(57)【要約】【課題】より効率的に被駆動部を上下動させることができる油圧アクチュエータを備える射出成形機を提供すること。【解決手段】射出装置２０を上下動させる油圧アクチュエータ１００ＢＬ、１００ＢＲを備える射出成形機２００は、ピストン１ＢＬａ、１ＢＲａで画成されるヘッド側油室１ＢＬｂ、１ＢＲｂとロッド側油室１ＢＬｃ、１ＢＲｃとを有し、ヘッド側油室１ＢＬｂ、１ＢＲｂにある油で射出装置２０の自重圧を受ける片ロッド油圧シリンダ１ＢＬ、１ＢＲと、一方のポートがロッド側油室１ＢＬｃ、１ＢＲｃに連通され、他方のポートがヘッド側油室１ＢＬｂ、１ＢＲｂに連通される双方向油圧ポンプと、双方向油圧ポンプを駆動する電動モータと、を備え、電動モータは、射出装置２０の自重圧を受けるヘッド側油室１ＢＬｂ、１ＢＲｂにある油の流出圧に抗するように、双方向油圧ポンプを駆動する。【選択図】図６
2012106483.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動部を上下動させる油圧アクチュエータを備える射出成形機であって、
ピストンで画成されるロッド側油室とヘッド側油室とを有し、該ロッド側油室又は該ヘッド側油室にある油で該被駆動部の自重圧の少なくとも一部を受ける片ロッドシリンダと、
一方のポートが前記片ロッドシリンダのロッド側油室に連通され、他方のポートが前記片ロッドシリンダのヘッド側油室に連通される双方向油圧ポンプと、
前記双方向油圧ポンプを駆動するモータと、を備え、
前記モータは、前記被駆動部の自重圧の少なくとも一部を受ける前記ロッド側油室又は前記ヘッド側油室にある油の流出圧に抗するように、前記双方向油圧ポンプを駆動する、
ことを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記モータは、前記双方向油圧ポンプを駆動して、前記ロッド側油室又は前記ヘッド側油室から流出する油の流量を制御する、
ことを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記ヘッド側油室に油を補填するプレフィル弁又はパイロットチェック弁を更に有する、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の射出成形機。
【請求項４】
被駆動部を上下動させる油圧アクチュエータであって、
ピストンで画成されるロッド側油室とヘッド側油室とを有し、該ロッド側油室又は該ヘッド側油室にある油で該被駆動部の自重圧の少なくとも一部を受ける片ロッドシリンダと、
一方のポートが前記片ロッドシリンダのロッド側油室に連通され、他方のポートが前記片ロッドシリンダのヘッド側油室に連通される双方向油圧ポンプと、
前記双方向油圧ポンプを駆動するモータと、を備え、
前記モータは、前記被駆動部の自重圧の少なくとも一部を受ける前記ロッド側油室又は前記ヘッド側油室にある油の流出圧に抗するように、前記双方向油圧ポンプを駆動する、
ことを特徴とする油圧アクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧を利用して被駆動部を上下動させる油圧アクチュエータに関し、特に、シリンダ内壁及びピストンで画成されるロッド側油室とヘッド側油室とを有し、そのロッド側油室又はそのヘッド側油室にある油でその被駆動部の自重圧を受ける片ロッド油圧シリンダを備えた油圧アクチュエータ及びその油圧アクチュエータを備える射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、油圧ポンプが吐出する油圧を利用して被駆動部を上下動させる片ロッド油圧シリンダであり、そのロッド側油室にある作動油でその被駆動部の自重圧を受ける片ロッド油圧シリンダを備えた流体圧式駆動装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
この流体圧式駆動装置は、その油圧シリンダのロッド側油室に接続される作動油戻り路に電磁流量調整弁を配置し、そのロッド側油室から流出する作動油の流量を制限し、そのロッドの下方への伸長速度が増大し過ぎないようにしている。
【０００４】
また、図１は、特許文献１に記載されるような従来の流体圧アクチュエータの構成を示す概略図であり、流体圧アクチュエータ５０は、ピストン１ａ及びシリンダ内壁によって画成されるヘッド側油室１ｂ及びロッド側油室１ｃを有する不動部材としての油圧シリンダ１と、電動モータ２と、電動モータ２によって駆動される、その吸入ポートが圧油タンクＴに連通されその吐出ポートが油圧シリンダ１のヘッド側油室１ｂに連通される油圧ポンプ３と、ピストン１ａから鉛直下方に延び被駆動部Ｗを保持する可動部材としてのロッド４と、ロッド４の位置を検出する位置センサ５と、油圧ポンプ３が吐出する作動油の流れ方向を切り替え且つ油圧シリンダ１に流入する作動油の流量を制御する流量制御弁６と、位置センサ５の出力に基づいて電動モータ２及び流量制御弁６を制御する制御装置７と、ロッド側油室１ｃ内の圧力が所定値以上となる場合にロッド側油室１ｃと流量制御弁６とを連通させ、ロッド側油室１ｃ内の圧力が所定値未満となる場合にロッド側油室１ｃと流量制御弁６とを遮断するカウンタバランス弁８と、ロッド側油室１ｃから流量制御弁６への流れを禁止しながら流量制御弁６からロッド側油室１ｃへの流れを許容するチェック弁９とで構成される。
【０００５】
制御装置７は、ヘッド側油室１ｂの断面積に基づいて、被駆動部Ｗを所望の速度で下降させるために必要な、ヘッド側油室１ｂに流入する作動油の流量を算出し、その算出した流量に応じて電動モータ２及び流量制御弁６に制御信号を出力し、ヘッド側油室１ｂに流入する作動油の流量を制御しながら被駆動部Ｗを所望の速度で下降させるようにする。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１１−２８７２０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１に記載されるような従来の流体圧アクチュエータ５０は、被駆動部Ｗを適切な速度で下降させるために、電磁流量調整弁やカウンタバランス弁８等を利用して、重力による被駆動部Ｗの自然落下に抗する力を作動油戻り路内に常に発生させておく必要があり、エネルギー効率の点で問題がある。
【０００８】
上述の点に鑑み、本発明は、より効率的に被駆動部を上下動させることができる油圧アクチュエータ及びその油圧アクチュエータを備える射出成形機を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述の目的を達成するために、本発明の実施例に係る射出成形機は、被駆動部を上下動させる油圧アクチュエータを備える射出成形機であって、ピストンで画成されるロッド側油室とヘッド側油室とを有し、該ロッド側油室又は該ヘッド側油室にある油で該被駆動部の自重圧の少なくとも一部を受ける片ロッドシリンダと、一方のポートが前記片ロッドシリンダのロッド側油室に連通され、他方のポートが前記片ロッドシリンダのヘッド側油室に連通される双方向油圧ポンプと、前記双方向油圧ポンプを駆動するモータと、を備え、前記モータは、前記被駆動部の自重圧の少なくとも一部を受ける前記ロッド側油室又は前記ヘッド側油室にある油の流出圧に抗するように、前記双方向油圧ポンプを駆動する、ことを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の実施例に係る油圧アクチュエータは、被駆動部を上下動させる油圧アクチュエータであって、ピストンで画成されるロッド側油室とヘッド側油室とを有し、該ロッド側油室又は該ヘッド側油室にある油で該被駆動部の自重圧の少なくとも一部を受ける片ロッドシリンダと、一方のポートが前記片ロッドシリンダのロッド側油室に連通され、他方のポートが前記片ロッドシリンダのヘッド側油室に連通される双方向油圧ポンプと、前記双方向油圧ポンプを駆動するモータと、を備え、前記モータは、前記被駆動部の自重圧の少なくとも一部を受ける前記ロッド側油室又は前記ヘッド側油室にある油の流出圧に抗するように、前記双方向油圧ポンプを駆動することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
上述の手段により、本発明は、より効率的に被駆動部を上下動させることができる油圧アクチュエータ及びその油圧アクチュエータを備える射出成形機を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来の流体圧アクチュエータの構成を示す概略図である。
【図２】本発明の実施例に係る油圧アクチュエータの構成例を示す概略図である。
【図３】被駆動部を下降させる場合の油圧アクチュエータの動作を示す。
【図４】被駆動部を上昇させる場合の油圧アクチュエータの動作を示す。
【図５】本発明の別の実施例に係る油圧アクチュエータの構成例を示す概略図である。
【図６】本発明の実施例に係る油圧アクチュエータを備える射出成形機の構成例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照しつつ、本発明の実施例について説明する。
【００１４】
図２は、本発明の実施例に係る油圧アクチュエータ１００の構成例を示す概略図であり、図２において、従来の流体圧アクチュエータと同じ構成要素は、同じ参照符号を有するものとする。
【００１５】
油圧アクチュエータ１００は、竪型射出成形機、油圧プレス装置、又は油圧昇降装置等に適用可能な油圧アクチュエータであって、閉回路駆動方式を採用し、主に、ピストン１ａ及びシリンダ内壁によって画成されるヘッド側油室１ｂ及びロッド側油室１ｃを有する油圧シリンダ１と、電動モータ２と、ピストン１ａから鉛直下方に延び被駆動部Ｗを保持するロッド４と、ロッド４の位置を検出する位置センサ５と、双方向油圧ポンプ１０と、フラッシング弁１１と、チェック弁１２Ｌ、１２Ｒと、安全弁１３Ｌ、１３Ｒと、制御装置１４と、プレフィル弁１５とから構成される。
【００１６】
双方向油圧ポンプ１０は、電動モータ２によって駆動され、その第一ポートが油圧シリンダ１のヘッド側油室１ｂに連通されその第二ポートが油圧シリンダ１のロッド側油室１ｃに連通される。
【００１７】
フラッシング弁１１は、油圧シリンダ１のヘッド側油室１ｂと双方向油圧ポンプ１０の第一ポートとを繋ぐ管路、及び、ロッド側油室１ｃと双方向油圧ポンプ１０の第二ポートとを繋ぐ管路のうちの圧力が低いほうの管路とタンクＴ１とを連通させるための三位置四ポートのスプール弁である。
【００１８】
チェック弁１２Ｌは、油圧シリンダ１のヘッド側油室１ｂと双方向油圧ポンプ１０の第一ポートとを繋ぐ管路内の圧力がタンクＴ１の圧力未満となった場合に、タンクＴ１からその管路に作動油を供給するための弁である。
【００１９】
チェック弁１２Ｒは、油圧シリンダ１のロッド側油室１ｃと双方向油圧ポンプ１０の第二ポートとを繋ぐ管路内の圧力がタンクＴ１の圧力未満となった場合に、タンクＴ１からその管路に作動油を供給するための弁である。
【００２０】
安全弁１３Ｌは、油圧シリンダ１のヘッド側油室１ｂと双方向油圧ポンプ１０の第一ポートとを繋ぐ管路内の圧力が所定圧力以上となった場合に、その管路内の作動油をタンクＴ１に逃がすための弁である。
【００２１】
安全弁１３Ｒは、油圧シリンダ１のロッド側油室１ｃと双方向油圧ポンプ１０の第二ポートとを繋ぐ管路内の圧力が所定圧力以上となった場合に、その管路内の作動油をタンクＴ１に逃がすための弁である。
【００２２】
制御装置１４は、油圧アクチュエータ１００の各種構成要素を制御するための装置であり、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ(Random Access Memory)、ＲＯＭ（Read Only Memory）等を備えたコンピュータであって、各種演算をＣＰＵに実行させながら、電動モータ２及びプレフィル弁１５を制御する。
【００２３】
具体的には、制御装置１４は、被駆動部Ｗを下降させる場合、位置センサ５が検出した被駆動部Ｗの現在位置（高さ）と入力装置（図示せず。）を通じて操作者が入力する被駆動部Ｗの目標位置（高さ）との間の差ΔＤ（ｃｍ）を算出し、その差ΔＤ（ｃｍ）に応じた被駆動部Ｗの目標下降速度Ｖ（ｃｍ／秒）を決定する。
【００２４】
その後、制御装置１４は、決定した被駆動部Ｗの目標下降速度Ｖ（ｃｍ／秒）に油圧シリンダ１のロッド側油室１ｃの断面積Ａ（ｃｍ２）を乗算して目標流量Ｑ（ｃｍ３／秒）を導き出す。
【００２５】
その後、制御装置１４は、目標流量Ｑ（ｃｍ３／秒）を双方向油圧ポンプ１０の一回転当たりの吐出量ｑ（ｃｍ３／回転数）で除算して目標回転数Ｎ（ｒｐｓ（revolution per second）：１秒当たりの回転数）を導き出し、その導き出した目標回転数Ｎ（ｒｐｓ）に対応する制御信号（モータ回転指令値）を電動モータ２に対して出力する。被駆動部Ｗを上昇させる場合についても同様であり、制御装置１４は、目標上昇速度（ｃｍ／秒）を決定した上で、油圧シリンダ１のロッド側油室１ｃの断面積Ａ（ｃｍ２）に基づいて、電動モータ２に出力するための制御信号（モータ回転指令値）を算出する。
【００２６】
また、制御装置１４は、ロッド側油室１ｃから作動油を吸い出しヘッド側油室１ｂに向けて作動油を吐出するように双方向油圧ポンプ１０を回転させる場合に、所定の制御信号をプレフィル弁１５（後述）に出力してその設定位置を第一設定位置とし、油圧シリンダ１のヘッド側油室１ｂ内の圧力がタンクＴ２の圧力未満となったときにタンクＴ２からそのヘッド側油室１ｂ内に作動油を補填できるようにする。なお、タンクＴ２は、タンクＴ１と一体であってもよく、別体であってもよい。
【００２７】
一方で、制御装置１４は、ヘッド側油室１ｂから作動油を吸い出しロッド側油室１ｃに向けて作動油を吐出するように双方向油圧ポンプ１０を回転させる場合には、所定の制御信号をプレフィル弁１５に出力してその設定位置を第二設定位置とし、ヘッド側油室１ｂ内の作動油をタンクＴ２に向けて排出できるようにする。
【００２８】
プレフィル弁１５は、タンクＴ２とヘッド側油室１ｂとの間の作動油の流れを制御するための二位置二ポートのスプール弁であり、制御装置１４からの制御信号に応じて位置を切り替えるようにする。
【００２９】
プレフィル弁１５の第一設定位置（図中右側）は、油圧シリンダ１のヘッド側油室１ｂ内の圧力がタンクＴ２の圧力未満となったときにタンクＴ２からそのヘッド側油室１ｂ内に作動油を補填できるようにする。
【００３０】
また、プレフィル弁１５の第二設定位置（図中左側）は、ヘッド側油室１ｂとタンクＴ２とを連通し、両者間を作動油が流通できるようにする。
【００３１】
なお、プレフィル弁１５は、第一設定位置及び第二設定位置のそれぞれが担う機能と同様の機能を有するパイロットチェック弁で構成されてもよい。
【００３２】
次に、図３及び図４を参照しながら、被駆動部Ｗを上下動させる場合の油圧アクチュエータ１００の動作について説明する。
【００３３】
最初に、図３を参照しながら、被駆動部Ｗを下降させる場合の油圧アクチュエータ１００の動作について説明する。
【００３４】
入力装置（図示せず。）を通じて被駆動部Ｗの目標位置（高さ）が操作者により入力されると、制御装置１４は、位置センサ５の出力に基づいて被駆動部Ｗの現在位置（高さ）を検出し、現在位置（高さ）と目標位置（高さ）との間の差（ｃｍ）を算出し、その差の大きさに応じた目標下降速度（ｃｍ／秒）を決定する。
【００３５】
その後、制御装置１４は、決定した被駆動部Ｗの目標下降速度Ｖ（ｃｍ／秒）に油圧シリンダ１のロッド側油室１ｃの断面積Ａ（ｃｍ２）を乗算して目標流量Ｑ（ｃｍ３／秒）を導き出し、目標流量Ｑ（ｃｍ３／秒）を双方向油圧ポンプ１０の一回転当たりの吐出量ｑ（ｃｍ３／回転数）で除算して目標回転数Ｎ（ｒｐｓ）を導き出し、その導き出した目標回転数Ｎ（ｒｐｓ）に対応する制御信号（モータ回転指令値）を電動モータ２に対して出力する。
【００３６】
電動モータ２は、そのモータ回転指令値に応じた速度で回転して双方向油圧ポンプ１０を回転駆動し、油圧シリンダ１のロッド側油室１ｃから作動油を吸い出させるようにし（矢印ＡＲ１及びＡＲ２参照。）、且つ、その吸い出した作動油を油圧シリンダ１のヘッド側油室１ｂに向けて吐出させるようにする（矢印ＡＲ３参照。）。
【００３７】
このとき、ロッド側油室１ｃ内の圧力（双方向油圧ポンプ１０の吸入側ポートとロッド側油室１ｃとを繋ぐ管路内の圧力）は、被駆動部Ｗの自重圧のために所定値よりも高い圧力となっているので、フラッシング弁１１は、図の左側に移動させられ（矢印ＡＲ４参照。）、双方向油圧ポンプ１０の吐出側ポートとヘッド側油室１ｂとを繋ぐ管路をタンクＴ１に連通させる。
【００３８】
これにより、双方向油圧ポンプ１０とヘッド側油室１ｂとの間の距離が長くその間の圧力損失が大きい場合、双方向油圧ポンプ１０が吐出する作動油は、ヘッド側油室１ｂに至ることなく、フラッシング弁１１を通じてタンクＴ１に排出されることとなる（矢印ＡＲ５〜ＡＲ８参照。）。
【００３９】
一方、双方向油圧ポンプ１０からの作動油の供給が絶たれたヘッド側油室１ｂは、その内部の圧力が低下するために、第一設定位置となっているプレフィル弁１５を通じてタンクＴ２から作動油が補填されることとなる（矢印ＡＲ９参照。）。
【００４０】
これにより、プレフィル弁１５は、ヘッド側油室１ｂに流入する作動油量とロッド側油室１ｃから流出する作動油量との間の差（ヘッド側油室１ｂに流入する作動油量がロッド側油室１ｃから流出する作動油量よりも少ない）を吸収することができる。
【００４１】
なお、双方向油圧ポンプ１０とヘッド側油室１ｂとの間の距離が短くその間の圧力損失が小さい場合には、双方向油圧ポンプ１０が吐出する作動油は、フラッシング弁１１を通じてタンクＴ１に排出されることなく、ヘッド側油室１ｂに供給されることとなる。
【００４２】
この場合においても、ヘッド側油室１ｂの断面積がロッド側油室１ｃの断面積よりも大きいことに起因して、双方向油圧ポンプ１０が吐出する作動油の油量は、ロッド４が下降するにつれて増大するヘッド側油室１ｂの体積を完全に満たすには十分でないため、ヘッド側油室１ｂは、双方向油圧ポンプ１０が吐出する作動油がフラッシング弁１１を通じてタンクＴ１に排出される場合と同様に、第一設定位置となっているプレフィル弁１５を通じてタンクＴ２から作動油が補填されることとなる（矢印ＡＲ９参照。）。
【００４３】
このようにして、制御装置１４は、被駆動部Ｗの下降速度を抑制するように双方向油圧ポンプ１０を回転駆動させ、ロッド側油室１ｃ内の作動油を吸い出させるようにするので、被駆動部Ｗの自重圧を吸収しながら被駆動部Ｗの下降速度を適切に制御することができる。
【００４４】
次に、図４を参照しながら、被駆動部Ｗを上昇させる場合の油圧アクチュエータ１００の動作について説明する。
【００４５】
入力装置（図示せず。）を通じて被駆動部Ｗの目標位置（高さ）が操作者により入力されると、制御装置１４は、位置センサ５の出力に基づいて被駆動部Ｗの現在位置（高さ）を検出し、現在位置（高さ）と目標位置（高さ）との間の差（ｃｍ）を算出し、その差の大きさに応じた目標上昇速度（ｃｍ／秒）を決定する。
【００４６】
その後、制御装置１４は、決定した被駆動部Ｗの目標上昇速度Ｖ（ｃｍ／秒）に油圧シリンダ１のロッド側油室１ｃの断面積Ａ（ｃｍ２）を乗算して目標流量Ｑ（ｃｍ３／秒）を導き出し、目標流量Ｑ（ｃｍ３／秒）を双方向油圧ポンプ１０の一回転当たりの吐出量ｑ（ｃｍ３／回転数）で除算して目標回転数Ｎ（ｒｐｓ）を導き出し、その導き出した目標回転数Ｎ（ｒｐｓ）に対応する制御信号（モータ回転指令値）を電動モータ２に対して出力する。
【００４７】
電動モータ２は、そのモータ回転指令値に応じた速度で回転して双方向油圧ポンプ１０を回転駆動し、油圧シリンダ１のヘッド側油室１ｂから作動油を吸い出させるようにし（矢印ＡＲ１０及びＡＲ１１参照。）、且つ、その吸い出した作動油を油圧シリンダ１のロッド側油室１ｃに向けて吐出させるようにする（矢印ＡＲ１２及びＡＲ１３参照。）。
【００４８】
このとき、ロッド側油室１ｃ内の圧力（双方向油圧ポンプ１０の吐出側ポートとロッド側油室１ｃとを繋ぐ管路内の圧力）は、被駆動部Ｗの自重圧を上回る吐出圧のために所定値よりも高い圧力となっているので、フラッシング弁１１は、被駆動部Ｗを下降させる場合と同様、図の左側に移動させられ（矢印ＡＲ１４参照。）、双方向油圧ポンプ１０の吸入側ポートとヘッド側油室１ｂとを繋ぐ管路をタンクＴ１に連通させる。
【００４９】
これにより、ヘッド側油室１ｂから流出する作動油の一部は、双方向油圧ポンプ１０を通じてロッド側油室１ｃに送られることなく、フラッシング弁１１を通じてタンクＴ１に排出されることとなる（矢印ＡＲ１５〜ＡＲ１８参照。）。
【００５０】
ヘッド側油室１ｂから流出する作動油量とロッド側油室１ｃに流入する作動油量との間の差（ヘッド側油室１ｂから流出する作動油量がロッド側油室１ｃに流入する作動油量よりも多い）を吸収するためである。
【００５１】
また、ロッド４が上昇するにつれてその体積が減少するヘッド側油室１ｂから流出する作動油の一部は、第二設定位置となっているプレフィル弁１５を通じてタンクＴ２に排出される（矢印ＡＲ１９参照。）。
【００５２】
ヘッド側油室１ｂから流出する作動油の一部がフラッシング弁１１を通じてタンクＴ１に排出される場合と同様、ヘッド側油室１ｂから流出する作動油量とロッド側油室１ｃに流入する作動油量との間の差（ヘッド側油室１ｂから流出する作動油量がロッド側油室１ｃに流入する作動油量よりも多い）を吸収するためである。
【００５３】
このようにして、制御装置１４は、ヘッド側油室１ｂから流出する作動油量とロッド側油室１ｃに流入する作動油量との間の差を吸収しながら、被駆動部Ｗの上昇速度を適切に制御することができる。
【００５４】
以上の構成により、油圧アクチュエータ１００は、従来の流体圧アクチュエータ５０に搭載されるようなカウンタバランス弁を省略することができ、また、カウンタバランス弁を省略することによって、カウンタバランス弁のリリーフ圧を超えるようにするために必要とされたヘッド側油室１ｂの加圧を省略することができ、余分な圧力損失を発生させずに、より効率的に被駆動部Ｗを上下動させることができる。
【００５５】
次に、図５を参照しながら、本発明の別の実施例に係る油圧アクチュエータ１００Ａについて説明する。
【００５６】
油圧アクチュエータ１００Ａは、油圧シリンダ１Ａ、ロッド４Ａ、及び被駆動部Ｗの配置が異なる点で油圧アクチュエータ１００と相違するが、その他の点で共通する。そのため、共通部分の説明を省略しながら、相違部分を詳細に説明するものとする。
【００５７】
油圧シリンダ１Ａは、ピストン１Ａａ及びシリンダ内壁によって画成されるヘッド側油室１Ａｂ及びロッド側油室１Ａｃを有し、ヘッド側油室１Ａｂが双方向油圧ポンプ１０の一方のポートに連通され、ロッド側油室１Ａｃが双方向油圧ポンプ１０の他方のポートに連通されている。
【００５８】
ロッド４Ａは、油圧アクチュエータ１００における可動部材としてのロッド４とは異なり、その上端が外部の不動部材に固定された不動部材である。
【００５９】
一方で、油圧シリンダ１Ａは、油圧アクチュエータ１００における不動部材としての油圧シリンダ１とは異なり、不動部材としてのロッド４Ａに対して上下動可能な可動部材として構成される。
【００６０】
被駆動部Ｗは、上下動可能な可動部材としての油圧シリンダ１Ａの下端に固定され、ロッド４Ａに対する油圧シリンダ１Ａの上下動と共に上下動可能となっている。
【００６１】
ロッド側油室１Ａｃがヘッド側油室１Ａｂの上に配置されるこのような構成においても、ロッド側油室１Ａｃが被駆動部Ｗの自重圧を受けることに変わりはなく、制御装置１４は、油圧アクチュエータ１００の場合と同様、被駆動部Ｗを下降させる場合には、被駆動部Ｗの目標下降速度Ｖ（ｃｍ／秒）に油圧シリンダ１Ａのロッド側油室１Ａｃの断面積Ａ（ｃｍ２）を乗算して目標流量Ｑ（ｃｍ３／秒）を導き出した上で、その目標流量Ｑ（ｃｍ３／秒）を双方向油圧ポンプ１０の一回転当たりの吐出量ｑ（ｃｍ３／回転数）で除算して目標回転数Ｎ（ｒｐｓ）を導き出し、その導き出した目標回転数Ｎ（ｒｐｓ）に対応する制御信号（モータ回転指令値）を電動モータ２に対して出力する。被駆動部Ｗを上昇させる場合についても同様である。
【００６２】
以上の構成により、油圧アクチュエータ１００Ａは、油圧アクチュエータ１００の場合と同様に、余分な圧力損失を発生させずに、より効率的に被駆動部Ｗを上下動させることができる。
【００６３】
なお、油圧アクチュエータ１００、１００Ａは、ロッド側油室１ｃ、１Ａｃにある油で被駆動部Ｗの自重圧を受ける。しかしながら、本発明は、これに限定されない。油圧アクチュエータ１００、１００Ａは、ヘッド側油室１ｂ、１Ａｂにある油で被駆動部Ｗの自重圧を受ける構成であってもよい。
【００６４】
ここで、図６を参照しながら、本発明の実施例に係る油圧アクチュエータを射出成形機に適用した場合について説明する。なお、図６は、本発明の実施例に係る油圧アクチュエータを備える射出成形機２００の構成例を示す図である。
【００６５】
射出成形機２００は、主に、射出装置２０及び型締装置３０から構成される。図６（Ａ）は、射出装置２０が上昇した状態で且つ型締装置３０が型開状態にある射出成形機２００の側面図を示し、図６（Ｂ）は、射出装置２０が下降した状態で且つ型締装置３０が型締状態にある射出成形機２００の側面図を示す。図６（Ｃ）は、後述のシャッタ４３の上面図である。なお、図６（Ａ）及び図６（Ｂ）における斜線ハッチング部分はその部分が部分的な断面図であることを示す。
【００６６】
射出装置２０は、樹脂供給装置としてのホッパ２１を通じて供給される樹脂を射出シリンダ２２内で溶融・可塑化する。具体的には、射出装置２０は、計量モータ（図示せず。）により射出シリンダ２２内でスクリュ（図示せず。）を回転させ、溶融樹脂を射出シリンダ２２の先端にあるノズル部２３に給送する。
【００６７】
本実施例では、本発明に係る油圧アクチュエータとして機能する２つの油圧アクチュエータ１００ＢＬ、１００ＢＲが、型締装置３０上で、被駆動部Ｗとしての射出装置２０を保持し且つ上下動させる。
【００６８】
油圧アクチュエータ１００ＢＬの油圧シリンダ１ＢＬは、ピストン１ＢＬａとシリンダ内壁とによって画成されるヘッド側油室１ＢＬｂ及びロッド側油室１ＢＬｃを有する。また、油圧アクチュエータ１００ＢＲの油圧シリンダ１ＢＲは、ピストン１ＢＲａとシリンダ内壁とによって画成されるヘッド側油室１ＢＲｂ及びロッド側油室１ＢＲｃを有する。
【００６９】
射出装置２０は、取り付け金具２４を介して、ピストン１ＢＬａ及びピストン１ＢＲａのそれぞれから鉛直上方に延びるロッド４ＢＬ、４ＢＲに固定される。油圧シリンダ１ＢＬ、１ＢＲは、可動プラテン３２の上面に固定される。
【００７０】
なお、図６では、明瞭化のため、油圧アクチュエータ１００ＢＬ、１００ＢＲを構成する電動モータ、双方向油圧ポンプ、位置センサ、フラッシング弁、チェック弁、安全弁、制御装置の図示を省略する。しかしながら、油圧シリンダ１ＢＬ、１ＢＲには、図２又は図５で示すような配置で電動モータ、双方向油圧ポンプ、位置センサ、フラッシング弁、チェック弁、安全弁、制御装置が接続されている。また、油圧アクチュエータ１００ＢＬ、１００ＢＲは、ヘッド側油室１ＢＬｂ、１ＢＲｂとタンクとを繋ぐ管路、及び、プレフィル弁を必要としない。ロッド側油室１ＢＬｃ、１ＢＲｃよりも断面積が大きいヘッド側油室１ＢＬｂ、１ＢＲｂにある油が射出装置２０の自重圧を受けるためである。すなわち、射出装置２０を上下動する際にヘッド側油室１ＢＬｂ、１ＢＲｂの圧力がタンクの圧力未満にならないためである。
【００７１】
また、射出装置２０は、ノズル部２３に給送された溶融樹脂を金型装置６０内のキャビティ空間（図示せず。）に射出する。具体的には、射出装置２０は、射出モータ（図示せず。）によりノズル部２３に向かってスクリュを軸方向移動させ、溶融樹脂をノズル部２３からキャビティ空間内に射出する。金型装置６０は、固定プラテン３１に取り付けられる固定金型６０Ｆと、可動プラテン３２に取り付けられる可動金型６０Ｍとで構成される。キャビティ空間は、可動金型６０Ｍを固定金型６０Ｆに接触させることによって金型装置６０内に形成される。
【００７２】
型締装置３０は、型開閉動作及び型締動作を実行する。具体的には、型締装置３０は、可動プラテン３２を固定プラテン３１に近づけるように移動させ、可動金型６０Ｍを固定金型６０Ｆに接触させる。また、型締装置３０は、可動プラテン３２を固定プラテン３１から遠ざけるように移動させ、可動金型６０Ｍから固定金型６０Ｆを分離させる。
【００７３】
本実施例では、本発明に係る油圧アクチュエータとして機能する２つの油圧アクチュエータ１００ＣＬ、１００ＣＲが、固定プラテン３１上で、被駆動部Ｗとしての可動プラテン３２を保持し且つ上下動させる。
【００７４】
油圧アクチュエータ１００ＣＬの油圧シリンダ１ＣＬは、ピストン１ＣＬａとシリンダ内壁とによって画成されるヘッド側油室１ＣＬｂ及びロッド側油室１ＣＬｃを有する。また、油圧アクチュエータ１００ＣＲの油圧シリンダ１ＣＲは、ピストン１ＣＲａとシリンダ内壁とによって画成されるヘッド側油室１ＣＲｂ及びロッド側油室１ＣＲｃを有する。
【００７５】
可動プラテン３１は、ピストン１ＣＬａ及びピストン１ＣＲａのそれぞれから鉛直上方に延びるロッド４ＣＬ、４ＣＲに固定される。油圧シリンダ１ＣＬ、１ＣＲは、エンドプレート３３に固定される。
【００７６】
なお、図６では、明瞭化のため、油圧アクチュエータ１００ＣＬ、１００ＣＲを構成する電動モータ、双方向油圧ポンプ、位置センサ、フラッシング弁、チェック弁、安全弁、制御装置の図示を省略する。しかしながら、油圧シリンダ１ＣＬ、１ＣＲには、図２又は図５で示すような配置で電動モータ、双方向油圧ポンプ、位置センサ、フラッシング弁、チェック弁、安全弁、制御装置が接続されている。また、油圧アクチュエータ１００ＣＬ、１００ＣＲは、ヘッド側油室１ＣＬｂ、１ＣＲｂとタンクとを繋ぐ管路、及び、プレフィル弁を必要としない。ロッド側油室１ＣＬｃ、１ＣＲｃよりも断面積が大きいヘッド側油室１ＣＬｂ、１ＣＲｂにある油が可動プラテン３２の自重圧を受けるためである。すなわち、可動プラテン３２を上下動する際にヘッド側油室１ＣＬｂ、１ＣＲｂの圧力がタンクの圧力未満にならないためである。
【００７７】
型締装置３０は、可動金型６０Ｍを固定金型６０Ｆに接触させた状態で、型締機構４０により型締力を発生させ、可動金型６０Ｍを固定金型６０Ｆに更に押し付ける。
【００７８】
型締機構４０は、主に、センターロッド４１、油圧アクチュエータ４２、シャッタ４３から構成される。
【００７９】
センターロッド４１は、固定プラテン３１から下方に突出するロッドであり、本実施例では金型装置６０の中央部に対応する固定プラテン３１の底面上の一点を中心とする円の円周上に９０度間隔で４本配置される。
【００８０】
油圧アクチュエータ４２は、タイバー３４を介して可動プラテン３２に固定されるエンドプレート３３に搭載される装置である。また、油圧アクチュエータ４２は、型締力を発生させる油圧機構であり、図６（Ｂ）で示すように、ピストン４２ａとシリンダ内壁とによって画成される下側油室４２ｂ及び上側油室４２ｃを有する。なお、油圧アクチュエータ４２は、パスカルの原理を利用して力を発生させる公知の機構である。そのため、図６では、明瞭化のため、油圧アクチュエータ４２を構成する他の構成部品の図示を省略する。
【００８１】
シャッタ４３は、油圧アクチュエータ４２が発生させた型締力をセンターロッド４１に伝達するための部材である。具体的には、シャッタ４３は、油圧アクチュエータ４２のピストン４２ａの上面と、４つのセンターロッド４１の下端部の底面のそれぞれとの間の空間を選択的に埋めるスペーサ部を有する。図６（Ｃ）は、シャッタ４３の上面図であり、本実施例では、シャッタ４３は、４つのセンターロッド４１ａ〜４１ｄのそれぞれの下端部の底面を受ける４つのスペーサ部４３ａ〜４３ｄを有する。なお、図６（Ｃ）の一点鎖線円は、４つのスペーサ部４３ａ〜４３ｄのそれぞれが受ける４つのセンターロッド４１ａ〜４１ｄのそれぞれの下端部の底面を示す。
【００８２】
また、シャッタ４３は、例えば、ピストン４２ａの上面に、回転中心４３ｅを中心として回転可能に支持され、図示しない駆動部によって回転駆動される。例えば、図６（Ａ）に示す型開状態では、シャッタ４３は、スペーサ部４３ａ〜４３ｄのそれぞれがセンターロッド４１ａ〜４１ｄのそれぞれの下端部と接触しないように、図６（Ｃ）の破線で示す位置まで回転駆動される。この場合、センターロッド４１ａ〜４１ｄのそれぞれは、ピストン４２ａに設けられた四つの孔４２ｄのそれぞれを貫通してその下端部がピストン４２ａの下側に至る。一方で、図６（Ｂ）に示す型締状態では、シャッタ４３は、スペーサ部４３ａ〜４３ｄのそれぞれがセンターロッド４１ａ〜４１ｄのそれぞれの下端部と接触するように、図６（Ｃ）の実線で示す位置まで回転駆動される。この場合、型締機構４０が作動すると、センターロッド４１ａ〜４１ｄのそれぞれは、シャッタ４３を介してピストン４２ａの上昇を抑え、その結果、エンドプレート３３を下方に押す力、すなわち、可動プラテン３２を下方に引く力（型締力）を発生させる。
【００８３】
射出装置２０は、図６（Ｂ）に示す型締状態において、ノズル部２３に給送された溶融樹脂を金型装置６０内のキャビティ空間内に射出する。
【００８４】
その後、所定時間が経過し、キャビティ空間内の溶融樹脂が冷えて固化した後、型締装置３０は、２つの油圧アクチュエータ１００ＣＬ、１００ＣＲにより、可動プラテン３２を固定プラテン３１から遠ざけるように移動させ、可動金型６０Ｍと固定金型６０Ｆとを分離する。
【００８５】
以上の構成により、射出成形機２００に搭載される油圧アクチュエータ１００ＢＬ、１００ＢＲは、余分な圧力損失を発生させずに、より効率的に射出装置２０を上下動させることができる。
【００８６】
また、射出成形機２００に搭載される油圧アクチュエータ１００ＣＬ、１００ＣＲは、余分な圧力損失を発生させずに、より効率的に可動プラテン３２を上下動させることができる。
【００８７】
なお、油圧アクチュエータ１００ＢＬ、１００ＢＲ、１００ＣＬ、１００ＣＲは、ヘッド側油室１ＢＬｂ、１ＢＲｂ、１ＣＬｂ、１ＣＲｂにある油で射出装置２０又は可動プラテン２３の自重圧を受ける。しかしながら、本発明は、これに限定されない。油圧アクチュエータ１００ＢＬ、１００ＢＲ、１００ＣＬ、１００ＣＲは、ロッド側油室１ＢＬｃ、１ＢＲｃ、１ＣＬｃ、１ＣＲｃにある油で射出装置２０又は可動プラテン２３の自重圧を受ける構成であってもよい。
【００８８】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなしに上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００８９】
例えば、上述の実施例において、油圧シリンダ１、１Ａは、ロッド４、４Ａが鉛直方向に延びるように配置され、被駆動部Ｗを鉛直方向に上下動させるようにするが、ロッド４、４Ａが斜め方向に延びるように配置され、被駆動部Ｗを斜め方向に直線運動させるようにしてもよい。
【符号の説明】
【００９０】
１、１Ａ、１ＢＬ、１ＢＲ、１ＣＬ、１ＣＲ・・・油圧シリンダ  １ａ、１Ａａ、１ＢＬａ、１ＢＲａ、１ＣＬａ、１ＣＲａ・・・ピストン  １ｂ、１Ａｂ、１ＢＬｂ、１ＢＲｂ、１ＣＬｂ、１ＣＲｂ・・・ヘッド側油室  １ｃ、１Ａｃ、１ＢＬｃ、１ＢＲｃ、１ＣＬｃ、１ＣＲｃ・・・ロッド側油室  ２・・・電動モータ  ３・・・油圧ポンプ  ４、４Ａ・・・ロッド  ５・・・位置センサ  ６・・・流量制御弁  ７・・・制御装置  ８・・・カウンタバランス弁  ９・・・チェック弁  １０・・・双方向油圧ポンプ  １１・・・フラッシング弁  １２Ｌ、１２Ｒ・・・チェック弁  １３Ｌ、１３Ｒ・・・安全弁  １４・・・制御装置  １５・・・プレフィル弁  ２０・・・射出装置  ２１・・・ホッパ  ２２・・・射出シリンダ  ２３・・・ノズル部  ２４・・・取り付け金具  ３０・・・型締装置  ３１・・・固定プラテン  ３２・・・可動プラテン  ３３・・・エンドプレート  ３４・・・タイバー  ４０・・・型締機構  ４１、４１ａ〜４１ｄ・・・センターロッド  ４２・・・油圧アクチュエータ  ４２ａ・・・ピストン  ４２ｂ・・・上側油室  ４２ｃ・・・下側油室  ４３・・・シャッタ  ４３ａ〜４４ｄ・・・スペーサ部  ４３ｅ・・・回転中心  ６０・・・金型装置  ６０Ｍ・・・可動金型  ６０Ｆ・・・固定金型  ５０、１００、１００Ａ、１００ＢＬ、１００ＢＲ、１００ＣＬ、１００ＣＲ・・・油圧アクチュエータ  ２００・・・射出成形機  Ｔ、Ｔ１、Ｔ２・・・タンク  Ｗ・・・被駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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