JP5558227B2 - 成形機の射出装置 - Google Patents

Description

本発明は、成形機の射出装置に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシンや射出成形機である。

成形機の射出装置において、電動機によりシリンダ装置を駆動して、シリンダ装置から作動液を供給する技術が知られている（例えば、特許文献１及び２）。具体的には、シリンダ装置は、シリンダチューブと、シリンダチューブに摺動可能に収容されるピストンと、ピストンに固定され、シリンダチューブから延び出るピストンロッドとを有している。シリンダチューブは、ピストンにより、ピストンロッド側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画される。そして、電動機によりピストンロッドが駆動されると、シリンダチューブ内の作動液は、ピストンに押し出されてシリンダチューブから排出され、アキュムレータに供給される。

特開２００４−２７６０９２号公報 特開２００８−１５５２８０号公報

特許文献１及び２では、シリンダ装置のヘッド側室からアキュムレータに作動液を供給し、アキュムレータを蓄圧している。ピストンのヘッド側室における受圧面積は大きいことから、電動機の負荷は大きくなる。従って、電動機の容量は大きくせざるを得ない。その結果、イニシャルコストが高くなる。

本発明の目的は、電動機の容量を小さくできる成形機の射出装置を提供することにある。

本発明の成形機の射出装置は、キャビティに成形材料を押し出すプランジャと、前記プランジャに連結された射出ピストンロッド、当該射出ピストンロッドに固定された射出ピストン、及び、当該射出ピストンを摺動可能に収容する射出シリンダチューブを有し、前記射出シリンダチューブの内部が前記射出ピストンにより前記射出ピストンロッド側の射出ロッド側室とその反対側の射出ヘッド側室とに区画された射出シリンダ装置と、前記射出シリンダ装置に作動液を供給可能なアキュムレータと、前記アキュムレータに連通された供給シリンダチューブ、当該供給シリンダチューブに摺動可能に収容された供給ピストン、及び、当該供給ピストンに固定され、前記供給シリンダチューブから延び出る供給ピストンロッドを有し、前記供給シリンダチューブの内部が前記供給ピストンにより前記供給ピストンロッド側の供給ロッド側室とその反対側の供給ヘッド側室とに区画された供給シリンダ装置と、前記供給シリンダチューブに対して前記供給ピストンロッドを駆動する電動機と、前記射出シリンダ装置、前記アキュムレータ及び前記供給シリンダ装置の間の作動液の流れを制御する液圧回路と、前記電動機及び前記液圧回路を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置による制御により、前記電動機により前記供給シリンダ装置を駆動して、前記供給ロッド側室から前記アキュムレータへ作動液を供給し、前記アキュムレータを蓄圧する。

好適には、前記射出装置は、前記制御装置による制御により、前記電動機を駆動し、前記供給ヘッド側室から前記射出ヘッド側室へ作動液を供給して低速射出を行い、前記アキュムレータから前記射出ヘッド側室へ作動液を供給して高速射出を行う。

好適には、前記射出装置は、前記射出ロッド側室から排出される作動液を前記射出ヘッド側室に回収するランアラウンド回路を更に有する。

好適には、前記射出装置は、前記制御装置による制御により、低速射出において前記射出ロッド側室から排出される作動液を前記供給ロッド側室に回収する。

好適には、前記射出装置は、前記制御装置による制御により、前記電動機を駆動し、前記供給ロッド側室又は前記供給ヘッド側室から前記射出ロッド側室へ作動液を供給して、前記プランジャの後退を行う。

好適には、前記供給ピストンの断面積に対する前記供給ピストンロッドの断面積の比は３０％〜９０％である。

好適には、前記射出装置は、補給シリンダチューブ、及び、前記補給シリンダチューブに摺動可能に収容された補給ピストンを有し、前記補給シリンダチューブの内部が、前記補給ピストンにより、気体が収容される気体室と、作動液が収容される液体室とに区画された補給シリンダ装置を更に有し、前記液体室は、前記供給ロッド側室及び前記射出ロッド側室に連通されている。

本発明によれば、電動機の容量を小さくできる。

本発明の第１の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の要部の構成を示す模式図。 図２（ａ）及び図２（ｂ）は図１の射出装置の射出圧力及び射出速度を示す図。 図１の射出装置の電動機の負荷線図の一例を示す図。 第２の実施形態に係る射出装置の要部を示す図。 第３の実施形態に係る射出装置の要部を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、第２の実施形態以降において、既に説明された実施形態と共通又は類似する構成については、既に説明された実施形態と共通の符号を用い、また、図示や説明を省略することがある。

＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るダイカストマシンＤＣ１の射出装置１の要部の構成を示す図である。

射出装置１は、不図示の型締装置に保持された固定金型１０１及び移動金型１０３により形成されたキャビティ１０５に溶湯（溶融状態の金属材料）を射出・充填する装置である。

射出装置１は、キャビティ１０５に連通する射出スリーブ３と、射出スリーブ３内において溶湯をキャビティ１０５へ押し出すプランジャ５と、プランジャ５を駆動する射出シリンダ装置７とを有している。

また、射出装置１は、射出シリンダ装置７に作動液（例えば油）を供給するために、液圧供給装置９及びアキュムレータ１１を有している。また、射出装置１は、液圧供給装置９への作動液の補給、及び、射出シリンダ装置７のサージ圧の吸収のために、補給部１２を有している。

さらに、射出装置１は、射出シリンダ装置７、液圧供給装置９、アキュムレータ１１及び補給部１２の間の作動液の流れを制御する液圧回路１３と、液圧供給装置９及び液圧回路１３を制御する制御装置１５とを有している。

射出スリーブ３は、例えば、固定金型１０１に挿通されるように設けられている。プランジャ５は、射出スリーブ３を摺動するプランジャチップ５ａと、プランジャチップ５ａに固定されたプランジャロッド５ｂとを有している。

射出スリーブ３に形成された給湯口３ａから溶湯が射出スリーブ３内に供給された状態で、プランジャチップ５ａが射出スリーブ３内をキャビティ１０５に向かって摺動する（前進する）ことにより、溶湯はキャビティ１０５に射出、充填される。

射出シリンダ装置７は、射出シリンダチューブ１７と、射出シリンダチューブ１７の内部を摺動可能な射出ピストン１９及び増圧ピストン２１と、射出ピストン１９に固定され、射出シリンダチューブ１７から延び出る射出ピストンロッド２３とを有している。なお、射出ピストン１９及び射出ピストンロッド２３は、それぞれ別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。

射出シリンダチューブ１７は、射出シリンダ部１７ａと、射出シリンダ部１７ａに接続された増圧シリンダ部１７ｂとを有している。射出シリンダ部１７ａ及び増圧シリンダ部１７ｂは、例えば、内部の断面形状が円形の筒状体である。

射出シリンダ部１７ａの内部は、射出ピストン１９により、射出ピストンロッド２３が延び出る側の射出ロッド側室１７ｒと、その反対側の射出ヘッド側室１７ｈとに区画されている。射出ロッド側室１７ｒ及び射出ヘッド側室１７ｈに選択的に作動液が供給されることにより、射出ピストン１９は射出シリンダチューブ１７内を摺動する。

増圧シリンダ部１７ｂは、射出シリンダ部１７ａの射出ヘッド側室１７ｈ側に接続され、また、射出シリンダ部１７ａよりも大径に形成されている。

増圧ピストン２１は、射出シリンダ部１７ａの内部（射出ヘッド側室１７ｈ）を摺動可能な小径部２１ａと、増圧シリンダ部１７ｂの内部を摺動可能な大径部２１ｂとを有している。増圧シリンダ部１７ｂの内部は、大径部２１ｂにより、射出シリンダ部１７ａ側の前側室１７ｆと、その反対側の後側室１７ｇとに区画されている。

従って、前側室１７ｆの圧抜きを行うと、小径部２１ａの射出ヘッド側室１７ｈにおける作用面積と、大径部２１ｂの後側室１７ｇにおける作用面積との差に起因して、増圧ピストン２１は、後側室１７ｇの作動液から受ける圧力よりも高い圧力を射出ヘッド側室１７ｈの作動液に加えることが可能である。すなわち、射出シリンダ装置７は、増圧機能を有している。

射出シリンダ装置７は、プランジャ５に対して同軸的に配置されている。そして、射出ピストンロッド２３は、プランジャ５にカップリングを介して連結されている。射出シリンダチューブ１７は、不図示の型締装置などに対して固定的に設けられている。従って、射出ピストン１９の射出シリンダチューブ１７に対する移動により、プランジャ５は射出スリーブ３内を前進又は後退する。

液圧供給装置９は、回転式の電動機２５と、電動機２５の回転を並進運動に変換するネジ機構２７と、ネジ機構２７の並進運動が伝達されて駆動される供給シリンダ装置２９とを有している。

電動機２５は、直流モータでも交流モータでもよい。また、電動機２５は、誘導モータや同期モータ等の適宜なモータにより構成されてよい。電動機２５は、例えば、サーボモータとして構成されており、電動機２５の回転を検出するエンコーダ３１と、電動機２５に電力を供給するサーボドライバ（サーボアンプ）３３と共にサーボ機構を構成している。

なお、後述する動作の説明において、電動機２５が停止しているとき、電動機２５は、トルクフリーの状態とされてもよいし、一定位置に停止するように制御されてもよいし、ブレーキを含んで構成され、ブレーキが使用されてもよい。射出装置の具体的な構成及び電動機２５が停止される状況に応じて適切な停止方法が選択されてよい。

ネジ機構２７は、ネジ軸３５と、ネジ軸３５に螺合されたナット３７とを有している。ナット３７は、不図示の型締装置などを含むマシン本体に対して軸回りの回転が規制されている。ネジ軸３５は、マシン本体に対して軸方向の移動が規制されている。従って、ネジ軸３５が一方向に回転することにより、ナット３７は軸方向の一方側に移動し、ネジ軸３５が他方向に回転することにより、ナット３７は軸方向の他方側に移動する。

ネジ軸３５は、例えば、電動機２５のロータ若しくは出力軸に固定されており、電動機２５のロータとともに回転する。なお、ネジ軸３５は、歯車機構若しくはプーリ・ベルト機構を介して電動機２５の回転が伝達されてもよい。

供給シリンダ装置２９は、供給シリンダチューブ３９と、供給シリンダチューブ３９の内部を摺動可能な供給ピストン４１と、供給ピストン４１に固定され、供給シリンダチューブ３９から延び出る供給ピストンロッド４３とを有している。なお、供給ピストン４１及び供給ピストンロッド４３は、それぞれ別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。

供給シリンダチューブ３９は、例えば、内部の断面形状が円形の筒状体である。供給シリンダチューブ３９の内部は、供給ピストン４１により、供給ピストンロッド４３が延び出る側の供給ロッド側室３９ｒと、その反対側の供給ヘッド側室３９ｈとに区画されている。供給ピストン４１が供給シリンダチューブ３９内を摺動することにより、供給ロッド側室３９ｒ又は供給ヘッド側室３９ｈからは作動液が排出される。

供給ピストン４１の断面積（πＤ^２）に対する供給ピストンロッド（πｄ^２）の断面積の比は比較的大きく設定されている。例えば、当該比は、３０％〜９０％である。より好適には、６０％〜７０％である。Ｄ及びｄの一例を挙げると、Ｄ＝１００ｍｍ、ｄ＝８０ｍｍであり、面積比は６４％である。

ネジ機構２７と供給シリンダ装置２９とは同軸に配置されている。また、供給シリンダチューブ３９は、不図示の型締装置などを含むマシン本体に対して固定されている。一方、供給ピストンロッド４３は、ナット３７に固定されている。従って、ナット３７のネジ軸３５に沿った移動により、供給ピストン４１は供給シリンダチューブ３９内を摺動する。

より具体的には、供給ピストンロッド４３及び供給ピストン４１の内部には、供給ピストンロッド４３の供給ピストン４１とは反対側の端面に開口する空洞が形成されており、ナット３７は、その空洞の入り口付近において供給ピストンロッド４３に固定されている。ネジ軸３５は、ナット３７及び供給ピストンロッド４３が軸方向に移動することにより、供給ピストンロッド４３の空洞に出し入れされる。

アキュムレータ１１は、重量式、ばね式、気体圧式（空気圧式含む）、シリンダ式、プラダ式などの適宜な形式のアキュムレータにより構成されてよい。例えば、アキュムレータ１１は、気体圧式、シリンダ式又はプラダ式のアキュムレータであり、アキュムレータ１１内に保持されている気体（例えば空気若しくは窒素）が圧縮されることにより蓄圧され、その蓄圧された圧力により作動液を供給する。

補給部１２は、補給シリンダ装置８１を有している。補給シリンダ装置８１は、補給シリンダチューブ８３と、補給シリンダチューブ８３に摺動可能に収容された補給ピストン８５と、補給ピストン８５に固定され、補給シリンダチューブ８３から延び出る補給ピストンロッド８７とを有している。

補給シリンダチューブ８３の内部は、補給ピストン８５により、気体（例えば空気若しくは窒素）が収容される気体室８３ｇと、作動液が収容される液体室８３ｑとに区画されている。すなわち、補給シリンダ装置８１は、アキュムレータとして機能するものである。

補給ピストンロッド８７は、補給ピストン８５の位置を検出するためのものであり、例えば、補給位置センサ８９とともに、磁気式又は光学式等のリニアエンコーダを構成している。すなわち、補給ピストンロッド８７には、その軸方向に延びる不図示のスケール部が形成されており、補給位置センサ８９は、スケール部との相対移動量に応じた数のパルスを出力する。補給ピストンロッド８７は、例えば、気体室８３ｇ側から補給シリンダチューブ８３の外部へ延び出ている。

補給部１２は、この他、気体室８３ｇの圧力を所定の圧力に保つことが可能に、気体室８３ｇの圧力を計測する圧力計９１、気体室８３ｇに気体を供給可能な圧力源９３、気体室８３ｇの圧力が所定の圧力に到達すると圧力源９３から気体室８３ｇへの気体の供給を禁止する圧力制御弁９５等を有している。

気体室８３ｇの圧力は、アキュムレータ１１の圧力よりも低圧に保持される。例えば、気体室８３ｇの圧力は、高圧ガス保安法において高圧と定義されている圧力（１ＭＰａ）よりも低く保持される。

液圧回路１３は、射出シリンダ装置７、供給シリンダ装置２９、アキュムレータ１１及び補給部１２を互いに接続する複数の流路、及び、複数の流路における作動液の流れを制御する複数の弁を有している。複数の流路は、例えば、鋼管、可撓性のホース又は金属ブロックにより構成されている。具体的には、液圧回路１３は、以下に述べる流路及び弁を有している。

液圧回路１３は、供給ヘッド側室３９ｈと射出ヘッド側室１７ｈとを接続する第１流路４５と、供給ロッド側室３９ｒと射出ロッド側室１７ｒとを接続する第２流路４７とを有している。

従って、射出装置１は、供給ピストン４１を供給ピストンロッド４３とは反対側へ移動させることにより、供給ヘッド側室３９ｈから射出ヘッド側室１７ｈへ作動液を供給して射出ピストン１９を射出ピストンロッド２３側へ移動させる（前進させる）ことができる。

また、射出装置１は、供給ピストン４１を供給ピストンロッド４３側へ移動させることにより、供給ロッド側室３９ｒから射出ロッド側室１７ｒへ作動液を供給して射出ピストン１９を射出ピストンロッド２３とは反対側へ移動させる（後退させる）ことができる。

液圧回路１３は、アキュムレータ１１と射出ヘッド側室１７ｈとを接続する第３流路４９を有している。なお、第３流路４９の射出ヘッド側室１７ｈ側の一部は、第１流路４５の射出ヘッド側室１７ｈ側の一部と共用されている。ただし、これらは共用されていなくてもよい。

射出装置１は、第３流路４９を介して、アキュムレータ１１から射出ヘッド側室１７ｈに作動液を供給することにより、射出ピストン１９を射出ピストンロッド２３側へ移動させることができる。

液圧回路１３は、供給ロッド側室３９ｒとアキュムレータ１１とを接続する第４流路５１を有している。なお、第４流路５１のアキュムレータ１１側の一部は第３流路４９のアキュムレータ１１側の一部と共用されており、第４流路５１の供給ロッド側室３９ｒ側の一部は、第２流路４７の供給ロッド側室３９ｒ側の一部と共用されている。ただし、これらは共用されていなくてもよい。

射出装置１は、供給ピストン４１を供給ピストンロッド４３側へ移動させることにより、供給ロッド側室３９ｒから第４流路５１を介してアキュムレータ１１に作動液を供給し、アキュムレータ１１を蓄圧することができる。

液圧回路１３は、アキュムレータ１１と後側室１７ｇとを接続する第５流路５３と、前側室１７ｆと射出ロッド側室１７ｒとを接続する第６流路５５とを有している。なお、第５流路５３のアキュムレータ１１側の一部は第３流路４９のアキュムレータ１１側の一部と共用されている。ただし、これらは共用されていなくてもよい。

射出装置１は、アキュムレータ１１から第５流路５３を介して後側室１７ｇに作動液を供給するとともに、第６流路５５を利用して前側室１７ｆの圧抜きを行うことにより、上述した増圧ピストン２１の増圧作用により、アキュムレータ１１の圧力よりも高い圧力を射出ヘッド側室１７ｈに付与することができる。

液圧回路１３は、後側室１７ｇと供給ヘッド側室３９ｈとを接続する第７流路５７を有している。なお、第７流路５７の後側室１７ｇ側の一部は第５流路５３の後側室１７ｇ側の一部と共用されており、第７流路５７の供給ヘッド側室３９ｈ側の一部は第１流路４５の供給ヘッド側室３９ｈ側の一部と共用されている。ただし、これらは共用されていなくてもよい。

射出装置１は、供給ピストン４１を供給ピストンロッド４３側へ移動させることにより、供給ロッド側室３９ｒから、第２流路４７、射出ロッド側室１７ｒ及び第６流路５５を介して、作動液を前側室１７ｆに供給して増圧ピストン２１を射出ピストン１９とは反対側へ移動させることが可能である。このとき、射出装置１は、後側室１７ｇから排出される作動液を、第７流路５７を介して供給ヘッド側室３９ｈに回収することが可能である。

液圧回路１３は、射出ヘッド側室１７ｈと射出ロッド側室１７ｒとを接続する第８流路４６を有している。なお、第８流路４６は、射出ヘッド側室１７ｈ側の一部が第１流路４５の射出ヘッド側室１７ｈ側の一部と共用され、射出ロッド側室１７ｒ側の一部が第２流路４７の射出ロッド側室１７ｒ側の一部と共用されている。ただし、これらは共用されていなくてもよい。

射出装置１は、上述のように、供給ヘッド側室３９ｈ若しくはアキュムレータ１１から射出ヘッド側室１７ｈに作動液を供給して、射出ピストン１９を前進させることができる。このとき、射出装置１は、射出ロッド側室１７ｒから排出される作動液を、第８流路４６を介して射出ヘッド側室１７ｈに還流させることができる。すなわち、第８流路４６は、いわゆるランアラウンド回路を構成している。

液圧回路１３は、液体室８３ｑと射出ロッド側室１７ｒとを連通するとともに、液体室８３ｑと供給ロッド側室３９ｒとを連通する第９流路４８を有している。具体的には、第９流路４８は、液体室８３ｑに接続されるとともに、第２流路４７（供給ロッド側室３９ｒと射出ロッド側室１７ｒとを連通する流路）に接続されている。なお、第９流路４８に代えて、液体室８３ｑと射出ロッド側室１７ｒとを連通する流路と、液体室８３ｑと供給ロッド側室３９ｒとを連通する流路とがそれぞれ形成されてもよい。

射出装置１は、上述のように、供給ピストン４１を供給ピストンロッド４３とは反対側へ移動させ、供給ヘッド側室３９ｈから射出ヘッド側室１７ｈに作動液を供給し、射出ピストン１９を前進させる。このとき、射出装置１は、補給シリンダ装置８１から第９流路４８を介して、供給ピストン４１の移動に伴って体積が拡大した供給ロッド側室３９ｒに作動液を補給することができる。

また、射出装置１は、後述するように、射出ピストン１９の前進速度を低速から高速に切り換える。このとき射出ロッド側室１７ｒにおいて生じる背圧サージは、第９流路４８を介して補給シリンダ装置８１により吸収される。

液圧回路１３は、第２流路４７に設けられたサーボバルブ５９を有している。サーボバルブ５９は、入力された電圧に応じた開口度で開くことにより、流量を無段階で調整可能である。また、サーボバルブ５９は、開口度に応じた信号Ｓ３を出力可能であり、その信号Ｓ３に基づいてフィードバック制御がなされることによりサーボ機構を構成する。サーボバルブ５９は、例えば、圧力補償付の流量制御弁により構成されている。サーボバルブ５９は、射出ロッド側室１７ｒから排出される作動液の流量を制御して射出シリンダ装置７の動作を制御可能であり、いわゆるメータアウト回路を構成している。

液圧回路１３は、複数のパイロット式の第１逆止弁ＶＬＡ〜第８逆止弁ＶＬＨ（パイロットチェックバルブ）を有している。なお、以下では、単に「逆止弁ＶＬ」といい、これらを区別しないことがある。これら逆止弁ＶＬには、不図示の液圧回路を介してアキュムレータ１１の圧力がパイロット圧力として入力される。複数の逆止弁ＶＬの配置及び機能は、具体的には以下のとおりである。

第１逆止弁ＶＬＡは、第５流路５３に設けられている。第１逆止弁ＶＬＡは、パイロット圧力が導入されていないときは、アキュムレータ１１側から後側室１７ｇ側への作動液の流れを許容し、その反対方向の流れを禁止する。また、第１逆止弁ＶＬＡは、パイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを禁止する（閉じられる）。

第２逆止弁ＶＬＢは、第３流路４９に設けられている。第２逆止弁ＶＬＢは、パイロット圧力が導入されていないときは、アキュムレータ１１側から射出ヘッド側室１７ｈ側への作動液の流れを許容し、その反対方向の流れを禁止する。また、第２逆止弁ＶＬＢは、パイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを禁止する（閉じられる）。

第３逆止弁ＶＬＣは、第４流路５１に設けられている。第３逆止弁ＶＬＣは、パイロット圧力が導入されていないときは、供給ロッド側室３９ｒ側からアキュムレータ１１側への作動液の流れを許容し、その反対方向の流れを禁止する。また、第３逆止弁ＶＬＣは、パイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを禁止する（閉じられる）。

第４逆止弁ＶＬＤは、第１流路４５に設けられている。第４逆止弁ＶＬＤは、パイロット圧力が導入されていないときは、供給ヘッド側室３９ｈ側から射出ヘッド側室１７ｈ側への作動液の流れを許容し、その反対方向の流れを禁止する。また、第４逆止弁ＶＬＤは、パイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを許容する（開かれる）。

第５逆止弁ＶＬＥは、第７流路５７に設けられている。第５逆止弁ＶＬＥは、パイロット圧力が導入されていないときは、後側室１７ｇ側から供給ヘッド側室３９ｈ側への作動液の流れを許容し、その反対方向の流れを禁止する。また、第５逆止弁ＶＬＥは、パイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを禁止する（閉じられる）。

第６逆止弁ＶＬＦは、第２流路４７に設けられている。第６逆止弁ＶＬＦは、パイロット圧力が導入されていないときは、射出ロッド側室１７ｒ側から供給ヘッド側室３９ｈ側への作動液の流れを許容し、その反対側の流れを禁止する。また、第６逆止弁ＶＬＦは、開くためのパイロット圧力が導入されているときは双方の流れを許容し、閉じるためのパイロット圧力が導入されているときは双方の流れを禁止する。

第７逆止弁ＶＬＧは、第８流路４６に設けられている。第７逆止弁ＶＬＧは、パイロット圧力が導入されていないときは、射出ロッド側室１７ｒ側から射出ヘッド側室１７ｈ側への作動液の流れを許容し、その反対側の流れを禁止する。また、第７逆止弁ＶＬＧは、パイロット圧力が導入されているときは上記の双方の流れを禁止する（閉じられる）。

第８逆止弁ＶＬＨは、第９流路４８に設けられている。第８逆止弁ＶＬＨは、パイロット圧力が導入されていないときは、液体室８３ｑからの作動液の流出を許容し、液体室８３ｑへの作動液の流入を禁止する。また、第８逆止弁ＶＬＨは、開くためのパイロット圧力が導入されているときは双方の流れを許容し、閉じるためのパイロット圧力が導入されているときは双方の流れを禁止する。

制御装置１５は、例えば、ＣＰＵ６１、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ６３、入力回路６５、及び、出力回路６７を含んで構成されている。ＣＰＵ６１は、メモリ６３に記憶されたプログラムを実行し、入力回路６５を介して入力される入力信号に基づいて、各部を制御するための制御信号を出力回路６７を介して出力する。

入力回路６５に信号を入力するのは、例えば、ユーザの入力操作を受け付ける入力装置６９、エンコーダ３１、射出ピストンロッド２３の位置を検出する射出位置センサ７１、供給ピストンロッド４３の位置を検出する供給位置センサ７３、補給位置センサ８９、サーボバルブ５９、射出ヘッド側室１７ｈの圧力を検出するヘッド側圧力センサ７５、射出ロッド側室１７ｒの圧力を検出するロッド側圧力センサ７６、及び、アキュムレータ１１の圧力を検出するアキュムレータ圧力センサ７７である。

出力回路６７が信号を出力するのは、例えば、ユーザに情報を表示する表示器７９、サーボドライバ３３、サーボバルブ５９、及び、逆止弁ＶＬへのパイロット圧力の導入を制御する不図示の液圧回路である。

射出位置センサ７１は、射出シリンダチューブ１７に対する射出ピストンロッド２３の位置を検出するものであり、プランジャ５の位置を間接的に検出するものである。射出位置センサ７１は、例えば、射出ピストンロッド２３に設けられ、射出ピストンロッド２３の軸方向に延びる不図示のスケール部とともにリニアエンコーダを構成している。なお、射出位置センサ７１、又は、制御装置１５は、検出した位置を微分することにより、速度を検出することが可能である。

供給位置センサ７３は、供給シリンダチューブ３９に対する供給ピストンロッド４３の位置を検出するものである。供給位置センサ７３は、例えば、供給ピストンロッド４３に設けられ、供給ピストンロッド４３の軸方向に延びる不図示のスケール部とともにリニアエンコーダを構成している。なお、供給位置センサ７３、又は、制御装置１５は、検出した位置を微分することにより、速度を検出することが可能である。

ヘッド側圧力センサ７５及びロッド側圧力センサ７６は、溶湯をキャビティ１０５に射出するときにプランジャ５が溶湯に加える圧力（射出圧力）等のプランジャ５が溶湯に加える圧力を間接的に検出するものである。すなわち、制御装置１５は、ヘッド側圧力センサ７５の検出値と、ロッド側圧力センサ７６の検出値と、射出ピストン１９の射出ヘッド側室１７ｈにおける受圧面積と、射出ピストン１９の射出ロッド側室１７ｒにおける受圧面積とに基づいて、プランジャ５が溶湯に付与する力を算出することができる。

以上の構成を有する射出装置１の動作を説明する。

図２は、射出装置１における射出圧力Ｐ及び射出速度Ｖの変化を示すグラフである。

射出装置１は、概観すると、低速射出、高速射出、及び、増圧（昇圧）を順に行う。すなわち、射出装置１は、射出の初期段階においては、溶湯の空気の巻き込みを防止するために比較的低速でプランジャ５を前進させ、次に、溶湯の凝固に遅れずに溶湯を充填するため等の観点から比較的高速でプランジャ５を前進させる。その後、射出装置１は、成形品のヒケをなくすために、プランジャ５の前進する方向の力によりキャビティ内の溶湯を増圧する。具体的には、以下のとおりである。

（低速射出）
低速射出の開始直前において、射出装置１は、図１に示す状態となっている。すなわち、射出ピストン１９、増圧ピストン２１及び供給ピストン４１は、後退限等の初期位置に位置している。補給シリンダ装置８１は、所定量の作動液を所定の圧力で液体室８３ｑに保持している。電動機２５は停止している。アキュムレータ１１は蓄圧が完了している。第１逆止弁ＶＬＡ、第２逆止弁ＶＬＢ及び第８逆止弁ＶＬＨは、パイロット圧力が導入されて閉じられ、アキュムレータ１１及び補給シリンダ装置８１からの作動液の放出は禁止されている。第３逆止弁ＶＬＣ〜第７逆止弁ＶＬＧは適宜な状態とされてよいが、例えば、パイロット圧力の導入により閉じることが可能なもの（ＶＬＣ、ＶＬＥ、ＶＬＦ、ＶＬＧ）はパイロット圧力が導入されて閉じられ、そうでないもの（ＶＬＤ）はパイロット圧力が導入されていない。また、サーボバルブ５９も適宜な状態とされてよいが、例えば、閉じられている。

固定金型１０１及び移動金型１０３の型締が終了し、溶湯が射出スリーブ３に供給されるなど、所定の低速射出開始条件が満たされると、制御装置１５は、電動機２５の駆動により供給ピストン４１を供給ピストンロッド４３とは反対側へ移動させる。また、第７逆止弁ＶＬＧ及び第８逆止弁ＶＬＨへの閉じるパイロット圧力の導入を停止するとともに、サーボバルブ５９を適宜な開口度で開く。

これにより、供給ヘッド側室３９ｈから第４逆止弁ＶＬＤを介して射出ヘッド側室１７ｈに作動液が供給され、射出ピストン１９は前進する。その結果、プランジャ５により射出スリーブ３内の溶湯がキャビティ１０５に射出される。また、射出ピストン１９の前進に伴って射出ロッド側室１７ｒから排出された作動液は、サーボバルブ５９、第７逆止弁ＶＬＧ及び第４逆止弁ＶＬＤを介して、射出ヘッド側室１７ｈに還流される。供給ピストン４１の移動により体積が拡大した供給ロッド側室３９ｒには、液体室８３ｑから第８逆止弁ＶＬＨを介して作動液が補給される。

プランジャ５の速度は、例えば、電動機２５の回転数の調整により制御され、図２に示すように、比較的低速の低速射出速度Ｖ_Ｌとされる。また、このときの射出圧力は、比較的低圧のＰ_Ｌである。なお、サーボバルブ５９の開口度の調整によりプランジャ５の速度を制御することも可能である。

（高速射出）
制御装置１５は、射出位置センサ７１の検出値に基づくプランジャ５の位置が所定の高速切換位置に到達すると、電動機２５を停止するとともに、第２逆止弁ＶＬＢへのパイロット圧力の導入を停止する。また、制御装置１５は、サーボバルブ５９の開口度を低速射出時の開口度よりも大きい適宜な開口度とする。

これにより、アキュムレータ１１から第２逆止弁ＶＬＢを介して射出ヘッド側室１７ｈに作動液が供給され、射出ピストン１９は比較的高速で前進する。その結果、プランジャ５により射出スリーブ３内の溶湯がキャビティ１０５に高速に射出される。なお、低速射出時と同様に、射出ピストン１９の前進に伴って射出ロッド側室１７ｒから排出された作動液は、射出ヘッド側室１７ｈに還流される。

プランジャ５の速度は、サーボバルブ５９の開口度の調整により制御され、図２に示すように、低速射出速度Ｖ_Ｌよりも高速の高速射出速度Ｖ_Ｈとされる。また、このときの射出圧力は、低速射出時の射出圧力Ｐ_Ｌより高い圧力Ｐ_Ｈである。

また、制御装置１５は、高速射出の開始直前若しくは高速射出の開始と同時に、第６逆止弁ＶＬＦへの閉じるパイロット圧力の導入を停止するとともに、第８逆止弁ＶＬＨに開くパイロット圧力を導入する。

これにより、低速射出から高速射出への切り換えに伴って射出ロッド側室１７ｒにおいて生じる背圧サージは、射出ロッド側室１７ｒの作動液が第６逆止弁ＶＬＦ及び第８逆止弁ＶＬＨを介して液体室８３ｑに流入可能となっていることにより、補給シリンダ装置８１により吸収される。

高速射出への切り換えから所定時間経過後（ただし、高速射出の終了前）、制御装置１５は、第６逆止弁ＶＬＦへ閉じるパイロット圧力を導入するとともに、第８逆止弁ＶＬＨへの開くパイロット圧力の導入を停止し、補給シリンダ装置８１による圧力変動の吸収を終了する。

（減速射出）
減速射出は、適宜な事象の発生により開始される。例えば、減速射出は、溶湯がキャビティ１０５にある程度充填され、その充填された溶湯からプランジャ５が反力を受けて減速されることにより開始される。若しくは、減速射出は、プランジャ５が所定の減速位置に到達するなど所定の減速開始条件が満たされたときに、サーボバルブ５９における開口度が小さくされることにより開始される。又は、上記に例示した事象が同時に発生することにより開始される。

減速射出では、射出速度は、高速射出速度Ｖ_Ｈから減速されて速度Ｖｄとなる。ただし、キャビティ１０５には、ある程度溶湯が充填されていることから、射出圧力は、高速射出における高速射出圧力Ｐ_Ｈから上昇して圧力Ｐｄとなる。

（増圧）
所定の増圧開始条件が満たされると、制御装置１５は、第１逆止弁ＶＬＡへのパイロット圧力の導入を停止する。増圧開始条件は、例えば、ヘッド側圧力センサ７５及びロッド側圧力センサ７６により検出される射出圧力の検出値が所定の値に到達したこと、又は、プランジャ５の検出位置が所定の位置に到達したことである。

また、制御装置１５は、第７逆止弁ＶＬＧにパイロット圧力を導入してランアラウンド回路をオフとする。さらに、制御装置１５は、第６逆止弁ＶＬＦへの閉じるパイロット圧力の導入を停止するとともに、第８逆止弁ＶＬＨに開くパイロット圧力を導入し、射出ロッド側室１７ｒの作動液を液体室８３ｑへ排出可能とする。

第１逆止弁ＶＬＡへのパイロット圧力の導入が停止されることにより、アキュムレータ１１から第１逆止弁ＶＬＡを介して後側室１７ｇに作動液が供給される。また、前側室１７ｆの作動液は、第６流路５５及び射出ロッド側室１７ｒを介して液体室８３ｑへ排出可能である。従って、上述したように、増圧ピストン２１の増圧機能により、後側室１７ｇの作動液の圧力よりも高い圧力が射出ヘッド側室１７ｈに付与される。

そして、射出圧力は、圧力Ｐｔを経て終圧Ｐｍａｘに到達する。また、射出速度は、キャビティ１０５に溶湯が完全に充填されることにより、速度Ｖｔを経て０となる。

なお、サーボバルブ５９の開口度は予め定められた適宜な開口度とされる。第２逆止弁ＶＬＢは、パイロット圧力が導入されて閉じられる。ただし、第２逆止弁ＶＬＢは、射出ヘッド側室１７ｈの圧力が、増圧ピストン２１の増圧機能によりアキュムレータ１１の圧力よりも高くなることにより自閉するから、後述するプランジャ５の後退及びアキュムレータ１１の開始までは、パイロット圧力が導入されなくてもよい。

（保圧）
制御装置１５は、上記の射出圧力が終圧Ｐｍａｘとなっている状態を維持する。この間に、溶湯は冷却されて凝固する。溶湯が凝固すると、制御装置１５は、第１逆止弁ＶＬＡにパイロット圧力を導入して第１逆止弁ＶＬＡを閉じる。これにより、アキュムレータ１１から後側室１７ｇへの液圧の供給が停止され、保圧は終了する。

なお、制御装置１５は、適宜に溶湯が凝固したか否かを判定する。例えば、制御装置は、終圧Ｐｍａｘが得られた時点等の所定の時点から所定の時間が経過したか否かにより、溶湯が凝固したか否か判定する。

（プランジャ後退）
保圧終了後、制御装置１５は、第４逆止弁ＶＬＤにパイロット圧力を導入して第４逆止弁ＶＬＤを開き、第５逆止弁ＶＬＥへのパイロット圧力の導入を停止し、第８逆止弁ＶＬＨへの開くパイロット圧力の導入を停止する。そして、制御装置１５は、サーボバルブ５９を適宜な開口度とするとともに、供給ピストン４１が供給ピストンロッド４３側へ移動するように、電動機２５を駆動する。

これにより、供給ロッド側室３９ｒの作動液が第６逆止弁ＶＬＦ及びサーボバルブ５９を介して射出ロッド側室１７ｒ及び前側室１７ｆに供給される。そして、射出ピストン１９は、射出ヘッド側室１７ｈの作動液を第４逆止弁ＶＬＤを介して供給ヘッド側室３９ｈに排出しつつ後退する。また、増圧ピストン２１は、後側室１７ｇの作動液を第５逆止弁ＶＬＥ及び第４逆止弁ＶＬＤを介して供給ヘッド側室３９ｈに排出しつつ後退する。

（アキュムレータ充填）
保圧終了後、上記のプランジャ５の後退の前若しくは後、又は、プランジャ後退と同時に、制御装置１５は、第３逆止弁ＶＬＣへのパイロット圧力の導入を停止する。そして、制御装置１５は、プランジャ後退時と同様に、供給ピストン４１が供給ピストンロッド４３側へ移動するように、電動機２５を駆動する。

これにより、供給ロッド側室３９ｒの作動液が第３逆止弁ＶＬＣを介してアキュムレータ１１に供給され、アキュムレータ１１の蓄圧が行われる。

（次サイクル準備）
プランジャ５の後退及びアキュムレータ１１の充填が完了すると、制御装置１５は、逆止弁ＶＬ等の各部を、上述した低速射出開始前の状態に制御する。

なお、制御装置１５は、射出工程（低速射出、高速射出及び減速）においては、例えば、射出位置センサ７１の検出値に基づき、プランジャ５の速度をフィードバック制御する。また、制御装置１５は、増圧や保圧においては、ヘッド側圧力センサ７５及びロッド側圧力センサ７６の検出値に基づき、プランジャ５が溶湯に付与する圧力をフィードバック制御する。そのフィードバックループには、サーボバルブ５９のフィードバックループ、供給位置センサ７３及びエンコーダ３１の検出値に基づく電動機２５のフィードバックループが適宜に組み込まれる。

また、プランジャ５の後退及びアキュムレータ１１の蓄圧において、各種シリンダのピストン及びピストンロッドの径、並びに、低速射出及び高速射出の前進距離等の設定に応じて、供給シリンダ装置２９、射出シリンダ装置７及びアキュムレータ１１において、作動液の過不足が生じ得る。このような過不足は、例えば、公知のタンク及びポンプを含む液圧回路が付加されることにより解消されてよい。また、そのような液圧回路を付加することなく、射出装置１内で作動液の不足分と余剰分とが相殺されるように、適宜な流路及び弁が付加されてもよい。

図３は、電動機２５の負荷線図の一例を示す図である。図３において、縦軸は電動機２５の負荷、横軸は時間（上述した各工程）を示している。なお、スプレイ工程や製品取り出し工程等は省略している。

実線Ｌ１で示されるように、電動機２５の負荷は、低速射出、プランジャ５の後退及びアキュムレータ１１の充填において生じる。そして、アキュムレータ１１の充填においては、負荷が低速射出やプランジャ５の後退に比較して高くなる。すなわち、電動機２５の最大負荷は、アキュムレータ１１の充填において生じる。

２点鎖線Ｌ２は、本実施形態とは異なり、供給ヘッド側室３９ｈからアキュムレータ１１に作動液を供給したと仮定した場合の電動機２５の負荷を示している。

実線Ｌ１と２点鎖線Ｌ２との比較から理解されるように、本実施形態では、供給ピストン４１の受圧面積が供給ヘッド側室３９ｈよりも小さくなる供給ロッド側室３９ｒの作動液を押し出してアキュムレータ１１を充填することから、電動機２５の最大負荷は小さくなる。

以上の第１の実施形態によれば、ダイカストマシンＤＣ１の射出装置１は、プランジャ５と、プランジャ５を駆動する射出シリンダ装置７と、射出シリンダ装置７に作動液を供給可能なアキュムレータ１１とを有している。また、射出装置１は、供給シリンダ装置２９と、供給シリンダ装置２９を駆動する電動機２５とを有している。供給シリンダ装置２９は、アキュムレータ１１に連通された供給シリンダチューブ３９、供給シリンダチューブ３９に摺動可能に収容された供給ピストン４１、及び、供給ピストン４１に固定され、供給シリンダチューブ３９から延び出る供給ピストンロッド４３を有している。供給シリンダチューブ３９の内部は、供給ピストン４１により供給ピストンロッド４３側の供給ロッド側室３９ｒとその反対側の供給ヘッド側室３９ｈとに区画されている。また、射出装置１は、射出シリンダ装置７、アキュムレータ１１及び供給シリンダ装置２９の間の作動液の流れを制御する液圧回路１３と、電動機２５及び液圧回路１３を制御する制御装置１５とを有する。そして、射出装置１は、制御装置１５による制御により、電動機２５により供給シリンダ装置２９を駆動して、供給ロッド側室３９ｒからアキュムレータ１１へ作動液を供給し、アキュムレータ１１を蓄圧する。

従って、図３を参照して説明したように、アキュムレータ１１を蓄圧するときの電動機２５の負荷、換言すれば、全工程を通しての電動機２５の最大負荷は小さくなる。その結果、電動機２５の容量を小さくすることができる。そして、イニシャルコストの削減が期待される。

射出装置１は、制御装置１５による制御により、電動機２５を駆動し、供給ヘッド側室３９ｈから射出ヘッド側室１７ｈへ作動液を供給して低速射出を行い、アキュムレータ１１から射出ヘッド側室１７ｈへ作動液を供給して高速射出を行う。

従って、アキュムレータ１１の充填だけでなく、射出動作にも供給シリンダ装置２９を利用して、供給シリンダ装置２９の有効利用を図ることができる。そして、この有効利用により、アキュムレータ１１の負担を軽減して、アキュムレータ１１を小型化することができる。さらに、供給シリンダ装置２９は、射出動作においては供給ピストン４１を供給ヘッド側室３９ｈ側へ移動させ、射出動作後のアキュムレータ１１の充填においては供給ピストン４１を供給ロッド側室３９ｒ側へ移動させることになるから、供給ピストン４１をいずれか一方のみへ移動させて低速射出及びアキュムレータ１１の充填を行うような場合に比較して、供給シリンダ装置２９を効率的に利用することが可能であり、また、供給シリンダ装置２９の大型化が抑制される。また、供給ピストン４１の受圧面積が大きい供給ヘッド側室３９ｈから作動液を排出することから、電動機２５を低速で駆動しつつも、大量の作動液を送出することができる。

射出装置１は、射出ロッド側室１７ｒから排出される作動液を射出ヘッド側室１７ｈに回収するランアラウンド回路（第８流路４６）を有する。

従って、射出動作における作動液の必要量を少なくすることができ、ひいては、射出のために作動液を供給するアキュムレータ１１及び供給シリンダ装置２９の小型化が図られる。また、アキュムレータ１１の小型化が図られると、アキュムレータ１１の蓄圧における作動液の必要量も少なくなり、ひいては、蓄圧のために作動液を供給する供給シリンダ装置２９の小型化が図られる。このように、供給シリンダ装置２９の小型化に関して相乗効果が得られる。

射出装置１は、制御装置１５による制御により、電動機２５を駆動し、供給ロッド側室３９ｒから射出ロッド側室１７ｒへ作動液を供給して、プランジャ５の後退を行う。

従って、供給シリンダ装置２９は、プランジャ５の前進（低速射出）と、プランジャ５の後退との双方に利用される。すなわち、供給シリンダ装置２９の有効利用が図られる。さらに、プランジャ５の前進時には供給ピストン４１を供給ヘッド側室３９ｈ側へ移動させ、プランジャ５の後退時には供給ピストン４１を供給ロッド側室３９ｒ側へ移動させることから、供給ピストン４１をいずれか一方のみへ移動させてプランジャ５の前進及び後退を行うような場合に比較して、供給シリンダ装置２９を効率的に利用することが可能である。

供給ピストン４１の断面積に対する供給ピストンロッド４３の断面積の比は３０％〜９０％である。

このように、供給ピストンロッド４３の断面積が供給ピストン４１の断面積に対して比較的大きく設定されることにより、供給ヘッド側室３９ｈからアキュムレータ１１に作動液を供給する場合の電動機２５の負荷に比較して、本実施形態のように、供給ロッド側室３９ｒからアキュムレータ１１に作動液を供給する場合における電動機２５の負荷は、大幅に低減される。すなわち、電動機２５の負荷は、３０％〜９０％低減されることになる。

射出装置１は、補給シリンダ装置８１を更に有する。補給シリンダ装置８１は、補給シリンダチューブ８３、及び、補給シリンダチューブ８３に摺動可能に収容された補給ピストン８５を有する。補給シリンダチューブ８３の内部は、補給ピストン８５により、気体が収容される気体室８３ｇと、作動液が収容される液体室８３ｑとに区画されている。液体室８３ｑは、供給ロッド側室３９ｒ及び射出ロッド側室１７ｒに連通されている。

従って、シリンダ装置を一つ追加することにより、供給シリンダ装置２９への作動液の補給と、高速射出時における背圧サージの除去との双方がなされることになる。また、タンクから供給シリンダ装置２９へ作動液を補給する必要がなくなり、液圧回路を閉ループとすることができる。このように、射出装置１の小型化及びメンテナンスの容易性が図られる。

＜第２の実施形態＞
図４は、第２の実施形態の射出装置２０１の要部を示す図である。

射出装置２０１の構成は、サーボバルブ５９の配置位置のみが第１の実施形態の射出装置１の構成と相違する。具体的には、射出装置２０１においては、サーボバルブ５９は、アキュムレータ１１からの作動液の流出量を調整可能な位置（第３流路４９及び第５流路５３の共用部分）に設けられ、メータイン回路を構成している。

射出装置２０１の動作は、サーボバルブ５９に係る動作以外は、第１の実施形態の射出装置１の動作と概ね同様でよい。

射出装置２０１において、サーボバルブ５９は、アキュムレータ１１から作動液を吐出させるとき（高速射出、増圧及び保圧）、及び、アキュムレータ１１を充填するとき、適宜な開口度で開かれる。また、サーボバルブ５９は、アキュムレータ１１における作動液の流入出を禁止するとき、閉じられる。ただし、アキュムレータ１１における作動液の流入出は、第１逆止弁ＶＬＡ〜第３逆止弁ＶＬＣによっても規制されるから、サーボバルブ５９は開かれていてもよい。

射出装置２０１において、低速射出におけるプランジャ５の速度は、電動機２５（供給ピストン４１）の速度制御により制御される。高速射出におけるプランジャ５の速度は、サーボバルブ５９の開口度の制御により制御される。

以上の第２の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

＜第３の実施形態＞
図５は、第３の実施形態の射出装置３０１の要部を示す図である。

第３の実施形態は、ランアラウンド回路が設けられていない点が第１の実施形態と相違する。すなわち、第３の実施形態においては、第８流路４６及び第７逆止弁ＶＬＧは設けられていない。

また、第１の実施形態では、ランアラウンド回路をオンにした状態で供給ピストン４１により供給ヘッド側室３９ｈの作動液を射出ヘッド側室１７ｈに供給して低速射出を行ったときにおいて、射出ロッド側室１７ｒから排出された作動液が射出ヘッド側室１７ｈに還流されずに供給ロッド側室３９ｒに収容されることを禁止することなどを目的として、第６逆止弁ＶＬＦが設けられたが、第３の実施形態では第６逆止弁ＶＬＦは設けられていない。

第３の実施形態では、ロッド側圧力センサ７６も省略されており、ヘッド側圧力センサ７５のみにより、射出圧力等が算出される。ランアラウンド回路が省略されたことにより、射出ロッド側室１７ｒの圧力は、タンク圧等の比較的低い圧力に保たれることからである。ただし、ロッド側圧力センサ７６は、第３の実施形態においても設けられ、射出圧力等の算出に供されてもよい。

第３の実施形態では、補給部１２に係る構成も省略されている。ただし、補給部１２は、第３の実施形態においても設けられ、作動液の補給及び背圧サージに供されてもよい。

第３の実施形態は、液圧供給部３０９における、ネジ軸３５の供給シリンダ装置３２９に対する取付方法も第１の実施形態と異なっている。すなわち、第３の実施形態においては、ネジ軸３５は、供給ピストンロッド３４３に固定されており、ナット３７は、電動機２５のロータに固定されている。なお、ナット３７は、歯車機構若しくはプーリ・ベルト機構を介して電動機２５の回転が伝達されてもよい。

第３の実施形態において、制御装置１５は、第３の実施形態において省略された第６逆止弁ＶＬＦ〜第８逆止弁ＶＬＨの制御を行わない点を除いては、第１の実施形態と概ね同様である。

ただし、ランアラウンド回路及び第６逆止弁ＶＬＦが省略されていることから、低速射出、高速射出及び増圧においては、射出ピストン１９の前進に伴って射出ロッド側室１７ｒから排出された作動液、若しくは、増圧ピストン２１の前進に伴って前側室１７ｆから排出された作動液は、第２流路４７を介して供給ロッド側室３９ｒに回収される。

なお、各種シリンダのピストン及びピストンロッドの径等により、供給シリンダ装置２９等においては作動液の過不足が生じる。このような過不足は、例えば、第１の実施形態の補給部１２、若しくは、公知のタンク及びポンプにより解消されてよい。また、例えば、低速射出において供給ロッド側室３９ｒにおいて作動液が不足する場合においては、供給ロッド側室３９ｒに真空の空間が形成されてもよく、その後、高速射出等において、その真空の空間に作動液が回収されてもよい。

以上の第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。また、低速射出、又は、低速射出及び高速射出の双方において、射出ロッド側室１７ｒから排出される作動液は供給ロッド側室３９ｒに回収されることから、射出ロッド側室１７ｒから排出される作動液を全てタンクに排出するような場合に比較して、作動液の必要量を少なくし、タンクの小型化若しくは不要化を図ることができる。

本発明は、以上の実施形態に限定されず、種々の態様で実施されてよい。

成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、プラスチック射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、射出装置は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、横型締縦射出であってもよい。作動液は、油に限定されず、例えば水でもよい。

射出シリンダ装置は、増圧式のものに限定されない。増圧シリンダ部（１７ｂ）及び増圧ピストン（２１）を有さない、いわゆる単動式のものであってもよい。なお、シリンダ装置が単動式の場合においては、増圧工程及び保圧工程時において、アキュムレータからの作動液は射出ヘッド側室（１７ｈ）に供給される。また、シリンダ装置が増圧式の場合において、シリンダ装置は、射出シリンダ部と増圧シリンダ部とが分離したものであってもよい。

供給シリンダ装置は、低速射出及びプランジャの後退に利用されなくてもよい。また、逆に、供給シリンダ装置は、増圧等の他の工程に利用されてもよい。供給シリンダ装置が低速射出に利用される場合、供給ヘッド側室から射出ヘッド側室に作動液が供給されることが好ましいが、供給ロッド側室から射出ヘッド側室に作動液が供給されてもよい。また、供給シリンダ装置がプランジャの後退に利用される場合、供給ロッド側室から射出ロッド側室に作動液が供給されることが好ましいが、供給ヘッド側室から射出ロッド側室に作動液が供給されてもよい。アキュムレータの充填は、供給シリンダ装置から射出ロッド側室に作動液を供給し、射出ピストンの後退に伴って射出ヘッド側室から排出される作動液を利用して行うことも可能である。増圧ピストンの後退は、射出ヘッド側室を密閉した状態で供給シリンダ装置から射出ロッド側室に作動液を供給し、射出ピストンの後退と共に行うことも可能である。

電動機は、回転式のものに限定されない。例えば、リニアモータにより供給ピストンを駆動してもよい。また、電動機が回転式のものである場合に、電動機の回転を並進運動に変換して供給ピストンに伝達する機構はネジ機構に限定されない。例えば、そのような伝達機構はラックピニオン機構であってもよい。

液圧回路は適宜に構成することができる。また、作動液の流れを制御する弁としてパイロット式の逆止弁を多用したが、方向切換弁等の他の制御弁が用いられてもよい。本発明は、アキュムレータ、供給シリンダ装置、射出シリンダ装置及び補給シリンダ装置の間で作動液を供給し合うことにより、作動液の流れがこれらの間で完結した液圧装置を構成することを可能とする。ただし、従来と同様に、ポンプやタンクが設けられても構わない。

補給シリンダ装置において、補給ピストンロッドは省略されてもよい。また、補給ピストンロッドは、液体室と気体室とのいずれから補給シリンダチューブから延び出てもよいし、補給ピストンの軸芯に設けられている必要もない。

第１〜第３の実施形態は適宜に組み合わされてよい。例えば、第３の実施形態において、第２の実施形態と同様に、メータアウト回路に代えてメータイン回路が構成されてもよい。また、例えば、第１及び第２の実施形態のネジ機構の取付方法と、第３の実施形態のネジ機構の取付方法とは交換されてもよい。なお、供給ピストンロッドの径を大きくして電動機の負荷を軽減しつつ、液圧供給装置（９）の小型化を図る観点では、第１及び第２の実施形態のネジ機構の取付方法が有利である。

１…射出装置、５…プランジャ、７…射出シリンダ装置、１１…アキュムレータ、１３…液圧回路、１５…制御装置、１７…射出シリンダチューブ、１７ｈ…射出ヘッド側室、１７ｒ…射出ロッド側室、１９…射出ピストン、２３…射出ピストンロッド、２５…電動機、２９…供給シリンダ装置、３９…供給シリンダチューブ、３９ｈ…供給ヘッド側室、３９ｒ…供給ロッド側室、４１…供給ピストン、４３…供給ピストンロッド、１０５…キャビティ。

Claims (7)

1. キャビティに成形材料を押し出すプランジャと、
   前記プランジャに連結された射出ピストンロッド、当該射出ピストンロッドに固定された射出ピストン、及び、当該射出ピストンを摺動可能に収容する射出シリンダチューブを有し、前記射出シリンダチューブの内部が前記射出ピストンにより前記射出ピストンロッド側の射出ロッド側室とその反対側の射出ヘッド側室とに区画された射出シリンダ装置と、
   前記射出シリンダ装置に作動液を供給可能なアキュムレータと、
   前記アキュムレータに連通された供給シリンダチューブ、当該供給シリンダチューブに摺動可能に収容された供給ピストン、及び、当該供給ピストンに固定され、前記供給シリンダチューブから延び出る供給ピストンロッドを有し、前記供給シリンダチューブの内部が前記供給ピストンにより前記供給ピストンロッド側の供給ロッド側室とその反対側の供給ヘッド側室とに区画された供給シリンダ装置と、
   前記供給シリンダチューブに対して前記供給ピストンロッドを駆動する電動機と、
   前記射出シリンダ装置、前記アキュムレータ及び前記供給シリンダ装置の間の作動液の流れを制御する液圧回路と、
   前記電動機及び前記液圧回路を制御する制御装置と、
   を有し、
   前記制御装置による制御により、前記電動機により前記供給シリンダ装置を駆動して、前記供給ロッド側室から前記アキュムレータへ作動液を供給し、前記アキュムレータを蓄圧する
   成形機の射出装置。
2. 前記制御装置による制御により、
   前記電動機を駆動し、前記供給ヘッド側室から前記射出ヘッド側室へ作動液を供給して低速射出を行い、
   前記アキュムレータから前記射出ヘッド側室へ作動液を供給して高速射出を行う
   請求項１に記載の成形機の射出装置。
3. 前記射出ロッド側室から排出される作動液を前記射出ヘッド側室に回収するランアラウンド回路を更に有する
   請求項１又は２に記載の成形機の射出装置。
4. 前記制御装置による制御により、低速射出において前記射出ロッド側室から排出される作動液を前記供給ロッド側室に回収する
   請求項２に記載の成形機の射出装置。
5. 前記制御装置による制御により、前記電動機を駆動し、前記供給ロッド側室又は前記供給ヘッド側室から前記射出ロッド側室へ作動液を供給して、前記プランジャの後退を行う
   請求項２〜４のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
6. 前記供給ピストンの断面積に対する前記供給ピストンロッドの断面積の比は３０％〜９０％である
   請求項１〜５のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
7. 補給シリンダチューブ、及び、前記補給シリンダチューブに摺動可能に収容された補給ピストンを有し、前記補給シリンダチューブの内部が、前記補給ピストンにより、気体が収容される気体室と、作動液が収容される液体室とに区画された補給シリンダ装置を更に有し、
   前記液体室は、前記供給ロッド側室及び前記射出ロッド側室に連通されている
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。

Images