JPH0659648B2

JPH0659648B2 - 型締用油圧装置

Info

Publication number: JPH0659648B2
Application number: JP63074194A
Authority: JP
Inventors: 雄二宮下
Original assignee: Daikin Industries Ltd
Current assignee: Daikin Industries Ltd
Priority date: 1988-03-28
Filing date: 1988-03-28
Publication date: 1994-08-10
Anticipated expiration: 2009-08-10
Also published as: JPH01244812A

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）本発明は、射出成形機等における型締用油圧装置に関
し、特に、型締シリンダの圧抜手段の改良を図ったもの
である。

（従来の技術）従来の型締用油圧装置として、第５図に示す形態のもの
が一般に知られている。この油圧装置は、可変容量の油
圧ポンプ(25)と、主制御弁(26)と、型締シリンダ(27)等
とを備えており、型締時の加圧路(27a)側には電磁式の
圧抜弁(28)を設けている。(29)は油圧ポンプ(25)の運転
状態を制御するためのポンプ制御弁である。

上記型締シリンダ(27)は、例えば、射出成形機の成形サ
イクルが終了し製品が固化冷却し終るまでの間、型締状
態で加圧保持される。この加圧圧力は百数十kg／cm²に
も達し、型開き時に主制御弁(26)をいきなりソレノイド
(26a)側に切換操作すると、作動油が衝撃的に戻り油路
に流入し、ショックを発生する。このようなショック防
止のために圧抜弁(28)が設けられている。該圧抜弁(28)
は、絞り通路(30)を備えており、主制御弁(26)のソレノ
イド(26a)の切換操作に先行してドレン状態に切換操作
され、絞り通路(30)によりショックを生じることなく圧
抜を行っている。

（発明が解決しようとする課題）上述した型締用油圧装置において、型締時のシリンダ(2
7)の圧力保持を行うについて、上記のように主制御弁(2
6)を中立位置において全ポートをブロックするようにし
ているので、ポンプ(25)の負荷軽減の点では有利である
ものの、圧抜弁(28)が不可欠となり、その分部材点数が
増えコストも高く付く。

また、上記圧抜弁(28)は、ショック発生を伴うことなく
圧抜時間を短くする必要があるが、その兼ね合いが難し
く、適切な弁サイズと絞り量を選定する作業が困難であ
った。

本発明は、斯かる点に鑑みて成されあものであって、油
圧ポンプが斜板式のアキシャルプランジャポンプである
ものにおいて、該ポンプが吸引機能と吐出機能との可逆
性を備えていることを利用して、型締シリンダの圧抜を
行うことにより、製造コストを削減すると共に、ショッ
クを伴うことなく圧抜を短時間で行えるようにし、成形
サイクルの短縮化を実現することを目的とする。

（課題を解決するための手段）上記の目的を達成するために、本発明が講じた手段は、
型締用油圧装置の油圧ポンプが、正負傾動可能な斜板式
のアキシャルプランジャポンプ（単にアキシャルポンプ
と称す。）で構成されていることを前提とし、圧抜時に
アキシャルポンプの吐出圧と型締シリンダの保持圧力と
を平衡させ、この状態からアキシャルポンプを負傾動運
転することにより、型締シリンダの圧抜を行うようにし
たものである。

具体的に、第１図に示すように、請求項１が係る発明が
講じた手段は、第１のポート(1c)が吸込側に、第２のポ
ート(1d)が吐出側になるように正傾動すると共に、上記
第１のポート(1c)が吐出側に、第２のポート(1d)が吸込
側になるように負傾動する斜板(９)を有するアキシャル
ポンプ(１)が設けられている。そして、該アキシャルポ
ンプ(１)の第１のポート(1c)には、上記アキシャルポン
プ(１)から送給される作動油によって型締姿勢と型開姿
勢とに作動する型締シリンダ(４)が接続されている。更
に、該型締シリンダ(４)が型締姿勢と型開姿勢とに切換
作動するように該型締シリンダ(４)に対する上記アキシ
ャルポンプ(１)からの作動油の供給方向を切換える主制
御弁(３)が設けられている。その上、上記アキシャルポ
ンプ(１)及び主制御弁(３)の作動状態を制御するコント
ローラ(Ａ)が設けられている。加えて、上記コントロー
ラ(Ａ)は、型締シリンダ(４)の型締姿勢においてアキシ
ャルポンプ(１)における第１のポート(1c)の吐出圧を型
締シリンダ(４)の型締保持圧力と平衡させる増圧指令信
号を出力すると共に、該増圧指令信号の出力後にアキシ
ャルポンプ(１)の斜板(９)を負傾動して型締シリンダ
(４)の圧油を第２のポート(1d)から第１のポート(1c)に
排出し、圧抜を行う圧力降下指令信号を出力するように
構成されている。

また、請求項２に係る発明が講じた手段は、上記請求項
１の発明において、主制御弁(３)が、中立状態において
全ポートが非連通状にブロックされる切換弁で構成され
る一方、コントローラ(Ａ)は、アキシャルポンプ(１)の
吐出圧を型締シリンダ(４)の型締保持圧力と平衡させた
状態で主制御弁(３)を型締位置へ切換える増圧指令信号
を出力するように構成されたものである。

また、請求項３に係る発明が講じた手段は、上記請求項
１の発明において、アキシャルポンプ(１)が、斜板(９)
をストローク増加方向に操作する増制御プランジャ(10)
と、斜板(９)をストローク減少方向に操作する減制御プ
ランジャ(11)とを備えたものである。

また、請求項４に係る発明が講じた手段は、上記請求項
３の発明において、アキシャルポンプ(１)における第１
のポート(1c)に接続される油路(12)と減制御プランジャ
(11)の油室(11a)との間には、該アキシャルポンプ(１)
の斜板(９)を正傾動と負傾動とに制御するポンプ制御弁
(６)が設けられ、コントローラ(Ａ)は、上記ポンプ制御
弁(６)を制御して減制御プランジャ(11)が斜板(９)を負
傾動操作する圧力降下指令信号を出力するように構成さ
れたものである。

（作用）上記の構成により、請求項１に係る発明では、コントロ
ーラ(Ａ)によってアキシャルポンプ(１)の斜板(９)及び
主制御弁(３)が制御され、該主制御弁(３)の切換わりに
よって型締シリンダ(４)に対するアキシャルポンプ(１)
からの作動油の供給方向が切換わり、該型締シリンダ
(４)が型締姿勢と型開姿勢と切換動作することになる。

そして、上記型締シリンダ(４)が型締姿勢にある状態に
おいて、コントローラ(Ａ)は、先ず、増圧指令信号を出
力し、アキシャルポンプ(１)における第１のポート(1c)
の吐出圧を型締シリンダ(４)の型締保持圧力と平衡させ
る。その後、上記コントローラ(Ａ)が圧力降下指令信号
を出力し、上記アキシャルポンプ(１)の斜板(９)が負傾
動する。例えば、請求項３及び４に係る発明では、増制
御プランジャ(10)と減制御プランジャ(11)とによってア
キシャルポンプ(１)の斜板(９)の傾動が操作されると共
に、上記圧力降下指令信号によってポンプ制御弁(６)が
制御され、上記減制御プランジャ(11)が斜板(９)を負傾
動操作させる。

この斜板(９)の負傾動によって上記アキシャルポンプ
(１)は型締シリンダ(４)の油圧を排出することになり、
つまり、請求項２に係る発明では、主制御弁(３)を中立
位置から型締位置に切換え、アキシャルポンプ(１)を介
して型締シリンダ(４)の圧抜が行われることになる。

（実施例）第１図乃至第４図は、本発明の型締用油圧装置を射出成
形機に適用した実施例を示している。

第２図において、型締用油圧装置は、アキシャルポンプ
(１)を含むポンプユニット(２)と、電磁式の主制御弁
(３)と、型締シリンダ(４)等とで構成され、主機コント
ローラ(Ａ)からの動作指令信号によって、ポンプユニッ
ト(２)及び主制御弁(３)の制御を行うようになされてい
る。

上記主制御弁(３)は、中立位置において全てのポートが
非連通状にブロックされる４ポート３位置切換弁からな
り、中立位置を挾んで型締位置と型開位置とに切換可能
に構成されている。該主制御弁(３)を型締位置に操作し
て型締シリンダ(４)を型締姿勢にし、加圧状態のまま主
制御弁(３)を中立位置に戻すことにより、型締シリンダ
(４)の圧力保持が行われる。

上記ポンプユニット(２)は、アキシャルポンプ(１)と、
該ポンプ(１)の運転状態を制御するコントローラ(５)
と、該コントローラ(５)の動作指令信号を受けてポンプ
(１)を制御操作するポンプ制御弁(６)と、リリーフ弁
(７)などとを一個のユニットとして構成したものであ
る。

第１図において、アキシャルポンプ(１)は、プランジャ
(1a)の動作ストロークを変更操作する制御斜板(９)を備
えており、該制御斜板(９)をシリンダブロック(1b)の上
下に設けた増制御プランジャ(10)と減制御プランジャ(1
1)とで揺動操作して、吐出量を増減し、しかも、吸引方
向と吐出方向とを反転できるように構成されている。つ
まり、第１図の正傾動状態に加えて、第３図の負傾動状
態にも操作できるようになっており、第１図の正傾動状
態において、第１のポート(1c)が吐出側に、第２のポー
ト(1d)が吸込側になり、プランジャ(1a)によって第２の
ポート(1d)に接続された吸込路(13)から作動油を吸引
し、第２のポート(1c)に接続された油路である吐出路(1
2)に作動油を吐出する一方、第３図の負傾動状態におい
て、プランジャ(1a)が吐出路(12)から第１のポート(1c)
を介して作動油を吸引し、第２のポート(1d)を介して吸
込路(13)へ送出するように構成されている。

上記増制御プランジャ(10)は、ばね(14)で常に突出付勢
されており、その油室(10a)がアキシャルポンプ(１)の
吐出路(12)に連通されている。また、上記減制御プラン
ジャ(11)の油室(11a)は、ポンプ制御弁(６)を介して吐
出路(12)に連通されており、ポンプ制御弁(６)を切換操
作することにより、上記油室(11a)が吐出路(12)とドレ
ン通路(15)とのいずれかと連通するようになされてい
る。該油室(11a)がドレン通路(15)に連通した状態で
は、増制御プランジャ(10)にのみ吐出圧が作用するの
で、制御斜板(９)は、図１において左斜上り状に傾動さ
れ、アキシャルポンプ(１)の吐出量が増加する。逆に、
油室(11a)に吐出圧を作用させた状態では、断面積の大
きな減制御プランジャ(11)が進出して、制御斜板(９)を
垂直姿勢に向って押し戻し操作し、ポンプ吐出量を減少
させる。

第１図において、コントローラ(５)は制御回路(5a)とセ
ンサ回路(5b)とを有し、主機コントローラ(Ａ)からの吐
出圧力及び吐出量等の指令信号に基づき、上記ポンプ制
御弁(６)を電磁操作する。また、制御斜板(９)の操作角
度を検知するポテンショメータ(17)と、吐出路(12)の吐
出圧を検知する圧力センサ(18)とを設け、該ポテンショ
メータ(17)と圧力センサ(18)との出力信号をセンサ回路
(5b)で比較して、その制御結果を確認できるようにして
ある。

上記のように、コントローラ(５)は、主機コントローラ
(Ａ)からの動作指令信号に従ってアキシャルポンプ(１)
の運転状態を制御し、例えば、型締時には制御斜板(９)
を最大正傾動させて、吐出圧力が最大値になるようにポ
ンプ制御弁(６)を制御する。また、圧抜時にも吐出圧力
が最大値になるように制御斜板(９)を傾動させる。

上記ポンプ制御弁(６)は、コントローラ(５)によって電
磁操作される３ポート２位置切換弁からなるパイロット
弁(6A)と、安全弁(6B)とからなる。該パイロット弁(6A)
は、ばね(19)でオフセット状態に付勢されており、この
状態で吐出路(12)の圧力が減制御プランジャ(11)の油室
(11a)に作用するようになっている。またコントローラ
(５)によってパイロット弁(6A)のソレノイド(20)に駆動
電流が印加された状態では、スプールがばね(19)に抗し
て移動し、油室(11a)がドレン通路(15)と連通するよう
になっている。

次に、圧抜制御について説明すると、型締時に加圧状態
で保持された型締シリンダ(４)からの圧抜を行うため
に、主制御弁(３)とアキシャルポンプ(１)とは以下のよ
うに制御操作される。

ます、主機コントローラ(Ａ)がコントローラ(５)に増圧
指令信号を出力する。該増圧指令信号は、型締シリンダ
(４)の型締保持力に対応するよう予め制御斜板(９)を所
定傾斜角度に位置付けて、その吐出圧が型締保持力と同
圧にするための指令信号であるので、該増圧指令信号に
基づきパイロット弁(6A)のソレノイド(20)が励磁され
て、減制御プランジャ(11)の油室(11a)がドレン通路(1
5)と連通し、その結果としてアキシャルポンプ(１)の制
御斜板(９)が増制御プランジャ(10)で押圧されて、その
傾斜角度がより大きくなり、その結果、吐出量が増大し
て、吐出圧を上昇させて、型締シリンダ(４)の型締保持
圧力と同圧にする。この吐出圧は圧力センサ(18)によっ
て容易に確認できる。

次いで、主制御弁(３)を型締位置に切換操作して、吐出
路(12)を型締シリンダ(４)の型締通路(4a)と連通させ
る。このとき、両通路(12，4a)内の圧力は同じである。
従って、主制御弁(３)を切換操作してもショックを発生
することはなく、圧力が平衡した状態を維持する。

上記の圧力平衡状態に引続いて、コントローラ(５)は、
圧力降下指令信号を出力してソレノイド(20)を消磁す
る。すると、パイロット弁(6A)はばね(19)によってスプ
ールが左方移動し、第１図に示すように油室(11b)とド
レン通路(15)との間をブロックすると共に、油室(11b)
を吐出路(12)と連通させる。これにより、減制御プラン
ジャ(11)に吐出路(12)内の高圧の作動油が作用する。こ
の場合、減制御プランジャ(11)の油の作用面積は、上記
増制御プランジャ(10)の油の作用面積よりも大きく、高
圧の作用油の作用時には、該増制御プランジャ(10)のバ
ネ(14)の付勢力に抗して制御斜板(９)を第１図に示す正
傾動状態から、第３図に示す最大負傾動状態（傾斜角が
マイナス５度）に急傾動させる。

尚、制御斜板(９)の負傾動に伴って吐出路(12)内の圧力
も降下するが、パイロット弁(6A)と油室(11a)との間に
通路残圧によって制御斜板(９)は最大負傾動状態にまで
操作される。

上記制御斜板(９)が垂直状態を越えて負傾動すると、そ
れまでシリンダブロック(1b)の一側半周で吸引作用を
し、他側半周で吐出作用をしていたプランジャ(1a)は、
吸引と吐出とを逆の半周側で行うようになる。

従って、制御斜板(９)の負傾動と同時に、吐出路(12)内
の作動油がアキシャルポンプ(１)に吸引され、吸込路(1
3)側に吐出されることとなり、この逆吐出によって吐出
路(12)を介して型締シリンダ(４)の圧抜が行われること
になる。

第４図は、圧抜時のオシロデータを示している。この第
４図のデータ図からも明らかな通り、吐出路(12)内の圧
力は、制御斜板(９)の負傾動と同時に急速にしかも一様
に降下し、約０．１５秒で殆ど零にまで低下する。ま
た、制御斜板(９)は最大負傾動した後、直ちに正傾動側
に復帰操作されて、アンロード運転状態を維持する。

圧抜完了後に、アキシャルポンプ(１)の吐出圧を増加さ
せると共に、主制御弁(３)を型開位置に切換操作するこ
とにより、成形型が分離されて製品の取出しが行われ
る。

以上のように構成した型締用油圧装置によれば、負傾動
可能なアキシャルポンプ(１)を利用して型締シリンダ
(４)の圧抜を行うことができるので、従来装置において
必要であった圧抜弁やその関連部材を省略することがで
きる。また、アキシャルポンプ(１)の吐出圧を型締シリ
ンダ(４)の圧力と平衡させた後、その逆吐出作用によっ
て圧抜を行うので、ショックを伴うことなく速やかに圧
抜を行うことができる。

尚、上記実施例では、アキシャルポンプ(１)の吐出圧を
利用して増減制御用の各プランジャ(10，11)を操作し、
両プランジャ(10，11)によって制御斜板(９)の傾斜度を
調整するようにしたが、必ずしもその必要はない。例え
ば、モータ動力やソレノイド等の電気的なアクチュエー
タによって、制御斜板(９)を傾動操作できるようにして
あってもよい。

また、コントローラ(５)は、上記のような制御斜板(９)
の操作部材や、ポンプ制御弁(６)の機能や構造に応じて
構成すべきであるので、その回路構成については一切限
定しない。

尚、本実施例では型締シリンダ(４)を復動型シリンダと
して示したが、必ずしもその必要はなく、ブースタラム
であってもよい。また、直圧型締方式とトッグル型締式
のいずれであってもよい。

（発明の効果）以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、油
圧ポンプとして正負傾動可能なアキシャルポンプ(１)を
用いることにより、アキシャルポンプ(１)を利用して圧
抜を行うことができるので、従来装置において必要であ
った圧抜弁やその周辺部材を省略して、その分だけ油圧
装置の製造コストを低減できることとなった。

また、上記アキシャルポンプ(１)の吐出圧を型締シリン
ダ(４)の型締保持圧力と平衡させた後、制御斜板(９)を
負傾動させて、アキシャルポンプ(１)が逆吐出すること
で圧抜を行うようにしたので、アキシャルポンプ(１)で
もって型締シリンダ(４)の圧力油を抜取ることができる
ことから、ショックを伴うことなく圧抜を速やかに行う
ことができ、これにより射出成形機等の成形サイクルを
短縮することが可能となった。

また、請求項２に係る発明によれば、主制御弁(３)の構
成が、中立状態において全ポートが非連通状にブロック
されるものである場合に、コントローラ(Ａ)に対し、上
記主制御弁(３)の型締位置側への切換状態において、ア
キシャルポンプ(１)の吐出圧を型締シリンダ(４)の型締
保持圧力と平衡させるので、アキシャルポンプ(１)に多
数のアクチュエータを並列に接続する型締用油圧装置に
適用するに際して、その圧抜きをショック無く行いつ
つ、その型締用アクチュエータの作動から干渉を受けず
に他のアクチュエータの作動を良好に行うことができ
る。

また、請求項３に係る発明によれば、正負傾動可能な斜
板(９)を用いるに際して、該斜板(９)を正側又は負側に
独立して傾動させる増制御プランジャ(10)と負制御プラ
ンジャ(11)とを設けるので、これを兼用するものに比べ
て斜板(９)の傾斜角度の制御を精度良く行うことができ
る。

また、請求項４に係る発明によれば、アキシャルポンプ
(１)の減制御プランジャ(11)の油室(11a)にポンプ吐出
圧を作用させ得る構成とし、このポンプ吐出圧の油室(1
1a)への作用をポンプ制御弁(６)で制御するので、他の
圧力源を要さず、簡易な構成でもって斜板(９)を負傾動
操作することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第４図は本発明の実施例を示し、第１図はポ
ンプユニットを概念的に示す説明図、第２図は油圧装置
を示す油圧回路図、第３図はアキシャルポンプの負傾動
運転状態を概念的に示す説明図、第４図は圧抜時の制御
動作を示すオシログラフデータ図である。第５図は従来装置の油圧回路図である。 (１)……アキシャルポンプ、(1c)……第１のポート、(1
d)……第２のポート、(３)……主制御弁、(４)……型締
シリンダ、(５)……コントローラ、(６)……ポンプ制御
弁、(９)……制御斜板、(10)……増制御プランジャ、(1
1)……減制御プランジャ、(12)……吐出路、(13)……吸
込路、(Ａ)……主機コントローラ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｆ１５Ｂ 11/00 Ｘ 8512−3Ｈ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】第１のポート(1c)が吸込側に、第２のポー
ト(1d)が吐出側になるように正傾動すると共に、上記第
１のポート(1c)が吐出側に、第２のポート(1d)が吸込側
になるように負傾動する斜板(９)を有するアキシャルポ
ンプ(１)と、該アキシャルポンプ(１)の第１のポート(1c)に接続さ
れ、上記アキシャルポンプ(１)から送給される作動油に
よって型締姿勢と型開姿勢とに作動する型締シリンダ
(４)と、該型締シリンダ(４)が型締姿勢と型開姿勢とに切換作動
するように該型締シリンダ(４)に対する上記アキシャル
ポンプ(１)からの作動油の供給方向を切換える主制御弁
(３)と、上記アキシャルポンプ(１)及び主制御弁(３)の作動状態
を制御するコントローラ(５)とを備えた型締用油圧装置であって、上記コントローラ(Ａ)は、型締シリンダ(４)の型締姿勢
においてアキシャルポンプ(１)における第１のポート(1
c)の吐出圧を型締シリンダ(４)の型締保持圧力と平衡さ
せる増圧指令信号を出力する一方、該増圧指令信号の出
力後にアキシャルポンプ(１)の斜板(９)を負傾動して型
締シリンダ(４)の圧油を第２のポート(1d)から第１のポ
ート(1c)に排出し、圧抜を行う圧力降下指令信号を出力
するよう構成されていることを特徴とする型締用油圧装置。
【請求項２】主制御弁(３)は、中立状態において全ポー
トが非連通状にブロックされる切換弁で構成される一
方、コントローラ(Ａ)は、アキシャルポンプ(１)の吐出圧を
型締シリンダ(４)の型締保持圧力と平衡させた状態で主
制御弁(３)を型締位置へ切換える増圧指令信号を出力す
るように構成されていることを特徴とする請求項１記載の型締用油圧装置。
【請求項３】アキシャルポンプ(１)は、斜板(９)をスト
ローク増加方向に操作する増制御プランジャ(10)と、斜
板(９)をストローク減少方向に操作する減制御プランジ
ャ(11)とを備えていることを特徴とする請求項１記載の型締用油圧装置。
【請求項４】アキシャルポンプ(１)における第１のポー
ト(1c)に接続される油路(12)と減制御プランジャ(11)の
油室(11a)との間には、該アキシャルポンプ(１)の斜板
(９)を正傾動と負傾動とに制御するポンプ制御弁(６)が
設けられており、コントローラ(Ａ)は、上記ポンプ制御弁(６)を制御して
減制御プランジャ(11)が斜板(９)を負傾動操作する圧力
降下指令信号を出力するように構成されていることを特徴とする請求項３記載の型締用油圧装置。