発明の名称 局部加圧装置 発行国 日本国特許庁（ＪＰ） 公報種別 公開特許公報（Ａ） 公開番号 特開平８−１５５６２２ 公開日 平成８年（１９９６）６月１８日 出願番号 特願平６−３２９９２２ 出願日 平成６年（１９９４）１２月５日 代理人 発明者 高村 昌幸 / 久保木 勲 / 阿部 裕治 要約 目的 金型を用いた加圧鋳造中の成形品に対して油圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで、鋳巣を減少または解消するため、加圧ピンを作動させる油圧回路を独立して制御すると共に、加圧ピンの圧力を直接計測し、加圧ピンの位置を制御し、高品質のダイカスト製品を生産を可能とした局部加圧装置を提供する。 構成 加圧ピン装置は、油圧シリンダ１４のピストンの一側にリニアスケ−ル１９を設け、ロッド１４ｂの先端位置を計測するように構成し、他側のにロッド１４ｂ先端にはネジ１４ｃを形成し、保持ナット１６およびナット１７を螺合してダブルナットを構成し、保持ナット１６にはフランジ部１３ａ付加圧ピン１３を移動自在に遊合せしめ、フランジ部１３ａにより、加圧ピン１３が保持ナット１６から離脱するのを係止し、ロッド１４ｂと加圧ピン１３のフランジ部１３ａとの間には圧電素子２０を挟持し、加圧ピン１３のスラスト力を圧力検知できるように構成した。 特許請求の範囲 【請求項１】 金型を用いた加圧鋳造中の成形品に対して、油圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで鋳巣を減少または解消するようにした加圧鋳造装置において、油圧供給源と、同油圧供給源からの作動油の圧力を調整する圧力調整部と、同圧力調整部で圧力調整された作動油の圧力を補償する圧力補償部と、前記圧力補償部で圧力調整された作動油の流量を調整する流量調整部と、同流量調整部で流量を調整された作動油の方向を切換える方向切換弁と、加圧ピンとシリンダロッドの端部間に圧力センサを狭持し、加圧ピンの進退動作を行う油圧シリンダと、シリンダロッドに設けられ、加圧ピンの位置を直接的に計測する位置検出センサと、前記油圧シリンダの発進および動作時間を制御する制御装置とによって構成したことを特徴とする局部加圧装置。 【請求項２】 油圧シリンダのピストンの一側にリニアスケ−ルを設け、ロッドの先端位置を計測するように構成し、他側のにロッド先端にはネジを形成し、ナットを螺合し、保持ナットにはフランジ部付加圧ピンを移動自在に遊合せしめ、フランジ部により、加圧ピンが保持ナットから離脱するのを係止し、フランジ部とロッドの間には圧電素子を挟持し、加圧ピンのスラスト力を圧力検知できるように構成したことを特徴とする加圧ピン装置。 【請求項３】 加圧ピンのフランジ部にリング状のストッパを設け、このストッパの中に圧電素子を入れ、ストッパ端面とロッドを当接させ、圧電素子が作動する範囲以上に圧縮して、圧電素子が破壊するのを防止することを特徴とする請求項３項記載のピン装置。 発明の詳細な説明 【０００１】 【産業上の利用分野】本発明は加圧鋳造時のストロ−ク値を制御し鋳巣を減少または解消する局部加圧装置に関する。 【０００２】 【従来の技術】従来、局部加圧方法により鋳物を製造する場合、金型のキャビティに注入した溶湯が冷却されて凝固するときその容積が収縮することから、内引けを生ずる。また、溶湯を高速で射出するため、溶湯に空気を巻き込み鋳物の内部に鋳巣を生ずることになる。これらのは内引け、鋳巣の発生などの欠陥をなくすため、キャビティ内の溶湯が凝固する直前に加圧ピンをキャビティ内に突出させる方法がとられている。この種の加圧ピンの動作はダイカストマシンの中子ポ−トを作動させる油圧回路を改良または機能を向上するための回路を付加することなく使用していた。 【０００３】特公昭５９−１５６５６０号の公報によれば、加圧ピンの加圧タイミングをタイマ−により一定に制御するものであり、特開昭５８−９７５８の公報によれば、金型温度をセンサ−で検出し、この検出温度により、加圧ピンの動作を制御するものであった。特開平４−１１８１６７は加圧ピンの位置を直接計測でき、金型ごとにこれらのセンサを取付けなければならなかった。 【０００４】 【発明が解決しようとする課題】従来技術によれば以下に述べる技術的課題があった。 【０００５】特公昭５９−１５６５６０号の公報の技術においては、鋳込み開始の金型温度と型温安定時に凝固温度が異なるため、製品の品質にバラツキを生じることがあった。特開昭５８−９７５８の公報の技術においては、金型温度または溶湯温度と加圧タイミングの関係が明確でないと、把握しにくいという問題があり、さらに、金型温度、溶湯温度と射出圧力の関係を一定にすることが困難であった。 【０００６】特開平４−１１８１６７は加圧ピンの位置を直接計測できるものの、金型ごとにこれらのセンサを取付けなければならないとういう煩わしさがあった。 【０００７】本発明は前記技術的課題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、金型を用いた加圧鋳造中の成形品に対して油圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで、鋳巣を減少または解消するため、加圧ピンを作動させる油圧回路を独立して制御すると共に、加圧ピンの圧力を直接計測し、加圧ピンの位置を制御し、高品質のダイカスト製品を生産を可能とした局部加圧装置を提供することにある。 【０００８】 【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため、本発明の局部加圧装置は下記の手段を設けた。 【０００９】本発明の局部加圧装置は金型を用いた加圧鋳造中の成形品に対して、油圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで鋳巣を減少または解消するようにした加圧鋳造装置において、油圧供給源と、同油圧供給源からの作動油の圧力を調整する圧力調整部と、同圧力調整部で圧力調整された作動油の圧力を補償する圧力補償部と、前記圧力補償部で圧力調整された作動油の流量を調整する流量調整部と、同流量調整部で流量を調整された作動油の方向を切換える方向切換弁と、加圧ピンとシリンダロッドの端部間に圧力センサを狭持し、加圧ピンの進退動作を行う油圧シリンダと、シリンダロッドに設けられ、加圧ピンの位置を直接的に計測する位置検出センサと、前記油圧シリンダの発進および動作時間を制御する制御装置とによって構成した。 【００１０】本発明の加圧ピン装置は、油圧シリンダのピストンの一側にリニアスケ−ルを設け、ロッドの先端位置を計測するように構成し、他側のにロッド先端にはネジを形成し、ナットを螺合し、保持ナットにはフランジ部付加圧ピンを移動自在に遊合せしめ、フランジ部により、加圧ピンが保持ナットから離脱するのを係止し、フランジ部とロッドの間には圧電素子を挟持し、加圧ピンのスラスト力を圧力検知できるように構成した。 【００１１】加圧ピンは、加圧ピンのフランジ部にリング状のストッパを設け、このストッパの中に圧電素子を入れ、ストッパ端面とロッドを当接させ、圧電素子が破壊するのを防止した。 【００１２】加圧ピンの位置決め制御は油圧シリンダのピストンの左右にロッドおよびリニアスケ−ルを固定し、位置センサ−により位置を計測し、制御装置で制御してもよい。 【００１３】 【作用】上記のように構成した本発明の装置の作用について、以下説明する。 【００１４】油圧シリンダのロッドに加圧ピンを接続し、前記ロッドと前記加圧ピンの間に圧電素子を挟み、前記圧力センサを介して直接圧力を計測し、同加圧ピンの位置を位置センサを介して直接計測し、圧力センサによって得られた圧力を基に、油圧シリンダの位置および動作時間を制御装置によって制御する。 【００１５】加圧ピンは、ストッパの中に圧電素子を入れ、ストッパ端面とロッドを当接させ、圧電素子が作動する範囲以上に圧縮して、圧電素子が破壊するのを防止した。 さらに、局部加圧は加圧鋳造時のストロ−ク値がフルストロ−ク値より少ない位置で停止し後退するようにするように加圧ピンのストロ−ク値を制御する。 【００１６】 【実施例】以下、本発明の一実施例について図面を基に説明する。 【００１７】本発明の加圧鋳造装置は加圧ピンは金型を用いた加圧鋳造中の成形品に対して、油圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで鋳巣を減少または解消するためのものである。 【００１８】図１は本発明に使用されるダイカストマシンの加圧ピンを動作させる油圧回路を示す。 【００１９】以下に述べる油圧回路の説明において、主要構成についてのみ説明し、細部については一般的な技術のため説明を省略する。 【００２０】図１において、１は油圧供給装置で、油圧供給装置１は油圧ポンプ２、モ−タ３、リリ−フ弁４、タンク５等からなる。油圧供給源１から供給される圧油はアキュムレ−タＡＣＣでさらに加圧され、油圧供給源１からの作動油の圧力を調整する圧力調整部圧部としての逃し弁６、比例電磁式リリ−フ弁７と、作動油の流量を調整する流量調整部としての比例電磁式方向流量弁８、圧力補償部としてのシリ−ズ型圧力補償弁９、減圧弁１０、および流量調整部で流量を調整された作動油の方向を切換える方向切換弁１２、方向切換弁１２に接続され加圧ピン１３の進退動作を行う油圧シリンダ１４と、加圧ピン１３の位置を制御し、油圧シリンダ１４の発進および動作時間を制御する制御装置１５とによって構成した。 【００２１】なお、加圧ピン１３の位置決め制御は方向切換弁１４を通過した作動油の流量を所定の単位でカウントする流量カウンタ１１によって位置を間接的に計測し、制御装置１５によって制御することもできる。 【００２２】次に、加圧ピン１３の詳細な構成を図２の断面図を用いて説明する。 【００２３】同図において、加圧ピン１３の位置決め制御は油圧シリンダのピストン１４ａの右側にリニアスケ−ル１９を設け、ロッド１４ｂの先端位置を計測するように構成し、ロッド１４ｂの先端にはネジ１４ｃを形成し、保持ナット１６およびナット１６ａが螺合してダブルナットを構成している。保持ナット１６にはフランジ部１３ａ付加圧ピン１３が移動自在に遊合し、フランジ部１３ａにより、加圧ピン１３が保持ナット１６から離脱するのを係止する。フランジ部１３ａとロッド１４ｂの間には圧力センサとしての圧電素子２０が挟持され、加圧ピン１３のスラスト力を圧力検知できるように構成している。 【００２４】なお、圧電素子２０を保護するために、加圧ピン１３のフランジ部１３ａにリング状のストッパ２１を設け、このストッパ２１の中に圧電素子２０を入れ、ストッパ２１端面とロッド１４ｂを当接させ、圧電素子２０が作動する範囲以上に圧縮して、圧電素子２０が破壊するのを防止している。 【００２５】なお、制御装置１５は油圧シリンダ１４の発進および動作時間を制御する。 【００２６】本発明の加圧鋳造装置の作用について説明する。 【００２７】まず、溶湯を射出スリ−ブに入れて射出すると、溶湯がキャビティに充填される。その時、射出シリンダ−の圧力が上昇し、これをシリ−ズ型圧力補償弁９で検知し、制御装置１５へ送る。制御装置１５は予め設定された時間Ｔ、流量Ｑ、圧力Ｐに基づいて、タイマ−Ｔ１、Ｔ２、比例電磁式方向流量弁８、比例電磁式リリ−弁７を制御する。この流量Ｑ、圧力Ｐは個々に独立して制御しても、また相互に制御しても目的は達成される。 【００２８】射出スリ−ブが高速射出のリミットスイッチを踏むと、シリ−ズ型圧力補償弁９、減圧弁１０の設定圧力に達した時点でタイマ−時間Ｔ１後に、加圧ピン作動する。タイマ−Ｔ１のタイムアウト後、比例電磁式方向流量弁８は比例電磁式リリ−フ弁７を介して作動し、流量Ｑを微細に制御し、成形品に対して加圧ピン１３によるスクイズを行う。 【００２９】スクイズは、油圧シリンダ１４の発進およびスクイズ動作時間およびスクイズ圧力を制御する制御装置１５により制御される。 【００３０】スクイズ時、スケ−ル１５、センサ２５でスクイズストロ−クが計測されているので、このカウント値から、凝固直前に押込んだスクイズストロ−クの移動距離を直接的に計測できる。 【００３１】次に、この計測スクイズ圧力と設定スクイズ圧力を比較し、設定スクイズ圧力の所定の範囲になるまで、油圧シリンダ１４を作動し、成形品を加圧し、加圧鋳造時のストロ−ク値がフルストロ−ク値より少ない位置で停止する。加圧ピン１３の保持時間のタイムアウトＴ２後、方向切換弁１２を非励磁とすると、油圧シリンダ１４は前進状態に復帰し、次の射出開始を待つ。油圧シリンダ１４の先端に圧力センサとしての圧電素子２０を介して、加圧ピン１３を動作させ、加圧ピン１３の位置を圧電素子２０を介して直接的に計測し、圧電素子２０によって得られた圧力を基に、制油圧シリンダの位置および動作時間を御装置とによって制御する。 【００３２】さらに、局部加圧は加圧鋳造時のストロ−ク値がフルストロ−ク値より少ない位置で停止し後退するようにするように加圧ピン１３のストロ−ク値を制御する。 さらに、加圧鋳造時のストロ−ク値がフルストロ−ク値より少ない位置で停止し後退するようにするように加圧ピン１３のストロ−ク値を制御する。 【００３３】加圧ピン１３は、ストッパ２１の中に圧電素子２０を入れ、ストッパ２１端面と加圧ピン１３を当接させ、圧電素子２０が作動する範囲以上に圧縮して、圧電素子が破壊するのを防止した。 【００３４】このとき、比例電磁式方向流量弁８は中立状態にあるので、圧油は通過できずに、アキュムレ−タＡＣＣ側に流れ、アキュムレ−タＡＣＣに圧力を蓄積する。 【００３５】余剰の圧油はリリ−フ弁７を介してタンク５に回収される。 【００３６】なお、圧電素子２０からの信号は、発信器２２を用いて外部の受信器（図示省略）で受信し、制御装置１５で制御し、油圧シリンダ１４を制御するように構成する。 【００３７】以上述べたように、本実施例によれば、油圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで、加圧ピンの圧力を検知しながら、鋳造中の成形状態にあった圧力で、流量、時間をそれぞれ制御しながら、加圧ピンを凝固直前に押込むので、成形品に合った局部加圧ができ、鋳巣減少または解消を行うことができる。 【００３８】 【発明の効果】本発明によれば、油圧シリンダにより加圧ピンを凝固直前に押込んで、加圧ピンの圧力を検知しながら、鋳造中の成形状態にあった圧力で、流量、時間をそれぞれ制御しながら、加圧ピンを凝固直前に押込むので、成形品に合ったスクイズができ、鋳巣を減少または解消を行うことができる。