(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出ラム（１）の前部室（１ｂ）に一端が接続され圧油を供給してスクリュ（１８）を前進させる第１の管路（Ｄ）と、後部室（１ａ）に一端が接続され圧油を供給してスクリュ（１８）を後退させる第２の管路（Ｅ）を有する金属射出成形機の油圧回路において、
加圧手段（１３ｂ、１３ｃ）を有するブレーキ圧力調整弁（１３）の一端を第１の管路（Ｄ）に、他端を第２の管路（Ｅ）に接続し、第２の管路（Ｅ）に分岐して油タンクに連通する流量調整弁（１２）を接続し、前記ブレーキ圧力調整弁（１３）を射出ラム（１）の前部室（１ｂ）側の圧力と加圧手段（１３ｂ、１３ｃ）により任意に設定された圧力との合計による発生圧力と後部室（１ａ）側の発生圧力の圧力差で作動して第２の管路（Ｅ）の圧油を制御し、射出充填の最終工程で、前記流量調整弁（１２）は閉または閉に近い状態となり前記後部室（１ａ）側の排出油を遮断するように作動するとともに、前記ブレーキ圧力調整弁（１３）が前記流量調整弁（１２）が作動する際に前記後部室（１ａ）側の発生圧力を制御するように動作することを特徴とする金属射出成形機の油圧回路。
【請求項２】
前記加圧手段がネジ（１３ｂ）であることを特徴とする請求項１記載の金属射出成形機の油圧回路。
【請求項３】
前記加圧手段が圧力制御弁（１３ｃ）であることを特徴とする請求項１記載の金属射出成形機の油圧回路。
【請求項４】
前記圧力制御弁（１３ｃ）は、スクリュ（１８）の位置を検出する位置検出器（３１）および第１と第２の管路（Ｄ，Ｅ）にそれぞれ取り付けられているプレッシャスィッチ（７ｂ，７ｃ）の信号を比較演算処理して得られた信号により制御されることを特徴とする請求項３記載の金属射出成形機の油圧回路。
【請求項５】
前記第１の管路（Ｄ）に設けられ射出ラム（１）の前部室（１ｂ）への油量を調整する流量調整弁（１１）および第２の管路（Ｅ）に分岐して接続されている流量調整弁（１２）を電磁制御方式として設定器（３０）で遠隔設定可能としたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の金属射出成形機の油圧回路。
【請求項６】
前記流量調整弁（１１）の上流側に設けられた油圧ポンプ（４）および射出用アキュムレータ（８）の吐出圧を制御する圧力調整弁（１０）または安全弁（９）を電磁制御方式として設定器（３０）で遠隔設定可能としたことを特徴とする請求項５記載の金属射出成形機の油圧回路。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、金属射出成形機の油圧回路に関するものであり、詳しくは金属射出成形機の射出ラムの油圧回路に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、金属射出成形機において溶融した金属材料（溶湯）を金型に射出すると、射出工程中に溶湯が急速に冷却して、充填が不十分となり不良品が発生することがある。そこで、一般に金属射出成形機では、アキュムレータを使用して射出ラムの速度を１ｍ／ｓ〜５ｍ／ｓ、あるいは、さらに高速にして成形する方法が採用されている。
【０００３】
上記成形方法の油圧回路の動作について説明する。
【０００４】
まず、図４に示す第１の従来例について説明する。
【０００５】
図４に示すように、射出ラム１による射出工程に先立って管路Ｂに接続された電磁弁６を遮断位置にする。これにより、油圧ポンプ４からの圧油が射出用アキュムレータ８に送られる。
【０００６】
次に射出工程において、電磁弁６をイ位置にすると、管路Ｃに接続された流量調整弁１１で設定された油量の圧油が管路Ｄを介して射出ラム１の前部室１ｂに送られ、射出ピストン２に連結されたスクリュ１８は加熱筒１９内の溶湯を金型２２内に高速で射出充填する。
【０００７】
次いで、射出の最終工程において、後部室１ａ側の管路Ｅに分岐して設けられた圧力制御弁１６を、電磁弁１４を励磁して作動させて停止力を発生させる。
【０００８】
射出工程後、油圧源２３に接続された電磁弁２６を励磁し、この電磁弁２６に管路Ｆを介して接続された流量調整弁２４を作動させ、更に後部室１ａ側の管路Ｅに分岐して設けられた圧力制御弁１６を、電磁弁１４を励磁し圧力調整弁１７により制御して作動させる。
【０００９】
これにより、油圧源２３より供給された圧油は、流量調整弁２４と圧力調整弁１６により油量と圧力が制御され、管路Ｅを介して射出ラム１の後部室１ａに供給される。同時に前部室１ｂの圧油は、管路Ｄから分岐された管路Ｈに接続された電磁弁２５を励磁させることにより油タンクに戻り、射出ピストン２は後退する。
【００１０】
次に図５に示す第２の従来例について説明する。
【００１１】
本従来例は、第１の従来例の管路Ｅに分岐して設けられた圧力制御弁１６等を電磁弁１５と圧力制御弁１６´に代えて、射出工程の最終工程で、電磁弁１５を励磁して圧力制御弁１６´により慣性力を制御している。また、射出工程後、電磁弁１５を励磁し圧力調整弁１６´を作動させる。これにより、油圧源２３より供給された圧油は、流量調整弁２４と圧力制御弁１６´により油量と圧力が制御され、管路Ｅを介して射出ラム１の後部室１ａに供給される。その他の構成は、第１の従来例と同様であるので説明を省略する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の油圧回路では、溶湯を金型に高速で射出すると、射出の最終工程で射出ピストンの慣性力によって、溶湯にサージ圧力が発生して金型が若干開き、成形品にバリが発生し、後工程でバリを除去しなければならないという問題があった。また、前記慣性力によって、激しい衝撃力が発生したり、金型などの寿命が短くなるという問題があった。なお、射出の最終工程で速度切り替え指令を発して、射出ピストンの速度を急激に低速にしょうとしても、慣性力によって低速にすることができず、同様な問題が発生する。このように、射出の最終工程での慣性力は、機械の強度および成形品の品質に大きく影響する。また、射出ラムの後部室側に制御弁を設置して急激に低速にしようとする油圧回路とした場合には、後部室側に異常な高圧力が発生して射出装置の動作に著しく影響を及ぼす等の問題があった。
【００１３】
本発明は、上述した従来の技術の有する問題点を解決するためになされたものであって、射出ピストンのブレーキ制動時に発生する圧力を押さえると共に慣性力を最小限として、金型などの寿命を向上すると共にバリの発生を低減することを目的としている。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明による金属射出成形機の油圧回路は、射出ラムの前部室に一端が接続され圧油を供給してスクリュを前進させる第１の管路と、後部室に一端が接続され圧油を供給してスクリュを後退させる第２の管路を有しており、加圧手段を有するブレーキ圧力調整弁の一端を第１の管路に、他端を第２の管路に接続し、第２の管路に分岐して油タンクに連通する流量調整弁を接続して、ブレーキ圧力調整弁を射出ラムの前部室側の圧力と加圧手段により任意に設定された圧力との合計による発生圧力と後部室側の発生圧力の圧力差で作動する。
【００１５】
射出充填の最終工程で、前記流量調整弁は閉または閉に近い状態となり、後部室側の排出油を遮断するように作動し、前記ブレーキ圧力調整弁は、前記流量調整弁が作動する際に後部室側の発生圧力を制御するように動作する。これによって射出ピストンは慣性力と発生するブレーキ圧が制御されて制動状態となるので、サージ圧の発生もなく常に安定した動作を行なう。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を実施例に基づき図面を参照して説明する。
（実施例１）
図１に示すように、金属射出成形機の射出ラム１には、射出ピストン２が前後可能に設けられている。この射出ピストン２の後部には後部室１ａ、前部には前部室１ｂが形成され、この前後室１ａ，１ｂは同面積とされている。射出ピストン２は、加熱筒１９の内部に設けられているスクリュ１８に連結され、スクリュ１８を前進して、その先端部に蓄えられた溶湯２１を金型２２内に射出する。
【００１７】
まず、射出ラムの油圧回路について説明する。
【００１８】
油圧タンク３内の作動油をサクションフィルタ３ａを介して吸い込み圧油として吐出する油圧ポンプ４の吐出側は、管路Ａを介してチェック弁５に接続されている。管路Ａには圧力調整弁１０が取り付けられている。
【００１９】
前記チェック弁５は管路Ｂを介して連通位置にあるイ位置、ロ位置および遮断位置を有する電磁弁６に接続されている。管路Ｂにはチェック弁５から順次、圧力スイッチ７ａ、射出用アキュムレータ８、安全弁９が取り付けられている。
【００２０】
前記電磁弁６は管路Ｃを介して流量調整弁１１に接続され、この流量調整弁１１は管路Ｄを介して射出ラム１の前部室１ｂに接続されている。
【００２１】
射出ラム１の後部室１ａは管路Ｅを介して流量調整弁２４に接続され、この流量調整弁２４は管路Ｆを介して電磁弁２６に接続され、この電磁弁２６は管路Ｇを介して油圧源２３に接続されている。
【００２２】
前記管路Ｄから分岐された管路Ｈにはブレーキ圧力調整弁１３のスプール室の一端が接続され、前記管路Ｅから分岐された管路Ｉには前記スプール室の他端が接続されている。前記管路Ｈから分岐された管路Ｊには電磁弁２５が接続され、この電磁弁２５は油タンクに接続されている。
【００２３】
前記管路Ｅから分岐された管路Ｋには設定器３０で遠隔設定することができる電磁制御方式の流量調整弁１２が接続され、この流量調整弁１２は油圧タンクに接続されている。前記管路Ｋから分岐された管路Ｌには、ブレーキ圧力調整弁１３のスプールの一端側に設けられスプールの前後進で開閉する油室１３ａが接続され、この油室１３ａは油タンクに接続されている。
【００２４】
前記ブレーキ圧力調整弁１３は、スプールの他端側を加圧する加圧手段であるネジ１３ｂを有し、射出ラム１の前部室１ｂ側の圧力と前記ネジ１３ｂにより任意に設定された圧力との合計による発生圧力と、後部室１ａ側の発生圧力を比較して作動する。
【００２５】
図１において一点鎖線で囲んだ部分は、ブレーキ回路用油圧回路であり、このブレーキ回路用油圧回路をブロック化してブレーキ回路用ブロック２０とすると、前記射出ラム１、ブレーキ圧力調整弁１３、回路Ｄ，Ｅなどとの接続にゴム配管を使用せずに、フランジ、金属継手などを使用することができるので、ブレーキ回路用油圧回路の高圧化を図ることができる。
【００２６】
次に、上述した射出ラムの油圧回路の動作について説明する。
【００２７】
射出ラム１による射出工程に先立って管路Ｂに接続された電磁弁６を遮断位置にする。これにより、油圧ポンプ４からの圧油が射出用アキュムレータ８に送られ、圧力スイッチ７ａの設定圧力で蓄圧される。
【００２８】
次に射出工程において、管路Ｂに接続された電磁弁６をイ位置にすると、流量調整弁１１で設定された油量の圧油が射出ラム１の前部室１ｂに送られ、射出ピストン２は高速（１ｍ／ｓ〜５ｍ／ｓ）で前進する。その際、前記ブレーキ圧力制御弁１３は管路Ｈによって閉じる方向にパイロット圧が作用される。
【００２９】
射出の最終工程において、射出ピストン２の慣性力を最小限にするため管路Ｋに接続された流量調整弁１２の油量をゼロまたはゼロに近い状態に変更する。これにより、ドレン管路となる管路Ｅ内の圧力は上昇し、射出ピストン２の速度にブレーキがかかる。
【００３０】
管路Ｅの圧力が上昇すると、ブレーキ圧力調整弁１３が、射出ラム１の後部室１ａ側の発生圧力が前部室１ｂ側の合計圧力より勝った時点で開くことにより、圧油が管路Ｌから油室１３ａを経て油タンクに流れ、ブレーキ時に発生する異常圧力を制圧する。
【００３１】
次に、図示しない制御装置に装備されたタイマが満了すると管路Ｂに接続された電磁弁６はロ位置になり、ドレン管路となる管路Ｃの圧油は油タンク３に戻る。管路Ｄ内の圧油が油タンク３に戻ると、流量調整弁１１とブレーキ圧力調整弁１３は閉じて次の工程に備える。なお、射出工程後の射出ピストン２の後退動作は、従来の技術で述べた動作と同様なので説明を省略する。
（実施例２）
本実施例では、図２に示すように、第１の実施例のブレーキ圧力調整弁１３の加圧手段としてのネジ１３ｂを、圧力調整弁１３ｃに代えている。また、射出ピストン２に位置検出器３１を取り付け、管路ＤおよびＥにそれぞれプレッシャスィッチ７ｂ，７ｃを取り付けている。前記位置検出器３１、プレッシャスイッチ７ｂ，７ｃの信号は、比較器２７に入力され、演算処理器２８を経て設定器２９に入力される。その他の構成は、第１の実施例と同様なので説明を省略する。
【００３２】
上記構成により、設定値に対する射出速度、発生圧力および位置検出器３１により得られた射出ピストン２の停止位置を比較演算することにより、最適の状態にブレーキ圧力調整弁１３が作動するように圧力制御弁１３ｃの補正制御を行う。
【００３３】
本実施例によれば、射出ラム１に組み込まれている射出ピストン２の前後室１ａ，１ｂの面積が異なる場合においても、圧力制御弁１３ｃの設定値を変えることにより組み込むことが可能となる。
（実施例３）
本実施例は、図３に示すように、第１および第２の実施例における管路Ｃに接続された流量調整弁１１、管路Ａに接続された圧力調整弁１０および管路Ｂに接続された安全弁９を、電磁制御方式として設定器３０で遠隔設定することができるようにしたものである。その他の構成は、第１の実施例と同様なので説明を省略する。
【００３４】
【発明の効果】
本発明によれば、射出ラムの後室側の管路に速度制御用流量調整弁とブレーキ圧力調整弁を設けているので、射出の最終工程で射出ピストンの高速前進に対して速度制御用流量調整弁により瞬時にブレーキをかけ、発生するサージ゛圧をブレーキ圧力調整弁で制御して射出ピストンの慣性力を最小限にし、衝撃力、衝撃音を低減して、金型などの寿命を向上すると共に、バリの発生を低減することができる。また、制御される速度、圧力の変化と射出ピストンの停止位置の比較演算を行い補正することにより、停止位置（残量）を一定とすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施例の油圧回路図である。
【図２】本発明の第２の実施例の油圧回路図である。
【図３】本発明の第３の実施例の油圧回路図である。
【図４】従来の油圧回路図である。
【図５】従来の他の油圧回路図である。
【符号の説明】
１  射出ラム
１ａ  後部室
１ｂ  前部室
２  射出ピストン
３  油タンク
３ａ  サクションフィルタ
４  油圧ポンプ
５  チェック弁
６、１４、１５、２５、２６  電磁弁
７ａ、７ｂ，７ｃ  圧力スイッチ
８  アキュムレータ
９  安全弁
１０、１７  圧力調整弁
１１、１２、２４  流量調整弁
１３  ブレーキ圧力調整弁
１３ａ  油室
１３ｂ  ネジ（加圧手段）
１３ｃ  圧力制御弁（加圧手段）
１６、１６´  圧力制御弁
１８  スクリュ
１９  加熱筒
２０  ブレーキ回路用ブロック
２１  溶湯
２２  金型
２３  油圧源
２７  比較器
２８  演算処理器
２９、３０  設定器
３１  位置検出器
【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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