(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ホットランナーバルブシステムに用いられる射出金型用シリンダの流体圧自動調整装置であって，
ピストンを動かすための流体を供給するラインの供給部と排出部とをバルブ本体の下側と上側にそれぞれ設置し，
前記供給部と前記排出部とにそれぞれ連結するように，前記バルブ本体のシリンダ壁内に圧力調整ユニット挿着用ホールをそれぞれ穿設し，
予め流体力学的に計算された適正圧力維持のための圧力調整ノズルヘッドを前記各ホール内にそれぞれ挿着し，
一端が前記各圧力調整ノズルヘッドに力を加えるように圧力調整バネを前記各ホール内にそれぞれ挿着し，
前記各圧力調整バネの他端を固定するための固定具を前記各ホール端の前記各圧力調整ノズルヘッドの反対側にそれぞれ設置し，
前記圧力調整ノズルヘッド，前記圧力調整バネ，及び前記固定具とで構成される前記圧力調整ユニットを，前記供給部と前記排出部とにそれぞれ備えることを特徴とする流体圧自動調整装置。
【請求項２】
ホットランナーバルブシステムに用いられる射出金型用シリンダの流体圧自動調整装置であって，
ピストンを動かすための流体を供給するラインの供給部と排出部とをバルブ本体の下側と上側にそれぞれ設置し，
前記排出部に連結するように，前記バルブ本体のシリンダ壁内に圧力調整ユニット挿着用ホールを穿設し，
予め流体力学的に計算された適正圧力維持のための圧力調整ノズルヘッドを前記ホール内に挿着し，
一端が前記各圧力調整ノズルヘッドに力を加えるように圧力調整バネを前記ホール内に挿着し，
前記各圧力調整バネの他端を固定するための固定具を前記ホール端の前記圧力調整ノズルヘッドの反対側に設置し，
前記圧力調整ノズルヘッド，前記圧力調整バネ，及び前記固定具とで構成される前記圧力調整ユニットを前記排出部に備えることを特徴とする流体圧自動調整装置。
【請求項３】
ホットランナーバルブシステムに用いられる射出金型用シリンダの流体圧自動調整方法であって，
シリンダ壁内に穿設された圧力調整ユニット挿着用ホールに挿着された圧力調整ノズルヘッドと，前記圧力調整ノズルヘッドに力を加えるように前記圧力調整ユニット挿着用ホールに挿着された圧力調整バネとを有して構成される圧力調整ユニットを備え，
ピストンを動かすための流体を供給するラインの供給部から流体を供給して，シリンダを上昇させるシリンダ上昇段階と，
前記シリンダの内部に過負荷が発生した場合，流体圧によって，前記圧力調整ノズルヘッドが前記圧力調整バネを圧縮しながら上昇するシリンダ上昇段階と，
前記圧力調整ノズルヘッドの上昇作動によって流路が開放されて排出部から流体が排出される排出段階と，
流体の排出によってバルブ内部の圧力が低下して前記圧力調整バネの復元力より弱まった場合，前記圧力調整バネの復元力によって前記圧力調整ノズルヘッドが下降して前記流路を閉鎖する閉鎖段階と，
を含むことを特徴とする流体圧自動調整方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，合成樹脂などを射出成形するための射出金型用シリンダの，油などの流体圧自動調整装置及び流体圧自動調整方法に関する。特に，過負荷が発生しても圧力を自動的に減圧してピストンの無理な動作を防止するとともに，シリンダ内の油の炭化を防止できる，ホットランナーバルブシステムに用いられる流体圧自動調整装置及び流体圧自動調整方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に，ホットランナーバルブシステムに用いられる射出金型用シリンダは，バルブピンの作動に適したサイズを算定して設計，使用されてきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが現場では射出作業者が容易に油圧を変化させることができるので，油圧の変化に伴ってピストンの押圧力が変わる。そして押圧力が過度に増加すると，ノズルと接しているゲート部位などの金型が損傷する。また，システム自体もトラブルを起こす場合が多い。さらにホットランナー用油圧シリンダは加熱されたホットランナーシステムと密着しているので，ピストンを作動させる油が加熱されて炭化するという問題があった。
【０００４】
また，金型に用いられるホットランナーシステム用シリンダは比較的小口径なので，シリンダ内で作動する作動油の移動量は，僅か数十ｍｍに過ぎない。この油は加熱されたピストン内に留まっているので，容易に品質特性を失ったり炭化したりする。さらに，流入した油が，長い油圧回路内に留まりながらピストンから出たり入ったりを繰り返す現象が発生する。これを防止するためには一つのシリンダ駆動に４つのバネが必要であった。
【０００５】
そして，シリンダ内に流入した油がピストンの上下動作で排出される時，油が注入口側に戻らないようにするためには，注入口側と出口側の両方にバネを設置して，油が一方向にのみ流れるようにする仕組みが必要であった。
【０００６】
しかし，このような従来の方式は，油圧回路を複雑にした。また，小型の金型には油圧シリンダを挿着するときに空間的な限界があり，バネを容易に設置することができないという問題があった。
【０００７】
本発明は，このような問題を解決するためのものである。そしてその目的は，設定された圧力以上の油圧がピストンに作動すると，圧力調整ノズルヘッドを開いて油を排出させることにより，ピストンの内部に作用する実際圧力が一定に維持できるようにすることにある。
【０００８】
また，本発明の他の目的は，圧力調整ユニットによって放出された新しい油がシリンダ内に絶え間なく流入できるようにすることにより，シリンダ内の油がシリンダ周辺のホットランナーシステムによって加熱されて炭化するのを防止できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するための本発明のホットランナーバルブシステムに用いられる射出金型用シリンダの流体圧自動調整装置は，ピストンを動かすための流体を供給するラインの供給部と排出部とをバルブ本体の下側と上側にそれぞれ設置する。バルブ本体のシリンダ壁内には，供給部と排出部にそれぞれ連結するように圧力調整ユニット挿着用ホールをそれぞれ穿設する。各ホール内には，予め流体力学的に計算された適正圧力維持のための圧力調整ノズルヘッドをそれぞれ挿着し，一端が各圧力調整ノズルヘッドに力を加えるように圧力調整バネを各ホール内にそれぞれ挿着し，各圧力調整バネの他端を固定するための固定具を各ホール端の各圧力調整ノズルヘッドの反対側にそれぞれ設置する。そして，圧力調整ノズルヘッド，圧力調整バネ，及び固定具とで圧力調整ユニットを構成し，これを供給部と排出部とにそれぞれ備えたことを特徴とする。
【００１０】
このような構成により，ピストンの内部に作用する実際圧力が一定に維持できるようになり，また，上記圧力調整ユニットによって放出された新しい油がシリンダ内に絶え間なく流入できて，シリンダ内の油が加熱されて炭化することを防止できるようになる
【００１１】
圧力調整ユニットは，流体を供給するラインの供給部と排出部とにそれぞれ備えてもよいが，排出部のみに備えても同様の効果が得られる。
【００１２】
また，上記目的を達成するための本発明の流体圧自動調整方法は，ホットランナーバルブシステムに用いられる射出金型用シリンダの流体圧自動調整方法であって，シリンダ壁内に穿設された圧力調整ユニット挿着用ホールに挿着された圧力調整ノズルヘッドと，圧力調整ノズルヘッドに力を加えるように圧力調整ユニット挿着用ホールに挿着された圧力調整バネとを有して構成される圧力調整ユニットを備え，ピストンを動かすための流体を供給するラインの供給部から流体を供給して，シリンダを上昇させるシリンダ上昇段階と，シリンダの内部に過負荷が発生した場合，流体圧によって圧力調整ノズルヘッドが圧力調整バネを圧縮しながら上昇するシリンダ上昇段階と，圧力調整ノズルヘッドの上昇作動によって流路が開放されて流体が排出部から排出される排出段階と，流体の排出によってバルブ内部の圧力が低下して圧力調整バネの復元力より弱まった場合，圧力調整バネの復元力によって圧力調整ノズルヘッドが下降して流路を閉鎖する閉鎖段階と，を含むことを特徴とする。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下に，本発明の好適な実施形態を図面を用いて説明する。図１は，本実施形態に係る射出金型用油圧シリンダの油圧調整装置の構造を示す断面図であり，図２は，本実施形態に係る油圧シリンダのバルブ本体の拡大断面図である。
【００１４】
まず，本実施形態を機構的構成から考察する。図１，図２に示すように，ホットランナーバルブシステムに用いられるホットランナー油圧シリンダにおいて，バルブ本体１のピストン２を動かすための油が流入される油供給ラインの供給部３と排出部４が，それぞれ油圧シリンダの下側と上側に構成される。その両側のシリンダ壁内には，圧力調整ユニット挿着用ホール５，６が，下側と上側にそれぞれ穿設される。そのホール５，６には，予め流体力学的に計算された適正圧力維持のための圧力調整ノズルヘッド７，８が挿着される。各圧力調整ノズルヘッド７，８の下端と上端には，圧力調整バネ９，１０が設置され，固定具１１，１２で固定される。未説明符号１３は，バルブピンである。
【００１５】
次に，このような構成を有する本実施形態の作用を説明する。バブル本体１の下端一側に設置されている供給部３から油が供給されると，油はバルブの内部に流入する。そして油の圧力によってバルブ本体１の内部に締結されたピストン２が上昇する。この際，排出部４側の圧力調整ノズルヘッド８は，上側に締結された圧力調整バネ１０の復元力によってホール６を閉鎖する。
【００１６】
ピストン２が最大に上昇した状態でバルブ内部に注入された油の圧力が，設定圧力，即ち排出部４側のホール６に設置された圧力調整バネ１０の圧力より大きい場合，油が圧力調整ノズルヘッド８を押し付けることになる。そして圧力調整ノズルヘッド８が，圧力調整バネ１０を圧縮しながら上昇し，ホール６を開放させる。
【００１７】
ホール６の開放と同時にバルブ内部にあった油は，ホール６を介して排出部４から排出されるので，バルブ本体１の内部圧力が低下する。これによってバルブ本体１の内部圧力が圧力調整バネ１０の復元力より弱まる場合，圧力調整バネ１０の復元力によってノズルヘッド８が自動的に下降してホール６を閉鎖する。
【００１８】
一方，ピストン２を下降させようとする場合には，上記の圧力調整機構が逆に作用して油が供給ラインを逆に流れるようになる。これにより，バルブ内部の圧力が一定に調整できるようになる。
【００１９】
さらに，ピストン２が下降するときには上側の排出部４から油が流入し，これによりピストン２は下降する。この時，上昇時と同様に，加圧設定値より高い圧力の油は圧力調整ノズルヘッド７を介して放出される。このため，ピストン２に無理な圧力が発生せず，ユニット自体の耐久性が保全される。また，バルブピンの動作を適正圧力で調整することにより，ホットランナー金型のゲート寿命を保証することができる。
【００２０】
上述したように，本実施形態は，供給部と排出部側にそれぞれ自動圧力調整ユニットが設置されているため，下降用バネと上昇用バネの２つのみを設置しながらも，一定量の油が一方向にのみ流れるようにする役割を果たすことができる。
【００２１】
本実施形態では，流体として油を例に説明したが，本発明がその他の流体にも適用できることは言うまでもない。また，排出部のみに圧力調整ユニットが備えられていても，供給部と排出部に備えたときと同様の効果が得られる。
【００２２】
以上，添付図面を参照しながら本発明の流体圧自動調整装置，射出金型用シリンダ，及び流体圧自動調整方法の好適な実施形態について説明したが，本発明はこの例に限定されない。いわゆる当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００２３】
【発明の効果】
以上述べたように，本発明によれば，設定された圧力以上の油圧がピストンに作用すると，圧力調整ノズルヘッドを開いて油を排出させることにより，ピストンの内部に作用する実際圧力が一定に維持できるようになる。このように構造が簡単で製作が容易であり，シリンダ調整用バネの数が従来の半分に減って，製作コストが節減される。また，バルブ内部の圧力を自動的に調整することができるので，単純な構造でシリンダ内の油を循環させて油の炭化を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は，本実施形態に係る射出金型用油圧シリンダの油圧調整装置の構造を示す断面図である。
【図２】図２は，本実施形態に係る油圧シリンダのバルブ本体の拡大断面図である。
【符号の説明】
１    バルブ本体
２    ピストン
３    供給部
４    排出部
５，６    圧力調整ユニット挿着用ホール
７，８    圧力調整ノズルヘッド
９，１０    圧力調整バネ
１１，１２    固定具
１３    バルブピン
【図１】
0003833947.tif 000002
【図２】
0003833947.tif 000003