(57)【要約】【課題】ピストンポンプが採用可能な液状樹脂成形装置を提供することを課題とする。【解決手段】液状樹脂成形装置１０は、樹脂成型用金型１１と、射出機１２と、この射出機１２へ樹脂材料を計量供給する第１・第２計量供給機構１３、１４と、これらの第１・第２計量供給機構１３、１４へ各々液状樹脂材料１５、１６を圧送する第１・第２ポンプ１７、１８と、第１・第２ポンプ１７、１８から延びて第１・第２計量供給機構１３、１４に到る第１・第２供給路２１、２２と、これらの第１・第２供給路２１、２２に各々設けられる第１・第２減圧弁２３、２４とを主要素とする設備である。【効果】ピストンポンプは吐出圧の変動が大きいが、減圧弁で減圧することにより、吐出圧の変動を大幅に抑制することができ、液状樹脂成形装置にピストンポンプが採用可能になった。【選択図】図１
2014097606.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂成形用金型と、この金型へ樹脂材料を射出する射出機と、この射出機へ前記樹脂材料を計量供給する計量供給機構と、この計量供給機構へ前記樹脂材料を圧送するポンプとからなる液状樹脂成形装置において、
前記樹脂材料は、液状樹脂材料であり、
前記ポンプは、アクチュエータでピストンを往復させるピストンポンプであり、このピストンポンプの吐出圧が、前記計量供給機構への供給圧の少なくとも１．５倍に設定され、
前記ポンプと前記計量供給機構とを結ぶ供給路に減圧弁が設けられていることを特徴とする液状樹脂成形装置。
【請求項２】
前記ピストンポンプの吐出圧は、前記計量供給機構への供給圧の９倍を上限に設定されることを特徴とする請求項１記載の液状樹脂成形装置。
【請求項３】
複数の前記射出機に各々前記計量供給機構を備え、前記複数の計量供給機構へ１基の前記ポンプで前記材料を圧送することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の液状樹脂成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低粘度の液状樹脂材料を成形する液状樹脂成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
型締装置で型締めされた金型へ、射出機から樹脂材料を射出することで成形品を得る、射出成形法が広く実用化されている。
射出機に供給される樹脂材料は、樹脂ビーズ（固体）が一般的である。すなわち、樹
脂ビーズが加熱筒に投入され、加熱とスクリュー回転により可塑化・混練され、流動化材料が得られる。この流動化材料が金型へ射出され、固まって成形品となる。
【０００３】
ところで、シリコーンゴムに代表される樹脂材料の場合は、射出機に供給される前から液状材料の形態で、射出機に供給され、金型内で固まる。このように、射出機に供給される前から液状材料であるものを、「液状樹脂材料」と呼ぶことにする。
【０００４】
この液状樹脂材料の一例に、２液型液状樹脂材料がある。２液型液状樹脂材料は、１液が主剤であり、他の１液が硬化剤に代表される添加剤である。
主剤に硬化剤を混ぜると、硬化剤の作用により、常温では数時間〜数十時間で、又成形温度では数十秒〜数十分で所定の硬度まで硬化する。
硬化剤を使用する場合は、配管等の詰まりを避けるために、主剤に出来るだけ遅くに添加することが望まれる。
【０００５】
このように固まりやすい液状樹脂材料の供給技術が各種提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【０００６】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図７は従来の技術の液状樹脂材料供給装置の原理図であり、主剤２０１が、ポンプ２０２により計量シリンダ２０３に圧送される。この計量シリンダ２０３で計量したのち、主剤２０１は射出機２０４の加熱筒２０５へ供給される。また、硬化剤２０６が、ポンプ２０７により計量シリンダ２０８に圧送される。この計量シリンダ２０８で計量したのち、硬化剤２０６は射出機２０４の加熱筒２０５へ供給される。
【０００７】
主剤２０１と硬化剤２０６は、加熱筒２０５でスクリュー２０９により混練され、その後に白抜き矢印２１１のように射出される。
【０００８】
ところで、ポンプ２０２、２０７の詳細は特許文献１に記載されていないが、ロータリ式ポンプ又はレシプロ式ポンプが一般に採用される。そして、ロータリ式ポンプよりレスプロ式ポンプの方が安価である。
レシプロ式ポンプも各種あるが、回転斜板でプランジャを往復させる斜板ポンプよりも、手押し水汲みポンプのようなピストンポンプが安価で、コスト的に魅力がある。
【０００９】
ただし、ピストンポンプは、吐出圧の変動がレシプロ式ポンプや斜板ポンプに比較して格段に大きい。
計量シリンダ２０３、２０８への供給圧力が変動すると、計量値も変動するため、液状樹脂材料供給装置には、ピストンポンプより高価な別のポンプが推奨されてきた。
【００１０】
しかし、設備コストの低減が求められるなか、ピストンポンプの採用が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４３７３９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、ピストンポンプが採用可能な液状樹脂成形装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、樹脂成形用金型と、この金型へ樹脂材料を射出する射出機と、この射出機へ前記樹脂材料を計量供給する計量供給機構と、この計量供給機構へ前記樹脂材料を圧送するポンプとからなる液状樹脂成形装置において、
前記樹脂材料は、液状樹脂材料であり、前記ポンプは、アクチュエータでピストンを往復させるピストンポンプであり、このピストンポンプの吐出圧が、前記計量供給機構への供給圧の少なくとも１．５倍に設定され、前記ポンプと前記計量供給機構とを結ぶ供給路に減圧弁が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明では、ピストンポンプの吐出圧は、計量供給機構への供給圧の９倍を上限に設定されることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、複数の射出機に各々計量供給機構を備え、複数の計量供給機構へ１基のポンプで材料を圧送することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明では、ピストンポンプの吐出圧が、計量供給機構への供給圧の１．５倍以上に設定されているため、ピストンポンプの吐出圧に余裕がある。吐出圧を減圧弁で減圧することができる。減圧により、吐出圧の変動を大幅に抑制することができる。以上により、液状樹脂成形装置にピストンポンプが採用可能になった。
【００１７】
請求項２に係る発明では、ピストンポンプの吐出圧は、計量供給機構への供給圧の９倍以下に収められる。ピストンポンプの大型化及びコスト上昇を抑えることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、１基のポンプで複数の射出機を賄う。ポンプに係る設備費用を圧縮することができるため、液状樹脂成形装置の設備コストをさらに低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る液状樹脂成形装置の原理図である。
【図２】ポンプの原理図である。
【図３】減圧弁の原理図である。
【図４】減圧弁の特性図である。
【図５】減圧弁の有効性を示す図である。
【図６】本発明に係る液状樹脂成形装置の別の原理図である。
【図７】従来の技術の液状樹脂材料供給装置の原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００２１】
図１に示すように、液状樹脂成形装置１０は、樹脂成型用金型１１と、この樹脂成型用金型１１へ樹脂材料を射出する射出機１２と、この射出機１２へ樹脂材料を計量供給する第１・第２計量供給機構１３、１４と、これらの第１・第２計量供給機構１３、１４へ各々液状樹脂材料１５、１６を圧送する第１・第２ポンプ１７、１８と、第１・第２ポンプ１７、１８から延びて第１・第２計量供給機構１３、１４に到る第１・第２供給路２１、２２と、これらの第１・第２供給路２１、２２に各々設けられる第１・第２減圧弁２３、２４とを主要素とする設備である。
【００２２】
例えば、液状樹脂材料１５は主剤であり、液状樹脂材料１６は硬化剤である。
また、減圧弁２３、２４の前後に記載した（Ｐ）印は、圧力計を示す。
【００２３】
第１計量供給機構１３は、シリンダ２５と、このシリンダ２５に往復移動可能に収納されるピストン２６と、このピストン２６を移動させるピストン移動手段２７とからなり、第１ポンプ１７で圧送されてくる液状樹脂材料１５を計量し、所定量だけ送り出す機構である。第２計量供給機構１４も同様であるため、符号を流用し構造説明を省略する。
【００２４】
第１計量供給機構１３から延びる第１送出路２８と、第２計量供給機構１４から延びる第２送出路２９は、混合部３１で合流する。この混合部３１で２種の液状樹脂材料１５、１６が混合される。混合された液状樹脂材料は、供給管３２を介して射出機１２へ供給される。
【００２５】
次に、第１・第２ポンプ１７、１８と、第１・第２減圧弁２３、２４の構造の例を、順に説明する。
図２に示すように、第１・第２ポンプ１７、１８は、有底筒状のポンプケース３４と、このポンプケース３４に軸方向移動可能に収納されるピストン３５と、このピストン３５を往復移動させるアクチュエータ３６とからなる。
【００２６】
ポンプケース３４は、下部に吸入口３７を備え、上部に吐出口３８を備え、下部の吸入口３７に第１ポンプ弁３９を備える。
ピストン３５は、軸方向に貫通する通穴４１、４１を備え、これらの通穴４１、４１に第２ポンプ弁４２、４２を備える。
【００２７】
アクチュエータ３６は、構造は任意であるが、例えば、シリンダ４３と、このシリンダ４３に内蔵されるピストン４４と、このピストン４４から延びてポンプ側のピストン３５に連結されるピストンロッド４５と、ピストン３５の上下空間へエアを送るエア管４６と、空気源４７からの高圧空気を切り換える方向切換弁４８とからなる。
方向切換弁４８を切り換えることにより、ピストン４４を上下させることができ、ピストンロッド４５を介してポンプ側のピストン３５を上下させることができる。
【００２８】
アクチュエータ３６は、電動シリンダ、回転を直線往復運動に変換するクランク機構であってもよい。
また、シリンダ４３に方向切換弁４８を内蔵し、エア圧のみでエア流路を切換える方向切換弁内蔵エアシリンダであってもよい。方向切換弁内蔵エアシリンダであれば、電磁弁が不要であり、電気配線が不要となる。
【００２９】
また、この例では、ポンプケース３４に円板状の蓋４９を備える。蓋４９は外周にシール材５１を備え、蓋４９の外径は、ペール缶と称する容器５２の内径に対応している。
液状樹脂材料１５又は１６を入れた容器５２に第１ポンプ１７又は第２ポンプ１８をセットする。蓋４９が液状樹脂材料１５又は１６の液面に載るため、外気の侵入（空気の吸い込み）が防止される。
【００３０】
アクチュエータ３６より、ピストン３５を下げると、第１ポンプ弁３９が閉じ、第２ポンプ弁４２、４２が開くため、液状樹脂材料１５又は１６がピストン３５の上方空間へ進入する。下のストロークエンドでピストン３５の移動方向を下から上へ切り換える。すると、第１ポンプ弁３９が開き、第２ポンプ弁４２、４２が閉じる。
ピストン３５が上昇すると、ピストン３５の上方の液状樹脂材料１５又は１６はピストン３５で加圧され、吐出口３８から吐出（圧送）される。同時に容器５２内の液状樹脂材料１５又は１６が吸入口３７を介してピストン３５の下方空間に導かれる。
【００３１】
第１・第２ポンプ１７、１８は、ピストン３５が往復することで液状樹脂材料１５、１６が吐出されるため、ピストンポンプと呼ばれる。数あるポンプの中で構造が最も単純なものの１つであって、極めて安価である。
ただし、上下のストロークエンドでピストン３５が一瞬ではあるが停止するため、吐出圧の変動は、ロータリ式ポンプや斜板式ピストンポンプに比較して大きくなる。
【００３２】
吐出圧の変動を平準化するために、本発明では第１・第２減圧弁２３、２４を採用した。
図３に示すように、第１・第２減圧弁２３、２４は、バイパス状の通路５４を有する弁箱５５と、通路５４の入口５６を開閉する弁体５７と、弁箱５５を横断するようにして弁体５７から延びる弁棒５８と、この弁棒５８の先に連結されるダイヤフラム５９と、弁体５７が開く方向へダイヤフラム５９を押す弁ばね６１と、この弁ばね６１及びダイヤフラム５９を覆うダイヤフラムケース６２とからなる。
【００３３】
弁箱５５は、通路５４の入口５６と出口６３の間にて、壁６４で塞がれており、この壁の下流側にパイロット穴６５を有する。
矢印（１）のように、液状樹脂材料が流入すると、この液状樹脂材料は、矢印（２）の様に、入口５６から通路５４に流入し、通路５４を流れ、出口６３を介して弁箱５５から流出する。壁６４を境にして上流側を「一次側」、下流側を「二次側」と呼ぶ。
二次側の圧力が矢印（３）のように、ダイヤフラム５９の下面に作用して、ダイヤフラム５９を押し上げる。一方、ダイヤフラム５９は弁ばね６１で矢印（４）のように、押し戻される。矢印（３）の力と矢印（４）の力が釣り合った時点で、弁開度δが定まる。
【００３４】
仮に、一次側の圧力が低下すると、二次側の圧力も低下し、矢印（３）の力が弱まる。すると、ダイヤフラム５９が弁ばね６１でより多く押され、弁開度δが増大する。すると、入口５６廻りの圧力損失が減少して、二次側の圧力が上昇する。
【００３５】
二次側の圧力が所定値より増大すると、矢印（３）の力が強まる。すると、ダイヤフラム５９が弁ばね６１を圧縮させ、弁開度δが減少する。すると、入口５６廻りの圧力損失が増加して、二次側の圧力が下がる。
以上により、一次側の圧力が変動しても、二次側の圧力は一定に保たれる。なお、二次側の圧力は、調節ねじ６６の締め加減で変更可能である。
【００３６】
入口５６廻りで、比較的大きな圧力損失が発生するため、一次側の圧力に対して二次側の圧力はかなり小さくなる。すなわち、常に減圧される。
【００３７】
ところで、矢印（４）の力を外部から加える制御方式を「他力式」と呼ぶ。一方、図３に示す第１・第２減圧弁２３、２４は、外部から力を加えることなく、自前の弁ばね６１で矢印（４）の力を発生させるため、この制御方式は「自力式」と呼ばれる。
すなわち、本発明の第１・第２減圧弁２３、２４は、二次側の圧力を一定にする性能を有する「自力式減圧弁」である。
【００３８】
図４に示すように、一次側の圧力がｐ１〜ｐ２の範囲であるときに、二次側の圧力は、ほぼ所定値に保たれる。一方、一次側の圧力がｐ１未満では二次側の圧力は所定値より小さくなり、一定値にならない。また、一次側の圧力がｐ２超では二次側の圧力は所定値より大きくなり、一定値にならない。すなわち、ｐ１未満とｐ２超の領域は、自力式減圧弁の制御範囲外であり、ｐ１〜ｐ２の範囲が自力式減圧弁の制御範囲である。
【００３９】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
【００４０】
○実験設備：
図１に示す液状樹脂成形装置１０の第１ポンプ１７及び第１計量供給機構１３を用いた。
○実験に用いた液状樹脂材料：
品名：信越化学工業（株）製  ＫＥ−１９５０−４０（Ａ／Ｂ）
○第１ポンプの仕様：
吐出量：７５ｃｍ３／ストローク（１５００ｃｍ３／分）
最大吐出圧：１２ＭＰａ
実験用吐出圧：３ＭＰａ、６ＭＰａ、９ＭＰａ（バルブで制御）
【００４１】
○第１減圧弁の設定：
二次側の圧力設定：１ＭＰａ、２ＭＰａ
○第１計量供給機構の仕様：
吐出量（標準値）：５ｃｍ３／１計量
【００４２】
以上の条件で実験を行って、第１計量供給機構からの吐出量を測定した。結果を図５に示す。
図５は横軸が一次側の圧力、縦軸が相対的吐出量のグラフである。
【００４３】
第１減圧弁が無い場合で且つ一次側の圧力が３ＭＰａである時の吐出量を「１．００」とする。
第１減圧弁が無い場合は、一次側の圧力に比例して吐出量が増加する。１．００が１．０１４に増加したため、変動率は１．４％であった。
【００４４】
一方、二次側の圧力を２ＭＰａに設定した場合は、一次側の圧力が３〜９ＭＰａの範囲で変化したにも拘わらず、吐出量はほぼ一定になった。すなわち、０．９９３〜０．９９５であるため、（０．９９５−０．９９３）／０．９９３＝０．００２の計算により、変動率は０．２％に留まった。
【００４５】
また、二次側の圧力を１ＭＰａに設定した場合は、一次側の圧力が３〜９ＭＰａの範囲で変化したにも拘わらず、吐出量はほぼ一定になった。すなわち、０．９６６〜０．９７０であるため、（０．９７０−０．９９６）／０．９９６＝０．００４の計算により、変動率は０．４％に留まった。
【００４６】
図５中に、括弧で示す数値は、（一次側の圧力／二次側の圧力）を示す。すなわち、実験から、（一次側の圧力／二次側の圧力）が１．５倍〜９倍の範囲であれば、第１計量供給機構からの吐出量がほぼ一定であることが確認できた。
【００４７】
既に述べたように、本発明で使用するポンプは安価なピストンポンプである。安価であるため、いわゆるオーバースペックのピストンポンプを使用することができる。すると、ポンプに余裕が生まれるため、このポンプで複数の射出機を賄うことができる。
【００４８】
具体例として、図６に示すように、１組の第１・第２ポンプ１７、１８で、少なくとも２基の射出機１２、１２へ液状樹脂材料を供給することができる。射出機１２は３基以上であってもよい。
第１・第２ポンプ１７、１８を共有することにより、設備費の圧縮が可能となる。その他の構成要素は、図１の符号を流用し、詳細な説明を省略する。
【００４９】
尚、本発明はピストンポンプの圧力変動を減圧弁で是正することが主旨であるため、射出機１基に対して、ポンプ、計量供給機構、減圧弁が各１である液状樹脂成形装置にも適用可能である。
【００５０】
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明は、安価なピストンポンプを使用する液状樹脂成形装置に好適である。
【符号の説明】
【００５２】
１０…液状樹脂成形装置、１１…樹脂成形用金型、１２…射出機、１３、１４…計量供給機構、１５、１６…液状樹脂材料、１７、１８…ポンプ、２１、２２…供給路、２３、２４…減圧弁、３４…ポンプケース、３５…ピストン、３６…アクチュエータ。
【図１】
2014097606.tif 000003
【図２】
2014097606.tif 000004
【図３】
2014097606.tif 000005
【図４】
2014097606.tif 000006
【図５】
2014097606.tif 000007
【図６】
2014097606.tif 000008
【図７】
2014097606.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成24年11月14日(2012.11.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低粘度の液状樹脂材料を成形する液状樹脂成形装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
型締装置で型締めされた金型へ、射出機から樹脂材料を射出することで成形品を得る、射出成形法が広く実用化されている。
射出機に供給される樹脂材料は、樹脂ビーズ（固体）が一般的である。すなわち、樹
脂ビーズが加熱筒に投入され、加熱とスクリュー回転により可塑化・混練され、流動化材料が得られる。この流動化材料が金型へ射出され、固まって成形品となる。
【０００３】
ところで、シリコーンゴムに代表される樹脂材料の場合は、射出機に供給される前から液状材料の形態で、射出機に供給され、金型内で固まる。このように、射出機に供給される前から液状材料であるものを、「液状樹脂材料」と呼ぶことにする。
【０００４】
この液状樹脂材料の一例に、２液型液状樹脂材料がある。２液型液状樹脂材料は、１液が主剤であり、他の１液が硬化剤に代表される添加剤である。
主剤に硬化剤を混ぜると、硬化剤の作用により、常温では数時間〜数十時間で、又成形温度では数十秒〜数十分で所定の硬度まで硬化する。
硬化剤を使用する場合は、配管等の詰まりを避けるために、主剤に出来るだけ遅くに添加することが望まれる。
【０００５】
このように固まりやすい液状樹脂材料の供給技術が各種提案されている（例えば、特許文献１（図１）参照。）。
【０００６】
特許文献１を次図に基づいて説明する。
図７は従来の技術の液状樹脂材料供給装置の原理図であり、主剤２０１が、ポンプ２０２により計量シリンダ２０３に圧送される。この計量シリンダ２０３で計量したのち、主剤２０１は射出機２０４の加熱筒２０５へ供給される。また、硬化剤２０６が、ポンプ２０７により計量シリンダ２０８に圧送される。この計量シリンダ２０８で計量したのち、硬化剤２０６は射出機２０４の加熱筒２０５へ供給される。
【０００７】
主剤２０１と硬化剤２０６は、加熱筒２０５でスクリュー２０９により混練され、その後に白抜き矢印２１１のように射出される。
【０００８】
ところで、ポンプ２０２、２０７の詳細は特許文献１に記載されていないが、ロータリ式ポンプ又はレシプロ式ポンプが一般に採用される。そして、ロータリ式ポンプよりレスプロ式ポンプの方が安価である。
レシプロ式ポンプも各種あるが、回転斜板でプランジャを往復させる斜板ポンプよりも、手押し水汲みポンプのようなピストンポンプが安価で、コスト的に魅力がある。
【０００９】
ただし、ピストンポンプは、吐出圧の変動がレシプロ式ポンプや斜板ポンプに比較して格段に大きい。
計量シリンダ２０３、２０８への供給圧力が変動すると、計量値も変動するため、液状樹脂材料供給装置には、ピストンポンプより高価な別のポンプが推奨されてきた。
【００１０】
しかし、設備コストの低減が求められるなか、ピストンポンプの採用が望まれる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特許第４３７３９３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、ピストンポンプが採用可能な液状樹脂成形装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に係る発明は、樹脂成形用金型と、この金型へ樹脂材料を射出する射出機と、この射出機へ前記樹脂材料を計量供給する計量供給機構と、この計量供給機構へ前記樹脂材料を圧送するポンプとからなる液状樹脂成形装置において、
前記樹脂材料は、液状樹脂材料であり、前記ポンプは、アクチュエータでピストンを往復させるピストンポンプであり、このピストンポンプの吐出圧が、前記計量供給機構への供給圧の少なくとも１．５倍に設定され、前記ポンプと前記計量供給機構とを結ぶ供給路に減圧弁が設けられていることを特徴とする。
【００１４】
請求項２に係る発明では、ピストンポンプの吐出圧は、計量供給機構への供給圧の９倍を上限に設定されることを特徴とする。
【００１５】
請求項３に係る発明は、複数の射出機に各々計量供給機構を備え、複数の計量供給機構へ１基のポンプで材料を圧送することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に係る発明では、ピストンポンプの吐出圧が、計量供給機構への供給圧の１．５倍以上に設定されているため、ピストンポンプの吐出圧に余裕がある。吐出圧を減圧弁で減圧することができる。減圧により、吐出圧の変動を大幅に抑制することができる。以上により、液状樹脂成形装置にピストンポンプが採用可能になった。
【００１７】
請求項２に係る発明では、ピストンポンプの吐出圧は、計量供給機構への供給圧の９倍以下に収められる。ピストンポンプの大型化及びコスト上昇を抑えることができる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、１基のポンプで複数の射出機を賄う。ポンプに係る設備費用を圧縮することができるため、液状樹脂成形装置の設備コストをさらに低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明に係る液状樹脂成形装置の原理図である。
【図２】ポンプの原理図である。
【図３】減圧弁の原理図である。
【図４】減圧弁の特性図である。
【図５】減圧弁の有効性を示す図である。
【図６】本発明に係る液状樹脂成形装置の別の原理図である。
【図７】従来の技術の液状樹脂材料供給装置の原理図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下に説明する。
【実施例】
【００２１】
図１に示すように、液状樹脂成形装置１０は、樹脂成型用金型１１と、この樹脂成型用金型１１へ樹脂材料を射出する射出機１２と、この射出機１２へ樹脂材料を計量供給する第１・第２計量供給機構１３、１４と、これらの第１・第２計量供給機構１３、１４へ各々液状樹脂材料１５、１６を圧送する第１・第２ポンプ１７、１８と、第１・第２ポンプ１７、１８から延びて第１・第２計量供給機構１３、１４に到る第１・第２供給路２１、２２と、これらの第１・第２供給路２１、２２に各々設けられる第１・第２減圧弁２３、２４とを主要素とする設備である。
【００２２】
例えば、液状樹脂材料１５は主剤であり、液状樹脂材料１６は硬化剤である。
また、減圧弁２３、２４の前後に記載した（Ｐ）印は、圧力計を示す。
【００２３】
第１計量供給機構１３は、シリンダ２５と、このシリンダ２５に往復移動可能に収納されるピストン２６と、このピストン２６を移動させるピストン移動手段２７とからなり、第１ポンプ１７で圧送されてくる液状樹脂材料１５を計量し、所定量だけ送り出す機構である。第２計量供給機構１４も同様であるため、符号を流用し構造説明を省略する。
【００２４】
第１計量供給機構１３から延びる第１送出路２８と、第２計量供給機構１４から延びる第２送出路２９は、混合部３１で合流する。この混合部３１で２種の液状樹脂材料１５、１６が混合される。混合された液状樹脂材料は、供給管３２を介して射出機１２へ供給される。
【００２５】
次に、第１・第２ポンプ１７、１８と、第１・第２減圧弁２３、２４の構造の例を、順に説明する。
図２に示すように、第１・第２ポンプ１７、１８は、有底筒状のポンプケース３４と、このポンプケース３４に軸方向移動可能に収納されるピストン３５と、このピストン３５を往復移動させるアクチュエータ３６とからなる。
【００２６】
ポンプケース３４は、下部に吸入口３７を備え、上部に吐出口３８を備え、下部の吸入口３７に第１ポンプ弁３９を備える。
ピストン３５は、軸方向に貫通する通穴４１、４１を備え、これらの通穴４１、４１に第２ポンプ弁４２、４２を備える。
【００２７】
アクチュエータ３６は、構造は任意であるが、例えば、シリンダ４３と、このシリンダ４３に内蔵されるピストン４４と、このピストン４４から延びてポンプ側のピストン３５に連結されるピストンロッド４５と、ピストン３５の上下空間へエアを送るエア管４６と、空気源４７からの高圧空気を切り換える方向切換弁４８とからなる。
方向切換弁４８を切り換えることにより、ピストン４４を上下させることができ、ピストンロッド４５を介してポンプ側のピストン３５を上下させることができる。
【００２８】
アクチュエータ３６は、電動シリンダ、回転を直線往復運動に変換するクランク機構であってもよい。
また、シリンダ４３に方向切換弁４８を内蔵し、エア圧のみでエア流路を切換える方向切換弁内蔵エアシリンダであってもよい。方向切換弁内蔵エアシリンダであれば、電磁弁が不要であり、電気配線が不要となる。
【００２９】
また、この例では、ポンプケース３４に円板状の蓋４９を備える。蓋４９は外周にシール材５１を備え、蓋４９の外径は、ペール缶と称する容器５２の内径に対応している。
液状樹脂材料１５又は１６を入れた容器５２に第１ポンプ１７又は第２ポンプ１８をセットする。蓋４９が液状樹脂材料１５又は１６の液面に載るため、外気の侵入（空気の吸い込み）が防止される。
【００３０】
アクチュエータ３６より、ピストン３５を下げると、第１ポンプ弁３９が閉じ、第２ポンプ弁４２、４２が開くため、液状樹脂材料１５又は１６がピストン３５の上方空間へ進入する。下のストロークエンドでピストン３５の移動方向を下から上へ切り換える。すると、第１ポンプ弁３９が開き、第２ポンプ弁４２、４２が閉じる。
ピストン３５が上昇すると、ピストン３５の上方の液状樹脂材料１５又は１６はピストン３５で加圧され、吐出口３８から吐出（圧送）される。同時に容器５２内の液状樹脂材料１５又は１６が吸入口３７を介してピストン３５の下方空間に導かれる。
【００３１】
第１・第２ポンプ１７、１８は、ピストン３５が往復することで液状樹脂材料１５、１６が吐出されるため、ピストンポンプと呼ばれる。数あるポンプの中で構造が最も単純なものの１つであって、極めて安価である。
ただし、上下のストロークエンドでピストン３５が一瞬ではあるが停止するため、吐出圧の変動は、ロータリ式ポンプや斜板式ピストンポンプに比較して大きくなる。
【００３２】
吐出圧の変動を平準化するために、本発明では第１・第２減圧弁２３、２４を採用した。
図３に示すように、第１・第２減圧弁２３、２４は、バイパス状の通路５４を有する弁箱５５と、通路５４の入口５６を開閉する弁体５７と、弁箱５５を横断するようにして弁体５７から延びる弁棒５８と、この弁棒５８の先に連結されるダイヤフラム５９と、弁体５７が開く方向へダイヤフラム５９を押す弁ばね６１と、この弁ばね６１及びダイヤフラム５９を覆うダイヤフラムケース６２とからなる。
【００３３】
弁箱５５は、通路５４の入口５６と出口６３の間にて、壁６４で塞がれており、この壁の下流側にパイロット穴６５を有する。
矢印（１）のように、液状樹脂材料が流入すると、この液状樹脂材料は、矢印（２）の様に、入口５６から通路５４に流入し、通路５４を流れ、出口６３を介して弁箱５５から流出する。壁６４を境にして上流側を「一次側」、下流側を「二次側」と呼ぶ。
二次側の圧力が矢印（３）のように、ダイヤフラム５９の下面に作用して、ダイヤフラム５９を押し上げる。一方、ダイヤフラム５９は弁ばね６１で矢印（４）のように、押し戻される。矢印（３）の力と矢印（４）の力が釣り合った時点で、弁開度δが定まる。
【００３４】
仮に、一次側の圧力が低下すると、二次側の圧力も低下し、矢印（３）の力が弱まる。すると、ダイヤフラム５９が弁ばね６１でより多く押され、弁開度δが増大する。すると、入口５６廻りの圧力損失が減少して、二次側の圧力が上昇する。
【００３５】
二次側の圧力が所定値より増大すると、矢印（３）の力が強まる。すると、ダイヤフラム５９が弁ばね６１を圧縮させ、弁開度δが減少する。すると、入口５６廻りの圧力損失が増加して、二次側の圧力が下がる。
以上により、一次側の圧力が変動しても、二次側の圧力は一定に保たれる。なお、二次側の圧力は、調節ねじ６６の締め加減で変更可能である。
【００３６】
入口５６廻りで、比較的大きな圧力損失が発生するため、一次側の圧力に対して二次側の圧力はかなり小さくなる。すなわち、常に減圧される。
【００３７】
ところで、矢印（４）の力を外部から加える制御方式を「他力式」と呼ぶ。一方、図３に示す第１・第２減圧弁２３、２４は、外部から力を加えることなく、自前の弁ばね６１で矢印（４）の力を発生させるため、この制御方式は「自力式」と呼ばれる。
すなわち、本発明の第１・第２減圧弁２３、２４は、二次側の圧力を一定にする性能を有する「自力式減圧弁」である。
【００３８】
図４に示すように、一次側の圧力がｐ１〜ｐ２の範囲であるときに、二次側の圧力は、ほぼ所定値に保たれる。一方、一次側の圧力がｐ１未満では二次側の圧力は所定値より小さくなり、一定値にならない。また、一次側の圧力がｐ２超では二次側の圧力は所定値より大きくなり、一定値にならない。すなわち、ｐ１未満とｐ２超の領域は、自力式減圧弁の制御範囲外であり、ｐ１〜ｐ２の範囲が自力式減圧弁の制御範囲である。
【００３９】
（実験例）
本発明に係る実験例を以下に述べる。なお、本発明は実験例に限定されるものではない。
【００４０】
○実験設備：
図１に示す液状樹脂成形装置１０の第１ポンプ１７及び第１計量供給機構１３を用いた。
○実験に用いた液状樹脂材料：
品名：信越化学工業（株）製  ＫＥ−１９５０−４０（Ａ／Ｂ）
○第１ポンプの仕様：
吐出量：７５ｃｍ３／ストローク（１５００ｃｍ３／分）
最大吐出圧：１２ＭＰａ
実験用吐出圧：３ＭＰａ、６ＭＰａ、９ＭＰａ（バルブで制御）
【００４１】
○第１減圧弁の設定：
二次側の圧力設定：１ＭＰａ、２ＭＰａ
○第１計量供給機構の仕様：
吐出量（標準値）：５ｃｍ３／１計量
【００４２】
以上の条件で実験を行って、第１計量供給機構からの吐出量を測定した。結果を図５に示す。
図５は横軸が一次側の圧力、縦軸が相対的吐出量のグラフである。
【００４３】
第１減圧弁が無い場合で且つ一次側の圧力が３ＭＰａである時の吐出量を「１．００」とする。
第１減圧弁が無い場合は、一次側の圧力に比例して吐出量が増加する。１．００が１．０１４に増加したため、変動率は１．４％であった。
【００４４】
一方、二次側の圧力を２ＭＰａに設定した場合は、一次側の圧力が３〜９ＭＰａの範囲で変化したにも拘わらず、吐出量はほぼ一定になった。すなわち、０．９９３〜０．９９５であるため、（０．９９５−０．９９３）／０．９９３＝０．００２の計算により、変動率は０．２％に留まった。
【００４５】
また、二次側の圧力を１ＭＰａに設定した場合は、一次側の圧力が３〜９ＭＰａの範囲で変化したにも拘わらず、吐出量はほぼ一定になった。すなわち、０．９６６〜０．９７０であるため、（０．９７０−０．９９６）／０．９９６＝０．００４の計算により、変動率は０．４％に留まった。
【００４６】
図５中に、括弧で示す数値は、（一次側の圧力／二次側の圧力）を示す。すなわち、実験から、（一次側の圧力／二次側の圧力）が１．５倍〜９倍の範囲であれば、第１計量供給機構からの吐出量がほぼ一定であることが確認できた。
【００４７】
既に述べたように、本発明で使用するポンプは安価なピストンポンプである。安価であるため、いわゆるオーバースペックのピストンポンプを使用することができる。すると、ポンプに余裕が生まれるため、このポンプで複数の射出機を賄うことができる。
【００４８】
具体例として、図６に示すように、１組の第１・第２ポンプ１７、１８で、少なくとも２基の射出機１２、１２へ液状樹脂材料を供給することができる。射出機１２は３基以上であってもよい。
第１・第２ポンプ１７、１８を共有することにより、設備費の圧縮が可能となる。その他の構成要素は、図１の符号を流用し、詳細な説明を省略する。
【００４９】
尚、本発明はピストンポンプの圧力変動を減圧弁で是正することが主旨であるため、射出機１基に対して、ポンプ、計量供給機構、減圧弁が各１である液状樹脂成形装置にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５０】
本発明は、安価なピストンポンプを使用する液状樹脂成形装置に好適である。
【符号の説明】
【００５１】
１０…液状樹脂成形装置、１１…樹脂成形用金型、１２…射出機、１３、１４…計量供給機構、１５、１６…液状樹脂材料、１７、１８…ポンプ、２１、２２…供給路、２３、２４…減圧弁、３４…ポンプケース、３５…ピストン、３６…アクチュエータ。