JP3005733B2 - 射出成形機の射出圧力選択機構 - Google Patents

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に関し、特に
その射出圧力選択機構に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、射出圧力は、溶融原料を金型
内に充填する時に使用する１次圧力と、金型内の充填完
了後、ヒケ、収縮等防止のための保持圧力として使用す
る２次圧力とから構成されている。この場合、射出１次
圧力は高く、射出２次圧力は低く設定するのが一般的で
ある。

【０００３】最近になって、樹脂を低粘度状態にして低
圧、高速射出することにより、バリやショットのない、
又、ソリ、ねじれ等変形の少ない成形が行われるように
なった。このような成形においては、汎用樹脂から低粘
度樹脂まで成形できるように射出圧力を多段に切換える
ことが必要になる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ような多段切換えを行う射出圧力選択機構は、ややもす
ればそれらの構造が複雑となる傾向があった。

【０００５】本発明の目的は、比較的簡単な構造で射出
圧力の多段切換えを行うことのできる射出圧力選択機構
を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の構成を次のとおりとした。即ち、中間部に
ピストンが形成され、該ピストンに関して対向する大径
及び小径のロッドと、前記ピストンの外周面に内接し、
かつ前記ロッドの周囲に配設されたロッドカバーと、前
記小径側ロッドに中心を貫通され、かつ前記ロッドカバ
ーの一側面に取付けられたブッシュと、前記大径側ロッ
ドの端部から前記ピストンに向けて形成された内腔に挿
入された内孔を有するラムと、該ラムが挿入された前記
大径側ロッドの周囲に配設され、かつ前記ロッドカバー
の他側面に取付けられた、大気連通孔を具備したエンド
カバーとを有し、前記ピストン、前記小径側ロッド、前
記ロッドカバー及び前記ブッシュから形成された空間を
第１室とし、前記ピストン、前記大径側ロッド、前記ロ
ッドカバー及び前記エンドカバーから形成された空間を
第２室とし、前記大径側ロッドの内腔に形成された空間
を第３室とし、前記第１室における前記ピストンの受圧
面積は、前記第２室における前記ピストンの受圧面積と
前記第３室における大径側ロッドの内腔の有効受圧面積
との和より大きく、前記第２室における前記ピストンの
受圧面積は前記第３室における大径側ロッドの内腔の有
効受圧面積より大きく設定された射出シリンダを備え、
前記第１室、第２室及び第３室が、前記小径側ロッドの
端部に連結された連結部材を介してスクリュの射出圧力
を段階的に変化させる油圧作動回路にそれぞれ接続して
なることを特徴とする構成とした。

【０００７】

【作用】以上のように構成することにより、油圧作動回
路の作動により、射出シリンダに形成された受圧面積が
異なる第１室、第２室又は第３室に選択的に作動油を導
入もしくは排出させ、ピストン又はロッドに油圧を段階
的に作用させ、スクリュの射出圧力を段階的に変化させ
ることができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の一実施例を添付図に基づいて
説明する。本実施例の射出圧力選択機構は、図３に示す
両ロッドタイプ射出シリンダ10と、図１に示す作動回路
60とにより構成された４段切換式射出圧力選択機構であ
る。

【０００９】まず、図３により両ロッドタイプ射出シリ
ンダ10について説明する。射出シリンダ10は、中間部に
ピストン12が形成され、その図面上左側に位置する大径
側ロッド14a 及び右側に位置する小径側ロッド14b から
なるロッド14、及び大径側ロッド14a に形成された内腔
15に同心的に挿入されたラム16から概略構成されてい
る。

【００１０】ピストン12の外周面は、図面に示さない射
出装置本体に連結されたロッドカバー18の内周面に摺動
自在に内接されている。又、ピストン12に対向するよう
に小径側ロッド14ｂとロッドカバー18との間にはブッシ
ュ20が嵌装され、このブッシュ20と一体的に形成された
フランジ22がボルト24によりロッドカバー18の側面に固
定されている。

【００１１】一方、大径側ロッド14a の周囲にはエンド
カバー26が同心状に配設され、その拡径部26a の端部
が、ピストン12に対向するように、ロッドカバー18の側
面にボルト28により固定されている。又、エンドカバー
26の拡径部26a の反対側端部側面26b には開口部30が形
成され、この開口部30を通りラム16が上記のように大径
側ロッド14a の内腔15に挿入されている。ラム16と一体
的に形成されたフランジ32はエンドカバー26の側面26b
にボルト34により固定されている。尚、ラム16の長手方
向に沿って内孔36が形成されている。

【００１２】このような構成により、ピストン12、小径
側ロッド14a 、ロッドカバー18及びブッシュ20により第
１の空間、即ち第１室38が形成され、又、ピストン12、
大径側ロッド14a 、ロッドカバー18及びエンドカバー26
のフランジ26a により第２室40が形成され、更に、ラム
16が挿入された大径側ロッド14a の内腔15によりロッド
14の進退運動に伴って膨縮する第３室42が形成されてお
り、第３室42はラム16の内孔36に直接連通されている。
又、大径側ロッド14a の外周面とエンドカバー26の内周
面との間には第４室44が形成され、エンドカバー26に設
けられた大気連通孔46を介して大気に開放されている。
尚、第１室38は通路48を介して、第２室40は通路50を介
して、第３室42はラム16の内孔36及びポート52を介し
て、それぞれ後述する作動回路60に接続されている。

【００１３】尚、以上の構成において、第１室38におけ
るロッド14を駆動するように油圧が作用するピストン12
の面積（受圧面積）は、第２室40におけるロッド14を駆
動するように油圧が作用するピストン12の面積（受圧面
積）と第３室42におけるロッド14を駆動するように油圧
が有効に作用する大径側ロッド14a の内腔15の断面積す
なわち有効受圧面積（図３に示された例では、内腔15に
嵌挿されたラム16の内孔36を含む（つまり、ラム16を内
孔36がない中実のものと仮定した場合の）断面積であ
る）との和より大きく、又、第２室40の受圧面積は第３
室42の有効受圧面積より大きく設定されている。これら
の受圧面積の差は後述するようにスクリュに対して段階
的に油圧を付与するために必要である。

【００１４】また、小径側ロッド14b の基端部は、図１
に概略的に示されているように連結部材54を介してスク
リュ56に連結されており、これにより、スクリュ56は射
出シリンダ10の作用によって図面に示さない金型に対し
て進退運動を行うものである。

【００１５】つぎに図１により、作動回路60について説
明する。スクリュ56には油圧モータ62が連結され、これ
によりスクリュ56を回転して適宜供給された樹脂を溶融
混練する。第１室38は、第１の２位置４方向切換弁64を
介して３位置４方向切換弁66に接続され、更に作動油タ
ンクＴに接続されている。又、油圧モータ62は第１の２
位置４方向切換弁64を介してスクリュ回転背圧用リリー
フ弁68に接続されている。第２室40は第２の２位置４方
向切換弁70を介して３位置４方向切換弁66に接続され、
更に油圧ポンプ72を経て作動油タンクＴに接続されてい
る。３位置４方向切換弁66と油圧ポンプ72との間には元
圧安全用リリーフ弁74が介装されている。

【００１６】ラム16のポート52は、第３の２位置４方向
切換弁76を介して作動油タンクＴに接続されている。
又、３位置４方向切換弁66と第１の２位置４方向切換弁
64を結ぶ管路78から２本の分岐管80,82 が分岐され、一
方の分岐管80は第２及び第３の２位置４方向切換弁70,7
6 にそれぞれ接続され、他方の分岐管82は第４の２位置
４方向切換弁84に接続されている。又、第４の２位置４
方向切換弁84を介して、作動油タンクＴと射出圧用リリ
ーフ弁86が接続されている。この射出圧用リリーフ弁86
により、所定圧以上の作動油圧をタンクに逃がすように
なっている。

【００１７】つぎに、上記のように構成された射出圧力
選択機構の作用について、図１及び図２のファンクショ
ン・テーブルを参照しながら説明する。先ず１段目の射
出圧力を得る場合には、３位置４方向切換弁66、第２、
第３及び第４の２位置４方向切換弁70,76,84のそれぞれ
のソレノイドＩ, Ｉ₂,Ｉ₃,Ｉ₄ が励磁される。これによ
り、射出シリンダ10の第１室38は第１の２位置４方向切
換弁64を介して、第２室40は第２の２位置４方向切換弁
70を介して、第３室42は２位置４方向切換弁76を介し
て、すべて、更に３位置４方向切換弁66を経て油圧ポン
プ72に連通される。

【００１８】したがって、作動油タンクＴの作動油は、
油圧ポンプ72により、３位置４方向切換弁66を経て、更
に、第１の２位置４方向切換弁64を介して第１室38へ、
第２の２位置４方向切換弁70を介して第２室40へ、及び
第３の２位置４方向切換弁76を介して第３室42へそれぞ
れ導入される。これにより、第１室38に導入されて、ピ
ストン12に対して図面上左方にかかる作動油圧は、第２
室40に導入されて、ピストン12に対して図面上右方にか
かる作動油圧及びこれに加えて第３室42に導入されて、
ロッド14に対して図面上右方にかかる作動油圧に打ち勝
ち、ピストン12及びロッド14を図３の鎖線より上方に示
した位置に移動させて、連結部材54を介して連結された
スクリュ56を図面上左方に移動させる。

【００１９】尚、この時、第１室38、第２室40及び第３
室42は、対応する管路を通り、更に分岐管82及び第４の
２位置４方向切換弁84を介して射出圧用リリーフ弁86に
連通され、所定圧以上の油圧が各室に作用するのを防止
している。

【００２０】射出圧第２段目の場合においては、３位置
４方向切換弁66、第２及び第４の２位置４方向切換弁7
0,84 の各ソレノイドＩ，Ｉ₂,Ｉ₄ が励磁される。これ
により、第１室38及び第２室40は、それぞれ第１又は第
２の２位置４方向切換弁64,70を介して、更に３位置４
方向切換弁66を経て油圧ポンプ72に連通される。又、こ
の時、第３室42は、第３の２位置４方向切換弁76を介し
て作動油タンクＴに連通されている。

【００２１】したがって、作動油タンクＴの作動油は、
油圧ポンプ72により、３位置４方向切換弁66を経て、更
に、第１の２位置４方向切換弁64を介して第１室38へ、
又、第２の２位置４方向切換弁70を介して第２室40へそ
れぞれ導入される。尚、この時、第３室42は作動油タン
クＴに連通しているため、同室内に油圧は発生しておら
ず、ロッド14の動きに対してなんら抵抗をしていない。
これにより、第１室38の作動油圧は第２室40の作動油圧
に打ち勝ち、ピストン12及びロッド14を図３の鎖線より
上方に示した位置に移動させて、連結部材54を介して連
結されたスクリュ56を図面上左方に移動させる。従っ
て、この場合、射出圧第１段目に比べてより大きな射出
圧をスクリュ56に作用させることができる。

【００２２】射出圧第３段目の場合においては、３位置
４方向切換弁66、第３及び第４の２位置４方向切換弁7
6,84 の各ソレノイドＩ，Ｉ₃,Ｉ₄ が励磁される。これ
により第１室38及び第３室42は、それぞれ第１又は第３
の２位置４方向切換弁64,76 を介して、更に３位置４方
向切換弁66を経て油圧ポンプ72に連通される。又、この
時、第２室40は第２の２位置４方向切換弁70及び３位置
４方向切換弁66を介して作動油タンクＴに連通されてい
る。

【００２３】したがって、作動油タンクＴの作動油は、
油圧ポンプ72により、３位置４方向切換弁66を経て、更
に、第１の２位置４方向切換弁64を介して第１室38へ、
又、第３の２位置４方向切換弁76を介して第３室42へそ
れぞれ導入される。尚、この時、第２室42は作動油タン
クＴに連通しているため、同室内に油圧は発生しておら
ず、ピストン12の動きに対してなんら抵抗をしていな
い。これにより、第１室38の作動油圧は第３室42の作動
油圧に打ち勝ち、ピストン12及びロッド14を図３の鎖線
より上方に示した位置に移動させて、連結部材54を介し
て連結されたスクリュ56を図面上左方に移動させる。従
って、この場合、射出圧第２段目に比べてより大きな射
出圧をスクリュ56に作用させることができる。

【００２４】射出圧４段目の場合においては、３位置４
方向切換弁66及び第４の２位置４方向切換弁84のソレノ
イドＩ，Ｉ₄ が励磁される。これにより第１室38のみが
第１の２位置４方向切換弁64及び３位置４方向切換弁66
を介して油圧ポンプ72に連通される。第２室40は第２の
２位置４方向切換弁70及び３位置４方向切換弁66を介し
て作動油タンクＴに連通され、第３室42は第３の２位置
４方向切換弁76を介して作動油タンクＴに連通されてい
る。

【００２５】したがって、作動油タンクＴの作動油は、
油圧ポンプ72により、３位置４方向切換弁66を経て、更
に、第１の２位置４方向切換弁64を介して第１室38へ導
入される。一方、第２室40及び第３室42はそれぞれ作動
油タンクＴに連通しているため、両室内に油圧は発生し
ておらず、それぞれピストン12又はロッド14の動きに対
してなんら抵抗をしていない。これにより、第１室38の
作動油圧はなんら抵抗を受けずに、ピストン12及びロッ
ド14を図３の鎖線より上方に示した位置に移動させて、
連結部材54を介して連結されたスクリュ56を図面上左方
に移動させる。従って、この場合、射出圧第３段目に比
べてより大きな射出圧をスクリュ56に作用させることが
できる。

【００２６】つぎに、スクリュ56を後退させる場合につ
いて説明する。この場合には３位置４方向切換弁66のソ
レノイドＢのみが励磁されて、第２室40は、第２の２位
置４方向切換弁70を介し、更に３位置４方向切換弁66を
経て油圧ポンプ72に連通される。一方、第１室38及び第
３室42はそれぞれ３位置４方向切換弁66又は第３の２位
置４方向切換弁76を介して作動油タンクＴに連通されて
いる。

【００２７】したがって、作動油タンクＴの作動油は、
油圧ポンプ72により第２室42にのみ導入され、ピストン
12にその油圧を後退方向に作用し、一方、第１室38及び
第３室42は両室共作動油タンクＴに連通しているので、
ピストン12及びロッド14を図３の鎖線より下方に示した
位置に移動させる、即ち、連結部材54を介して連結され
たスクリュ56を後退させる。

【００２８】また、スクリュ56を回転させる場合には、
３位置４方向切換弁66及び第１の２位置４方向切換弁64
の各ソレノイドＩ、Ｐが励磁され、油圧モータ62は第１
の２位置４方向切換弁64及び３位置４方向切換弁66を介
して油圧ポンプ72に連通される。この時、射出シリンダ
10の第１室38は第１の２位置４方向切換弁64を介してス
クリュ回転背圧用リリーフ弁68に連通されている。従っ
て、作動油タンクＴの作動油が油圧ポンプ72により油圧
モータ62に導入され、スクリュ56が所定方向に回転する
ことにより、原料は溶融混練されながら前方へ移送され
る。

【００２９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、射出シ
リンダを、ピストンを境にして対向する大径及び小径の
ロッドと、大径側ロッドの端部から前記ピストンに向け
て形成された内腔に挿入された内孔を有するラムとから
概略構成して、射出シリンダ内に第１室、第２室及び第
３室を形成し、前記第１室における前記ピストンの受圧
面積が前記第２室における前記ピストンの受圧面積と前
記第３室における大径側ロッドの内腔の有効受圧面積と
の和より大きく、前記第２室における前記ピストンの受
圧面積が前記第３室における大径側ロッドの内腔の有効
受圧面積より大きく設定され、更に、第１室、第２室及
び第３室を油圧作動回路に接続することにより、受圧面
積が異なる第１室、第２室又は第３室に選択的に作動油
を導入もしくは排出し、ピストン又はロッドに油圧を段
階的に作用させることができ、比較的簡単な構造の、従
って比較的安価なスクリュの射出圧力の多段切換を行う
ことのできる射出圧力選択機構を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す作動回路図である。

【図２】図１の作動回路図のファンクション・テーブル
である。

【図３】本発明による両ロッド型シリンダを示す断面図
である。

【符号の説明】

10 射出シリンダ 12 ピストン 14 ロッド 14a 大径側ロッド 14b 小径側ロッド 16 ラム 18 ロッドカバー 22 ブッシュ 26 エンドカバー 38 第１室 40 第２室 42 第３室 54 連結部材 56 スクリュ 60 油圧作動回路

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中間部にピストンが形成され、該ピスト
   ンに関して対向する大径及び小径のロッドと、前記ピス
   トンの外周面に内接し、かつ前記ロッドの周囲に配設さ
   れたロッドカバーと、前記小径側ロッドに中心を貫通さ
   れ、かつ前記ロッドカバーの一側面に取付けられたブッ
   シュと、前記大径側ロッドの端部から前記ピストンに向
   けて形成された内腔に挿入された内孔を有するラムと、
   該ラムが挿入された前記大径側ロッドの周囲に配設さ
   れ、かつ前記ロッドカバーの他側面に取付けられた、大
   気連通孔を具備したエンドカバーとを有し、 前記ピストン、前記小径側ロッド、前記ロッドカバー及
   び前記ブッシュから形成された空間を第１室とし、前記
   ピストン、前記大径側ロッド、前記ロッドカバー及び前
   記エンドカバーから形成された空間を第２室とし、前記
   大径側ロッドの内腔に形成された空間を第３室とし、前
   記第１室における前記ピストンの受圧面積は、前記第２
   室における前記ピストンの受圧面積と前記第３室におけ
   る大径側ロッドの内腔の有効受圧面積との和より大き
   く、前記第２室における前記ピストンの受圧面積は前記
   第３室における大径側ロッドの内腔の有効受圧面積より
   大きく設定された射出シリンダを備え、 前記第１室、第２室及び第３室が、前記小径側ロッドの
   端部に連結された連結部材を介してスクリュの射出圧力
   を段階的に変化させる油圧作動回路にそれぞれ接続して
   なることを特徴とする射出成形機の射出圧力選択機構