JP7448406B2 - 液圧装置及び、射出成形機 - Google Patents

Description

この発明は、射出成形機に用いられる液圧装置及び、射出成形機に関するものである。

油圧シリンダその他の液圧アクチュエータを駆動するには、液圧装置が用いられる。液圧装置は一般に、典型的には作動油である作動液を、液圧ポンプの作動等により所定の圧力下で液圧回路に流して液圧式アクチュエータへ流入させ、また液圧式アクチュエータから流出させて、液圧アクチュエータを作動させる。これにより、比較的小型の液圧装置で大きな駆動力を得ることができる。

この種の液圧装置は、仮に液圧回路が閉回路であっても、その使用に伴い、作動液中に、当該液圧装置等の微小な隙間から入り込んだ砂埃や、液圧回路内等の金属部品の摩耗に起因する粉塵、作動液のスラッジその他の微粒子が混入し得る。かかる微粒子を作動液から取り除いて液圧装置の長期間にわたる正常な動作を担保するため、液圧回路にはフィルタを設けることがある。

上述したような液圧装置は、射出成形機の型締装置やエジェクタ装置等で、型締動作もしくは成形品の取出動作その他の所定の動作をもたらすべく液圧アクチュエータとともに用いられる場合がある（たとえば特許文献１参照）。

特開２０１８－１７１９０４号公報

ところで、上述した液圧装置には、液圧回路に、作動液の一方向の流れ及び逆方向の流れが繰り返し生じて作動液が往復する往復流路を設けることがある。この場合、往復流路に粉塵等の微粒子を取り除くフィルタを設けると、一方向もしくは逆方向のいずれか一方の流れの際にフィルタに捕集された作動液中の微粒子は、他方の流れの際にフィルタから解放されて再び作動液に混入する。それ故に、そのような往復流路には、微粒子を有効に除去できるフィルタを設けることができなかった。

この発明は、このような問題を解決することを課題とするものであり、その目的は、作動液が往復する往復流路で、粉塵等の微粒子を有効に取り除くことができる液圧装置及び射出成形機を提供することにある。

上記の課題を解決することができる一の液圧装置は、射出成形機に用いられ、作動液が流動する液圧回路を備えるものであって、前記液圧回路が、作動液の一方向の流れ及び作動液の逆方向の流れの生じる往復流路を有し、前記往復流路が、途中で二股以上に分岐するとともに互いに合流し、それぞれ前記作動液の一方向の流れ又は前記作動液の逆方向の流れのいずれか一方の流れを担う複数の分岐流路部を含み、前記複数の分岐流路部のうちの少なくとも一つに、フィルタが設けられてなるものである。

また、上記の課題を解決することができる一の射出成形機は、金型装置内に成形材料を射出するものであって、上記の液圧装置を備えるものである。

上述した液圧装置及び射出成形機によれば、作動液が往復する往復流路で、粉塵等の微粒子を有効に取り除くことができる。

この発明の一の実施形態の液圧装置が備える液圧回路の往復流路を示す回路図である。 他の実施形態の液圧装置が備える液圧回路の往復流路を示す回路図である。 この発明の一の実施形態の液圧装置を用いることができる射出成形機の一例を示す断面図である。 図３の射出成形機が備える型締装置及び液圧装置の動作を、金型装置とともに示す、型締装置及び金型装置の断面図ならびに、液圧装置の液圧回路の回路図である。 図４に続く動作を示す、型締装置及び金型装置の断面図ならびに、液圧装置の液圧回路の回路図である。 図５に続く動作を示す、型締装置及び金型装置の断面図ならびに、液圧装置の液圧回路の回路図である。 図６に続く動作を示す、型締装置及び金型装置の断面図ならびに、液圧装置の液圧回路の回路図である。

以下に図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
（液圧回路）
この発明の一の実施形態の液圧装置は、液圧回路で作動液を流動させ、それにより生じる圧力で、後述するような射出成形機に設けられる油圧シリンダ等の液圧シリンダ、液圧モータその他の種々の液圧アクチュエータを駆動させることに用いられるものである。

この液圧装置はその一部に、たとえば図１に示すような往復流路１を有する。図１に例示する往復流路１は、当該液圧装置の使用時における特定のタイミングでは、作動油等の作動液が、同図に矢印で示す一方向の流れＦ１に沿って流動する。また、それとは異なるタイミングでは、作動液が、同図に逆向きの矢印で示す逆方向の流れＦ２に沿って流動する。つまり、この往復流路１では、作動液の一方向の流れＦ１及び、作動液の逆方向の流れＦ２が繰り返し生じ、作動液が一方向及び逆方向に往復する。

このように作動液が往復する往復流路では単純に、濾紙等を含むフィルタを配置しても、当該フィルタによる粉塵等の微粒子の捕集機能が有効に働かない。これはすなわち、作動液が往復することにより、作動液に含まれる微粒子が、作動液の一方向の流れ又は逆方向の流れのいずれか一方の流れの際にフィルタに捕集されたとしても、他方の流れの際にフィルタから解放されて、作動液に再度混入するからである。

これに対し、この実施形態では、上記の往復流路１が、途中で二股以上に分岐するとともに互いに合流する複数の分岐流路部２ａ及び２ｂを有するものとする。より詳細には、往復流路１は、二股に分岐するとともに互いに合流する二つの第一分岐流路部２ａ及び第二分岐流路部２ｂを有し、それらの分岐点ないし合流点には、第一流路接続部３ａ及び第二流路接続部３ｂが設けられている。なお、作動液の一方向の流れＦ１のときは、第一流路接続部３ａが分岐点になるとともに第二流路接続部３ｂが合流点になり、作動液の逆方向の流れＦ２のときは、第二流路接続部３ｂが分岐点になるとともに第一流路接続部３ａが合流点になる。

そして、第一分岐流路部２ａ及び第二分岐流路部２ｂのそれぞれには、その途中に各逆止弁４ａ及び４ｂが配置されている。それにより、第一分岐流路部２ａ及び第二分岐流路部２ｂはそれぞれ、作動液の一方向の流れＦ１又は逆方向の流れＦ２のいずれか一方の流れしか生じないようになる。ここでは一例として、第一分岐流路部２ａが作動液の一方向の流れＦ１を担当し、第二分岐流路部２ｂが作動液の逆方向の流れＦ２を担当するように、各逆止弁４ａ及び４ｂを配置している。

その上で、第一分岐流路部２ａ及び第二分岐流路部２ｂのうちの少なくとも一つ、図１に示す実施形態では第一分岐流路部２ａだけに、フィルタ５を設ける。このことによれば、作動液が常に、一方向の流れＦ１又は逆方向の流れＦ２のいずれか一方の方向からのみフィルタを通過するので、当該一方の方向からフィルタ５に捕集された微粒子が他方の方向の流れで該フィルタ５から分離されることを防止することができる。その結果、フィルタ５により作動液から微粒子を有効に除去することができて、液圧装置の使用時に作動液が清浄に保たれる。

フィルタ５を設けた第一分岐流路部２ａでは、そのフィルタ５よりも作動液の流れ方向（一方向の流れＦ１の方向）の上流側に、逆止弁４ａを配置することが好ましい。図１に示す例では、第一分岐流路部２ａで第一流路接続部３ａとフィルタ５との間に、逆止弁４ａを配置している。この場合、一方向の流れＦ１でフィルタ５を通過して清浄になった作動液は、流れ方向が切り替わって逆方向の流れＦ２に沿って第二分岐流路部２ｂを通って吸引される際に、フィルタ５と逆止弁４ａとの間に残存し得る清浄でない作動液まで吸引されることが、逆止弁４ａにより防止される。

なお、図１に例示する往復流路１を詳説すると、一方向の流れＦ１に沿って第一主要流路部６ａを流動する作動液は、逆止弁４ｂによって第二分岐流路部２ｂを流れることができないので、第一流路接続部３ａから第一分岐流路部２ａに流入する。第一分岐流路部２ａでは、作動液は、第一流路接続部３ａと逆止弁４ａとの間の流路部分７ａ、逆止弁４ａ、逆止弁４ａとフィルタ５との間の流路部分７ｂ、並びに、フィルタ５と第二流路接続部３ｂとの間の流路部分７ｃを順次に通過し、第二主要流路部６ｂに至る。一方、逆方向の流れＦ２のときは、作動液は第二流路接続部３ｂにて第二主要流路部６ｂから、逆止弁４ａのある第一分岐流路部２ａではなく第二分岐流路部２ｂに流入し、第二流路接続部３ｂと逆止弁４ｂとの間の流路部分７ｄ、逆止弁４ｂ、並びに、逆止弁４ｂと第一流路接続部３ａとの間の流路部分７ｅを順に通って、第一主要流路部６ａに流れる。

図示は省略するが、往復流路に、三つ以上の流路分岐部を設けることも可能である。この場合、逆止弁を設けること等により、三つ以上の流路分岐部のうちの少なくとも一つの流路分岐部が、作動液を一方向だけに流すものとし、その他の少なくとも一つの流路分岐部が、作動液を逆方向だけに流すものとする。そして、それらの流路分岐部の少なくとも一つにフィルタを設けることにより、上述したようなフィルタによる微粒子の捕集機能を有効に発揮させることができる。

なお、フィルタ５としては、油圧装置等の液圧装置で用いられ得る様々なものを使用することができる。具体的には、たとえば、サクションラインフィルタ、インラインフィルタ、リターンラインフィルタその他のラインフィルタ等がある。一例としては、筐体の内側に、円筒等の筒状のフィルタエレメントを配置したフィルタが挙げられる。このフィルタでは、作動液は、筐体の内部のフィルタエレメントの外周側のスペースに流入し、筒状のフィルタエレメントを外周側から内周側に向けて通過した後、フィルタエレメントの内周側のスペースから筐体の外部へ排出される。フィルタエレメントは、濾紙、金属製メッシュ又は、パンチングメタル等により構成され得る。作動液がフィルタエレメントを通過する際に、作動液中の粉塵等の微粒子がフィルタエレメントに捕集される。
往復流路１におけるフィルタ５や各種の弁等の要素以外の流路部分は、鋼管その他の金属管及び／又はゴムホース等の配管で構成することができる。

図２（ａ）に示す実施形態のように、複数の分岐流路部２ａ及び２ｂのうちの二つ以上のそれぞれに、フィルタ５ａ及び５ｂを設けることもできる。図２（ａ）の往復流路１ａは、第二分岐流路部２ｂで逆止弁４ｂよりも作動液の流れ方向（逆方向の流れＦ２の方向）の下流側にフィルタ５ｂを配置し、それに伴って逆止弁４ｂとフィルタ５ｂとの間に流路部分７ｆを設けたことを除いて、図１に示す実施形態と実質的に同様の構成を有するものである。この場合、作動液の逆方向の流れＦ２のみが生じる第二分岐流路部２ｂでも、作動液中の微粒子を、フィルタ５ｂで有効に除去することができる。但し、フィルタ５ａ、５ｂの配置は、そこでの圧力損失を招くので、液圧装置やその液圧回路の構成によっては、図１に示すように、第一分岐流路部２ａだけにフィルタ５を配置することが好ましい場合がある。

また、図２（ｂ）に示す往復流路１ｂのように、少なくとも一つの分岐流路部２ａに、二個以上の逆止弁４ａ、４ｃを配置してもよい。この往復流路１ｂでは、一例として、第一分岐流路部２ａで、作動液の流れ方向にてフィルタ５を挟んで両側に二個の逆止弁４ａ及び４ｃを配置している。この第一分岐流路部２ａは、作動液の一方向の流れＦ１の方向にて順次に設けられた流路部分７ａ、逆止弁４ａ、流路部分７ｈ、フィルタ５、流路部分７ｇ、逆止弁４ｃ及び流路部分７ｃで構成されている。その他の構成は、図１に示す往復流路１とほぼ同様である。図２（ｂ）の往復流路１ｂでは、作動液が逆方向の流れＦ２に沿って流動する際に、第一分岐流路部２ａの逆止弁４ｃにより、作動液が第一分岐流路部２ａのフィルタ５、さらにはその先の流路部分７ｈに達することが防止されるので、フィルタ５に一旦捕集された微粒子による作動液の汚染をより一層有効に防止することができる。

図２（ｃ）に示す実施形態は、作動液を貯留することが可能なタンク８をさらに備えるものであり、往復流路１ｃの作動液の一方向の流れＦ１の最も下流側である一端部（図２（ｃ）の左側の端部）が当該タンク８に接続されている。図２（ｃ）の実施形態は、タンク８を設けたことを除いて、図１に示すものと同様である。この場合、フィルタ５は、図示のように、タンク８への作動液の流れ（作動液の一方向の流れＦ１）を担う第一分岐流路部２ａに設けることが好ましい。これにより、たとえば油圧回路の図示しない他の部分で使用されて微粒子の混入した作動液が、作動液の一方向の流れＦ１に沿ってタンク８へ向かって流れる際に、当該作動液をフィルタ５により清浄にすることができる。そしてここでは、フィルタ５を通過して清浄になった作動液がタンク８に入り、タンク８内には清浄な作動液が貯留される。従って、この場合、タンク８から常に清浄な作動液を、作動液の逆方向の流れＦ２に沿って送ることができる。
図２（ｃ）に示す往復流路１ｃは、たとえば、後述するような液圧回路４１における第一給排流路Ｌ１、第二給排流路Ｌ２及び第三給排流路Ｌ３並びに共通流路Ｌｃを含む主要な回路部分での余分な又は不足分の作動液を流す図示しない調整用流路として用いられる場合がある。この場合、タンク８は、上記の主要な回路部分で余分になった作動液が送られて、該作動液を貯留する。

図２（ｃ）に示す往復流路１ｃでさらに、第二分岐流路部２ｂ側にもフィルタを設けることも可能である。但し、たとえば、作動液の逆方向の流れＦ２が、往復流路１ｃの他端部（図２（ｃ）の右側の端部）側に設けられた図示しないポンプにより作動液が吸引されることで生じる場合等には、第二分岐流路部２ｂに設けた上記のフィルタによる圧力損失で、当該吸引力が低下することが懸念される。そのような理由から、図２（ｃ）に示すように、タンク８への作動液の流れを担う第一分岐流路部２ａだけにフィルタ５を設けることが好ましい場合がある。

なお、図２（ｃ）の往復流路１ｃを有する液圧回路は、開回路でもよいが、タンク８を密閉タンクとして閉回路を構成するものとすることができる。

（射出成形機用の液圧装置）
上述したような液圧回路を備える液圧装置は、図３に例示するような射出成形機１０で用いられ得る。この射出成形機１０の詳細については後述するが、射出成形機１０は概して、内部に配置されたスクリュ１２の回転及び前進ならびに、周囲に配置されたヒータ１３の加熱により、成形材料を溶融させて金型装置１０１内に向けて射出する射出装置１１と、射出装置１１を金型装置１０１に対して前進・後退変位させる移動装置２１と、金型装置１０１を型締状態と型開状態との間で開閉させる型締装置３１とを備えるものである。多くの場合、射出成形機１０は、型開状態の金型装置１０１から成形品を取り出す図示しないエジェクタ装置をさらに備える。なお、金型装置１０１は、図示の例では、型締状態で内側にキャビティが区画形成される固定金型１０２及び可動金型１０３、ならびに、エジェクタ装置により変位されて成形品を押し出して取り出すエジェクタピン等の可動部材１０４を有する。金型装置１０１は、製造しようとする成形品の形状等に応じて適宜、射出成形機１０に取り付けられ、また交換され得るものであり、金型装置１０１は射出成形機１０の一部とはみなさない。

ここでは、射出成形機１０を構成する上述した各種装置のうち、型締装置３１に、この発明の実施形態の液圧装置を用いている。型締装置３１は、金型装置１０１の固定金型１０２に対して可動金型１０３を変位させて金型装置１０１を開閉し、金型装置１０１を型締状態、型閉状態または型開状態とするものである。図示の型締装置３１は、主として、金型装置１０１を両側から挟んで配置されるプラテン３２、及び、プラテン３２を可動させるプラテン稼働機構３３を有する。この型締装置３１では、プラテン稼働機構３３が、液圧駆動式であって液圧装置により駆動される。

なおここで、プラテン３２は、射出装置１１及び金型装置１０１の相互間に位置し、フレームＦｒに対して固定された固定プラテン３２ａと、固定プラテン３２ａとの間に金型装置１０１を隔てて位置し、固定プラテン３２ａに対して接近・離隔変位可能な可動プラテン３２ｂとを含む。固定プラテン３２ａと可動プラテン３２ｂとの間に位置する金型装置１０１の固定金型１０２は、固定プラテン３２ａ側に取り付けられるとともに、可動金型１０３は、可動プラテン３２ｂ側に取り付けられる。また、型締装置３１には、固定プラテン３２ａから後述のシリンダ本体部３４側に延びて固定プラテン３２ａとシリンダ本体部３４とを連結する一本又は複数本のタイバー３２ｃが設けられている。可動プラテン３２ｂは、この実施形態では、タイバー３２ｃにより固定プラテン３２ａに対する離隔・接近変位がガイドされるものとしているが、タイバー３２ｃでガイドされなくてもかまわない。
固定プラテン３２ａに対して可動プラテン３２ｂが離隔する位置では、金型装置１０１の可動金型１０３が固定金型１０２から開いた型開状態となり、この離隔位置から可動プラテン３２ｂを固定プラテン３２ａに向けて接近させることで、可動金型１０３が固定金型１０２に対して閉じた型閉状態となるとともに、さらに可動プラテン３２ｂを固定プラテン３２ａにて接近させて、可動金型１０３が固定金型１０２に対して押し付けられた型締状態となる。ここでは、金型装置１０１の固定金型１０２が取り付けられる型締装置３１の固定プラテン３２ａに接近する向きを前方側とし、固定プラテン３２ａから離隔する向きを後方側とする。型締装置３１の固定プラテン３２ａを除く多くの部分については、固定プラテン３２ａに接近する右向きが前方側になり、固定プラテン３２ａから離隔する左向きが後方側になる。

プラテン稼働機構３３は、可動プラテン３２ｂを貫通して延びるタイバー３２ｃの他端側に取り付けられた筒状のシリンダ本体部３４と、可動プラテン３２ｂに固定され、シリンダ本体部３４の内部で往復運動して可動プラテン３２ｂを移動させる筒状のピストン部３５と、シリンダ本体部３４の内部に設けられ、ピストン部３５の内部に挿入される筒状のロッド部３６と、ピストン部３５の周囲を取り囲んで設けられ、シリンダ本体部３４の開口端部を塞ぐ環状のシリンダ閉塞部３７とを含む。

シリンダ本体部３４、ピストン部３５及びロッド部３６はそれぞれ、実質的に、一端が密閉された密閉端部及び、他端が開口した開口端部を有する底付き筒状をなす。シリンダ本体部３４の内部にはピストン部３５が、それぞれの開口端部が向き合う方向で挿入されている。また、ピストン部３５の外周面は、その開口端部付近以外の部分が、シリンダ本体部３４の内周面よりもやや小さい径に形成されていて、ピストン部３５の外周面とシリンダ本体部３４の内周面との間には隙間が存在する。ロッド部３６は、その密閉端部がシリンダ本体部３４の内部でシリンダ本体部３４の密閉端部に固定されて取り付けられており、ピストン部３５の内部には当該ロッド部３６が、それぞれの開口端部が向き合う方向で挿入されている。

上述した配置により、プラテン稼働機構３３には、シリンダ本体部３４の内周面とロッド部３６の外周面とピストン部３５の開口端部の端面とで区画される第一液圧室Ｃ１、ピストン部３５の内部及びロッド部３６の内部により区画される第二液圧室Ｃ２、ならびに、ピストン部３５の外周面とシリンダ本体部３４の内周面とシリンダ閉塞部３７とで区画される第三液圧室Ｃ３が形成されている。そして、第一液圧室Ｃ１、第二液圧室Ｃ２及び第三液圧室Ｃ３にはそれぞれ、液圧装置の液圧回路４１から各液圧室に作動液を供給するための第一液圧ポートＰ１、第二液圧ポートＰ２及び第三液圧ポートＰ３が設けられている。このような第一液圧室Ｃ１、第二液圧室Ｃ２及び第三液圧室Ｃ３を含むプラテン稼働機構３３は、作動液からの各受圧面に面積差のある複動型シリンダの構成を有する。

この実施形態の液圧装置は、上述した第一液圧室Ｃ１、第二液圧室Ｃ２、第三液圧室Ｃ３に、第一液圧ポートＰ１、第二液圧ポートＰ２、第三液圧ポートＰ３を介して作動液を供給するものであり、図４～７に示すような液圧回路４１を備える。図示の液圧回路４１は、主として、サーボモータＳＭにより作動される液圧ポンプＨＰと、第一液圧室Ｃ１の第一液圧ポートＰ１に接続された第一給排流路Ｌ１と、第二液圧室Ｃ２の第二液圧ポートＰ２に接続された第二給排流路Ｌ２と、第三液圧室Ｃ３の第三液圧ポートＰ３に接続された第三給排流路Ｌ３とを有する。液圧ポンプＨＰは、サーボモータＳＭにより、作動液を送り出す向きを、第一給排流路Ｌ１及び第二給排流路Ｌ２側と、第三給排流路Ｌ３側とで切り替えることが可能なものである。液圧ポンプＨＰにより、第一給排流路Ｌ１及び第二給排流路Ｌ２側に送り出された作動液は、共通流路Ｌｃを流れた後、流路接続部ＣＬで分岐する第一給排流路Ｌ１又は第二給排流路Ｌ２を流れる。

ここで、第一給排流路Ｌ１、第二給排流路Ｌ２及び第三給排流路Ｌ３のそれぞれには、たとえば図示しない制御部の制御下で電気的に駆動される等して当該流路の開放と閉鎖とを切り替えることが可能なストップ弁ＳＶ１、ＳＶ２及びＳＶ３が設けられている。これにより、必要なときに所定の給排流路を用いて、第一液圧室Ｃ１、第二液圧室Ｃ２及び／又は第三液圧室Ｃ３のそれぞれに対する作動液の供給又は排出を行うことができる。

またここで、液圧回路４１には、液圧回路４１での余分な作動液を貯留し、液圧回路４１で作動液が不足したときは作動液を排出するリザーバータンクＲＴと、液圧ポンプＨＰをリザーバータンクＲＴにつないで、余分な又は不足分の作動液を流す調整用流路Ｌａとを設けている。上記のリザーバータンクＲＴは、補助流路Ｌｓにより、プレフィル弁ＰＶを介して、第一液圧室Ｃ１の第一液圧ポートＰ１に連通されている。プレフィル弁ＰＶは、第三給排流路Ｌ３に連通する図示しないパイロットラインと接続されており、当該パイロットラインからのパイロット圧に応じて開くように構成されている。この実施形態では、第一給排流路Ｌ１及び補助流路Ｌｓが、共通の第一液圧ポートＰ１で第一液圧室Ｃ１に接続されているが、図示は省略するが、補助流路は、第一給排流路の第一液圧ポートとは別のポートにより第一液圧室と接続してもよい。

なお、図示の液圧回路４１は、開回路とすることも可能であるが、閉回路とすることが好ましい。閉回路であれば、開回路で必要になる温調器等が不要であり、液圧装置の簡素化や小型化を実現することができる。また閉回路は、開回路に比して、作動液としての油が熱劣化しにくいという利点もある。

上述したようなプラテン稼働機構３３を有する型締装置３１及び、液圧回路４１を有する液圧装置によれば、次のような型閉工程、昇圧工程、型締工程、脱圧工程及び型開工程を含む金型装置１０１の開閉動作を行うことができる。

型閉工程では、ストップ弁ＳＶ１が閉まり、ストップ弁ＳＶ２及びＳＶ３が開いた状態で、サーボモータＳＭにより液圧ポンプＨＰを作動し、第三液圧室Ｃ３に入っていた作動液を、図４に矢印で示すように第三給排流路Ｌ３に通して吸引する。この際に、液圧ポンプＨＰの作動により、作動液を、共通流路Ｌｃ及び第二給排流路Ｌ２に流して第二液圧室Ｃ２に送り込む。これにより、作動液の流入に伴う第二液圧室Ｃ２内の圧力の上昇により、シリンダ本体部３４内でピストン部３５が前方側に移動し、それに伴って第二液圧室Ｃ２が拡大する。ピストン部３５のこの移動により、ピストン部３５の密閉端部に固定された可動プラテン３２ｂ、及び、可動プラテン３２ｂに取り付けられた可動金型１０３が、固定プラテン３２ａ側の固定金型１０２に向けて接近し、金型装置１０１が閉じる。

続いて昇圧工程及び型締工程では、ストップ弁ＳＶ１を開き、ストップ弁ＳＶ２及びＳＶ３を閉じた状態として、液圧ポンプＨＰで作動液を、図５に示すように、共通流路Ｌｃ及び第一給排流路Ｌ１から第一液圧室Ｃ１に送り込む。また、上述した型閉工程でピストン部３５が前方側に移動するに伴い、第一液圧室Ｃ１が負圧になるので、プレフィル弁ＰＶが開く。これにより、第一液圧室Ｃ１に、図５に矢印で示すようにリザーバータンクＲＴから補助流路Ｌｓを経て作動液が供給される。

ここで、ストップ弁ＳＶ２は閉じていることから、型閉工程で第二液圧室Ｃ２に送り込まれた作動液はそのままそこで保持される。この状態で、上述したようにして第一液圧室Ｃ１に送り込まれた作動液は、ピストン部３５をその開口端部側の端面から押すので、ピストン部３５、可動プラテン３２ｂ及び可動金型１０３をさらに前方側に若干移動させ、所要の型締力を金型装置１０１に作用させる。

その後の脱圧工程では、ストップ弁ＳＶ２及びＳＶ３が閉じた状態を維持し、液圧ポンプＨＰの作動により、第一液圧室Ｃ１から作動液を、図６に示すように、第一給排流路Ｌ１及び共通流路Ｌｃに通して吸引する。このとき、液圧ポンプＨＰは、余分な作動液をリザーバータンクＲＴに向けて吐出する。これにより、余分な作動液は、調整用流路Ｌａを通って、リザーバータンクＲＴ内に貯留する。このような液圧装置の動作により、第一液圧室Ｃ１から作動液が排出されるに伴い、金型装置１０１に作用していた型締力が徐々に低減され、ピストン部３５が若干後方側に移動する。

さらにその後、型開工程として、ストップ弁ＳＶ１を閉じるとともに、ストップ弁ＳＶ２及びＳＶ３を開き、図７に示すように、液圧ポンプＨＰで、作動液を第三給排流路Ｌ３から第三液圧室Ｃ３に送り込むとともに、第二液圧室Ｃ２内の作動液を第二給排流路Ｌ２及び共通流路Ｌｃに通して吸引する。これにより、ピストン部３５が大きく後方側に後退してシリンダ本体部３４の内部に収まり、それに伴って可動プラテン３２ｂ及び可動金型１０３が、固定プラテン３２ａ側の固定金型１０２から離隔し、金型装置１０１が開く。
ここでは、第三液圧室Ｃ３での作動液の充満によって第三給排流路Ｌ３の内圧が所定値以上になると、パイロットラインを介してパイロット圧が上昇し、プレフィル弁ＰＶが開く。これとともに、ピストン部３５の後退による第一液圧室Ｃ１の縮小で、第一液圧室Ｃ１に残留していた作動液が、補助流路ＬｓからリザーバータンクＲＴ内に流れる。

上述したような液圧装置の液圧回路４１における、作動液が往復し得る様々な流路に、この発明の実施形態を適用することができる。なかでも、調整用流路Ｌａは、後述するフィルタ４５の配置による圧力損失が大きな問題になりにくいので、次に述べるように、当該調整用流路Ｌａに、この発明の実施形態を適用することが特に好ましい。

より詳細には、調整用流路Ｌａでは、作動液が、上述したように、脱圧工程等の際に、液圧ポンプＨＰからリザーバータンクＲＴに向けて、一方向の流れに沿って流れる。また、型開工程等の際には、作動液が、リザーバータンクＲＴから液圧ポンプＨＰに向く作動液の逆方向の流れが生じる。したがって、この調整用流路Ｌａは、作動液の一方向の流れ及び作動液の逆方向の流れが生じる往復流路に該当する。

先も述べたように、作動液が往復する往復流路には、一本の流路のラインではその途中に単純にフィルタを設けても当該フィルタで微粒子を有効に除去できないので、この実施形態の調整用流路Ｌａでは、途中で二股以上に分岐するとともに互いに合流する第一分岐流路部４２ａ及び第二分岐流路部４２ｂを設ける。第一分岐流路部４２ａ及び第二分岐流路部４２ｂは、第一流路接続部４３ａ及び第二流路接続部４３ｂにて互いに分岐ないし合流する。なお、分岐流路部は三つ以上設けてもよい。そして、たとえば、第一分岐流路部４２ａに作動液の一方向の流れを担当させるとともに、第二分岐流路部４２ｂに作動液の逆方向の流れを担当させるため、図示の例では、第一分岐流路部４２ａ及び第二分岐流路部４２ｂに、それぞれ逆止弁４４ａ及び４４ｂを設けている。

このような第一分岐流路部４２ａ及び第二分岐流路部４２ｂを設けた上で、それらの分岐流路部の少なくとも一つに、フィルタ４５を配置する。この実施形態では、第一分岐流路部４２ａにフィルタを設けたことにより、作動液は、液圧ポンプＨＰからリザーバータンクＲＴに向かって一方向に流れるときに、逆止弁４４ａ及び４４ｂにより第一分岐流路部４２ａを通り、その際にフィルタ４５により微粒子が除去される。それにより、リザーバータンクＲＴには清浄な作動液が溜まることになる。
一方、リザーバータンクＲＴから液圧ポンプＨＰに向かう作動液の逆方向の流れのときは、第一分岐流路部４２ａ及び第二分岐流路部４２ｂにそれぞれ設けた逆止弁４４ａ及び４４ｂにより、作動液は、第一分岐流路部４２ａを通らず第二分岐流路部４２ｂを通る。それ故に、一方向の流れのときに第一分岐流路部４２ａのフィルタ４５で捕集された微粒子が、逆方向の流れのときに作動液に再度混入することを防止することができる。

先に述べたところと同様に、フィルタ４５を設けた第一分岐流路部４２ａでは、そのフィルタ４５よりも作動液の流れ方向の上流側に、逆止弁４４ａを配置することが好ましい。この場合、液圧ポンプＨＰによりリザーバータンクＲＴから作動液が吸引されて作動液の逆方向の流れが生じた際に、一方向の流れのときからフィルタ４５と逆止弁４４ａとの間に残留している清浄でない作動液の吸引が、上記の逆止弁４４ａにより防止されるので、リザーバータンクＲＴからの清浄な作動液の汚染を抑制することができる。

液圧ポンプＨＰからリザーバータンクＲＴへ一方向の流れに沿って、余分な作動液が流れるときは、作動液がプラテン稼働機構３３から受ける圧力等に起因して、当該作動液は比較的高い圧力で流動し得る。このため、作動液が第一分岐流路部４２ａのフィルタ４５を通過する際の圧力損失はそれほど問題にならないことが多い。これに対し、リザーバータンクＲＴから液圧ポンプＨＰへの作動液の逆方向の流れでは、液圧ポンプＨＰによりリザーバータンクＲＴから作動液が吸引されるので、圧力損失は小さいほうが望ましい。このような理由から、フィルタ４５は、この実施形態のように、液圧ポンプＨＰからリザーバータンクＲＴへの作動液の流れ（作動液の一方向の流れ）を担う第一分岐流路部４２ａだけに設けることが好適である。

また、上述したようなフィルタ及び分岐流路部は、液圧ポンプＨＰと第一液圧室Ｃ１や第二液圧室Ｃ２、第三液圧室Ｃ３との間で作動液を流す第一給排流路Ｌ１や第二給排流路Ｌ２、第三給排流路Ｌ３、共通流路Ｌｃに設けるよりも、ここで説明したように作動液の過不足調整用の調整用流路Ｌａに設けるほうが望ましい。フィルタをそれほど高圧仕様にしなくてもよいためである。

なお、上述した液圧装置により駆動されるプラテン稼働機構３３では、この例では、筒状のシリンダ本体部３４が、図３に示すように、前方側に位置する開口端部の周囲に、外周側に向けて拡がるフランジ３４ａを有する。タイバー３２ｃは、このフランジ３４ａを貫通して配置されており、ねじにより当該フランジ３４ａでシリンダ本体部３４と連結されている。
また、シリンダ本体部３４の開口端部の内側には、シリンダ本体部３４の内部よりも内径を大きくして、そこに段差３４ｂを形成している。なお、段差３４ｂの近傍には、先述した第三液圧ポートＰ３が設けられている。他方、環状のシリンダ閉塞部３７は、その軸線方向の各端部分に、中央部分に比して外径が小さい小径端部３７ａを有する。環状のシリンダ閉塞部３７は、その中央部分の後方側の表面を、シリンダ本体部３４のフランジ３４ａの前方側の表面に接触させるとともに、上記の小径端部３７ａを、シリンダ本体部３４の段差３４ｂ内に嵌め合わせることにより、シリンダ本体部３４に取り付けられている。

図示の型締装置３１は、可動プラテン３２ｂの移動方向が水平方向と平行な横型のものであるが、該移動方向を垂直方向とした竪型のものとすることも可能である。
また、この型締装置３１では、プラテン稼働機構３３のシリンダ本体部３４及び、固定プラテン３２ａのうち、固定プラテン３２ａをフレームＦｒに対して固定しているが、これとは逆に、シリンダ本体部をフレームに対して固定したものとすることも可能である。

ここでは、液圧装置により駆動される型締装置３１を例として説明したが、かかる液圧装置は、射出成形機１０が備えるエジェクタ装置や射出装置１１その他の各種の装置に含まれ得る液圧アクチュエータに適用することができる。

（射出成形機）
射出成形機１０は、先に述べたように、射出装置１１、移動装置２１、型締装置３１及びエジェクタ装置を備える。なお、図示の金型装置１０１は、主に固定金型１０２と可動金型１０３の二つに分割された２プレート金型と称され得るものであるが、さらにスライド型ないしスライドコアもしくはストリッパープレートを有して三つに分割された３プレート金型とすることも可能である。

射出成形機１０を用いて成形品を製造するには、前回の成形の際の後半に既に射出装置１１の内部に成形材料が所定の量で計量されて配置された状態で、型締装置３１を用いて金型装置１０１を閉じて型締状態とする昇圧工程及び型締工程を行う。
次いで、スクリュ１２の前進により上記の成形材料を金型装置１０１内に向けて射出し、成形材料を金型装置１０１内のキャビティに充填する充填工程と、スクリュ１２をさらに前進させて射出装置１１の先端部の内部にある成形材料を所定の圧力に保持する保圧工程とを順次に行う。

そしてその後、金型装置１０１のキャビティに充填された成形材料を冷却させて固化させ、成形品を得る冷却工程を行う。この際に、射出装置１１内に別途投入した成形材料を、ヒータ１３による加熱下でスクリュ１２の回転により射出装置１１の先端部に向けて送りながら溶融させ、所定の量の成形材料を先端部に配置する計量工程が行われる。
しかる後は、型締装置３１を作動させて、金型装置１０１への型締力を低下させる脱圧工程及び、金型装置１０１を開く型開工程を経て、エジェクタ装置により可動部材１０４を移動させ、金型装置１０１から成形品を取り出す取出工程を行う。

射出成形機１０の各装置の詳細は次に述べるとおりである。なお、型締装置３１については先述したとおりであるので、ここではその説明を省略する。

射出装置１１は主に、金型装置１０１に向けて延びる円筒状等のシリンダ１４と、シリンダ１４の内部にそれと中心軸線を平行にして配置されて、周囲にフライトが螺旋状に設けられたスクリュ１２と、シリンダ１４の外周側にその周囲を取り囲んで配置されたバンド状等のヒータ１３と、シリンダ１４及びスクリュ１２の後方側に配置されたモータボックス１５とを備える。図示は省略するが、モータボックス１５内には、シリンダ１４の先端部に所定の量の成形材料を蓄積させるため、スクリュ１２を中心軸線周りに回転させる計量モータや、金型装置１０１に接近する方向及び金型装置１０１から離れる方向の各方向へのスクリュ１２の前進及び後退変位を行う射出モータ、スクリュ１２が成形材料から受ける圧力を検出する圧力検出センサ等が配置されている。

なおここでは、金型装置１０１の固定金型１０２が取り付けられる型締装置３１の固定プラテン３２ａに接近する向きを前方側とし、固定プラテン３２ａから離隔する向きを後方側とする。したがって、図３では固定プラテン３２ａの右側に位置する射出装置１１について見ると、固定プラテン３２ａに接近する左向きが前方側となり、固定プラテン３２ａから離隔する右向きが後方側になる。

シリンダ１４は、後方側でモータボックス１５の手前に、成形材料をシリンダ１４内に投入するためのホッパーが取り付けられる供給口１４ａが設けられるとともに、金型装置１０１に近接する先端部に、その前方側で横断面積が小さくなるノズル１４ｂが設けられている。なお、供給口１４ａの近傍には水冷等による水冷シリンダ１４ｃを設けることができる。
ノズル１４ｂの周囲を含むシリンダ１４の周囲に配置されるヒータ１３は、たとえば図示のように、軸線方向（図３の左右方向）で複数の部分に分割されて、各ヒータ部分の内側のシリンダ１４の内部を異なる温度で加熱できるものとすることができる。

このような構成を有する射出装置１１によれば、供給口１４ａからシリンダ１４の内部に投入された成形材料は、計量工程で、シリンダ１４の外周側のヒータ１３による加熱の下、計量モータで駆動されるスクリュ１２の回転に基づいて溶融されつつ、シリンダ１４の内部で前方側に向けて送られて、シリンダ１４の先端部に充填される。この際に、スクリュ１２は射出モータにより後退変位させられて、シリンダ１４の先端部に、成形材料が充填される空間を形成する。なお、先にも述べたように、この計量工程は、前回の成形の際の冷却工程等の際に行うことができる。

その後、充填工程で、スクリュ１２を前進変位させることにより、シリンダ１４の先端部の成形材料は、ノズル１４ｂを経て金型装置１０１に向けて射出される。さらにその後の保圧工程では、シリンダ１４の先端部に残留している成形材料を通じて、金型装置１０１のキャビティに充填された成形材料に圧力を作用させる。このとき、金型装置１０１のキャビティで成形材料の冷却収縮に起因して不足した成形材料を補充することができる。

なお、この射出成形機１０はインラインスクリュ式のものであるが、可塑化シリンダ及び可塑化スクリュと、射出シリンダ及び射出プランジャーとに構造及び機能上分離させたプリプラ式の射出成形機とすることも可能である。

移動装置２１は、たとえば射出装置１１のモータボックス１５の下部等に設けられ、固定プラテン３２ａに対して射出装置１１を前進及び後退変位させる進退駆動機構である。移動装置２１を構成する進退駆動機構としては種々の機構を採用することができるが、図示の移動装置２１は、油圧等の液圧ポンプ２２と、液圧ポンプ２２を作動させる電動等によるポンプ作動用モータ２３と、液圧ポンプ２２から作動液が供給されて、先端が固定プラテン３２ａに固定されたピストンロッドを押出・引込運動させる複動型の液圧シリンダ２４とを含んで構成されている。この移動装置２１は、上述した液圧ポンプ２２、ポンプ作動用モータ２３及び液圧シリンダ２４が取り付けられたスライドベース２５、ならびに、フレームＦｒ上に敷設されて該スライドベース２５の直線運動を案内するガイド２６をさらに含むものであり、それにより、スライドベース２５の上部に載置された射出装置１１の進退変位を実現する。

移動装置２１により、射出装置１１を金型装置１０１から離隔させたり、また、射出装置１１を金型装置１０１に接近させて、射出装置１１のシリンダ１４のノズル１４ｂを所定の圧力で金型装置１０１に押し付ける、いわゆるノズルタッチを行ったりすることが可能になる。

図示は省略するが、可動プラテン３２ｂに設けられるエジェクタ装置は、可動プラテン３２ｂを貫通して延びて、金型装置１０１のエジェクタピン等の可動部材１０４を後方側から押圧するよう進退駆動されるエジェクタロッドと、エジェクタロッドを作動させるべく、たとえばモータ及びボールねじ等の運動変換機構を含むロッド駆動源とを有する。

エジェクタ装置により、成形品の取出工程で、ロッド駆動源により駆動されるエジェクタロッドを前進させて、金型装置１０１内で可動部材１０４を突き出し、金型装置１０１から成形品を取り出すことが可能になる。なお、可動部材１０４を突き出した後は、ロッド駆動源によりエジェクタロッドを後退させて元の位置に戻すことができる。

１、１ａ～１ｃ 往復流路
２ａ、４２ａ 第一分岐流路部
２ｂ、４２ｂ 第二分岐流路部
３ａ、４３ａ 第一流路接続部
３ｂ、４３ｂ 第二流路接続部
４ａ、４ｂ、４４ａ、４４ｂ 逆止弁
５、４５ フィルタ
６ａ 第一主要流路部
６ｂ 第二主要流路部
７ａ、７ｂ、７ｃ、７ｄ、７ｅ、７ｆ、７ｇ、７ｈ 流路部分
８ タンク
１０ 射出成形機
１１ 射出装置
１２ スクリュ
１３ ヒータ
１４ シリンダ
１４ａ 供給口
１４ｂ ノズル
１４ｃ 水冷シリンダ
１５ モータボックス
２１ 移動装置
２２ 液圧ポンプ
２３ ポンプ作動用モータ
２４ 液圧シリンダ
２５ スライドベース
２６ ガイド
３１ 型締装置
３２ プラテン
３２ａ 固定プラテン
３２ｂ 可動プラテン
３２ｃ タイバー
３３ プラテン稼働機構
３４ シリンダ本体部
３４ａ フランジ
３４ｂ 段差
３５ ピストン部
３６ ロッド部
３７ シリンダ閉塞部
３７ａ 小径端部
４１ 液圧回路
１０１ 金型装置
１０２ 固定金型
１０３ 可動金型
１０４ 可動部材
Ｆ１ 作動液の一方向の流れ
Ｆ２ 作動液の逆方向の流れ
Ｃ１ 第一液圧室
Ｃ２ 第二液圧室
Ｃ３ 第三液圧室
Ｐ１ 第一液圧ポート
Ｐ２ 第二液圧ポート
Ｐ３ 第三液圧ポート
ＨＰ 液圧ポンプ
ＳＭ サーボモータ
Ｌ１ 第一給排流路
Ｌ２ 第二給排流路
Ｌ３ 第三給排流路
ＣＬ 流路接続部
ＳＶ１～ＳＶ３ ストップ弁
ＲＴ リザーバータンク
ＰＶ プレフィル弁
Ｌｃ 共通流路
Ｌａ 調整用流路
Ｌｓ 補助流路
Ｆｒ フレーム

Claims (10)

1. 射出成形機に用いられ、作動液が流動する液圧回路を備える液圧装置であって、
   前記液圧回路が、作動液の一方向の流れ及び作動液の逆方向の流れの生じる往復流路を有し、
   前記往復流路が、途中で二股以上に分岐するとともに互いに合流し、それぞれ前記作動液の一方向の流れ又は前記作動液の逆方向の流れのいずれか一方の流れを担う複数の分岐流路部を含み、
   前記液圧装置が、液圧回路からの作動液を貯留し、及び液圧回路に作動液を排出することが可能なタンクをさらに備え、
   前記往復流路の一端部が、前記タンクに接続されており、前記液圧装置が、前記往復流路の他端部側に設けられた液圧ポンプをさらに備え、
   前記複数の分岐流路部のうちの少なくとも一つに、フィルタが設けられてなる液圧装置。
2. 前記フィルタが、前記複数の分岐流路部のうち、前記タンクへの作動液の流れを担う分岐流路部に設けられてなる請求項１に記載の液圧装置。
3. 前記往復流路の一端部に接続された前記タンクが、前記液圧回路での余分な作動液を貯留して前記液圧回路での不足分の作動液を排出するリザーバータンクである請求項１又は２に記載の液圧装置。
4. 前記フィルタが、前記液圧ポンプから前記リザーバータンクへの作動液の流れを担う分岐流路部だけに設けられてなる請求項３に記載の液圧装置。
5. 前記複数の分岐流路部のそれぞれが、逆止弁を含む請求項１～４のいずれか一項に記載の液圧装置。
6. 射出成形機に用いられ、作動液が流動する液圧回路を備える液圧装置であって、
   前記液圧回路が、作動液の一方向の流れ及び作動液の逆方向の流れの生じる往復流路を有し、
   前記往復流路が、途中で二股以上に分岐するとともに互いに合流し、それぞれ前記作動液の一方向の流れ又は前記作動液の逆方向の流れのいずれか一方の流れを担う複数の分岐流路部を含み、
   前記複数の分岐流路部のうちの少なくとも一つに、フィルタが設けられ、
   前記複数の分岐流路部のそれぞれが、逆止弁を含み、
   前記フィルタが設けられた前記分岐流路部で、当該フィルタよりも分岐流路部が担う前記作動液の一方向の流れ又は前記作動液の逆方向の流れの上流側に、前記逆止弁が配置されてなる液圧装置。
7. 前記液圧回路が閉回路である請求項１～６のいずれか一項に記載の液圧装置。
8. 液圧シリンダの作動に使用される請求項１～７のいずれか一項に記載の液圧装置。
9. 金型装置内に成形材料を射出する射出成形機であって、
   請求項１～８のいずれか一項に記載の液圧装置を備える射出成形機。
10. 前記液圧装置を用いた液圧駆動により、金型装置を開閉させる型締装置をさらに備える請求項９に記載の射出成形機。

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