CN104722739A - 压射装置及成形装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种压射装置，能够提高进行相对于柱塞的连结及其解除的驱动装置的动作环境。压射装置(1)具有：压射缸(9)，其具有与将套筒(3)内的熔液向模腔(105)挤压的柱塞(5)连结的活塞杆(21)；驱动装置(13)。驱动装置(13)具有：平行于活塞杆(21)的螺纹轴(51)、拧合在螺纹轴(51)上的螺母(53)、由螺纹轴(51)和螺母(53)驱动且限制相对于活塞杆(21)的相对前进并且允许相对于活塞杆(21)的相对后退的基部(55)。螺纹轴(51)具有在压射循环中处于螺母(53)相对于螺纹轴(51)相对移动的范围的拧合部(51a)。拧合部(51a)及螺母(53)横跨压射循环而位于基部(55)的后方。

Description

压射装置及成形装置

技术领域

本发明涉及成形机(成形装置)及其压射装置。成形机例如为压铸机或压射成形机。

背景技术

目前，已知有通过液压设备和其他驱动设备(例如，电动机)的组合来驱动将套筒内的成形材料向模腔挤压的柱塞的所谓的混合式压射装置。

例如，专利文献1或2的压射装置具有与柱塞串联连结的压射缸和并联配置于该压射缸且通过电动机来驱动的滚珠丝杠机构。滚珠丝杠机构以螺母相对于螺纹轴而在轴向上移动的方式设置。另外，压射装置具有拆装压射缸的活塞杆(柱塞)和滚珠丝杠机构的螺母的拆装部。

而且，专利文献1或2的压射装置在低速压射中，在通过拆装部而连结了螺母和柱塞的状态下，通过滚珠丝杠机构(电动机)来驱动柱塞，然后，在从低速压射向高速压射切换时，解除拆装部实现的连结，在高速压射中，通过压射缸来驱动柱塞。

这样，在专利文献1或2的技术中，在低速压射中，通过电动机精度良好地进行速度控制，在高速压射中，通过切断柱塞和滚珠丝杠机构，消除柱塞的速度被限制成滚珠丝杠机构的速度的不良情况，通过液压设备来实现高速的压射速度。

专利文献1：(日本)专利第4790869号说明书

专利文献2：(日本)专利第4960527号说明书

发明内容

在套筒附近，向套筒供给的成形材料会飞溅，或者用于套筒和柱塞之间的润滑的润滑剂会飞溅。当飞溅出的成形材料或润滑剂附着于滚珠丝杠机构等时，就有可能产生它们的性能下降或寿命缩短。因此，希望提供一种可提高驱动装置的动作环境的压射装置及成形装置。

本发明的压射装置具有：与模腔相通的套筒；将所述套筒内的材料向所述模腔挤压的柱塞；具有与所述柱塞连结的活塞杆的压射缸；驱动装置，所述驱动装置具有：螺纹轴，其与所述活塞杆平行；螺母，其拧合在所述螺纹轴上；电动机，其使所述螺纹轴及所述螺母的一方即旋转部件旋转，由此产生使所述螺纹轴及所述螺母的另一方即移动部件向平行于所述活塞杆的方向移动的驱动力；被限制部件，其与所述移动部件一同移动，限制相对于所述活塞杆的相对前进并且允许相对于所述活塞杆的相对后退，所述螺纹轴具有在压射循环中所述螺母相对于所述螺纹轴而相对移动的范围即拧合部，所述拧合部及所述螺母横跨所述压射循环而位于所述被限制部件的后方。

优选的是，所述旋转部件为所述螺纹轴，所述移动部件为所述螺母，所述驱动装置具有中继部件，所述中继部件向平行于所述活塞杆的方向延伸，一端侧固定于所述螺母并且另一端侧固定于所述被限制部件的中继部件。

优选的是，所述旋转部件为所述螺母，所述移动部件为所述螺纹轴，所述螺纹轴具有：位于所述拧合部的前方且固定所述被限制部件的连结部、位于所述连结部和所述拧合部之间的中间部。

本发明的成形装置具有上述任一方面的压射装置和合模装置。

根据本发明，能够提高进行相对于柱塞的连结及其解除的驱动装置的动作环境。

附图说明

图1是表示本发明第一实施方式的压铸机的主要部分的构成的示意图；

图2是表示图1的压铸机的压射装置的主要部分的构成的示意图；

图3是对图2的压射装置的动作进行说明的图；

图4是表示本发明第二实施方式的压射装置的主要部分的构成的示意图。

标记说明

1：压射装置

3：套筒

5：柱塞

9：压射缸

13：驱动装置

51：螺纹轴

51a：拧合部

51b：连结部

51c：中间部

53：螺母

41：电动机

105：模腔

具体实施方式

以下，参照附图对本发明的实施方式进行说明。此外，在第二实施方式以后，关于与已说明的实施方式的构成相同或类似的构成，会标注与已说明的实施方式的标记相同的标记并省略说明。

＜第一实施方式＞

图1是示意性表示本发明第一实施方式的压铸机DC1的主要部分的构成的侧视图(包括局部剖面图)。

此外，以下，也将图1的纸面左侧(通过柱塞5向模腔105挤压熔液时的柱塞5的前进方向)称为前方，将图1的纸面右侧称为后方。

压铸机DC1例如具有：将固定模101及移动模103合模的合模装置151；向由被合模装置151合模的固定模101及移动模103构成的模腔105压射并填充作为成形材料(材料)的熔液(熔融状态的金属材料)的压射装置1；将成形后的压铸件(成形件)从固定模101或移动模103挤压的未图示的挤压装置；控制上述各装置的控制装置153。此外，控制装置153也可看作构成各装置的一部分。

合模装置151例如具有：未图示的基座、固定在基座上且保持固定模101的固定模板155、在基座上可向模具开闭方向移动且保持移动模103的移动模板157。

在固定模板155上固定有压射架159。压射架159可以采用C型或D型等适当形式。此外，如后所述，压射架159因为有助于压射装置1向合模装置151的固定，故而也可以看作是压射装置1的一部分。

(压射装置的构成)

图2是示意性地表示压射装置1的主要部分的构成的俯视图(包括局部剖面图)。

压射装置1具有：与模腔105相通的套筒3(也参照图1)、将套筒3内的熔液向模腔105挤压的柱塞5、驱动柱塞5的压射缸9、向压射缸9供给工作液的液压装置11、驱动柱塞5的驱动装置13。

套筒3及柱塞5的构成可以与公知的构成同样。套筒3例如以插通固定模板155的方式设置。此外，套筒3也可以插通固定模101。柱塞5具有在套筒3内滑动的柱塞片5a、固定于柱塞头5a的柱塞杆5b。

此外，在本申请中，原则上，“固定”不仅包括将相互单独形成的两个以上的部件固定的情况，还包括两个以上的部件通过一体形成而固定的情况，“连结”指的是将相互单独形成的两个以上的部件固定(或卡合)的情况，不包括两个以上的部件通过一体形成而固定的情况。

在熔液从形成于套筒3的供液口3a(也参照图1)向套筒3内供给的状态下，通过使柱塞片5a在套筒3内向模腔105滑动(前进)，将熔液向模腔105内压射、填充。

此外，柱塞5的行程的后端设为例如成为柱塞头5a的前侧部分插入到套筒3的后端的状态的位置。另外，柱塞5的行程的前端设为确保适当的模饼厚度的位置。

柱塞5的长度大致与柱塞5的行程相同。但是，柱塞5的长度设为在柱塞5位于行程的前端时，柱塞杆5b的后端部分位于套筒3外的长度。

压射缸9例如由直接连接型增压式缸构成。即，压射缸9具有缸部件15、可在缸部件15的内部滑动的压射活塞17及增压活塞19、固定于压射活塞17且从缸部件15露出的活塞杆21。

缸部件15具有压射缸部15a和位于其后方且比压射缸部15a大径的增压缸部15b。压射活塞17可在压射缸部15a滑动，将压射缸部15a的内部划分成前侧的杆侧室15r和其相反侧的头侧室15h。增压活塞19具有可在压射缸部15a滑动的小径部19a和可在增压缸部15b滑动的大径部19b。大径部19b将增压缸部15b的内部划分成前侧的前侧室15f和后侧的后侧室15e。

当向头侧室15h供给工作液时，压射活塞17前进。另外，当在禁止来自头侧室15h的工作液的流出并且前侧室15f成为罐压的状态下向后侧室15e供给工作液时，头侧室15h的工作液就会对应于增压活塞19的前后的受压面积之差而增压。

压射缸9相对于柱塞5而言，同轴(串联)地配置在其后方。活塞杆21的前端与柱塞5的后端连结。因此，柱塞5也随着活塞杆21的进退而进退。

此外，柱塞5及活塞杆21同轴配置且相互连结，故而不特别地区分它们以外的其他部件与柱塞5平行和与活塞杆21平行而表现，同样，不特别区分其他部件与柱塞5连结和与活塞杆21连结而表现。

柱塞5和活塞杆21的连结通过联轴器23进行。联轴器23例如具有介于柱塞5的后端和活塞杆21的前端之间的隔板25和将其覆盖的罩27。罩27具有用于与驱动装置13的连结的被抵接部27b。被抵接部27b例如由凸缘部分构成。

压射缸9的行程例如是从压射活塞17与设于压射缸部15a内的规定后退极限的未图示的挡块抵接的位置到与设于压射缸部15a内的规定前进极限的未图示的挡块抵接的位置的距离。此外，挡块也可以由缸部件15的端部内面构成。

压射缸9的行程例如比柱塞5的行程稍长。优选的是，柱塞5在压射活塞17位于后退极限时，成为柱塞头5a的前端侧部分插入到套筒3的后端的状态，在压射活塞17位于前进极限的稍跟前时，位于确保适当的模饼厚度的位置。

液压装置11例如具有储存工作液的罐29、将罐29的工作液送出的泵31、驱动泵31的泵用电动机33、供给蓄压后的工作液的储能器35、将这些要素及压射缸9相互连接的液压回路37。

罐29例如是敞口罐，在大气压下保持工作液。罐29例如经由液压回路37消除压射缸9的工作液的过不足，另外，经由泵31及液压回路37向储能器35供给工作液。

泵31既可以是齿轮泵或叶片泵等通过转子的旋转而喷出工作液的回转泵，也可以是轴向型柱塞泵或径向型柱塞泵等通过活塞的往复而喷出工作液的柱塞泵。泵31既可以由转子或活塞的1周期的运动的喷出量固定的固定容量泵构成，也可以由该喷出量可变的可变容量泵构成。另外，泵31只要单向喷出工作液即足够，构造也可以与双向(两个方向)泵相同。

泵用电动机33为旋转式电动机。泵用电动机33既可以是直流电动机，也可以是交流电动机，还可以是感应电动机或同步电动机。泵用电动机33既可以作为在开环控制中设置的匀速电动机发挥功能，也可以作为在闭环控制中设置的伺服电动机发挥功能。

此外，在后述的动作说明中，在泵用电动机33停止时，泵用电动机33既可以设为转矩独立可控的状态，(在伺服电动机的情况下)也可以以停止在一定位置的方式控制，在包含制动器在内而构成时，还可以使用制动器。可以根据泵用电动机33停止的状况等选择适当的停止方法。

储能器35可以由重力式、弹簧式、气压式(包含空气压式在内)、液压缸式、气囊式等适当形式的储能器构成。例如，储能器35为气压式、液压缸或气囊式的储能器，通过对保持在储能器35内的气体(例如空气或氮气)进行压缩来蓄压。蓄压后的工作液经由液压回路37向压射缸9供给。

液压回路37没有特别图示，具有将压射缸9、罐29、泵31及储能器35相互连接的多个流路及控制该多个流路的工作液的流动的多个阀。多个流路例如由钢管、挠性软管或金属块构成。多个阀例如为非先导式或先导式的止回阀、换向阀、进行流量控制的伺服阀。液压回路37可以以实现后述的工作液的流动的方式适当构成。

在图2中，作为液压回路37的构成要素，示例的是对从杆侧室15r排出的工作液的流量进行控制的伺服阀39。伺服阀39构成出口节流回路。即，通过由伺服阀39控制从杆侧室15r排出的工作液的流量来控制活塞杆21的前进速度。

驱动装置13具有驱动电动机41、传递驱动电动机41的驱动力的丝杠机构43、通过从丝杠机构43传递的驱动力而被向前后方向驱动并且相对于柱塞5(活塞杆21)可装拆的装拆部45。例如，驱动装置13例如左右对称地具有两组驱动电动机41、丝杠机构43及拆装部45的组合。

驱动电动机41为旋转式电动机，没有特别图示，如公知地那样具有构成电枢或磁场中的一方的定子和构成电枢或磁场中的另一方的转子。定子通过适当的方法固定，限制各种平行移动及旋转移动，转子相对于定子而绕轴旋转。驱动电动机41以轴向与活塞杆21平行的方式配置。

驱动电动机41既可以是直流电动机，也可以是交流电动机，还可以是感应电动机或同步电动机。驱动电动机41优选为带制动器的电动机。驱动电动机41例如作为伺服电动机而构成，与检测驱动电动机41的旋转的编码器47和向驱动电动机41供给电力的伺服驱动器49一同构成伺服机构。

在后述的动作说明中，在驱动电动机41停止时，根据驱动电动机41停止的状况等，选择适当的停止方法，这种情况与泵用电动机33同样。

丝杠机构43例如由滚珠丝杠机构构成，具有螺纹轴51和经由未图示的滚珠而拧合在螺纹轴51上的螺母53。

螺纹轴51与活塞杆21平行地配置。另外，螺纹轴51允许轴向的移动并且通过固定在拆装部45等而限制绕轴的旋转。另一方面，螺母53在驱动电动机41的定子的内部同心状地配置并固定在定子上，限制轴向的移动并且允许绕轴的旋转。

因此，当驱动电动机41被驱动时，螺母53旋转，螺纹轴51与活塞杆21平行地(向前后方向)移动。在螺纹轴51和柱塞5通过拆装部45而连结的状态下，当驱动电动机41被驱动时，柱塞5也与螺纹轴51一同向前后方向移动。

螺纹轴51具有螺母53拧合的拧合部51a、在其前方通过拆装部45而与活塞杆21连结的连结部51b、其间的中间部51c。中间部51c例如在其全部或大部分中都没有切制螺纹槽。

此外，拧合部51a不是指在螺纹轴51中切制有螺纹槽的整体，而是指在压射装置1进行的动作的循环(压射循环)中螺母53相对移动的范围(螺母53横跨压射循环而拧合的范围)。因此，例如，即使在螺纹轴51的整体都切制有螺纹槽，螺纹轴51也不会就那样地不具有中间部51c。进而，在那种在整个螺纹轴上都切制有螺纹槽的螺纹轴51中，即使在压射循环中在螺母53移动的范围的前侧切制出的螺纹槽在压射循环以外用于某种用途，螺纹轴51也不会不具有中间部51c。

切制有螺纹槽的范围的后端不影响有无中间部51c的判断。另外，在螺纹轴51，螺母53相对移动的范围的后端(拧合部51a的后端)会因模饼厚度的设定变更或短套筒的使用而变动。因此，拧合部51a的后端也可以设为切制有螺纹槽的范围的后端。

在本实施方式中，如图2所示，拧合部51a的前端例如是在连结部51b通过拆装部45而与活塞杆21连结且压射活塞17位于通过压射缸部15a内的未图示的挡块来限制后退的位置(后退极限)时，螺母53进行拧合的位置。也可以设为拆装部45与设于压射架159的未图示的挡块抵接的位置。

连结部51b指的是直接有助于螺纹轴51中的与活塞杆21的连结的部分。例如，在本实施方式中，连结部51b是螺纹轴51中的与拆装部45包含的部件(基部55)抵接的部分。更具体地，从形成于前端的凸缘状部分51f的后侧端面到其后方的凸缘状部分51e的前侧端面都是连结部51b。因此，例如，即使后侧的凸缘状部分51e较厚(长)地形成于后方，中间部51c的长度也不会评价为短。

螺纹轴51及螺母53中的螺纹轴51是向前后方向移动的构成，另外，因为连结部51b设于拧合部51a的前方，故而拧合部51a及螺母53横跨压射循环而位于拆装部45的后方。进而，通过在螺纹轴51上设有中间部51c，拧合部51a等位于更后方。其结果是，抑制向套筒3供给的熔液或润滑剂向拧合部51a等的飞溅，可实现拧合部51a等的保护。

从拧合部51a等的保护的观点来看，中间部51c优选尽可能地长。另一方面，当使中间部51c过长时，螺纹轴51的后端会向后方突出，压射装置1会大型化。

因此，在本实施方式中，以在螺纹轴51位于压射循环的后退极限时螺纹轴51的后端和压射缸9的后端一致的方式设定中间部51c的长度。由此，既可避免压射装置1的大型化，又可将中间部51c加大到最大限度。

在这种情况下，例如，若拧合部51a的长度和压射缸9的行程大致相同，则中间部51c的长度大致成为将压射架159的厚度、缸部件15的前侧端面(杆罩)的厚度、从位于后退极限的压射活塞17的后端面到缸部件15的后端的距离加在一起的长度。

上述的各种长度在各具体的产品(压铸机)时都不相同。但是，例如，缸部件15的前侧端面的厚度可经验地大致估算为压射缸9的行程的1/10以上，压射架159的厚度可大致估算为压射缸9的行程的1/10以上。因此，即使将增压缸部15b的大小评价为过小，中间部51c(或中间部51c的未切制有螺纹槽的部分)也具有超过压射缸9的行程的1/5的长度。

另外，例如，增压缸部15b的大小可经验地大致估算为压射缸9的行程的1/5以上。因此，在本实施方式中，中间部51c具有超过1/3的长度。

拆装部45具有基部55、可摆动地支承于基部55的钩57、驱动钩57的促动器59。

基部55与螺纹轴51的连结部51b固定。因此，基部55通过驱动电动机41的驱动力，与螺纹轴51一同被向前后方向驱动。另外，通过基部55的前后方向的移动，支承于基部55的钩57及促动器59也向前后方向移动。

基部55具有形成有活塞杆21要插通的孔部的板状部分，相对于联轴器23的被抵接部27b可从后方进行抵接。即，基部55通过相对于被抵接部27b的抵接来限制相对于活塞杆21的相对前进，并且允许从其抵接位置起相对于后方的活塞杆21的相对后退。

因此，在基部55相对于被抵接部27b已抵接的状态下，通过使基部55前进，能够使柱塞5前进。即，通过驱动电动机41的驱动力能够使柱塞5前进。另外，通过向头侧室15h供给工作液而使活塞杆21以较高的速度移动等，能够使柱塞5相对于基部55相对地前进。

此外，基部55优选具有由与被抵接部27b的恢复系数比基部55的其他部分小的材料构成的缓冲部作为与被抵接部27b抵接的部分。

基部55(被限制部件)固定在位于拧合部51a的前方的连结部51b。即，拧合部51a及螺母53横跨压射循环而位于基部55的后方。此外，拧合部51a(其整体)等是否位于基部55的后方的判断基于基部55中的直接有助于相对于活塞杆21的相对前进的限制的部分(在本实施方式中，基部55中的与被抵接部27b抵接的面)的位置来完成。因此，例如，即使基部55具有向后方延伸的导向轴，也不影响拧合部51a是否位于基部55的后方的判断。

钩57例如形成为大致L形，并且一端由基部55可旋转地支承。而且，钩57可在相对于被抵接部27b而在柱塞5的后退方向上可卡合的位置(“ON”的位置)和解除该卡合的位置(“OFF”的位置)之间移动。此外，钩57在ON的位置时，可与基部55夹持被抵接部27b。

通过使钩57OFF(卡合解除)，能够使柱塞5相对于基部55而相对前进。另外，通过使钩57ON(卡合)，能够使柱塞5随着基部55的后退而后退。即，通过驱动电动机41的驱动力能够使柱塞5后退。

驱动装置13以横跨压射活塞17的整个行程而使钩57与被抵接部27b可卡合的方式构成及配置。例如，丝杠机构43的行程设为与压射缸9的行程同等，驱动装置13以在压射活塞17位于后退极限时螺纹轴51也位于后退极限的方式配置。

促动器59例如由进行往复运动(在另一观点上来看，为伸缩)的促动器构成。促动器59例如为直线电机、气缸或液压缸。通过促动器59的往复运动，钩57被ON或OFF。

控制装置153没有特别图示，例如由CPU、ROM、RAM、外部存储装置、输入电路及输出电路构成。控制装置153基于输入的各种输入信号将用于控制各部的控制信号输出。

向控制装置153输入信号的例如是：接受用户的输入操作的未图示的输入装置、编码器47、用于检测柱塞5的位置的位置传感器65、在液压系统的适当位置检测工作液的压力的未图示的压力传感器。

控制装置153输出信号的例如是：向用户显示信息的未图示的显示器、伺服驱动器49、向泵用电动机33供给电力的未图示的驱动器、液压回路37(包含伺服阀39在内)、促动器59(或其驱动器)。

位置传感器65例如与未图示的刻度尺部一同构成线性编码器。例如，位置传感器65固定地设于缸部件15的前方，刻度尺部设于活塞杆21，沿其轴向延伸。而且，位置传感器65通过检测随着活塞杆21的移动而移动的刻度尺部的位置，间接地检测柱塞5的位置。此外，位置传感器65或控制装置153通过对检测到的位置进行微分，能够检测速度。

压力传感器在液压系统中设置在适当的位置。例如，没有特别图示，设有检测头侧室15h的压力的压力传感器及检测杆侧室15r的压力的压力传感器，控制装置153基于这些压力传感器的检测值，能够特定柱塞5施加于熔液的压力。另外，例如，虽然没有特别图示，但设有检测储能器35的压力的压力传感器，控制装置153基于其检测值能够判定储能器35的填充完成。

(压射装置的动作)

图3是说明压射装置1的动作的图。在图3中，横轴表示时间。另外，实线Lv表示压射速度的变化，实线Lp表示压射压力的变化。在描绘有实线Lv及Lp描绘的曲线图中，纵轴表示压射速度及压射压力的大小。另外，在该曲线的下方，表示的是压射缸9的压射活塞17、驱动电动机41、拆装部45、伺服阀39、泵用电动机33及储能器35的动作。在图3的更下方，表示的是驱动电动机41的负荷。

此外，伺服阀39的“ON/OFF”表示的是控制开口度的状态/不控制开口度而开或闭的状态。另外，储能器35的“填充”表示的是可填充储能器35的状态(无需横跨设为“填充”的整个范围而进行填充)。

压射装置1概括地说就是依次进行低速压射、高速压射及增压(升压)。即，压射装置1在压射的初始阶段，为了防止熔液的空气的卷入，使柱塞5以较低的速度前进，接着，从为了熔液的及时凝固而填充熔液等观点上来看，使柱塞5以较高的速度前进。其后，压射装置1为了消除成形件的缩孔，通过柱塞5前进的方向的力，使模腔内的熔液增压。具体而言，如下所述。

(低速压射：t0～t1)

在低速压射的开始之前，压射装置1成为图1及图2所示的状态。即，压射缸9的压射活塞17及驱动装置13的螺母53位于后退极限等初始位置。在该初始位置，拆装部45的基部55与联轴器23的被抵接部27b抵接，另外，拆装部45的钩57可与被抵接部27b卡合。但是，不需要一定进行卡合，在本实施方式中，卡合被解除(OFF)。另外，驱动电动机41停止。如果储能器35的填充完成，则泵用电动机33停止，如果填充没有完成，则泵用电动机33被驱动。液压回路37例如禁止压射缸9中的工作液的流入流出。

当固定模101及移动模103的合模结束，且满足熔液供给套筒3等规定的低速压射起始条件时，控制装置153将驱动电动机41驱动。其驱动力经由丝杠机构43及基部55向被抵接部27b传递。由此，柱塞5及活塞杆21前进。即，通过驱动装置13的驱动力进行低速压射。

此外，控制装置153控制液压回路37，以使其随着压射活塞17的前进，适当进行来自杆侧室15r的工作液的排出及向头侧室15h的工作液的补给。

例如，液压回路37将从杆侧室15r排出的工作液向罐29排出，或者经由未图示的旁通回路而向头侧室15h回流。在低速压射期间，伺服阀39例如设为全开。此外，即使在利用旁通回路的情况下，头侧室15h也因为受压面积比杆侧室15r大，故而需要进行向头侧室15h的工作液的补给。

另外，例如，液压回路37允许从罐29向头侧室15h的工作液的流动，向头侧室15h补给工作液。也可以使储能器35的填充在低速压射前结束，从泵31向头侧室15h补给工作液。或者，也可以从未图示的辅助用储能器向头侧室15h补给工作液。此外，在从泵31或储能器补给工作液的情况下，也可以以在头侧室15h不产生负压的程度补给工作液(在这种情况下，也可以说是仅通过驱动装置13进行低速压射)，也可以以辅助驱动装置13实现的柱塞5的驱动的方式(例如，以产生驱动柱塞5的驱动力的数十％的方式)补给工作液。

柱塞5的速度通过驱动电动机41的转速的调节来控制。具体而言，控制装置153基于由位置传感器65检测的柱塞5的速度对驱动电动机41的转速进行反馈控制。

储能器35的填充在检测储能器35的压力的未图示的压力传感器的检测值达到规定的填充完成压力时，通过泵用电动机33停止(OFF)来结束。泵用电动机33的转速等以储能器35的填充在后述的储能器35的填充起始时点以后直到低速压射结束的适当时期完成的方式适当设定。

此外，在图3中，示例的是在拆装部45已OFF(卡合解除)的状态下进行低速压射的情况，但拆装部45也可以ON。在这种情况下，例如，在进行了包括减速在内的多级控制时，能够防止柱塞5由于惯性力而离开基部55前进。

(高速压射：t1～t2)

当基于位置传感器65的检测值的柱塞5的位置到达规定的高速切换位置时，控制装置153以从储能器35向头侧室15h供给工作液的方式控制液压回路37。另外，控制装置153将伺服阀39调节到适当的开度。进而，控制装置153从低速压射起，持续将拆装部45设为OFF(卡合解除)，或者将在低速压射中为ON的拆装部45设为OFF。

由此，压射活塞17、活塞杆21及柱塞5以较高的速度前进。此时，因为拆装部45的卡合被解除，所以柱塞5等抛开以较低的速度移动的拆装部45及螺纹轴51而前进。因此，驱动装置13不会成为妨碍柱塞5等的前进的负荷。然后，套筒3的熔液被高速地向模腔105压射。

此外，通过由压射缸9驱动柱塞5，驱动装置13的驱动电动机41的负荷比低速压射时低。

柱塞5的速度通过伺服阀39的开口度的调节来控制。此外，控制装置153也可以基于由位置传感器65检测的柱塞5的速度对伺服阀39的开口度进行反馈控制。

(减速压射：t2～t3)

当熔液某种程度地填充到模腔105时，柱塞5就从其填充后的熔液受到反作用力而减速，另一方面，压射压力急剧上升。此外，各部的动作与高速压射时同样。但是，为了缓和填充时的冲击，也可以在满足柱塞5到达规定的减速位置等规定的减速起始条件时，进行减小伺服阀39的开口度等适当的减速控制。

(增压：t3～t4)

当满足规定的增压起始条件时，控制装置153就控制液压回路37以使其开始进行增压工序。增压起始条件例如为：基于检测头侧室15h的压力的未图示的压力传感器(及根据需要检测杆侧室15r的压力的未图示的压力传感器)的检测值的压射压力达到规定的值、或由位置传感器65检测的柱塞5的检测位置达到规定的位置。

液压回路37为了开始增压，允许从储能器35向后侧室15e排放工作液、允许从前侧室15f向罐29排出工作液、禁止工作液自头侧室15h排出以及允许从杆侧室15r向罐29排出工作液。由此，头侧室15h的压力通过增压活塞19来加压，压射压力上升，压射压力达到终端压力。另外，压射速度通过向模腔105完全填充熔液而成为零。

(保压：t4～t6)

控制装置153维持压射压力成为终端压力的状态。在此期间，熔液被冷却而凝固。当熔液凝固时，控制装置153就以进行从储能器35向后侧室15e的液压的供给的停止等的方式控制液压回路37，保压结束。

此外，控制装置153适当地判定熔液是否已凝固。例如，控制装置通过是否从得到终端压力的时点等规定的时刻起经过了规定的时间来判定熔液是否已凝固。

(拆装部的到达：t5)

通过开始增压而柱塞5的速度下降，进而开始保压而使柱塞5停止，由驱动装置13从低速压射起持续驱动后的拆装部45(基部55)追上被抵接部27b。换句话说，拆装部45相对于被抵接部27b成为可卡合的状态。拆装部45到达被抵接部27b的时刻优选为保压完成前。

当基于位置传感器65及编码器47的检测值来检测拆装部45向被抵接部27b的到达时，控制装置153使驱动电动机41停止。此外，拆装部45的位置的检测也可以通过设置与位置传感器65同样的位置传感器(线性编码器)等来进行。

从高速压射开始到拆装部45到达被抵接部27b的拆装部45的速度既可以与低速压射时的速度同等，也可以不同。另外，也可以适当地进行减速控制，以使基部55不对柱塞5赋予冲击。

(挤压追随：t7～t9)

在保压结束后，控制装置153使未图示的合模装置进行开模，并且通过未图示的挤压装置从定模101挤压成形件。此时，控制装置153以压射缸9及/或驱动装置13产生用于通过柱塞5来挤压模饼的驱动力的方式对其进行控制。此外，在图3中，示例的是以通过驱动装置13驱动柱塞5为基本，并且在挤压追随的初始(t7～t8)也驱动压射缸9的情况。

(柱塞后退：t10～t11)

控制装置153在拆装部45到达被抵接部27b以后(t5以后)的适当时期，理想的是在保压结束后(t6后)，更理想的是在挤压追随的开始时(t7)，将拆装部45设为ON(卡合)状态。然后，当挤压追随完成时，控制装置153向使拆装部45后退的方向驱动驱动电动机41。由此，柱塞5后退。

此外，在通过驱动装置13进行柱塞5的后退期间，例如，压射缸9设为不产生驱动力的状态，通过驱动装置13的驱动力返回到初始状态。例如，液压回路37允许从罐29向杆侧室15r补给工作液、禁止工作液自头侧室15h的排出、允许从罐29向前侧室15f的补给工作液及允许从后侧室15e向罐29排出工作液。由此，压射活塞17及增压活塞19随着柱塞5的后退而后退。当增压活塞19到达后退极限时，也允许从头侧室15h向罐29排出工作液。从头侧室15h排出的工作液也可以向杆侧室15r回流。

如上所述，进行了柱塞5的后退的结果是，柱塞5、活塞杆21及螺母53都回到图1及图2所示的初始位置。即，下面的成形循环(压射循环)的准备就绪。

(储能器填充：t9～t11～t1)

储能器35的填充除了在进行储能器35的排放的高速压射、增压及保压以及有可能进行储能器35的排放的挤压追随期间进行以外，可以在适当的时期进行。

例如，当挤压追随完成时(t9)，控制装置153开始进行泵用电动机33的驱动，开始储能器35的填充。如上所述，储能器35的填充完成时期设为直到低速压射结束期间的适当时期。

此外，上述的压射装置1的动作即从低速压射的开始(t0)到柱塞5的后退完成实现的向初始状态的恢复(t11)的动作构成压射循环。如上所述，拧合部51a的长度通过该压射循环的螺母53相对于螺纹轴51的相对移动的范围来规定。

如上所述，在本实施方式中，压射装置1具有：与模腔105相通的套筒3、将套筒3内的熔液向模腔105挤压的柱塞5、具有与柱塞5连结的活塞杆21的压射缸9、驱动装置13。

驱动装置13具有：平行于活塞杆21的螺纹轴51、拧合在螺纹轴51上的螺母53、使螺纹轴51旋转且由此产生使螺母53向平行于活塞杆21的方向移动的驱动力的驱动电动机41、与螺母53一同移动且限制相对于活塞杆21的相对前进并且允许相对于活塞杆21的相对后退的基部55。螺纹轴51具有在压射循环(t0～t11)中螺母53相对于螺纹轴51而相对移动的范围即拧合部51a。拧合部51a及螺母53横跨压射循环而位于基部55的后方。

因此，如上所述，能够将拧合部51a及螺母53等以向后方远离套筒3的方式配置。其结果是，不仅抑制向套筒3供给的熔液或润滑剂飞溅到丝杠机构43等的情况，而且还抑制产生驱动装置13的性能下降或寿命缩短的情况。

与本实施方式不同，考虑的是，通过加长柱塞或活塞杆，将活塞杆和驱动装置的连结位置(拆装部的位置)设为向后方远离套筒的位置，而且将驱动装置配置在更后方。但是，在这种情况下，柱塞或活塞杆就会失去与仅由液压设备来驱动柱塞的现有液压式压射装置的柱塞或活塞杆的互换性。另外，缸部件的配置位置也变成现有液压式压射装置的后方。其结果是，例如难以将现有的液压式压射装置混合化。另外，通过使缸部件位于后方，也会导致压射装置的大型化。

但是，在本实施方式中，如上所述，因为通过设计驱动装置13的构成来实现拧合部51a等的后方配置，故而柱塞5的构成、压射缸9的构成及配置位置可以与现有液压式压射装置同样。其结果是，例如容易使现有的液压式压射装置混合化。另外，例如，缸部件15与现有液压式压射装置同样，可固定于压射架159。缸部件15位于后方导致的压射装置的大型化也得到抑制。

另外，在本实施方式中，采用的是使螺母53旋转而使螺纹轴51向前后方向移动的构成。螺纹轴51具有位于拧合部51a的前方且基部55被固定的连结部51b和位于连结部51b与拧合部51a之间的中间部51c。

因此，通过在螺纹轴51上设置中间部51c这种简便的方法，能够将拧合部51a及螺母53配置在基部55的后方。

此外，在以上的第一实施方式中，螺母53是本发明的旋转部件的一例，螺纹轴51是本发明的移动部件的一例，基部55是本发明的被限制部件的一例。

＜第二实施方式＞

图4是示意地表示第二实施方式的压射装置201的主要部分的构成的俯视图(包括局部剖面图)，是相当于第一实施方式的图2的图。另外，关于仅尺寸与第一实施方式不同的构成，标注与第一实施方式的构成相同的标记。

在第一实施方式中，驱动装置13采用的是使螺母53旋转而使螺纹轴51向前后方向移动的构成。与此相对，第二实施方式的驱动装置213采用的是使螺纹轴251旋转而使螺母253向前后方向移动的构成。具体而言，如下所述。

驱动装置213具有：驱动电动机241、传递驱动电动机241的驱动力的传递机构271、对从传递机构271传递的驱动力进行传递的丝杠机构243、通过从丝杠机构243传递的驱动力被向前后方向驱动的拆装部45。另外，驱动装置213具有介于丝杠机构243和拆装部45之间的导向轴272。驱动装置213例如左右对称地具有两组这些驱动电动机41、传递机构271、丝杠机构243、拆装部45及导向轴272的组合。

驱动电动机241与第一实施方式不同，不与丝杠机构243一体构成。驱动电动机241例如与通常的电动机同样，具有固定于转子的输出轴241a。驱动电动机241例如将输出轴241a配置成朝向后方。

传递机构271例如由带轮皮带机构构成，具有固定于输出轴241a的第一带轮273、固定于螺纹轴251的第二带轮274、卷挂在第一带轮273及第二带轮274上的带275。

因此，当驱动电动机241的输出轴241a旋转时，其旋转经由传递机构271向螺纹轴251传递，螺纹轴251旋转。

此外，螺纹轴251和第二带轮274例如通过适当的轴承来限制轴向的移动，并且经由允许绕轴的旋转的传递轴277同轴状地固定。

丝杠机构243例如由滚珠丝杠机构构成，具有螺纹轴251和经由未图示的滚珠拧合在螺纹轴251上的螺母253。

螺纹轴251与活塞杆21平行地配置。另外，螺纹轴251通过固定于上述的传递轴277等来限制轴向的移动，并且允许绕轴的旋转。另一方面，螺母253通过固定于导向轴272等，允许轴向的移动并且限制绕轴的旋转。因此，当螺纹轴251旋转时，螺母253就在平行于活塞杆21的方向上移动。

导向轴272沿平行于活塞杆21的方向延伸，一端侧固定于螺母253，另一端侧固定于基部55。因此，当螺母253向前后方向移动时，基部55也向前后方向移动。

导向轴272相对于螺纹轴251的拧合部251a而言，具有适当的长度(例如，拧合部251a的长度以上的长度)。因此，即使在螺母253位于压射循环的后退极限时，基部55(被限制部件)也位于拧合部251a的前方。即，拧合部251a及螺母253横跨压射循环而位于基部55的后方。

此外，拧合部251a的定义与第一实施方式同样，通过在压射循环中螺母253相对于螺纹轴251而相对移动的范围来规定。另外，拧合部251a(其整体)等是否位于基部55的后方的判断也与第一实施方式同样，基于基部55中的有助于相对于活塞杆21的相对前进的限制的部分(在本实施方式中，从后方与罩227抵接的面)的位置来进行判断。在螺母253是否位于基部55的后方的判断中，螺母253的大小以可与螺纹轴251拧合的部分为基准来判断。例如，即使导向轴272和螺母253一体化，也能够将与螺纹轴251拧合的范围特定为螺母253。

在螺母253位于压射循环的后退极限时，基部55位于拧合部251a的前方，导向轴272只要具有将拧合部251a的长度减去螺母253的轴向的厚度所得的长度、导向轴272和螺母253的固定所需的长度、导向轴272和基部55的固定所需的长度加在一起的长度即可。

导向轴272例如形成为收纳螺纹轴251的空心状。空心形状例如除了与螺母253的固定部分以外，截面都为圆形，直径恒定。导向轴272例如在螺母253位于压射循环的后退极限时，具有能够覆盖螺纹轴251中的螺母253的前方的整体的长度。更优选的是，导向轴272在螺母253位于压射循环的后退极限时，覆盖螺纹轴251(可包含拧合部251a以外的部分)中的螺母253的前方的整体。在这种情况下，进一步优选的是，导向轴272的前端被封堵。

导向轴272和螺母253的固定例如通过导向轴272的后端被扩径，且在其扩径后的部分嵌合螺母253并且进行防脱落处理来完成。此外，导向轴272中的嵌合螺母253的部分的内面例如对应于螺母253的外周面的形状地设为多边形。

导向轴272和基部55的固定例如通过导向轴272插入基部55且两者通过未图示的螺钉等固定来完成。此外，导向轴272和基部55的固定有助于导向轴272的绕轴的旋转的限制(而且还有助于螺母253的旋转的限制)。

导向轴272例如可滑动地插通在设于压射架161的衬套163内。由此，抑制导向轴272的载荷或在导向轴272上产生的不必要的力矩被压射架161支承，且抑制对柱塞5等施加不必要的力。

压射装置201的联轴器223例如与第一实施方式的联轴器23同样，具有介于柱塞5与活塞杆21之间的隔板25和覆盖柱塞5和活塞杆21的罩227。

但是，罩227与第一实施方式的罩27不同，不是在后端而是在前后方向的中途具有被抵接部227b。而且，罩227的被抵接部227b的后方部分嵌合于基部55。因此，活塞杆21相应地缩短了罩227插入基部55的长度，而且缸部件15的后端位于前方。

在第二实施方式中，也与第一实施方式同样地，驱动装置213的后端(输出轴241a的后端或传递轴277的后端)大致与压射缸9的后端一致。因此，既抑制压射装置201的大型化，驱动电动机241等又配置在最大限度的后方。

第二实施方式的压射装置201的动作与第一实施方式的压射装置1的动作大致同样。但是，由上述的说明可知，在通过驱动电动机241的驱动力而驱动柱塞5时，螺母253进行旋转，螺纹轴251向前后方向移动。

在以上的第二实施方式中，因为采用的也是拧合部251a及螺母253横跨压射循环地位于基部55(被限制部件)更后方的构成，故而能够实现与第一实施方式同样的效果。即，能够将驱动装置213以向轴向远离套筒3的方式配置，能够提高驱动装置213的动作环境。

另外，在本实施方式中，采用的是使螺纹轴251旋转而使螺母253向前后方向移动的构成。驱动装置213具有导向轴272，所述导向轴272向平行于活塞杆21的方向延伸，一端侧固定于螺母253并且另一端侧固定于基部55。

因此，基部55等沿着螺纹轴251而移动，故而可期待稳定的动作。另外，作为螺纹轴251，可使用不具有中间部的通常的螺纹轴。

另外，在本实施方式中，导向轴272形成为收纳螺纹轴251的空心状。

因此，导向轴272不仅能够将从驱动电动机241到丝杠机构243的构成配置在后方，而且还发挥直接保护螺纹轴251不受熔液或脱模剂影响的作用。其结果是，驱动装置213的动作环境显著提高。

此外，在以上的第二实施方式中，螺纹轴251是本发明的旋转部件的一例，螺母253是本发明的移动部件的一例，基部55是本发明的被限制部件的一例，导向轴272是本发明的中继部件的一例。

本发明不限于以上的实施方式，可以通过各种方式来实施。

上述的实施方式也可以适当组合。例如，第一实施方式的驱动装置13和第二实施方式的联轴器223也可以组合。同样，第二实施方式的驱动装置213和第一实施方式的联轴器23也可以组合。另外，例如，第一实施方式的丝杠机构43和第二实施方式的驱动电动机241及传递机构271也可以组合。具体而言，第一实施方式的螺母53和第二实施方式的第二带轮274也可以固定。同样，第二实施方式的丝杠机构243和第一实施方式的驱动电动机41也可以组合。具体而言，也可以在螺纹轴251的后方部分固定驱动电动机41的转子。

成形机不限于压铸机。例如，成形机既可以是其他金属成形机，也可以是压射成形机，还可以是对在木屑中混合有热塑性树脂等的材料进行成形的成形机。另外，成形机不限于卧式合模卧式压射，例如，也可以是立式合模立式压射、立式合模卧式压射、卧式合模立式压射。成形机也可以是不具有压射架的成形机。工作液不限于油，例如，也可以是水。

在设置从驱动装置的电动机向丝杠机构传递驱动力的传递机构的情况下，传递机构不限于带轮皮带机构，例如，也可以是齿轮机构。

驱动装置及压射缸在压射循环中可以适当地被单独或一同利用。

例如，驱动装置也可以用于柱塞的后退及挤压追随。具体而言，如专利文献1公开地，驱动装置在从低速压射向高速压射的切换时停止，柱塞的后退及挤压追随也可以仅通过液压缸装置来进行。

在这种情况下，驱动装置只要在低速压射的行程中可驱动即可，能够缩短螺纹轴。其结果是，不招致压射装置的大型化，能够加长中间部或中继部件(导向轴)，能够将拧合部、螺母及驱动电动机等配置在更后方。

另外，例如，与上述相反，驱动装置也可以以辅助压射缸的方式用于增压及/或保压。这种驱动装置及液压缸装置的协作也可以仅在一道工序的一部分中进行。

如上所述，驱动装置也可以不必用于柱塞的后退。因此，压射装置只要能够限制螺纹轴相对于活塞杆的相对前进且可允许螺纹轴相对于活塞杆的相对后退即可。即，在压射装置中，包含被限制部件(在实施方式中为基部55)的构成无需是也可限制螺纹轴相对于柱塞的相对后退的构成(拆装部)。例如，在实施方式中，钩57及促动器59可省略。

另外，在设置拆装部的情况下，拆装部只要能够以至少允许被驱动部相对于活塞杆的相对后退的方式解除连结即足够，但也可以是允许螺纹轴相对于活塞杆的相对前进及后退双方那样地进行连结解除。例如，拆装部也可以具有：可在前进方向及后退方向这两个方向上相对于活塞杆而卡合的位置和从该卡合位置退避后的位置之间移动的卡合部件(被限制部件)、驱动该卡合部件的促动器。

另外，在设置拆装部的情况下，被限制部件也可以是从后方相对于活塞杆或固定于活塞杆的部件而抵接的部件。例如，被限制部件也可以从侧方夹持活塞杆或固定于活塞杆的规定部件，或从侧方吸附于规定部件，仅通过摩擦力来限制螺纹轴相对于活塞杆的前后方向的相对移动。另外，螺纹轴和活塞杆的相对移动也可以适当地被限制或允许。例如，也可以应用专利文献1公开的各种方式。

液压装置可适当地构成，各种流路的连接及共用以及各种阀的配置可适当变更。例如，在实施方式中，设有构成出口节流回路的伺服阀39，但也可以设置或追加构成进口节流回路的伺服阀来代替伺服阀39。

在通过第一实施方式说明的具有中间部的螺纹轴中，连结部、中间部及拧合部无需一体形成。例如，拧合部和中间部也可以由分体部件构成，然后通过联轴器等而相互连结。另外，通过第二实施方式说明的中继部件(导向轴)也可以与被限制部件(其一部分或全部)及/或螺母一体形成。

中间部的长度也可以在比实施方式中示例的超过压射缸的行程的1/5或1/3的长度这种范围更长的范围内进行设定。例如，中间部的长度也可以设为压射缸的行程的一半以上或与压射缸的行程同等以上。在这种情况下，丝杠机构的拧合部等的保护会更可靠。特别是，在中间部具有与压射缸的行程同等以上的长度的情况下，即使在螺纹轴已前进时，拧合部也仅前进到缸部件的前端(压射架)附近，拧合部等的保护变得可靠。同样，关于中继部件(导向轴)，也可以在比实施方式中示例的拧合部的长度以上的长度这种范围更长的范围内进行设定。

此外，中间部及中继部件的长度的上限只要不使压射装置不切实际地大型化，就可以适当设定。例如，中间部及中继部件的长度的上限为压射缸的行程的2倍程度。

驱动装置的后端(例如，在第一实施方式中，位于压射循环的后退极限的螺纹轴的后端；在第二实施方式中为输出轴的前端等)也可以不与压射缸的后端一致。即，驱动装置的后端既可以位于压射缸的后端的前方，也可以位于后方。但是，在实施方式中，如上所述，从既抑制压射装置的大型化又将丝杠机构或驱动电动机配置在后方的观点来看，优选驱动装置的后端从压射缸的后端起收敛在规定的范围内。

例如，当压射架的厚度、杆罩的厚度及头罩的厚度大致估算为压射缸的行程的1/10以上时，在第一实施方式中，位于压射循环的后退极限的螺纹轴的后端就从压射缸的后端起收敛在上述行程的不足1/10内，如果是这样，则优选确保上述行程的超过1/5的长度作为中间部的长度。同样，在第二实施方式中也如此，如果驱动装置的后端从压射缸的后端起收敛在压射缸的行程的不足1/10内，则优选在被限制部件和拧合部之间易确保上述行程的超过1/5的距离。

在第二实施方式中，以连结螺母和被限制部件的中继部件为覆盖螺纹轴的部件，但中继部件也可以不覆盖螺纹轴。例如，中继部件也可以是与螺纹轴平行延伸的实心的轴部件。

Claims (4)

1.一种压射装置，其具有：

与模腔相通的套筒；

将所述套筒内的材料向所述模腔挤压的柱塞；

具有与所述柱塞连结的活塞杆的压射缸；

驱动装置，

所述驱动装置具有：

螺纹轴，其与所述活塞杆平行；

螺母，其拧合在所述螺纹轴上；

电动机，其使所述螺纹轴及所述螺母的一方即旋转部件旋转，由此产生使所述螺纹轴及所述螺母的另一方即移动部件向平行于所述活塞杆的方向移动的驱动力；

被限制部件，其与所述移动部件一同移动，限制相对于所述活塞杆的相对前进并且允许相对于所述活塞杆的相对后退，

所述螺纹轴具有在压射循环中所述螺母相对于所述螺纹轴而相对移动的范围即拧合部，

所述拧合部及所述螺母横跨所述压射循环而位于所述被限制部件的后方。

2.如权利要求1所述的压射装置，其中，

所述旋转部件为所述螺纹轴，

所述移动部件为所述螺母，

所述驱动装置具有中继部件，该中继部件向平行于所述活塞杆的方向延伸，一端侧固定于所述螺母且另一端侧固定于所述被限制部件。

3.如权利要求1所述的压射装置，其中，

所述旋转部件为所述螺母，

所述移动部件为所述螺纹轴，

所述螺纹轴具有：

位于所述拧合部的前方且固定所述被限制部件的连结部；

位于所述连结部与所述拧合部之间的中间部。

4.一种成形装置，其具有：

权利要求1～3中的任一项所述的压射装置；

合模装置。