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発明の名称 射出成形機の油圧駆動装置
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2001−88191(P2001−88191A)
公開日 平成13年4月3日(2001.4.3)
出願番号 特願平11−269330
出願日 平成11年9月22日(1999.9.22)
代理人 【識別番号】100088579
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 茂
【テーマコード(参考)】
4F206
【Fターム(参考)】
4F206 JA07 JT02 JT05 JT21 JT24 
発明者 大久保 一幸 / 種村 大樹
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 固定吐出型油圧ポンプ及びこの油圧ポンプを駆動するサーボモータを備え、前記サーボモータの回転速度を制御して前記油圧ポンプの吐出流量と吐出圧力を制御する油圧駆動源を有する射出成形機の油圧駆動装置において、成形機本体の油圧アクチュエータに接続した制御弁のパイロットポートを、当該パイロットポートからの逆流を阻止する逆止弁及びこの逆止弁に直列に接続した切換弁を介して、前記油圧駆動源から吐出する作動油の供給ラインに接続してなることを特徴とする射出成形機の油圧駆動装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は固定吐出型油圧ポンプ及びこの油圧ポンプを駆動するサーボモータを備える射出成形機の油圧駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、固定吐出型油圧ポンプ及びこの油圧ポンプを駆動するサーボモータを備え、サーボモータの回転速度を制御して油圧ポンプの吐出流量と吐出圧力を制御する射出成形機の油圧駆動装置は、例えば、特開昭63−23002号公報で知られている。
【0003】ところで、この種の油圧駆動装置では、負荷ボリュームに応じてサーボモータの回転速度が制御されるため、保圧工程等の圧力制御時には、負荷ボリュームの減少により油圧ポンプの吐出量も減少し、サーボモータ及び油圧ポンプの回転速度は小さくなる。しかし、油圧ポンプの回転速度Vに対する回転抵抗Rの関係は、通常、図2に示すようになるため、上述した圧力制御時のように、回転速度Vが極端に小さくなる領域では、回転抵抗Rの大きさが同図中Rsで示すように不安定となり、同領域(不安定領域)では、保圧工程における制御圧力の変動によって、成形品の品質及び均質性の低下を招く問題があった。
【0004】そこで、本出願人は、既に、特開平11−105094号により、この問題を解決するための油圧駆動装置を提案した。この油圧駆動装置は、圧力制御時における油圧ポンプの回転速度が、常に油圧ポンプにおける回転抵抗の不安定領域を外れる回転速度以上となるように、油圧ポンプから吐出する作動油をオイルタンクにリリーフするリリーフ回路を設けたものであり、これにより、油圧ポンプの回転速度Vが極端に小さくなる制御領域、即ち、負荷ボリュームが減少する保圧工程等の圧力制御時には、油圧ポンプから吐出する作動油が、リリーフ回路を介してオイルタンクにリリーフされる。よって、油圧ポンプの回転速度Vは、常に当該油圧ポンプにおける回転抵抗Rの不安定領域を外れる回転速度以上になるため、制御圧力の変動が排され、圧力制御の安定性が高められる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した特開平11−105094号開示の油圧駆動装置は、次のような改善すべき点も残されていた。
【0006】即ち、この種の油圧駆動装置における不安定領域の発生原因は、油圧駆動源から吐出する作動油を供給する回路部品側にも存在する。特に、パイロットポートを有する制御弁は、一定の大きさ以上のパイロット圧(通常、0.4〜0.5MPa以上)を必要とするが、油圧ポンプの吐出圧力が低下した場合、必要な大きさのパイロット圧を確保できなくなり、この結果、低圧制御時又は低速制御時に、制御弁がニュートラル位置に切換わるなどによって、制御が不安定になったり制御不能になる。
【0007】一方、特開平11−105094号開示の油圧駆動装置は、発生する不安定領域の原因に対して直接対策を施したものではなく、不安定領域を避けるための間接的な手法により解決したものである。このため、同油圧駆動装置では、作動油のリリーフを伴うことによる省エネルギ性及び制御性に劣るとともに、油圧回路の構成が複雑化し、コストアップ及び大型化を招く問題があった。
【0008】本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、省エネルギ性及び制御性を高めるとともに、油圧回路における構成の簡略化により、コストダウン及び小型化を図ることができる射出成形機の油圧駆動装置の提供を目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明は、固定吐出型油圧ポンプ3及びこの油圧ポンプ3を駆動するサーボモータ4を備え、サーボモータ4の回転速度を制御して油圧ポンプ3の吐出流量と吐出圧力を制御する油圧駆動源2を有する射出成形機Mの油圧駆動装置1を構成するに際して、成形機本体の油圧アクチュエータ20a,20bに接続した制御弁5a,5bのパイロットポート5ax,5ay,5bx,5byを、当該パイロットポート5ax,5ay,5bx,5byからの逆流を阻止する逆止弁7a,7b及びこの逆止弁7a,7bに直列に接続した切換弁6a,6bを介して、油圧駆動源2から吐出する作動油の供給ライン10に接続したことを特徴とする。これにより、油圧駆動源2の吐出圧力が、必要とする所定のパイロット圧より低下しても、逆止弁7a,7bによりパイロットポート5ax,5ay,5bx,5byに付与されるパイロット圧は、油圧駆動源2の吐出圧力が低下する前のパイロット圧に維持され、低圧制御時又は低速制御時に、制御弁5a,5bがニュートラル位置に切換わってしまうなどの不具合、即ち、不安定領域の発生は回避される。
【0010】
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【0011】まず、本実施例に係る油圧駆動装置1の構成について、図1を参照して説明する。
【0012】同図中、Mは射出成形機であり、成形機本体を構成する射出装置Miと型締装置Mcを備える。一方、Cは油圧回路であり、本実施例に係る油圧駆動装置1を備える。なお、油圧回路Cは、本発明(本実施例)に関連する回路部品のみを示し、他の回路部品は省略した。油圧駆動装置1は油圧駆動源2を備え、この油圧駆動源2は基本構成として、固定吐出型油圧ポンプ3と、この油圧ポンプ3を駆動するサーボモータ4を備える。30はコントローラであり、サーボモータ4の回転速度Vを制御することにより油圧ポンプ3の吐出流量と吐出圧力を制御する機能を有する。
【0013】そして、油圧ポンプ3の吐出ポート3oは作動油の供給ライン10に接続するとともに、供給ライン10は四ポートの制御弁5a,5bにそれぞれ接続する。また、制御弁5a,5bにはオイルタンク8を接続するとともに、一方の制御弁5aは、射出装置Miの射出シリンダ22(油圧アクチュエータ20a)に接続し、さらに、他方の制御弁5bは、型締装置Mcの型締シリンダ24(油圧アクチュエータ20b)に接続する。なお、油圧ポンプ3の吸入ポート3iはオイルタンク8に接続する。
【0014】一方、制御弁5aのパイロットポート5ax,5ayは、コントローラ30により切換制御される切換弁(電磁切換弁)6aと、この切換弁6aに直列に接続し、かつパイロットポート5ax,5ayからの逆流を阻止する逆止弁7aを介して、油圧ポンプ3から吐出する作動油の供給ライン10に接続する。また、制御弁5bのパイロットポート5bx,5byも、コントローラ30により切換制御される切換弁(電磁切換弁)6bと、この切換弁6bに直列に接続し、かつパイロットポート5bx,5byからの逆流を阻止する逆止弁7bを介して、作動油の供給ライン10に接続する。なお、切換弁6a,6bには、さらにオイルタンク8を接続する。
【0015】次に、本実施例に係る油圧駆動装置1の動作について、図1を参照して説明する。
【0016】今、射出装置Miにより射出を行う射出工程に移行した場合を想定する。射出工程の開始により、コントローラ30は切換弁6aに切換信号を付与し、図1の切換弁6aを右側シンボルに切換える。これにより、供給ライン10の作動油は、逆止弁7a,切換弁6aを介してパイロットポート5axに供給され、制御弁5aを左側シンボルに切換える。この結果、供給ライン10の作動油は、射出シリンダ22の後油室に供給され、ピストン23が前方に移動する。即ち、スクリュ21が前進して樹脂の射出充填が行われる。この場合、射出工程の初期では、スクリュ21の前進開始に伴って射出圧力が比較的高くなり、パイロットポート5axには十分なパイロット圧が付与され、制御弁5aは確実かつ安定に制御される。
【0017】一方、スクリュ21の前進或いは制御パターン等により射出圧力が低下し、油圧ポンプ3の吐出圧力が低下した場合を想定する。この場合、供給ライン10の作動油の圧力が、必要とするパイロット圧よりも低下したとしても、パイロットポート5axには、当該パイロットポート5axからの逆流を阻止する逆止弁7aが接続されているため、パイロットポート5axに付与されるパイロット圧は、油圧ポンプ3の吐出圧力が低下する前のパイロット圧に維持される。
【0018】よって、本来、不安定領域が発生する虞れのある低圧制御時であっても、制御弁5aがニュートラル位置に切換わるなどの不具合は回避され、制御が不安定になったり制御不能になる問題は発生せず、従来困難とされていた低圧制御及び低速制御が可能となる。なお、射出工程の動作を例示したが、他の工程において同様の動作(機能)が実現されるとともに、型締シリンダ24側においても同様の動作(機能)が実現される。また、基本的な構成として逆止弁7a,7bを接続すれば足りるため、油圧回路Cの構成が簡略化され、コストダウン及び小型化を図れるとともに、作動油のリリーフが不要になるため、省エネルギ性及び制御性を高めることができる。
【0019】以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例に限定されるものではなく、細部の構成,形状等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で、任意に変更,追加,削除することができる。例えば、最初から低圧制御が行われる工程などでは、予め油圧ポンプ3の吐出圧力が高くなる状態を設定し、この後、正規の低圧制御を実行すればよい。
【0020】
【発明の効果】このように、本発明に係る射出成形機の油圧駆動装置は、成形機本体の油圧アクチュエータに接続した制御弁のパイロットポートを、当該パイロットポートからの逆流を阻止する逆止弁及びこの逆止弁に直列に接続した切換弁を介して、油圧駆動源から吐出する作動油の供給ラインに接続したため、次のような顕著な効果を奏する。
【0021】■ 本来、不安定領域が発生する虞れのある低圧制御時などであっても、制御弁がニュートラル位置に切換わってしまうなどの不具合が回避されるため、制御が不安定になったり制御不能になる問題は発生せず、従来困難とされていた低圧制御及び低速制御も可能となる。
【0022】■ 基本的な構成として逆止弁を接続すれば足りるため、油圧回路の構成が簡略化され、コストダウン及び小型化を図ることができるとともに、作動油のリリーフは不要になるため、省エネルギ性及び制御性を高めることができる。




 

 


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