(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シリンダ本体内に軸方向へ摺動可能に設けたピストンと、ダイカスト鍛造機等の被圧搾装置に組付けた圧搾部材に結合される外端部と前記ピストンに軸方向へ相対的に移動可能に組付けた内端部を有するロッドと、このロッドの前記ピストンに対する軸方向の移動量を規定するように同ロッドに組付けたストッパと、このストッパと前記ピストンの間に介在して前記ピストンが後退端にあるとき前記ロッドをその外端部に向けて付勢するばね部材と、前記ロッドがその外端部に付与される押圧力によって前記ばね部材の弾撥力に抗して押圧されたとき同ロッドの内端部の移動を検出するように前記シリンダ本体に組付けた検出器とを備えて、前記ピストンのヘッド側圧力室に油圧源から供給される圧力油の流れを切換える切換弁が前記検出器の検出信号に応答して切換えられるようにしたことを特徴とする被圧搾装置に組付けて使用される流体圧シリンダ。
【請求項２】
前記検出器として、前記ピストンのヘッド側圧力室に露呈する検出部を前記シリンダ本体に組付けて、該検出部により前記ロッドの内端部に設けた被検出体の移動を検出する検出器を、前記ロッドの移動を検出する検出器として採用したことを特徴とする請求項１に記載の流体シリンダ。
【請求項３】
前記シリンダ本体の端壁に軸方向へ移動可能に設けた被検出体をその内端にて前記ロッドの内端部に同軸的に結合し、同被検出体の外端の移動を検出するように前記シリンダ本体の端壁に組付けた検出器を、前記ロッドの移動を検出する検出器として採用したことを特徴とする請求項1に記載の流体シリンダ。
【請求項４】
前記ロッドの外端部側に設けた被検出部の移動を検出するように前記シリンダ本体に組付けた検出器を、前記ロッドの移動を検出する検出器として採用したことを特徴とする請求項1に記載の流体シリンダ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、流体シリンダに関し、例えばダイカスト鋳造機におけるスクイズピンの加圧駆動装置として使用し得る流体シリンダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ダイカスト鋳造機におけるスクイズピンの加圧駆動装置として使用した流体シリンダは、例えば特開平５−２３８２１号公報に示されており、同流体シリンダは、シリンダ本体と、このシリンダ本体内に軸方向へ摺動可能に組付けたピストンと、このピストンにその内端を連結されて前記シリンダ本体外に突出するロッドとを備えて、前記ピストンのヘッド側圧力室に付与される流体圧により前記ロッドの外端にてスクイズピンへの押圧作用を行うようになっている。
【０００３】
上記公報に示されている装置においては、流体シリンダのピストンをヘッド側移動端（後退端）から所定量移動させた状態で、ヘッド側圧力室にパイロット操作逆止弁の作用で作動油を閉じ込めておき、鋳造型内に射出される溶湯の押圧力をスクイズピンとロッド及びピストンを介して上記閉じ込め油に作用させ、これによって生じる圧力上昇で流体シリンダに設けた圧力スイッチを作動させ、この圧力スイッチの作動信号により流体シリンダによるスクイズピンの加圧タイミングを制御するようになっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記公報に記載の加圧駆動装置においては、使用に際して流体シリンダのピストンを一旦後退端に戻した後に所定量移動させて待機させる必要があり、使用時の操作性が悪いばかりか、上記閉じ込め油の圧力上昇によって作動する圧力スイッチの作動信号により流体シリンダによるスクイズピンの加圧タイミングを制御するものであるため、上記閉じ込め油に空気が混入した場合には、スクイズピンとロッド及びピストンの移動に対して圧力スイッチの作動が遅れることとなって安定せず、流体シリンダによるスクイズピンの加圧タイミングが遅れて最適な制御ができなくなるおそれがある。
【０００５】
本発明は、上記の問題に対処するため、シリンダ本体内に軸方向へ摺動可能に設けたピストンと、ダイカスト鍛造機等の被圧搾装置に組付けた圧搾部材に結合される外端部と前記ピストンに軸方向へ相対的に移動可能に組付けた内端部を有するロッドと、このロッドの前記ピストンに対する軸方向の移動量を規定するように同ロッドに組付けたストッパと、このストッパと前記ピストンの間に介在して前記ピストンが後退端にあるとき前記ロッドをその外端部に向けて付勢するばね部材と、前記ロッドがその外端部に付与される押圧力によって前記ばね部材の弾撥力に抗して押圧されたとき同ロッドの内端部の移動を検出するように前記シリンダ本体に組付けた検出器とを備えて、前記ピストンのヘッド側圧力室に油圧源から供給される圧力油の流れを切換える切換弁が前記検出器の検出信号に応答して切換えられるようにしたことを特徴とする被圧搾装置に組付けて使用される流体圧シリンダを提供するものである。
【０００６】
上記のように構成した本発明による流体シリンダにおいては、ピストンがヘッド側移動端にある状態にてロッドが前記ばね部材の弾撥力に抗して押圧されて移動すると、このロッドの移動がシリンダ本体に設けた検出器によって検出される。このため、当該流体シリンダの使用に際してはピストンをヘッド側移動端に戻して待機させるだけでよく、使用時の操作性が極めてよい。また、本発明による流体シリンダは、ロッドがばね部材に抗して移動することを検出器で検出するようにしたものであるため、当該流体シリンダにて使用される作動流体の特性（例えば、作動油中への空気の混入による圧縮特性）に拘らず、常に安定した作動特性が得られる。
【０００７】
本発明の実施にあたって、前記検出器として、前記ピストンのヘッド側圧力室に露呈する検出部を前記シリンダ本体に組付けて、該検出部により前記ロッドの内端部に設けた被検出体の移動を検出する検出器を、前記ロッドの移動を検出する検出器として採用した場合には、被検出体及び検出部がシリンダ本体内に内蔵されるため、当該流体シリンダの小型化が可能であり、当該流体シリンダの設置スペースを小さくすることができる。
【０００８】
また、前記シリンダ本体の端壁に軸方向へ移動可能に設けた被検出体をその内端にて前記ロッドの内端部に同軸的に結合し、同被検出体の外端の移動を検出するように前記シリンダ本体の端壁に組付けた検出器を、前記ロッドの移動を検出する検出器として採用した場合には、当該流体シリンダの圧力室に高圧流体が供給されたときにも、この高圧流体が検出器に作用しないため、検出器として採用し得る検出器の選択範囲が広がり、使用条件に応じた最適な検出器を選定することができる。
【０００９】
また、前記ロッドの外端部側に設けた被検出部の移動を検出するように前記シリンダ本体に組付けた検出器を、前記ロッドの移動を検出する検出器として採用した場合には、当該流体シリンダの圧力室内に高圧流体が供給されたときにも、この高圧流体が検出器に作用しないため、検出器として採用し得る検出器の選択範囲が広がり、使用条件に応じた最適な検出器を選定することができることは勿論のこと、ロッドのシリンダ本体外に突出した部位に被検出部を設けたため、当該流体シリンダの構成がシンプルとなり、安価に構成することができる。
【００１０】
【実施例】
以下に、本発明の各実施例を図面に基づいて説明する。図１は本発明による流体シリンダＳ１をダイカスト鋳造機１０におけるスクイズピン１１の加圧駆動装置として使用した例を示したものであり、流体シリンダＳ１はダイカスト鋳造機１０の可動型１２にブラケット（図示省略）を介して組付けられて一体的に移動するようになっている。なお、可動型１２は固定型１３に対して移動可能に構成されていて、可動型１２と固定型１３の接合によって形成されるキャビティ１４には固定型１３に設けた湯道１５を通して溶湯が射出シリンダ（図示省略）により圧送されるようになっている。
【００１１】
流体シリンダＳ１は、図２に詳細に示した複動形の油圧シリンダであり、図１に示したように制御装置２１によって作動を制御される切換弁２２により作動を制御されている。制御装置２１は、流体シリンダＳ１のシリンダ本体３１に取付けた磁気検出センサ２３から変換器２４を介して入力される信号に基づいて切換弁２２の作動を制御するものであり、磁気検出センサ２３から変換器２４へは検出磁気量に応じたアナログ信号が出力され、また変換器２４では前記アナログ信号が設定値以下の場合、例えばオフの信号が制御装置２１へ出力され、また前記アナログ信号が設定値を越えると、例えばオンの信号が制御装置２１へ出力されるようになっている。
【００１２】
図２に示した流体シリンダＳ１は、シリンダ本体３１と、このシリンダ本体３１内に軸方向へ摺動可能に組付けたピストン３２と、このピストン３２に一端にて連結されてシリンダ本体３１外に突出するロッド３３を備えていて、図１に示した切換弁２２が図示中立位置から図示右位置に切り換えられて油圧源Ｐから流体シリンダＳ１のヘッド側圧力室Ｒ１に高圧の作動油が供給されるとともにロッド側圧力室Ｒ２から作動油がタンクＴに戻ると、ピストン３２及びロッド３３がロッド側に移動して、ロッド３３の他端にてスクイズピン１１に押圧作用を行うようになっており、またスクイズピン１１を押動した後において図１に示した切換弁２２が図示左位置に切り換えられて油圧源Ｐからロッド側圧力室Ｒ２に高圧の作動油が供給されるとともにヘッド側圧力室Ｒ１から作動油がタンクＴに戻ると、ピストン３２及びロッド３３がスクイズピン１１とともにヘッド側に移動して、図示のヘッド側移動端（後退端）にて停止するようになっている。
【００１３】
シリンダ本体３１は、ヘッド側端壁を一体的に有するシリンダチューブ３１ａと、このシリンダチューブ３１ａの開口端部にシールリング３４を介して液密的に固着したロッドカバー３１ｂによって構成されていて、シリンダチューブ３１ａには、ヘッド側圧力室Ｒ１に連通するポートＡと、ロッド側圧力室Ｒ２に連通するポートＢが形成されている。ピストン３２は、シリンダチューブ３１ａ内にピストンシール３５，３６を介して液密的かつ軸方向へ摺動可能に組付けられていて、シリンダチューブ３１ａの内孔段部に当接することにより図示のヘッド側移動端（後退端）にて停止し、またロッドカバー３１ｂの内端に当接することによりロッド側移動端（前進端）にて停止するようになっている。
【００１４】
ロッド３３は、ピストン３２の軸心にシールリング３７を介して液密的かつ軸方向へ摺動可能に組付けられてピストン３２を貫通しており、一端に形成したおねじ部３３ａに螺着されてピストン３２のヘッド側端面に当接する第１ストッパ４１と、中間段部３３ｂに一対の皿ばね４３とともに嵌合されてピストン３２のロッド側端面に所定の隙間で当接可能に対向する第２ストッパ４２によって、ピストン３２に対する軸方向移動量が所定量に規定されている。また、ロッド３３のロッドカバー３１ｂを貫通する部位には一対のシールリング３８が介装されている。
【００１５】
また、本実施例においては、被検出体としての永久磁石４４が第１ストッパ４１に螺着したステンレス（非磁性材料）製カバー４５によってロッド３３の一端に一体的に取付けられて被覆保護されており、この永久磁石４４の移動、すなわち図２に示したヘッド側移動端にあるピストン３２に対してロッド３３が皿ばね４３に抗して移動したことを検出する検出器としての磁気検出センサ２３がシリンダチューブ３１ｂのヘッド側端壁にシールリング３９を介して組付けられていて、この磁気検出センサ２３の検出部２３ａがヘッド側圧力室Ｒ１に露呈している。
【００１６】
上記のように構成した本実施例においては、流体シリンダＳ１のピストン３２が図示後退端にある状態にてダイカスト鋳造機１０のキャビティ１４に溶湯が導入されて満たされると、スクイズピン１１が溶湯により押圧されて流体シリンダＳ１のロッド３３が図２の状態から第２ストッパ４２がピストン３２に当接するまで皿ばね４３に抗して後退し、これに伴う永久磁石４４の磁気検出センサ２３への近接移動により磁気検出センサ２３での磁気検出量が増大する。かくして、磁気検出センサ２３の出力変化により変換器２４の出力が例えばオフからオンへ変わると、これに基づいて制御装置２１が切換弁２２を図示右位置に切り換えてピストン３２を前進させるため、ダイカスト鋳造機１０ではスクイズピン１１により加圧が行われる。この加圧が完了すると、制御装置２１は切換弁２２を図示左位置へ切り換えてピストン３２を図示状態まで後退作動させた後、切換弁２２を図示中立位置に切り換えて次の作動に備えて待機させる。
【００１７】
上記説明から明らかなように、上記実施例においては、ピストン３２が図２の図示後退端にある状態にてロッド３３が皿ばね４３に抗して押圧されて移動すると、このロッド３３の移動がシリンダ本体３１に設けた磁気検出センサ２３によって検出される。このため、当該流体シリンダＳ１の使用に際してはピストン３２を図２の図示後退端に戻して待機させるだけでよく、使用時の操作性が極めてよい。また、上記実施例の流体シリンダＳ１は、ロッド３３が皿ばね４３に抗して移動することを磁気検出センサ２３で検出するようにしたものであるため、当該流体シリンダＳ１にて使用される作動流体の特性（例えば、作動油中への空気の混入による圧縮特性）に拘らず、常に安定した作動特性が得られる。
【００１８】
また、上記実施例の流体シリンダＳ１においては、ロッド３３の一端がピストン３２を貫通するように構成するとともに、ロッド３３の一端に設けた被検出体としての永久磁石４４の移動を検出する検出器として、シリンダ本体３１に固着されてヘッド側圧力室Ｒ１に検出部２３ａを露呈させた磁気検出センサ２３を採用し、永久磁石４４及び磁気検出センサ２３の検出部２３ａがシリンダ本体３１内に内蔵されるようにしたため、当該流体シリンダＳ１の小型化が可能であり、当該流体シリンダＳ１の設置スペースを小さくすることができる。
【００１９】
図３は本発明による流体シリンダの他の実施例を示したものであり、この実施例の流体シリンダＳ２においては、図２に示した上記流体シリンダＳ１の皿ばね４３に代えて圧縮コイルスプリング１４３が採用され、また図２に示した上記流体シリンダＳ１の永久磁石４４に代わる被検出体としてロッド３３のおねじ部３３ａ軸心に螺着しロックナット１４５で固定した検出棒１４４が採用されている。検出棒１４４は、シールリング１４６，１４７を介して一端をシリンダ本体３１外に突出させていて、その移動は高周波発振式の近接スイッチ１２３によって検出されるように構成されている。高周波発振式の近接スイッチ１２３は、検出棒１４４が所定量近接したときに図１に示した制御装置２１にオン信号を出力するものであるため、この実施例においては、図１に示した変換器２４を介することなく実施することができる。その他の構成は、図２に示した上記流体シリンダＳ１の構成と実質的に同じであるため、同一機能部品には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００２０】
図３に示した上記流体シリンダＳ２は、図２に示した上記流体シリンダＳ１と同様に使用されて同様に作動するものであり、ピストン３２が図３の図示後退端にある状態にてロッド３３がスプリング１４３に抗して押圧されて移動すると、このロッド３３の移動が検出棒１４４にてシリンダ本体３１に設けた高周波発振式の近接スイッチ１２３によって検出される。このため、当該流体シリンダＳ２の使用に際してはピストン３２を図３の図示後退端に戻して待機させるだけでよく、使用時の操作性が極めてよい。また、この流体シリンダＳ２は、ロッド３３がスプリング１４３に抗して移動することを検出棒１４４と高周波発振式の近接スイッチ１２３で検出するようにしたものであるため、当該流体シリンダＳ２にて使用される作動流体の特性（例えば、作動油中への空気の混入による圧縮特性）に拘らず、常に安定した作動特性が得られる。
【００２１】
また、図３に示した上記流体シリンダＳ２においては、シリンダ本体３１外に一端を突出させた検出棒１４４を被検出体として採用するとともに、検出棒１４４のシリンダ本体３１外に突出した端部の移動を検出する高周波発振式の近接スイッチ１２３を検出器として採用し、当該流体シリンダＳ２の圧力室Ｒ１内に高圧油が供給されたときにも、この高圧油が高周波発振式の近接スイッチ１２３に作用しないようにしたため、検出棒１４４の移動を検出する検出器として耐圧性の低い種々な検出器を採用することが可能であって、検出器の選択範囲が広がり、使用条件に応じた最適な検出器を選定することができる。
【００２２】
図４及び図５は本発明による流体シリンダのその他の実施例を示したものであり、この実施例の流体シリンダＳ３においては、図２に示した上記流体シリンダＳ１の皿ばね４３に代えて圧縮コイルスプリング１４３が採用され、また図２に示した上記流体シリンダＳ１の永久磁石４４及び磁気検出センサ２３に代えて、ロッド３３のシリンダ本体３１外に突出した部位に設けた被検出部（環状に切り込んで形成した小径部）３３ｃ及びこれの移動を検出する光電式の検出器２２３が採用されていて、被検出部３３ｃと光電式の検出器２２３はカバー２９によって遮光されている。光電式の検出器２２３は、発光素子と受光素子等（図示省略）を備えたものであり、シリンダ本体３１に固着されていて、発光素子から発せられた光が被検出部（小径部）３３ｃで反射して受光素子に入ったときには、図１に示した制御装置２１にオフ信号が出力され、また発光素子から発せられた光がロッド３３の被検出部３３ｃより先端側の大径部３３ｄで反射して受光素子に入ったときには、図１に示した制御装置２１にオン信号が出力されるようになっている。このため、この実施例においても、図３に示した実施例と同様に、図１に示した変換器２４を介することなく実施することができる。その他の構成は、図２に示した上記流体シリンダＳ１の構成と実質的に同じであるため、同一機能部品には同一符号を付して、その説明は省略する。
【００２３】
図４に示した上記流体シリンダＳ２は、図２に示した上記流体シリンダＳ１と同様に使用されて同様に作動するものであり、ピストン３２が図４の図示後退端にある状態にてロッド３３がスプリング１４３に抗して押圧されて移動すると、このロッド３３の移動がシリンダ本体３１に設けた光電式の検出器２２３によって検出される。このため、当該流体シリンダＳ３の使用に際してはピストン３２を図４の図示後退端に戻して待機させるだけでよく、使用時の操作性が極めてよい。また、この流体シリンダＳ３は、ロッド３３がスプリング１４３に抗して移動することをシリンダ本体３１に設けた光電式の検出器２２３で検出するようにしたものであるため、当該流体シリンダＳ３にて使用される作動流体の特性（例えば、作動油中への空気の混入による圧縮特性）に拘らず、常に安定した作動特性が得られる。
【００２４】
また、図４に示した上記流体シリンダＳ３においては、図２に示した上記流体シリンダＳ１と同様に使用されて同様に作動することは勿論のこと、ロッド３３のスプリング１４３に抗した移動を検出する検出器として、ロッド３３のシリンダ本体３１外に突出した部位に設けた被検出部３３ｃの移動を検出する光電式の検出器２２３が採用されているため、当該流体シリンダＳ３の圧力室Ｒ１内に高圧油が供給されたときにも、この高圧油が検出器２２３に作用しない。このため、被検出部３３ｃの移動を検出する検出器として耐圧性の低い種々な検出器を採用することが可能であって、検出器の選択範囲が広がり、使用条件に応じた最適な検出器を選定することができることは勿論のこと、ロッド３３のシリンダ本体３１外に突出した部位に被検出部３３ｃを設けたため、当該流体シリンダＳ３の構成が上記各流体シリンダＳ１，Ｓ２に比してシンプルとなり、安価に構成することができる。
【００２５】
上記各実施例においては、本発明による流体シリンダを複動形の油圧シリンダとして実施したが、本発明による流体シリンダは単動形の油圧シリンダ（復帰動作がばね力で行われるようにしたもの）として実施することが可能であることは勿論のこと、単動あるいは複動形の空圧シリンダとして実施することも可能である。また、上記実施例においては、本発明による流体シリンダをダイカスト鋳造機におけるスクイズピンの加圧駆動装置として使用した例について説明したが、本発明による流体シリンダは他の種々な加圧駆動装置として使用し得るものであり、上記実施例に限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明による流体シリンダをダイカスト鋳造機におけるスクイズピンの加圧駆動装置として使用した例を示す全体構成図である。
【図２】  図１に示した流体シリンダの詳細な拡大断面図である。
【図３】  流体シリンダの他の実施例を示す断面図である。
【図４】  流体シリンダのその他の実施例を示す断面図である。
【図５】  図４に示した光電式の検出器とロッドとの関係を示す図である。
【符号の説明】
２３…磁気検出センサ、２３ａ…検出部、１２３…高周波発振式の近接スイッチ、２２３…光電式の検出器、３１…シリンダ本体、３２…ピストン、３３…ロッド、３３ｃ…被検出部、４１…第１ストッパ、４２…第２ストッパ、４３…皿ばね、１４３…圧縮コイルスプリング、４４…永久磁石、１４４…検出棒、Ｒ１…ヘッド側圧力室、Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３…流体シリンダ。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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