(57)【要約】      （修正有）【課題】射出成形時に結合状態が確保でき、プランジャースリーブの熱膨張変化にも追従でき、プランジャースリーブとプランジャーロットの変形磨耗の発生の少ない芯出しカップリングを提供する。【解決手段】射出シリンダのロット５の先端とプランジャーロット３の後端の接触面を凹凸の摺り合わせ面２０に形成し、前記射出シリンダのロット５の先端部に軸方向へ一体動するよう外嵌固定した駆動軸側ケーシング１２と、前記プランジャーロット３の後端部に軸方向への移動が可能となるよう外嵌した従動軸側ケーシング１３を結合し、前記従動軸側ケーシング１３の内部にプランジャーロット３へ外嵌する芯出しリング１６を配置し、この芯出しリング１６にバネ１７で常時駆動軸側ケーシング１２に当接する方向の弾性を付勢する。【選択図】図１
2008043980.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に進退動する駆動軸と、この駆動軸と同軸心状に配置された従動軸を軸方向に一体動するよう結合する芯出しカップリングであり、駆動軸の先端と従動軸の後端の接触面を凹凸の摺り合わせ面に形成し、前記駆動軸の先端部に軸方向へ一体動するよう外嵌固定した駆動軸側ケーシングと、前記従動軸の後端部に軸方向への移動が可能となるよう外嵌した従動軸側ケーシングを結合し、前記従動軸側ケーシングの内部に従動軸へ外嵌する芯出しリングを配置し、この芯出しリングを、その後端面が前記駆動軸側ケーシングの先端面に当接する状態で、従動軸と軸方向前方へ一体に移動するように結合し、この芯出しリングにバネで常時駆動軸側ケーシングに当接する方向の弾性を付勢した芯出しカップリング。
【請求項２】
上記凹凸の摺り合わせ面が、駆動軸の先端に駆動軸側スペーサと従動軸の後端に従動軸側スペーサを配置し、両スペーサの前後当接面に設けた円錐又は球面の凸部と凹部の嵌り合いによって形成されている請求項１に記載の芯出しカップリング。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、軸方向に進退動する駆動軸と、この駆動軸と同軸心状に配置された従動軸を軸方向に一体動するよう結合する芯出しカップリング、更に詳しくは、鋳造マシンの射出シリンダロットとプランジャーロットの接続に好適なカップリングに関する。
【背景技術】
【０００２】
図２のように、ダイガスト鋳造マシン１は、プランジャースリーブ２にプランジャーロット３を軸方向に移動可能に嵌め合わせ、このプランジャーロット３の後端に射出シリンダ４のロット５を連結し、射出シリンダ４でプランジャーロット３を軸方向に移動させ、前進動時にプランジャーロット３の先端プランジャーチップ３ｂでプランジャースリーブ２内の溶湯を押し出して金型に対する射出工程を行うと共に、後退動によって給湯口６からプランジャースリーブ２内へ給湯工程が行なわれるようになっている。
【０００３】
上記のようなダイガスト鋳造マシン１は、プランジャースリーブ２に対して給湯口６が後端に片寄った位置にあり、この給湯口６からプランジャースリーブ２内に溶湯が給湯された場合に、プランジャースリーブ２の全長において、上部で隙間ができる等、溶湯の接触条件が異なり、また、射出工程時にプランジャーチップ３ｂで圧力を受けた溶湯はその一部が給湯口６からこぼれ出すことになり、プランジャースリーブ２内の溶湯を金型に１００％充填できないものである。
【０００４】
このように、プランジャースリーブ２の全長における溶湯の接触条件が異なり、また、給湯口６からこぼれ出た溶湯がプランジャースリーブ２に対して部分的に付着すると、プランジャースリーブ２の昇熱が部分的に変化し、プランジャースリーブ２は均一な膨張ができなくなる。
【０００５】
このため、プランジャースリーブ２そのものに金型側の固定端部を基点として後端側に変形が発生し、このプランジャースリーブ２内を移動するプランジャーチップ３ｂの軸心の位置が基準の水平軸心に対して変動が生じることになり、このため、プランジャーロット３と射出シリンダ４のロット５を直接剛構造で接続することができず、プランジャースリーブ２の熱膨張変化に対応するため、ダイガスト鋳造マシン１のプランジャーロット３と射出シリンダ４のロット５を連結するカップリング７には、結合部分にプランジャーチップ３ａの軸心の変動を許容する構造が要求される。
【０００６】
図３は従来のカップリング７を示し、先端に大径部５ａが設けられ、軸方向に進退動する射出シリンダ４のロット５の先端と、後端に大径部３ａが設けられ、この射出シリンダ４のロット５と同軸心状に配置されたプランジャーロット３の後端部の間にスペーサ８を介在させた状態で、二つ割のケーシング９を、プランジャーロット３の後端部と射出シリンダ４のロット５の先端部に被せてボルト結合によって固着し、両大径部３ａと５ａを利用してプランジャーロット３と射出シリンダ４のロット５を軸方向に一体動するよう結合した構造になっている。
【０００７】
上記スペーサ８は、プランジャーロット３と射出シリンダ４のロット５の軸方向の結合間隔を調整するものであるが、カップリング７は、ケーシング９の内周とプランジャーロット３及び射出シリンダ４のロット５、スペーサ８の嵌り合いの間に、軸方向と径方向にわずかな隙間が生じるように設定され、この隙間によってプランジャーチップ３ａの軸心の変動を許容することになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、上記のような従来のカップリング７は、ケーシング９の内周とプランジャーロット３及び射出シリンダ４のロット５、スペーサ８の嵌り合いの間に隙間を設けることにより、隙間の範囲でプランジャーロット３を角度可変とすることで、プランジャーチップ３ａの軸心の変動を許容することができるが、この隙間によって、射出シリンダ４のロット５の軸心に対してプランジャーロット３の後端位置が隙間分だけ下がり、このため、プランジャーロット３と射出シリンダ４のロット５の結合部分に芯ずれが生じ、プランジャーロット３と射出シリンダ４のロット５の軸心を一線上に配置することができないことになる。
【０００９】
このように、プランジャーロット３と射出シリンダ４のロット５の軸心が一線上に位置していないと、射出シリンダ４の溶湯加圧時の力をプランジャーロット３に伝達する場合のロスの発生が多いという問題がある。
【００１０】
また、プランジャーチップ３ａの軸心の変動を許容した状態で、プランジャーロット３と射出シリンダ４のロット５の結合部分に芯ずれが生じると、射出成形時にプランジャースリーブ２とプランジャーチップ３ａの間に無理な力が加わり、両者の嵌合面に変形磨耗の発生が多いという問題もある。
【００１１】
そこで、この発明の課題は、駆動軸と従動軸の結合部分に芯ずれの発生がない結合状態が確保でき、しかも完全な密着固定でないので、従動軸側の軸心の変化にも追従でき、駆動軸と従動軸の軸心を一線上に配置することで、駆動軸の従動軸に対する進退力の伝達ロスを少なくし、従動軸側の変形磨耗の発生を少なくすることができる芯出しカップリングを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記のような課題を解決するため、この発明は、軸方向に進退動する駆動軸と、この駆動軸と同軸心状に配置された従動軸を軸方向に一体動するよう結合する芯出しカップリングであり、駆動軸の先端と従動軸の後端の接触面を凹凸の摺り合わせ面に形成し、前記駆動軸の先端部に軸方向へ一体動するよう外嵌固定した駆動軸側ケーシングと、前記従動軸の後端部に軸方向への移動が可能となるよう外嵌した従動軸側ケーシングを結合し、前記従動軸側ケーシングの内部に従動軸へ外嵌する芯出しリングを配置し、この芯出しリングを、その後端面が前記駆動軸側ケーシングの先端面に当接する状態で、従動軸と軸方向前方へ一体に移動するように結合し、この芯出しリングにバネで常時駆動軸側ケーシングに当接する方向の弾性を付勢した構成を採用したものである。
【００１３】
上記凹凸の摺り合わせ面が、駆動軸の先端に駆動軸側スペーサと従動軸の後端に従動軸側スペーサを配置し、両スペーサの前後当接面に設けた円錐又は球面の凸部と凹部の嵌り合いによって形成されている構造とすることができる。
【００１４】
ここで、芯出しカップリングをダイガスト鋳造マシンに使用した場合、駆動軸はダイガスト鋳造マシンの射出シリンダのロットに、また、従動軸はプランジャーロットに該当し、上記駆動軸側ケーシングは、二つ割構造となって射出シリンダのロットとその先端側大径部に取り付けたに駆動軸側スペーサにわたって両側から外嵌固定し、上記従動軸側ケーシングは、駆動軸側ケーシングに外嵌する円筒部の一端に設けた端壁にプランジャーロットの貫通孔が設けられ、プランジャーロットに外嵌する部分の内部に芯出しリングが納まっている。
【００１５】
この芯出しリングは、プランジャーロットの後端側大径部と従動軸側スペーサにわたって外嵌し、その外周と従動軸側ケーシングの内周の間には隙間が確保され、前記後端側大径部との係合によってプランジャーロットの前進方向に一体動するよう係合され、従動軸側ケーシングの端壁との間に設けた複数のバネによって、後端面が常時駆動軸側ケーシングの前端面に当接する後退方向の弾性が付勢され、その先端と従動軸側ケーシングの端壁との間に、芯出しリングの前進動を許容する隙間が確保されている。
【００１６】
上記両スペーサの前後当接面及び、従動軸側スペーサとプランジャーロットの後端側大径部の当接面には、衝撃吸収用のウレタンが組み込まれている。
【００１７】
射出シリンダのロットによるプランジャーロットの押し出し時に、射出シリンダのロットの先端面と両スペーサ及びプランジャーロットの後端面が密着し、射出シリンダのロットとプランジャーロットは、凹凸の摺り合わせ面により結合部分の芯ずれの発生がなく、これにより、射出シリンダのロットとプランジャーロットは常に同一軸心状となる。
【００１８】
芯出しリングによる結合によって上記射出シリンダのロットの進退動がプランジャーロットに伝えられると共に、プランジャースリーブの熱変形によるプランジャーチップの軸心に変動が生じた場合、プランジャーロットは芯出しリングと共に隙間の範囲で移動することにより、射出シリンダのロットとプランジャーロットは常に同一軸心状を維持しながら前記プランジャーチップの軸心に変動を吸収することができる。
【発明の効果】
【００１９】
この発明によると、駆動軸の先端と従動軸の後端の接触面を凹凸の摺り合わせ面に形成し、前記駆動軸の先端部に軸方向へ一体動するよう外嵌固定した駆動軸側ケーシングと結合した従動軸側ケーシングの内部に従動軸へ外嵌する芯出しリングを配置し、この芯出しリングを、その後端面が前記駆動軸側ケーシングの先端面に当接する状態で、従動軸と軸方向前方へ一体に移動するように結合し、この芯出しリングにバネで常時駆動軸側ケーシングに当接する方向の弾性を付勢したので、駆動軸と従動軸の結合部分に芯ずれの発生がなく、これにより、射出シリンダのロットとプランジャーロットを一線上の配置に維持でき、駆動軸による従動軸の押し出し時に、駆動軸の先端面と両スペーサ及び従動軸の後端面が密着し、駆動軸の前進力が１００％従動軸に伝えられると共に、従動軸側の軸心に偏心が生じた場合、芯出しリングが隙間の範囲で移動することにより、この偏心を吸収することができる。
【００２０】
また、芯出しリングが従動軸側の軸心変動を吸収することにより、従動軸及びこの従動軸を支持する部分の磨耗発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。なお、図２と図３で示したダイガスト鋳造マシンと同一部分については同一符号を付して説明に代える。
【００２２】
図１は、ダイガスト鋳造マシンの射出シリンダのロット（駆動軸）５とプランジャーロット（従動軸）３を結合する芯出しカップリング１１の構造を示し、射出シリンダのロット５の先端に小径軸部５ｂとその先端に大径部５ａを設け、また、プランジャーロット３の後端に大径部３ａを設け、同軸心状に配置された射出シリンダ４のロット５とプランジャーロット３が軸方向に一体動するよう結合している。
【００２３】
上記芯出しカップリング１１は、射出シリンダ４のロット５の先端部に軸方向へ一体動するよう外嵌固定した駆動軸側ケーシング１２と、前記プランジャーロット３の後端部に軸方向への移動が可能となるよう外嵌した状態で駆動軸側ケーシング１２と結合した従動軸側ケーシング１３と、射出シリンダ４のロット５の先端に設けた駆動軸側スペーサ１４と、プランジャーロット３の後端に設けた従動軸側スペーサ１５と、前記従動軸側ケーシング１３の内部にプランジャーロット３へ外嵌するよう配置した芯出しリング１６と、この芯出しリング１６に常時駆動軸側ケーシング１２に当接する方向の弾性を付勢するバネ１７とで形成されている。
【００２４】
上記駆動軸側スペーサ１４は、キャップ状となって射出シリンダ４のロット５の大径部５ａに外嵌するよう取り付けられ、従動軸側スペーサ１５はプランジャーロット３の大径部３ａと同径の円板状となり、駆動軸側スペーサ１４と大径部３ａの間に配置され、射出シリンダ４のロット５の大径部５ａの先端面と、駆動軸側スペーサ１４、従動軸側スペーサ１５及びプランジャーロット３の大径部３ａの後端面が重なり合う密着状態になっている。
【００２５】
この駆動軸側スペーサ１４と従動軸側スペーサ１５の前後重なり面には、駆動軸側スペーサ１４に設けた円錐又は球面の凸部１８と、従動軸側スペーサ１５に設けた凹部１９の嵌り合いによる摺り合わせ面２０が形成され、両スペーサ１４、１５の前後当接面及び、従動軸側スペーサ１５とプランジャーロット３の後端側大径部３ａの当接面には、衝撃吸収用のウレタン２１が組み込まれている。
【００２６】
上記摺り合わせ面２０は、凸部１８と凹部１９の円錐又は球面の嵌り合いにより、同軸心状に配置した射出シリンダ４のロット５とプランジャーロット３の結合部分の心ずれの発生を防ぐものである。
【００２７】
上記摺り合わせ面２０の形成は、射出シリンダ４のロット５の先端面とプランジャーロット３の後端面を直接当接させ、この当接面に凸部１８と凹部１９を形成することにより、両スペーサ１４、１５の使用を省いた構造とすることもできる。
【００２８】
上記駆動軸側ケーシング１２は、円筒状の二つ割構造となり、射出シリンダ４のロット５における小径軸部５ｂとその先端側大径部５ａに取り付けたに駆動軸側スペーサ１４にわたって両側から外嵌し、複数本の締め付けボルトで結合して固定すると共に、後端部の押さえボルト２２をねじ込んでスチールボール２３を小径軸部５ｂのコーナに押圧することで、射出シリンダ４のロット５に遊びのない状態で固定化されている。
【００２９】
上記従動軸側ケーシング１３は、駆動軸側ケーシング１２にねじ結合によって外嵌固定する円筒部１３ａの一端に設けた端壁１３ｂにプランジャーロット３の貫通孔２４が設けられ、プランジャーロット３に外嵌する部分の内部に芯出しリング１６が納まっている。
【００３０】
この芯出しリング１６は、その内径がプランジャーロット３の後端側大径部３ａと従動軸側スペーサ１５にわたって外嵌し、その外周と従動軸側ケーシング１３の内周の間には、芯出しリング１６の軸方向及び径方向への移動を許容するための隙間ａが確保され、後端面が駆動軸側ケーシング１２の前端面に当接する状態で、前記後端側大径部３ａの前側段部との係合によってプランジャーロット３の前進方向に一体動するよう係合されている。
【００３１】
上記芯出しリング１６の先端側にバネ収納孔２５が周方向に一定間隔で設けられ、このバネ収納孔２５内に組み込んだバネ１７を従動軸側ケーシング１３の端壁１３ｂとの間で縮設することにより、芯出しリング１６に、後端面が常時駆動軸側ケーシング１２の前端面に当接する後退方向の弾性が付勢され、その先端と従動軸側ケーシング１３の端壁１３ｂとの間に、芯出しリング１６の前進動を許容する隙間ｂが確保されている。
【００３２】
なお、上記バネ１７は、図示のコイルバネ以外に板バネを採用し、これを芯出しリング１６の先端側と従動軸側ケーシング１３の端壁１３ｂの間に組み込むようにしてもよい。
【００３３】
また、この発明の芯出しカップリング１１は、ダイガスト鋳造マシンへの使用に限るものではなく、進退動する駆動軸と軸心の変動の許容が必要な従動軸の結合に広く使用することができる。
【００３４】
この発明の芯出しカップリング１１は、上記のような構成であり、図１のように、射出シリンダ４のロット５によるプランジャーロット３の押し出し時に、射出シリンダ４のロット５の先端面と両スペーサ１４、１５及びプランジャーロット３の後端面が密着し、射出シリンダ４のロット５とプランジャーロット３は、凸部１８と凹部１９の嵌り合いによる摺り合わせ面２０で心ずれのないように結合され、前記ロット５とプランジャーロット３は一軸上の配置となり、射出シリンダ４のロット５の進退動がプランジャーロット３に伝えられる。
【００３５】
また、プランジャースリーブ２の熱変形によりプランジャーチップ３ａの軸心が射出シリンダ４のロット５の軸心に対して変動した場合、プランジャーロット３と芯出しリング１６が隙間ａとｂの範囲で移動することにより、前記変動を吸収することができる。
【００３６】
上記のように、プランジャーチップ３ａの軸心が変動した場合、プランジャーロット３と芯出しリング１６が隙間ａとｂの範囲で移動して変動を吸収することにより、射出シリンダ４のロット５によるプランジャーロット３の押し出し時に、射出シリンダ４のロット５の先端面と両スペーサ１４、１５及びプランジャーロット３の後端面が密着した状態で、射出シリンダ４のロット５とプランジャーロット３は一線上の配置が維持され、射出シリンダ４のロット５の前進力が１００％プランジャーロット３に伝えられると共に、芯出しリング１６がプランジャーチップ３ａの軸心の変動を吸収することにより、プランジャーチップ３ａ及びこのプランジャーチップ３ａを支持するプランジャースリーブ２の磨耗発生を防止することができる。
【００３７】
ここで、プランジャースリーブ２の昇熱が部分的に変化し、プランジャースリーブ２は均一な膨張ができないため、溶湯の充填完了後に射出シリンダ４のロット５とプランジャーロット３が後退するときに、プランジャースリーブ２の昇熱が部分的に変化が大きい場合、射出シリンダ４のロット５の先端面と両スペーサ１４、１５及びプランジャーロット３の後端面を密着させているバネ収納孔２５内に組み込んだバネ１７の力より、熱変化によりプランジャースリーブ２とプランジャーチップ３ａとの滑り抵抗が大きくなったときに、両スペーサ１４、１５間に隙間ができる。
【００３８】
しかし、後退限ではプランジャーチップ３ａのプランジャースリーブ２に対する挿入量が少なくなっているため、急に滑り抵抗が低下するとバネ１７の力が増し、両スペーサ１４、１５間に密着時の衝撃が生じることになるが、両スペーサ１４、１５の前後当接面及び、従動軸側スペーサ１５とプランジャーロット３の後端側大径部の当接面に設けた衝撃吸収用のウレタン２１が上記衝撃を吸収することになる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】この発明に係る芯出しカップリングの縦断正面図
【図２】ダイガスト鋳造マシンにおけるプランジャーロットと射出シリンダのロットのカップリングによる連結状態を示す正面図
【図３】ダイガスト鋳造マシンに用いられている従来のカップリングを示す縦断正面図
【符号の説明】
【００４０】
１      ダイガスト鋳造マシン
２      プランジャースリーブ
３      プランジャーロット
４      射出シリンダ
５      ロット
６      給湯口
７      カップリング
８      スペーサ
９      ケーシング
１１    芯出しカップリング
１２    駆動軸側ケーシング
１３    従動軸側ケーシング
１４    駆動軸側スペーサ
１５    従動軸側スペーサ
１６    芯出しリング
１７    バネ
１８    凸部
１９    凹部
２０    摺り合わせ面
２１    ウレタン
２２    押さえボルト
２３    スチールボール
２４    貫通孔
２５    バネ収納孔
【図１】
2008043980.tif 000003
【図２】
2008043980.tif 000004
【図３】
2008043980.tif 000005