JPH08281760A - 射出成形機などの油圧回路の作動油温度制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 射出成形機などの油圧回路の作動油温度を効
率よく制御できるようにする。 【構成】 可変吐出量ポンプ１０と、アクチュエータ１
２と、ポンプからアクチュエータへの流れを制御するア
クチュエータ側切換弁１３と、これよりも上流側から分
岐した分岐管路２７に配置された絞り機構２８と、これ
の下流側とアクチュエータの戻り側とを接続する戻り側
管路２９に配置されたオイルクーラ１１と、を有する油
圧回路を用い、作動油温度が所定温度範囲よりも低くな
った場合には、アクチュエータが休止している間に、可
変吐出量ポンプから大流量の作動油を絞り機構を介して
オイルクーラに流すとともに、これに冷却水を供給しな
いようにする一方、油圧回路の作動油温度が所定温度範
囲よりも高くなった場合には、アクチュエータが休止し
ている間に、可変吐出量ポンプから、あらかじめ上記大
流量よりも著しく少なく設定された少流量の作動油を絞
り機構を介してオイルクーラに流すとともに、これに冷
却水を供給するようにする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機、射出圧縮
成形機、押出機などの油圧回路の作動油温度制御方法に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来の射出成形機などの油圧回路の作動
油過熱防止回路として、図５に示されるようなものがあ
る。この射出成形機の作動油過熱防止回路は、可変吐出
量ポンプ１０のケーシングとオイルタンク１５とを接続
するドレン管路５０と、他のアクチュエータの戻り側管
路、たとえば可塑化用オイルモータ１２の戻り側管路２
９とを接続し、これの下流側にオイルクーラ１１を設
け、可変吐出量ポンプ１０から漏れたドレンと、可塑化
用オイルモータ１２からの戻り油をオイルクーラ１１に
よって冷却するように構成されている。これにより、ア
クチュエータ１２からの戻り油を冷却するだけでなく、
可変吐出量ポンプ１０からのドレンも冷却して、回路内
のオイルが過熱するのを防止するようにしている。この
作動油過熱防止回路には、可塑化用オイルモータ１２の
戻り側管路２９からの比較的高い背圧を有する戻り油が
可変吐出量ポンプ１０のケーシング内に流入してオイル
シールなどの部材を損傷させるのを防止するために、チ
ェック弁１６ａ、１６ｂ及びタンク用電磁弁１７が設け
られている。チェック弁１６ａは、比較的高いクラッキ
ング圧のものとされており、可塑化用オイルモータ１２
からの戻り側背圧では、弁が開かれないようになってい
る。これにより、アクチュエータ１２が動作している間
は、これからの戻り油が戻り側管路２９及びオイルクー
ラ１１を通って冷却されるとともに、タンク用電磁弁１
７を図示の位置から図中下側のシンボル位置（遮断位
置）に切り換えることにより、可変吐出量ポンプ１０か
らのドレンは、オイルクーラ１１を通ることなく、オイ
ルタンク１５に戻される一方、アクチュエータ１２が休
止している（すなわち、戻り側管路２９を油が流れな
い）間は、タンク用電磁弁１７を図示の連通位置にする
ことにより、可変吐出量ポンプ１０からのドレンが、タ
ンク用電磁弁１７及びオイルクーラ１１を通って冷却さ
れることになる。こうすることによって、アクチュエー
タ１２の休止中も回路内の作動油を冷却するようにして
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような従来の射出成形機などの作動油過熱防止回路に
は、アクチュエータ１２からの戻り油をオイルクーラ１
１によって冷却している間は、この戻り油の圧力によっ
て可変吐出量ポンプ１０のオイルシールなどの部材が損
傷されるのを防止するために、チェック弁１６ａ、１６
ｂや、これらのための配管などを追加して設ける必要が
あるので、油圧回路の構成が複雑になり、装置の価格が
高くなるという問題点がある。アクチュエータの休止中
も回路内の作動油を冷却する別の装置としては、可変吐
出量ポンプからのドレンを冷却するための専用のオイル
クーラを設けることが考えられるが、この場合には、複
数のチェック弁や、これらのための配管などが不要には
なるものの、オイルクーラを増設する必要があるので、
装置の価格が高くなるという問題点は依然として解決さ
れないことになる。なお、図５に示すような作動油過熱
防止回路には、作動油の温度が所定範囲よりも低過ぎる
場合に備えて、作動油温度を上昇させるための装置を別
に設ける必要がある。本発明は、このような課題を解決
することを目的としている。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、可変吐出量ポ
ンプと、回路油温を所定の温度範囲に昇温させるための
絞り機構と、これの下流側に配置されたオイルクーラ
と、を有する油圧回路に適用され、回路油温が所定の温
度範囲になった後は、通常は使用されない絞り機構を利
用して、アクチュエータの休止中に、可変吐出量ポンプ
から少流量の作動油が絞り機構を介してオイルクーラに
流れるようにすることにより、上記課題を解決する。す
なわち、本発明の請求項１記載の射出成形機などの油圧
回路の作動油温度制御方法は、可変吐出量ポンプ（１
０）と、これによって駆動されるアクチュエータ（１
２）と、可変吐出量ポンプ（１０）からアクチュエータ
（１２）への流れを制御するアクチュエータ側切換弁
（１３）と、これよりも上流側から分岐した分岐管路
（２７）に配置された切換弁付きの絞り機構（２８）
と、これの下流側とアクチュエータ（１２）の戻り側と
を接続する戻り側管路（２９）に配置されたオイルクー
ラ（１１）と、を有する油圧回路を用い、油圧回路の作
動油温度が所定温度範囲よりも低くなった場合には、ア
クチュエータ側切換弁（１３）が遮断側に切り換えられ
てアクチュエータ（１２）が休止している間に、可変吐
出量ポンプ（１０）から、あらかじめ設定された大流量
の作動油が絞り機構（２８）を介してオイルクーラ（１
１）を通過するようにさせるとともに、オイルクーラ
（１１）に冷却水を供給しないようにする一方、油圧回
路の作動油温度が所定温度範囲よりも高くなった場合に
は、アクチュエータ側切換弁（１３）が遮断側に切り換
えられてアクチュエータ（１２）が休止している間に、
可変吐出量ポンプ（１０）から、あらかじめ上記大流量
よりも著しく少なく設定された少流量の作動油が絞り機
構（２８）を介してオイルクーラ（１１）を通過するよ
うにさせるとともに、オイルクーラ（１１）に冷却水を
供給するようにしたことを特徴としている。上記絞り機
構（２８）としては、請求項３記載のように、流れの方
向を切り換える温度制御用切換弁（温度制御用電磁弁２
０ｂ）と、これよりも下流側に分岐管路（２７）に配置
された可変絞り（２２）と、から構成されているもの、
請求項４記載のように、流れの方向を切り換える温度制
御用切換弁（２０ｂ）と、これよりも下流側に分岐管路
（２７）に配置された、圧力調整弁（２３）と、から構
成されているもの、などを利用することができる。な
お、かっこ内の符号は、後述する実施例の対応する部材
を示す。

【０００５】

【作用】装置の始動時には、可変吐出量ポンプは、比較
的大きい吐出量に設定されており、吐出された大流量の
作動油が絞り機構を通過させられるので、速やかに回路
油温が上昇させられる。この際、下流側のオイルクーラ
には冷却水を供給しないので、オイルクーラを通過する
際、作動油が冷却されるようなことは、ほとんどない。
作動油が設定温度範囲に上昇した後は、通常は、絞り機
構の切換弁が切り換えられて、作動油は絞り機構を通ら
ないようにされる。本発明においては、射出動作などが
行われて、油圧回路の作動油が所定の温度範囲よりも高
くなった場合に、可塑化用オイルモータなどのアクチュ
エータが停止しているタイミングを利用して、可変吐出
量ポンプをあらかじめ設定した少流量（上記大流量より
も著しく少ない流量）に切り換えるとともに、作動油が
上記絞り機構を通るように、切換弁を切り換える。この
際、作動油は、絞り機構により多少は絞られることにな
るが、流量が著しく少ないため、ほとんど温度上昇する
ことなく、オイルクーラを通ることになるので、オイル
クーラに冷却水を供給することにより、作動油は効果的
に冷却され、油圧回路の油温を低下させることになる。

【０００６】

【実施例】図１に本発明方法が適用される第１実施例の
射出成形機の油圧回路を示す。吐出量制御装置１０ａを
有する可変吐出量ポンプ１０の吐出口には、吐出側管路
２４が接続されている。吐出側管路２４には射出側電磁
弁（アクチュエータ側切換弁）１３が設けられており、
これの下流側（図中上側）には、可塑化用オイルモータ
（アクチュエータ）１２及び射出シリンダ１８が並列に
設けられている。可塑化用オイルモータ１２及び射出シ
リンダ１８は、管路２５及び管路２６をもって射出側電
磁弁１３の各ポートとそれぞれ接続されている。吐出側
管路２４は、途中に分岐管路２７を有しており、これに
絞り機構２８が設けられている。絞り機構２８の下流側
は戻り側管路２９と接続されている。戻り側管路２９
は、オイルクーラ１１を介してオイルタンク１５に開放
されている。可変吐出量ポンプ１０の吸入側管路３０に
は、サクションフィルタ１４が設けられている。なお、
本発明方法を実施するうえで、あまり関係がないので、
図示を省略したが、吐出側管路２４には、吐出圧力設定
用のリリーフ弁、圧力計などが設けられている。

【０００７】上述の絞り機構２８は、温度制御用電磁弁
（４ポート２位置式の温度制御用切換弁）２０と、これ
の各ポートＡ、Ｂ、Ｐ及びＴにそれぞれ接続された合計
４つの固定絞り２１と、から成り、ポートＡと、ポート
Ｂとは上流側（図１中左側）の固定絞り２１を介して並
列に分岐管路２７と接続されており、また、ポートＰ
と、ポートＴとは下流側（図１中右側）の固定絞り２１
を介して並列に分岐管路２７の下流部２７ａと接続され
ている。温度制御用電磁弁２０を図１中上側のシンボル
位置（図示の状態）のオフ状態と、図中下側のシンボル
位置のオン状態のいずれか一方に切り換えることによ
り、絞り機構２８を作動油が流れない状態、又は絞り機
構２８を作動油が流れる状態のいずれか一方の状態とす
ることが可能である。なお、図１は、温度制御用電磁弁
２０がオフとされて絞り機構２８を作動油が流れない状
態が示されている。オイルタンク１５には、温度検出器
３２が設けられている。射出成形機の制御器３４には、
可変吐出量ポンプ１０の吐出量制御装置１０ａからのポ
ンプ傾斜角信号や温度検出器３２の出力信号が入力され
ており、また、温度制御用電磁弁２０、射出側電磁弁１
３などのソレノイド回路も接続されている。制御器３４
は、可変吐出量ポンプ１０の吐出量制御装置１０ａ、射
出側電磁弁１３をはじめ、射出成形機全般の制御を行う
ように構成されているが、温度検出器３２から出力され
た温度信号を、あらかじめ記憶している設定温度（下限
値と上限値）と比較し、測定温度が設定温度範囲よりも
低い場合、及び高い場合のいずれであっても、比較値に
基づいて温度制御用電磁弁２０のオン・オフを制御する
ことが可能である。

【０００８】次に、この第１実施例の装置を用いた本発
明方法の作用を説明する。射出成形機の始動時には、油
圧回路の作動油温度が、あらかじめ設定されている設定
温度範囲よりも低いのが一般的であるので、絞り機構２
８により作動油を絞って昇温させる暖機運転が行われ
る。すなわち、制御器３４は、設定温度（下限値と上限
値）と、温度検出器３２からの測定油温に基づいて、絞
り機構２８の温度制御用電磁弁２０に指令信号を出力
し、これをオンとして図示の状態から下側のシンボル位
置に切り換えさせた状態で、可変吐出量ポンプ１０を駆
動し、また、制御器３４からの指令信号により、吐出量
制御装置１０ａを作動させて可変吐出量ポンプ１０が所
定の大流量を吐出するように制御する。これにより、オ
イルタンク１５からサクションフィルタ１４を通して可
変吐出量ポンプ１０に吸入された作動油は、吐出側管路
２４、分岐管路２７、絞り機構２８、分岐管路２７の下
流部２７ａ、戻り側管路２９、及びオイルクーラ１１を
通ってオイルタンク１５に戻る。この際、オイルクーラ
１１には冷却水が供給されないようにするとともに、作
動油が絞り機構２８のそれぞれの固定絞り２１によって
絞られることにより、作動油の温度が上昇させられるこ
とになる。作動油の温度が所定の温度範囲まで上昇した
ら、制御器３４は、温度制御用電磁弁２０を図示のオフ
位置に切り換えさせる。これにより、作動油を昇温させ
るための暖機運転を終了する。次に、制御器３４からの
指令信号により、図２に示すように、射出側電磁弁１３
を駆動して可塑化工程（射出側電磁弁１３が右シンボル
位置で、可塑化用オイルモータ１２が回転）を行う。可
塑化工程中は、可塑化用オイルモータ１２からの戻り油
がオイルクーラ１１を通るので、オイルクーラ１１に冷
却水を供給することにより、作動油の冷却が行われる。
続いて射出工程（射出側電磁弁１３が左シンボル位置
で、射出シリンダ１８のピストンが図中左方向移動）が
行われる。この実施例の装置においては、射出・保圧工
程中は、射出シリンダ１８からの戻り油はオイルクーラ
１１を通らないので、油圧回路の作動油温度は上昇す
る。射出・保圧工程中に作動油温度が所定温度範囲より
も高くなった場合には、この工程が終了して射出側電磁
弁１３が図示の中立位置に戻るのとタイミングと合わせ
て、可変吐出量ポンプ１０の吐出量をあらかじめ設定し
た少流量に切り換えるように指令するとともに、絞り機
構２８の温度制御用電磁弁２０をオンとするように指令
する。これにより、可変吐出量ポンプ１０から吐出され
た少ない流量の作動油が吐出側管路２４、分岐管路２
７、絞り機構２８、分岐管路２７の下流部２７ａ、戻り
側管路２９、及びオイルクーラ１１を通るので、オイル
クーラ１１に冷却水を供給することにより、作動油が冷
却される。この際、少流量の作動油が絞り機構２８を通
る場合には、ほとんど絞られることはないので、油温を
上昇させるようなことはない。なお、図２中「少流量指
令」とされた範囲では、従来は作動油の冷却が行われて
いなかったことになる。なお、本実施例の油圧回路にお
いては、射出・保圧工程と可塑化工程に限定している
が、射出成形の他の工程、たとえば、成形品を取り出す
エジェクト工程時においても、エジェクタ（アクチュエ
ータ）が作動終了した後、射出・保圧工程が開始される
までの間（中間時間の一部）を利用して作動油の冷却を
行うことができる。作動油の過熱を防止するための装置
は、特別に追加する必要はなく、従来のものを用いて、
制御器３４の制御プログラムを少し変更するだけで済む
ので、装置の回路構成を複雑にしたり、装置の価格を高
くしたりするようなことなく、アクチュエータ１２の停
止中も作動油の冷却を行うことができる。

【０００９】なお、上記各実施例の説明においては、絞
り機構２８は、中立位置を有する１つの切換弁と、４つ
の固定絞り２１とによって構成するものとしたが、これ
に限定されるわけではなく、たとえば、図３に示すよう
な、中立位置を有しない２位置切換弁（温度制御用電磁
弁）２０ｂと、流量調整弁式の可変絞り２２とから構成
される絞り機構２８ｂを用いたり、図４に示すような、
中立位置を有しない温度制御用電磁弁２０ｂと、圧力調
整弁式の可変絞り２３とから構成される絞り機構２８ｃ
を用いたりしてもよい。また、上記実施例の説明におい
ては、射出成形機の油圧回路に本発明方法を実施するも
のとしたが、射出圧縮成形機や、押出機の油圧回路にも
本発明方法を実施することができる。

【００１０】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明による
と、射出成形機、射出圧縮成形機、押出機などにおい
て、装置の回路構成を複雑にしたり、装置の価格を高く
したりするようなことなく、油圧回路の作動油を効果的
に冷却することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法が適用される第１実施例の射出成形
機の油圧回路を示す図である。

【図２】本発明方法による作動油の冷却時間割合を説明
する図である。

【図３】本発明方法が適用される第２実施例の射出成形
機の油圧回路の絞り機構を示す図である。

【図４】本発明方法が適用される第３実施例の射出成形
機の油圧回路の絞り機構を示す図である。

【図５】従来の射出成形機の油圧回路の１例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０ 可変吐出量ポンプ １１ オイルクーラ １２ 可塑化用オイルモータ（アクチュエータ） １３ 射出側電磁弁（アクチュエータ側切換弁） １５ オイルタンク ２０、２０ｂ 温度制御用電磁弁（温度制御用切換弁） ２１ 固定絞り ２２ 可変絞り（流量調整弁） ２３ 可変絞り（圧力調整弁） ２７ 分岐管路 ２８ 絞り機構 ２９ 戻り側管路 ３２ 温度検出器 ３４ 制御器

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 可変吐出量ポンプ（１０）と、これによ
   って駆動されるアクチュエータ（１２）と、可変吐出量
   ポンプ（１０）からアクチュエータ（１２）への流れを
   制御するアクチュエータ側切換弁（１３）と、これより
   も上流側から分岐した分岐管路（２７）に配置された切
   換弁付きの絞り機構（２８）と、これの下流側とアクチ
   ュエータ（１２）の戻り側とを接続する戻り側管路（２
   ９）に配置されたオイルクーラ（１１）と、を有する油
   圧回路を用い、 油圧回路の作動油温度が所定温度範囲よりも低くなった
   場合には、アクチュエータ側切換弁（１３）が遮断側に
   切り換えられてアクチュエータ（１２）が休止している
   間に、可変吐出量ポンプ（１０）から、あらかじめ設定
   された大流量の作動油が絞り機構（２８）を介してオイ
   ルクーラ（１１）を通過するようにさせるとともに、オ
   イルクーラ（１１）に冷却水を供給しないようにする一
   方、油圧回路の作動油温度が所定温度範囲よりも高くな
   った場合には、アクチュエータ側切換弁（１３）が遮断
   側に切り換えられてアクチュエータ（１２）が休止して
   いる間に、可変吐出量ポンプ（１０）から、あらかじめ
   上記大流量よりも著しく少なく設定された少流量の作動
   油が絞り機構（２８）を介してオイルクーラ（１１）を
   通過するようにさせるとともに、オイルクーラ（１１）
   に冷却水を供給するようにしたこと、 を特徴とする射出成形機などの油圧回路の作動油温度制
   御方法。
2. 【請求項２】 上記絞り機構（２８）が、上記分岐管路
   （２７）の流れを遮断するための中立位置を有する温度
   制御用切換弁（２０）と、これの上流側及び下流側に配
   置された複数の固定絞り（２１）と、から構成されてい
   る油圧回路を用いること、 を特徴とする請求項１記載の射出成形機などの油圧回路
   の作動油温度制御方法。
3. 【請求項３】 上記絞り機構（２８）が、流れの方向を
   切り換える温度制御用切換弁（２０ｂ）と、これよりも
   下流側に分岐管路（２７）に配置された可変絞り（２
   ２）と、から構成されている油圧回路を用いること、 を特徴とする請求項１記載の射出成形機などの油圧回路
   の作動油温度制御方法。
4. 【請求項４】 上記絞り機構（２８）が、流れの方向を
   切り換える温度制御用切換弁（２０ｂ）と、これよりも
   下流側に分岐管路（２７）に配置された、圧力調整弁
   （２３）と、から構成されている油圧回路を用いるこ
   と、 を特徴とする請求項１記載の射出成形機などの油圧回路
   の作動油温度制御方法。