JP4823832B2 - 型締装置及び型締装置の制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、型締装置及び型締装置の制御方法に係わり、特に、射出成形機の油圧式型締装置であって、アクチュエータとして型締め用のピストン・シリンダ機構を備えた型締装置及び当該型締装置の制御方法に関する。

射出成形機等の成形機においては、加熱シリンダ内で加熱されて溶融させられた樹脂を高圧で金型装置のキャビティ空間に射出して充填する。キャビティ空間に充填された樹脂は冷却され、固化することにより成形品となる。

金型装置は、一般的に、固定金型と可動金型とよりなり、型締装置によって可動金型を固定金型に対して進退させて、型閉じ、型締め及び型開きの各動作が行なわれる。

図１は、油圧式射出成形機の概略構成を示す側面図である。図１を参照するに、油圧式射出成形機１０は、射出装置１及び型締装置２から構成される。

射出装置１は、加熱シリンダ３を備え、加熱シリンダ３にはホッパ４が配設される。また、加熱シリンダ３内には、スクリュー５が進退自在にかつ回転自在に配設される。

スクリュー５の後方には、射出用シリンダ６が設けられる。射出用シリンダ６内には、直線的に移動可能な射出用ピストン７が設けられている。駆動部たる射出用ピストン７は、作動油通路８及び９からの圧油の供給に基づき往復作動する。射出用ピストン７により、スクリュー５の後端に設けられているロッド１１を介して、被駆動部たるスクリュー５は前後進することが出来る。射出用ピストン７には、位置検出器１２が設けられている。位置検出器１２は、スクリュー５の位置を検出する。

なお、射出用ピストン７の後方には、スクリュー５を回転させるスクリューモータ１３が、スクリュー５、射出用シリンダ６、及び射出用ピストン７と同一軸上に配設される。

一方、型締装置２は、可動金型１４が取り付けられた可動プラテン１５と、固定金型１６が取り付けられた固定プラテン１７を含む。可動プラテン１５と固定プラテン１７は、タイバー１８によって連結される。可動プラテン１５はタイバー１８に沿って摺動可能である。

また、型締装置２は、可動プラテン１５の後方（図１中の左側）には、型締用シリンダ１９を備える。型締用シリンダ１９内には、型締用ピストン２０が進退自在に配設される。型締用ピストン２０は、図示を省略するポンプを用いて作動油通路２１、２２及び２３から圧油を供給することにより往復作動し、可動プラテン１５を前後進させることが出来る。

可動プラテン１５には、位置検出器２４が設けられている。位置検出器２４は、可動プラテン１５の駆動状況（速度や位置等）を示す可動プラテン１５の位置を検出する。

このような構造を有する型締装置２において、従来は、作動油通路２１、２２及び２３に接続されたポンプを片方向に回転させて作動油を吸い込み又は吐出し、電磁弁を用いてアクチュエータである型締用ピストン２０の往復作動を制御していた。

しかしながら、このような構造では、型締装置２の油圧駆動システムの肥大化を招いてしまうため、サーボモータ等、回転数を変えることができるモータを用いて、ポンプを両方向に回転（正逆回転）させる態様が提案されている。 かかる態様によれば、型締装置２の油圧駆動システムを簡素化することができる。

なお、射出ユニットを進退させる油圧シリンダと、当該油圧シリンダに圧油を供給する正逆回転可能な油圧ポンプと、当該油圧ポンプを駆動する電動機と、前記油圧ポンプの吐出する圧油の圧力を設定する圧力設定弁と、当該圧力設定弁の設定圧力より低い圧力の圧油を油圧シリンダの前進用油圧室に供給するための第２の圧力設定弁と、前記前進用油圧室に供給される圧油の圧力を検知する圧力スイッチと、前記前進用油圧室からの戻り油を選択的に停止させるパイロット式逆止弁と、前記前進用油圧室の圧油の圧力を解放する圧力逃がし弁と、を有する射出フィード装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００２−１１３７５７号公報

しかしながら、上述の、単にポンプを両方向に回転（正逆回転）させる態様では、以下のような問題が発生し得る。

即ち、型締用シリンダ１９の内部は、型締用ピストン２０により、型締用ピストン２０の前進用油圧室と後進用油圧室とが形成されるが、かかる型締用ピストンの進行方向と垂直な方向における前進用油圧室と後進用油圧室の断面積は相違する。

従って、型締用ピストン２０に供給される油量と、型締用ピストン２０から排出される油量とは相違する。例えば、型締用ピストン２０に供給される油量が、型締用ピストン２０から排出される油量よりも少ない場合は、不足している油量を補給しなければならず、ポンプ吸い込み側は負圧となる。

その結果、ポンプの回転数を上昇させると、当該ポンプの吸い込み側において、キャビテーションがおこり、騒音や壊食（エロージョン）の発生や、ポンプの破壊を招くおそれがある。

開回路方式の場合は、チャージポンプを同軸上に配置し、ポンプに過給圧をかける方法が知られている。しかしながら、閉回路方式のポンプでは、モータの正逆回転によって双方向に、ポンプの吐出方向及び吸込み方向が変化するため、チャージポンプによる過給圧を得ることはできない。従って、ポンプの必要吐出量が大きく設定されている場合には、ポンプそのものを大きくしなければならない。

そこで、本発明は、上述の問題に鑑みなされたものであり、射出成形機の油圧式型締装置の、型締め用のピストン・シリンダ機構を備えた型締装置及び当該型締装置の制御方法であって、シリンダに圧油を供給するための作動油通路に接続されたポンプの吸い込み側におけるキャビテーションの発生を防止して、騒音や壊食（エロージョン）の発生や、ポンプの破壊を防止するとともに、当該ポンプの小型化を図ることができる型締装置及び型締装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一の観点によれば、電動機と、前記電動機により正逆回転動作が行われ、作動油の吐出及び吸込みを行うポンプと、前記ポンプの動作に連動して前記作動油により進退させられるアクチュエータと、を備えた型締装置であって、前記作動油の通路に前記作動油の流量を制御する作動油流量制御手段が設けられ、前記ポンプによる前記作動油の吸込量は、前記ポンプによる前記作動油の吐出量よりも多いことを特徴とする型締装置が提供される。

前記アクチュエータは、前記ポンプが正方向回転の際に、前記作動油が前記ポンプより流入する第１油圧室と、前記ポンプが逆方向回転の際に、前記作動油が前記ポンプより流入する第２油圧室と、前記ポンプが正方向回転の際には前記作動油がタンクより流入し、前記ポンプが逆方向回転の際には前記ポンプへ前記作動油の吐出を行う第３油圧室と、を備えてもよい。また、前記第３油圧室の、前記アクチュエータの進行方向に垂直の方向の断面積は、前記第２油圧室の、前記アクチュエータの進行方向に垂直の方向の断面積よりも大きいこととしてもよい。

更に、前記第１油圧室と前記ポンプとを接続する第１作動油通路、前記第２油圧室と前記ポンプとを接続する第２作動油通路、及び前記第３油圧室と前記ポンプとを接続する第３作動油通路は、それぞれ、前記タンクに接続するドレン通路と接続していることとしてもよい。そして、前記作動油流量制御手段は、前記第３作動油通路及び前記ドレン通路に設けられていることとしてもよい。

また、前記ポンプが正方向回転の際には、前記ドレン通路に設けられた前記作動油流量制御手段が開いて、前記作動油が前記タンクより負圧の前記第３油圧室に流入し、前記ポンプが逆方向回転の際には、前記第３作動油通路に設けられた前記作動油流量制御手段が開いて、前記作動油が前記第３油圧室から前記ポンプへ吐出されることとしてもよい。

更に、前記第３作動油通路にはプレフィル弁が設けられ、前記ポンプから前記第２作動油通路に吐出される作動油、又は前記第２油圧室から吐出される作動油により、前記プレフィル弁が開けられると、前記第３油圧室と前記第３作動油通路とが接続することとしてもよい。

本発明の別の観点によれば、型締装置の制御方法であって、当該型締装置は、電動機と、前記電動機により正逆回転動作が行われて作動油の吐出及び吸込みを行うポンプと、前記ポンプの動作に連動して前記作動油により進退させられるアクチュエータと、を備え、前記作動油の流量を制御して、前記ポンプによる前記作動油の吸込量を、前記ポンプによる前記作動油の吐出量よりも多くすることを特徴とする型締装置の制御方法が提供される。

前記ポンプを正方向に回転すると、前記作動油は前記ポンプから前記アクチュエータの第１油圧室に流入するとともに、タンクから前記作動油が前記アクチュエータの第３油圧室に流入し、前記ポンプを逆方向に回転すると、前記作動油は前記ポンプから前記アクチュエータの第２油圧室に流入するとともに、前記第３油圧室から前記作動油が前記ポンプに流入することとしてもよい。

型開動作の際には、前記ポンプから前記第２油圧室に前記作動油を流入し、前記第１油圧室から前記ポンプ及び前記タンクに前記作動油を流入し、前記第３油圧室から前記ポンプに前記作動油を流入することとしてもよい。

型閉動作の際には、前記ポンプから前記第１油圧室に前記作動油を流入し、前記第２油圧室から前記ポンプ、前記タンク、及び第３油圧室に前記作動油を流入し、前記第３油圧室が負圧の場合には、前記タンクから前記作動油が前記第３油圧室に流入することとしてもよい。また、前記型閉動作の完了後、型締動作の際には、前記ポンプから前記第１油圧室及び前記第３油圧室の双方に前記作動油を流入することとしてもよい。

本発明によれば、射出成形機の油圧式型締装置の、型締め用のピストン・シリンダ機構を備えた型締装置及び当該型締装置の制御方法であって、シリンダに圧油を供給するための作動油通路に接続されたポンプの吸い込み側におけるキャビテーションの発生を防止して、騒音や壊食（エロージョン）の発生や、ポンプの破壊を防止するとともに、当該ポンプの小型化を図ることができる型締装置及び型締装置の制御方法を提供することができる。

以下、図２乃至図４を参照して本発明の実施の形態について説明する。

本発明の実施の形態は、上述の図１に示す型締装置２に適用される。型締装置２の全体構造については既に述べた通りであるため、ここでは省略し、以下では、型締装置２に設けられた型締用シリンダ１９、当該型締用シリンダ１９の内部に進退自在に配設された型締用ピストン２０、当該型締用ピストン２０と往復作動させるために圧油を供給する作動油通路２１、２２及び２３等を備えた油圧回路の構成について説明する。

図２は、本発明の実施の形態にかかる型締装置２の油圧回路の構成を示す図である。

なお、図２では、図面を見やすくするためにタンク２５を、タンク２５ａをタンク２５ｂと分けて図示しているが、実際には、タンク２５ａもタンク２５ｂも同一のタンク２５である。

図２を参照するに、図１に示す型締装置２は、型締用シリンダ１９と、油圧回路５０と、油圧ポンプ５１と、図示を省略する制御装置等を有する。

型締用シリンダ１９は、可動プラテン１５（図１参照）を前後進するための移動機構であり、液圧アクチュエータとしての油圧シリンダである。油圧回路５０は、型締用シリンダ１９に作動媒体である作動油を供給する。油圧ポンプ５１は、作動油の油圧（作動媒体の液圧）を発生する圧力源であり、両方向に回転（正逆回転）することができる。また、図示を省略する制御装置は、油圧ポンプ５１等を制御する
油圧ポンプ５１は、本実施の形態では正逆回転可能な電動機としてのサーボモータ５２により駆動される。

型締用シリンダ１９の内部には、型締用ピストン２０が進退自在に配設されている。型締用ピストン２０の先端は可動プラテン１５（図１参照）に固定されている。

また、型締用シリンダ１９の内部には、作動油が供給される油圧室として、型締用ピストン２０の内部に形成された型閉用の第１油圧室５５（図２において交差するハッチングが施されている箇所）と、型開用の第２油圧室５６（図２において右上がりのハッチングが施されている箇所）と、型締用ピストン２０の進行方向に垂直の方向の断面積が前記第２油圧室５６よりも大きい型締用の第３油圧室５７（図２において右下がりのハッチングが施されている）が設けられている。

第１油圧室５５には、油圧配管である第１作動油通路２１が接続し、第２油圧室５６には、油圧配管である第２作動油通路２２が接続している。また、第３油圧室５７には、油圧配管である第３作動油通路２３と、電磁弁５８を介して第１作動油通路２１が接続している。

第３油圧室５７には、型締力を検出する圧力センサ６０が設けられており、型締力が検出される。検出された型締力は、検出信号として図示を省略する制御装置に送信され、当該制御装置によりフィードバック制御が行われる。

また、第１作動油通路２１には圧力センサ６１が設けられており、かかる圧力センサ６１により型送りの際の低圧型締力（型閉力）が検出される。更に、第２作動油通路２２には圧力センサ６２が設けられており、かかる圧力センサ６２により型開力が検出され、検出信号として、図示を省略する制御装置に送信される。

但し、型締力、低圧型締力（型閉力）、及び型開力は、圧力センサ６０乃至６２のみならず、サーボモータ５２のトルクを検出することによっても制御される。更に、上述のように、可動プラテン１５（図１参照）には、位置検出器２４が設けられており、かかる位置検出器２４により、可動プラテン１５の駆動状況（速度や位置等）を示す可動プラテン１５の位置が検出される。

型開き、型閉じ、型締めの各動作については図３及び図４を参照して後に詳述するが、油圧ポンプ５１によって圧力がかけられた作動油を、油圧配管である第２作動油通路２２を介して、型締用シリンダ１９の第２油圧室５６に供給することにより、先端に可動プラテン１５（図１参照）が固定されている型締用ピストン２０は、型締用シリンダ１９内を後退（図２において黒色の矢印で示す方向に移動）、即ち、固定金型１６（図１参照）から離間する方向に移動し、型開きが行われる。

また、油圧ポンプ５１によって圧力がかけられた作動油を、油圧配管である第１作動油通路２１を介して、型締用ピストン２０の内部に形成された第１油圧室５５に供給し、更に、第３油圧室５７が負圧になると不足分の作動油をタンク２５ｂから吸い上げてプレフィル弁５９が設けられた油圧配管である第３作動油通路２３を介して、第３油圧室５７に供給することにより、先端に可動プラテン１５（図１参照）が固定されている型締用ピストン２０は、型締用シリンダ１９内を前進（図２において白色の矢印で示す方向に移動）、即ち、固定金型１６（図１参照）に向かって移動し、型閉じが行われる。

更に、型閉じに引き続く型締めは、電磁弁５８が連通状態となり、油圧ポンプ５１によって圧力がかけられた作動油を第１作動油通路２１を介して第３油圧室５７に供給するとともに、作動油を第１作動油通路２１を介して第１油圧室５５に供給し続けることにより、型締用ピストン２０に更に大きな力が作用させて行われる。

第１作動油通路２１、２３は油圧ポンプ５１の一方の吸入吐出口（第１の吸入吐出口）５１ａに接続され、第２作動油通路２２は油圧ポンプ５１のもう一方の吸入吐出口（第２の吸入吐出口）５１ｂに接続されている。

油圧ポンプ５１は、サーボモータ５２の回転方向を切り替えることにより、吸入吐出口５１ａ、５１ｂのいずれか一方から作動油を吸入し他方から吐出して油圧を発生することができる。サーボモータ５２は、図示を省略する制御装置により制御され、回転方向は当該制御装置により切り替えられる。

なお、図２では図示を省略しているが、タンク２５（２５ａ、２５ｂ）内の作動油は油圧ポンプ５１により吸引されて、吐出口５１ａ、５１ｂの何れか一方から吐出される。

油圧ポンプ５１の第１の吸入吐出口５１ａに接続している第３作動油通路２３には、チェック弁７０が設けられている。チェック弁７０の開閉により、作動油の油圧ポンプ５１への供給の許否が定まる。

また、第３作動油通路２３には、タンク２５（２５ａ、２５ｂ）に接続されたドレン通路７１がチェック弁７２を介して接続されている。チェック弁７２の開閉により、タンク２５（２５ａ、２５ｂ）から第３油圧室５７への作動油の供給の許否が定まる。

更に、第１作動油通路２１と第２作動油通路２２との間には逆止弁７４、７５が設けられており、２つの逆止弁７４、７５の間の部分はドレン通路７１によりタンク２５ａに接続されている。

また、第３作動油通路２３には、プレフィル弁５９が設けられている。油圧ポンプ５１の第２の吸入吐出口５１ｂから、第２作動油通路２２及び当該第２作動油通路２２に接続されたプレフェイル弁用油路７３を介して、作動油がプレフィル弁５９に供給されて、プレフィル弁５９を押し広げることにより、第３作動油通路２３における作動油が第３油圧室５７に供給される、又は、第３油圧室５７における作動油が第３作動油通路２３に吐出される。

更に、ドレン通路７１と第１作動油通路２１は、第１のリリーフ弁７６が設けられたドレン通路用油路７７により接続されている。同様に、ドレン通路７１と第２作動油通路２２は、第２のリリーフ弁７８が設けられたドレン通路用油路７９により接続されている。

第１のリリーフ弁７６は所定の設定圧力になると自動的に開く。すると、ドレン通路用油路７７とドレン通路７１は連通し、作動油は、第１作動油通路２１、ドレン通路用油路７７、及びタンク２５に接続しているドレン通路７１を流れることができる。同様に、第２のリリーフ弁７８は所定の設定圧力になると自動的に開く。すると、ドレン通路用油路７９とドレン通路７１は連通し、作動油は、第２作動油通路２２、ドレン通路用油路７９、及びタンク２５に接続しているドレン通路７１を流れることができる。

このような構成を有する油圧回路５０を備えた型締装置２（図１参照）の型開き、型閉じ、型締めの各動作における、作動油の流れについて図３及び図４を参照して説明する。

ここで、図３は、本発明の実施の形態にかかる型締装置２の油圧回路において、型開動作の際の作動油の流れを説明するための図であり、図４は、本発明の実施の形態にかかる型締装置２の油圧回路において、型閉及び型締動作の際の作動油の流れを説明するための図である。

図３を参照するに、型開動作にあっては、図示を省略する制御装置によりサーボモータ５２が一の方向に回転すると油圧ポンプ５１が駆動される。すると、油圧ポンプ５１の第２の吸入吐出口５１ｂから、油圧ポンプ５１によって圧力がかけられ、油量がＱ_Ｆ１の作動油が、白抜きの矢印で示すように、第２作動油通路２２に吐出される。吐出された当該作動油は、型締用シリンダ１９の第２油圧室５６に供給される。

そうすると、先端に可動プラテン１５（図１参照）が固定されている型締用ピストン２０は、型締用シリンダ１９内を後退（図３において黒色の矢印で示す方向に移動）、即ち、固定金型１６（図１参照）から離間する方向に移動し、型開きが行われる。

なお、このとき、第２作動油通路２２に設けられた圧力センサ６２により型開力が検出され、検出信号として、図示を省略する制御装置に送信される。

ところで、油圧ポンプ５１の第２の吸入吐出口５１ｂから吐出された作動油の一部は、プレフィル弁用油路７３に送られ、プレフィル弁５９を押し広げて開く。

上述のように、型締用ピストン２０は型締用シリンダ１９内を後退しているため、プレフィル弁５９の押し広げにより、型締用シリンダ１９の第３油圧室５７に設けられている作動油は第３作動油通路２３に吐出される。このとき、第３作動油通路２３に設けられているチェック弁７０は、図示を省略する制御装置により開いているため、第３作動油通路２３に吐出された前記作動油は、梨地の矢印で示すように、油圧ポンプ５１の第１の吸入吐出口５１ａを介して油圧ポンプ５１に吸い込まれる。ここで、第３作動油通路２３を介して油圧ポンプ５１に吸い込まれる作動油の油量をＱ_１１とする。

更に、型締用ピストン２０の内部に形成された第１油圧室５５に設けられている作動油も、ハッチングを付した矢印で示すように、第１作動油通路２１に吐出され、油圧ポンプ５１の第１の吸入吐出口５１ａを介して油圧ポンプ５１に吸い込まれる。ここで、第１作動油通路２１を介して油圧ポンプ５１に吸い込まれる作動油の油量をＱ_Ｒ１とする。

また、第１作動油通路２１に吐出される作動油のうち過分の作業油は、第１のリリーフ弁７６が所定の設定圧力になって開いてドレン通路用油路７７とドレン通路７１とが連通すると、タンク２５へ吐出され、前記過分が調整される。

このように、型開動作においては、作動油が油圧ポンプ５１から、断面積が第３油圧室５７よりも小さい第２油圧室５６に供給されるため、型締用ピストン２０の後退力は小さいものの、高速に移動することができる。このとき、油圧ポンプ５１が吸い込む作動油の油量は、作動油流量制御手段であるチャック弁７０の開放により流量が制御されて「Ｑ_１１＋Ｑ_Ｒ１」となっており、これは、油圧ポンプ５１が吐出する作動油の油量を「Ｑ_Ｆ１」よりも多い。

従って、型開動作において、油圧ポンプ５１の吸い込み側（第１の吸入吐出口５１ａ側）にチャージ圧が発生するため、上述した従来の構造において生じていた負圧の発生を解消することができる。

次に、図４を参照するに、型閉動作にあっては、図示を省略する制御装置により、サーボモータ５２の回転方向を型開動作における回転方向と逆の方向に切り換えてサーボモータ５２を回転して油圧ポンプ５１を駆動する。すると、油圧ポンプ５１の第１の吸入吐出口５１ａから、油圧ポンプ５１によって圧力がかけられた油量がＱ_Ｆ２の作動油が、ハッチングを付した矢印で示すように、第１作動油通路２１に吐出される。吐出された当該作動油は、型締用ピストン２０の内部に形成された第１油圧室５５に供給される。

そうすると、先端に可動プラテン１５（図１参照）が固定されている型締用ピストン２０は、型締用シリンダ１９内を前進（図４において黒色の矢印で示す方向に移動）、即ち、固定金型１６（図１参照）に向かって移動し、型閉じが行われる。

また、第１作動油通路２１に設けられた圧力センサ６１により型送りの際の低圧型締力（型閉力）が検出され、検出信号として、図示を省略する制御装置に送信される。

上述のように、型締用ピストン２０は型締用シリンダ１９内を前進しているため、型締用シリンダ１９の第２油圧室５６に設けられている作動油は第２作動油通路２２に吐出される。

第２油圧室５６から第２作動油通路２２に吐出された作動油は、白抜きの矢印で示すように、油圧ポンプ５１に第２の吸入吐出口５１ｂを介して吸い込まれる油量がＱ_Ｒ２の作動油と、プレフィル弁用油路７３に送られる作動油と、タンク２５（２５ａ）に送られる作動油と、更に、梨地の矢印で示すようにドレン通路７１を介してチャック弁７２に向かう作動油に分けられる。

第３作動油通路２３に設けられているチェック弁７２は、図示を省略する制御装置により開いているため、第３作動油通路２３に吐出された前記作動油は、梨地の矢印で示すように、プレフィル弁５９側へ送られる。

また、第２のリリーフ弁７８が所定の設定圧力になって開いてドレン通路用油路７９とドレン通路７１とが連通することにより、作動油はタンク２５（２５ａ）へ吐出され、２油圧室５６から第２作動油通路２２に吐出された作動油の過分が調整される。

プレフィル弁用油路７３に送られた作動油は、プレフィル弁５９を押し広げて開く。そうすると、第３作動油通路２３を介して作動油を第３油圧室５７に供給可能な状態となる。型締用シリンダ１９内における型締用ピストン２０の移動により第３油圧室５７が負圧になると、不足分の作動油をタンク２５（２５ｂ）から吸い上げて、図示を省略する制御装置により開けられたチェック弁７２と、プレフィル弁５９が開けられた第３作動油通路２３とを介して第３油圧室５７に供給する。

このように、型閉動作においては、油圧ポンプ５１から第１油圧室５５に、また、タンク２５から、断面積が第２油圧室５６よりも大きい第３油圧室５７に、作動油が供給されるため、型締用ピストン２０の押圧力は小さいものの、移動速度は速くすることができる。本動作においては、作動油流量制御手段であるチャック弁７２の開放により作動油の流量が制御され、油圧ポンプ５１が吸い込む作動油の油量は「Ｑ_Ｒ２」は、油圧ポンプ５１が吐出する作動油の油量を「Ｑ_Ｆ２」よりも多くなっている。

従って、型閉動作において、油圧ポンプ５１の吸い込み側（第２の吸入吐出口５１ｂ側）にチャージ圧が発生するため、上述した従来の構造において生じていた負圧の発生を解消することができる。

型閉動作の完了後、型締動作が行われる。型締動作においては、基本的には、型閉動作の場合と略同じように作業油が流れるが、以下の点で型閉動作の場合と相違する。

即ち、型締動作の場合には、電磁弁５８が連通状態となり、油圧ポンプ５１によって圧力がかけられた作動油を第１作動油通路２１を介して第３油圧室５７に供給するとともに、作動油を第１作動油通路２１を介して第１油圧室５５に供給し続けることにより、型締用ピストン２０に更に大きな力が作用させて行われる。

型締用シリンダ１９の第２油圧室５６から第２作動油通路２２に吐出された作動油は、型締時のピストン２０の移動量が僅かであるため、吐出量も僅かでしかない。このため、プレフィル弁用油路７３に送られることはなく、プレフィル弁５９は閉じている。従って、作動油がタンク２５（２５ｂ）から吸い上げられて、第３作動油通路２３を介して第３油圧室５７に供給されることはない。

しかしながら、第１作動油通路２１に設けられた電磁弁５８が連通状態となり、油圧ポンプ５１から第１作動油通路２１に吐出された作動油は、その殆どが容積が大きい第３油圧室５７に流れ、第１油圧室５５へはピストン２０の移動に伴って負圧となった分だけの作動油が供給される。その結果、第１油圧室５５よりも第３油圧室５７の方がピストン２０の押圧面積が大きいので、型締用ピストン２０に更に大きな力が作用する。

型締動作においても、油圧ポンプ５１が吸い込む作動油の油量は、油圧ポンプ５１が吐出する作動油の油量よりも多い。

なお、第３油圧室５７には、型締力を検出する圧力センサ６０が設けられており、検出された型締力を基に、図示を省略する制御装置によりフィードバック制御が行われる。

このように、型開き、型閉じ、及び型締めのどの動作においても、油圧ポンプ５１が吸い込む作動油の油量は、アクチュエータである型締用シリンダ１９に油圧ポンプ５１が吐出する油量よりも多い。

ここで、本実施の形態では、圧力センサ６０、６１、６２の検出値に基づいて、フィードバック制御を行う例を示したが、モータ５２に備えられている回転検出器の検出値を用いてフィードバック制御するようにしてもよい。

よって、油圧ポンプ５１をサーボモータ５２により高速回転させても、油圧ポンプ５１の吸い込み側（第１の吸入吐出口５１ａ側）において、キャビテーションが生じて、騒音や壊食（エロージョン）の発生したり、ポンプが破壊してしまうおそれを回避することができる。本発明者による実験の結果によれば、本例の構造により、従来の構造の場合よりも騒音を約３ｄＢ低減することができた。

また、サーボモータ５２による油圧ポンプ５１の高速回転を実現することができるため、当該油圧ポンプ５１の小型化を図ることができる。

以上、本発明の実施の形態について詳述したが、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形及び変更が可能である。

例えば、上述の実施の形態では、型締用シリンダ１９は、第１油圧室５５、第２油圧室５６、及び第３油圧室５７を備え、型締用ピストン２０の移動速度及び当該型締用ピストン２０に作用する力を切り換えることができる変速機（減速機）として機能している。

しかしながら、本発明はかかる例に限定されない。油圧ポンプが吸い込む作動油の油量が、アクチュエータである型締用シリンダに前記油圧ポンプが吐出する油量よりも多くなる限り、他の構造を有する型締用シリンダ、例えば、ブースタシリンダ等を備えた型締装置に適用することができる。

以上の説明に関し、更に以下の項を開示する。

（付記１）
電動機と、
前記電動機により正逆回転動作が行われ、作動油の吐出及び吸込みを行うポンプと、
前記ポンプの動作に連動して前記作動油により進退させられるアクチュエータと、を備えた型締装置であって、
前記作動油の通路に前記作動油の流量を制御する作動油流量制御手段が設けられ、
前記ポンプによる前記作動油の吸込量は、前記ポンプによる前記作動油の吐出量よりも多いことを特徴とする型締装置。

（付記２）
付記１記載の型締装置であって、
前記アクチュエータは、
前記ポンプが正方向回転の際に、前記作動油が前記ポンプより流入する第１油圧室と、
前記ポンプが逆方向回転の際に、前記作動油が前記ポンプより流入する第２油圧室と、
前記ポンプが正方向回転の際には前記作動油がタンクより流入し、前記ポンプが逆方向回転の際には前記ポンプへ前記作動油の吐出を行う第３油圧室と、を備えることを特徴とする型締装置。

（付記３）
付記２記載の型締装置であって、
前記第３油圧室の、前記アクチュエータの進行方向に垂直の方向の断面積は、前記第２油圧室の、前記アクチュエータの進行方向に垂直の方向の断面積よりも大きいことを特徴とする型締装置。

（付記４）
付記２又は３記載の型締装置であって、
前記第１油圧室と前記ポンプとを接続する第１作動油通路、前記第２油圧室と前記ポンプとを接続する第２作動油通路、及び前記第３油圧室と前記ポンプとを接続する第３作動油通路は、それぞれ、前記タンクに接続するドレン通路と接続していることを特徴とする型締装置。

（付記５）
付記４記載の型締装置であって、
前記作動油流量制御手段は、前記第３作動油通路及び前記ドレン通路に設けられていることを特徴とする型締装置。

（付記６）
付記５記載の型締装置であって、
前記ポンプが正方向回転の際には、前記ドレン通路に設けられた前記作動油流量制御手段が開いて、前記作動油が前記タンクより負圧の前記第３油圧室に流入し、
前記ポンプが逆方向回転の際には、前記第３作動油通路に設けられた前記作動油流量制御手段が開いて、前記作動油が前記第３油圧室から前記ポンプへ吐出されることを特徴とする型締装置。

（付記７）
付記４乃至６いずれか一項記載の型締装置であって、
前記第３作動油通路にはプレフィル弁が設けられ、
前記ポンプから前記第２作動油通路に吐出される作動油、又は前記第２油圧室から吐出される作動油により、前記プレフィル弁が開けられると、前記第３油圧室と前記第３作動油通路とが接続することを特徴とする型締装置。

（付記８）
型締装置の制御方法であって、
当該型締装置は、電動機と、前記電動機により正逆回転動作が行われて作動油の吐出及び吸込みを行うポンプと、前記ポンプの動作に連動して前記作動油により進退させられるアクチュエータと、を備え、
前記作動油の流量を制御して、前記ポンプによる前記作動油の吸込量を、前記ポンプによる前記作動油の吐出量よりも多くすることを特徴とする型締装置の制御方法。

（付記９）
付記８記載の型締装置の制御方法であって、
前記ポンプを正方向に回転すると、前記作動油は前記ポンプから前記アクチュエータの第１油圧室に流入するとともに、タンクから前記作動油が前記アクチュエータの第３油圧室に流入し
前記ポンプを逆方向に回転すると、前記作動油は前記ポンプから前記アクチュエータの第２油圧室に流入するとともに、前記第３油圧室から前記作動油が前記ポンプに流入することを特徴とする型締装置の制御方法。

（付記１０）
付記９記載の型締装置の制御方法であって、
型開動作の際には、前記ポンプから前記第２油圧室に前記作動油を流入し、前記第１油圧室から前記ポンプ及び前記タンクに前記作動油を流入し、前記第３油圧室から前記ポンプに前記作動油を流入することを特徴とする型締装置の制御方法。

（付記１１）
付記９記載の型締装置の制御方法であって、
型閉動作の際には、前記ポンプから前記第１油圧室に前記作動油を流入し、前記第２油圧室から前記ポンプ、前記タンク、及び第３油圧室に前記作動油を流入し、
前記第３油圧室が負圧の場合には、前記タンクから前記作動油が前記第３油圧室に流入することを特徴とする型締装置の制御方法。

（付記１２）
付記１１記載の型締装置の制御方法であって、
前記型閉動作の完了後、型締動作の際には、前記ポンプから前記第１油圧室及び前記第３油圧室の双方に前記作動油を流入することを特徴とする型締装置の制御方法。

油圧式射出成形機の概略構成を示す側面図である。 本発明の実施の形態にかかる型締装置の油圧回路の構成を示す図である。 本発明の実施の形態にかかる型締装置の油圧回路において、型開動作の際の作動油の流れを説明するための図である。 本発明の実施の形態にかかる型締装置の油圧回路において、型閉及び型締動作の際の作動油の流れを説明するための図である。

符号の説明

２ 型締装置
１９ 型締用シリンダ
２０ 型締用ピストン
２１ 第１作動油通路
２２ 第２作動油通路
２３ 第３作動油通路
２５ タンク
５１ 油圧ポンプ
５２ サーボモータ、
５５ 第１油圧室
５６ 第２油圧室
５７ 第３油圧室
５９ プレフィル弁
７０、７２ チェック弁
７１ ドレン通路

Claims (8)

1. 電動機と、
   前記電動機により両方向の回転動作が行われ、作動油の吐出及び吸込みを行うポンプと、
   前記ポンプの動作に連動して前記作動油により進退させられるアクチュエータと、を備えた型締装置であって、
   前記作動油の通路に前記作動油の流量を制御する作動油流量制御手段が設けられ、該作動油流量制御手段によって、前記ポンプによる前記作動油の吸込量が、前記ポンプによる前記作動油の吐出量よりも多くなるように制御されることを特徴とする型締装置。
2. 請求項１記載の型締装置であって、
   前記アクチュエータは、
   前記ポンプが一の方向に回転する際に、前記作動油が前記ポンプより流入する第１油圧室と、
   前記ポンプが他の方向に回転する際に、前記作動油が前記ポンプより流入する第２油圧室と、
   前記ポンプが一の方向に回転する際には前記作動油がタンクより流入し、前記ポンプが他の方向に回転する際には前記ポンプへ前記作動油の吐出を行う第３油圧室と、を備えることを特徴とする型締装置。
3. 請求項２記載の型締装置であって、
   前記第３油圧室の、前記アクチュエータの進行方向に垂直の方向の断面積は、前記第２油圧室の、前記アクチュエータの進行方向に垂直の方向の断面積よりも大きいことを特徴とする型締装置。
4. 請求項２又は３記載の型締装置であって、
   前記第１油圧室と前記ポンプとを接続する第１作動油通路、前記第２油圧室と前記ポンプとを接続する第２作動油通路、及び前記第３油圧室と前記ポンプとを接続する第３作動油通路は、それぞれ、前記タンクに接続するドレン通路と接続していることを特徴とする型締装置。
5. 請求項４記載の型締装置であって、
   前記作動油流量制御手段は、前記第３作動油通路及び前記ドレン通路に設けられていることを特徴とする型締装置。
6. 請求項５記載の型締装置であって、
   前記ポンプが一の方向に回転する際には、前記ドレン通路に設けられた前記作動油流量制御手段が開いて、前記作動油が前記タンクより負圧の前記第３油圧室に流入し、
   前記ポンプが他の方向に回転する際には、前記第３作動油通路に設けられた前記作動油流量制御手段が開いて、前記作動油が前記第３油圧室から前記ポンプへ吐出されることを特徴とする型締装置。
7. 請求項４乃至６いずれか一項記載の型締装置であって、
   前記第３作動油通路にはプレフィル弁が設けられ、
   前記ポンプから前記第２作動油通路に吐出される作動油、又は前記第２油圧室から吐出される作動油により、前記プレフィル弁が開けられると、前記第３油圧室と前記第３作動油通路とが接続することを特徴とする型締装置。
8. 型締装置の制御方法であって、
   当該型締装置は、電動機と、前記電動機により両方向の回転動作が行われて作動油の吐出及び吸込みを行うポンプと、前記ポンプの動作に連動して前記作動油により進退させられるアクチュエータと、を備え、
   前記作動油の通路に設けられた作動油流量制御手段により前記作動油の流量を制御して、前記ポンプによる前記作動油の吸込量を、前記ポンプによる前記作動油の吐出量よりも多くすることを特徴とする型締装置の制御方法。

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