JP5905295B2 - 作動油貯留装置、および、射出成型装置 - Google Patents

Description

この発明は、作動油貯留装置、および、射出成型装置に関する。

従来、大型の射出成型装置にあっては、移送、組立て等を容易にするため、射出ユニットと型締ユニットとに分離可能なものが知られている。
上記大型の射出成型機の場合、配置スペースの都合上、作動油の貯留タンクおよび作動油を圧送するポンプが射出ユニット側に配置されており、このポンプにより圧送された作動油が、射出ユニットおよび型締ユニットに設けられた制御要素である油圧シリンダーに供給されるようになっている。そして、各油圧シリンダーから排出される作動油は、互いの背圧が油圧制御に悪影響を及ぼさないように、それぞれ個別の戻し配管を介して貯留タンクに戻される。
そのため、射出ユニットと型締ユニットとの間に、型締ユニット側に送出した作動油を射出ユニット側に戻す多数の戻し配管が配索されることとなり、配管設計は射出ユニット側の狭いスペースの中に全ての配管を集中レイアウトしなければならず、迷路のような複雑なレイアウトが必要となり設計できるのが配管設計に熟練したベテラン設計者に限定せざるを得ないと共に、配管継手を接続する作業により組立て作業が煩雑化してしまっていた。

そこで、射出ユニットと型締ユニットとの間に亘る配管数を低減させるために、射出ユニット側にメインタンクを設けるとともに型締ユニット側にサブタンクを設けてメインタンクとサブタンクとを連結管により連通させることが行われている。つまりは、型締ユニット側から作動油を戻す戻し配管を、射出ユニット側に設けられたメインタンクに直接接続するのではなく、型締ユニット側に設けられたサブタンクに連結させる構造とする。このようにすることで、型締ユニットに圧送された作動油を、一旦、サブタンクに戻した後に連結管を介してメインタンクに戻すことができるため、射出ユニットと型締ユニットとの間に亘って配索される配管数を減少させるができる。

しかし、上記型締ユニットに設けるサブタンクは、配置スペースの都合などによりメインタンクよりも小型のものしか配置することができない。一方、型締ユニットは、型締シリンダーや型開閉シリンダーなど、大流量の作動油を必要とする油圧シリンダーを有しているため、油圧シリンダーから大流量の作動油がサブタンクに戻される。サブタンクからメインタンクへの作動油の移動は、主にサブタンクの液面上昇に伴うメインタンクとの圧力変動によるため、大流量で高圧の作動油が流入した場合、サブタンクの油面上昇にメインタンクへの作動油の移動が追いつかず、サブタンクの上面に設けられるエアブリーザーなどから作動油が溢れる虞があった。

特許文献１には、作動油の流量が大きい戻し配管の流路出口を、メインタンクとサブタンクとを連結する連結管内に挿入することで、戻し配管から吐出する作動油を有効利用して連結管の作動油の流れを増速させる技術が提案されている。

実公平５−３４３２４号公報

しかしながら、上記のように、戻し配管の流路出口を連結管に挿入する場合、連結管内の作動油を十分に押し流すためには、戻し配管口径（配管口面積）を連結管口径に近づける必要があるので、実用的には連結管一本に対して戻し配管を一本だけ挿入する構成となるため、複数の戻し配管がサブタンクに接続される場合には、戻し配管の数と同数の複数の連結管が必要になり、部品点数や組立て工数が増加してしまう。さらに、図５に示すように、戻し配管３２８の先端側を水平方向に略９０度屈曲して形成していることで、サブタンクの蓋に戻し配管３２８を取り付たままの状態で、サブタンクの蓋を上方から単に取り付けるだけでは、戻し配管３２８を連結管３２３内に挿入できない。このため戻し配管３２８を取り付ける際に、サブタンク３２２の内部に作業者が入って、戻り配管３２８の先端を連結管３２３の内部に挿入した後、戻り配管３２８の取付端部をサブタンクの蓋に内側からの締結作業が必要になり、作業性が悪化するという課題がある。

また、サブタンク３２２の上方から戻し配管３２８をサブタンク３２２内部に導く場合、戻し配管３２８の流路出口３３８を横方向に延びる連結管３２３内部に挿入させるためには、戻し配管３２８をサブタンク３２２の底面近傍に設けられている連結管３２８まで長尺化するとともに、戻し配管３２８をサブタンク３２２内で屈曲した配管形状とする必要がある。そのため、流路出口３３８からの作動油の吐出反力により戻し配管３２８に曲げモーメントが作用したり、流路出口３３８の周辺に発生する渦により過度の振動が誘発されたりする虞があり、曲げモーメントにより戻し配管３２８のフランジ３３７など固定部材への負荷が増大し破損が発生したり、振動により締結用のネジの緩みや破損の虞がある。

更に、戻し配管３２８を連結管３２３内に導く場合、戻し配管３２８の外径と連結管３２３の内径との間が、戻し配管３２８から吐出される作動油のベンチュリー効果によって減圧されるために、流路出口３３８の近傍で気泡が発生し、この気泡が油圧ポンプ内に至った場合に、キャビテーションが発生して油圧ポンプが破損する虞がある。
更に、戻し配管３２８が、制御要素毎に個別にサブタンク３２２に接続されるため、流入する作動油の流量や圧力の違いにより、サブタンク３２２内の油面が波立って安定せず、サブタンク３２２内の特に連結管３２３の近傍において作動油の圧力変動が生じて、この連結管３２３の近傍の圧力変動が脈動としてメインタンク３２１の作動油へ波及して、油圧制御が不安定になる虞がある。

この発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、組立てに係る作業者の負担および、戻し配管を固定する固定部材への負荷を軽減しつつ、戻し配管からの作動油を、サブタンクを介して安定的にメインタンクに戻すことが可能な作動油貯留装置、および、この作動油貯留装置を備える射出成型装置を提供するものである。

上記の課題を解決するために以下の構成を採用する。
この発明に係る作動油貯留装置は、作動油を吸引する吸引配管が接続されるメインタンクと、前記吸引配管により吸引された作動油を戻す戻し配管が接続されるサブタンクと、前記メインタンクと前記サブタンクとを連通する１つあるいは複数の連結管と、を備え、前記サブタンクは、該サブタンクの貯留領域を、前記連結管の流路開口部を含む第一領域と、該第一領域以外の第二領域とに区画する区画部を備え、該区画部は、前記第一領域と第二領域とを連通し、前記連結管の圧力損失と同等または該圧力損失よりも大きい圧力損失を生じさせる内部領域連通部を備え、前記戻し配管は、該戻し配管の流路出口が前記第一領域内に臨むように、前記サブタンクに接続されていることを特徴としている。

このようにすることで、吸引配管により吸引されたメインタンクの作動油が、戻し配管を介してサブタンクの第一領域に流入可能となる。そして、メインタンクとサブタンクとが連結管により連通されることで、メインタンクの油面とサブタンクの油面との高さに応じて生じる圧力差によりサブタンクの作動油を、連結管を介してメインタンクに移動させることができる。

さらに、区画部によってサブタンクの貯留領域を連結管の流路開口部を含む第一領域とそれ以外の第二領域に区分して、第一領域に戻し配管の作動油を流入させるようにすることで、作動油の流入により第一領域の油圧を上昇させて、この油圧の上昇を利用して、連結管を介してサブタンクからメインタンクへ移動する作動油の流速を増速させることができる。

また、内部領域連通部の圧力損失が連結管の圧力損失と同等または該圧力損失よりも大きく設定されているので、サブタンクの作動油が連結管を介してメインタンクへ移動するよりも緩やかに、第一領域内の作動油を、内部領域連通部を介して第二領域へと移動させることができる。このため連結管内に流入できずに第一領域内で溢れた比較的少量の作動油を緩やかに第二領域に移動させることができる。これにより、サブタンク内の油面の上昇を緩やかに行うことができるので、サブタンクの上面に設けられるエアブリーザーなどから作動油が溢れるのを防止できる。

また、戻し配管が第一領域の内部へ流路出口が臨むようにサブタンクに接続されるので、戻し配管を屈曲する必要がなく、作動油の吐出反力により戻し配管に曲げモーメントが作用するのを防止できる。さらに、戻し配管を連結管内に導入する場合と比較して、戻し配管の長さを短縮することができるため、作動油の吐出により生じる渦によって戻し配管に振動が誘発された場合においても、振動による曲げモーメントを小さく抑えることができるので、戻し配管のフランジなど固定部材や締結用のネジの破損を防止することができる。

また、戻し配管の流路出口の周囲に連結管が配置されないので、戻し配管からの作動油が吐出される際に、ベンチュリー効果により減圧が生じるのを抑制することができる。

さらに、この発明に係る作動油貯留装置は、上記作動油貯留装置において、前記内部領域連通部が、前記区画部に形成された複数の孔からなるようにしてもよい。
このようにすることで、サブタンク内の第一領域から第二領域へ移動する作動油の流速を低減させることができる。

さらに、この発明に係る作動油貯留装置は、上記作動油貯留装置において、前記内部領域連通部が、前記第一領域と第二領域との間に多段に設けられるようにしてもよい。
このようにすることで、作動油が第一領域から第二領域へ移動する際に急減圧されて気泡が発生するのを防止することができる。

さらに、前記第一領域と第二領域との間に多段に設けられる前記複数の孔の大きさは、上流側の孔と同等あるいは前記第二領域側ほど小さく形成されるようにしてもよい。
このようにすることで、サブタンク内において、第一領域に吐出された作動油の振動波を段階的に減衰させることができるため、振動波がサブタンク内の作動油に伝搬して作動油が脈動するのを防止することができる。

さらに、この発明に係る作動油貯留装置は、上記作動油貯留装置において、前記戻し配管が複数設けられ、該複数の戻し配管のうち作動油の流量が相対的に多い戻し配管の流路出口が、前記第一領域の内部に臨むように配置されているようにしてもよい。
このようにすることで、流量が相対的に多い大流量の戻し配管の作動油は、第一領域内で高い圧力を維持し易くなる一方、小流量の戻し配管の作動油を、流動抵抗および圧力の上昇が少ない第二領域に戻すことができるため、小流量で低圧の戻し配管が接続される制御要素の背圧を低く保つことができ、小流量制御を容易にすることができる。

さらに、この発明に係る作動油貯留装置は、上記作動油貯留装置において、前記複数の戻し配管は、前記サブタンクの壁部よりも剛性の高い配管連結部材に一体的に接続され、前記サブタンクの上部開口部が、前記配管連結部材により閉塞されるようにしてもよい。
このようにすることで、配管連結部材に戻し管を組み付けた状態で、配管連結部材をサブタンクに取り付けることで、戻し管を容易にサブタンクに取り付けることができる。
また、剛性の高い配管連結部材に一体的に戻し配管が接続されているので、戻し配管の組み付け剛性を向上させて、戻し配管の振れを防止することができる。

さらに、この発明に係る作動油貯留装置は、上記作動油貯留装置において、前記配管連結部材が、油圧マニホールドであってもよい。
このようにすることで、油圧マニホールドとサブタンクとを繋ぐ配管を省略することができるとともに、配管継ぎ手の数を削減することができる。
また、戻し配管が剛性の高い大型の金属ブロックである油圧マニホールドに組み付けられることから、戻し配管の取付部が安定し、戻し配管が隣接した配管などと干渉するような揺動や、取付締結部に緩みが発生するような揺動が戻し配管に発生することを防止できる。
また、重量物の油圧マニホールドをサブタンクに組み付けるので、単純箱構造で固有振動数の比較的低いサブタンクや戻し配管などの固有振動数を高周波数化することができ、作動油の流動により生じる低周波数の脈動との共振を防止できる。さらに、油圧マニホールドの重量によって、下方に吐出される作動油の吐出反力に対抗することができるため、サブタンクの壁に発生する繰り返し応力を圧縮応力側にすることができる。これによりサブタンクの壁に発生する引っ張り応力を抑制でき、疲労強度において許容応力の低下する引張り・圧縮モードを回避することが容易になるので、強度設計に係る自由度を向上することができる。

この発明に係る射出成型装置は、上記作動油貯留装置を備えることを特徴としている。
このようにすることで、作動油の脈動等が低減されるので、油圧により駆動する制御要素を精度良く動作させることができる。

この発明に係る作動油貯留装置および射出成型装置によれば、組立てに係る作業者の負担および、戻し配管を固定する固定部材への負荷を軽減しつつ、戻し配管から吐出される作動油を、サブタンクを介して安定的にメインタンクに戻すことが可能となる。

この発明の第一実施形態における射出成型装置の概略構成を示す側面図である。 第一実施形態における作動油貯留装置の概略構成図である。 第二実施形態におけるサブタンクの概略構成図である。 第三実施形態におけるサブタンクの概略構成図である。 従来の作動油貯留装置における図２に相当する図である。 第一実施形態の連結管の変形例を示す図であり、（ａ）は分割されずに１つの連結管とされる場合、（ｂ）は連結管が複数に分割される場合を示している。

次に、この発明の第一実施形態における作動油貯留装置２０、および、作動油貯留装置２０を備えた射出成型装置１について図面を参照して説明する。
図１は、この実施形態の射出成型装置１の概略構成を示す構成図である。
図１に示すように、射出成型装置１は、射出ユニット２と型締ユニット３とを備えている。
射出ユニット２は、成形材料を加熱して高い圧力で金型内に射出充填する加熱筒部４が水平方向に延設され、この加熱筒部４の基部側の上部に、成形材料を投入するためのホッパ５が取り付けられている。また、加熱筒部４の型締ユニット３側の一端には、射出ノズル６が形成されおり、加熱筒部４の射出ノズル６と反対側の他端には、加熱筒部４の内部に設けられたスクリュー（図示せず）を型締ユニット３側に押圧するアクチュエータである油圧シリンダー７と、当該スクリューを回転駆動する図示しない油圧モータとが取り付けられている。なお、当該スクリューを型締ユニット３側に押圧するアクチュエータは、電動モータ駆動のボールねじや、リニアモータなどの電動アクチュエータでも支障ない。また当該スクリューを回転駆動する図示しないモータは、回転数制御が可能なインバータモータ、サーボモータ、ＩＰＭモータなどの電動モータでも支障ない。

上記加熱筒部４内部のスクリューは、図示しない油圧モータにより回転駆動されることでホッパ５から投入された成形材料を徐々に射出ノズル６側へと搬送し、この搬送の途中で成形材料を加熱して可塑化溶融させる。そして、油圧シリンダー７によりスクリューが型締ユニット３側へ押圧されると、可塑化された成形材料に圧縮力が作用して、射出ノズル６から型締ユニット３の金型内部へと成形材料が射出される。

型締ユニット３は、互いに対向する固定金型１１と可動金型１２との開閉を行う装置である。固定金型１１は、型締ユニット３の射出ユニット２側に立設された固定型盤１３に支持される一方、可動金型１２は、射出ユニット２側に立設された可動型盤１４に支持されている。固定型盤１３は、ベース部１５に対して固定的に支持されており、可動型盤１４は、ベース部１５上に延設されたガイド（図示せず）に沿ってスライド可能に支持されている。

固定型盤１３と可動型盤１４との間には、水平方向に延在する複数本のタイバー１６が設けられている。これらタイバー１６は、一端に図示しないピストンヘッドを備え、当該ピストンヘッドを備えた端部が、固定型盤１３の４隅に設けられた型締シリンダー１７に嵌挿されている。この型締シリンダー１７によって、タイバー１６は、その延在方向に変位可能とされている。なお、本実施形態では型締シリンダー１７は固定型盤１３の４隅に設けた例を示したが、型締シリンダー１７は、可動型盤１４の背面（固定型盤に対して反対側面）に配置される直圧式の型締シリンダーとしてもよい。

また、タイバー１６の可動型盤１４側には、外周面に複数の溝状の凹凸が形成された被把持部（図示せず）が形成されており、可動型盤１４には、タイバー１６の被把持部に係合して把持可能なタイバー把持装置５０が取り付けられている。更に、可動型盤１４には、射出成型後の成型体を押圧して可動金型１２から離型するためのエジェクター１８が取り付けられている。このエジェクター１８は、エジェクター用シリンダー２７の伸縮動作によるロッド１８ａの進退によって成型体を押圧して離型させる。なお、本実施形態では、このエジェクター１８は油圧シリンダーにて示してあるが、このエジェクター１８は油圧シリンダーによる駆動でも、電動アクチュエータによる駆動でもどちらでも良い。

固定型盤１３の下部と可動型盤１４の下部との間には、可動型盤１４をスライド移動させるためのアクチュエータとして型開閉シリンダー１９が取り付けられている。型開閉シリンダー１９が伸び方向に変位することで固定型盤１３と可動型盤１４との間隔が広がり、型開閉シリンダー１９が縮み方向に変位することで固定型盤１３と可動型盤１４との間隔が狭まるようになっている。このとき、可動型盤１４をスライド移動させるアクチュエータは、油圧シリンダーに代えて電動モータ駆動のボールねじなどの電動アクチュエータを用いても支障ない。

次に、上述した射出成型装置１における動作の概略を説明する。
まず、型開閉シリンダー１９を縮み方向に変位させて、可動型盤１４を固定型盤１３側に移動し、可動金型１２を固定金型１１に当接させる。この後、あるいは可動金型１２を固定金型１１に当接させるのに並行して、タイバー１６と可動型盤１４とをタイバー把持装置５０により連結する。この後、型締シリンダー１７によりタイバー１６を変位させて可動金型１２を固定金型１１に圧接させる。そして、射出ユニット２から可塑化された成形材料を金型内へと射出するとともに、保圧を加えながら成形材料を冷却し成型する。

次いで、型締シリンダー１７により固定金型１１から可動金型１２を微小距離離間させた後、タイバー把持装置５０を開放して、タイバー１６と可動型盤１４の連結を解き、型開閉シリンダー１９により可動型盤１４を固定型盤１３と反対方向に高速移動させて固定金型１１と可動金型１２とを、成形品を取り出すために十分な距離に開く。
その後、エジェクター１８により可動金型１２側に密着している成型体を内側から押圧して離型させて、成形品を取り出す。

上記各工程により、成形材料から成型体を形成する１サイクルが終了する。そして、成型体の量産にあたって、上記サイクルが繰り返されることとなる。

次に、上述した射出成型装置１の作動油貯留装置２０について説明する。射出成型装置１は、射出ユニット２ならびに型締ユニット３にそれぞれ油圧により駆動する、多数の制御要素を備えている。
図２を併せて参照し、射出ユニット２には、油圧制御系の作動油を貯留するメインタンク２１が設けられており、型締ユニット３には、油圧制御系の作動油を貯留し、メインタンク２１よりも容量の小さいサブタンク２２が設けられている。これらメインタンク２１とサブタンク２２とは、作動油貯留装置２０の主要部をなすものであり、メインタンク２１内部の貯留領域２１ａと、サブタンク２２内部の貯留領域２２ａとを連通する流路を形成する連結管２３によって接続されている。この連結管２３によりメインタンク２１の内部とサブタンク２２の内部とが連通されることで、サブタンク２２の作動油がメインタンク２１に移動可能となっている。

このとき、連結管２３内の作動油の移動に波立ちなどの油面の変動の影響を受けないように、連結管２３は油面上面から最も離れたメインタンク２１とサブタンク２２とのそれぞれの底面付近に設けることが好ましい。

メインタンク２１からサブタンク２２に渡す連結管２３の本数はメインタンク２１からサブタンク２２の間のスペースに対応して、１本でも複数本でも良い。具体的にはメインタンク２１からサブタンク２２の間に、大口径の連結管を通すスペースが無い場合は、スペースに入るように小口径で複数本の連結管に代えてもよい。またメインタンク２１からサブタンク２２を連結する連結管２３は図６（ａ）のように１つの連結管でも、図６（ｂ）のように複数に分割した配管をフランジやカップリング部材などの継ぎ手部材５１を用いた継ぎ構造の連結管２３でも良い。また連結管２３の材質は金属でもゴム系あるいは織布系の弾性体によるホースなどでも良い。連結管２３が分割した配管をカップリングで継ぎ合わせた場合や、連結管２３の材質に弾性体を用いた場合は、射出成形装置１の据え付け時などにおいて、メインタンク２１とサブタンク２２の連結管取付孔の位置がズレた場合でも、連結管２３を油漏れがないようにメインタンク２１とサブタンク２２とに容易に取りつけることが出来る。

この実施形態の一例におけるサブタンク２２は、型締ユニット３における型締機構が占めるスペースが大きいなどの都合等により、一般的にはメインタンク２１の１／３〜１／５程度、好ましくは１／４程度の小容量に設定されている。また、メインタンク２１とサブタンク２２とが連結管２３によって接続されていることで、それぞれメインタンク２１とサブタンク２２との油面が同じレベルとなるように作動油が連結管２３を介して移動するようになるため、メインタンク２１とサブタンク２２との底面高さは略同一に設定されている。サブタンク２２内の作動油が容易にメインタンク２１内に移動できるようするには、メインタンク２１とサブタンク２２との底面高さは略同一に設定されることが好ましいが、サブタンク２２の設置スペース上、メインタンクとサブタンク２１と略同一の底面高さにすることが出来ない場合は、サブタンク２２の底面位置をメインタンク２１よりも低くあるいは高くしてもよい。

メインタンク２１には、メインタンク２１内に貯留された作動油を吸引配管２５ａを介して吸引して、射出ユニット２や型締ユニット３の制御要素へ作動油を圧送するポンプ２４が接続されている。このポンプ２４の出力側には、圧送用の圧力配管２５ｂが接続されており、この圧力配管２５ｂが、射出ユニット２から型締ユニット３に亘って配索されている。

圧力配管２５ｂは、射出ユニット２側において油圧シリンダー７を含む複数の制御要素にそれぞれ分岐接続されており、これら制御要素には、それぞれ制御要素から排出される作動油をメインタンク２１に戻す第一戻し配管（図示せず）が接続されている。また、圧力配管２５ｂには、型締ユニット３側において、型締シリンダー１７、型開閉シリンダー１９、エジェクター用シリンダー２７などに分岐する分岐配管２６が接続されている。各分岐配管２６の途中には、各制御要素への作動油の供給を制御する制御弁（図示せず）がそれぞれ設けられており、各制御弁が閉弁状態から開弁されることで、各分岐配管２６に分流された作動油が型締シリンダー１７、型開閉シリンダー１９、及び、エジェクター用シリンダー２７などの制御要素に圧送されることとなる。

このとき、射出ユニット２と型締ユニット３との間に亘る圧力配管２５ｂの本数を抑制し、射出ユニット２と型締ユニット３との組み付けに係る圧力配管２５ｂの接続作業の負担を低減するためには、圧力配管２５ｂを射出ユニット２から型締ユニット３に亘って配索された後に、型締シリンダー１７、型開閉シリンダー１９、エジェクター用シリンダー２７などに分岐接続させることが好ましい。

型締シリンダー１７、型開閉シリンダー１９、及び、エジェクター用シリンダー２７には、サブタンク２２に作動油を戻すための第二戻し配管２８ａ，２８ｂ，２８ｃが接続されている。上述した第一戻し配管および、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃは、メインタンク２１又はサブタンク２２に接続されている。図２に示したように、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃはそれぞれの背圧が影響し合わないように、合流することなく個別にサブタンク２２に接続するのが好ましいが、サブタンク２２の蓋に戻し配管を個別に接続する十分なスペースが無い場合は、第二戻し配管２８ａおよび第二戻し配管２８ｂを合流後にサブタンク２２に接続してもよい。なお、図２においては、図示都合上、サブタンク２２近傍のみ第二戻し配管２８ａ〜２８ｃを断面で示し、それ以外を簡略化している。

ここで、型締シリンダー１７は、エジェクター用シリンダー２７などと比較して、大口径且つ小ストロークに設定されており、型締シリンダー１７から排出される作動油が、高圧（例えば、１６０ｋｇｆ／ｃｍ２程度）且つ大流量となる。また、型開閉シリンダー１９は、型締シリンダー１７と比較して小径のシリンダーとなっているものの、高速且つ大ストロークで作動されるため、エジェクター用シリンダー２７などと比較して排出される作動油が大流量となる。例えば、１０００〜２０００ｔ程度の型締力を有した型締ユニット３の場合、型締シリンダー１７からの作動油の排出量は、毎分１０００〜２０００リットル程度、２０００〜３５００ｔ程度の型締力を有した型締ユニット３の場合、型締シリンダー１７からの作動油の排出量は、毎分１５００〜２５００リットル程度となる。このように毎分１０００〜２５００リットル程度の大流量がサブタンク２２に流入するため、従来の構造による戻し配管構造では、前述のような配管の破損や作動油流動状態の変動などの不具合の原因となる。

サブタンク２２は、その内部に、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃから排出される作動油を貯留する貯留領域２２ａを有し、この貯留領域２２ａに貯留されている作動油の油面よりも下方に、中空で略直方体状の接続箱３０が形成されている。この接続箱３０によって上記貯留領域２２ａが第一領域２２ｂと第二領域２２ｃとに区画する区画部が構成されている。このように接続箱３０により貯留領域２２ａが区画されることで、貯留領域２２ａのうち接続箱３０の内側に第一領域２２ｂが形成され、接続箱３０の外側に第二領域２２ｃが形成される。

サブタンク２２は、その側壁３１に連結管２３の流路開口部２３ａが形成され、この流路開口部２３ａが接続箱３０内の第一領域２２ｂに臨んでいる。つまり、第一領域２２ｂは、流路開口部２３ａを介して連結管２３と直接的に連通されている。また、連結管２３の流路開口部２３ａが形成される側壁３１は、上述した接続箱３０の側壁を兼用している。なお、この実施形態の一例においては、流路系後部２３ａを備える側壁３１が接続箱３０の側壁そして兼用される場合について説明したが、兼用しないように個別に形成してもよい。

接続箱３０には、上記第一領域２２ｂと第二領域２２ｃとを連通する内部領域連通部３２が形成されている。この内部領域連通部３２は、接続箱３０の側壁３３を貫通する複数の孔３４により形成されており、これら複数の孔３４は、上記連結管２３の流路開口部２３ａが形成される側壁３１を除く接続箱３０の側壁のうち、少なくとも一つの側壁３３に形成されている。そして、内部領域連通部３２の複数の孔３４は、これら複数の孔３４のそれぞれに生じる圧力損失が、上記連結管２３により生じる圧力損失と同等または該圧力損失よりも大きくなるように設定されている。つまり、第一領域２２ｂからメインタンク２１に作動油が流出する抵抗よりも、第一領域２２ｂから第二領域２２ｃに作動油が流出する抵抗を高くすることによって、内部領域連通部３２を通じて第二領域２２ｃに移動する作動油よりも、連結管２３を通じてメインタンク２１へ移動する作動油量が多くなるように設定されている。

サブタンク２２の上壁３５には、油面の変位に伴う大気の出入口としてのエアブリーザ（図示せず）が設けられるとともに、上記第二戻し配管２８ａ〜２８ｃが貫通する開口部３６ａ〜３６ｃが形成されている。第二戻し配管２８ａ〜２８ｃは、それぞれサブタンク２２に固定するためのフランジ３７を備えており、これらフランジ３７が開口部３６ａ〜３６ｃの周縁に締結されることで、開口部３６ａ〜３６ｃの上下において鉛直方向に延在された状態で第二戻し配管２８ａ〜２８ｃがサブタンク２２に固定されている。

第二戻し配管２８ａ〜２８ｃのうち、作動油の流量が相対的に大流量となる型締シリンダー１７と型開閉シリンダー１９とに接続される第二戻し配管２８ａ，２８ｂは、その下端の流路出口３８ａ，３８ｂが、接続箱３０の内部の第一領域２２ｂに臨むように配置されている。より具体的には、接続箱３０の上壁３９には、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの鉛直下方に、第二戻し配管２８ａ，２８ｂよりも僅かに大径の開口部４０ａ，４０ｂが形成され、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの下端すなわち流路出口３８ａ，３８ｂが、開口部４０ａ，４０ｂと略同じ高さ位置に配置されている。これにより、第二戻し配管２８ａ，２８ｂから排出される作動油は、開口部４０ａ，４０ｂをそれぞれ介して第一領域２２ｂ内に流入することとなる。

一方、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃのうち、作動油の流量が相対的に小流量となるエジェクター用シリンダー２７に接続されている第二戻し配管２８ｃは、上述した第二戻し配管２８ａ，２８ｂと同様に、鉛直方向に延設されている。この第二戻し配管２８ｃは、その下端の流路出口３８ｃが、第二領域２２ｃ内に配置されている。そして、第二戻し配管２８ｃの流路出口３８ｃは、その作動油の吐出する方向に接続箱３０が配置されない位置に配置されている。これにより、第二戻し配管２８ｃから排出される作動油は、第一領域２２ｂを介さずに直接的に第二領域２２ｃ内に流入することとなる。

したがって、上述した第一実施形態における作動油貯留装置２０によれば、吸引配管２５ａにより吸引されたメインタンク２１の作動油が、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃを介してサブタンク２２の第一領域２２ｂに流入可能となる。そして、メインタンク２１とサブタンク２２とが連結管２３により連通されることで、メインタンク２１の油面とサブタンク２２の油面との高さに応じて生じる圧力差により、サブタンク２２の作動油を、連結管２３を介してメインタンク２１に移動させることができる。

さらに、接続箱３０によってサブタンク２２の貯留領域２２ａを連結管２３の流路開口部２３ａを含む第一領域２２ｂとそれ以外の第二領域２２ｃに区分して、第一領域２２ｂに第二戻し配管２８ａ，２８ｂの作動油を流入させるようにすることで、作動油の流入により第一領域２２ｂの内圧を上昇させて、この内圧の上昇を利用して、連結管２３を介してサブタンク２２からメインタンク２１へ移動する作動油の流速を増速させることができる。

また、内部領域連通部３２による圧力損失が連結管２３の圧力損失と同等または該圧力損失よりも大きく設定されているので、サブタンク２２の作動油が連結管２３を介してメインタンク２１へ移動するよりも緩やかに、第一領域２２ｂ内の作動油を、内部領域連通部３２を介して第二領域２２ｃへと移動させることができるため、サブタンク２２内の油面の急上昇を抑制して、油面変化による圧力変動を抑制することができる。

また、第一領域２２ｂ内に流路出口３８ａ，３８ｂが臨むように第二戻し配管２８ａ，２８ｂがサブタンク２２に接続されるので、第二戻し配管２８ａ，２８ｂを屈曲する必要がなく、作動油の吐出反力により第二戻し配管２８ａ，２８ｂに曲げモーメントが作用するのを防止できる。さらに、第二戻し配管２８ａ，２８ｂを連結管２３内に導入する場合と比較して、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの長さを短縮することができるため、作動油の吐出により生じる渦によって第二戻し配管２８ａ，２８ｂに振動が誘発された場合においても、振動による曲げモーメントを小さく抑えることができる。その結果、曲げモーメントや過度の振動により第二戻し配管２８ａ，２８ｂを固定するフランジ３７などの固定部材の負荷が増大し破損が発生したり締結用のネジ（図示せず）に緩みや破損が発生したりするのを防止することができる。また、エアブリーザーから油が溢れるのを防止できる。

また、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの流路出口３８ａ，３８ｂの周囲に連結管２３が配置されていないので、第二戻し配管２８ａ，２８ｂから作動油が吐出される際に、ベンチュリー効果により流路出口３８ａ，３８ｂの周囲が減圧されるのを抑制することができ、その結果、キャビテーションの発生を防止することができる。

さらに、内部領域連通部３２が、側壁３３に形成された複数の孔３４により形成されていることで、サブタンク２２内の第一領域２２ｂから第二領域２２ｃへ移動する作動油の流速を低減させることができるため、サブタンク２２内における作動油の巻き上がりなどに起因する油面変動を抑制することができる。

また、複数の第二戻し配管２８ａ〜２８ｃのうち、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの流路出口３８ａ，３８ｂのみが、第一領域２２ｂ内に臨むように配置されていることで、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの作動油により、第一領域２２ｂ内を高い圧力に維持し易くなる。一方、第二戻し配管２８ｃの作動油を、流動抵抗および圧力の上昇が少ない第二領域２２ｃに戻すことができるため、第二戻し配管２８ｃが接続されている制御要素であるエジェクター用シリンダー２７の背圧を低く保つことができ、その結果、小型の制御要素を精度良く動作させることができる。

そして、流路出口３８ａ，３８ｂが、接続箱３０の開口部４０ａ，４０ｂと略同じ高さ位置に配置され、第二戻し配管２８ａ，２８ｂが接続箱３０に固定されていないため、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの取り付け作業や接続箱３０のメンテナンス作業を容易に実施することができる。

また、サブタンク２２をメインタンク２１よりも小型に形成することで、作動油の流入によってサブタンク２２の油面が急上昇しやすくなるが、上述した接続箱３０の構成を設けることでサブタンク２２における油面の急上昇を抑制することができる。そして、このようにサブタンク２２をメインタンク２１よりも小型に形成することで、メインタンク２１において必要な油面高さを維持しつつ、射出成型装置１全体で用いる作動油量を抑制することが可能になる。

次に、この発明の第二実施形態における作動油貯留装置１２０について図面を参照して説明する。なお、この第二実施形態における作動油貯留装置１２０は、上述した第一実施形態の作動油貯留装置２０に対して、内部領域連通部３２の構成のみが異なるため、同一部分に同一符号を付して説明するとともに、重複する説明を省略する。
図３に示すように、この実施形態における作動油貯留装置１２０のサブタンク２２には、貯留領域２２ａを第一領域２２ｂと第二領域２２ｃとを区画する接続箱１３０が設けられている。この接続箱１３０は、上述した第一実施形態の接続箱３０と同様に、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃのフランジ３７が上壁３５の開口部３６ａ〜３６ｃ周縁に固定されており、開口部３６ａ〜３６ｃの上下において鉛直方向に延在された状態で第二戻し配管２８ａ〜２８ｃがサブタンク２２に固定されている。

接続箱３０の上壁３９には、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの鉛直下方に、第二戻し配管よりも僅かに大径の開口部４０ａ，４０ｂが形成され、これら開口部４０ａ，４０ｂと略同じ高さ位置に、上記第二戻し配管２８ａ，２８ｂの流路出口３８ａ，３８ｂが配置されている。

接続箱３０には、多段壁１３３が形成されている。この多段壁１３３は、厚さ方向に所定間隔で離間して配置された複数の側壁１３３ａ〜１３３ｃにより構成されており、複数の側壁１３３ａ〜１３３ｃには、それぞれ内部領域連通部１３２を構成する複数の孔３４が形成されている。そして、複数の孔３４は、多段壁１３３の外側に形成されるものほど一つ当たりの流路面積が小さく形成されている。すなわち、側壁１３３ａに形成される孔３４の流路面積が最も大きく、側壁１３３ｃに形成される孔３４の流路面積が最も小さく形成される。そして、この多段壁１３３に形成される孔３４による圧力損失は、連結管２３に生じる圧力損失と同等または該圧力損失よりも大きくなるように設定されている。なお、多段壁１３３と孔３４とによって、第一領域２２ｂと第二領域２２ｃとを連通する内部領域連通部１３２が構成されている。

ここで、各側壁１３３ａ〜１３３ｃに形成される孔３４は、側壁１３３ａ〜１３３ｃ毎に孔３４の合計流路面積が略同一に設定されるか、又は、外側の側壁１３３ｃに形成されるものほど大きく形成されるのが好ましい。このようにすることで、多段壁１３３の側壁間における作動油の抵抗を抑制し、作動油の流動を安定化させることができる。さらに、多段壁１３３の各段に係る圧力が均されるので、多段壁１３３の各側壁１３３ａ〜１３３ｃを低剛性化することが可能となり、その結果、多段壁１３３の側壁一枚当たりの板圧を薄くして低コスト化を図ることができる。なお、図３においては、図示都合上、多段壁１３３が３枚の側壁１３３ａ〜１３３ｃによって構成される場合を示しているが、３枚に限られるものではなく、２枚や、４枚以上の側壁を設けるようにしても良い。

また、多段壁１３３の各側壁１３３ａ〜１３３ｃにおける各孔３４の位置は、できるだけ異なる位置に設けることが好ましい。すなわち、側壁１３３ａの孔３４から流出する作動油は側壁１３３ｂの孔３４に直接流入することなく、一度、側壁１３３ｂの壁に当たってから近隣の孔３４に流入する。同様に、側壁１３３ｂの孔３４から流出する作動油は側壁１３３ｃの孔３４に直接流入することなく、一度、側壁１３３ｃの壁に当たってから近隣の孔３４に流入した後、第二領域２２ｃへ噴出する。このようにすることで、第一領域２２ｂから多段側壁１３３での作動油の速度を緩和すると共に、作動油を十分に整流した後に、第二領域２２ｃに噴出させることができる。

したがって、上述した第二実施形態の作動油貯留装置１２０によれば、内部領域連通部１３２によって第二領域２２ｃに噴出する作動油の勢いを抑制することができるとともに、第二領域２２ｃに噴出する作動油の勢いがばらつくのを防止することができるため、とりわけ、内部領域連通部１３２が形成された接続箱１３０の側壁１３３ｃと、サブタンク２２の側壁との間隙が小さい場合であっても、孔３４から噴出する作動油が巻き上がってサブタンク２２の油面が変動するのを抑制することができる点で有利となる。

また、内部領域連通部１３２が多段に形成されることで、接続箱３０内に流入する作動油による振動波を接続箱３０内で減衰させることができるため、振動波が第二領域２２ｃの作動油に伝搬して作動油に脈動などの変動要因が残るのを防止することができる。
さらに、内部領域連通部１３２が多段に形成されることで、作動油の圧力損失を各段に分散させることができるため、作動油が各孔３４を通過する際の急減圧を抑制し、作動油内に気泡が発生するのを防止することができる。

次に、この発明の第三実施形態における作動油貯留装置２０について図面を参照して説明する。なお、この第三実施形態における作動油貯留装置２０は、上述した第一実施形態の作動油貯留装置２０に対して、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃの取り付け構造が異なるだけであるため、同一部分に同一符号を付して説明する。

図４に示すように、この実施形態の作動油貯留装置２２０のサブタンク２２２には、上述した第一実施形態と同様に、貯留領域２２ａを第一領域２２ｂと第二領域２２ｃとに区画する接続箱３０が形成されている。そして、この接続箱３０には、側壁３３に複数の孔３４が形成された内部領域連通部３２が形成されている。
一方、サブタンク２２２には、上部開口部２３６が形成され、この上部開口部２３６が配管連結部材である油圧マニホールドＭによって閉塞されている。

油圧マニホールドＭは、型締ユニット３側の油圧回路を金属ブロック内に一体的に形成したものであり、油圧配管や制御弁（例えば、圧力制御弁、流量制御弁など）を含んで構成されている。そして、油圧マニホールドＭには、圧力配管２５ｂ、および、型締シリンダー１７や型開閉シリンダー１９のロッド側の油室およびヘッド側に接続される種々の分岐配管２６がそれぞれ接続されている。油圧マニホールドＭとサブタンク２２２とは、ボルトの締結部材（図示せず）により固定され、油圧マニホールドＭによって上部開口部２３６が閉塞されている。

さらに、油圧マニホールドＭには、型締シリンダー１７、型開閉シリンダー１９、および、エジェクター用シリンダー２７などに接続される第二戻し配管２８ａ，２８ｂ，２８ｃが上下方向に延設されている。なお、図４においては、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃが油圧マニホールドＭの上面部に接続されているが、流路出口３８ａ〜３８ｃが油圧マニホールドＭの下方に配置されていれば、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃは油圧マニホールドＭの側面部に接続しても良い。この場合、油圧マニホールドＭの作動油流路は側方から下方に屈曲する形状となる。

これら第二戻し配管２８ａ，２８ｂ，２８ｃは、それぞれ油圧マニホールドＭがサブタンク２２２に取り付けられる前に、油圧マニホールドＭに対して取り付けられる。つまり、油圧マニホールドＭをサブタンク２２２に取り付ける作業を完了した時点で、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃはサブタンク２２２に取り付けられた状態となる。なお、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃの配置や流路出口３８ａ〜３８ｃの配置は、上述した第一実施形態と同様であるので、詳細説明を省略する。

ここで、油圧マニホールドＭは、上述したサブタンク２２２の上壁２３５と比較して肉厚で剛性の高い金属ブロックで形成され、同一表面積を有する上壁２３５よりも重量が大きくなっている。なお、上記油圧マニホールドＭの重量は、例えば、型締力が１０００〜２０００ｔ程度の場合には、８００ｋｇ程度の重量となり、型締力が２５００〜３５００ｔ程度の場合には、１１００ｋｇ程度となっている。更に、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの配管径は、例えば、型締力が１０００〜２０００ｔ程度の場合にはφ６０〜８０程度、型締力が２５００〜３５００ｔ程度の場合にはφ８０〜１００程度となっている。このとき、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの配管径は、上記油圧マニホールドＭの重量による押圧力が、作動油の吐出反力を上回るように設定することが好ましい。

したがって、上述した第三実施形態における作動油貯留装置２０によれば、油圧マニホールドＭをサブタンク２２に取り付けるだけで第二戻し配管２８ａ〜２８ｃをサブタンク２２に接続できるため、サブタンク２２内における組み付け作業が不要となり、第二戻し配管２８ａ〜２８ｃの組み付け作業の負担を軽減することができる。

さらに、剛性の高い油圧マニホールドＭに一体的に第二戻し配管２８ａ，２８ｂが接続されているので、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの組み付け剛性を向上させて、第二戻し配管２８ａ，２８ｂに振れが生じるのを防止することができる。また、油圧マニホールドＭとサブタンク２２とを接続する外部配管や継手を省略することができるため、作動油の漏れ防止、部品点数削減による低コスト化、および、小型化を図ることができる。

そして、種々の制御弁が組み付けられた重量物である油圧マニホールドＭをサブタンク２２に組み付けることで、サブタンク２２や第二戻し配管２８ａ〜２８ｃなどの固有振動数を高周波数化することができため、作動油の流動で生じる低周波数の脈動による共振を防止できる。

さらに、油圧マニホールドＭの重量によって、作動油の吐出反力に対抗することができるため、とりわけ、作動油の吐出反力によるサブタンク２２の上部開口部２３６周縁への負荷が軽減するため、サブタンク２２の強度設計に係る設計自由度を向上することができる。

なお、この発明は上述した各実施形態の構成に限られるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で設計変更可能である。
例えば、上述した各実施形態では、接続箱３０が略直方体状の場合について説明したが、この形状に限られず、例えば、曲面を有した箱状に形成されていても良い。

また、上述した各実施形態においては、第二戻し配管２８ａ，２８ｂの流路出口３８ａ，３８ｂを第一領域２２ｂに臨むように配置する場合について説明したが、この構成に限られず、例えば、相対的に小流量となる第二戻し配管２８ｃの流路出口３８ｃを第一領域２２ｂに臨むように配置しても良い。

また、上述した各実施形態においては、流路出口３８ａ，３８ｂが、接続箱３０，１３０の開口部４０ａ，４０ｂと同じ高さ位置に配置されている場合について説明したが、この構成に限られるものではない。例えば、流路出口３８ａ，３８ｂの位置は開口部４０ａ，４０ｂの近傍でもよい。また、流路出口３８ａ，３８ｂを、開口部４０ａ，４０ｂよりも第一領域２２ｂの内側に配置するようにしてもよい。開口部４０ａ，４０ｂよりも第一領域２２ｂの内側に流路出口３８ａ，３８ｂを配置した場合、サブタンク２２，１２２に戻される作動油が、流路出口３８ａ，３８ｂから第一領域２２ｂに確実に流れ込むようになるため、第一領域２２ｂを確実に正圧にすることができ、その結果、連結管２３内の作動油の流速を確実に増加させることができる。

そして、上述した各実施形態においては、接続箱３０の側壁３３、多段壁１３３に内部領域連通部３２，１３２の孔３４を形成する場合について説明したが、接続箱３０の上壁３９に内部領域連通部３２の孔３４を形成するようにしても良い。また、小型の制御要素としてエジェクター用シリンダー２７を一例に説明したが、エジェクター用シリンダー２７以外に、作動油の排出流量が小さい他の制御要素の作動油を第二領域２２ｃに戻すようにしても良く、さらにエジェクター用シリンダー２７など排出流量の小さい複数の制御要素の作動油を第二領域２２ｃに戻すようにしても良い。

さらに、上述した第二実施形態においては、多段壁１３３の外側の側壁に形成される孔３４ほど小さくなる一例について説明したが、全ての孔３４を同等の大きさに設定しても良い。
また、上述した第三実施形態において、サブタンク２２内に、第二実施形態の接続箱１３０を適用するようにしても良い。

さらに、第三実施形態においては、複数の第二戻し配管２８ａ〜２８ｃを一体的に接続する配管連結部材として油圧マニホールドＭを用いる場合について説明したが、複数の第二戻し配管２８ａ〜２８ｃを一体的に接続してサブタンク２２の上壁２３５よりも剛性が高くなるものであれば油圧マニホールドＭに限られるものではなく、例えば、単なる金属ブロックを用いてもよい。

さらに、上述した各実施形態においては、作動油貯留装置２０を射出成型装置１に設ける一例について説明したが、射出成型装置１以外の装置に適用しても良い。

２１ メインタンク
２２，２２２ サブタンク
２２ａ 貯留領域
２３ａ 流路開口部
２２ｂ 第一領域
２２ｃ 第二領域
２３ 連結管
２５ａ 吸引配管
２８ａ〜２８ｃ 第二戻し配管（戻し配管）
３０，１３０ 接続箱（区画部）
３２，１３２ 内部領域連通部
３４ 孔
３８ａ，３８ｃ 流路出口
２３５ 上壁（壁部）
２３６ 上部開口部
Ｍ 油圧マニホールド（配管連結部材）

Claims (8)

1. 作動油を吸引する吸引配管が接続されるメインタンクと、
   前記吸引配管により吸引された作動油を戻す戻し配管が接続されるサブタンクと、
   前記メインタンクと前記サブタンクとを連通する１つあるいは複数の連結管と、を備え、
   前記サブタンクは、
   該サブタンクの貯留領域を、前記連結管の流路開口部を含む第一領域と、該第一領域以外の第二領域とに区画する区画部を備え、
   該区画部は、前記第一領域と第二領域とを連通し、前記連結管の圧力損失と同等または前記圧力損失よりも大きい圧力損失を生じさせる内部領域連通部を備え、
   前記戻し配管は、
   該戻し配管の流路出口が前記第一領域内に臨むように、前記サブタンクに接続されていることを特徴とする作動油貯留装置。
2. 前記内部領域連通部は、前記区画部に形成された複数の孔からなる請求項１に記載の作動油貯留装置。
3. 前記内部領域連通部は、前記第一領域と第二領域との間に多段に設けられている請求項２に記載の作動油貯留装置。
4. 前記第一領域と第二領域との間に多段に設けられている前記複数の孔の大きさが、前記第一領域側の孔と同等あるいは、前記第二領域側ほど小さく形成されている請求項３に記載の作動油貯留装置。
5. 前記戻し配管が複数設けられ、該複数の戻し配管のうち作動油の流量が相対的に多い戻し配管の流路出口が、前記第一領域の内部に臨むように配置されている請求項１から４の何れか一項に記載の作動油貯留装置。
6. 前記複数の戻し配管は、前記サブタンクの壁部よりも剛性の高い配管連結部材に一体的に接続され、前記サブタンクの上部開口部が、前記配管連結部材により閉塞されている請求項５に記載の作動油貯留装置。
7. 前記配管連結部材は、油圧マニホールドである請求項６に記載の作動油貯留装置。
8. 請求項１から７の何れか一項に記載の作動油貯留装置を備える射出成型装置。

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