(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ内で打撃玉を往復運動させて、前記シリンダに挿入したチゼルに衝突させることにより、打撃力を発生させるノックアウト装置において、
前記チゼルの軸方向に沿って延びて一端が該チゼルと前記打撃玉との間に形成される圧力室に連通する圧力導入穴と、前記チゼルと前記シリンダとの隙間の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力室と前記隙間との間をシールするシール手段と、前記圧力検出手段の検出圧力に基づき前記チゼルの折損を検知するコントローラとを備えていることを特徴とするノックアウト装置。
【請求項２】
前記シリンダ内の前記打撃玉の一側の前記圧力室と他側の室に交互に圧縮エアを給排して前記打撃玉を往復運動させる給排装置を備えていることを特徴とする請求項１に記載のノックアウト装置。
【請求項３】
前記シール手段は、前記シリンダと前記チゼルとの間に設けられたシール部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のノックアウト装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シリンダブロック、シリンダヘッド等の鋳造品の鋳砂落し等に使用する打撃力を発生するノックアウト装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えばエンジンのシリンダブロック、シリンダヘッド等の砂型あるいは砂中子を用いて成型する鋳造品の製造工程では、一般的に、ノックアウト装置を用いて鋳造品に打撃力を付与して鋳砂を落とすようにしている。ノックアウト装置としては、例えば特許文献１に記載されているように、打撃玉（ピストン）を摺動可能に嵌装したシリンダの先端部にチゼルを取付け、シリンダ内に圧縮エアを供給し、打撃玉を往復運動させてチゼルに衝突させることにより、打撃力を発生させ、この打撃力をチゼルによって鋳造品に伝達して鋳砂落しを行なうものが知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−１７４６７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来のノックアウト装置では、次のような問題がある。チゼルは、打撃玉の衝突により、繰返し衝撃荷重がかかることにより、折損することがある。チゼルがシリンダの内部で折損した場合、折損部を目視できないので、チゼルの折損を確認することが困難である。チゼルが折損すると、鋳造品に伝達される打撃力が低下し、鋳砂落しを充分に行なうことができなくなるので、チゼルの折損を早期に確実に検知することが望まれている。
【０００５】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、シリンダ内部でのチゼルの折損を検知することができるノックアウト装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の課題を解決するために、本発明は、シリンダ内で打撃玉を往復運動させて、前記シリンダに挿入したチゼルに衝突させることにより、打撃力を発生させるノックアウト装置において、
前記チゼルの軸方向に沿って延びて一端が該チゼルと前記打撃玉との間に形成される圧力室に連通する圧力導入穴と、前記チゼルと前記シリンダとの隙間の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力室と前記隙間との間をシールするシール手段と、前記圧力検出手段の検出圧力に基づき前記チゼルの折損を検知するコントローラとを備えていることを特徴とする。
【０００７】
（発明の態様）
以下に、本発明において特許請求が可能と認識される発明（以下、「請求可能発明」という場合がある。）の態様をいくつか例示し、それらについて説明する。各態様は請求項と同様に、項に区分し、各項に番号を付し、必要に応じて他の項の番号を引用する形式で記載する。これは、あくまでも請求可能発明の理解を容易にするためであり、請求可能発明を構成する構成要素の組み合わせを、以下の各項に記載されたものに限定する趣旨ではない。つまり、請求可能発明は、各項に付随する記載、発明の実施形態の記載等を参酌して解釈されるべきであり、その解釈に従う限りにおいて、各項の態様にさらに他の構成要素を付加した態様も、また、各項の態様から構成要素を削除した態様も、請求可能発明の一態様となり得るのである。なお、以下の（１）乃至（３）の内容が請求項１乃至３にそれぞれ対応する。
【０００８】
（１）シリンダ内で打撃玉を往復運動させて、前記シリンダに挿入したチゼルに衝突させることにより、打撃力を発生させるノックアウト装置において、
前記チゼルの軸方向に沿って延びて一端が該チゼルと前記打撃玉との間に形成される圧力室に連通する圧力導入穴と、前記チゼルと前記シリンダとの隙間の圧力を検出する圧力検出手段と、前記圧力室と前記隙間との間をシールするシール手段と、前記圧力検出手段の検出圧力に基づき前記チゼルの折損を検知するコントローラとを備えていることを特徴とするノックアウト装置。
このように構成したことにより、シリンダ内部でチゼルが折損すると、圧力室内の圧力がチゼルの圧力導入穴及び折損部を通り、シール手段をバイパスしてシリンダとチゼルとの間の隙間に導入され、この隙間の圧力が上昇する。この隙間の圧力を圧力検出手段によって検出することにより、シリンダ内部のチゼルの折損を検知することができる。
ここで、シリンダ内で打撃玉を往復運動させる手段としては、打撃玉の両端側の室に圧縮エアを交互に給排するもの、バネ手段によって一方に付勢した打撃玉の一端側の室のエアを給排することにより、打撃玉を往復運動させるもの等を想定することができ、打撃玉とチゼルとの間の圧力室にある程度の圧力が生じるものであればよい。更に、圧縮エアを用いずに、ソレノイドの電磁力、その他の駆動手段によって打撃玉を往復運動させるものであっても、打撃玉とチゼルとの間の圧力室にある程度の圧力が生じるものであればよい。
また、シール手段としては、Ｏリング等のシール部材を用いるものの他、別個のシール部材を用いず、シリンダとシールとの嵌め合い寸法によるものを含み、圧力室と隙間との間に必要な差圧が得られるものであればよい。
圧力検出手段としては、圧力によって電気的な信号を生じる圧力センサ、圧力スイッチ等を想定することができ、圧力が所定値に達したこと、あるいは、圧力の変動を検知するものであってもよい。
（２）（１）の構成において、前記シリンダ内の前記打撃玉の一側の前記圧力室と他側の室に交互に圧縮エアを給排して前記打撃玉を往復運動させる給排装置を備えていることを特徴とするノックアウト装置。
ここで、給排装置としては、打撃玉の往復運動によって機械的に作動する切換弁、通電によって作動するソレノイドバルブ等の切換弁等を想定することができる。
（３）（１）又は（２）の構成において、前記シール手段は、前記シリンダと前記チゼルとの間に設けられたシール部材であることを特徴とするノックアウト装置。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、シリンダ内部でチゼルが折損すると、圧力室内の圧力がチゼルの圧力導入穴及び折損部を通り、シール手段をバイパスしてシリンダとチゼルとの間の隙間に導入され、この隙間の圧力が上昇するので、この隙間の圧力の変動を圧力検出手段によって検出することにより、シリンダ内部のチゼルの折損を検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係るノックアウト装置を概略的に示す縦断面図である。
【図２】図１の装置において、シリンダ内部でチゼルが折損した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１は、本実施形態に係るノックアウト装置１の概略構成を示している。図1に示すように、ノックアウト装置１は、略有底円筒状のシリンダ２と、シリンダ２内に摺動可能に嵌装された打撃玉３と、シリンダ２の開口端部に取付けられたチゼル４と、シリンダ２内に圧縮エアを給排するための給排装置５と、シリンダ２に取付けられた圧力センサ６（圧力検出手段）と、圧力センサ６に接続されたコントローラ７とを備えている。図１中、符号８は、ノックアウト装置１の給排装置５に接続されるエア源、符号Ｗはノックアウト装置１によって鋳砂が落とされるシリンダブロック、シリンダヘッド等の鋳造品を示している。
【００１２】
シリンダ２は、開口部側にチゼル４を嵌合する大径部９が形成され、底部側に打撃玉３が嵌装される小径部１０が形成されている。大径部９の側壁には、大径部９側に圧縮エアを給排するためのポート11が設けられ、シリンダ２の底部には、小径部１０側に圧縮エアを給排するためのポート１２が設けられている。
【００１３】
打撃玉３は、シリンダ２の小径部１０に摺動可能に嵌装される円柱状の部材であり、ピストンとして機能して、シリンダ２内の大径部９側と小径部１０側との差圧によって移動する。打撃玉３は、ある程度の質量及び剛性を有しており、大径部９に挿入されたチゼル４の端面に衝突して打撃力を発生させる。
【００１４】
チゼル４は、中間部に大径のフランジ部１３が形成された丸棒状の部材であり、フランジ部１３の一端側に形成された嵌合部１４がシリンダ２の大径部９に挿入、嵌合されてフランジ部１３の端面がシリンダ２の開口端部に当接する。チゼル４の嵌合部１４の端部付近に外周溝１５が形成され、外周溝１５内にシール部材（シール手段）であるＯリング１６が嵌合されている。そして、このＯリング１６によってシリンダ２の大径部９と嵌合部１４との間がシールされている。また、チゼル４の嵌合部１４には、その端面から中心軸に沿って圧力導入穴１７が設けられている。圧力導入穴１７は、一端がシリンダ２内の打撃玉３とチゼル４の嵌合部１４との間の圧力室Ｓに連通し、チゼル４の中心軸に沿ってフランジ部１３付近まで延びている。チゼル４は、ある程度の質量及び剛性を有しており、ノックアウト装置１を使用する際にシリンダ２から突出した先端部が鋳造品Ｗに押し付けられ、打撃玉３の衝突による打撃力を鋳造品Ｗに伝達する。
【００１５】
給排装置５は、個別のコンプレッサ、工場設備のエアーライン等のエア源８に接続され、エア源８から供給された圧縮エアをポート１１、１２を介してシリンダ２の大径部９及び小径部１０に交互に一定の周期で供給、排出して、打撃玉３を往復運動させる。給排装置５は、例えば、打撃玉３の往復運動によって機械的に作動する切換弁、通電によって作動するソレノイドバルブ等の公知の切換弁とすることができるので、その具体的な構造については説明を省略する。
【００１６】
圧力センサ６は、シリンダ２の大径部９の側壁に取付けられて、シリンダ２の大径部９とチゼル４の嵌合部１４との間の隙間Ｃの圧力を検出するためのものである。圧力センサ６は、シリンダ２の大径部９に挿入されたチゼル４の嵌合部１４に装着されたＯリング１６に対して、シリンダ２の開口端側（図１において下方）に配置されて、大径部９と嵌合部１４との隙間Ｃの圧力を検出し、その検出信号をコントローラ７へ出力する。コントローラ７は、圧力センサ６からの検出信号に基づいて、隙間Ｃの圧力を監視し、隙間Ｃの圧力が所定の値に達したとき、あるいは、所定の圧力の変動（上昇）を検知したとき、警告を発する。この警告は、警告燈の点燈、警告音の出力、その他の公知の警告手段によるものとすることができる。なお、圧力センサ６は、隙間Ｃの圧力が所定値に達したとき、オン又はオフとなる圧力スイッチでもよい。
【００１７】
以上のように構成した本実施形態の作用について次に説明する。
図１に示すように、チゼル４の先端部を鋳造品Ｗに押付けた状態で、エア源８から圧縮エアを供給し、給排装置５によってポート１１、１２を介してシリンダ２の大径部９側及び小径部１０側に交互に一定の周期で圧縮エアを給排する。これにより、打撃玉３が往復運動し、チゼル４の嵌合部１４の端面に衝突して打撃力を発生する。この打撃力がチゼル４を介して鋳造品Ｗに伝達され、鋳造品Ｗの鋳砂を落とす。
【００１８】
このとき、通常は、シリンダ２内の打撃玉３とチゼル４の嵌合部１４との間の圧力室Ｓ内の圧力は、Ｏリング１６によってシールされて、大径部９と嵌合部１４との隙間Ｃに伝達されない。これに対して、図２に示すように、チゼル４の嵌合部１４がシリンダ２の内部で折損した場合、シリンダ２内の打撃玉３とチゼル４の嵌合部１４との間の圧力室Ｓ内の圧力が、圧力導入穴１７及びチゼル４の折損部Ｂを通り、Ｏリング１６をバイパスして大径部９と嵌合部１４との隙間Ｃに伝達され、隙間Ｃの圧力が上昇する。そして、隙間Ｃの圧力が所定圧力に達すると、圧力センサ６の出力信号に基づいてコントローラ７が警告燈の点燈、警告音の出力等による警告を発する。このようにして、シリンダ２の内部でのチゼル４の折損を検知することができる。
【００１９】
上記実施形態において、チゼル４の嵌合部１４のフランジ部１３の近傍に、Ｏリング１６と同様のシールを設けて、大径部９と嵌合部１４との隙間Ｃを外部からシールするようにしてもよい。これにより、隙間Ｃの圧力が外部へ漏れるのを抑制することができ、圧力センサ６による圧力の検出を行い易くすることができる。また、これらのＯリングを省略して、大径部９と嵌合部１４との嵌め合いをシール手段として隙間Ｃをシールするようにしてもよい。また、本発明は、上記実施形態のように、チゼル４を鋳造品Ｗに押付けて使用するもののほか、チゼルを軸方向に移動させて鋳造品を叩打するノックアウト装置にも適用することができる。
【００２０】
なお、上記実施形態では、一例として、打撃玉３の両端側の室に圧縮エアを交互に給排することにより、打撃玉３を往復運動させるものについて説明しているが、本発明は、これに限らず、次のような構造のものにも適用することができる。すなわち、バネ手段によって一方に付勢した打撃玉の一端側の室のエアを給排することにより、打撃玉３を往復運動させるようにしたノックアウト装置であっても、打撃玉とチゼルとの間の圧力室にある程度の圧力が生じるものであれば、チゼル４の折損時には、その圧力を圧力導入穴から導入して圧力センサによって検出することができるので、上記実施形態と同様、本発明を適用することが可能である。更に、本発明は、圧縮エアを用いずに、ソレノイドの電磁力、その他の駆動手段によって打撃玉を往復運動させるものであっても、打撃玉とチゼルとの間の圧力室にある程度の圧力が生じるものであれば、同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００２１】
１  ノックアウト装置、２  シリンダ、３  打撃玉、４  チゼル、６  圧力センサ（圧力検出手段）、１６  Ｏリング（シール手段）、１７  圧力導入穴、Ｃ  隙間、Ｓ  圧力室
【図１】
0005598651.tif 000002
【図２】
0005598651.tif 000003