinder, and a hollow thermocouple holder is screwed into the screw hole. The thermocouple is inserted into the hollow part of the thermocouple holder.
  • thermocouple holder may need to be removed from the cylinder for inspection, etc.
  • the thermocouple holder is screwed to the cylinder, so it can usually be removed easily from the cylinder.
  • the male threads of the thermocouple holder may seize, making it impossible to remove the thermocouple holder. In such cases, it may be necessary to forcibly remove the thermocouple holder by machining, or some other process.
  • the present invention aims to provide a thermocouple mounting structure that allows the thermocouple holder to be more reliably removed from the cylinder.
  • the thermocouple mounting structure includes an intermediate mounting member that has an outer thread groove on its outer surface that mates with a threaded hole in the cylinder and an inner thread groove on its inner surface, and a thermocouple holder that is screwed into the inner thread groove of the intermediate mounting member and holds the thermocouple.
  • the intermediate mounting member is made of a different material from the thermocouple holder.
  • the present invention provides a thermocouple mounting structure that allows the thermocouple holder to be more reliably removed from the cylinder.
  • FIG. 1 is a front view of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention
  • 2 is an enlarged view of part A in FIG. 1 showing a thermocouple and its mounting structure.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the intermediate mounting member.
  • FIG. 13A and 13B are diagrams showing modified examples of the mounting structure of a thermocouple.
  • 13A and 13B are diagrams illustrating a thermocouple mounting structure according to a first modified example.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view of an intermediate mounting member of Modified Example 2.
  • FIG. 1 shows a schematic front view of an injection molding machine 1 according to a first embodiment.
  • the injection molding machine 1 is a horizontal metal injection molding machine that injects molten metal such as magnesium or aluminum.
  • the injection molding machine 1 is generally composed of a clamping device 2 that clamps a mold, and an injection device 3 that heats, melts, and injects the metal material to be injected.
  • the metal material that is heated, melted, and injected is sometimes called molten metal.
  • the X direction refers to the axial direction of a cylinder 32. Terms such as “front” and “rear” are defined based on the injection direction.
  • the mold clamping device 2 includes a fixed platen 21 fixed on a bed (not shown) to which a fixed mold M1 is attached, and a movable platen 22 slidable on the bed to which a movable mold M2 is attached.
  • a mold clamping housing (not shown) slidable on the bed is provided on the opposite side of the fixed platen 21 with respect to the movable platen 22, and the fixed platen 21 and the mold clamping housing are connected by a plurality of tie bars 23.
  • a link mechanism (not shown) for opening and closing the mold is provided between the movable platen 22 and the mold clamping housing. The link mechanism is driven by an electric ball screw. Instead of the link mechanism, a hydraulic mold clamping cylinder may be provided.
  • a cavity M3 filled with molten metal is formed between the fixed mold M1 and the movable mold M2.
  • the injection device 3 is provided on a base (not shown).
  • the injection device 3 includes a hollow cylinder 32 for heating and melting the metal material to be injected, a screw 33 housed in the cylinder 32, and a drive mechanism 34 for driving the screw 33.
  • the screw 33 is driven to rotate and in the X direction (moves back and forth) by the drive mechanism 34.
  • a heater 39 for heating and melting the metal material is wound around the outer periphery of the cylinder 32. As shown in FIG. 2, the heater 39 is covered with a heat insulating material 40.
  • the cylinder 32 is roughly divided into a supply section P1, a compression section P2, and a metering section P3 from the rear to the front.
  • a hopper 36 is provided in the supply section P1, and the metal material in pellet form is supplied to the supply section P1.
  • the metal material is sent to the compression section P2 while receiving residual heat from a heater 39.
  • the metal material is compressed, heated, and kneaded in the compression section P2 to become molten, and is then transported to the metering section P3.
  • the metering section P3 measures the molten metal injected in one injection cycle (shot).
  • the screw 33 is equipped with a screw head 35 at its tip in the X direction.
  • An injection nozzle 37 is attached to the tip of the cylinder 32 to supply molten metal to the cavity M3.
  • thermocouple 4 and its mounting structure 5> 2 is an enlarged view of part A in FIG. 1 showing the thermocouple 4 and its mounting structure 5, and FIG. 3 is an exploded view of the thermocouple 4 and its mounting structure 5.
  • a plurality of thermocouples 4 for measuring and controlling the cylinder temperature are attached to the cylinder 32. As shown in FIG. 1, a thermocouple 4 is provided for each heater control zone (not shown) of the cylinder 32. One thermocouple 4 may control one heater 39, or one thermocouple 4 may control multiple heaters 39 (e.g., two or three). In addition to the control thermocouple 4, a spare thermocouple may be attached to detect abnormal heating or the like.
  • the thermocouple 4 is attached to the cylinder 32 by a thermocouple mounting structure 5.
  • the thermocouple mounting structure 5 has a thermocouple holder 51 that holds the thermocouple 4, a threaded hole 38 (see FIG. 3) of the thermocouple holder 51 provided in the cylinder 32, and an intermediate mounting member 58.
  • the threaded hole 38 has a threaded hole portion 38A that extends from the outer surface of the cylinder 32 to the inside of the cylinder 32, and a small diameter portion 38B that is coaxial with the threaded hole portion 38A and has a smaller diameter than the threaded hole portion 38A.
  • a female thread 38C is provided on the inner surface of the threaded hole portion 38A.
  • the thermocouple holder 51 is a hollow cylindrical member with a male thread 51A at its tip.
  • the thermocouple holder 51 is attached to the cylinder 32 via an intermediate mounting member 52.
  • the thermocouple holder 51 extends outward from the cylinder 32 through through holes 39A, 40A provided in the heater 39 and the insulating material 40, respectively.
  • the thermocouple 4 is inserted into the hollow portion of the thermocouple holder 51 and further into the small diameter portion 38B of the threaded hole 38, with one end contacting the bottom 38D of the threaded hole 38.
  • the thermocouple 4 extends outward from the thermocouple holder 51, and a lead wire 41 extends from the other outer end.
  • a cap member 58 is provided at the tip of the thermocouple holder 51, and the cap member 58 is screwed to the thermocouple holder 51 by a screw (not shown) provided on the inner surface.
  • the cap member 58 is a cylindrical member, and one end is provided with a bottom 58B having an opening 58A through which the thermocouple 4 passes, and the other end is an open end 53C.
  • a coil spring 53 is wound around the thermocouple 4.
  • One end 53A of the coil spring 53 has a larger diameter than the other parts.
  • the coil spring 53 is inserted into the opening 58A from the open end 53C side of the cap member 58, and the expanded end 53A is held by the inner surface of the bottom 58B of the cap member 58.
  • a cylindrical spring adjustment fitting 54 is provided around the thermocouple 4, and the coil spring 53 is inserted between the thermocouple 4 and the spring adjustment fitting 54.
  • the other end 53B of the spring is fixed to the thermocouple 4 with a screw 55 via the spring adjustment fitting 54.
  • thermocouple 4 By applying a tensile force to the coil spring 53, one end 53A of the coil spring 53 comes into close contact with the inner surface of the bottom 58B of the cap member 58. This tensile force causes the coil spring 53 to apply a downward force (elastic restoring force) to the thermocouple 4 at the portion where the thermocouple 4 is fixed to the spring adjustment fitting 54. This ensures that the tip of the thermocouple 4 is in stable contact with the bottom 38D of the screw hole 38, allowing the cylinder temperature to be measured with high accuracy.
  • the elastic restoring force of the coil spring 53 can be adjusted by the position of the spring adjustment fitting 54.
  • thermocouple 4 and the thermocouple holder 51 may be removed from the cylinder 32 for the purpose of maintenance of the cylinder 32, etc. If the male thread 51A of the thermocouple holder 51 seizes and the thermocouple holder 51 cannot be removed, not only will maintenance be hindered, but it may also be necessary to install a new thermocouple 4 in another location on the cylinder 32.
  • thermocouple mounting structure 5 of this embodiment an intermediate mounting member 52 made of a different material than the thermocouple holder 51 is interposed between the screw hole 38 provided in the cylinder 32 and the thermocouple holder 51.
  • "Different material” means that the element with the highest component ratio in the intermediate mounting member 52 is different from the element with the highest component ratio in the thermocouple holder 51.
  • FIG. 4 is an enlarged view of part B in FIG. 2, showing the intermediate mounting member 52, thermocouple holder 51, and cylinder 32
  • FIG. 5 is a perspective view of the intermediate mounting member 52.
  • the intermediate mounting member 52 is made by winding a wire having a diamond-shaped cross section into a coil. Adjacent wires are in close contact or have a small gap between them, and the intermediate mounting member 52 is formed in an approximately hollow cylindrical or coil shape overall.
  • the outer surface of the intermediate mounting member 52 has an outer thread groove 52A that mates with the threaded hole portion 38A of the threaded hole 38 of the cylinder 32, and the inner surface of the intermediate mounting member 52 has an inner thread groove 52B that mates with the male thread 51A of the thermocouple holder 51.
  • the intermediate mounting member 52 is screwed into the threaded hole 38 of the cylinder 32 using a special tool, and then the thermocouple holder 51 is screwed into the inner thread groove 52B of the intermediate mounting member 52.
  • the intermediate mounting member 52 and the thermocouple holder 51 are made of metal, but are made of different materials.
  • the thermocouple holder 51 is made of a general steel material
  • the intermediate mounting member 52 is made of a nickel alloy. That is, the metal element with the highest component ratio in the intermediate mounting member 52 is nickel, and the metal element with the highest component ratio in the thermocouple holder 51 is iron. Nickel alloys are preferable because of their excellent high-temperature durability.
  • thermocouple holder 51 The seizure of the male thread 51A of the thermocouple holder 51 can be suppressed, for example, by making the thermocouple holder 51 from a nickel alloy.
  • nickel alloys are expensive.
  • An example of a commercially available product is Recoil (registered trademark) "Inconel X-750" from Ikeda Metal Mining Co., Ltd.
  • commercially available products are used as members for reinforcing or repairing female threads, in this embodiment, they are used to suppress seizure of the threads.
  • the intermediate mounting member 52 and the cylinder 32 are also made of different materials. Therefore, seizure is unlikely to occur between the outer thread groove 52A of the intermediate mounting member 52 and the threaded hole 38 of the cylinder 32. In the unlikely event that seizure occurs between the inner thread groove 52B of the intermediate mounting member 52 and the male thread 51A of the thermocouple holder 51, making it impossible for the thermocouple holder 51 to rotate relative to the cylinder 32, there is a possibility that the intermediate removal member may be able to rotate relative to the threaded hole 38 of the cylinder 32.
  • thermocouple holder 51 cannot be removed from the intermediate mounting member 52 by itself, it may be possible to remove the thermocouple holder 51 together with the intermediate mounting member 52.
  • the means for removing the thermocouple holder 51 from the cylinder 32 is made redundant, improving reliability.
  • Fig. 6 is a view similar to Fig. 2 but showing a first modified example of this embodiment.
  • the method of fixing the thermocouple 4 to the thermocouple holder 51 is different.
  • the coil spring 53 is provided on the cylinder 32 side of the cap member 58.
  • the thermocouple 4 is provided with a receiving portion 42 for the coil spring 53, and one end of the coil spring 53 is held by the receiving portion 42 and the other end is held by a bottom portion 58B of the cap member 58.
  • the cap member 58 has a claw portion 56 that protrudes radially inward, and the thermocouple holder 51 has a hook 57 that protrudes radially outward.
  • thermocouple holder 51 is fixed to the intermediate mounting member 52 in the same manner.
  • ⁇ Modification 2> 7 is a cross-sectional view of an intermediate mounting member 152 according to a second modified example of this embodiment.
  • the intermediate mounting member 152 is a hollow cylindrical member having an outer screw groove 152A on its outer surface that engages with the screw hole portion 38A of the screw hole 38 of the cylinder 32, and an inner screw groove 152B on its inner surface that engages with the male screw 51A of the thermocouple holder 51.
  • the intermediate mounting member 152 is not wound with wire, but is a hollow cylindrical member with threads machined on both sides.
  • the intermediate mounting member 152 is formed of, for example, a nickel alloy. Such an intermediate mounting member 152 also has the same effects as the intermediate mounting member 52.
  • thermocouple mounting structure for a metal injection molding machine
  • the present invention is not limited thereto.
  • the present invention is also applicable to a resin injection molding machine.
  • the present invention is also applicable to a resin or metal extruder.
  • the present invention is applicable to a machine having a cylinder for heating and melting a material, a thermocouple mounting structure attached to the cylinder, and a thermocouple attached to the mounting structure.
  • thermocouple holder 51 is directly screwed into the threaded hole 38 of the cylinder 32, the possibility of the thermocouple holder 51 becoming seized can be reduced by applying the thermocouple mounting structure 5 of the present invention in the following procedure.
  • thermocouple 4 and thermocouple holder 51 are removed from the cylinder 32.
  • the above-mentioned intermediate mounting member 52 (or 152) is attached to the threaded hole 38 of the cylinder 32.
  • the intermediate mounting member 51 is attached to the cylinder 32 by engaging the outer screw groove 52A with the threaded hole 38 provided in the cylinder 32.
  • the thermocouple holder 51, coil spring 53, cap member 58, and thermocouple 4 are attached.
  • thermocouple mounting structure 32 cylinder 38 threaded hole 51 thermocouple holder 52, 152 intermediate mounting member 52A, 152A outer screw groove 52B, 152B inner screw groove

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Abstract

熱電対の取付構造５は、材料を加熱溶融するためのシリンダ３２に取り付けられる。熱電対の取付構造５は、シリンダ３２に設けられたねじ穴３８と噛み合う外側ねじ溝５２Ａを外面に有し、内側ねじ溝５２Ｂを内面に有する中間取付部材５２と、中間取付部材５２の内側ねじ溝５２Ｂにねじ止めされ、熱電対４を保持する熱電対保持具５１と、を有している。中間取付部材５２は熱電対保持具５１と異なる材質からなる。

Description

熱電対の取付構造とこれを備えた機械装置、及び熱電対の取付構造を設置する方法
　本発明は、熱電対の取付構造とこれを備えた機械装置、及び熱電対の取付構造を設置する方法に関する。
　射出成形機は射出される材料を加熱溶融するためのシリンダを備えている。シリンダの温度を監視するため、シリンダには熱電対が取り付けられている。特許文献１には熱電対の取付構造が記載されている。シリンダにはねじ穴が設けられ、ねじ穴に中空の熱電対保持具がねじ止めされている。熱電対は熱電対保持具の中空部に挿入されている。
特開２００２－３３３３７２号公報
　シリンダの点検などのため、熱電対保持具をシリンダから取り外すことがある。熱電対保持具はシリンダにねじ止めされているため、通常はシリンダから容易に取り外すことができる。しかし、シリンダが長期間高温に晒されると熱電対保持具の雄ねじが焼き付き、熱電対保持具を取り外すことができないことがある。その場合、機械加工によって熱電対保持具を強制的に除去するなどの処理が必要となる。
　本発明は熱電対保持具をシリンダからより確実に取り外すことができる熱電対の取付構造を提供することを目的とする。
　熱電対の取付構造は、シリンダに設けられたねじ穴と噛み合う外側ねじ溝を外面に有し、内側ねじ溝を内面に有する中間取付部材と、中間取付部材の内側ねじ溝にねじ止めされ、熱電対を保持する熱電対保持具と、を有している。中間取付部材は熱電対保持具と異なる材質からなる。
　本発明によれば、熱電対保持具をシリンダからより確実に取り外すことのできる熱電対の取付構造を提供することができる。
本発明の一実施形態に係る射出成形機の正面図である。 熱電対とその取付構造を示す図１のＡ部拡大図である。 中間取付部材の断面図である。 中間取付部材の斜視図である。 熱電対の取付構造の変形例を示す図である。 変形例１の熱電対の取付構造を示す図である。 変形例２の中間取付部材の断面図である。
　＜射出成形機の全体構成＞
　図１は、第１の実施形態に係る射出成形機１の概略正面図を示している。射出成形機１はマグネシウム、アルミニウムなどの溶融金属を射出する、横型の金属射出成形機である。射出成形機１は、金型を型締めする型締装置２と、射出される金属材料を加熱溶融して射出する射出装置３と、から概略構成されている。加熱溶融されて射出される金属材料を溶融金属という場合がある。以下の説明でＸ方向はシリンダ３２の軸方向をいう。「前方」及び「後方」等の用語は射出方向を基準に定義される。
　＜型締装置２＞
　型締装置２は、ベッド（図示せず）上に固定され固定金型Ｍ１が取り付けられる固定盤２１と、ベッド上をスライド可能で可動金型Ｍ２が取り付けられる可動盤２２と、を備えている。可動盤２２に関し固定盤２１の反対側には、ベッド上をスライド可能な型締ハウジング（図示せず）が設けられ、固定盤２１と型締ハウジングは複数本のタイバー２３によって連結されている。可動盤２２と型締ハウジングとの間には、金型を開閉するためのリンク機構（図示せず）が設けられている。リンク機構は電動式のボールねじで駆動される。リンク機構の代わりに、油圧式の型締シリンダを設けてもよい。固定金型Ｍ１と可動金型Ｍ２との間には、溶融金属が充填されるキャビティＭ３が形成される。
　＜射出装置３＞
　射出装置３は基台（図示せず）上に設けられている。射出装置３は、射出される金属材料を加熱溶融するための中空円筒のシリンダ３２と、シリンダ３２に収容されたスクリュ３３と、スクリュ３３を駆動する駆動機構３４と、を備えている。スクリュ３３は駆動機構３４によって回転駆動されるとともにＸ方向に駆動（前後移動）される。シリンダ３２の外周には金属材料を加熱溶融するヒータ３９が巻かれている。図２に示すように、ヒータ３９は断熱材４０で覆われている。
　シリンダ３２は、後方から前方に向かって供給部Ｐ１、圧縮部Ｐ２、計量部Ｐ３に概ね区分される。供給部Ｐ１にはホッパ３６が設けられ、ペレット状の金属材料が供給される。金属材料はヒータ３９からの余熱を受けながら圧縮部Ｐ２に送られる。金属材料は圧縮部Ｐ２で圧縮・加熱・混錬されることで溶融状態となり、計量部Ｐ３に搬送される。計量部Ｐ３は１回の射出サイクル（ショット）で射出される溶融金属を計量する。スクリュ３３はＸ方向の先端にスクリュヘッド３５を備えている。シリンダ３２の先端には、キャビティＭ３に溶融金属を供給する射出ノズル３７が取り付けられている。
　＜熱電対４とその取付構造５＞
　図２は、熱電対４とその取付構造５を示す図１のＡ部拡大図、図３は熱電対４とその取付構造５の分解図である。シリンダ３２には、シリンダ温度を測定し制御するための複数の熱電対４が取り付けられている。図１に示すように、熱電対４はシリンダ３２のヒータ制御ゾーン（図示せず）毎に設けられている。一つの熱電対４で一つのヒータ３９を制御してもよく、一つの熱電対４で複数（例えば、２つまたは３つ）のヒータ３９を制御してもよい。制御用の熱電対４とは別に、異常加熱などを検知する予備の熱電対を取り付ける場合もある。熱電対４は熱電対の取付構造５によって、シリンダ３２に取り付けられている。
　熱電対の取付構造５は、熱電対４を保持する熱電対保持具５１と、シリンダ３２に設けられた熱電対保持具５１のねじ穴３８（図３参照）と、中間取付部材５８と、を有している。ねじ穴３８は、シリンダ３２の外面からシリンダ３２の内部に延びるねじ穴部３８Ａと、ねじ穴部３８Ａと同軸でねじ穴部３８Ａよりも小径の小径部３８Ｂと、を備えている。ねじ穴部３８Ａの内面には雌ねじ３８Ｃが設けられている。
　図２及び３で示すように、熱電対保持具５１は先端に雄ねじ５１Ａが設けられた中空円筒状の部材である。熱電対保持具５１は中間取付部材５２を介してシリンダ３２に取り付けられている。熱電対保持部５１はヒータ３９と断熱材４０に各々設けられた貫通孔３９Ａ，４０Ａを通ってシリンダ３２の外方に延びている。熱電対４は、熱電対保持具５１の中空部に挿入され、さらにねじ穴３８の小径部３８Ｂに挿入され、一端がねじ穴３８の底部３８Ｄに接している。熱電対４は熱電対保持具５１の外方に延び、外方側の他端からリード線４１が延びている。
　熱電対保持具５１の先端にはキャップ部材５８が設けられている、キャップ部材５８は内面に設けられたねじ（図示せず）によって、熱電対保持具５１にねじ止めされている。キャップ部材５８は円筒形の部材であり、一方の端部に熱電対４が通る開口５８Ａを有する底部５８Ｂが設けられ、他方の端部は開放端５３Ｃとされている。
　熱電対４の周りにはコイルばね５３が巻き付けられている。コイルばね５３の一端５３Ａは他の部位より拡径されている。コイルばね５３はキャップ部材５８の開放端５３Ｃ側から開口５８Ａに挿入され、拡径された一端５３Ａがキャップ部材５８の底部５８Ｂの内面で保持されている。熱電対４の周りには円筒状のスプリング調整金具５４が設けられ、コイルばね５３が熱電対４とスプリング調整金具５４との間に挿入されている。スプリングの他端５３Ｂはスプリング調整金具５４を介して熱電対４にねじ５５で固定されている。
　コイルばね５３に引張力を掛けることで、コイルばね５３の一端５３Ａがキャップ部材５８の底部５８Ｂの内面に密着する。この引張力により、コイルばね５３は熱電対４とスプリング調整金具５４への固定部において、熱電対４に下向きの力（弾性復元力）を掛ける。これによって熱電対４の先端がねじ穴３８の底部３８Ｄに安定して接触するため、シリンダ温度を精度よく測定することができる。コイルばね５３の弾性復元力はスプリング調整金具５４の位置によって調整することができる。
　＜中間取付部材５２＞
　一般に、ねじ穴を備えた構造物と、このねじ穴に噛み合うねじとが長期間高温状態におかれると、ねじの焼き付きが起こりやすくなる。特にねじ穴を備えた構造物とねじとが同種の材質であって、ねじと構造物との接触面に大きな荷重が掛る場合、凝着が生じ、焼き付きが発生する可能性が高い。本実施形態の金属射出成形機１の場合、シリンダ温度は６００～７００℃に達する。熱電対４と熱電対保持具５１はシリンダ３２のメンテナンスなどの目的でシリンダ３２から取り外されることがある。熱電対保持具５１の雄ねじ５１Ａが焼き付きを生じ、熱電対保持具５１を取り外せなくなると、メンテナンスに支障を生じるだけでなく、シリンダ３２の別の場所に新たに熱電対４を設置することが必要となる可能性もある。
　そこで、本実施形態の熱電対の取付構造５では、シリンダ３２に設けられたねじ穴３８と熱電対保持具５１との間に、熱電対保持具５１とは材質の異なる中間取付部材５２を介在させている。材質が異なるとは、中間取付部材５２の最も成分比の高い元素が、熱電対保持具５１の最も成分比の高い元素と異なる、という意味である。
　図４は中間取付部材５２と熱電対保持具５１とシリンダ３２を示す図２のＢ部拡大図であり、図５は中間取付部材５２の斜視図である。中間取付部材５２は菱形断面の線材をコイル状に巻いたものである。互いに隣接する線材は、密着しているかわずかな隙間を有しており、中間取付部材５２は全体として略中空円筒形状またはコイル形状で形成されている。
　中間取付部材５２の外面はシリンダ３２のねじ穴３８のねじ穴部３８Ａと噛み合う外側ねじ溝５２Ａを有し、中間取付部材５２の内面は熱電対保持具５１の雄ねじ５１Ａと噛み合う内側ねじ溝５２Ｂを有している。中間取付部材５２は専用工具を用いてシリンダ３２のねじ穴３８にねじ止めされ、その後、熱電対保持具５１が中間取付部材５２の内側ねじ溝５２Ｂにねじ止めされる。
　中間取付部材５２と熱電対保持具５１は金属製であるが、材質が互いに異なる。本実施形態では、熱電対保持具５１は一般的な鋼材で作成され、中間取付部材５２はニッケル合金で作成されている。すなわち、中間取付部材５２の最も成分比の高い金属元素はニッケルであり、熱電対保持具５１の最も成分比の高い金属元素は鉄である。ニッケル合金は高温耐久性に優れている点で好ましい。
　＜本実施形態の効果＞
　本実施形態の効果について説明する。熱電対保持具５１の雄ねじ５１Ａの焼き付きは、例えば、熱電対保持具５１をニッケル合金で作成することでも抑制できる。しかし、ニッケル合金は高価である。本実施形態は中間取付部材５２を取り付けるだけでよく、中間取付部材５２は市販品でもよいため、追加のコストが抑えられる。市販品としては、例えば池田金属鉱業株式会社のリコイル（登録商標）「インコネルＸ－７５０」が挙げられる。市販品は雌ねじの補強や補修のための部材として使用されているが、本実施形態ではねじの焼き付きを抑制するために用いている。
　シリンダ３２は鋼製であるため、中間取付部材５２とシリンダ３２も材質が互いに異なる。従って、中間取付部材５２の外側ねじ溝５２Ａとシリンダ３２のねじ穴３８との間でも焼き付きが生じにくい。万が一、中間取付部材５２の内側ねじ溝５２Ｂと熱電対保持具５１の雄ねじ５１Ａとの間に焼き付きが生じ、熱電対保持具５１がシリンダ３２に対して回転不能となっても、中間取外部材がシリンダ３２のねじ穴３８に対して回転できる可能性がある。
　従って、熱電対保持具５１を単独で中間取付部材５２から取り外すことができない場合でも、熱電対保持具５１を中間取付部材５２とともに取り外すことができる可能性がある。このように、本実施形態では熱電対保持具５１をシリンダ３２から取り外すための手段が冗長化されているため、信頼性が向上される。
　＜変形例１＞
　図６は本実施形態の変形例１を示す図２と同様の図である。本変形例では熱電対４の熱電対保持具５１への固定方法が異なる。コイルばね５３はキャップ部材５８よりシリンダ３２側に設けられている。熱電対４にコイルばね５３の受部４２が設けられ、コイルばね５３の一端が受部４２に、他端がキャップ部材５８の底部５８Ｂに保持されている。キャップ部材５８は径方向内方に突き出す爪部５６を有し、熱電対保持具５１は径方向外側に突き出すフック５７を有している。
　キャップ部材５８と受部４２の間にコイルばね５３を装着しキャップ部材５８をシリンダ３２側に押し込むと、コイルばね５３が圧縮され、熱電対４がねじ穴３８に押し込まれる。キャップ部材５８を回転すると爪部５６がフック５７に引っ掛かる（バイヨネットロック方式）。本変形例においても上記実施形態と同様の中間取付部材５２が設けられ、熱電対保持具５１は同様に中間取付部材５２に固定される。
　＜変形例２＞
　図７は本実施形態の変形例２に係る中間取付部材１５２の断面図である。中間取付部材１５２は中空円筒部材で、シリンダ３２のねじ穴３８のねじ穴部３８Ａと噛み合う外側ねじ溝１５２Ａを外面に有し、熱電対保持具５１の雄ねじ５１Ａと噛み合う内側ねじ溝１５２Ｂを内面に有している。中間取付部材１５２は上記実施形態と異なり、線材を巻いたものではなく、中空円筒部材の両面にねじを加工したものである。中間取付部材１５２は、例えばニッケル合金で形成されている。このような中間取付部材１５２も中間取付部材５２と同様の効果を奏する。
　本実施形態は金属射出成形機の熱電対の取付構造に関するが、本発明はこれに限定されない。例えば、本発明は樹脂の射出成形機にも適用可能である。また、本発明は樹脂や金属の押出機にも適用できる。本発明は、材料を加熱溶融するためのシリンダと、シリンダに取り付けられた熱電対の取付構造と、取付構造に取り付けられた熱電対と、を有する機械装置に適用できる。
　本発明は上述の機械装置の改造にも適用できる。熱電対保持具５１がシリンダ３２のねじ穴３８に直接ねじ込まれている場合、以下の手順で本発明の熱電対の取付構造５を適用することで、熱電対保持具５１の焼き付きの可能性を低減することができる。
　まず、熱電対４と熱電対保持具５１をシリンダ３２から取り外す。次に、シリンダ３２のねじ穴３８に上述の中間取付部材５２（または１５２）を取り付ける。次に、中間取付部材５１を、外側ねじ溝５２Ａを、シリンダ３２に設けられたねじ穴３８と噛み合わせることで、シリンダ３２に取り付ける。次に、熱電対保持具５１とコイルばね５３とキャップ部材５８と熱電対４を取り付ける。この際、シリンダ３２のねじ穴３８が中間取付部材５２を設けた分だけ実質的に縮小しているため、熱電対保持具５１と熱電対４は元々設けられていたものより小径のものを使うことが望ましい場合もある。
　１　射出成形機
　４　熱電対
　５　熱電対の取付構造
　３２　シリンダ
　３８　ねじ穴
　５１　熱電対保持具
　５２、１５２　中間取付部材
　５２Ａ、１５２Ａ　外側ねじ溝
　５２Ｂ，１５２Ｂ　内側ねじ溝

Claims (8)

  1. 　材料を加熱溶融するためのシリンダに取り付けられる熱電対の取付構造であって、
    　前記シリンダに設けられたねじ穴と噛み合う外側ねじ溝を外面に有し、内側ねじ溝を内面に有する中間取付部材と、
    　前記中間取付部材の前記内側ねじ溝にねじ止めされ、熱電対を保持する熱電対保持具と、
    　を有し、
    　前記中間取付部材は前記熱電対保持具と異なる材質からなる、熱電対の取付構造。
  2. 　前記熱電対保持具と前記中間取付部材は金属からなり、前記中間取付部材の最も成分比の高い金属元素は、前記熱電対保持具の最も成分比の高い金属元素と異なる、請求項１に記載の熱電対の取付構造。
  3. 　前記中間取付部材の前記最も成分比の高い金属元素はニッケルであり、前記シリンダの最も成分比の高い金属元素は鉄である、請求項２に記載の熱電対の取付構造。
  4. 　前記中間取付部材は前記シリンダと異なる材質からなる、請求項１に記載の熱電対の取付構造。
  5. 　前記中間取付部材は菱形断面の線材をコイル状に巻いた部材である、請求項１から４のいずれか１項に記載の熱電対の取付構造。
  6. 　請求項１から５のいずれか１項に記載の熱電対の取付構造と、
    　前記シリンダと、
    　前記取付構造に取り付けられた熱電対と、
    　を有する機械装置。
  7. 　前記機械装置は射出成形機である、請求項６に記載の機械装置。
  8. 　材料を加熱溶融するためのシリンダに熱電対の取付構造を設置する方法であって、以下の工程、
    　（Ａ）外側ねじ溝を外面に有し内側ねじ溝を内面に有する中間取付部材を、前記外側ねじ溝を前記シリンダに設けられたねじ穴と噛み合わせることによって、前記シリンダに取り付けること、
    　（Ｂ）前記中間取付部材の前記内側ねじ溝に熱電対を保持する熱電対保持具をねじ止めすること、
    　を有し、
    　前記中間取付部材は前記熱電対保持具と異なる材質からなる方法。
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