(57)【要約】【課題】駆動装置全体の長さを短くすることができ、駆動装置全体を小型化することができるとともに、任意の種類の駆動源と被駆動部材とを組み合わせることができ、汎（はん）用性が高く、駆動源や被駆動部材を構成する部品等にかかる負荷を低減することができ、製造コストやメンテナンスコストを低下することができるようにする。【解決手段】両方向回転可能なモータ１１とポンプとを組み合わせた成形機の液圧駆動装置において、前記ポンプに備えられた作動軸２１と、該作動軸２１と前記モータ１１の回転軸とを係合する係合部とを有し、該係合部の少なくとも一部が、前記モータ１１及び前記ポンプのいずれか一方とオーバラップしている。【選択図】          図１
2005066860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）両方向回転可能なモータとポンプとを組み合わせた成形機の液圧駆動装置において、
（ｂ）前記ポンプに備えられた作動軸と、
（ｃ）該作動軸と前記モータの回転軸とを係合する係合部とを有し、
（ｄ）該係合部の少なくとも一部が、前記モータ又はポンプのいずれか一方とオーバラップしていることを特徴とする成形機の液圧駆動装置。
【請求項２】
前記モータは可変速モータである請求項１に記載の成形機の液圧駆動装置。
【請求項３】
前記ポンプは可変速手段を備える請求項１又は２に記載の成形機の液圧駆動装置。
【請求項４】
前記作動軸と回転軸とは、交換可能な係合手段で連結される請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形機の液圧駆動装置。
【請求項５】
前記モータは前記ポンプに取り付けられる請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形機の液圧駆動装置。
【請求項６】
成形機のアクチュエータ近傍に配設される請求項１〜５のいずれか１項に記載の成形機の液圧駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、成形機の液圧駆動装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、射出成形機のような成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され、溶融させられた樹脂を高圧で射出して金型装置のキャビティに充填（てん）し、該キャビティ内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようにしている。そのために、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。
【０００３】
そして、前記型締装置に、前記可動金型を進退させるために液圧シリンダ装置が配設され、該液圧シリンダ装置は、サーボモータ等の電動モータと、該電動モータによって駆動される液圧ポンプとを有する液圧駆動装置から供給される液圧によって作動させられる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
図２は従来の液圧駆動装置の断面図である。
【０００５】
図において、１０１は駆動源としてのサーボモータであり、該サーボモータ１０１は、ハウジング１０２と、該ハウジング１０２の前端壁１０２ａ及び後端壁１０２ｂにベアリング１０６ａ及びベアリング１０６ｂを介して回転可能に取り付けられた回転軸１０３を有する。そして、サーボモータ１０１が作動すると、前記回転軸１０３に取り付けられたロータ１０４が、前記ハウジング１０２に取り付けられたステータ１０５に対して、電磁気的な力によって回転させられることにより、前記回転軸１０３が回転する。
【０００６】
また、前記サーボモータ１０１の前方（図における右方）には、接続ハウジング１０８を介して、被駆動部材としての液圧ポンプ１１０が接続されている。この場合、前記前端壁１０２ａから前方に突出した回転軸１０３の出力軸部１０３ａは、前記接続ハウジング１０８の内部において、前記液圧ポンプ１１０の作動軸１１１の後端に、カップリング１０７を介して接続されている。これにより、サーボモータ１０１が作動して回転軸１０３が回転すると、前記作動軸１１１が回転させられて液圧ポンプ１１０が作動して、圧油等の圧力液体を吐出する。そして、該圧力液体は、管路を介して前記成形機の型締装置における液圧シリンダ装置に供給され、該液圧シリンダ装置を作動させて型締装置の型閉、型締及び型開を行うようになっている。
【０００７】
【特許文献１】
特開２０００−２４９０８０号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の液圧駆動装置においては、サーボモータ１０１の前方に突出する回転軸１０３の出力軸部１０３ａを、カップリング１０７を介して、液圧ポンプ１１０の作動軸１１１の後端に連結しているので、前記サーボモータ１０１の後端から液圧ポンプ１１０の前端までの距離が長くなってしまう。すなわち、液圧駆動装置全体の長さが長くなり、液圧駆動装置が大型化してしまう。
【０００９】
そして、液圧駆動装置が大型化すると、成形機の近傍に配設することが困難となるので、駆動装置と成形機の液圧シリンダ装置とを結ぶ管路が長くなってしまう。該管路が長くなると、圧力液体の圧力損失が増加して駆動装置のエネルギー効率が低下し、また、圧力流体の漏れが発生する可能性が増加してしまう。
【００１０】
さらに、カップリング１０７を用いているため、回転軸１０３には偏芯荷重が発生しやすい。また、回転軸１０３の回転に伴って、カップリング１０７が回転した際、回転軸１０３とカップリング１０７との結合部からベアリング１６ａまでの距離Ｌ１が長いため、回転に伴って回転軸１０３が偏芯した場合、ベアリング１６ａには大きなモーメントが作用しやすく、ベアリング１６ａの寿命が低下することも考えられる。
【００１１】
本発明は、前記従来の液圧駆動装置の問題点を解決して、液圧駆動装置装置全体の長さを短くすることができ、液圧駆動装置全体を小型化することができるとともに、任意の種類の駆動源と被駆動部材とを組み合わせることができ、汎（はん）用性が高く、駆動源や被駆動部材を構成する部品等にかかる負荷を低減することができ、製造コストやメンテナンスコストを低下することができる成形機の液圧駆動装置を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の成形機の液圧駆動装置においては、両方向回転可能なモータとポンプとを組み合わせた成形機の液圧駆動装置において、前記ポンプに備えられた作動軸と、該作動軸と前記モータの回転軸とを係合する係合部とを有し、該係合部の少なくとも一部が、前記モータ及び前記ポンプのいずれか一方とオーバラップしている。
【００１３】
本発明の他の成形機の液圧駆動装置においては、さらに、前記モータは可変速モータである。
【００１４】
本発明の更に他の成形機の液圧駆動装置においては、さらに、前記ポンプは可変速手段を備える。
【００１５】
本発明の更に他の成形機の液圧駆動装置においては、さらに、前記作動軸と回転軸とは、交換可能な係合手段で連結される。
【００１６】
本発明の更に他の成形機の液圧駆動装置においては、さらに、前記モータは前記ポンプに取り付けられる。
【００１７】
本発明の更に他の成形機の液圧駆動装置においては、さらに、成形機のアクチュエータ近傍に配設される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本発明における液圧駆動装置は、押出成形装置、ラミネータ、トランスファー成形装置、ダイカストマシーン、ＩＪ封止プレス等の各種の成形機に適用することができるものであるが、本実施の形態においては、説明の都合上、射出成形機に適用した場合について説明する。
【００１９】
図３は本発明の実施の形態における射出成形機の型締装置の概略図である。
【００２０】
図に示されるように、成形機としての射出成形機は、射出装置６０と、該射出装置６０と対向して配設された型締装置８０とを有する。なお、該型締装置８０には、可動金型８１及び固定金型８３から成る金型装置が取り付けられる。
【００２１】
ここで、前記射出装置６０は、加熱シリンダ６１を備え、該加熱シリンダ６１には、樹脂ペレット等の原料樹脂を加熱シリンダ６１内に投入するための原料ホッパ６２が取り付けられている。また、前記加熱シリンダ６１内には、スクリュ６３が回転可能に、かつ、進退可能に配設されている。
【００２２】
そして、該スクリュ６３の後方（図における右方）には、アクチュエータとして機能する液圧シリンダ装置としての射出シリンダ装置６４が取り付けられている。該射出シリンダ装置６４内には、直線的に移動可能な射出用ピストン６５が配設されている。該射出用ピストン６５は、圧力流体が流れる圧力流体管路としての圧油管路６８及び圧油管路６９を介して、前記射出シリンダ装置６４内に供給される圧力流体としての圧油によって、前記射出シリンダ装置６４内を前進又は後退させられる。そして、前記射出用ピストン６５には、一端が前記スクリュ６３の後端に接続された連結ロッド６６の他端が接続されている。そのため、前記射出用ピストン６５が射出シリンダ装置６４内を前進又は後退することによって、スクリュ６３が加熱シリンダ６１内を前進又は後退させられる。なお、前記射出用ピストン６５には、位置検出器６７が接続されている。該位置検出器６７によって、前記スクリュ６３の位置が検出される。
【００２３】
また、前記射出用ピストン６５の後方には、前記スクリュ６３を回転させるための駆動源としてのスクリュ駆動モータ７０が配設されている。該スクリュ駆動モータ７０は、前記スクリュ６３、射出シリンダ装置６４及び射出用ピストン６５と同一軸上に配設されている。
【００２４】
次に、前記構成の射出装置６０の動作について説明する。
【００２５】
まず、計量工程においては、スクリュ駆動モータ７０を駆動してスクリュ６３を回転させ、該スクリュ６３を所定の位置まで後退（図における右方に移動）させる。このとき、原料ホッパ６２から供給された原料樹脂は、加熱シリンダ６１内において加熱され、溶融させられ、スクリュ６３の後退に伴って該スクリュ６３の前方に溜（た）められる。
【００２６】
次に、射出工程においては、加熱シリンダ６１の先端のノズルを固定金型８３に押し付け、圧油管路６９を介して射出シリンダ装置６４内に圧油を供給して、射出用ピストン６５を前進（図における左方に移動）させる。これにより、スクリュ６３が前進させられるので、該スクリュ６３の前方に溜められた樹脂はノズルから射出され、固定金型８３と可動金型８１との間に形成されたキャビティ内に充填される。
【００２７】
次に、前記型締装置８０について説明する。
【００２８】
該型締装置８０は、可動金型支持装置としての可動プラテン８２と、固定金型支持装置としての固定プラテン８４と、型締用シリンダ装置８６とを有する。そして、前記固定プラテン８４とアクチュエータとしての型締用シリンダ装置８６とは、複数、例えば、四本のタイバー８５によって連結され、可動プラテン８２は前記タイバー８５に沿って前進又は後退するように配設される。なお、前記固定プラテン８４及び型締用シリンダ装置８６は、ボルト等の固定部材によってフレームに固定されている。また、前記可動プラテン８２及び固定プラテン８４には、互いに対向するように可動金型８１及び固定金型８３が、それぞれ、取り付けられる。
【００２９】
そして、前記型締用シリンダ装置８６内には、直線的に移動可能な型締用ピストン８７が配設されている。該型締用ピストン８７は、圧力流体が流れる管路としての圧油管路９０及び圧油管路９１を介して、前記型締用シリンダ装置８６内に供給される圧力流体としての圧油によって、前記型締用シリンダ装置８６内を前進又は後退させられる。そして、前記型締用ピストン８７の前端（図における右端）には、可動プラテン８２が接続されている。そのため、前記型締用ピストン８７が型締用シリンダ装置８６内を前進又は後退することによって、可動プラテン８２が前進又は後退させられる。
【００３０】
これにより、可動金型８１が固定金型８３に対して移動し、型閉、型締及び型開が行われる。すなわち、前記型締用ピストン８７を前進  （図における右方に移動）させると、可動プラテン８２及び可動金型８１が前進させられ、型閉及び型締が行われる。また、前記型締用ピストン８７を後退  （図における左方に移動）させると、可動プラテン８２及び可動金型８１が後退させられ、型開が行われる。
【００３１】
なお、前記可動プラテン８２には、位置検出器８８が接続されている。該位置検出器８８によって、前記可動プラテン８２及び可動金型８１の位置が検出される。また、前記型締用ピストン８７の内部には、後述されるエジェクタ装置４０に供給される圧力流体が流れる管路としての圧油管路８９が形成されている。前記エジェクタ装置４０は、図においては省略されているが、可動プラテン８２の背面（図における左面）に配設されている。
【００３２】
次に、本実施の形態における液圧駆動装置の構成について詳細に説明する。
【００３３】
図１は本発明の実施の形態における液圧駆動装置の部分断面図である。
【００３４】
図において、１０は本実施の形態における液圧駆動装置であり、駆動源である両方向回転可能なモータとしてのモータ１１及び被駆動部材である両方向回転可能なポンプとしての液圧ポンプ２０を有する。ここで、前記モータ１１は、例えば、サーボモータのような可変速モータであり、ハウジング１２と、該ハウジング１２の前端壁１２ａ及び後端壁１２ｂに軸受けとしてのベアリング１６ａ及びベアリング１６ｂを介して回転可能に取り付けられた回転軸としての中空軸１３を有する。また、該中空軸１３の外周にはロータ１４が取り付けられ、前記ハウジング１２の内壁にはステータ１５が取り付けられている。そのため、前記モータ１１が作動すると、前記中空軸１３に取り付けられたロータ１４が、前記ハウジング１２に取り付けられたステータ１５に対して、電磁気的な力によって回転させられることにより、前記中空軸１３が回転する。
【００３５】
また、前記モータ１１の前端壁１２ａには、可変速手段を備える前記液圧ポンプ２０が取り付けられている。すなわち、前記モータ１１と液圧ポンプ２０とが組み合わされている。該液圧ポンプ２０は、いわゆる、可変容量形の斜板式アキシャルプランジャポンプ（ピストンポンプ）であり、取り付け板２２、ハウジング２３及び弁板２４を有し、前記取り付け板２２が前記モータ１１の前端壁１２ａに取り付けられている。また、前記液圧ポンプ２０は、前記取り付け板２２及び弁板２４に軸受けとしてのベアリング２２ａ及びベアリング２４ｃを介して回転可能に取り付けられた回転可能な作動軸２１を有する。該作動軸２１には、前記モータ１１の中空軸１３の回転が伝達されるようになっている。
【００３６】
そして、前記作動軸２１の前端（図における右端）近傍外周にはスプラインが形成され、嵌合孔（こう）に雌スプラインが形成されたピストンケーシング（シリンダブロック）３１が、スプライン結合によって取り付けられている。この場合、前記ピストンケーシング３１は、作動軸２１に対して軸方向に移動不能に、かつ、回転方向に拘束された状態で取り付けられているので、作動軸２１とともに回転する。なお、前記ピストンケーシング３１は、作動軸２１に対して軸方向に移動不能に、かつ、回転方向に拘束された状態で取り付けられるのであれば、スプライン結合以外の結合方法によって取り付けられてもよく、例えば、キーとキー溝とによる結合であってもよいし、溶接であってもよいし、ねじ止めであってもよい。そして、前記ピストンケーシング３１内には複数のシリンダ３２が形成され、各シリンダ３２内には、ピストン３３がその軸方向に移動可能に挿入されている。なお、図１に示される例おいては、上下に二つのシリンダ３２が示されているが、該シリンダ３２の数はいくつであってもよい。
【００３７】
また、前記ハウジング２３内には、斜板３４に傾斜した状態で取り付けられている。該斜板３４は、回転不能であるが、傾斜角度を調整することができるようになっている。なお、斜板３４に形成された挿入孔３４ａには作動軸２１が挿入されているが、挿入孔３４ａの内径は作動軸２１の外径よりも十分に大きく形成されている。そして、前記ピストン３３に取り付けられたピストンロッド３３ａの根本端部が前記斜板３４の前面（図１における右面）上を摺（しゅう）動しながら移動するようになっている。これにより、前記ピストンケーシング３１が回転すると、シリンダ３２内のピストン３３も回転し、ピストンロッド３３ａの根本端部が斜板３４の傾斜した前面上を摺動しながら回転するので、前記ピストン３３がシリンダ３２内を軸方向に移動する。図１に示される例おいて、上側のシリンダ３２は、ピストン３３が下死点に位置しシリンダ３２内の容積が最大となっていて、また、下側のシリンダ３２は、ピストン３３が上死点に位置しシリンダ３２内容積が最小となっている。
【００３８】
そして、前記弁板２４には、圧油等の圧力流体を貯留するための圧力流体貯留容器としての油タンク２５が取り付けられている。なお、２６は、油タンク２５内の圧力を一定圧力に保つエアブリーザである。また、油タンク２５としてブラダ（ｂｌａｄｄｅｒ）を用いても、油タンク２５内の圧力を一定圧力に保つことができる。そして、前記弁板２４に形成された吸い込み流路２４ａが図示されないアクチュエータから液圧駆動装置１０へ圧油を戻す吸い込み流路２４ａを介して液圧ポンプ２０へ戻される。また、前記前記弁板２４には吐出流路２４ｂが形成され、ピストン３３から吐出された圧力流体は、前記吐出流路２４ｂから図示されない管路を介してアクチュエータとしての液圧シリンダ装置に供給される。モータ１１の回転が正逆反転すると、吸い込み流路２４ａは吐出用の流路となり、吐出流路２４ｂは吸い込み用の流路となる。
【００３９】
なお、ここでは、前記液圧ポンプ２０が可変容量形の斜板式アキシャルプランジャポンプであって、ピストンケーシング３１が回転し、斜板３４が固定の形式のものである場合について説明したが、ピストンケーシング３１が固定で、斜板３４が回転する形式のものであってもよい。また、前記液圧ポンプ２０は、可変容量形の斜軸式アキシャルプランジャポンプであってもよい。さらに、前記液圧ポンプ２０は、作動軸２１の回転速度に応じて吐出量が変化するものであることが望ましいが、固定容量式のものであってもよいし、いかなる種類のものであってもよい。
【００４０】
そして、前記モータ１１の中空軸１３の前端（図における右端）には、該中空軸１３の内部に挿入される接続軸としての雌スプライン中空軸１７のフランジ１７ａが取り付けられる。ここで、前記雌スプライン中空軸１７は、作動軸２１と中空軸１３とを連結する交換可能な係合手段として機能するものであり、中心に孔（あな）を有するドーナツ状のフランジ１７ａの一面に両端が開放され、中空軸１３より短い円筒部１７ｂの前端を取り付けた形状を有する。該円筒部１７ｂは、外径が中空軸１３の内径より小さく、内径が前記フランジ１７ａの孔の内径とほぼ等しい。また、前記円筒部１７ｂの内面には、軸方向に延在するスプラインが形成されている。そして、前記雌スプライン中空軸１７は、円筒部１７ｂのフランジ１７ａと反対側の端部を、中空軸１３内に該中空軸１３の前端側から後端側に向けて挿入し、前記フランジ１７ａの面を中空軸１３の前端面に固定することによって、前記中空軸１３に取り付けられている。
【００４１】
この場合、前記中空軸１３の前端近傍の外周にベアリング１６ａが取り付けられているので、後述されるスプライン係合部はベアリング１６ａの円周方向内側に位置することになり、スプライン係合部とベアリング１６ａとの間の距離が短くなる。そのため、作動軸２１に偏芯荷重が生じた場合でも、ベアリング１６ａにかかるモーメントを小さくすることができる。
【００４２】
また、前記雌スプライン中空軸１７内には、液圧ポンプ２０から後方（図における左方）に突出する該液圧ポンプ２０の作動軸２１が挿入される。ここで、該作動軸２１の外周には軸方向に延在するスプラインが形成されている。そして、前記作動軸２１のスプラインは、前記雌スプライン中空軸１７の円筒部１７ｂの内面に形成されたスプラインと係合する。すなわち、前記作動軸２１と雌スプライン中空軸１７とは、相互にスプライン接続されている。この場合、前記作動軸２１及び雌スプライン中空軸１７の円筒部１７ｂは、互いのスプラインが咬（か）み合うことによって係合されて係合部としてのスプライン係合部を構成する。そのため、前記作動軸２１及び雌スプライン中空軸１７が軸方向に互いに移動可能であり、モータ１１と液圧ポンプ２０が取り外ししやすい構造が実現される。また、前記作動軸２１及び雌スプライン中空軸１７は、回転方向には互いに拘束された状態となり、雌スプライン中空軸１７の回転が作動軸２１に伝達されるので、モータ１１が作動すると液圧ポンプ２０が駆動される。これにより、モータ１１が作動して中空軸１３が回転すると、前記作動軸２１が回転させられて液圧ポンプ２０が作動して、圧油等の圧力液体を吐出する。
【００４３】
このような作動軸２１と雌スプライン中空軸１７との接続構造によって、モータ１１の中空軸１３と液圧ポンプ２０の作動軸２１とが接続されるので、モータ１１と液圧ポンプ２０との接続及び切り離しを容易に行うことができる。すなわち、液圧駆動装置１０の分解及び組み立てを短時間で容易に行うことが可能となる。さらに、モータ１１の中空軸１３の内部に液圧ポンプ２０の作動軸２１が挿入された状態で接続されるので、前記モータ１１の後端から液圧ポンプ２０の前端までの距離を短くすることができ、液圧駆動装置１０全体の長さが短くなり、液圧駆動装置１０を小型化することができる。
【００４４】
また、雌スプライン中空軸１７は、モータ１１から液圧ポンプ２０に伝達される駆動力の変化に対応して、任意の長さ、形状、大きさのものを選択することができる。これにより、前記液圧駆動装置１０は、任意の種類のモータ１１と任意の種類の液圧ポンプ２０とを適宜組み合わせることができる。例えば、同一のモータ１１に対して、固定容量形式の液圧ポンプ２０と可変容量形式の液圧ポンプ２０とを選択して組み合わせることができる。また、例えば、同一の液圧ポンプ２０に対して、出力の大きなモータ１１と出力の小さなモータ１１とを選択して組み合わせることができる。この場合、雌スプライン中空軸１７を選択することによって、モータ１１から液圧ポンプ２０に伝達される駆動力の変化に対応することができる。すなわち、モータ１１から液圧ポンプ２０に伝達される駆動力が大きくなる場合、前記雌スプライン中空軸１７を円筒部１７ｂがより長いものに交換する。これにより、作動軸２１のスプラインと雌スプライン中空軸１７の円筒部１７ｂのスプラインとが咬み合う部分の長さが長くなり、すなわち、スプライン接続する範囲が広くなり、より大きな駆動力の伝達が可能となる。また、前記接続構造によって、モータ１１と液圧ポンプ２０との接続及び切り離しを容易に行うことができるので、モータ１１から液圧ポンプ２０に伝達される駆動力の変化に対応するために、雌スプライン中空軸１７を交換することも容易に行うことができる。
【００４５】
また、雌スプライン中空軸１７は、中空軸１３等のモータ１１の構成部材、及び、作動軸２１等の液圧ポンプ２０の構成部材よりも、強度が低くなるよう製作されている。すなわち、前記雌スプライン中空軸１７の破壊強度は、中空軸１３等のモータ１１の構成部材、及び、作動軸２１等の液圧ポンプ２０の構成部材よりも低くなっている。そのため、前記雌スプライン中空軸１７は、液圧駆動装置１０における安全装置として機能し、何らかの原因でモータ１１又は液圧ポンプ２０が大きな負荷を受けた場合には、該負荷によって破壊される。これにより、モータ１１及び液圧ポンプ２０の構成部材の破壊を防止することができる。また、前記接続構造によって、モータ１１と液圧ポンプ２０との接続及び切り離しを容易に行うことができるので、雌スプライン中空軸１７が破壊された場合でも、新規の雌スプライン中空軸１７に容易に交換することができる。
【００４６】
ここでは、モータ１１の回転軸が中空軸１３であって、該中空軸１３の内部に液圧ポンプ２０の作動軸２１が挿入される場合について説明したが、液圧ポンプ２０の作動軸２１が中空であって、該中空の作動軸２１の内部にモータ１１の回転軸が挿入されるようにしてもよい。この場合、前記雌スプライン中空軸１７と同様の構成の部材を前記作動軸２１に取り付けることによって、前述された接続構造と同様の接続構造を実現することができる。すなわち、本実施の形態においては、スプライン係合部の少なくとも一部が、前記モータ１１又は液圧ポンプ２０のいずれか一方とオーバラップしていればよい。
【００４７】
さらに、作動軸２１と雌スプライン中空軸１７の円筒部１７ｂとがスプライン接続する部分の構造をボールスプライン構造とすることもできる。この場合、予圧を付与することによって、スプライン接続する部分のバックラッシュを低減することができる。また、モータ１１の中空軸１３に直接、スプラインを形成してもよい。
【００４８】
次に、前記構成の液圧駆動装置１０を前記射出成形機に適用した例について詳細に説明する。なお、前記液圧駆動装置１０は、射出用ピストン６５を前進又は後退させるように射出シリンダ装置６４に圧油を供給するためにも適用することができ、さらに、いかなる液圧シリンダ装置に圧油を供給するためにも適用することができるものであるが、ここでは、説明の都合上、前記液圧駆動装置１０を型締装置８０における型締用シリンダ装置８６及びエジェクタ装置４０のアクチュエータとしてのエジェクタ用シリンダ装置４５に圧油を供給するために適用した場合について説明する。
【００４９】
図４は本発明の実施の形態における型締装置の部分断面図である。
【００５０】
図に示される例において、前記油タンク２５は、図に示される例において液圧ポンプ２０におけるモータ１１と反対側の端部に接続されているが、前記液圧ポンプ２０のどの部分に接続されていてもよい。
【００５１】
そして、前記液圧駆動装置１０は、前述されたように、全体の長さが短く、小型化されているので、油タンク２５とともに、型締用シリンダ装置８６上に配設されている。なお、前記液圧駆動装置１０は、全体の長さが短く、小型化されているので、いかなる場所に配設することもできるが、圧油を供給する液圧シリンダ装置にできるだけ近接した位置に配設されることが望ましい。
【００５２】
ここで、前記型締用シリンダ装置８６内に位置する型締用ピストン８７の外周には、フランジ８７ａが一体的に形成され、該フランジ８７ａの前後に型締用シリンダ装置８６の前進用圧力室８６ａ及び後退用圧力室８６ｂが形成されている。そして、前記型締用ピストン８７は、型締用シリンダ装置８６の前進用圧力室８６ａ及び後退用圧力室８６ｂに供給される圧油によって、前記型締用シリンダ装置８６内を前進又は後退させられる。
【００５３】
また、エジェクタ装置４０が可動プラテン８２の背面（図における左面）に配設されている。この場合、エジェクタ用シリンダ装置４５は、前記可動プラテン８２の背面と型締用ピストン８７の前端（図における右端）との間に介在し、可動プラテン８２の背面と型締用ピストン８７の前端とに、それぞれ、接続されている。また、エジェクタ用シリンダ装置４５内には、直線的に移動可能なエジェクタ用ピストン４６ａが配設されている。該エジェクタ用ピストン４６ａは、前記エジェクタ用シリンダ装置４５内の圧力室４５ａ及び圧力室４５ｂに供給される圧油によって、前記エジェクタ用シリンダ装置４５内を前進又は後退させられる。そして、エジェクタ用ピストン４６ａに接続されたエジェクタ用ピストンロッド４６は、先端が可動プラテン８２の背面に形成された空洞内に突出し、該空洞内においてクロスヘッド４２に接続されている。そのため、前記エジェクタ用ピストン４６ａを前進又は後退させることによって、前記クロスヘッド４２を前進又は後退させることができる。なお、油タンク２５には液圧ポンプ２０の吸排量の差の過不足を補う図示されない油圧回路が備えられている。
【００５４】
そして、前記クロスヘッド４２には、エジェクタロッド４１の根本部が取り付けられている。さらに、前記エジェクタロッド４１の先端部には、図示されないエジェクタピンが取り付けられ、エジェクタロッド４１が前進すると、前記エジェクタピンが前進して、可動金型８１内部のキャビティに突出し、成形品をエジェクトするようになっている。なお、前記クロスヘッド４２は、可動プラテン８２の背面に形成された空洞内に取り付けられたガイドバー４３に沿って前進又は後退する。
【００５５】
次に、前記構成の液圧駆動装置１０の動作について説明する。
【００５６】
図５は本発明の実施の形態における液圧駆動装置と液圧シリンダ装置との接続状態を示す図である。
【００５７】
ここでは、図に示されるように、液圧駆動装置１０が、エジェクタ用シリンダ装置４５を駆動するための第１の液圧駆動装置１０−１、及び、型締用シリンダ装置８６を駆動するための第２の液圧駆動装置１０−２から成る場合について説明する。この場合、前記第１の液圧駆動装置１０−１は第１のモータ１１−１及び第１の液圧ポンプ２０−１を有し、第２の液圧駆動装置１０−２は第２のモータ１１−２及び第２の液圧ポンプ２０−２を有する。しかし、油タンク２５は共通であり、同一の油タンク２５に第１の液圧ポンプ２０−１及び第２の液圧ポンプ２０−２が接続されている。
【００５８】
そして、第１の液圧ポンプ２０−１は、圧力流体管路としての圧油管路８９及び圧油管路９２を介して、エジェクタ用シリンダ装置４５内の圧力室４５ａ及び圧力室４５ｂに圧力流体としての圧油を供給し、エジェクタ用ピストン４６ａを前進又は後退させる。また、第２の液圧ポンプ２０−２は、圧油管路９０及び圧油管路９１を介して、型締用シリンダ装置８６内の前進用圧力室８６ａ及び後退用圧力室８６ｂに圧油を供給し、型締用ピストン８７を前進又は後退させる。
【００５９】
ここで、前記エジェクタ用ピストン４６ａは、エジェクタピンを前進させて、可動金型８１内部のキャビティから成形品をエジェクトするためのものであるので、大きな駆動力を必要としないのに対し、前記型締用ピストン８７は、重量物である可動プラテン８２及び可動金型８１を前進又は後退させて、型閉、型締及び型開を行わせるものであるので、大きな駆動力を必要とする。そのため、第２の液圧ポンプ２０−２の作動軸２１を高速で回転させて多量の圧油を型締用シリンダ装置８６内の前進用圧力室８６ａ及び後退用圧力室８６ｂに供給することができるように、第２のモータ１１−２は、大きな出力を発生することができる大型のものとなっている。これにより、第２のモータ１１−２が第１のモータ１１−１よりも全長が長く大型なので、第２の液圧駆動装置１０−２全体も、第１の液圧駆動装置１０−１全体より、全長が長く大型となっている。
【００６０】
しかし、本実施の形態において、油タンク２５は、共通であり、第２の液圧ポンプ２０−２に接続される部分が、第１の液圧ポンプ２０−１に接続される部分よりも小型化された変形タンクが用いられている。そのため、油タンク２５までを含めて考慮すると、第２の液圧駆動装置１０−２と第１の液圧駆動装置１０−１とは等しい全長になるように、つまり、駆動部ユニットが全体としてコンパクトになっている。この場合、前記油タンク２５の容量は、第１の液圧ポンプ２０−１と第２の液圧ポンプ２０−２とに独立したものを、それぞれ、接続する場合と比較して、小さくなってしまう。しかし、後述されるように、エジェクタ用シリンダ装置４５を駆動するタイミングと型締用シリンダ装置８６を駆動するタイミングとが一致していないので、第１の液圧ポンプ２０−１が作動して圧油を供給するタイミングと第２の液圧ポンプ２０−２が作動して圧油を供給するタイミングも一致していない。そのため、第１の液圧ポンプ２０−１と第２の液圧ポンプ２０−２とが油タンク２５に収容された圧油を同時に大量に吸引することがないので、各々の液圧駆動装置毎１０−１、１０−２に油タンクを設けるより、前記油タンク２５の容量を小さくすることができる。
【００６１】
まず、可動プラテン８２及び可動金型８１を前進させて型閉を行う場合、第２のモータ１１−２を駆動させるために該第２のモータ１１−２のステータ１５のコイルに電流を供給すると、ロータ１４が正方向に回転し、該ロータ１４に取り付けられた中空軸１３が回転する。すると、該回転が中空軸１３の前端に取り付けられた雌スプライン中空軸１７に伝達される。そして、該雌スプライン中空軸１７の回転は、円筒部１７ｂとスプライン接続している作動軸２１によって、第２の液圧ポンプ２０−２に伝達される。すると、第２の液圧ポンプ２０−２が駆動されて圧油を吐出する。前記第２の液圧ポンプ２０−２から吐出された圧油は、圧油管路９０を介して、型締用シリンダ装置８６内の前進用圧力室８６ａに供給される。これにより、型締用ピストン８７が前進するので、可動プラテン８２が前進させられ、可動金型８１及び固定金型８３から成る金型装置の型閉及び型締が行われる。このとき、同時に後退用圧力室８６ｂの圧油は、圧油管路９１を介して、前記第２の液圧ポンプ２０−２へ戻される。
【００６２】
続いて、前述された射出工程が行われ、固定金型８３と可動金型８１との間に形成されたキャビティ内に樹脂が充填される。そして、成形が終了すると、ロータ１４が逆方向へ回転し、前記第２の液圧ポンプ２０−２から吐出された圧油を圧油管路９１を介して、型締用シリンダ装置８６内の後退用圧力室８６ｂに供給する。これにより、型締用ピストン８７が後退するので、可動プラテン８２が後退させられ、可動金型８１及び固定金型８３から成る金型装置の型開が行われる。
【００６３】
続いて、第１のモータ１１−１を駆動させるために該第１のモータ１１−１のステータ１５のコイルに電流を供給すると、ロータ１４が正方向に回転し、該ロータ１４に取り付けられた中空軸１３が回転する。そして、第１の液圧ポンプ２０−１が駆動されて圧油を吐出する。前記第１の液圧ポンプ２０−１から吐出された圧油は、圧油管路８９を介して、エジェクタ用シリンダ装置４５内の圧力室４５ｂに供給される。これにより、エジェクタ用ピストン４６ａが前進するので、クロスヘッド４２及びエジェクタロッド４１が前進させられ、エジェクタピンが前進して、可動金型８１内部のキャビティに突出し、成形品をエジェクトする。
【００６４】
本実施の形態においては、液圧駆動装置１０が、エジェクタ用シリンダ装置４５を駆動するための第１の液圧駆動装置１０−１、及び、型締用シリンダ装置８６を駆動するための第２の液圧駆動装置１０−２から成り、油タンク２５が共通となっている。この場合、エジェクタ用シリンダ装置４５を駆動するタイミングと型締用シリンダ装置８６を駆動するタイミングとが一致していないので、第１の液圧ポンプ２０−１と第２の液圧ポンプ２０−２とが油タンク２５に収容された圧油を同時に吸引することがないので、前記油タンク２５の容量を小さくすることができる。そのため、型締用シリンダ装置８６を駆動するための第２の液圧液圧駆動装置１０−２が、エジェクタ用シリンダ装置４５を駆動するための第１の液圧駆動装置１０−１より、全長が長く大型であっても、油タンク２５までを含めて考慮すると、液圧駆動装置１０が大型化されることがない。
【００６５】
そして、前記液圧駆動装置１０は、全体の長さが短く、小型化されているので、油タンク２５とともに、型締用シリンダ装置８６上に配設されている。すなわち、成形機のアクチュエータ近傍に配設されている。そのため、第１の液圧ポンプ２０−１及び第２の液圧ポンプ２０−２とエジェクタ用シリンダ装置４５及び型締用シリンダ装置８６とがそれぞれ近接し、圧力流体管路としての圧油管路８９、圧油管路９０、圧油管路９１及び圧油管路９２の長さを短くすることができる。これにより、圧力流体管路における圧油の圧力損失を低くすることができ、液圧駆動装置１０のエネルギー消費量を低減することができる。また、前記圧力流体管路における圧油漏れの可能性を減少させることができる。さらに、前記圧力流体管路にアキュームレータやバルブが接続されていないので、前記アキュームレータやバルブの接続部における圧油漏れの可能性がない。
【００６６】
さらに、前記圧力流体管路の長さが短く、かつ、アキュームレータやバルブが接続されていないので、応答性が高く、制御性が良好となる。すなわち、液圧駆動装置１０としての第１の液圧駆動装置１０−１及び第２の液圧駆動装置１０−２の駆動を開始してから、液圧シリンダ装置としてのエジェクタ用シリンダ装置４５及び型締用シリンダ装置８６の駆動が開始されるまでの遅れ時間が短く、液圧シリンダ装置の駆動を高い精度で制御することができる。そのため、液圧シリンダ装置の駆動させる時だけ液圧駆動装置１０を駆動すればよいので、液圧駆動装置１０のエネルギー消費量を低減することができ、かつ、液圧駆動装置１０の発生する騒音を低減することができる。
【００６７】
このように、本実施の形態においては、モータ１１のハウジング１２の前端壁１２ａに液圧ポンプ２０が接続され、かつ、モータ１１の中空軸１３の内部に液圧ポンプ２０の作動軸２１が挿入された状態で接続されるので、前記モータ１１の後端から液圧ポンプ２０の前端までの距離を短くすることができ、液圧駆動装置１０全体の長さが短くなり、液圧駆動装置１０を小型化することができる。
【００６８】
また、モータ１１の中空軸１３に取り付けられた雌スプライン中空軸１７と液圧ポンプ２０の作動軸２１とがスプライン接続されているので、モータ１１と液圧ポンプ２０との接続及び切り離しを容易に行うことができる。すなわち、液圧駆動装置１０の分解及び組み立てを短時間で容易に行うことが可能となる。さらに、雌スプライン中空軸１７をスプライン接続の範囲の異なるものに変更することによって、モータ１１から液圧ポンプ２０に伝達される駆動力の変化に対応することができる。
【００６９】
さらに、モータ１１、液圧ポンプ２０及び油タンク２５が一体となって液圧駆動装置１０を構成しているため、該液圧駆動装置１０全体を小型化できるだけでなく、圧損も最小限に押さえることができる。
【００７０】
さらに、小型化された液圧駆動装置１０を射出成形機に適用することによって、射出成形機全体を小型化することができ、射出成形機の設置スペースを抑制することができる。また、前記液圧駆動装置１０が小型なので、射出成形機における液圧シリンダ装置に近接させることができ、液圧シリンダ装置の駆動を高い精度で制御することができる。そのため、液圧シリンダ装置の駆動させる時だけ液圧駆動装置１０を駆動すればよいので、射出成形機全体のエネルギー消費量を低減することができ、かつ、射出成形機全体の発生する騒音を低減することができる。
【００７１】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００７２】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、液圧駆動装置全体の長さを短くすることができ、液圧駆動装置全体を小型化することができるとともに、任意の種類の駆動源と被駆動部材とを組み合わせることができ、汎用性が高く、駆動源や被駆動部材を構成する部品等にかかる負荷を低減することができ、製造コストやメンテナンスコストを抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における液圧駆動装置の部分断面図である。
【図２】従来の液圧駆動装置の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における射出成形機の型締装置の概略図である。
【図４】本発明の実施の形態における型締装置の部分断面図である。
【図５】本発明の実施の形態における液圧駆動装置と液圧シリンダ装置との接続状態を示す図である。
【符号の説明】
１０    液圧駆動装置
１１    モータ
１３    中空軸
１７    雌スプライン中空軸
２０    液圧ポンプ
２１    作動軸
４５    エジェクタ用シリンダ装置
８６    型締用シリンダ装置
【図１】
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【図２】
2005066860.tif 000004
【図３】
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【図４】
2005066860.tif 000006
【図５】
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