JP2003165143A - 流体圧自動調整装置及び流体圧自動調整方法 - Google Patents

流体圧自動調整装置及び流体圧自動調整方法

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 単純な構造でシリンダ内の油を循環させて油
の炭化を防止できる，射出金型用ホットランナーに用い
られる油圧シリンダの，油圧自動調整装置及び油圧自動
調整方法を提供する。 【解決手段】 ピストン２を動かすための流体を供給す
るラインの供給部３と排出部４とをバルブ本体１の下側
と上側にそれぞれ設置し，バルブ本体１のシリンダ壁内
に，圧力調整ユニット挿着用ホール５，６をそれぞれ穿
設し，各ホール５，６に，予め流体力学的に計算された
適正圧力維持のための圧力調整ノズルヘッド７，８をそ
れぞれ挿着し，一端が各圧力調整ノズルヘッドに力を加
えるように圧力調整バネを各ホール内にそれぞれ挿着
し，各圧力調整バネの他端を固定するための固定具を各
ホール端の各圧力調整ノズルヘッドの反対側にそれぞれ
設置したことを特徴とする流体圧自動調整装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は，合成樹脂などを射
出成形するための射出金型用シリンダの，油などの流体
圧自動調整装置及び流体圧自動調整方法に関する。特
に，過負荷が発生しても圧力を自動的に減圧してピスト
ンの無理な動作を防止するとともに，シリンダ内の油の
炭化を防止できる，ホットランナーバルブシステムに用
いられる流体圧自動調整装置及び流体圧自動調整方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に，ホットランナーバルブシステム
に用いられる射出金型用シリンダは，バルブピンの作動
に適したサイズを算定して設計，使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが現場では射出
作業者が容易に油圧を変化させることができるので，油
圧の変化に伴ってピストンの押圧力が変わる。そして押
圧力が過度に増加すると，ノズルと接しているゲート部
位などの金型が損傷する。また，システム自体もトラブ
ルを起こす場合が多い。さらにホットランナー用油圧シ
リンダは加熱されたホットランナーシステムと密着して
いるので，ピストンを作動させる油が加熱されて炭化す
るという問題があった。
【０００４】また，金型に用いられるホットランナーシ
ステム用シリンダは比較的小口径なので，シリンダ内で
作動する作動油の移動量は，僅か数十ｍｍに過ぎない。
この油は加熱されたピストン内に留まっているので，容
易に品質特性を失ったり炭化したりする。さらに，流入
した油が，長い油圧回路内に留まりながらピストンから
出たり入ったりを繰り返す現象が発生する。これを防止
するためには一つのシリンダ駆動に４つのバネが必要で
あった。
【０００５】そして，シリンダ内に流入した油がピスト
ンの上下動作で排出される時，油が注入口側に戻らない
ようにするためには，注入口側と出口側の両方にバネを
設置して，油が一方向にのみ流れるようにする仕組みが
必要であった。
【０００６】しかし，このような従来の方式は，油圧回
路を複雑にした。また，小型の金型には油圧シリンダを
挿着するときに空間的な限界があり，バネを容易に設置
することができないという問題があった。
【０００７】本発明は，このような問題を解決するため
のものである。そしてその目的は，設定された圧力以上
の油圧がピストンに作動すると，圧力調整ノズルヘッド
を開いて油を排出させることにより，ピストンの内部に
作用する実際圧力が一定に維持できるようにすることに
ある。
【０００８】また，本発明の他の目的は，圧力調整ユニ
ットによって放出された新しい油がシリンダ内に絶え間
なく流入できるようにすることにより，シリンダ内の油
がシリンダ周辺のホットランナーシステムによって加熱
されて炭化するのを防止できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明のホットランナーバルブシステムに用いられる
射出金型用シリンダの流体圧自動調整装置は，ピストン
を動かすための流体を供給するラインの供給部と排出部
とをバルブ本体の下側と上側にそれぞれ設置する。バル
ブ本体のシリンダ壁内には，供給部と排出部にそれぞれ
連結するように圧力調整ユニット挿着用ホールをそれぞ
れ穿設する。各ホール内には，予め流体力学的に計算さ
れた適正圧力維持のための圧力調整ノズルヘッドをそれ
ぞれ挿着し，一端が各圧力調整ノズルヘッドに力を加え
るように圧力調整バネを各ホール内にそれぞれ挿着し，
各圧力調整バネの他端を固定するための固定具を各ホー
ル端の各圧力調整ノズルヘッドの反対側にそれぞれ設置
する。そして，圧力調整ノズルヘッド，圧力調整バネ，
及び固定具とで圧力調整ユニットを構成し，これを供給
部と排出部とにそれぞれ備えたことを特徴とする。
【００１０】このような構成により，ピストンの内部に
作用する実際圧力が一定に維持できるようになり，ま
た，上記圧力調整ユニットによって放出された新しい油
がシリンダ内に絶え間なく流入できて，シリンダ内の油
が加熱されて炭化することを防止できるようになる
【００１１】圧力調整ユニットは，流体を供給するライ
ンの供給部と排出部とにそれぞれ備えてもよいが，排出
部のみに備えても同様の効果が得られる。
【００１２】また，上記目的を達成するための本発明の
流体圧自動調整方法は，流体が供給されてシリンダが上
昇する段階と，シリンダの内部に過負荷が発生した場
合，流体圧によって圧力調整ノズルヘッドが圧力調整バ
ネを圧縮しながら上昇する段階と，圧力調整ノズルヘッ
ドの上昇作動によって流路が開放されて流体が排出部か
ら排出される段階と，流体の排出によってバルブ内部の
圧力が低下して圧力調整バネの復元力より弱まった場
合，圧力調整バネの復元力によって圧力調整ノズルヘッ
ドが下降して流路を閉鎖する段階と，を含むことを特徴
とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に，本発明の好適な実施形態
を図面を用いて説明する。図１は，本実施形態に係る射
出金型用油圧シリンダの油圧調整装置の構造を示す断面
図であり，図２は，本実施形態に係る油圧シリンダのバ
ルブ本体の拡大断面図である。
【００１４】まず，本実施形態を機構的構成から考察す
る。図１，図２に示すように，ホットランナーバルブシ
ステムに用いられるホットランナー油圧シリンダにおい
て，バルブ本体１のピストン２を動かすための油が流入
される油供給ラインの供給部３と排出部４が，それぞれ
油圧シリンダの下側と上側に構成される。その両側のシ
リンダ壁内には，圧力調整ユニット挿着用ホール５，６
が，下側と上側にそれぞれ穿設される。そのホール５，
６には，予め流体力学的に計算された適正圧力維持のた
めの圧力調整ノズルヘッド７，８が挿着される。各圧力
調整ノズルヘッド７，８の下端と上端には，圧力調整バ
ネ９，１０が設置され，固定具１１，１２で固定され
る。未説明符号１３は，バルブピンである。
【００１５】次に，このような構成を有する本実施形態
の作用を説明する。バブル本体１の下端一側に設置され
ている供給部３から油が供給されると，油はバルブの内
部に流入する。そして油の圧力によってバルブ本体１の
内部に締結されたピストン２が上昇する。この際，排出
部４側の圧力調整ノズルヘッド８は，上側に締結された
圧力調整バネ１０の復元力によってホール６を閉鎖す
る。
【００１６】ピストン２が最大に上昇した状態でバルブ
内部に注入された油の圧力が，設定圧力，即ち排出部４
側のホール６に設置された圧力調整バネ１０の圧力より
大きい場合，油が圧力調整ノズルヘッド８を押し付ける
ことになる。そして圧力調整ノズルヘッド８が，圧力調
整バネ１０を圧縮しながら上昇し，ホール６を開放させ
る。
【００１７】ホール６の開放と同時にバルブ内部にあっ
た油は，ホール６を介して排出部４から排出されるの
で，バルブ本体１の内部圧力が低下する。これによって
バルブ本体１の内部圧力が圧力調整バネ１０の復元力よ
り弱まる場合，圧力調整バネ１０の復元力によってノズ
ルヘッド８が自動的に下降してホール６を閉鎖する。
【００１８】一方，ピストン２を下降させようとする場
合には，上記の圧力調整機構が逆に作用して油が供給ラ
インを逆に流れるようになる。これにより，バルブ内部
の圧力が一定に調整できるようになる。
【００１９】さらに，ピストン２が下降するときには上
側の排出部４から油が流入し，これによりピストン２は
下降する。この時，上昇時と同様に，加圧設定値より高
い圧力の油は圧力調整ノズルヘッド７を介して放出され
る。このため，ピストン２に無理な圧力が発生せず，ユ
ニット自体の耐久性が保全される。また，バルブピンの
動作を適正圧力で調整することにより，ホットランナー
金型のゲート寿命を保証することができる。
【００２０】上述したように，本実施形態は，供給部と
排出部側にそれぞれ自動圧力調整ユニットが設置されて
いるため，下降用バネと上昇用バネの２つのみを設置し
ながらも，一定量の油が一方向にのみ流れるようにする
役割を果たすことができる。
【００２１】本実施形態では，流体として油を例に説明
したが，本発明がその他の流体にも適用できることは言
うまでもない。また，排出部のみに圧力調整ユニットが
備えられていても，供給部と排出部に備えたときと同様
の効果が得られる。
【００２２】以上，添付図面を参照しながら本発明の流
体圧自動調整装置，射出金型用シリンダ，及び流体圧自
動調整方法の好適な実施形態について説明したが，本発
明はこの例に限定されない。いわゆる当業者であれば，
特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内におい
て各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らか
であり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に
属するものと了解される。
【００２３】
【発明の効果】以上述べたように，本発明によれば，設
定された圧力以上の油圧がピストンに作用すると，圧力
調整ノズルヘッドを開いて油を排出させることにより，
ピストンの内部に作用する実際圧力が一定に維持できる
ようになる。このように構造が簡単で製作が容易であ
り，シリンダ調整用バネの数が従来の半分に減って，製
作コストが節減される。また，バルブ内部の圧力を自動
的に調整することができるので，単純な構造でシリンダ
内の油を循環させて油の炭化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は，本実施形態に係る射出金型用油圧シリ
ンダの油圧調整装置の構造を示す断面図である。
【図２】図２は，本実施形態に係る油圧シリンダのバル
ブ本体の拡大断面図である。
【符号の説明】
１ バルブ本体 ２ ピストン ３ 供給部 ４ 排出部 ５，６ 圧力調整ユニット挿着用ホール ７，８ 圧力調整ノズルヘッド ９，１０ 圧力調整バネ １１，１２ 固定具 １３ バルブピン
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3H059 AA03 CA05 CC06 CD05 CE05 DD05 EE01 FF03 FF11 4F202 AR02 CA11 CK03 CK07 CK74 CK75 4F206 AR026 JA07 JL02 JM04 JN15 JQ81 JT01 JT21 JT27 JT37

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ホットランナーバルブシステムに用いら
    れる射出金型用シリンダの流体圧自動調整装置であっ
    て，ピストンを動かすための流体を供給するラインの供
    給部と排出部とをバルブ本体の下側と上側にそれぞれ設
    置し，前記供給部と前記排出部とにそれぞれ連結するよ
    うに，前記バルブ本体のシリンダ壁内に圧力調整ユニッ
    ト挿着用ホールをそれぞれ穿設し，予め流体力学的に計
    算された適正圧力維持のための圧力調整ノズルヘッドを
    前記各ホール内にそれぞれ挿着し，一端が前記各圧力調
    整ノズルヘッドに力を加えるように圧力調整バネを前記
    各ホール内にそれぞれ挿着し，前記各圧力調整バネの他
    端を固定するための固定具を前記各ホール端の前記各圧
    力調整ノズルヘッドの反対側にそれぞれ設置し，前記圧
    力調整ノズルヘッド，前記圧力調整バネ，及び前記固定
    具とで構成される前記圧力調整ユニットを，前記供給部
    と前記排出部とにそれぞれ備えることを特徴とする流体
    圧自動調整装置。
  2. 【請求項２】 ホットランナーバルブシステムに用いら
    れる射出金型用シリンダの流体圧自動調整装置であっ
    て，ピストンを動かすための流体を供給するラインの供
    給部と排出部とをバルブ本体の下側と上側にそれぞれ設
    置し，前記排出部に連結するように，前記バルブ本体の
    シリンダ壁内に圧力調整ユニット挿着用ホールを穿設
    し，予め流体力学的に計算された適正圧力維持のための
    圧力調整ノズルヘッドを前記ホール内に挿着し，一端が
    前記各圧力調整ノズルヘッドに力を加えるように圧力調
    整バネを前記ホール内に挿着し，前記各圧力調整バネの
    他端を固定するための固定具を前記ホール端の前記圧力
    調整ノズルヘッドの反対側に設置し，前記圧力調整ノズ
    ルヘッド，前記圧力調整バネ，及び前記固定具とで構成
    される前記圧力調整ユニットを前記排出部に備えること
    を特徴とする流体圧自動調整装置。
  3. 【請求項３】 射出金型用シリンダの流体圧自動調整方
    法であって，流体が供給されてシリンダが上昇する段階
    と，シリンダの内部に過負荷が発生した場合，流体圧に
    よって圧力調整ノズルヘッドが圧力調整バネを圧縮しな
    がら上昇する段階と，前記圧力調整ノズルヘッドの上昇
    作動によって流路が開放されて流体が排出部から排出さ
    れる段階と，流体の排出によってバルブ内部の圧力が低
    下して前記圧力調整バネの復元力より弱まった場合，前
    記圧力調整バネの復元力によって前記圧力調整ノズルヘ
    ッドが下降して流路を閉鎖する段階と，を含むことを特
    徴とする流体圧自動調整方法。
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