(57)【要約】【課題】アキュムレータを含む油圧制御装置の駆動装置を高速制御するサーボ弁が切り換えられたとき、オイルタンクに戻る戻し配管中にサージ圧を立たせないようにその圧力を脱圧する衝撃圧吸収装置が望まれる。また、その衝撃圧吸収装置を含む射出制御回路や型締制御回路が望まれる。【解決手段】大気圧が充填されたプラダと連結部材とを中空空間に有する衝撃圧吸収装置は、その連結部材に、外部配管から略一直線にその中空空間に連通する直線透孔と、その直線透孔の途中に位置してその中空空間に流入する油圧作動油の流れをそのプラダに直撃しない方向に方向変換するそらせ部材と、その直線透孔から外部配管に略直角方向に分岐する分岐透孔とを有して、その戻し配管中に生じたサージ圧をその中空空間に一時的に吸収する。そして、その衝撃圧吸収装置は、射出制御回路や型締制御回路の供給配管に併設した圧抜き配管の途中に設けられて、その機能を発揮する。【選択図】図１
2009228706.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アキュムレータに蓄圧された油圧作動油をサーボ弁から油圧駆動装置に供給して制御する油圧制御装置の、該サーボ弁からオイルタンクに至る戻し配管ラインの途中に設けられて、該サーボ弁の切り換えに伴って該戻し配管中に過渡的に生じた高圧の油圧作動油を該戻し配管から一時的に流入させる中空容器を有する衝撃圧吸収装置において、該中空容器が、その一方の側に大気圧が封入されるプラダを有するとともにその他方の側に該戻し配管ラインと該中空容器内の中空空間とを連通する連結部材を有し、その連結部材が、該サーボ弁に接続する該戻し配管に対して略一直線に連通して該中空空間に開口する直線透孔と、その直線透孔の該中空空間側開口近傍に位置して該中空空間内に流入する油圧作動油の流れを該プラダに直撃しない方向に方向変換するそらせ部材と、該直線透孔から略直角方向に分岐して該オイルタンクへ通じる戻し配管に連結する分岐透孔と、を有することを特徴とする油圧制御装置の衝撃圧吸収装置。
【請求項２】
請求項１記載の前記衝撃圧吸収装置を含む前記油圧制御装置が射出装置の射出油圧シリンダを含み、該射出油圧シリンダの射出側油室が前記サーボ弁に、そして後退側油室が別異の制御弁に接続され、該サーボ弁の一次側に接続される配管ラインが、前記アキュムレータから油圧作動油を供給する供給配管ラインと、前記オイルタンクに油圧作動油を戻す圧抜き配管ラインとを含み、該圧抜き配管ラインの該サーボ弁に至る第一の圧抜き配管が該衝撃圧吸収装置の前記直線透孔に接続され、そして、該圧抜き配管ラインの該オイルタンクに至る第二の圧抜き配管が該衝撃圧吸収装置の前記分岐透孔に接続されることによって、成形樹脂の充填の際に射出速度を急速に立ち上げるときには、該サーボ弁を急速に切り換えて該アキュムレータから油圧作動油を該射出側油室に急速に供給し、充填完了の間際に射出圧力を急速に脱圧するときには、該サーボ弁を急速に切り換えて該射出側油室の高圧の油圧作動油を該直線透孔から該衝撃圧吸収装置に急速に収容させて、その後該第二の圧抜き配管の圧力が低下したときに該衝撃圧吸収装置内の油圧作動油を該分岐透孔から該オイルタンクに戻すことを特徴とする射出装置の射出制御回路。
【請求項３】
請求項１記載の前記衝撃圧吸収装置を含む前記油圧制御装置が型締装置の型締油圧シリンダを含み、該型締油圧シリンダの型締側油室が前記サーボ弁に、そして型開側油室が別異の制御弁に接続され、該サーボ弁の一次側に接続される配管ラインが、前記アキュムレータから油圧作動油を供給する供給配管ラインと、前記オイルタンクに油圧作動油を戻す圧抜き配管ラインとを含み、該圧抜き配管ラインの該サーボ弁に至る第一の圧抜き配管が該衝撃圧吸収装置の前記直線透孔に接続され、そして、該圧抜き配管ラインの該オイルタンクに至る第二の圧抜き配管が該衝撃圧吸収装置の前記分岐透孔に接続されることによって、型締め中に型締力を急上昇させるときには、該サーボ弁を急速に切り換えて該アキュムレータから油圧作動油を該型締側油室に急速に供給し、型締め後に型締力を急速に脱圧するときには、該サーボ弁を急速に切り換えて該型締側油室の高圧の油圧作動油を該直線透孔から該衝撃圧吸収装置に急速に収容させて、その後該第二の圧抜き配管の圧力が低下したときに該衝撃圧吸収装置内の油圧作動油を該分岐透孔から該オイルタンクに戻すことを特徴とする型締装置の型締制御回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧制御装置の配管中を通過する油圧作動油が過渡的に高圧になったときに、その高圧を一時的に吸収する衝撃圧吸収装置に関する。また、本発明は、油圧シリンダを制御するサーボ弁からオイルタンクに至る圧抜き配管ラインに取り付けられて、そのサーボ弁の切り換えに伴ってその圧抜き配管で生じた油圧作動油のサージ圧を吸収する衝撃圧吸収装置を含む射出装置の射出制御回路及び型締装置の型締制御回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
油圧ポンプ等の油圧源から油圧シリンダに至る配管ラインの途中にサーボ弁を設けて、その油圧シリンダのピストンロッドの動作をそのサーボ弁によって切り換えて駆動制御する油圧制御装置において、特にそのピストンロッドの動作を高速化するために、油圧源とサーボ弁の間の配管ラインの途中にアキュムレータを設けて、そのアキュムレータに蓄圧した高圧多量の油圧作動油（以下、単に作動油と言う。）を油圧シリンダに一気に供給する油圧制御装置がある。そのような油圧制御装置は、例えば射出成形機の射出装置に採用されて、射出プランジャを高速駆動して射出シリンダ装置中の可塑化された成形樹脂を金型装置内のキャビティに高速に充填する。
【０００３】
そのようなアキュムレータを含む射出成形機の油圧制御装置では、油圧シリンダに供給する作動油の供給方向切換と流量制御がサーボ弁によって高応答かつ高精密に行われる。それで、溶融樹脂の充填開始と完了のタイミングが高応答に切り換えられるとともに充填速度が高速高精密に制御されて、例えば、薄物成形において狭いキャビティの末端にまで溶融樹脂を充填することや過充填を避けることなどが可能になる。したがって、そのような高速高精度な充填制御は、近時の導光板等の薄肉精密成形品の成形では欠かせない成形技術となっている。
【０００４】
しかしながら、射出開始速度の急速立ち上げと充填完了間際の充填圧力の急速脱圧制御がサーボ弁の切り換え性能の限界近くで行われるようになってきたために、その切り換えの際に配管ライン中に生じるサージ圧がより激しくなってきた。例えば、充填開始の際にサーボ弁を急速に切り換えて作動油を射出側油室（通常ヘッド側油室）に一気に供給するときに、その射出側油室に通じる配管ラインと後退側油室（通常ロッド側油室）に通じる配管ラインの、いずれでもサージ圧を発生した。また、樹脂の充填完了とともに射出側油室の充填圧力を急速に脱圧するときに、その充填圧力がその供給配管ラインの中でサージ圧を発生した。
【０００５】
そこで、上記のような問題を解決するために、特許文献１（特公平７−４８４６号公報）が提唱されている。その文献の射出成形機の油圧制御装置は、射出駆動用の補助動力用蓄圧器の他に、小型蓄圧器を供給側圧油配管と戻り側圧油配管の両方に備えた装置である。その油圧制御装置は、従来のように、射出スクリュを進退させる油圧シリンダ装置（射出シリンダ）と、その油圧シリンダ装置と油圧ポンプの間に設けられたサーボ弁と、そのサーボ弁とポンプの間の供給側圧油配管と、そのサーボ弁とオイルタンクの間の戻り側の圧油配管と、その供給側圧油配管の途中の補助動力用蓄圧器とを備えたうえに、それら供給側圧油配管と戻り側圧油配管の途中に高圧を吸収する小型蓄圧器をそれぞれ備えている。そして、それらの小型蓄圧器が、できるだけその射出シリンダの直近に取り付けられている。
【０００６】
それら文献の油圧制御装置では、油圧シリンダ装置の前後の油室が一つのサーボ弁に接続され、そのサーボ弁の一次側に作動油の供給用の圧油配管と戻り用の圧油配管が一組接続されている。そして、それらの圧油配管の両方に小型蓄圧器がそれぞれ設けられて、特に、供給用の圧油配管では補助動力用蓄圧器と小型蓄圧器が直列に配置されている。このような構成によって、充填開始時には、供給圧油配管で生じる衝撃圧と戻り用圧油配管で付随して生じる衝撃圧とが、それぞれの小型蓄圧器の協働作用によって吸収される。また、充填完了時には、供給圧油配管で生じやすい、高速圧油流れを遮断することによる衝撃圧に因る圧力ハンチングが、主として供給圧油配管の小型蓄圧器によって吸収される。このような油圧制御装置は、他に、特許文献２（特許２５９１８８５号公報）にも開示されている。
【０００７】
ただし、それら文献では、蓄圧器そのものの説明がない。したがって、その蓄圧器は従来の標準的なものである。
【０００８】
その従来の蓄圧器は、図６と図７に示されるプラダ式のアキュムレータである。図中、図６の中心線より上側半分の図が、プラダと中空空間に高圧ガスと作動油が未充填である状態を示し、下側半分の図が、プラダと中空空間に高圧ガスと作動油が充填済みである状態を示している。また、図７（ａ）が、プラダに高圧ガスが充填済みであるが中空空間に作動油が未だ蓄圧されていない状態を示し、図７（ｂ）が、プラダに高圧ガスが充填済みであって中空空間に作動油の蓄圧がまさに開始された状態を示している。
【０００９】
そのプラダ式アキュムレータ１は、円筒管の両端を略半球状に絞った中空容器２と、その一端に取り付けられた高圧ガスの封入部材３と、その部材を介して高圧ガスが封入されるプラダ４と、もう一端に取り付けられてその中空容器の中空空間２ａと外部配管（図示省略）とを連通する透孔５ａを有する連結部材５とを含む。そして、その連結部材の透孔５ａを開閉するポペット弁６が、圧縮コイルばね７によって中空空間２ａ側に向かって弾性的に付勢された状態で設けられる。より詳細には、連結部材５の透孔５ａを途中で仕切る隔壁５ｂの中心位置にポペット弁６が進退自在に取り付けられ、そのポペット弁の軸周りに圧縮コイルばね７が装着される。そして、隔壁５ｂのポペット弁６装着孔の外側に、複数個の副透孔５ｃが円周上に等間隔に形成されて透孔５ａに一直線をなして連通している。また、必要に応じて、径違いブッシュに相当するブッシュ部材８が取り付けられて、外部配管の配管径に合わせた接続を可能にしている。連結部材５と中空容器２とは、容器外側のねじ部材９ａと容器内側の係止部材９ｂとそれらの間のＯリング等のシール部材１０とによって液封状態で固定されている。
【００１０】
このような構成によって、アキュムレータ１は、高圧ガスの充填によって膨張したプラダ４が作動油によって図６の下半分のように収縮して、プラダ４と中空容器２の間の中空空間２ａに作動油を蓄圧する。そして、アキュムレータ１が作動油を放出するときには、収縮したプラダ４の高圧の反発圧力によって高圧の作動油を透孔５ａから外部の配管に高速かつ多量に押し出す。
【００１１】
この構成のアキュムレータ１には、つぎのような特徴がある。その一つは、ポペット弁６の弁部分６ａの厚みが薄いと言う特徴である。これによって、高圧ガスを充填されて膨張したプラダ４が図７（ａ）のようにポペット弁６に押し付けられるときに、そのプラダがポペット弁６に沿って無理なく変形してその局部的な損傷が回避される。なお、ポペット弁６の弁部分６ａは、作動油の流れ方向に対して衝立のように遮る構成であることから、アキュムレータ１に作動油を流入させるときに流動抵抗となる一面もあるが、アキュムレータ１の役割が専ら作動油を高速多量に放出することから、その構成が従来問題になることはならなかった。もう一つは、作動油の通過する流路に圧縮コイルばね７が存在すると言う特徴であり、それによって、ポペットの開閉が簡単な構成で可能になることである。他の一つの特徴は、当然ではあるが、作動油が出入りする透孔５ａ、５ｃが一直線に形成されて、作動油ができるだけ抵抗なく通過できるように配慮されていることである。
【００１２】
【特許文献１】特公平７−４８４６号公報
【特許文献２】特許２５９１８８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかしながら、本願発明人は、上記特許文献の戻し配管のサージ圧を解消する対策が、本発明人の課題の解決策としては不充分であると思料する。本願発明人が重点をおく課題は、特に、サーボ弁の切り換えに伴って戻し配管に戻る高圧作動油が発生するサージ圧を解消することであり、さらには、そのために戻し配管とその先のオイルタンクに悪影響をあたえることを除去することであるからである。これに対して、上記文献の対策は、サーボ弁の切り換えに伴って油圧シリンダ装置が動作するときに、その動作の最初あるいは直後を不安定にする衝撃圧、あるいは圧力ハンチングを防止するもので、動作の安定化に重点をおく対策である。その違いは、その文献の、小型蓄圧器が供給用と戻り用の両方の圧油配管にそれぞれ設けられた構成に現れている。また、上記対策が、蓄圧器をサーボ弁の近くに配置することと、それらをできるだけ射出シリンダ装置の近くに配置することを望ましいとすることから、射出装置の周りを大袈裟にすることにも不満である。これらのことは、従来の蓄圧器をそのまま配管に設けても、そこには限界があることを意味している。
【００１４】
そこで、本願発明人は、プラダ式アキュムレータに求められる、従来の機能とサージ圧吸収のための機能とを基本に立ち返って比較した。そして、本願発明人は、従来のアキュムレータが作動油を急速に流入させる機能では非常に劣っていることと、サージ圧吸収用のアキュムレータが作動油を抵抗なく流入させる機能を求められることは当然としても、容積的に多くの量を流入させる機能を求められていないこととを、しっかりアキュムレータの構成に反映させなければならないと考えた。そのうえ、本願発明人は、戻し配管の脱圧を特に問題にしていることからアキュムレータのプラダのガス圧が大気圧程度で充分であり、この場合にプラダがポペットに接触するまで膨張しないことから、従来の可動式ポペットの省略も検討されるべきであると考えた。
【００１５】
より細部については、本願発明人は、既述したポペット弁６の特徴についても解決すべき課題として考えた。すなわち、弁部分６ａが作動油の流れを衝立のように遮る特徴については、その衝立形状がサージ圧を吸収する際に作動油の中空容器内への円滑な流入を著しく妨げることになることである。圧縮コイルばね７が存在する特徴については、そのばねが作動油の高速流れに対して抵抗となって外部配管側のサージ圧を上昇させることになることである。そして、作動油が出入りする透孔５ａ、５ｃが一直線に形成されている特徴については、一旦アキュムレータ内に流入した作動油が再び外部配管側に放出されようとして流入を阻害することである。
【００１６】
そのうえ、本願発明人は、この種の油圧制御装置で頻発するオイルタンクの破損事故もこのサージ圧による問題として捉えた。その事故は、例えば射出成形機の油圧制御装置において、サーボ弁の高応答切換制御により射出側油室中の高圧の作動油が戻し配管に急速に流入して、最後にオイルタンク内に吐き出されるときにオイルタンク壁に激しく衝突して、オイルタンクが破損することである。このことは、特に射出完了直後に射出圧力を一気に下げたときに、戻し配管中のサージ圧を充分に脱圧できない場合に発生した。それで、本発明人は、この問題を解決するには、上記特許文献の油圧制御装置とは異なる、より徹底した脱圧のための油圧制御回路が必要であると認識した。特に、既述した、一つのサーボ弁に対して一組の作動油の供給配管と戻り配管とで構成される制御回路では、蓄圧器の組み込み方に限界があると考えた。本願発明人は、以上の観点から他の先行技術を調べたが、関連しそうなものを発見できなかった。
【００１７】
そこで、本発明は、戻し配管中に発生した高圧のサージ圧を速やかに抵抗なく収容することができる衝撃圧吸収装置そのものを提案する。そのうえ、本発明は、その衝撃圧吸収装置を脱圧配管に組み込んだ射出成形機の射出装置の射出制御回路、及び型締装置の型締制御回路を提案する。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
本発明の衝撃圧吸収装置は、上記の課題を解決するために、アキュムレータに蓄圧された作動油をサーボ弁から油圧駆動装置に供給して制御する油圧制御装置の、該サーボ弁からオイルタンクに至る戻し配管ラインの途中に設けられて、該サーボ弁の切り換えに伴って該戻し配管中に過渡的に生じた高圧の作動油を該戻し配管から一時的に流入させる中空容器を有する衝撃圧吸収装置において、該中空容器が、その一方の側に大気圧が封入されるプラダを有するとともにその他方の側に該戻し配管ラインと該中空容器内の中空空間とを連通する連結部材を有し、その連結部材が、該サーボ弁に接続する該戻し配管に対して略一直線に連通して該中空空間に開口する直線透孔と、その直線透孔の該中空空間側開口近傍に位置して該中空空間内に流入する作動油の流れを該プラダに直撃しない方向に方向変換するそらせ部材と、該直線透孔から略直角方向に分岐して該オイルタンクへ通じる戻し配管に連結する分岐透孔と、を有するように構成される。
【００１９】
また、前記衝撃圧吸収装置を含む射出装置の射出制御回路は、該衝撃圧吸収装置を含む前記油圧制御装置に該射出装置の射出油圧シリンダを含み、該射出油圧シリンダの射出側油室が前記サーボ弁に、そして後退側油室が別異の制御弁に接続され、該サーボ弁の一次側に接続される配管ラインが、前記アキュムレータから作動油を供給する供給配管ラインと、前記オイルタンクに作動油を戻す圧抜き配管ラインとを含み、該圧抜き配管ラインの該サーボ弁に至る第一の圧抜き配管が該衝撃圧吸収装置の前記直線透孔に接続され、そして、該圧抜き配管ラインの該オイルタンクに至る第二の圧抜き配管が該衝撃圧吸収装置の前記分岐透孔に接続されることによって、成形樹脂の充填の際に射出速度を急速に立ち上げるときには、該サーボ弁を急速に切り換えて該アキュムレータから作動油を該射出側油室に急速に供給し、充填完了の間際に射出圧力を急速に脱圧するときには、該サーボ弁を急速に切り換えて該射出側油室の高圧の作動油を該直線透孔から該衝撃圧吸収装置に急速に収容させて、その後該第二の圧抜き配管の圧力が低下したときに該衝撃圧吸収装置内の作動油を該分岐透孔から該オイルタンクに戻すように構成される。
【００２０】
また、前記衝撃圧吸収装置を含む型締装置の型締制御回路は、該衝撃圧吸収装置を含む前記油圧制御装置に該型締装置の型締油圧シリンダを含み、該型締油圧シリンダの型締側油室が前記サーボ弁に、そして型開側油室が別異の制御弁に接続され、該サーボ弁の一次側に接続される配管ラインが、前記アキュムレータから作動油を供給する供給配管ラインと、前記オイルタンクに作動油を戻す圧抜き配管ラインとを含み、該圧抜き配管ラインの該サーボ弁に至る第一の圧抜き配管が該衝撃圧吸収装置の前記直線透孔に接続され、そして、該圧抜き配管ラインの該オイルタンクに至る第二の圧抜き配管が該衝撃圧吸収装置の前記分岐透孔に接続されることによって、型締め中に型締力を急上昇させるときには、該サーボ弁を急速に切り換えて該アキュムレータから作動油を該型締側油室に急速に供給し、型締め後に型締力を急速に脱圧するときには、該サーボ弁を急速に切り換えて該型締側油室の高圧の作動油を該直線透孔から該衝撃圧吸収装置に急速に収容させて、その後該第二の圧抜き配管の圧力が低下したときに該衝撃圧吸収装置内の作動油を該分岐透孔から該オイルタンクに戻すように構成される。
【発明の効果】
【００２１】
上記の本発明の衝撃圧吸収装置によれば、衝撃圧吸収装置と接続した戻し配管ラインにサージ圧が発生しても、高圧の作動油がその衝撃圧吸収装置の連結部材の直線透孔を通過して中空容器内へと小さい抵抗で一気に流入して、サージ圧が急速に吸収される。そして、このとき、そらせ部材が作動油のプラダへの直撃を回避してプラダを損傷させることはない。また、サージ圧を生じる作動油の量が通常少ないことやプラダ内のガス圧が大気圧程度に小さいことから、プラダの収縮による反発力の増加分も少なく、したがって作動油の中空空間への流入が阻害されることはない。そして、その後に戻し配管の圧力が低下したときに、衝撃圧吸収装置中の作動油が分岐透孔から戻し配管ラインに低圧で戻る。
【００２２】
また、本発明の射出装置の射出制御回路によれば、射出油圧シリンダの射出側油室がサーボ弁に、そして後退側油室が別異の制御弁に接続され、そのサーボ弁の一次側に接続される配管ラインが、作動油を前記アキュムレータから供給する供給配管ラインと、前記オイルタンクに作動油を戻す圧抜き配管ラインとを含み、その圧抜き配管ラインのそのサーボ弁に至る第一の圧抜き配管がその衝撃圧吸収装置の前記直線透孔に接続され、そして、その圧抜き配管ラインのそのオイルタンクに至る第二の圧抜き配管がその衝撃圧吸収装置の前記分岐透孔に接続される。それで、第一に、その圧抜き配管ラインが、高圧側の射出側油室に対する圧抜き専用の配管ラインとして、同じ高圧側の射出側油室に作動油を供給する供給配管ラインに対してサーボ弁で切り換え可能に接続されるので、射出完了間際にそのサーボ弁が切り換えられたときに、充填完了間際に射出側油室に充満していた高圧作動油が、射出側油室からその圧抜き配管ライン、そして衝撃圧吸収装置に一気に移動して、射出圧力を一気に降下させる急速脱圧が行われる。そして、第二に、その衝撃圧吸収装置がその圧抜き配管ラインに直線透孔と分岐透孔とで連通されるので、射出完了間際にそのサーボ弁が切り換えられたときに、高圧の作動油が衝撃圧吸収装置に直線透孔を経由して一気に流入して射出圧力が一気に降下し、その後その第二の圧抜き配管の圧力が低下したときに、その衝撃圧吸収装置内の作動油がその分岐透孔からそのオイルタンクに戻される。したがって、圧抜き配管ラインに生じるサージ圧が最小限に抑えられることはもちろん、オイルタンクの破損も防止される。また、第三に、射出油圧シリンダの射出側油室と後退側油室とが、そのサーボ弁とその別異の制御弁とによって協働制御されるので、そのサーボ弁とその別異の制御弁をそれぞれに求められる機能性能容量に合わせて最適に選定することができる。
【００２３】
また、本発明の型締装置の型締制御回路によれば、型締油圧シリンダの型締側油室がサーボ弁に、そして型開側油室が別異の制御弁に接続され、そのサーボ弁の一次側に接続される配管ラインが、作動油を前記アキュムレータから供給する供給配管ラインと、前記オイルタンクに作動油を戻す圧抜き配管ラインとを含み、その圧抜き配管ラインのそのサーボ弁に至る第一の圧抜き配管がその衝撃圧吸収装置の前記直線透孔に接続され、そして、その圧抜き配管ラインのそのオイルタンクに至る第二の圧抜き配管がその衝撃圧吸収装置の前記分岐透孔に接続される。それで、第一に、その圧抜き配管ラインが、高圧側の型締側油室に対する圧抜き専用の配管ラインとして、同じ高圧側の型締側油室に作動油を供給する供給配管ラインに対してサーボ弁で切り換え可能に接続されるので、本型締後の適宜タイミングでそのサーボ弁が切り換えられたときに、本型締によって射出側油室に充満していた高圧作動油が、型締側油室からその圧抜き配管ライン、そして衝撃圧吸収装置に一気に流入して型締力を一気に降下する急速脱圧が行われる。そして、第二に、その衝撃圧吸収装置がその圧抜き配管ラインに直線透孔と分岐透孔とで連通されるので、本型締後の適宜タイミングにそのサーボ弁が切り換えられたときに、高圧の作動油が型締側油室から衝撃圧吸収装置に直線透孔を経由して一気に流入して型締力が一気に降下し、その後その第二の圧抜き配管の圧力が低下したときに、その衝撃圧吸収装置内の作動油がその分岐透孔からそのオイルタンクに戻される。したがって、圧抜き配管に生じるサージ圧が最小限に抑えられることはもちろん、オイルタンクの破損も防止される。また、第三に、型締油圧シリンダの型締側油室と型開側油室とが、そのサーボ弁とその別異の制御弁とによって協働制御されるので、そのサーボ弁とその別異の制御弁をそれぞれに求められる機能性能容量に合わせて最適に選定することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の衝撃圧吸収装置１１が図１ないし図３とともに説明される。この衝撃圧吸収装置１１の構成は、従来のプラダ式のアキュムレータと共通する部分を含む。それで、従来と同じ部材には図６の従来部材と同じ符号を付けて以下説明する。図１は、衝撃圧吸収装置の一部断面図であり、中心線より上側半分の図が、プラダにガスが充填済みであるが内部空間に作動油が蓄圧されていない状態であり、下側半分の図が、プラダにガスが充填されかつ内部空間に作動油が蓄圧されている状態である。図２は衝撃圧吸収装置の連結部材の組み立て状態にある拡大断面であり、図３は衝撃圧吸収装置の連結部材の分解状態にある拡大断面である。
【００２５】
本発明の衝撃圧吸収装置１１は、中空容器２の一方の側のガス封入部材３とプラダ４とを従来どおりに備えるが、もう一方の側に中空容器２の中空空間２ａと外部の配管（図示省略）とを連通する連結部材１５、１６を備える。それらの連結部材は、第一の連結部材１５と第二の連結部材１６から成り、第一の連結部材１５に第一の透孔１５ａが形成され、第二の連結部材１６に第二の透孔１６ａが形成される。そして、第二の連結部材１６に、第二の透孔１６ａに対して略直角方向に分岐して別の外部配管に連結される分岐透孔１６ｂが形成される。また、第一の連結部材１５の中空空間２ａ側に面する側に隔壁１５ｂが形成されて、その隔壁１５ｂに副透孔１５ｃとそらせ部材１５ｄが形成される。すなわち、その隔壁の中心位置で中空空間２ａ側に飛び出した部材としてそらせ部材１５ｄが一体に形成され、その隔壁の中心より外側の、等間隔に配置された円周上に複数本の副透孔１５ｃが形成される。こうして、連結部材１５、１６は、中空空間２ａと外部配管とを直線的に連通する、副透孔１５ｃ、第一の透孔１５ａ、及び第二の透孔１６ａから成る直線透孔と、その直線透孔から略直角方向に分岐して外部配管に連結する分岐透孔１６ｂとを有する。
【００２６】
より詳細には、第一の連結部材１５と中空容器２とは、従来どおりのねじ部材９ａと係止部材９ｂとシール部材１０を介して液密に連結される。第一の連結部材１５と第二の連結部材１６とは、図３のように、例えば雌ねじ部１５ｅと雄ねじ部１６ｃとで螺合されるとともにＯリング等のパッキン１７によって液封状態で接続される。第二の連結部材１６は、第二の透孔１６ａに形成されたねじ部１６ｄと、分岐透孔１６ｂに形成されたねじ部１６ｅを介して外部配管と螺合される。なお、ねじ部は、図示例では雌ねじに形成されているが雄ねじであっても良い。そらせ部材１５ｄは、図２のように、隔壁１５ｂの中心位置で中空空間２ａ側に突き出すように形成されて、その中空空間側の先端に鍔状部材１５ｆが形成される。鍔状部材１５ｆは、副透孔１５ｃの中空空間２ａ側の開口に接近した位置に設けられて、副透孔１５ｃから中空容器２内に流入する作動油の流れをプラダ４に直撃させない方向に方向変換させる。ただし、鍔状部材１５ｆがその作動液の流れに対してできるだけ抵抗にならないように、鍔状部材１５ｆの副透孔１５ｃ側の円錐面、すなわちそらせ面１５ｇは、その傾斜角度をそらせ部材１５ｄの中心軸線に対して略４５°に交差するように形成される。それで、流入した作動油の多くは、中空容器２の内壁近くを流れてプラダ４に直接衝突することが回避される。
【００２７】
このような衝撃圧吸収装置１１では、プラダ４に封入されるガスが大気圧程度にしか昇圧されない。それで、図１の上側半分の図のように、プラダ４が膨張してもそらせ部材１５ｄと干渉することがなく、したがって、そらせ部材１５ｄが中空容器２内に突き出した固定部材であっても何ら支障はない。なお、プラダ４に封入するガス圧を大気圧程度に調整することは、高圧ガスボンベからガス封入部材３にガスを注入するときに、注入を短時間にしたり必要に応じて封入栓からガス圧を抜いたりすることによって行われる。
【００２８】
以上説明した衝撃圧吸収装置１１によれば、接続した外部配管側にサージ圧が発生しても、作動油が第二の透孔１６ａ、第一の透孔１５ａ、そして副透孔１５ｃの直線透孔を一気に通過して中空容器２の中に流入して、衝撃圧吸収装置１１がそのサージ圧を吸収する。このとき、直線透孔が一直線であること、また、従来のポペットに付属する流動抵抗を増加させるコイルばねがないこと、そして、そらせ部材１５ｄのそらせ面１５ｇが従来のポペット弁の弁部分のように衝立として流れを著しく阻害する形状でないことから、衝撃圧吸収装置１１は高圧の作動油を急速にかつ抵抗なく流入させる。そのうえ、プラダ４内のガス圧が大気圧程度に小さいことと、サージを発生したときの作動油の容積が通常少ないこととによって、プラダ４の収縮が限定的であってその反発力が増加することはほとんどない。その結果、中空空間２ａ内の圧力上昇がそれほど発生せず、したがって、作動油の流入が阻害されることもほとんどない。そして、外部配管の圧力が低下したときに、プラダ４の比較的小さい反発圧力が作動油を分岐透孔１６ｂから低圧で放出する。なお、オイルタンク側に連通する分岐透孔１６ｂ側の外部配管の圧力は直線透孔側外部配管圧力より低い。
【００２９】
以上の衝撃圧吸収装置１１は、射出成形機の射出装置の射出制御回路に組み込まれても良い。その射出装置は、少なくともその射出装置が油圧制御される装置であれば良いが、好ましくは図４のようなプリプラ式射出装置であると良い。
【００３０】
２０は、そのプリプラ式射出装置であり、成形樹脂を可塑化するプリプラ装置２１と、その可塑化された樹脂をプランジャ２３によって金型のキャビティ（図示省略）に射出する射出シリンダ装置２２とを含み、そのプランジャが射出油圧シリンダ２４のピストン２５によって駆動される。そのため、射出油圧シリンダ２４のヘッド側油室がピストン２５を前進させる射出側油室２４ａになり、ロッド側油室がピストン２５を後退させる後退側油室２４ｂになるように射出制御回路３０に接続される。このようなプリプラ式射出装置２０では、プランジャ２３がインラインスクリュ式射出装置のスクリュに比べて短いので、溶融樹脂の高速充填制御や充填完了時の充填圧力の急上昇防止を高応答にかつ精密に制御できる。
【００３１】
このようなプリプラ式射出装置２０（以下単に射出装置と言う。）によって特に導光板成形など薄物精密成形を射出成形する際に、溶融樹脂の金型キャビティに対する充填性能の向上や成形品の形状精度や寸法精度の向上のため、また成形品の残留歪み除去等のために、最初の充填開始速度を急速に立ち上げたり充填完了の瞬間に充填圧力を急速に脱圧させたりする射出制御が求められる。そこで、その射出装置の射出制御回路には、アキュムレータと本発明の衝撃圧吸収装置を含む図４のような射出制御回路３０が採用される。なお、射出シリンダ装置２２以外の、例えば、プリプラ装置２１のスクリュ回転モータ等の駆動装置に対する油圧制御回路については、従来どおりであるからその説明が省略される。
【００３２】
まず、プランジャ２３をアキュムレータ３３の作動油で高速前進させる制御回路は、油圧ポンプ３１からサーボ弁３２を経由して射出油圧シリンダ２４の射出側油室２４ａに至る供給配管ラインを含む。その配管ラインは、油圧ポンプ３１からサーボ弁３２までの供給ラインＰ１、Ｐ２と、サーボ弁３２から射出側油室２４ａまでの供給ラインＰ３と、そして、供給ラインＰ１と供給ラインＰ２の間から分岐してアキュムレータ３３に連通するチャージラインＣとから成る。供給ラインＰ２にはパイロット操作チェック弁３４が設けられて、そのチェック弁が、図示の丸Ａ方向から図示省略された切換バルブによってパイロット圧力を掛けられたときに開いて、アキュムレータ３３に蓄圧されていた作動油を供給ラインＰ２からサーボ弁３２に供給する。供給ラインＰ１には逆止弁３７が設けられて、アキュムレータ３３内の作動油のオイルタンク３５への逆流が防止される。一方、ピストン２５の前進に伴って後退側油室２４ｂからオイルタンク３５に作動油を戻す配管ラインは、後退側油室２４ｂと方向切換弁３６の間のラインＢと、方向切換弁３６からオイルタンク３５に至るタンクラインＴとから成る。
【００３３】
上記のプランジャ２３を前進させる制御回路に対して、本発明の制御回路は、射出側油室２４ａ内の高圧作動油を供給ラインＰ３からオイルタンク３５にサーボ弁３２によって切り換え可能に戻す、圧抜きラインを備える。すなわち、同じ射出側油室２４ａにサーボ弁３２によって切り換え可能に接続された供給ラインＰ１、Ｐ２に対して併設された、圧抜き配管ラインである。その圧抜きラインは、その途中に本発明の衝撃圧吸収装置１１を含み、その衝撃圧吸収装置１１からサーボ弁３２迄の第一の圧抜き配管Ｒ１と、その衝撃圧吸収装置１１からオイルタンク３５迄の第二の圧抜き配管Ｒ２とを含む。そして、第一の圧抜き配管Ｒ１が衝撃圧吸収装置１１の直線透孔としての第二の透孔１６ａ（図２参照）に連通し、第二の圧抜き配管Ｒ２が衝撃圧吸収装置１１の分岐透孔１６ｂ（図２参照）に連通している。この衝撃圧吸収装置１１は、既述したように封入ガス圧が大気圧程度であり、作動油を流入させる能力において従来品より優れている。また、圧抜きのために衝撃圧吸収装置１１に流入する作動油の量は、充填動作がほとんど完了してプランジャ２３の前進動作が略停止しようとしているときに、作動油が高速流動状態から停止状態になろうとして作動油の流れ方向が逆転したときのものであることから、量的には少ない。それで、この衝撃圧吸収装置１１は、充填完了とともに急上昇する射出側油室２４ａの射出圧力を第一の圧抜き配管Ｒ１から自身の内部空間２ａに急速にかつ抵抗なく吸収する。衝撃圧吸収装置１１の容積については、例えば、射出プランジャ２３の外形がφ２８ｍｍである射出装置では、上記衝撃圧吸収装置１１に流入する作動油の量は２００ｃｃ程度である。したがって、その容器容量は５Ｌ程度のものを利用することができる。
【００３４】
一方、プランジャ２３を後退させる制御回路の配管ラインは、供給ラインＰ１と、供給ラインＰ１から分岐して方向切換弁３６に接続される供給ラインＰ４と、方向切換弁３６と後退側油室２４ｂの間のラインＢとから成る。そして、そのプランジャの後退に伴って射出側油室２４ａから作動油を逃がす管路は、供給ラインＰ３から分岐したラインＡと、方向切換弁３６とオイルタンク３５とを連通するタンクラインＴである。
【００３５】
ところで、射出側油室２４ａに作動油を供給する配管ラインと、後退側油室２４ｂから作動油を逃がす配管ラインとが、サーボ弁３２と方向切換弁３６の別異の制御弁によって制御されるのは、既述したように、サーボ弁３２の一次側に供給ラインＰ１、Ｐ２と圧抜き配管Ｒ１、Ｒ２とが併設されるためである。すなわち、その圧抜き配管ラインが、高圧側の射出側油室２４ａから作動油を抜く一方の配管ラインとして、射出側油室２４ａに作動油を供給するもう一方の供給配管ラインに対して併設されるためである。それで、射出油圧シリンダ２４では、もう一方の後退側油室２４ｂに別の方向切換弁３６が接続されて、サーボ弁３２と方向切換弁３６の協働制御によって射出充填制御が行われる。このような構成は、サーボ弁３２と方向切換弁３６とを、それぞれに求められる機能性能容量に合わせて最適に選定することを可能にする。実際、それぞれの制御弁は、例えばつぎに説明されるようなもので構成されると良い。このことは、特に大型型締装置において高速射出と急速脱圧を行う場合にそれぞれの制御弁を最適化する際に有利である。
【００３６】
まず、サーボ弁３２には、高速高応答に配管ラインを切り換えるとともに精密に流量制御する、リニアモータ駆動のリニアサーボ弁が採用される。そして、そのサーボ弁３２は、弁スプール（図示省略）の位置によって４配管ポートの接続方向を切り換える３位置を有して、それぞれの位置がつぎに説明されるように構成される。また、方向切換弁３６には、つぎのような簡単なシングルソレノイドの切換弁が採用される。
【００３７】
サーボ弁３２と方向切換弁３６は、より詳細には、既述した配管ラインにつぎのように接続されると良い。まず、サーボ弁３２の、Ａ、Ｂの２ポートは、供給ラインＰ３にまとめて接続される。この場合、サーボ弁３２の配管ポート接続位置がａ側にオフセットされてＰポートとＡ、Ｂの２ポートが連通したときに、供給ラインＰ２と供給ラインＰ３とがＡ、Ｂの２ポートを利用して連通する。それで、アキュムレータ３３からの作動油がサーボ弁３２の中を大量にかつ安定に通過することができる。そのうえ、サーボ弁３２の中立切り換え位置の、Ａ、Ｂの２ポートの少なくとも１ポートをＴポートに連通するように構成して、ａ側オフセット位置からｂ側オフセット位置に切り替わる過渡状態からそれらの連通が開始されるようにして、切り換えを速めることができる。つぎに、方向切換弁３６には、ソレノイドｂを励磁したときの配管ポート接続位置とスプリングリターンしたときの配管ポート接続位置の２位置を有するものが採用され、その弁のスプリングリターン位置がＰポートとＡポートを連通しない片流れの配管ポート接続位置に構成されると良い。
【００３８】
アキュムレータ３３は、例えば、射出プランジャ２３の外形がφ２８ｍｍ、その射出ストロークが１３０ｍｍ程度の射出装置では、その容量が２０Ｌ程度に選定されて、蓄圧された作動油の最大圧力が１７ＭＰａ程度を示すように封入ガス圧が１１ＭＰａ程度に調整される。そして、アキュムレータ３３内の作動油の圧力が圧力センサ３８によって検出されて射出成形機の制御装置に送られる。それで、その圧力が降下したときに、方向切換弁３６を非励磁にして供給ラインＰ４をブロックするとともにパイロット操作逆止弁３４のパイロット圧を止めて供給ラインＰ２をブロックした後、ポンプ３１を駆動して作動油をアキュムレータ３３に蓄圧する。アキュムレータ３３内の作動油は、ラインＤ中の開閉バルブ３９によって休転等のときに開かれて圧抜きされる。
【００３９】
なお、射出制御回路３０には、図示省略されているが、リリーフバルブとそれからオイルタンク３５に至るリリーフ配管やドレーン配管等が、従来のように適宜に設けられている。また、ポンプ３１には、例えば電磁比例流量制御ポンプ等の可変流量型のポンプが採用される。
【００４０】
以上説明した射出制御回路３０によって、射出シリンダ装置２２の射出制御が以下のように行われる。なお、その射出制御は、薄物精密成形品等を圧縮成形するときに行われる高速射出制御と、充填完了間際に充填圧力を急速に降下する急速脱圧制御を主に説明される。
【００４１】
まず、従来公知の計量が行われた後に充填制御が行われるが、充填開始の際にパイロットチェック弁３４が開くとともにサーボ弁３２の配管ポート接続位置がａ側にオフセットする方向に制御される。それで、サーボ弁３２のＰポートとＡ、Ｂの２ポートが連通して、アキュムレータ３３内の作動油がラインＣから供給ラインＰ２、サーボ弁３２、そして供給ラインＰ３へと流れて射出側油室２４ａに供給される。このとき、方向切換弁３６のソレノイドｂが非励磁に制御されており、ラインＡがブロックされるとともにラインＢとタンクラインＴが連通して、後退側油室２４ｂの作動油がオイルタンク３５に戻る。こうして、サーボ弁３２が供給ラインＰ３へ供給する作動油の流量を大量にかつ一気に制御することによってプランジャ２３の前進動作が高速に制御されて、射出速度を急速に立ち上げる高速射出制御が実現される。このとき、射出シリンダ装置中の溶融樹脂に発生する充填圧力が、適宜な抵抗となってプランジャ２３の前進動作を安定にする。
【００４２】
つぎに、高速充填完了の瞬間又は充填直前に射出側油室２４ａ中の高圧をオイルタンク３５に逃がす圧抜き制御が行われる。このため、サーボ弁３２の配管ポート接続位置がｂ側にオフセットされてＡ、Ｂの２ポートがＴポートに連通して、供給ラインＰ３が第一の圧抜き配管Ｒ１に連通して射出側油室２４ａが上記衝撃圧吸収装置１１の直線透孔としての第二の透孔１６ａに連通する。そして、射出側油室２４ａ内の高圧作動油が第一の圧抜き配管Ｒ１から衝撃圧吸収装置１１に高応答にかつ急速に一気に流入して、射出側油室２４ａの射出圧力が一気に脱圧される。このとき、方向切換弁３６でソレノイドｂが非励磁に制御されて、ラインＢとタンクラインＴの接続が確保されて後退側油室２４ｂとオイルタンク３５との連通が確保されている。そのうえ、衝撃圧吸収装置１１の第二の透孔１６ａと第一の圧抜き配管Ｒ１とが一直線に連通するとともに、衝撃圧吸収装置１１の分岐透孔１６ｂと第二の圧抜き配管Ｒ２とがその一直線から分岐状態で連通しているので、高圧作動油は専ら第一の圧抜き配管Ｒ１から収容されて第二の圧抜き配管Ｒ２側にはそれほど流出しない。そして、その後に第二の圧抜き配管Ｒ２の圧力が低下したときに、衝撃圧吸収装置１１は作動油をオイルタンク３５に低圧で戻す。こうして、衝撃圧吸収装置１１は、充填完了間際の射出側油室２４ａ内の高圧を一気に脱圧することはもちろん、第一の圧抜き配管Ｒ１、第二の圧抜き配管Ｒ２でのサージ圧発生を極力防止して、射出圧力の急速脱圧制御を実現するとともにオイルタンク３５の破損も防止する。この作用効果は、もちろんサーボ弁３２や衝撃圧吸収装置１１を射出装置の近くに配置することを条件として奏されるものではない。
【００４３】
その後、必要に応じて保圧制御が行われて、つぎの可塑化計量が行われるが、それらは従来どおりの工程であることからその説明が省略される。そして、計量完了後にプランジャ２３を僅かに後退させて射出ノズル先端から樹脂洩れを防ぐ、公知のサックバック動作が行われる。このとき、方向切換弁３６のソレノイドｂを励磁して供給ラインＰ４をラインＢに連通するとともにラインＡをタンクラインＴに連通して、後退側油室２４ｂに作動油を供給するとともに射出側油室２４ａの作動油をオイルタンク３５に戻す。
【００４４】
一方、本発明の衝撃圧吸収装置１１は、射出成形機の型締装置の型締制御回路に組み込まれても良い。その型締装置は、好ましくは型開閉を電動式に行い型締めを油圧式に行う図５のようなハイブリッド式型締装置４０であるとなお良い。
【００４５】
ハイブリッド式型締装置４０（以下単に型締装置と言う。）は、固定プラテン４１と可動プラテン４２とを含み、それらの間に金型４３が固定されて開閉される。そのため、その型締装置４０は、図示省略された電動駆動装置とそれによって回転駆動されるボールねじ４４（一部のみ図示）とボールねじナット（図示省略）とを含む型開閉駆動装置によって、可動プラテン４２と一体の型締軸４５を移動させることによって型開閉を行う。また、型締装置４０は、型締油圧シリンダ４７と型締ラム４８とその型締ラム４８の前面に配置されたハーフナット４６を備えて、ハーフナット４６を型締軸４５の環状凸部４５ａに対して歯合させた後、型締ラム４８を前進させて型締めを行う。そのため、型締油圧シリンダ４７は、型締側油室４７ａに作動油が供給されたときに型締ラム４８が前進し、型開側油室４７ｂに作動油が供給されたときに型締ラム４８が後退するように、型締制御回路５０に接続される。なお、ハーフナット４６が閉じたときに、型閉じ完了した型締軸４５の環状凸部４５ａに歯合するように、ハーフナット４６の通常保持される位置が、予め公知の型厚調整によって調整された型厚調整位置に位置決めされている。型締油圧シリンダ４７を一体に内蔵する支持プラテンと固定プラテン４１との間には、タイバ４９が張架されている。
【００４６】
このような型締装置４０では、型締動作には強力な推力を要する一方、型締力解除後ハーフナットを型厚調整位置まで後退させる動作にはそれほど大きな引っ張り力を要しないことから、型締側油室４７ａの断面積が型開側油室４７ｂの断面積に比べてかなり大きい。また、型締ラム４８の動作に必要な移動距離はつぎに説明されるように小さい。それで、型締側油室４７ａの容積は直圧式のそれに比べて充分に小さい。したがって、型締力を昇圧させるときに型締側油室４７ａの作動油が圧縮されて収縮する容積は小さく、結局、その昇圧のために型締側油室４７ａに供給する作動油の量は少なくて済む。また、同様の理由から、型締力を一気に降下するときに型締側油室４７ａから圧抜き配管ラインに戻す作動油の量も少ない。
【００４７】
因みに、型締ラム４８の移動距離が小さいのは、型閉じ後型締め完了するまでの間に前進する型締ラム４８のストロークが、ハーフナット４６の型厚調整位置から環状凸部４５ａに当接するまで前進する距離と、型締めによって伸びるタイバ４９の伸び代の分との合計を僅かに上回る程度であり、型厚調整のために必要な型締ラム４８の調整代が、環状凸部４５ａの１ピッチ分の距離を僅かに上回る程度であるからである。
【００４８】
このような型締装置４０を有する射出成形機でも、最近の導光板成形など薄物精密成形で圧縮成形を行うときに、成形品の形状精度や寸法精度の改善や残留歪みの除去のために、型締力を急速に上昇させたりその後に急速に脱圧したりする型締制御が要求される。そこで、このような型締制御にも、アキュムレータと衝撃圧吸収装置を含む、既述の射出装置の射出制御回路に類似した、図５のような型締制御回路５０が採用される。なお、ハーフナット４６等のその余の駆動装置に対する油圧制御回路は、従来技術であるからその説明が省略される。
【００４９】
まず、型締ラム４８を前進させて型締動作をする制御回路は、油圧ポンプ５１からサーボ弁５２を経由して型締油圧シリンダ４７の型締側油室４７ａに至る供給配管ラインを含む。その配管ラインは、油圧ポンプ５１からサーボ弁５２までの供給ラインＰ１１、Ｐ１２と、サーボ弁５２から型締側油室４７ａまでの供給ラインＰ１３と、そして、供給ラインＰ１１と供給ラインＰ１２の間から分岐してアキュムレータ５３に連通するチャージラインＣＣ１とから成る。供給ラインＰ１２に設けられたパイロット操作チェック弁５４は、図示の丸Ｂ方向から図示省略された切換バルブによってパイロット圧力が掛けられたときに開いて、アキュムレータ５３に蓄圧された作動油をサーボ弁５２に供給する。供給ラインＰ１１に設けられた逆止弁５７はアキュムレータ５３から作動油が逆流することを防止する。
【００５０】
一方、型締ラム４８の前進に伴って型開側油室４７ｂから作動油を逃がす配管ラインは、アキュムレータ６０に接続する分岐ラインＣＣ２と、型開側油室４７ｂからそのラインＣＣ２に合流するラインＢＢとから成る。それで、型締めに伴う型締ラム４８の前進によって容積を収縮する型開側油室４７ｂの作動油は、アキュムレータ６０に収容されることになる。このとき、アキュムレータ６０に流入する容積は、既述したように、成形運転時に型締ラム４８の前進するストロークが小さく、かつ型開側油室４７ｂの断面積が小さいことから、少ない量である。そのため、アキュムレータ６０の容量は、例えば型締力が４０００Ｎ程度の型締装置であっても、２０Ｌ程度の標準的なもので充分である。アキュムレータ６０に封入されるガス圧は、例えば１ＭＰａ程度に弱く調整され、アキュムレータ６０内の作動油の圧力は、つぎに説明される減圧弁６１によって２ＭＰａになるように設定される。このアキュムレータ６０の作動油の圧力は、後に説明されるように型開側油室４７ｂに背圧として常時掛けられる。
【００５１】
なお、アキュムレータ６０内の作動油の圧力は、分岐ラインＣＣ２に配設した圧力センサ６５によって検出されて射出成形機の制御装置にフィードバックされる。そして、アキュムレータ６０内の圧力は、後に説明されるように制御される。そのための、アキュムレータ６０に作動油を供給する配管ラインは、分岐ラインＣＣ２とラインＢＢの合流点から方向切換弁５６に至る供給ラインＰ１５と、方向切換弁５６と供給ラインＰ１１の間の供給ラインＰ１４である。そして、２次側の圧力を２ＭＰａ程度に減圧する減圧弁６１が供給ラインＰ１４に設けられる。また、方向切換弁５６からオイルタンク５５の間にタンクラインＴＴが設けられている。アキュムレータ６０内の作動油は、ラインＤＤ２中の開閉バルブ６６によって休転等のときに手動で圧抜きされる。
【００５２】
また、アキュムレータ５３には、従来のように、例えば型締力が４０００Ｎ程度の型締装置である場合に、その封入ガス圧を例えば１１ＭＰａ程度に調整した容量２０Ｌのものが２本用意される。そして、アキュムレータ５３内の作動油の圧力が２０ＭＰａ程度になるように制御される。そのため、その圧力が圧力センサ５８によって検出されて射出成形機の制御装置に送られて、必要に応じて作動油がアキュムレータ５３に後に説明されるように補充される。また、アキュムレータ５３内の作動油は、ラインＤＤ１中の開閉バルブ５９によって休転等のときなどに開かれて圧抜きされる。
【００５３】
上記の型締ラム４８を前進させる制御回路に対して、本発明の制御回路は、型締側油室４７ａ内の高圧作動油を供給ラインＰ１３からオイルタンク５５にサーボ弁５２によって切り換え可能に戻す圧抜きラインを備える。すなわち、同じサーボ弁５２によって切り換え可能に接続された供給ラインＰ１１、Ｐ１２に対して併設された圧抜き配管ラインである。その圧抜きラインは、その途中に本発明の衝撃圧吸収装置１１を含み、その衝撃圧吸収装置１１からサーボ弁５２迄の第一の圧抜き配管Ｒ１１と、その衝撃圧吸収装置１１からオイルタンク５５迄の第二の圧抜き配管Ｒ１２とを含む。そして、第一の圧抜き配管Ｒ１１が衝撃圧吸収装置１１の直線透孔としての第二の透孔１６ａに連通し、第二の圧抜き配管Ｒ１２が衝撃圧吸収装置１１の分岐透孔１６ｂに連通している。この衝撃圧吸収装置１１は、既述したように封入ガス圧が大気圧であり、かつ作動油を流入させる能力で優れている。また、圧抜きのために衝撃圧吸収装置１１に流入する作動油の量は、型締動作によってタイバー４９が伸び分だけ型締ラム４８が後退することによって生じる量だけであるから、量的に少ない。それで、この衝撃圧吸収装置１１は、型締め中に型締力を瞬間的に脱圧するときに、型締側油室４７ａ及び供給ラインＰ１３に存在する高圧を急速にかつ抵抗なく吸収する。衝撃圧吸収装置１１の容積については、例えば型締力が４０００Ｎ程度の型締装置では、衝撃圧吸収装置１１の中空容器には標準的な２０Ｌ程度の中空容器を利用することができる。
【００５４】
一方、型締ラム４８を後退させる配管ラインは、既述した型開側油室４７ｂと方向切換弁５６の間のラインＢＢとアキュムレータ６０とラインＢＢの間の分岐ラインＣＣ２である。そして、型締ラム４８の後退に伴って型締側油室４７ａの作動油をオイルタンク５５に逃がす管路は、既述した供給ラインＰ１３と、サーボ弁５２とオイルタンク５５とを連通する第一の圧抜き配管Ｒ１１、衝撃圧吸収装置１１、及び第二の圧抜き配管Ｒ１２である。このような配管ラインにおいて、後に説明されるようにアキュムレータ６０内の弱い圧力が型開側油室４７ｂに常時掛けられるとともに、サーボ弁５２が型締ラム４８の後退動作をメータアウト的に制御する。
【００５５】
特に、上記のラインＢＢには、パイロット操作逆止弁６２が設けられる。そして、その弁６２は、図示丸Ｃの方向の切換弁（図示省略）からパイロット圧力を加えられて通常開いている。それで、アキュムレータ６０中の圧力が型開側油室４７ｂに常時作用して、型締ラム４８は常時背圧を掛けられている。また、上記の供給ラインＰ１５にはアキュムレータ６０側から方向切換弁５６までの間に順番に、パイロット操作逆止弁６３、絞り弁付き逆止弁６４が順番に設けられる。そして、その弁６２は、一方、パイロット操作逆止弁６３が後に説明されるように通常閉じた状態に制御されて、アキュムレータ６０中の作動油の逆流を阻止している。
【００５６】
ところで、型締側油室４７ａに作動油を供給する配管ラインと型開側油室４７ｂから作動油を戻す配管ラインとが、サーボ弁５２と方向切換弁５６の別異の制御弁によって制御されるのは、既述したように、サーボ弁５２の一次側に供給ラインＰ１１、Ｐ１２と圧抜き配管Ｒ１１、Ｒ１２とが併設されるためである。すなわち、その圧抜きラインが、高圧側の型締側油室４７ａから作動油を抜く一方の配管ラインとして、型締側油室４７ａに作動油を供給するもう一方の供給配管ラインに対して併設されるためである。それで、型締油圧シリンダ４７では、もう一方の型開側油室４７ｂに別の方向切換弁５６が接続されて、サーボ弁５２と方向切換弁５６の協働制御によって型締制御が行われる。このような構成は、サーボ弁５２と方向切換弁５６とを、それぞれに求められる機能性能容量に合わせて最適に選定することを可能にする。実際、それぞれの制御弁は、例えばつぎに説明されるようなもので構成されると良い。このことは、特に大型装置において上記の急速型締と急速脱圧を行う場合にそれぞれの制御弁を最適化する際に有利である。
【００５７】
まず、サーボ弁５２には、例えば高速高応答に配管ラインを切り換えるとともに精密に流量制御するリニアモータ駆動のリニアサーボ弁が採用される。そして、そのサーボ弁５２は、弁スプール（図示省略）の位置によって配管ポートの接続方向を切り換える３位置を有して、それぞれの位置がつぎに説明されるように構成され、特にその中立位置についてはオールポートブロックに構成される。また、方向切換弁５６には、図示のようなダブルソレノイドの、サーボ弁より容量の小さい切換弁が採用されて、その中立位置については、ＡポートとＢポートが絞りを介してＴポートと連通している。
【００５８】
サーボ弁５２と方向切換弁５６は、より詳細には、既述した配管ラインにつぎのように接続されて制御される。まず、サーボ弁５２については、Ｐポートが供給ラインＰ１２に接続されＡポートが供給ラインＰ１３に接続されＢポートがプラグで塞がれる。それで、サーボ弁５２の配管ポート接続位置がｂ側のオフセット位置に移動してＰポートとＡポートが連通し、かつパイロット操作逆止弁５４が開かれたときに、アキュムレータ５３が供給ラインＰ１２から供給ラインＰ１３、そして型締側油室４７ａに連通される。つぎに、方向切換弁５６については、例えばダブルソレノイドの３位置を有する方向切換弁が採用されて、特にその中立位置で、Ｐポートがブロックされる一方ＴポートがＡ、Ｂの両ポートに絞りを介して連通するように構成される。そして、Ａポートがパイロット操作逆止弁６３のパイロットラインＰＰに接続し、Ｂポートが絞り弁付き逆止弁６４に接続している。また、Ｐポートが供給ラインＰ１４に、ＴポートがタンクラインＴＴに接続している。
【００５９】
なお、アキュムレータ６０に蓄圧される作動油の量を、必要に応じてポンプ５１側から補充する制御は、方向制御弁５６のソレノイドｂを励磁して、供給ラインＰ１４を供給ラインＰ１５に連通して行う。このとき、パイロット操作逆止弁６３は、作動油を順方向に流す一方、アキュムレータ６０に蓄圧された作動油がオイルタンク５５側に逆流することを防止する。また、減圧弁６１は、作動油を減圧し、絞り弁付き逆止弁６４は絞りによって作動油の流速を抑える。分岐ラインＣＣ２に配設した圧力センサ６５は、アキュムレータ６０の圧力を検出して射出成形機の制御装置にその圧力値を伝達し、制御装置がその圧力値に応じて方向制御弁５６のソレノイドｂの励磁を制御する。ただし、アキュムレータ６０には、型締めによって型開側油室４７ｂから戻った作動油が蓄圧されるので、通常補充は必要ない。一方、アキュムレータ６０の作動油をオイルタンク５５に戻す制御は、方向制御弁５６のソレノイドａを励磁して供給ラインＰ１４をパイロットラインＰＰに連通するとともに供給ラインＰ１５をタンクラインＴＴに連通して行う。それで、パイロット操作逆止弁６３にパイロット圧が掛かってパイロット操作逆止弁６３が開かれて、アキュムレータ６０の作動油がオイルタンク５５に戻される。
【００６０】
また、最初にアキュムレータ５３に作動油を蓄圧する制御は、方向切換弁５６を中立位置にして供給ラインＰ１４をブロックするとともにパイロット操作逆止弁５４にパイロット圧を印加させずに供給ラインＰ１２をブロックした状態でポンプ５１によって行われる。また、図示が省略されているが、リリーフバルブとそれからオイルタンク５５に至るリリーフ配管やドレーン配管等が、従来のように適宜に設けられている。また、ポンプ５１には、例えば電磁比例流量制御ポンプ等可変容量型のポンプが採用される。
【００６１】
以上の型締制御回路５０によって、型締装置４０の型締制御が以下のように行われる。なお、その型締制御は、特に薄物精密成形品等を圧縮成形するときに行われる、予備型締後に適宜タイミングで行われる急速型締制御と、型締め後射出充填を開始した後の適宜タイミングで行われる急速脱圧制御を主に説明される。
【００６２】
まず、既述したように、回転駆動されるボールねじ４４によって型締軸４５の移動が制御されて型閉じが行われる。そして、型厚調整位置に保持されていたハーフナット４６が閉じて型締軸４５に歯合する。
【００６３】
つぎに、ハーフナット４６が環状凸部４５ａに当接するまで型締ラム４８が前進する。そのため、パイロット操作チェック弁５４がパイロット圧によって開放されるとともに、サーボ弁５２の弁スプールがｂ側にオフセットされてＰポートとＡポートが連通して、アキュムレータ５３内の高圧の作動油がチャージラインＣＣ１から供給ラインＰ１２、サーボ弁５２、そして供給ラインＰ１３を経由して型締側油室４７ａに供給される。そして、同時に方向切換弁５６の配管ポート接続位置が中立位置に制御されて、パイロット圧が圧抜きされてパイロット操作逆止弁６３が逆止状態に保たれて、型開側油室４７ｂの作動油がパイロット操作逆止弁６２の中を順方向に流れてアキュムレータ６０の中に収容される。アキュムレータ６０に収容された作動油は、背圧として型開側油室に作用して型締ラム４８の飛び出し動作を防止して、結果、型締制御を安定化する。こうして、アキュムレータ５３内の作動油がサーボ弁５２によって制御されながら型締側油室４７ａに供給されることによって、型締ラム４８の前進が制御される。なお、上記の背圧は、開いた状態にあるハーフナット４６を型厚調整位置に保持することのみならず、型締ラム４８の前進中の飛び出し防止にも役立っている。
【００６４】
つぎに、型締ラム４８がハーフナット４６を介して型締軸を前進させて型締めが行われる。この型締制御は、特に薄物精密成形品等を圧縮成形するときに、予備型締と本型締の２段階に分けて行われることが多い。すなわち、充填開始の初期において、射出充填の充填圧力に負けて型開きする程度の弱い型締力によって行われる予備型締と、充填中の適宜タイミングで、強力な型締力によって行われる本型締である。
【００６５】
この圧縮成形では、予備型締から本型締への移行は、でき得る限り急速に行われなければならない。それで、予備型締と本型締の間に、型締力を本型締状態まで急上昇させる高速型締が行われる。これらの型締制御は、型締ラム４８を前進させる制御であることでは共通している。それで、既述したハーフナット４６を環状凸部４５ａに当接させるときの制御と基本的には同じ制御が行われる。異なる点は、サーボ弁が型締ラム４８を前進させるときの速度圧力の制御にある。したがって、高速型締を行うときには、サーボ弁５２の弁スプールをｂ側に適宜にオフセットしていた予備型締での制御から、完全にオフセットした制御に瞬時に切り換えられる。こうすることによって、アキュムレータ５３内の高圧作動油が型締側油室４７ａに一気に急速に供給される。その後、本型締がそのまま継続されるが、型締力を例えばステップ状に任意の型締力に変化させる場合には、もちろん、サーボ弁５２が流量制御される。
【００６６】
つぎに、射出装置側で溶融樹脂の充填が行われ、その充填制御が完了した直後あるいは寸前等の適宜タイミングで、型締力を脱圧する高速脱圧制御が行われる。この制御も、薄物精密成形品の圧縮成形では最速で行われる必要がある。そこで、その急速脱圧制御をするときには、サーボ弁５２の配管ポート接続位置をａ側に急速にオフセットして、ＴポートとＡポートを連通して供給ラインＰ１３と第一の圧抜き配管Ｒ１１とを連通し、型締側油室４７ａを第一の圧抜き配管Ｒ１１から上記衝撃圧吸収装置１１の第二の透孔１６ａに瞬時に連通する。それで、型締側油室４７ａ及び供給ラインＰ１３内の高圧作動油が、サーボ弁５２の切り換えと同時に衝撃圧吸収装置１１に一気に流入する。
【００６７】
このとき、特に、第一の圧抜き配管Ｒ１１と衝撃圧吸収装置１１の第二の透孔１６ａとが一直線に連通し、第二の圧抜き配管Ｒ１２がその第二の透孔１６ａから分岐した分岐透孔１６ｂに連通しているので、第一の圧抜き配管Ｒ１１の高圧作動油は直線透孔としての第二の透孔１６ａから収容されて第二の圧抜き配管Ｒ１２側にはそれほど流出しない。そして、その後に第二の圧抜き配管Ｒ１２の圧力が低下したときに、衝撃圧吸収装置１１は作動油をオイルタンク５５に低圧で戻す。その結果、第一の圧抜き配管Ｒ１１はもちろん、第二の圧抜き配管Ｒ１２にもサージ圧が発生せず、オイルタンク５５の破損が防止される。なお、このとき、パイロット操作逆止弁６２が開いているので、アキュムレータ６０から型開側油室４７ｂには作動油が自由に補充される状態にあるが、成形品と金型キャビティとが密着しているので、型締ラム４８が一気に後退することはない。
【００６８】
その後型開きする迄の間、原則的には上記の脱圧状態が維持されるが、適宜型締力で型締めが再開されることもある。この場合、既述した型締制御が適宜に行われることは言うまでもない。また、上記脱圧が急速脱圧でない場合には、上記同様サーボ弁５２の配管ポート接続位置をａ側にオフセットするとき、そのオフセット量が流量を調整するように制御されて、サーボ弁５２がメータアウトに制御される。
【００６９】
その後、型開きを行うために、ハーフナット４６が型厚調整位置に戻るまで型締ラム４８を後退させる。そのため、上記と同様にパイロット操作逆止弁６２が開いた状態でサーボ弁５２がその配管ポート接続位置をどちらかと言えばａ側にオフセットするように制御されて、型締側油室４７ａからオイルタンク５５側に流れる作動油の流量がサーボ弁５２によってメータアウトに制御される。このとき、型開側油室４７ｂに供給される作動油の量は、既述したように型締めによってアキュムレータ６０に戻った量にほぼ等しく、量的に少なくかつ圧力も小さい。そして、型閉側油室４７ａの作動油が第一の圧抜き配管Ｒ１１から衝撃圧吸収装置１１を経由してオイルタンクに戻る。このとき、圧抜き配管ラインに生じる圧力が小さいので、作動油は衝撃圧吸収装置１１の直線透孔としての第二の透孔１６ａからから分岐透孔１６ｂに主として流れて衝撃圧吸収装置１１を素通りする。その後、ハーフナット４６が型厚調整位置に後退した後に、ハーフナット４６が開いて従来どおりに型開きが行われる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の衝撃圧吸収装置を概略的に示す一部断面図であり、中心線より上側半分の図がプラダにガスが充填済みであるが中空空間に油圧作動油が蓄圧されていない状態であり、下側半分の図がプラダにガスが充填され、かつ中空空間に油圧作動油が蓄圧されている状態である。
【図２】図１の衝撃圧吸収装置の組み立て状態にある連結部材の拡大断面である。
【図３】図１の衝撃圧吸収装置の分解状態にある連結部材の拡大断面である。
【図４】本発明の衝撃圧吸収装置とアキュムレータを含む射出装置の射出制御回路図である。
【図５】本発明の衝撃圧吸収装置とアキュムレータを含む型締装置の型締制御回路図である。
【図６】従来のアキュムレータを一部断面にして示す側面図であって、中心線より上側半分の図がプラダと中空空間に高圧ガスと油圧作動油が未充填である状態であり、下側半分の図がプラダと中空空間に高圧ガスと油圧作動油が充填済みである状態である。
【図７】従来のアキュムレータの連結部材の拡大断面であって、（ａ）がプラダに高圧ガスが充填済みであるが中空空間に油圧作動油が未だ蓄圧されていない状態であり、（ｂ）がプラダに高圧ガスが充填済みであり中空空間に油圧作動油が蓄圧されつつある状態である。
【符号の説明】
【００７１】
２        中空容器
２ａ      中空空間
４        プラダ
１１      衝撃圧吸収装置
１５      第一の連結部材（連結部材）
１５ａ    第一の透孔（直線透孔）
１５ｃ    副透孔（直線透孔）
１５ｄ    そらせ部材
１６      第二の連結部材（連結部材）
１６ａ    第二の透孔（直線透孔）
１６ｂ    分岐透孔
２０      射出装置
２４      射出油圧シリンダ（油圧駆動装置）
２４ａ    射出側油室
２４ｂ    後退側油室
３０      射出制御回路（油圧制御装置）
３２      サーボ弁
３３      アキュムレータ
３５      オイルタンク
Ｐ１      供給ライン（供給配管ライン）
Ｐ２      供給ライン（供給配管ライン）
Ｃ        チャージライン（供給配管ライン）
Ｒ１      第一の圧抜き配管（戻し配管ライン／圧抜き配管ライン）
Ｒ２      第二の圧抜き配管（戻し配管ライン／圧抜き配管ライン）
４０      型締装置
４７      型締油圧シリンダ（油圧駆動装置）
４７ａ    型締側油室
４７ｂ    型開側油室
５０      型締制御回路（油圧制御装置）
５２      サーボ弁
５３      アキュムレータ
５５      オイルタンク
Ｐ１１    供給ライン（供給配管ライン）
Ｐ１２    供給ライン（供給配管ライン）
ＣＣ１    チャージライン（供給配管ライン）
Ｒ１１    第一の圧抜き配管（戻し配管ライン／圧抜き配管ライン）
Ｒ１２    第二の圧抜き配管（戻し配管ライン／圧抜き配管ライン）
【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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【図７】
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