JP2005066860A - Hydraulic drive device of molding machine - Google Patents
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Abstract
Description
【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[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a hydraulic drive device for a molding machine.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, in a molding machine such as an injection molding machine, a resin heated and melted in a heating cylinder is injected at a high pressure to fill a mold device cavity, and the resin is cooled in the cavity. Then, the molded product is formed by solidifying. For this purpose, the mold apparatus is composed of a fixed mold and a movable mold, and the mold is opened and closed, that is, the mold is closed by moving the movable mold forward and backward by the mold clamping apparatus and moving it toward and away from the fixed mold. The mold clamping and mold opening can be performed.
[0003]
The mold clamping device is provided with a hydraulic cylinder device for advancing and retracting the movable mold, and the hydraulic cylinder device includes an electric motor such as a servo motor and a hydraulic pressure driven by the electric motor. It is actuated by hydraulic pressure supplied from a hydraulic drive device having a pump (see, for example, Patent Document 1).
[0004]
FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional hydraulic drive device.
[0005]
In the figure,
[0006]
A
[0007]
[Patent Document 1]
JP 2000-249080 A
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional hydraulic drive apparatus, the
[0009]
And if a hydraulic drive apparatus enlarges, since it will become difficult to arrange | position in the vicinity of a molding machine, the pipe line which connects a drive apparatus and the hydraulic cylinder apparatus of a molding machine will become long. When the pipe line becomes long, the pressure loss of the pressure liquid increases, the energy efficiency of the driving device decreases, and the possibility of occurrence of pressure fluid leakage increases.
[0010]
Furthermore, since the
[0011]
The present invention solves the problems of the conventional hydraulic drive device, can reduce the overall length of the hydraulic drive device, can reduce the size of the entire hydraulic drive device, and is optional. This type of drive source and driven member can be combined, has high general versatility, can reduce the load on the components constituting the drive source and driven member, etc. It is an object of the present invention to provide a hydraulic drive device for a molding machine that can reduce maintenance costs.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
For this purpose, in the hydraulic pressure driving device of the molding machine of the present invention, in the hydraulic pressure driving device of the molding machine in which a motor capable of rotating in both directions and a pump are combined, the operating shaft provided in the pump, the operating shaft, An engaging portion that engages with the rotating shaft of the motor, and at least a portion of the engaging portion overlaps either the motor or the pump.
[0013]
In the hydraulic pressure driving device for another molding machine of the present invention, the motor is a variable speed motor.
[0014]
In still another hydraulic driving apparatus for a molding machine according to the present invention, the pump further includes variable speed means.
[0015]
In still another hydraulic driving apparatus for a molding machine according to the present invention, the operating shaft and the rotating shaft are connected by an exchangeable engagement means.
[0016]
In still another hydraulic drive apparatus for a molding machine of the present invention, the motor is attached to the pump.
[0017]
In still another hydraulic driving apparatus for a molding machine according to the present invention, the hydraulic pressure driving apparatus is disposed near the actuator of the molding machine.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. The hydraulic drive device in the present invention can be applied to various molding machines such as an extrusion molding device, a laminator, a transfer molding device, a die casting machine, an IJ sealing press, etc. For convenience of explanation, a case where the present invention is applied to an injection molding machine will be described.
[0019]
FIG. 3 is a schematic view of a mold clamping device of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
[0020]
As shown in the drawing, an injection molding machine as a molding machine includes an
[0021]
Here, the
[0022]
An
[0023]
A
[0024]
Next, the operation of the
[0025]
First, in the weighing step, the
[0026]
Next, in the injection process, the nozzle at the tip of the
[0027]
Next, the
[0028]
The
[0029]
In the mold
[0030]
As a result, the
[0031]
A
[0032]
Next, the configuration of the hydraulic drive device in the present embodiment will be described in detail.
[0033]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a hydraulic drive device according to an embodiment of the present invention.
[0034]
In the figure,
[0035]
The
[0036]
A spline is formed on the outer periphery of the operating
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
Here, the case where the
[0040]
A flange 17a of a female spline hollow shaft 17 as a connecting shaft inserted into the hollow shaft 13 is attached to the front end (right end in the figure) of the hollow shaft 13 of the
[0041]
In this case, since the
[0042]
An operating
[0043]
With such a connection structure between the operating
[0044]
Further, the female spline hollow shaft 17 can be selected to have an arbitrary length, shape and size in accordance with a change in driving force transmitted from the
[0045]
The female spline hollow shaft 17 is manufactured to have a lower strength than the constituent members of the
[0046]
Although the case where the rotating shaft of the
[0047]
Furthermore, the structure of the portion where the operating
[0048]
Next, an example in which the
[0049]
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the mold clamping device in the embodiment of the present invention.
[0050]
In the example shown in the figure, the
[0051]
As described above, the hydraulic
[0052]
Here, a
[0053]
Further, the
[0054]
The
[0055]
Next, the operation of the
[0056]
FIG. 5 is a diagram showing a connection state between the hydraulic pressure driving device and the hydraulic cylinder device in the embodiment of the present invention.
[0057]
Here, as shown in the drawing, the hydraulic
[0058]
And the 1st hydraulic pump 20-1 is made into the
[0059]
Here, the
[0060]
However, in the present embodiment, the
[0061]
First, when the
[0062]
Subsequently, the injection process described above is performed, and a resin is filled in a cavity formed between the fixed
[0063]
Subsequently, when a current is supplied to the coil of the
[0064]
In the present embodiment, the hydraulic
[0065]
The
[0066]
Furthermore, since the pressure fluid conduit is short and no accumulator or valve is connected, the responsiveness is high and the controllability is good. That is, after starting the driving of the first hydraulic pressure driving device 10-1 and the second hydraulic pressure driving device 10-2 as the hydraulic
[0067]
Thus, in the present embodiment, the
[0068]
Moreover, since the female spline hollow shaft 17 attached to the hollow shaft 13 of the
[0069]
Furthermore, since the
[0070]
Furthermore, by applying the downsized
[0071]
In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can change variously based on the meaning of this invention, and does not exclude them from the scope of the present invention.
[0072]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the entire hydraulic drive device can be shortened, the entire hydraulic drive device can be reduced in size, and any kind of drive source can be used. It can be combined with the driven member, has high versatility, can reduce the load on the driving source, the components constituting the driven member, and the like, and can suppress the manufacturing cost and the maintenance cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a partial cross-sectional view of a hydraulic drive device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional hydraulic drive device.
FIG. 3 is a schematic view of a mold clamping device of an injection molding machine according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the mold clamping device according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a diagram showing a connection state between the hydraulic drive device and the hydraulic cylinder device in the embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
10 Hydraulic drive unit
11 Motor
13 Hollow shaft
17 Female spline hollow shaft
20 Hydraulic pump
21 Operating shaft
45 Ejector cylinder device
86 Clamping cylinder device
Claims (6)
(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。(A) In a hydraulic drive device of a molding machine that combines a motor capable of rotating in both directions and a pump,
(B) an operating shaft provided in the pump;
(C) having an engaging portion that engages the operating shaft and the rotating shaft of the motor;
(D) A hydraulic pressure driving device for a molding machine, wherein at least a part of the engaging portion overlaps either the motor or the pump.
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