(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
片ロッド形複動シリンダとしての基本構造を有し、中子ピンがロッドの先端側に連結される油圧シリンダであり、ピストン・ロッドの後端側から軸心方向に前記ピストン・ロッドの最大ストローク長より深く形成された穴にリード角が４５°以上の雌ネジが形成されているシリンダ部と、
前記シリンダ部のヘッドカバーで軸支される中間軸部分、前記中間軸部分から前方へ連続し、前記ピストン・ロッドに形成された穴の雌ネジに対して全ストローク区間で螺合する雄ネジが形成されている前方軸部分、及び前記中間軸部分から後方へ連続した後方軸部分からなる回転制御軸と、
前記シリンダ部のヘッドカバーにおいて前記回転制御軸の中間軸部分を軸方向への移動を拘束して軸支する軸支機構と、
前記シリンダ部のヘッドカバーの後端に連結され、前記回転制御軸の後方軸部分を一方向への回転しかできないようにするワンウェイクラッチと
を備え、前記ピストン・ロッドの最大ストローク長分の移動による前記回転制御軸の回転角度が３６０°の整数倍以外の角度となるように、前記ピストン・ロッドの最大ストローク長、及び前記各ネジの有効径とリード角が設定されていることを特徴とする中子ピン駆動用シリンダ装置。
【請求項２】
前記ピストン・ロッドの穴に形成されている雌ネジは、前記ピストン・ロッドの後端側から一定区間にだけ形成されている請求項１に記載の中子ピン駆動用シリンダ装置。
【請求項３】
前記回転制御軸の前方軸部分がヘリカルスプライン軸であり、前記ピストン・ロッドの雌ネジ穴が前記ヘリカルスプライン軸に歯合するヘリカルスプライン溝として形成されている請求項１又は請求項２に記載の中子ピン駆動用シリンダ装置。
【請求項４】
片ロッド形複動シリンダとしての基本構造を有し、中子ピンがロッドの先端側に連結される油圧シリンダであり、そのピストン・ロッド（以下、「第１のピストン・ロッド」という）の後端側から軸心方向に前記第１のピストン・ロッドの最大ストローク長より深い穴が形成されている第１のシリンダ部、及び片ロッド形複動シリンダとしての基本構造を有し、前記第１のシリンダ部のヘッドカバー側に連結された油圧シリンダであり、そのピストン・ロッド（以下、「第２のピストン・ロッド」という）のロッドが前記第１のピストン・ロッドの穴に、軸方向については相対移動が可能で、回転方向については一体回転する機構を介して内嵌していると共に、前記第２のピストン・ロッドの後端側から軸心方向に前記第２のピストン・ロッドの最大ストローク長より深く形成された穴にリード角が４５°以上である雌ネジが形成されている第２のシリンダ部で構成された２段連結シリンダ部と、
前記第２のシリンダ部のヘッドカバーで軸支される中間軸部分、前記中間軸部分から前方へ連続し、前記第２のピストン・ロッドに形成された穴の雌ネジに対して全ストローク区間で螺合する雄ネジが形成されている前方軸部分、及び前記中間軸部分から後方へ連続した後方軸部分からなる回転制御軸と、
前記第２のシリンダ部のヘッドカバーにおいて前記回転制御軸の中間軸部分を軸方向への移動を拘束して軸支する軸支機構と、
前記第２のシリンダ部のヘッドカバーの後端に連結され、前記回転制御軸の後方軸部分を一方向への回転しかできないようにするワンウェイクラッチと、
前記第１のシリンダ部の前方シリンダ室に対する作動油の給排ポート（以下、「第１の給排ポート」という）と前記第２のシリンダ部の前方シリンダ室に対する作動油の給排ポート（以下、「第２の給排ポート」という）との間を、前記第１の給排ポート側の圧力が前記第１のピストン・ロッドを後退限まで引き込ませた段階での設定圧力以上になった状態でのみ弁が開いて前記第１の給排ポート側から第２の給排ポート側へ作動油を流し、前記第２の給排ポート側から前記第１の給排ポート側へはチェック弁を通じて作動油を流すシーケンス弁を介して接続した第１の接続回路と、
前記第２のシリンダ部の後方シリンダ室に対する作動油の給排ポート（以下、「第３の給排ポート」という）と前記第１のシリンダ部の後方シリンダ室に対する作動油の給排ポート（以下、「第４の給排ポート」という）との間を、前記第３の給排ポートの圧力が前記第２のピストン・ロッドを前進限まで突き出させた段階での設定圧力以上になった状態でのみ弁が開いて前記第３の給排ポート側から第４の給排ポート側へ作動油を流し、前記第４の給排ポート側から前記第３の給排ポート側へはチェック弁を介して作動油を流すシーケンス弁を介して接続した第２の接続回路と
を備え、前記第２のピストン・ロッドの最大ストローク長分の移動による前記回転制御軸の回転角度が３６０°の整数倍以外の角度となるように、前記第２のピストン・ロッドの最大ストローク長、及び前記各ネジの有効径とリード角が設定されており、前記第１の給排ポートと前記第３の給排ポートを通じて前記２段連結シリンダ部への作動油の給排が行われることを特徴とする中子ピン駆動用シリンダ装置。
【請求項５】
前記第２のピストン・ロッドの穴に形成されている雌ネジは、前記第２のピストン・ロッドの後端側から一定区間にだけ形成されている請求項４に記載の中子ピン駆動用シリンダ装置。
【請求項６】
前記回転制御軸の前方軸部分がヘリカルスプライン軸であり、前記第２のピストン・ロッドの雌ネジ穴が前記ヘリカルスプライン軸に歯合するヘリカルスプライン溝として形成されている請求項４又は請求項５に記載の中子ピン駆動用シリンダ装置。
【請求項７】
前記第２のピストン・ロッドのロッドとそれが内嵌している前記第１のピストン・ロッドの穴との間の機構は、前記第２のピストン・ロッドのロッドの外周面に形成した軸方向に長いキー溝と、前記第１のピストン・ロッドの穴の内周面に固設され、前記キー溝に嵌合して摺動するキーとの係合・摺動機構によるものである請求項４、請求項５、又は請求項６に記載の中子ピン駆動用シリンダ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダイカスト鋳造や射出成型において、金型のキャビティ内壁面に挿脱自在に突設せしめられる中子ピンを駆動するための油圧シリンダ装置に係る。
【背景技術】
【０００２】
ダイカスト鋳造において、金型のキャビティ内壁面に突出させて挿着される中子ピンには、キャビティ内に充填された溶湯の凝固収縮作用により大きな曲げ力が作用する。
また、金型を閉じてキャビティに溶湯が高速・高圧で注入される際にも、溶湯の流れの中に位置している中子ピンには曲げ力が作用することになる。
【０００３】
そして、その曲げ力は１回の製品形成サイクル毎に作用するため、中子ピンには曲げ応力が繰り返し発生し、多数回の製品形成中には金属疲労が発生する。
特に、前記曲げ応力は中子ピンにおけるキャビティ内壁面から突出した部分の根元に集中的に発生し、金属疲労が発生した中子ピンはその根元部分から折れ易いとされている。
【０００４】
この問題に対して、下記特許文献１から４においては、溶湯の凝固収縮時に中子ピンが適当に撓むことができるように中子ピンの形状に工夫を施した提案がなされている。
具体的には、中子ピンにおける製品形成部を支持する部分であって、金型の穿孔に嵌合挿着されている挿着部に小径区間や周方向溝を形成しておき、中子ピンに曲げ力が作用した際に中子ピンを無理なく撓ませることで応力を分散させて疲労破壊を防止するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】実開昭６３−１８９４６２号公報
【特許文献２】特開平３−５０８５号公報
【特許文献３】実公平７−２１３２号公報
【特許文献４】特開２００２−１２６８６４号公報
【特許文献５】特開２００５−３２９４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、溶湯の注入時や凝固収縮時における中子ピンに対する曲げ力の作用方向は、溶湯の注入孔の位置と方向やキャビティの形状等、金型の構成によって定まり、中子ピンには製品形成サイクル毎に同一方向の曲げ応力が発生していることになる。
また、溶湯が注入・充填される際のキャビティ内での溶湯の流れも前記と同様に金型の構成で定まるため、中子ピンの表面の同一領域に溶湯が激しく衝突して前記領域に傷や荒れが集中的に発生し、その結果、鋳造製品の品質を低下させる等の不具合が生じる。
【０００７】
この問題に対して、中子ピンに対する曲げ応力の作用方向や溶湯注入時における溶湯の衝突面を一回の製品形成サイクル毎に変化させるようにできれば、金属疲労の度合いや表面の劣化を低減化できる。
そして、このための最も簡単な方法としては、中子ピンを一回の製品形成サイクル毎に所定角度（≠３６０°の整数倍）だけ回転させるようにすればよい。
一方、中子ピンを回転させることに関して、本願出願人は特許第２８４１３３７号公報や特許第３０３４８２７号公報に示されるようなロッド回転式シリンダ装置を提案している。
しかし、それらの提案は、キャビティ内で溶湯が固化又は半固化した状態で得られている製品から中子ピンを引き抜く際に、中子ピンを回転させた後に引き抜く、又は回転させながら引き抜いて、その引き抜き力を軽減させることを目的としたものであり、キャビティに対する中子ピンの挿着時の周方向角度を一回の製品形成サイクル毎に変化させることはできない。
尚、以上ではダイカスト鋳造に用いられる中子ピンについての課題を検討したが、射出成型に用いられる中子ピンについても、ダイカスト鋳造ほど過酷な条件ではないが、加熱により流動化した熱可塑性樹脂が金型内で冷却する際には大きな曲げ力を受ける。
【０００８】
そこで、本発明は、ダイカスト鋳造や射出成型において、金型に中子ピンを挿脱する度に（一回の製品形成サイクル毎に）、中子ピンの周方向角度を自動的に所定角度（≠３６０°の整数倍）ずつ変化させることが可能な中子ピン駆動用シリンダ装置を提供し、以って、前記各課題を解消させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１の発明は、片ロッド形複動シリンダとしての基本構造を有し、中子ピンがロッドの先端側に連結される油圧シリンダであり、ピストン・ロッドの後端側から軸心方向に前記ピストン・ロッドの最大ストローク長より深く形成された穴にリード角が４５°以上の雌ネジが形成されているシリンダ部と、前記シリンダ部のヘッドカバーで軸支される中間軸部分、前記中間軸部分から前方へ連続し、前記ピストン・ロッドに形成された穴の雌ネジに対して全ストローク区間で螺合する雄ネジが形成されている前方軸部分、及び前記中間軸部分から後方へ連続した後方軸部分からなる回転制御軸と、前記シリンダ部のヘッドカバーにおいて前記回転制御軸の中間軸部分を軸方向への移動を拘束して軸支する軸支機構と、前記シリンダ部のヘッドカバーの後端に連結され、前記回転制御軸の後方軸部分を一方向への回転しかできないようにするワンウェイクラッチとを備え、前記ピストン・ロッドの最大ストローク長分の移動による前記回転制御軸の回転角度が３６０°の整数倍以外の角度となるように、前記ピストン・ロッドの最大ストローク長、及び前記各ネジの有効径とリード角が設定されていることを特徴とする中子ピン駆動用シリンダ装置に係る。
【００１０】
この第１の発明では、片ロッド形複動シリンダであるシリンダ部の各給排ポートに作動油の供給／排出を行ってピストン・ロッドを移動させると、ピストン・ロッドの穴の雌ネジと回転制御軸の前方軸部分の雄ネジとの螺合関係に基づいて、ピストン・ロッドと回転制御軸にはそれぞれ反対方向の回転トルクが作用する。
そのため、回転制御軸に作用する回転トルクの方向とワンウェイクラッチの回転許容方向が同一方向である場合には、回転制御軸が回転してピストン・ロッドが非回転状態で移動し、逆に、回転制御軸に作用する回転トルクの方向とワンウェイクラッチの回転許容方向が反対方向である場合には、回転制御軸の回転がワンウェイクラッチで阻止されてピストン・ロッドが回転状態で移動する。
従って、前記螺合関係が右ネジか左ネジかの条件とワンウェイクラッチの回転許容方向の組み合わせ方によって、次の２種類の作動態様が得られる。（但し、ここでは、回転方向は考慮せずに作動の順序だけで分けており、回転方向を考慮すれば４種類となる。）
(Ａ) ピストン・ロッドの前進限位置からの後退過程では、回転制御軸が所定角度だけ回転し、ピストン・ロッドが非回転のまま後退限位置まで移動し、ピストン・ロッドの後退限位置からの前進過程では、回転制御軸が非回転となり、ピストン・ロッドが所定角度だけ回転して前進限位置まで移動する。
(Ｂ) ピストン・ロッドの前進限位置からの後退過程では、回転制御軸が非回転となり、ピストン・ロッドが所定角度だけ回転して後退限位置まで移動し、ピストン・ロッドの後退限位置からの前進過程では、回転制御軸が所定角度だけ回転し、ピストン・ロッドが非回転のまま前進限位置まで移動する。
このことから、ピストン・ロッドを後退させて中子を金型から引き抜いた後、ピストン・ロッドを前進させて再び金型に挿着すると、中子も回転制御軸も所定角度だけ回転することになり、中子の引き抜きと挿着を行う１サイクル毎に中子が自動的に所定角度ずつ回転せしめられる。
そして、ここでの所定角度は、ピストン・ロッドの最大ストローク長と前記螺合関係に係る各ネジの有効径とリード角に基づいて３６０°の整数倍以外の角度になるように設定されており、中子ピンは前記１サイクル毎に異なる周方向角度で挿着されることになる。
【００１１】
尚、第１の発明において、前記ピストン・ロッドの穴に形成されている雌ネジは、前記ピストン・ロッドの後端側から一定区間にだけ形成しておけば足り、雌ネジの加工が容易になる。
また、前記回転制御軸の前方軸部分をヘリカルスプライン軸とし、前記ピストン・ロッドの雌ネジ穴を前記ヘリカルスプライン軸に歯合するヘリカルスプライン溝として形成しておけば、中子を引き抜き時に回転させる場合［前記(Ｂ)の作動順序を採用する場合］に大きな回転トルクを与えることが可能になる。
【００１２】
第２の発明は、片ロッド形複動シリンダとしての基本構造を有し、中子ピンがロッドの先端側に連結される油圧シリンダであり、そのピストン・ロッド（以下、「第１のピストン・ロッド」という）の後端側から軸心方向に前記第１のピストン・ロッドの最大ストローク長より深い穴が形成されている第１のシリンダ部、及び片ロッド形複動シリンダとしての基本構造を有し、前記第１のシリンダ部のヘッドカバー側に連結された油圧シリンダであり、そのピストン・ロッド（以下、「第２のピストン・ロッド」という）のロッドが前記第１のピストン・ロッドの穴に、軸方向については相対移動が可能で、回転方向については一体回転する機構を介して内嵌していると共に、前記第２のピストン・ロッドの後端側から軸心方向に前記第２のピストン・ロッドの最大ストローク長より深く形成された穴にリード角が４５°以上である雌ネジが形成されている第２のシリンダ部で構成された２段連結シリンダ部と、前記第２のシリンダ部のヘッドカバーで軸支される中間軸部分、前記中間軸部分から前方へ連続し、前記第２のピストン・ロッドに形成された穴の雌ネジに対して全ストローク区間で螺合する雄ネジが形成されている前方軸部分、及び前記中間軸部分から後方へ連続した後方軸部分からなる回転制御軸と、前記第２のシリンダ部のヘッドカバーにおいて前記回転制御軸の中間軸部分を軸方向への移動を拘束して軸支する軸支機構と、前記第２のシリンダ部のヘッドカバーの後端に連結され、前記回転制御軸の後方軸部分を一方向への回転しかできないようにするワンウェイクラッチと、前記第１のシリンダ部の前方シリンダ室に対する作動油の給排ポート（以下、「第１の給排ポート」という）と前記第２のシリンダ部の前方シリンダ室に対する作動油の給排ポート（以下、「第２の給排ポート」という）との間を、前記第１の給排ポート側の圧力が前記第１のピストン・ロッドを後退限まで引き込ませた段階での設定圧力以上になった状態でのみ弁が開いて前記第１の給排ポート側から第２の給排ポート側へ作動油を流し、前記第２の給排ポート側から前記第１の給排ポート側へはチェック弁を通じて作動油を流すシーケンス弁を介して接続した第１の接続回路と、前記第２のシリンダ部の後方シリンダ室に対する作動油の給排ポート（以下、「第３の給排ポート」という）と前記第１のシリンダ部の後方シリンダ室に対する作動油の給排ポート（以下、「第４の給排ポート」という）との間を、前記第３の給排ポートの圧力が前記第２のピストン・ロッドを前進限まで突き出させた段階での設定圧力以上になった状態でのみ弁が開いて前記第３の給排ポート側から第４の給排ポート側へ作動油を流し、前記第４の給排ポート側から前記第３の給排ポート側へはチェック弁を介して作動油を流すシーケンス弁を介して接続した第２の接続回路とを備え、前記第２のピストン・ロッドの最大ストローク長分の移動による前記回転制御軸の回転角度が３６０°の整数倍以外の角度となるように、前記第２のピストン・ロッドの最大ストローク長、及び前記各ネジの有効径とリード角が設定されており、前記第１の給排ポートと前記第３の給排ポートを通じて前記２段連結シリンダ部への作動油の給排が行われることを特徴とす��中子ピン駆動用シリンダ装置に係る。
【００１３】
この第２の発明は、第１の発明が中子ピンの引き抜き過程又は挿着過程において中子ピンを回転させるのに対して、中子ピンを非回転状態で引き抜き又は挿着する場合の中子ピン駆動用シリンダ装置を実現する。
この発明における第２のシリンダ部と回転制御軸と軸支機構とワンウェイクラッチとからなる部分については第１の発明と基本的構成が同様であり、第１の発明ではシリンダ部のロッドの先端側に中子が連結されるのであるが、この発明の第２のピストン・ロッドのロッドは、第１のピストン・ロッドの穴に対して、軸方向には摺動し、周方向には係合する機構を介して内嵌させてあり、第１のピストン・ロッドのロッドの先端側に中子が連結されるようになっている。従って、前記機構は、第２のピストン・ロッドと第１のピストン・ロッドが、軸方向については相対移動が可能で、回転方向については一体回転するように機能する。
そして、２段連結シリンダ部に対する作動油の給排は第１の給排ポートと第３の給排ポートを通じて行うが、各ピストン・ロッドのシーケンス制御は第１の接続回路と第２の接続回路の各シーケンス弁により実行される。
まず、第１及び第２のピストン・ロッドが前進限にある状態で、第１の給排ポートを作動油の供給側に接続して作動油を第１のシリンダ部の前方シリンダ室へ供給すると共に、第３の給排ポートをドレインにする。
その場合、第１の接続回路のシーケンス弁は閉じたままで、第１のピストン・ロッドが第１のシリンダ部内を後退し、第１のシリンダ部の後方シリンダ室の作動油は第４の給排ポートから第２の接続回路のシーケンス弁を通じて第３の給排ポート側へ流れ、そのままドレインへ排出される。
この第１のピストン・ロッドの後退過程で、第１のピストン・ロッドの穴は前記係合機構の機能により第２のピストン・ロッドのロッドをより深く挿入させるだけである。
第１のピストン・ロッドが第１のシリンダ部内の後退限に達すると、第１の給排ポート側の圧力が設定圧力以上になり、第１の接続回路のシーケンス弁が開いて作動油は第２の給排ポートから第２のシリンダの前方シリンダ室へ流入し、第２のピストン・ロッドを後退させる。
第２のピストン・ロッドが第２のシリンダ部内の後退限に達し、第３の給排ポートを作動油の供給側に、第１の給排ポートをドレイン側にそれぞれ切り換え接続すると、第２のシリンダ部の後方シリンダ室に作動油が供給されて第２のピストン・ロッドが第２のシリンダ部内を前進し、第２のシリンダ部の前方シリンダ室の作動油は第２の給排ポートから第１の接続回路のシーケンス弁を通じて第１の給排ポート側へ流れ、そのままドレインへ排出される。
ところで、前記のように、この発明における第２のシリンダ部と回転制御軸と軸支機構とワンウェイクラッチとからなる部分については第１の発明と基本的構成が同様であり、第２のピストン・ロッドの往復動作の過程における作動態様は第１の発明で説明した２種類［(Ａ)，(Ｂ)］のいずれかである。
従って、第２のピストン・ロッドが一往復すると第２のピストン・ロッドも回転制御軸も所定角度（≠３６０°の整数倍）だけ自動的に回転することになるが、前記機構の機能により第１のピストン・ロッドが第２のピストン・ロッドと一体的に回転するため、第１のピストン・ロッドも前記所定角度だけ回転する。
そして、第２のピストン・ロッドが第２のシリンダ部内の前進限に達すると、第３の給排ポート側の圧力が設定圧力以上になり、第２の接続回路のシーケンス弁が開いて作動油が第３の給排ポートから第１のシリンダの後方シリンダ室へ流入して第１のピストン・ロッドを前進させるが、前記機構の機能により第１のピストン・ロッドの穴に対する第２のピストン・ロッドのロッド挿入量が浅くなるだけであり、第１のピストン・ロッドは回転しない。
その結果、第１及び第２のピストン・ロッドは元の前進限にある状態となるが、第１のピストン・ロッド（及び中子ピン）は前記のとおり所定角度（≠３６０°の整数倍）だけ回転しており、また回転制御軸も同角度だけ回転している。
【００１４】
尚、第１の発明と同様に、この第２の発明においても、前記第２のピストン・ロッドの穴に形成されている雌ネジは、前記第２のピストン・ロッドの後端側から一定区間にだけ形成しておけば足り、また、前記回転制御軸の前方軸部分をヘリカルスプライン軸とし、前記第２のピストン・ロッドの雌ネジ穴を前記ヘリカルスプライン軸に歯合するヘリカルスプライン溝として形成しておくようにしてもよい。
【００１５】
更に、前記第２のピストン・ロッドのロッドとそれが内嵌している前記第１のピストン・ロッドの穴との間の連結機構は、前記第２のピストン・ロッドのロッドの外周面に形成した軸方向に長いキー溝と、前記第１のピストン・ロッドの穴の内周面に固設され、前記キー溝に嵌合して摺動するキーとの係合・摺動機構によることとすれば、より簡易で加工も容易な構成で実現できる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の中子ピン駆動用シリンダ装置は、以上の構成を有していることにより、次のような効果を奏する。
第１及び第２の発明の中子ピン駆動用シリンダ装置は、油圧シリンダによる駆動方式でダイカスト金型や射出成形金型に中子ピンの挿着と引き抜きを行うシリンダ装置において、中子ピンを挿着する度に、中子ピンの周方向角度を自動的に所定角度（≠３６０°の整数倍）ずつ変更し、中子ピンの金属疲労の度合いや表面の劣化を抑制して、その寿命を大幅に延ばすことを可能にする。
第１の発明の中子ピン駆動用シリンダ装置は、比較的簡単な構造で構成することができ、ピストン・ロッドの穴に形成されている雌ネジと回転制御軸の前方軸部分に形成されている雄ネジの螺合関係が右ネジか左ネジかの条件とワンウェイクラッチの回転許容方向の組み合わせ方によって、中子ピンを引き抜きながら回転させることもできるという利点を有している。
第２の発明の中子ピン駆動用シリンダ装置は、第１のシリンダの最大ストローク長の選択設計により中子ピンを非回転状態で所要距離分往復させることができ、また第１のシリンダの最大ストローク長と中子ピンの回転角度を独立して設計できるため、金型の構造に対する高い適応性を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明の中子ピン駆動用シリンダ装置の各実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。
＜実施形態１＞
この実施形態は第１の発明に係るものであり、その構造と動作状態は図１から図５に示される。
図１（Ａ）において、11はシリンダ部であり、ロッドカバー12とシリンダチューブ13とヘッドカバー14とピストン・ロッド15とからなる片ロッド形複動シリンダとしての基本構造を備えている。
ここで、ピストン・ロッド15の後端側から軸心方向に、そのピストン・ロッド15が後退限まで移動した状態でも後述の回転制御軸20の前方軸部分20aを内挿させるに十分な深穴16が形成されており、且つその深穴16の後端側から一定区間には前方軸部分20aの雄ネジ（ヘリカルスプラインネジ）20sに螺合する雌ネジ（ヘリカルスプライン溝）17が形成されている。但し、この実施形態における雌ネジ17の形成区間は、環状厚板の孔に雌ネジ17を形成しておき、それをピストンの後端面に接合固定させることにより構成されている。
また、ピストン・ロッド15のロッド15aの先端部には連結器18によって同軸上に中子ピン19が連結されている。
尚、ピストン・ロッド15側の雌ネジ17と前方軸部分20aの雄ネジ20sは直線駆動力を回転トルクに変換するためのものであり、そのネジのリード角は４５°以上であることが望ましく、この実施形態でのリード角は７８°に設定されている。
【００１８】
次に、前記シリンダ部11のヘッドカバー14は、通常のシリンダのように単なる端板ではなく、軸支機構を内蔵させている。
その軸支機構は、回転制御軸20の中間軸部分20bをラジアルベアリング21によって軸支すると共に、軸方向への移動を拘束するようにした機構であり、軸支された回転制御軸20の前方軸部分20aの雄ネジ20sを前記ピストン・ロッド15の深穴16の雌ネジ17に螺合・内嵌させ、後方軸部分20cをワンウェイクラッチ22側へ突出させている。
【００１９】
ワンウェイクラッチ22はシリンダ部11のヘッドカバー14の後端面に取り付けられており、回転制御軸20の後方軸部分20cを把持している。
この実施形態では、ワンウェイクラッチ22にパッケージタイプのものが採用されており、半径方向に離間されて相対回転自在に同心状に配置された内輪及び外輪と、それら内輪及び外輪間に多数配設されたスプラグとからなり、この場合には外輪が固定されていると共に、内輪と回転制御軸20の後方軸部分20cが一体回転するように係合されている。
そして、中子ピン19の先端側から見た場合における、後方軸部分20cの反時計回り方向の回転（以下、「ＣＣＷ回転」という）については、スプラグのカム面が内外輪の軌道面に噛合うことで後方軸部分20cをロックして回転を阻止し、逆の時計回り方向の回転（以下、「ＣＷ回転」という）についてはスプラグのカム面が外れた状態で後方軸部分20cがフリーに回転できるようになっている。
【００２０】
以上の構造からなるこの実施形態の中子ピン駆動用シリンダ装置は、金型30側にアダプタ板31を介して取り付けられ、シリンダ部11の各給排ポート25,26に対する作動油の給排を４ポート２位置切換え弁32で切り換えることにより、中子ピン19の突き出し／引き込み動作を行う。
先ず、図１（Ａ）はピストン・ロッド15を前進限に位置させた状態であるが、この状態では同図（Ｂ）に示すように中子ピン19は金型30の孔33に挿着されており、金型30で構成されたキャビティ内へは溶湯34が高速・高圧で注入され、その溶湯34が冷却固化すると中子ピン19の引き抜きが開始される。但し、金型30を閉じた状態における溶湯34の注入段階では、切換え弁32は図１（Ａ）での位置とは反対側の接続設定になっている。
尚、図１（Ｂ）の下段の図及び図１（Ｃ）の図は、それぞれ中子ピン19の先端側から見た場合における中子ピン19と回転制御軸20の回転角度を模式的に示したものであり、これは以下の図２から図２８においても同様である。
【００２１】
中子ピン19の引き抜きを行う場合、図１（Ａ）に示すように切換え弁32を設定して、給排ポート25を作動油の供給源側に接続すると共に、給排ポート26をドレイン側に接続する。
すると、図２（Ａ）に示すように、シリンダ部11の前方シリンダ室11aに作動油が供給されてピストン・ロッド15が後退し、後方シリンダ室11bの作動油は給排ポート26からドレインへ戻される。
【００２２】
ところで、この実施形態では回転制御軸20の前方軸部分20aの雄ネジ20sとピストン・ロッド15の深穴16の雌ネジ17は左ネジでの螺合関係になっており、ピストン・ロッド15が後退すると、回転制御軸20にはＣＷ方向の回転トルクが作用し、逆にピストン・ロッド15には反作用としてのＣＣＷ方向の回転トルクが作用することになる。
しかし、ピストン・ロッド15側には、中子ピン19と金型30内の成形製品との間での摩擦や、ピストン・ロッド15自体とシリンダチューブ13の内周面との摩擦等が前記回転トルクに対する反トルクとして作用するのに対して、回転制御軸20はその中間軸部分20bがヘッドカバー14においてラジアルベアリング21により軸支されており、且つワンウェイクラッチ22は回転制御軸20の後方軸部分20cをフリーにＣＷ回転させる機能になっている。
従って、図２（Ｃ）に示すように回転制御軸20はＣＷ方向に回転するが、ピストン・ロッド15は非回転のまま後退し、図２（Ｂ）に示すように中子ピン19も非回転状態で後退して成形製品から引き抜かれる。
【００２３】
ピストン・ロッド15の後退が進行すると、図３（Ａ）に示すようにピストン・ロッド15がヘッドカバー14側に達した後退限位置となるが、この段階で中子ピン19は成形製品からは完全に引き抜かれた状態となり、中子ピン19の引き抜きによる穴が形成された成形製品は金型30を開いて取り出される。
そして、この段階では、図３（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、中子ピン19は回転せずに元のままであり、回転制御軸20が角度θだけ回転しているが、この装置ではその回転角度θが３６０°の整数倍とならないように設計されている。即ち、回転角度θは、シリンダ部11におけるピストン・ロッド15の最大ストローク長、及び雄ネジ20sと雌ネジ17の螺合関係に係る有効径とリード角（この実施形態では７８°）によって定まるが、この実施形態では回転角度θが５０°になるようにそれらの値が設定されている。
【００２４】
金型30を開いて成形製品を取り出した後、金型30は再び閉じられるが、その段階では図４（Ａ）に示すように切換え弁32が切り換えられ、シリンダ部11の給排ポート25がドレイン側に、給排ポート26が作動油の供給源側に接続される。
従って、シリンダ部11の後方シリンダ室11bへの作動油の供給と前方シリンダ室11aからドレインへの作動油の戻りによって、ピストン・ロッド15は後退限から前進し、中子ピン19を再び金型30の孔33からキャビティ内へ突き出してゆく。
【００２５】
ところで、ピストン・ロッド15の前進があると、回転制御軸20側の雄ネジ20sとピストン・ロッド15側の雌ネジ17との左ネジによるに基づいて、前記後退動作過程の場合とは逆に、回転制御軸20にはＣＣＷ方向の回転トルクが作用し、ピストン・ロッド15にはＣＷ方向の回転トルクが作用することになる。
しかし、ワンウェイクラッチ22は回転制御軸20の後方軸部分20cのＣＣＷ方向への回転に対してそれをロックして阻止する機能を有しているため、回転制御軸20は回転できずにピストン・ロッド15のみがＣＷ方向に回転することになる。
即ち、図４（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、ピストン・ロッド15のロッド15aに連結されている中子ピン19はＣＷ方向へ回転しながら金型30のキャビティ内へ挿入されてゆき、回転制御軸20は前記後退動作過程での回転角度（ＣＷ方向へ角度θ）のままでロックされている。
【００２６】
そして、図５（Ａ）に示すように、ピストン・ロッド15が前進限まで移動すると、ピストン・ロッド15は後退限にあった状態（図３の状態）からＣＷ方向へ角度θだけ回転しており、ロッド15aに連結されている中子ピン19も、同図（Ｂ）に示すようにＣＷ方向へ角度θだけ回転して、金型30の孔33内に挿着された状態となる。
一方、図５（Ｃ）に示すとおり、回転制御軸20はピストン・ロッド15が後退限にあった状態（図３の状態）から変化せず、初期の状態（図１の状態）からＣＷ方向へ角度θだけ回転したままである。
【００２７】
また、この図５に示す状態で次サイクルの準備が完了しており、そのままの状態で金型30のキャビティ内へ溶湯34が高速・高圧で注入される。
その場合、図１と図５を比較すれば明らかなように、１サイクルの動作を終えてピストン・ロッド15と中子ピン19が図１の状態と同一位置にあるが、ピストン・ロッド15と中子ピン19と回転制御軸20は共に図１の状態からＣＷ方向へ角度θだけ回転している。
従って、キャビティ内で溶湯34の流れが衝突する中子ピン19の表面領域は、中子ピン19から見れば、前回の溶湯34の注入時から周方向へ角度θだけ異なった表面領域となる。
また、溶湯34の注入の際に中子ピン19に作用する曲げ力や、注入後にキャビティ内で冷却した溶湯34の凝固収縮作用によって中子ピン19に作用する曲げ力の方向に関しても、中子ピン19から見れば、前回の方向から周方向へ角度θだけ異なった方向から作用することになる。
【００２８】
そして、重要なことは、１サイクルの動作を終えた段階でピストン・ロッド15と中子ピン19が回転しているだけでなく、回転制御軸20も同一方向へ同一角度だけ回転していることである。
即ち、これによって１サイクルの動作毎に中子ピン19を自動的に角度θずつ回転させて挿着させることが可能であり、中子ピン19の一定領域の表面に集中的に傷や荒れが発生してしまうことや、繰り返し応力による疲労破壊を有効に防止することができる。
【００２９】
＜実施形態２＞
この実施形態２の中子ピン駆動用シリンダ装置も第１の発明に係るものであり、その構造と動作状態は図６から図１０に示される。
もっとも、実施形態１の装置と異なるのは、回転制御軸20の後方軸部分20cの回転に対してワンウェイクラッチ35が逆の機能を有している点だけであり、その他の機素と構造については全く同一である。
従って、各図においてワンウェイクラッチ35以外の機素や部位を示す符号は、実施形態１に係る図１から図５の場合と同一である。
尚、前記のようにワンウェイクラッチ35は実施形態１のワンウェイクラッチ22と逆の機能であるため、回転制御軸20の後方軸部分20cのＣＣＷ回転についてはフリーに回転させ、ＣＷ回転については軸をロックして回転を阻止する機能を備えている。
【００３０】
この実施形態２では、実施形態１の装置としての構成だけでなく、回転制御軸20の前方軸部分20aの雄ネジ20sとピストン・ロッド15の深穴16の雌ネジ17との螺合関係におけるネジ方向と、ワンウェイクラッチが回転制御軸20の後方軸部分20cをロック／フリーにする回転方向とが如何なる組み合わせになっても、１サイクルの動作毎に中子ピン19を自動的に角度θずつ回転させて金型30に挿着できることを明らかにする。
【００３１】
先ず、図６はピストン・ロッド15を前進限に位置させた状態を示し、ワンウェイクラッチ35以外については実施形態１における図１と同様である。
図６の状態で切換え弁32を介して給排ポート25から作動油を供給し、給排ポート26をドレイン側に接続すると、図７に示すように、ピストン・ロッド15が後退し、ロッド15aに連結されている中子ピン19は金型30内の成形製品から引き抜かれる。
【００３２】
ところで、回転制御軸20の前方軸部分20aの雄ネジ20sとピストン・ロッド15の深穴16の雌ネジ17とは左ネジでの螺合関係になっており、ピストン・ロッド15の後退過程では、実施形態１の場合（図２の状態）と同様に、回転制御軸20にはＣＷ方向の回転トルクが作用し、ピストン・ロッド15には逆にＣＣＷ方向の回転トルクが作用することになる。
ここで、ピストン・ロッド15側には、中子ピン19と成形製品との間での摩擦や、ピストン・ロッド15自体とシリンダチューブ13の内周面との摩擦等が前記回転トルクに対する反トルクとして作用する。
一方、回転制御軸20については、その後方軸部分20cがＣＷ回転しようとするとワンウェイクラッチ35がそれをロックして回転を阻止する。
従って、この場合には、図７に示すように、回転制御軸20の前方軸部分20aはロックされた状態で回転せずに、ピストン・ロッド15が前記螺合関係に基づいて前記反トルクに抗しつつＣＣＷ方向へ回転しながら後退することになり、ロッド15aに連結されている中子ピン19も回転しながら金型30内の成形製品から引き抜かれる。
【００３３】
ピストン・ロッド15の回転を伴う後退が進行すると、実施形態１の場合（図３の状態）と同様に、図８（Ａ）に示すようにピストン・ロッド15がヘッドカバー14側の後退限位置となり、この段階で中子ピン19は成形製品からは完全に引き抜かれ、中子ピン19による穴が形成された成形製品は金型30を開いて取り出される。
但し、この段階では、図８（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、中子ピン19は角度θだけ回転しているが、回転制御軸20は回転せずに元のままであり、この作動状態に関しては実施形態１の場合とは逆になっている。
尚、回転角度θが３６０°の整数倍以外の角度として５０°に設定されていることは、実施形態１の場合と同様である。
【００３４】
次に、金型30を開いて成形製品を取り出して金型30を再び閉じると、切換え弁32が図９（Ａ）に示すように切り換えられ、シリンダ部11の後方シリンダ室11bへの作動油の供給と前方シリンダ室11aからドレインへの作動油の戻りによって、ピストン・ロッド15は後退限から前進し、中子ピン19を再び金型30の孔33からキャビティ内へ突き出してゆく。
【００３５】
ところで、ピストン・ロッド15の前進があると、回転制御軸20側の雄ネジ20sとピストン・ロッド15側の雌ネジ17との左ネジでの螺合関係に基づいて、回転制御軸20にはＣＣＷ方向の回転トルクが作用し、ピストン・ロッド15にはＣＷ方向の回転トルクが作用する。
ここで、ピストン・ロッド15側には、シリンダチューブ13の内周面との摩擦等が前記回転トルクに対する反トルクとして作用する。
一方、回転制御軸20については、ワンウェイクラッチ35は回転制御軸20の後方軸部分20cをフリーにＣＣＷ回転させるようになっている。
従って、この場合には、図９（Ｃ）に示すように回転制御軸20がＣＣＷ方向に回転するが、ピストン・ロッド15は非回転のまま前進し、図９（Ｂ）に示すように中子ピン19も非回転状態で金型30の孔33内を前進することになる。
即ち、この作動状態に関しても実施形態１の場合とは逆になっている。
【００３６】
そして、図１０（Ａ）に示すようにピストン・ロッド15が前進限まで移動すると、図１０（Ｃ）に示すように回転制御軸20は初期の状態（図５から図８の状態）からＣＣＷ方向へ角度θだけ回転している。
一方、ピストン・ロッド15については後退限にあった状態（図３の状態）から変化せず、ＣＷ方向へ角度θだけ回転したままであり、図１０（Ｂ）に示すように中子ピン19もその角度を保ったまま金型30の孔33内に挿着された状態となる。
【００３７】
図１０に示した段階で次サイクルの準備が完了し、金型30のキャビティ内へ溶湯34が高速・高圧で注入されることになるが、中子ピン19と回転制御軸20は共に初期の状態（図６の状態）から角度θだけ回転している。
従って、実施形態１の場合と同様に１サイクルの動作毎に中子ピン19を自動的に角度θずつ回転させて挿着させることが可能であり、中子ピン19の表面劣化や一定領域の表面に繰り返し応力による疲労破壊を防止することができる。
【００３８】
＜実施形態３＞
この実施形態３の中子ピン駆動用シリンダ装置は第２の発明に係るものであり、その構造と動作状態は図１１から図１９に示される。
この実施形態３の装置は、図１１に示すように、片ロッド形複動シリンダである２つのシリンダ部41,51を前後に連結させ、シリンダ部51のヘッドカバーの後端にワンウェイクラッチ22を連結させた基本構造からなる。
【００３９】
ここで、シリンダ部41は、ロッドカバー42とシリンダチューブ43とピストン・ロッド44とシリンダ部51のロッドカバー部分52に相当するヘッドカバーとで構成されており、ピストン・ロッド44のロッド44aには連結器18によって同軸上に中子ピン19が連結されている。
また、ピストン・ロッド44の後端側から軸心方向に深穴45が形成されている。
この深穴45は、シリンダ部51のピストン・ロッド55が前進限にあり、ピストン・ロッド44が後退限まで移動した状態でもピストン・ロッド55のロッド55aを内挿させるに十分な深さを有しており、またその内周面にはシリンダ部51側のロッド55aに形成されたキー溝55bに嵌合して摺動するキー46が固定されている。
【００４０】
ところで、シリンダ部51と回転制御軸20'とワンウェイクラッチ22の部分についてみると、その基本的構造は次の相違点(a),(b),(c)を除いて実施形態１の装置と同様である。
(a) シリンダ部51のピストン・ロッド55のロッド55aは、実施形態１の場合のように中子ピン19に連結されるものではなく、シリンダ部41側のピストン・ロッド44の深穴45に内嵌しており、その外周面には軸と平行な方向へキー溝55bが形成されている。そして、前記のように、そのキー溝55bに対してピストン・ロッド44の深穴45側に固定されているキー46が嵌合して摺動する。
(b) 回転制御軸20'の前方軸部分20a'の雄ネジ20s'とピストン・ロッド55の深穴56の雌ネジ57とは右ネジでの螺合関係になっており、その螺合関係におけるリード角は４５°とされている。
(c) シリンダ部51のピストン・ロッド55の最大ストローク長と、回転制御軸20'の前方軸部分20a'とが、実施形態１の場合と比較して短くなっている。
【００４１】
前記のとおり、シリンダ部51は実施形態１の装置の場合とほぼ同様であるため各機素の詳細は省略するが、52はロッドカバー部分、53はシリンダチューブ、54はヘッドカバー、55はピストン・ロッド、56は深穴、57は雌ネジ（ヘリカルスプライン溝；右ネジ）、58,59は給排ポートである。
【００４２】
そして、シリンダ部41の前方シリンダ室はシリンダチューブ43内に形成した流路とチェック弁付きシーケンス弁61を介してシリンダ部51の前方シリンダ室と接続されており、シリンダ部41の後方シリンダ室は各シリンダチューブ43,53内に連続的に形成した流路とチェック弁付きシーケンス弁62を介してシリンダ部51の前方シリンダ室と接続されている。尚、以下では「チェック弁付きシーケンス弁」は単に「シーケンス弁」と省略する。
【００４３】
ここで、各シーケンス弁61,62とポート接続ブロックの部分はそれぞれ図１１（Ｄ）に示すような回路構成を備えている。
シーケンス弁61側のポート接続ブロックにおいては、切り換え弁32に接続されているポートaはポートｂからシリンダチューブ43内の流路を通じてシリンダ部41の前方シリンダ室と常に接続されており、またポートａからポートｃへの接続はポートａ,ｂの圧力（即ち、シリンダ部41の前方シリンダ室の圧力）がシーケンス弁61の設定パイロット圧よりも大きくなった場合にだけ弁が開状態となって作動油が流れ、逆に、ポートｃからポートａへの作動油の流れについてはチェック弁を通じて自由に流れるようになっている。
シーケンス弁62側のポート接続ブロックにおいては、切り換え弁32に接続されているポートaはポートｂからシリンダチューブ53内の流路を通じてシリンダ部51の後方シリンダ室と常に接続されており、またポートａからポートｃへの接続はポートａ,ｂの圧力（即ち、シリンダ部51の後方シリンダ室の圧力）がシーケンス弁62の設定パイロット圧よりも大きくなった場合にだけ弁が開状態となって作動油が流れ、逆に、ポートｃからポートａへの作動油の流れについてはチェック弁を通じて自由に流れるようになっている。
尚、シーケンス弁61の設定パイロット圧はピストン・ロッド44の後退過程で発生する最大圧力（この場合は、中子ピン19の引き抜き時に発生する最大圧力）より大きな圧力として設定されている。即ち、ピストン・ロッド44が後退限に達した状態では油圧ポンプ（図示せず）が作動油の供給圧力を増大させるが、その圧力が前記設定パイロット圧を超えるとシーケンス弁61が開くようになっている。また、シーケンス弁62の設定パイロット圧はピストン・ロッド55の前進過程での作動圧力よりも大きな圧力に設定されており、ピストン・ロッド55が前進限に達した状態で得られる圧力とされている。
【００４４】
以上の構成に基づいて、この実施形態の中子ピン駆動用シリンダ装置は、金型30側にアダプタ板31を介して取り付けられ、シーケンス弁61側とシーケンス弁62側の各ポートブロックのポートａに対する作動油の給排を切換え弁32によって切り換えることにより、中子ピン19の突き出し／引き込み動作を行う。
先ず、図１１（Ａ）は各シリンダ部41,51のピストン・ロッド44,55を前進限に位置させた状態であり、実施形態１，２の場合と同様に、この状態では同図（Ｂ）に示すように中子ピン19が金型30の孔33に挿着されており、金型30で構成されたキャビティ内へは溶湯34が高速・高圧で注入され、冷却固化すると中子ピン19の引き抜きが行われる。但し、金型30を閉じた状態における溶湯34の注入段階では、切換え弁32は図１１（Ａ）での位置とは反対側の接続設定になっている。
【００４５】
ここで、切換え弁32を図１１（Ａ）のように設定すると、作動油がシーケンス弁61側のポート接続ブロックのポートａ→ポートｂ→シリンダチューブ43内の流路を経てシリンダ部41の前方シリンダ室に流入し、一方、シリンダ部41の後方シリンダ室の作動油はシリンダチューブ43,53内の流路→シーケンス弁62側のポート接続ブロックのポートｃ→ポートａを経てドレイン側へ戻されるため、図１２（Ａ）に示すようにピストン・ロッド44は後退する。
【００４６】
この場合、中子ピン19は図１１（Ｂ）の状態から図１２（Ｂ）に示すように引き抜かれてゆくことになる。
従って、その引き抜き力がピストン・ロッド44に対する負荷圧力となり、その負荷圧力がシーケンス弁61のパイロット圧となるが、シーケンス弁61の設定パイロット圧は前記のように中子ピン19の引き抜き時に発生する最大圧力より大きな圧力として設定されているため、シーケンス弁61は閉状態のままで、そのポート接続ブロックのポートａからポートｃへは作動油が流れない。
その結果、図１２（Ａ）に示すようにシリンダ部41のピストン・ロッド44は後退するが、シリンダ部51のピストン・ロッド55は前進限のままである。
【００４７】
尚、ピストン・ロッド55のロッド55aがピストン・ロッド44の深穴45に挿入されてゆくが、ピストン・ロッド44のキー46はピストン・ロッド55のキー溝55bを摺動するだけであり、この過程において各ピストン・ロッド44,55の間には係合関係は生じない。
また、ピストン・ロッド44と中子ピン19は後退するだけであり、ピストン・ロッド55は移動しないため、図１２（Ｂ）,（Ｃ）に示すように中子ピン19と回転制御軸20'は回転しない。
【００４８】
次に、シリンダ部41のピストン・ロッド44の後退が進行して、図１３（Ａ）に示すように後退限に達すると、ロッド44aに連結された中子ピン19は図１３（Ｂ）に示すように中子ピン19はキャビティ内の成形製品からは完全に引き抜かれた状態となり、中子ピン19の引き抜きによる穴が形成された成形製品は金型30を開いて取り出されるが、シリンダ部41の前方シリンダ室の圧力が増大し、シーケンス弁61の前記設定パイロット圧を超えることになる。
すると、シーケンス弁61が閉状態から開状態となり、作動油がシーケンス弁61側のポート接続ブロックのポートａからポートｃを経てシリンダ部51の前方シリンダ室に流入する。
一方、シーケンス弁62側のポート接続ブロックにおけるポートｂとポートａの間は常に接続されているため、シリンダ部51の後方シリンダ室の作動油は自由にドレインへ戻る。
【００４９】
従って、シリンダ部41のピストン・ロッド44が後退限に達した後、直ちにシリンダ部51のピストン・ロッド55が後退するが、回転制御軸20'の前方軸部分20a'の雄ネジ20s'とピストン・ロッド55の深穴56の雌ネジ57とは右ネジでの螺合関係になっており、図１３（Ｃ）に示すように回転制御軸20'にはＣＣＷ方向の回転トルクが作用し、ピストン・ロッド55には逆にＣＷ方向の回転トルクが作用することになる。
【００５０】
ところで、回転制御軸20'はその中間軸部分20b'がヘッドカバー54においてラジアルベアリング21で軸支されているが、ワンウェイクラッチ22は回転制御軸20'の後方軸部分20c'がＣＣＷ回転する場合には、それをロックして阻止する機能を有している。
一方、シリンダ部51のピストン・ロッド55の回転については、そのピストンとシリンダチューブ53との摩擦や、ロッド55aのキー溝55bとピストン・ロッド44側のキー46との周方向の係合関係を介して影響するピストン・ロッド44のピストンとシリンダチューブ43との摩擦等による反トルクが作用するが、回転制御軸20'側のように回転を拘束されているわけではない。
【００５１】
従って、図１４（Ａ）に示すようにピストン・ロッド55が後退すると、図１４（Ｃ）に示すように回転制御軸20'はワンウェイクラッチ22により非回転状態でロックされ、ピストン・ロッド55は回転制御軸20'側との前記螺合関係に基づいてＣＷ回転しながら後退することになる。
そして、ピストン・ロッド55のロッド55aとピストン・ロッド44の深穴45とは、キー溝55bとキー46の関係によって、軸方向については相対移動が可能で、回転方向については一体回転する係合・摺動機構になっているため、ピストン・ロッド55のＣＷ回転だけがそのままピストン・ロッド44へ伝達され、図１４（Ｂ）に示すようにピストン・ロッド44は後退限の状態でＣＷ回転する。
【００５２】
ピストン・ロッド55の後退が進行すると、図１５（Ａ）に示すようにピストン・ロッド55がヘッドカバー54側に達した後退限位置となるが、その段階では、図１５（Ｂ）及び（Ｃ）に示すように、回転制御軸20'は回転せずに元のままであり、中子ピン19が角度θだけ回転している。
この回転角度θについては、実施形態１の場合と同様に、ピストン・ロッド55の最大ストローク長、及び雄ネジ20s'と雌ネジ57の螺合関係に係る有効径とリード角（この実施形態では４５°）によって３６０°の整数倍とならないように設計されており、この実施形態ではθ＝５０°とされている。
この実施形態での螺合関係に係るリード角：４５°は実施形態１の場合の７８°と比較して小さくなっているため、それだけ大きなピストン・ロッド55の推力が必要になるが、この実施形態でのピストン・ロッド55は中子ピン19の引き抜き駆動力を供給するものではなく、リード角を小さくしても駆動できる。また、それによってシリンダ部51の長さが小さくなり、装置全体として小型化が図れるという利点がある。
【００５３】
図１５（Ａ）に示すようにピストン・ロッド44とピストン・ロッド55が後退限にある状態で、中子ピン19の引き抜きによる穴が形成された成形製品は金型30を開いて取り出される。
そして、金型30が再び閉じられて、図１６（Ａ）に示すように切換え弁32が切り換えられると、シーケンス弁62側のポート接続ブロックのポートａから作動油が供給されると共に、シーケンス弁61側のポート接続ブロックのポートａがドレインに接続される。
その場合、シーケンス弁62は閉状態であり、作動油はポートａからポートｂを通じてシリンダ部51の後方シリンダ室へ流入してピストン・ロッド55を前進させ、前方シリンダ室の作動油はシーケンス弁61側のポート接続ブロックのポートｃからポートａへ流れてドレインへ戻る。
【００５４】
ピストン・ロッド55が前進すると、回転制御軸20'の前方軸部分20a'の雄ネジ20s'とピストン・ロッド55の深穴56の雌ネジ57との螺合関係に基づいて、回転制御軸20'にはＣＷ方向の回転トルクが作用し、ピストン・ロッド55には逆にＣＣＷ方向の回転トルクが作用することになる。
ところで、ワンウェイクラッチ22は回転制御軸20'の後方軸部分20c'をフリーにＣＷ回転させる機能になっているが、シリンダ部51のピストン・ロッド55には回転しようとすると前記摩擦等による反トルクが作用する。
従って、図１６の各図に示すように、ピストン・ロッド55の前進に伴って回転制御軸20'がＣＷ回転し、ピストン・ロッド55は非回転状態で前進することになる。
尚、シリンダ部41側については、シーケンス弁62が閉状態のままで、そのポート接続ブロックのポートａからポートｃへ作動油が流れないためにピストン・ロッド44は後退限のままであり、ピストン・ロッド44の深穴45のキー46はピストン・ロッド55のロッド55aのキー溝55bを摺動してピストン・ロッド55の前進を受け入れる。
【００５５】
ピストン・ロッド55がシリンダ部51の前進限に達すると、図１７の各図に示す状態となる。
この段階では、回転制御軸20'がＣＷ方向へ角度θ（＝５０°）だけ回転しており、中子ピン19も回転制御軸20'も共に最初の状態（図１１）から角度θだけ回転せしめられたことになる。
また、ピストン・ロッド55が前進限に達したことにより、シーケンス弁62側のポート接続ブロックのポートａ,ｂの圧力（即ち、シリンダ部51の後方シリンダ室の圧力）が増大し、シーケンス弁62の設定パイロット圧を超えてシーケンス弁62が閉状態から開状態に切り換わる。
【００５６】
シーケンス弁62が開状態になると、シリンダ部41の後方シリンダ室へ作動油が流入し、前方シリンダ室は切換え弁32が切り換えられた段階からドレインに接続されていることから、図１８（Ａ）及び（Ｂ）に示すようにピストン・ロッド44が前進し、中子ピン19が金型30のキャビティ内へ突き出してゆく。
尚、この過程においては、図１８（Ｂ）及び（Ｃ）に示すとおり、回転制御軸20'と中子ピン19は回転せず、ＣＷ方向へ角度θ（＝５０°）だけ回転した状態を保つ。
【００５７】
そして、ピストン・ロッド44がシリンダ部41の前進限に達すると、図１９の各図に示す状態となる。
この状態は、各シリンダ部41,51のピストン・ロッド44,55が前進限に戻って、図１１の状態と同様になるが、回転制御軸20'と中子ピン19についてみると、それぞれ図１１の状態から角度θだけ回転している。
従って、この実施形態３の場合においても、実施形態１の場合と同様に１サイクルの動作毎に中子ピン19を自動的に角度θずつ回転させて挿着させることが可能であり、中子ピン19の表面劣化や一定領域の表面に繰り返し応力による疲労破壊を防止することができる。
【００５８】
また、この実施形態３によれば、実施形態１，２の場合と異なり、中子ピン19を非回転状態で金型30側から引き抜き、その引き抜き位置で角度θだけ回転させた後、中子ピン19を非回転状態で金型30へ挿着させることができ、非回転状態での中子ピンの挿着／引き抜きが要求される場合に有効となる。
更に、回転制御軸20'の前方軸部分20a'の雄ネジ20s'とピストン・ロッド55の深穴56の雌ネジ57との螺合条件とは関係なく、ピストン・ロッド44のストローク長（中子ピン19のストローク長）を自由に選択できる。
【００５９】
＜実施形態４＞
この実施形態４の中子ピン駆動用シリンダ装置も第２の発明に係るものであり、その構造と動作状態は図２０から図２８に示される。
もっとも、実施形態３の装置と異なるのは、回転制御軸20の後方軸部分20cの回転に対してワンウェイクラッチ35が逆の機能を有している点だけであり、その他の機素と構造については全く同一である。
従って、各図においてワンウェイクラッチ35以外の機素や部位を示す符号は図１１から図１９の場合と同一である。
【００６０】
また、動作状態についてみても、図２０から図２８で示される各状態はそれぞれ実施形態３における図１１から図１９に対応しており、各図を順次比較すれば明らかなように、実施形態３の場合と異なるのは、回動制御軸20'と中子ピン19の各回転方向がＣＣＷ方向になっている点と、回動制御軸20'の回転が先行し、その後に中子ピン19（ピストン・ロッド55,44）が回転している点だけである。
これは、ワンウェイクラッチ35の前記機能の相違に基づくものである。即ち、この実施形態４では、ワンウェイクラッチ35が、後方軸部分20'の回転について、ＣＷ回転についてはロックして回転を阻止し、ＣＣＷ回転についてはフリーに回転できるように機能し、実施形態３のワンウェイクラッチ22の場合と逆になっている。
【００６１】
もっとも、前記の回転方向がＣＷ方向かＣＣＷ方向かの相違や、回動制御軸20'と中子ピン19のいずれが先行して回転するかは、中子ピン19が引き込まれてからの作動状態であるため、１サイクルの動作毎に中子ピン19を自動的に角度θずつ回転させて挿着させることに変わりはなく、中子ピン19の表面劣化や疲労破壊を防止できるという効果は実施形態３の場合と同様である。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、ダイカスト鋳造や射出成型用の金型に対して中子ピンを挿脱するために使用されるシリンダ装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】（Ａ）は実施形態１に係る中子ピン駆動用シリンダ装置の動作状態を示す断面図、（Ｂ）は中子ピンの金型への挿入状態を示す図と中子ピンの回転状態を示す図、（Ｃ）は回転制御軸の回転状態を示す図であり、ピストン・ロッド（及び中子ピン）が前進限にある段階に係る。
【図２】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図１の各図の状態からピストン・ロッド（及び中子ピン）が後退した段階での状態を示す図である。
【図３】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図２の各図の状態からピストン・ロッド（及び中子ピン）が更に後退して後退限に達した段階での状態を示す図である。
【図４】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図３の各図の状態からピストン・ロッド（及び中子ピン）が前進した段階での状態を示す図である。
【図５】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図４の各図の状態からピストン・ロッド（及び中子ピン）が更に前進して前進限に達した段階での状態を示す図である。
【図６】（Ａ）は実施形態２に係る中子ピン駆動用シリンダ装置の断面図、（Ｂ）は中子ピンの金型への挿入状態を示す図と中子ピンの回転状態を示す図、（Ｃ）は回転制御軸の回転状態を示す図であり、ピストン・ロッド（及び中子ピン）が前進限にある段階に係る。
【図７】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図６の各図の状態からピストン・ロッド（及び中子ピン）が後退した段階での状態を示す図である。
【図８】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図７の各図の状態からピストン・ロッド（及び中子ピン）が更に後退して後退限に達した段階での状態を示す図である。
【図９】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図８の各図の状態からピストン・ロッド（及び中子ピン）が前進した段階での状態を示す図である。
【図１０】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図９の各図の状態からピストン・ロッド（及び中子ピン）が更に前進して前進限に達した段階での状態を示す図である。
【図１１】（Ａ）は実施形態３に係る中子ピン駆動用シリンダ装置の断面図、（Ｂ）は中子ピンの金型への挿入状態を示す図と中子ピンの回転状態を示す図、（Ｃ）は回転制御軸の回転状態を示す図であり、ピストン・ロッド44（及び中子ピン）とピストン・ロッド55が共に前進限にある段階に係る。
【図１２】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図１１の各図の状態からピストン・ロッド44（及び中子ピン）が後退した段階での状態を示す図である。
【図１３】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図１２の各図の状態からピストン・ロッド44（及び中子ピン）が更に後退して後退限に達した段階での状態を示す図である。
【図１４】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図１３の各図の状態からピストン・ロッド55が後退した段階での状態を示す図である。
【図１５】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図１４の各図の状態からピストン・ロッド55が更に後退して後退限に達した段階での状態を示す図である。
【図１６】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図１５の各図の状態からピストン・ロッド55が前進した段階での状態を示す図である。
【図１７】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図１６の各図の状態からピストン・ロッド55が更に前進して前進限に達した状態を示す図である。
【図１８】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図１７の各図の状態からピストン・ロッド44（及び中子ピン）が前進した段階での状態を示す図である。
【図１９】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図１８の各図の状態からピストン・ロッド44（及び中子ピン）が更に前進して前進限に達した段階での状態を示す図である。
【図２０】（Ａ）は実施形態４に係る中子ピン駆動用シリンダ装置の断面図、（Ｂ）は中子ピンの金型への挿入状態を示す図と中子ピンの回転状態を示す図、（Ｃ）は回転制御軸の回転状態を示す図であり、ピストン・ロッド44（及び中子ピン）とピストン・ロッド55が共に前進限にある段階に係る。
【図２１】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図２０の各図の状態からピストン・ロッド44（及び中子ピン）が後退した段階での状態を示す図である。
【図２２】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図２１の各図の状態からピストン・ロッド44（及び中子ピン）が更に後退して後退限に達した段階での状態を示す図である。
【図２３】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図２２の各図の状態からピストン・ロッド55が後退した段階での状態を示す図である。
【図２４】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図２３の各図の状態からピストン・ロッド55が更に後退して後退限に達した段階での状態を示す図である。
【図２５】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図２４の各図の状態からピストン・ロッド55が前進した段階での状態を示す図である。
【図２６】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図２５の各図の状態からピストン・ロッド55が更に前進して前進限に達した状態を示す図である。
【図２７】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図２６の各図の状態からピストン・ロッド44（及び中子ピン）が前進した段階での状態を示す図である。
【図２８】（Ａ）,（Ｂ）,（Ｃ）はそれぞれ図２７の各図の状態からピストン・ロッド44（及び中子ピン）が更に前進して前進限に達した段階での状態を示す図である。
【符号の説明】
【００６４】
11…シリンダ部、12…ロッドカバー、13…シリンダチューブ、14…ヘッドカバー、15…ピストン・ロッド、15a…ロッド、16…深穴、17…雌ネジ（ヘリカルスプライン溝）、18…連結器、19…中子ピン、20,20'…回転制御軸、20a,20a'…前方軸部分、20b,20b'…中間軸部分、20c,20c'…後方軸部分、20s,20s'… 雄ネジ（ヘリカルスプラインネジ）、21…ラジアルベアリング、22…ワンウェイクラッチ、25…給排ポート、26…給排ポート、30…金型、31…アダプタ板、32…４ポート２位置切換え弁、33…孔、34…溶湯、35…ワンウェイクラッチ、41…シリンダ部、42…ロッドカバー、43…シリンダチューブ、44…ピストン・ロッド、44a…ロッド、45…深穴、46…キー、51…シリンダ部、52…ロッドカバー部分、53…シリンダチューブ、54…ヘッドカバー、55…ピストン・ロッド、55a…ロッド、55b…キー溝、56…深穴、57…雌ネジ（ヘリカルスプライン溝）、58…給排ポート、59…給排ポート、61…チェック弁付きシーケンス弁、62…チェック弁付きシーケンス弁。
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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