(57)【要約】【課題】  射出スリーブからキャビティに通ずる通路に配置するゲートを実際の溶融材料が通過する際に生じる絞り抵抗に基づく背圧と略同等の背圧（負荷）が射出シリンダのピストンロッドに付与されるようにした射出シリンダ用負荷装置を提供する。【解決手段】  射出成形機における射出シリンダのピストンロッド５１に連結されるプランジャ２１を本体１１の嵌挿孔（内孔１２ｂ）に軸方向へ摺動可能に嵌挿して、本体１１の内部に作動室Ｒ１を区画形成する。作動室Ｒ１には射出成形の溶融材料に替わる液体を封入して設け、本体１０には作動室Ｒ１に連通路Ｐｏを通して連通して前記液体を収容可能な作用室Ｒ３を設け、連通路Ｐｏには絞り孔２３ａを有する絞り部材（オリフィスプレート２３）を設けた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形機における射出シリンダのピストンロッドに連結されるプランジャを本体の嵌挿孔に軸方向へ摺動可能に嵌挿して、前記本体の内部に作動室を区画形成し、同作動室には射出成形の溶融材料に替わる液体を封入して設け、前記本体には前記作動室に連通路を通して連通して前記液体を収容可能な作用室を設け、前記連通路には絞り孔を有する絞り部材を設けたことを特徴とする射出シリンダ用負荷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の射出シリンダ用負荷装置において、前記絞り部材を絞り孔の開口面積が異なる他の絞り部材に交換可能としたことを特徴とする射出シリンダ用負荷装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の射出シリンダ用負荷装置において、前記作用室は前記本体に設けた作用孔にピストンを軸方向に摺動可能に嵌挿することにより区画形成されていて、前記ピストンは前記本体に設けた当接部との当接により軸方向の摺動が停止するように設定されていることを特徴とする射出シリンダ用負荷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機による射出成形に際して使用される実際の成形型（成形金型）と同等の負荷を射出成形機の射出シリンダに付与することが可能な射出シリンダ用負荷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、射出成形機においては、下記の特許文献１に示されているように、射出成形に際して使用される実際の成形型が内部にキャビティを有していて、このキャビティに連通するように射出スリーブを成形型に接続し、この射出スリーブに射出プランジャを挿入し、この射出プランジャを射出成形機における射出シリンダのピストンロッドに連結し、この射出成形機の射出シリンダを作動させることによりピストンロッドを前進作動させて、射出スリーブに供給された溶融材料（溶融金属または溶融樹脂）をキャビティ内に射出充填することにより射出成形が行われる。
【特許文献１】特開２００４−６６２５３（段落番号０００８〜００１８、図１）
【０００３】
ところで、従来の射出成形機においては、実際の射出成形を行う前に、実際の溶融材料を用いることなく射出シリンダのピストンロッドの射出速度や増圧圧力を設定するのに、射出スリーブ内にウエス等を詰めた状態にて射出シリンダのピストンロッドにより射出プランジャを前進させる所謂ウエス打ちと呼ばれる方法や、空打ちと呼ばれる方法（射出スリーブ内にウエス等を詰めない状態にて同様の作業を行う方法）等を作業者がその経験に基づき繰り返し行って調整している。
【０００４】
しかし、上記した調整方法では、実際の射出成形において、射出スリーブからキャビティに通ずる通路に配置するゲートを実際の溶融材料が通過する際に生じる絞り抵抗に基づく背圧（負荷）が射出シリンダのピストンロッドに付与されない。このため、上記した調整方法では、ゲートによる絞り抵抗に基づく背圧を射出シリンダのピストンロッドに付与した状態にて、射出シリンダのピストンロッドの射出速度や増圧圧力を設定することができなくて、実際の射出成形において、射出成形機の射出シリンダを所定の諸元（例えば、所定の射出速度、所定の増圧圧力）で作動させることが難しい。
【発明の開示】
【０００５】
本発明の課題は、実際の射出成形を行う前に、実際の溶融材料を用いることなく射出シリンダのピストンロッドの射出速度や増圧圧力を設定するのに、射出スリーブからキャビティに通ずる通路に配置するゲートを実際の溶融材料が通過する際に生じる絞り抵抗に基づく背圧と略同等の背圧（負荷）が射出シリンダのピストンロッドに付与されるようにした射出シリンダ用負荷装置を提供することにある。
【０００６】
この射出シリンダ用負荷装置は、射出成形機における射出シリンダのピストンロッドに連結されるプランジャを本体の嵌挿孔に軸方向へ摺動可能に嵌挿して、前記本体の内部に作動室を区画形成し、同作動室には射出成形の溶融材料に替わる液体を封入して設け、前記本体には前記作動室に連通路を通して連通して前記液体を収容可能な作用室を設け、前記連通路には絞り孔を有する絞り部材を設けたことに特徴がある。
【０００７】
本発明による射出シリンダ用負荷装置によれば、そのプランジャに射出成形機における射出シリンダのピストンロッドを連結して、射出成形機の射出シリンダを作動させると、ピストンロッドの前進作動に伴って、作動室の容積を減少させるべくプランジャが前進作動する。このときには、作動室内の液体が連通路を通して作用室に導入され、その際に連通路に設けた絞り部材の絞り孔を通過する。
【０００８】
このため、作動室に封入する液体の粘度と絞り部材における絞り孔の開口面積を適宜に設定することにより、射出成形機による射出成形に際して使用される実際の成形型と同等の負荷（すなわち、射出スリーブからキャビティに通ずる通路に配置するゲートを実際の溶融材料が通過する際に生じる絞り抵抗に基づく背圧と略同等の背圧）を射出成形機の射出シリンダに付与することが可能である。
【０００９】
したがって、本発明による射出シリンダ用負荷装置のプランジャに、射出成形機における射出シリンダのピストンロッドを連結して、射出成形機の射出シリンダを所定の諸元（例えば、所定の射出速度）で作動するように設定すれば、当該射出成形機を実際の成形型に適用して実際に使用する際にも、本発明による射出シリンダ用負荷装置を用いて設定したのと同等の諸元にて当該射出成形機の射出シリンダを作動させることが可能である。
【００１０】
また、本発明の実施に際して、前記絞り部材を絞り孔の開口面積が異なる他の絞り部材に交換可能とすることも可能である。この場合には、開口面積が異なる種々な絞り部材から適宜な開口面積の絞り部材を選択して使用することにより、実際の種々な成形型に容易かつ最適に対応させることが可能である。
【００１１】
また、本発明の実施に際して、前記作用室は前記本体に設けた作用孔にピストンを軸方向に摺動可能に嵌挿することにより区画形成されていて、前記ピストンは前記本体に設けた当接部との当接により軸方向の摺動が停止するように設定されていることも可能である。この場合には、ピストンが本体の当接部と当接して軸方向の摺動が停止されるまでの作用室の容積増大量を、射出成形機による射出成形に際して使用される実際の成形型のキャビティの容積と同等に設定することにより、実際の成形型を使用して射出成形機による射出成形を実際に行う場合の作動を検証することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下に、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明による射出シリンダ用負荷装置を示していて、この射出シリンダ用負荷装置は、基盤（図示省略）に取付けられる本体１０と、この本体１０に組付けたプランジャ２１、ピストン２２およびオリフィスプレート２３を備えるとともに、本体１０に組付けられてプランジャ２１の位置を検知する位置検出センサ２４を備えている。
【００１３】
本体１０は、シリンダブロック１１と横シリンダチューブ１２と横シリンダヘッド１３を備えるとともに、縦シリンダチューブ１４と縦シリンダヘッド１５を備えている。シリンダブロック１１は、横穴１１ａと縦穴１１ｂが連通するように形成されていて、横穴１１ａに対して同軸的にセンサ取付孔１１ｃが形成され、縦穴１１ｂの上部に連通するように給液口１１ｄが形成されている。なお、給液口１１ｄには、プラグ１６が脱着可能に組付けられている。
【００１４】
横シリンダチューブ１２は、その軸心がシリンダブロック１１の横穴１１ａの軸心と略一致するように配置されていて、その基端部にてシリンダブロック１１に液密的かつ一体的に組付けられており、先端部側方には大気開放口１２ａが形成されている。横シリンダヘッド１３は、プランジャ２１のロッド部２１ｂが貫通する支持孔１３ａを有していて、横シリンダチューブ１２の先端部に一体的に組付けられており、支持孔１３ａにはプランジャ２１のロッド部２１ｂを摺動可能に支持するメタル軸受１７が一体的に組付けられている。
【００１５】
縦シリンダチューブ１４は、その軸心がシリンダブロック１１の縦穴１１ｂの軸心と略一致するように配置されていて、その基端部にてシリンダブロック１１に液密的かつ一体的に組付けられている。縦シリンダヘッド１５は、ピストン２２のロッド部２２ｂが貫通する支持孔１５ａを有していて、縦シリンダチューブ１４の先端部に一体的に組付けられており、支持孔１５ａにはピストン２２のロッド部２２ｂを摺動可能に支持するメタル軸受１８が一体的に組付けられている。また、縦シリンダヘッド１５には、大気開放口１５ｂが形成されている。
【００１６】
プランジャ２１は、大径のヘッド部２１ａと小径のロッド部２１ｂを有していて、ヘッド部２１ａにて本体１０の嵌挿孔すなわち横シリンダチューブ１２の内孔１２ｂにシールリング３１を介して軸方向へ摺動可能に嵌挿されていて、本体１０の内部に作動室Ｒ１と空気室Ｒ２（大気開放口１２ａを通して常時大気と連通している）を区画形成している。また、プランジャ２１は、ロッド部２１ｂの先端にてジョイント４１を介して射出成形機における射出シリンダのピストンロッド５１に連結されるように構成されている。
【００１７】
ピストン２２は、大径のヘッド部２２ａと小径のロッド部２２ｂを有していて、ヘッド部２２ａにて本体１０の作用孔すなわち縦シリンダチューブ１４の内孔１４ａにシールリング３２を介して軸方向へ摺動可能に嵌挿されていて、本体１０の内部に作用室Ｒ３と空気室Ｒ４（大気開放口１５ｂを通して常時大気と連通している）を区画形成している。また、ピストン２２は、縦シリンダヘッド１５の内端凸部（当接部）１５ｃとの当接により軸方向の摺動が停止するように設定されている。
【００１８】
オリフィスプレート２３は、絞り孔２３ａを有する絞り部材であり、作動室Ｒ１と作用室Ｒ３を連通させる連通路Ｐｏに設けられている。また、オリフィスプレート２３は、シリンダブロック１１から縦シリンダチューブ１４を取り外した状態にて、シリンダブロック１１に脱着可能に組付けられていて、絞り孔２３ａの開口面積が異なる他のオリフィスプレート２３に交換可能とされている。この交換時には、縦シリンダチューブ１４、縦シリンダヘッド１５、ピストン２２等も大きさの異なるものと交換可能である。
【００１９】
作動室Ｒ１と作用室Ｒ３は、オリフィスプレート２３の絞り孔２３ａを通して連通していて、各室の内部には射出成形の溶融材料（溶融金属または溶融樹脂）に替わる液体（作動液）が給液口１１ｄを通して注入されて封入されている。作用室Ｒ３は、作動室Ｒ１に封入した液体の一部をオリフィスプレート２３の絞り孔２３ａを通して収容可能であり、その最大容積（ピストン２２が縦シリンダヘッド１５の内端凸部１５ｃと当接して停止したときの容積）は射出成形機による射出成形に際して使用される実際の成形型のキャビティの容積と略等しくされている。
【００２０】
上記のように構成した本実施形態の射出シリンダ用負荷装置においては、図１に示したように後退位置にあるプランジャ２１に射出成形機における射出シリンダの後退位置にあるピストンロッド５１をジョイント４１を介して連結して、射出成形機の射出シリンダを前進作動させると、ピストンロッド５１の前進作動に伴って、作動室Ｒ１の容積を減少させるべくプランジャ２１が前進作動する。このときには、作動室Ｒ１内の液体が連通路Ｐｏを通して作用室Ｒ３に導入され、その際に連通路Ｐｏに設けたオリフィスプレート２３の絞り孔２３ａを通過する。
【００２１】
このため、作動室Ｒ１に封入した液体の粘度とオリフィスプレート２３の絞り孔２３ａの開口面積を適宜に選定することにより、射出成形機による射出成形に際して使用される実際の成形型と同等の負荷（すなわち、射出スリーブからキャビティに通ずる通路に配置するゲートを実際の溶融材料が通過する際に生じる絞り抵抗に基づく背圧と略同等の背圧）を射出成形機の射出シリンダに付与することが可能である。
【００２２】
したがって、本実施形態においては、射出シリンダ用負荷装置のプランジャ２１に、射出成形機における射出シリンダのピストンロッド５１を連結して、射出成形機の射出シリンダを所定の諸元（例えば、所定の射出速度）で作動するように設定すれば、当該射出成形機を実際の成形型に適用して実際に使用する際にも、本実施形態の射出シリンダ用負荷装置を用いて設定したのと同等の諸元にて当該射出成形機の射出シリンダを作動させることが可能である。なお、射出シリンダの射出速度すなわちプランジャ２１の前進速度は、プランジャ２１の位置を検知する位置検出センサ２４からの信号に基づいて演算することが可能である。
【００２３】
また、本実施形態においては、オリフィスプレート２３を絞り孔２３ａの開口面積が異なる他のオリフィスプレート２３に交換可能としたため、絞り孔２３ａの開口面積が異なる種々なオリフィスプレート２３から適宜な開口面積の絞り孔２３ａを有するオリフィスプレート２３を選択して使用することにより、実際の種々な成形型に容易かつ最適に対応させることが可能である。
【００２４】
また、本実施形態においては、作用室Ｒ３が本体１０に設けた作用孔（縦シリンダチューブ１４の内孔１４ａ）にピストン２２を軸方向に摺動可能に嵌挿することにより区画形成されていて、図２に示したように、プランジャ２１が前進位置に達したとき、ピストン２２は縦シリンダヘッド１５の内端凸部１５ｃ（本体１０に設けた当接部）との当接により軸方向の摺動が停止するように設定されており、その最大容積（ピストン２２が縦シリンダヘッド１５の内端凸部１５ｃと当接して停止したときの容積）は射出成形機による射出成形に際して使用される実際の成形型のキャビティの容積と略等しくされている。このため、実際の成形型を使用して射出成形機による射出成形を実際に行う場合の作動を検証することが可能である。
【００２５】
上記実施形態においては、作用室Ｒ３が本体１０に設けた作用孔にピストン２２を軸方向に摺動可能に嵌挿することにより区画形成されていて、ピストン２２は縦シリンダヘッド１５の内端凸部１５ｃ（本体１０に設けた当接部）との当接により軸方向の摺動が停止するようにして実施したが、ピストン２２と内端凸部１５ｃを無くして実施することも可能である。
【００２６】
また、上記実施形態においては、オリフィスプレート２３を絞り孔２３ａの開口面積が異なる他のオリフィスプレート２３に交換可能として実施したが、オリフィスプレートの絞り孔の開口面積を本体の外部から調整可能に構成して（可変絞り構成として）実施することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明による射出シリンダ用負荷装置の一実施形態を示したもので、プランジャが後退位置にある状態の断面図である。
【図２】図１に示した実施形態においてプランジャが前進位置に移動した状態の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１０…本体、１１…、シリンダブロック、１２…横シリンダチューブ、１２ｂ…内孔（嵌挿孔）、１３…横シリンダヘッド、１４…縦シリンダチューブ、１４ａ…内孔（作用孔）、１５…縦シリンダヘッド、１５ｃ…内端凸部（当接部）、２１…プランジャ、２２…ピストン、２３…オリフィスプレート、２３ａ…絞り孔、４１…ジョイント、５１…射出シリンダのピストンロッド、Ｒ１…作動室、Ｒ３…作用室、Ｐｏ…連通路
【図１】
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【図２】
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