CN105290364B

CN105290364B - 射出装置及成形装置

Info

Publication number: CN105290364B
Application number: CN201510223229.6A
Authority: CN
Inventors: 中村大辅; 船场信; 豊岛俊昭; 阿部裕治; 野田三郎
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2014-06-05
Filing date: 2015-05-05
Publication date: 2019-01-22
Anticipated expiration: 2035-05-05
Also published as: JP2015229178A; US20150352764A1; CN105290364A

Abstract

本发明提供一种能够适当承受射出力的射出装置。射出装置(1)具有：与柱塞(5)连结的射出缸装置(7)、经由射出缸装置(7)可驱动柱塞(5)前进的驱动装置(11)。射出缸装置(7)的缸部(13)具有：沿前后方向可滑动地收纳射出活塞(15)且后端开放并沿前后方向可移动的前方缸部件(21)、与前方缸部件(21)的后端连通且固定地设置的后方缸部件(23)。驱动装置(11)可向前后方向驱动前方缸部件(21)。

Description

射出装置及成形装置

技术领域

本发明涉及成形装置(成形机)及其射出装置。成形装置例如为压铸机或射出成形机。

背景技术

已知有通过将套筒内的成形材料向腔室挤出的柱塞与液压设备和其它驱动设备(例如电动机)的组合而驱动的所谓的混合式射出装置。

例如，专利文献1、2的射出装置具有与柱塞连结的射出缸装置、可使射出缸装置移动的滚珠丝杠机构、驱动滚珠丝杠机构的电动机。该射出装置驱动电动机而进行低速射出，接着，在继续电动机的驱动的状态下向射出缸装置供给动作液而进行高速射出。

专利文献1：(日本)特开2006－315050号公报

专利文献2：(日本)特开2008－114234号公报

向射出缸装置供给高压的动作液而使活塞前进时，根据作用反作用的法则，对收纳活塞的缸部件施加向后方的力(反作用力)。在专利文献1、2的技术中，必须由滚珠丝杠机构及电动机承受该反作用力。即，必须利用电动机承受射出力。

更具体地，由于反作用力而要向后方移动的缸部件使滚珠丝杠机构向与前进时相反的方向旋转。电动机必须产生抵抗要使其反向旋转的力的驱动力。其结果，例如电动机的负担增大。另外，例如，如果缸部件向后方移动，则高速时的加速降低。

发明内容

因此，期望提供一种能够适当承受射出力的射出装置及成形装置。

本发明的一方面提供一种射出装置，具有：套筒，其与腔室连通；柱塞，其在所述套筒内沿前后方向可滑动；射出缸装置，其包含与所述柱塞连结的活塞杆、固定于所述活塞杆的射出活塞、收纳所述射出活塞的缸部；驱动装置，其经由所述射出缸装置可驱动所述柱塞前进，所述缸部具有：前方缸部件，其沿前后方向可滑动地收纳所述射出活塞，且后端开放，并沿着前后方向可移动；后方缸部件，其与所述前方缸部件的后端连通并固定地设置，所述驱动装置可向前后方向驱动所述前方缸部件。

优选的是，所述后方缸部件具有：小径室，其与所述前方缸部件的后端连通；大径室，其与所述小径室连通且直径比所述小径室的直径大，所述射出缸装置还具有增压活塞，该增压活塞形成有可在所述小径室滑动的小径部及可在所述大径室滑动的大径部。

优选的是，所述射出缸装置还具有连通管，该连通管固定于所述前方缸部件的后端，且可相对移动地插通于所述后方缸部件，将所述前方缸部件和所述后方缸部件连通。

优选的是，所述射出缸装置还具有连通管，该连通管固定于所述前方缸部件的后端，可相对移动地插通所述后方缸部件，将所述前方缸部件和所述后方缸部件连通。

优选的是，所述连通管的内径小于所述前方缸部件的内径，所述连通管的前端通过相对于所述射出活塞的后端抵接，从而规定所述射出活塞相对于所述前方缸部件的后退限度。

优选的是，所述连通管的内径为所述前方缸部件的内径以上，所述缸部具有止动件，该止动件在所述前方缸部件的后端向所述前方缸部件的内侧突出，通过相对于所述射出活塞的后端抵接，规定所述射出活塞相对于所述前方缸部件的后退限度，并相对于所述前方缸部件的周向部分地设置。

优选的是，所述驱动装置具有：螺纹机构，其具有沿前后方向延伸的螺纹轴及与所述螺纹轴拧合的螺母，所述螺纹轴及所述螺母的一方固定于所述前方缸部件；电动机，其使所述螺纹轴及所述螺母的另一方旋转。

本发明的成形装置具备上述任一方面的射出装置。

根据本发明，能够适当承受射出力。

附图说明

图1是示意性地表示本发明实施方式的压铸机的主要部分的构成的侧面图；

图2是示意性地表示图1的压铸机的射出装置的主要部分的构成的从上方观察到的剖面图；

图3是图2的射出装置的连通管的前端及后端的放大图；

图4是说明图2的射出装置的动作的图；

图5(a)及图5(b)是说明射出活塞及增压活塞的后退的示意图；

图6是示意性地表示本发明第二实施方式的射出装置的主要部分的构成的从上方观察到的剖面图。

标记说明

1：射出装置

3：套筒

5：柱塞

7：射出缸装置

11：驱动装置

13：缸部

15：射出活塞

19：活塞杆

21：前方缸部件

23：后方缸部件

105：腔室

具体实施方式

＜第一实施方式＞

图1是示意性地表示本发明实施方式的压铸机DC1的主要部分的构成的侧面图(一部分包含剖面图)。

此外，以下，有时将图1的纸面左侧(利用柱塞5向腔室105挤出熔融金属时的柱塞5的前进方向)称为前方，将图1的纸面右侧称为后方。

例如，压铸机DC1具有：例如将固定模型101及移动模型103合模的合模装置151、向由合模装置151合模的固定模型101及移动模型103构成的腔室105中射出并填充作为成形材料(材料)的熔融金属(溶融状态的金属材料)的射出装置1、从固定模型101或移动模型103挤出成形的压铸件(成形件)的未图示的挤出装置、控制上述各装置的控制装置153。此外，控制装置153也可以用于构成各装置的一部分。

例如，合模装置151具有：未图示的基座、固定于基座上并保持固定模型101的固定模板155、在基座上可沿模开闭方向移动并保持移动模型103的移动模板157。此外，本申请中，“固定”不仅包含将两个部件连结的情况，而且包含将两个部件一体形成的情况。

在固定模板155上固定有射出框架159。射出框架159可以形成为C型或D型等适当的形式。此外，射出框架159如后述那样，有助于支承射出装置1的部件等，因此，也可以用于射出装置1的一部分。

(射出装置的构成)

图2是示意性地表示射出装置1的主要部分的构成的从上方观察到的剖面图。

射出装置1具有：与腔室105连通的套筒3(图1)、向腔室105挤出套筒3内的熔融金属的柱塞5、驱动柱塞5的射出缸装置7、向射出缸装置7供给动作液的液压装置9、驱动柱塞5的驱动装置11。

套筒3及柱塞5的构成也可以与公知的构成一样。套筒3以例如插通于固定模板155的方式设置。此外，套筒3也可以插通于固定模型101。柱塞5具有在套筒3滑动的柱塞片(图1)和固定于柱塞片上的柱塞杆。

在从形成于套筒3的热水口3a(图1)向套筒3内供给了熔融金属的状态下，柱塞5在套筒3内向腔室105滑动(前进)，由此，将熔融金属向腔室105内射出、填充。

射出缸装置7例如由增压式缸构成。即，射出缸装置7具有：缸部13、在缸部13的内部可滑动的射出活塞15及增压活塞17、从射出活塞15向前方(柱塞5侧)延伸的活塞杆19。

该射出缸装置7的特征之一在于，缸部13具有：沿前后方向可移动的前方缸部件21、位于前方缸部件21的后方且固定地设置的后方缸部件23。前方缸部件21和后方缸部件23例如通过连通管25而连通。其具体构成例如如下那样。

前方缸部件21沿前后方向可滑动地收纳射出活塞15。活塞杆19从前方缸部件21向前方伸出。前方缸部件21的后端未堵塞。射出活塞15将前方缸部件21的内部划分成前侧的杆侧室21r和后侧的头侧室21h(标记参照图5)。

如图2所示，在射出活塞15位于后退极限时，也可以消除头侧室21h。但是，以下，为了便于说明，也包含这种状态，在向射出活塞15的背后供给动作液时，有时表现为向头侧室21h供给动作液。

通过向头侧室21h供给动作液，能够使射出活塞15相对于前方缸部件21向前方相对移动。另外，通过向杆侧室21r供给动作液，能够使射出活塞15相对于前方缸部件21向后方相对移动。

前方缸部件21也可以通过适当的方法，相对于固定模板155等固定的部件向前后方向可移动地设置。例如，也可以设置固定于射出框架159的中间块27(图1)，在中间块27的下部上面与前方缸部件21之间夹设沿前后方向延伸的公知的线性导向件(未图示)。

后方缸部件23具有：位于前方缸部件21侧的小径室23a、与小径室23a的后方连通且直径比小径室23a大的大径室23b。另一方面，增压活塞17具有：可在小径室23a滑动的小径部17a、可在大径室23b滑动的大径部17b。大径部17b将大径室23b区划成前方的前侧室23ba和后方的后侧室23bb。

在将前侧室23ba设为罐压的状态下，向后侧室23bb供给动作液，由此，能够根据增压活塞17的前后的受压面积的差，将小径室23a的动作液增压。另外，通过向小径室23a及/或前侧室23ba供给动作液，能够使增压活塞17后退。

后方缸部件23也可以通过适当的方法，相对于固定模板155等固定的部件不移动地设置。例如，后方缸部件23利用螺钉等固定在上述中间块27的后端部。此外，在图2中，示例将中间块27的后端部兼用成后方缸部件23的前端部的情况。以下，有时将中间块27的后端部表示为后方缸部件23的一部分。

连通管25是例如不具有挠性的大致筒状的部件。其前端固定于前方缸部件21的后端。而且，连通管25的内部与前方缸部件21的内部连通。另一方面，连通管25的后方侧相对于后方缸部件23沿前后方向相对可移动地插通。由此，将前方缸部件21和后方缸部件23连通，且在维持连通的状态下，前方缸部件21相对于后方缸部件23沿前后方向可移动。

射出缸装置7相对于柱塞5同轴(串联)地配置在其后方。活塞杆19的前端经由联接器29与柱塞5的后端连结。因此，随着活塞杆19的前进后退，柱塞5也前进后退。

液压装置9具有：例如贮存动作液的罐31、将罐31的动作液送出的泵33、驱动泵33的泵用电动机35、供给蓄压的动作液的蓄压器37、将上述要素及射出缸装置7相互连接的液压回路39。

罐31例如为开放罐，在大气压下保持动作液。罐31例如经由液压回路39等在与射出缸装置7之间进行动作液的供给接收，还经由泵33及液压回路39向蓄压器37供给动作液。

泵33也可以是通过齿轮泵或叶片泵等转子的旋转喷出动作液的旋转泵，还可以是通过轴向型柱塞泵或径向式柱塞泵等活塞的往返而喷出动作液的柱塞泵。泵33也可以由将转子或活塞的一周期的运动中的喷出量固定的定容量泵构成，还可以由将该喷出量设为可变的可变容量泵构成。另外，如果泵33可向一方向喷出动作液，则构造充分，但构造也可以与双向(两个方向)泵相同。

泵用电动机35例如为旋转式电动机。泵用电动机35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，亦或是同步电动机。泵用电动机35也可以作为在开环回路中设置的定速电动机发挥作用，还可以作为在闭环回路中设置的伺服电动机发挥作用。

蓄压器37也可以利用重量式、弹簧式、气压式(包含空气压式)、缸式、内胆式等适当形式的蓄压器构成。例如，蓄压器37为气压式、缸式或内胆式蓄压器，通过将保持于蓄压器37内的气体(例如空气或氮)压缩而进行蓄压。蓄压的动作液经由液压回路39向射出缸装置7供给。

液压回路39具有将射出缸装置7、罐31、泵33及蓄压器37相互连接的多个流路及控制该多个流路中的动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、切换阀、进行流量控制的伺服阀。

液压装置9的各部也可以以与前方缸部件21一起移动的方式适当设置，或与后方缸部件23同样地固定设置。例如，罐31、泵33及泵用电动机35优选固定地设置。另外，液压回路39具有的多个阀的全部或大部分优选固定地设置。

蓄压器37也可以与前方缸部件21一同可移动地设置，也可以固定地设置。从包含前方缸部件21的可动部分的轻量化的观点来看，蓄压器37优选固定地设置。另外，在本实施方式中，动作液向头侧室21h的供给例如经由小径室23a及连通管25进行。在这种情况下，从简化动作液的流路的观点来看，蓄压器37优选固定地设置。在将用于向头侧室21h供给动作液的口形成于前方缸部件21的情况下，蓄压器37也可以以与前方缸部件21一起移动的方式设置。

驱动装置11以例如利用电动机沿前后方向驱动前方缸部件21的方式构成。具体地，驱动装置11具有：旋转式的驱动用电动机41、传递驱动用电动机41的旋转的传递机构43、将由传递机构43传递的旋转变换成平移运动且向前方缸部件21传递的螺纹机构45。驱动装置11例如左右对称地具有两组这些驱动用电动机41、传递机构43及螺纹机构45的组合。

驱动用电动机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，亦或是同步电动机。驱动用电动机41优选为带制动器的电动机。驱动用电动机41例如作为伺服电动机构成，与检测驱动用电动机41的旋转的编码器47和向驱动用电动机41供电的未图示的伺服驱动器一同构成伺服机构。

此外，在后述的动作说明中，在驱动用电动机41停止时，驱动用电动机41也可以设为无扭矩的状态，还可以以停止在一定位置的方式控制，也可以包含制动器而构成且使用制动器。也可以根据驱动用电动机41停止的状况等选择恰当的停止方法。

传递机构43例如由带轮和带机构构成，具有：固定于驱动用电动机41的输出轴的第一带轮49、固定于螺纹机构45的第二带轮53、卷挂在第一带轮49及第二带轮53的带51。因此，当驱动用电动机41旋转时，其旋转经由传递机构43向螺纹机构45传递。

螺纹机构45例如由滚珠丝杠机构或滑动螺纹机构构成，具有螺纹轴55、与螺纹轴55拧合的螺母57。

螺纹轴55与柱塞5平行地配置。另外，螺纹轴55利用适当的轴承安装在中间块27的后端部侧方等，由此，限制轴向的移动并允许绕轴的旋转。另一方面，螺母57通过固定于前方缸部件21等，与前方缸部件21一同沿轴向可移动，并限制绕轴的旋转。因此，当螺纹轴55旋转时，螺母57在与柱塞5平行的方向上移动，进而，前方缸部件21沿前后方向移动。

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

向控制装置153输入信号的是：用于检测例如接收用户的输入操作的未图示的输入装置、编码器47、柱塞5的位置的第一位置传感器59；用于检测前方缸部件21的位置的第二位置传感器61；在液压系统的适当位置检测动作液的压力的未图示的压力传感器。

控制装置153输出信号是：例如向用户显示信息的未图示的显示器、向驱动用电动机41供电的未图示的驱动器、向泵用电动机35供电的未图示的驱动器、液压回路39。

第一位置传感器59例如与未图示的刻度部一同构成线性编码器。例如，第一位置传感器59固定地设于射出缸装置7的前方(例如射出框架159)，刻度部设于活塞杆19上，沿其轴向延伸。而且，第一位置传感器59通过检测伴随活塞杆19的移动而移动的刻度部的位置，从而间接地检测柱塞5的位置。此外，第一位置传感器59或控制装置153通过将检测的位置微分，能够检测速度。

第二位置传感器61例如与刻度部63一同构成线性编码器。例如，第二位置传感器61固定地设于前方缸部件21的侧方(例如中间块27)，刻度部63固定于前方缸部件21上，沿前后方向延伸。而且，第二位置传感器61通过检测伴随前方缸部件21的移动而移动的刻度部63的位置，从而检测前方缸部件21的位置。此外，第二位置传感器61或控制装置153通过将检测的位置微分，能够检测速度。

压力传感器设于液压系统中适当的位置。例如，虽然没有特别图示，但设置检测小径室23a(头侧室21h)的压力的压力传感器及检测杆侧室21r的压力的压力传感器，控制装置153能够基于这些压力传感器的检测值来特定柱塞5对熔融金属施加的压力。另外，例如虽然没有特别图示，设置检测蓄压器37的压力的压力传感器，控制装置153能够基于该检测值来判定蓄压器37的填充完成。

图3是连通管25的前端及后端的放大图。

连通管25的外径D₃例如遍及整个长度大致一定，且比小径室23a的内径小。而且，连通管25在形成于后方缸部件23的前端的开口处，相对于后方缸部件23可滑动。此外，外径D₃也可以与小径室23a的内径相同。

连通管25的内径D₂例如遍及整个长度大致一定，且小于前方缸部件21的内径D₁。因此，前方缸部件21的后端通过以内径D₂为直径的开口而开放。另外，连通管25的前端与射出活塞15的后端抵接而作为规定射出活塞15的后退限度的止动件发挥作用。

头侧室21h的动作液的压力作用于连通管25的前端面。连通管25固定于前方缸部件21上。因此，连通管25的前端面的面积实际上成为前方缸部件21相对于头侧室21h的动作液向后方的压力的受压面积。该受压面积为(头侧室21h的截面面积)－(连通管25内部的截面面积)。如果头侧室21r及连通管25的内部形成为截面圆形，则为(πD₁ ²－πD₂ ²)/4。

另一方面，在利用连通管25形成于前方缸部件21后端的内径D₂的开口，动作液向后方的压力不作用于前方缸部件21(连通管25)，而经由连通管25作用于后方缸部件23。更严格地，压力首先作用于增压活塞17的前端面。而且，施加于增压活塞17的力例如向与后方缸部件23中的增压活塞17的后端抵接而规定增压活塞17的后退限度的部分传递。

因此，向头侧室21h供给动作液而使射出活塞15向前方移动时，其反作用力(射出力)的一部分被前方缸部件21承受，剩余部分被后方缸部件23承受。前方缸部件21的后端相对于后方缸部件23开放的面积(连通管25内部的截面面积)越大，前方缸部件21承受的反力越小。

前方缸部件21后端的开放面积可以设为适当的大小。例如，开放面积也可以设为前方缸部件21的截面面积的1/4以上或1/2以上。

连通管25的后方侧部分插通于后方缸部件23，在连通管25的后端面上作用小径室23a内的动作液向前方的压力。将头侧室21h和小径室23a连通，基本上为相同的压力。因此，前方缸部件21承受的反作用力被连通管25的后端面从动作液受到的力抵消至少一部分。

连通管25的后端面的面积越大，该抵消的力越大。如果连通管25为圆形，则后端面的面积为(πD₃ ²－πD₂ ²)/4。而且，当连通管25后端面的面积与在连通管25的头侧室21h露出的前端面的面积相等时，前方缸部件21承受的反作用力被完全抵消。即，在本实施方式中，当D₁＝D₃时，前方缸部件21承受的反作用力被完全抵消。

(射出装置的动作)

图4是说明射出装置1的动作的图。在图4中，横轴表示时间。另外，实线Lv表示射出速度的变化，虚线Lp表示射出压力的变化。在描绘有实线Lv及虚线Lp的图中，纵轴表示射出速度及射出压力的大小。另外，在该图的下方表示柱塞5、射出活塞15、增压活塞17及前方缸部件21的动作。此外，图4中的射出活塞15的“前进”，“停止”及“后退”是指，相对于前方缸部件21的相对的前进、停止及后退。

概述时，射出装置1依次进行低速射出、高速射出及增压(升压)。即，射出装置1在射出的初始阶段，为了防止熔融金属的空气的卷入，使柱塞5以较低速(速度V_L)前进，接着，从用于不延迟熔融金属的凝固地填充熔融金属等观点来看，使柱塞5以较高速(速度V_H)前进。然后，射出装置1为了消除成形件的气孔，通过柱塞5前进的方向的力对腔室内的熔融金属进行增压。具体如下。

(低速射出：t0～t1)

在低速射出的开始之前，射出装置1例如成为图1所示的状态。即，前方缸部件21(螺母57)、射出活塞15及增压活塞17位于后退极限等的初始位置。另外，驱动用电动机41及泵用电动机35停止。液压回路39的各种阀例如以基本上禁止动作液的流动的方式被控制。

当固定模型101及移动模型103的合模结束且将熔融金属向套筒3供给等、满足规定的低速射出开始条件时，射出装置1使前方缸部件21向前方移动。由此，柱塞5前进，进行低速射出。

具体而言，控制装置153以规定的转速驱动驱动用电动机41。该驱动力经由传递机构43及螺纹机构45向前方缸部件21传递。另一方面，柱塞5固定于射出活塞15，射出活塞15的后端与连通管25的前端抵接，连通管25固定于前方缸部件21。因此，柱塞5伴随前方缸部件21的前进而前进。

随着前方缸部件21的前进，在缸部13中，射出活塞15背后的容积扩大。具体而言，射出活塞15背后的容积扩大连通管25中与从后方缸部件23的内部向外部移动的部分的容积及体积相当的量。其结果，动作液在缸部13的射出活塞15的背后不足。

该动作液的不足也可以被适当补给。例如，也可以通过负压从罐31补给动作液，还可以利用泵33补给动作液。此外，在利用泵33补给动作液的情况下，通过射出活塞15背后的动作液的压力调整动作液的供给量，以使射出活塞15相对于前方缸部件21不相对地前进。该调整例如通过泵33的转速控制而进行。在设有入口节流回路的情况下，也可以利用入口节流回路的伺服阀进行控制。

柱塞5的速度通过驱动用电动机41的转速的调整而进行控制。例如，控制装置153基于由第一位置传感器59(也可以是第二位置传感器61)检测的柱塞5的速度，对驱动用电动机41的转速进行反馈控制。此外，也可以进行柱塞5的速度的多级控制。

(高速射出：t1～t2)

射出装置1在基于第一位置传感器59的检测值的柱塞5的位置达到规定的高速切换位置时，使射出活塞15相对于前方缸部件21相对地前进。由此，柱塞5前进，进行高速射出。

具体而言，控制装置153控制液压回路39，以将头侧室21h和罐31或泵33截断，并从蓄压器37向射出活塞15的背后供给动作液。由此，射出活塞15相对于前方缸部件21以较高速前进。

此外，随着射出活塞15的前进，从杆侧室21r排出的动作液也可以向罐31中排出，还可以经由液压回路39(未图示的循环回路)向射出活塞15的背后回流。

柱塞5的速度例如通过射出缸装置7的流量控制被控制。具体而言，控制装置153基于由第一位置传感器59检测的柱塞5的速度，对液压回路39的未图示的入口节流回路的伺服阀及/或出口节流回路的伺服阀的开口度进行反馈控制。

在高速射出中，前方缸部件21也可以停止，还可以通过驱动用电动机41的驱动力继续前进。在图4中示例停止的状态。在停止的情况下，控制装置153例如使驱动用电动机41的制动器动作。另外，在继续前进的情况下，前方缸部件21的速度也可以与低速射出速度相同，还可以比低速射出速度慢或快。

此外，在前方缸部件21停止的情况下，柱塞5的速度v₁根据动作液从蓄压器37向射出活塞15背后的供给量和射出活塞15的背后的受压面积被规定。即，当将动作液的供给量设为V(m³/s)、将射出活塞15背后的受压面积设为πD₁ ²/4(m²)时，射出活塞15的速度为v₁＝V/(πD₁ ²/4)(m/s)。

另外，在继续前方缸部件21的前进的情况下，如低速射出的说明中所叙述地，通过前方缸部件21的前进使缸部13的后方(连通管25及后方缸部件23)的容积扩大。相应地，向头侧室21h流入的动作液的量减少。因此，柱塞5的速度v₂不会成为速度v₁和前方缸部件21的速度v₃的单纯的和(v₁+v₃)。更具体地，如果无视杆侧室21r的动作液的排出量等影响，且如果扩大的容积的截面面积(本实施方式中，πD₃ ²/4)比射出活塞15背后的受压面积(πD₁ ²/4)大，则为v₂＜v₁，如果相等，则v₂＝v₁，如果比之小，则v₂＞v₁。

(减速射出：t2～t3)

当将熔融金属向腔室105填充一定程度时，柱塞5从该填充的熔融金属受到反作用力而减速，另一方面，射出压力急剧上升。此外，各部的动作与高速射出时一样。但是，为了缓和填充时的冲击，在柱塞5到达规定的减速位置等满足规定的减速开始条件时，也可以通过未图示的出口节流回路等进行适当的减速控制。

(增压：t3～t4)

当满足规定的增压开始条件时，控制装置153控制液压回路39，以开始增压工序。增压开始条件为，例如基于检测头侧室21h的压力的未图示的压力传感器(及根据需要，检测杆侧室21r的压力的未图示的压力传感器)的检测值的射出压力达到规定的值，或由第一位置传感器59检测的柱塞5的检测位置到达规定的位置。

为了开始增压，液压回路39进行：允许动作液从蓄压器37向后侧室23bb的放出、允许动作液从前侧室23ba向罐31的排出、禁止动作液从头侧室21h的排出及允许动作液从杆侧室21r向罐31的排出。由此，利用增压活塞17对头侧室21h的压力进行加压，射出压力上升，且射出压力达到终压(压力P)。另外，射出速度通过将熔融金属完全填充到腔室105内而成为零。此外，也可以进行射出压力的多级控制。

(保压：t4～t5)

控制装置153维持射出压力成为终压的状态。在该期间，熔融金属被冷却而凝固。当熔融金属凝固时，控制装置153控制液压回路39，以停止液压从蓄压器37向后侧室23bb的供给。即，保压结束。

控制装置153也可以适当判定熔融金属是否凝固。例如，控制装置153根据从得到终压的时刻等规定时刻是否经过了规定的时间，判定熔融金属是否凝固。

(射出活塞及增压活塞的后退：t5～t7)

保压结束后，控制装置153控制驱动用电动机41，以使前方缸部件21前进。

图5(a)及图5(b)是说明此时的各活塞的动作或动作液的流动的示意图。图5(a)表示前方缸部件21开始前进时(t5)的状态，图5(b)表示前方缸部件21的前进大致结束的时刻(t6)的状态。

柱塞5的前进被凝固的熔融金属(更具体而言，为饼坯)限制。即，射出活塞15的前进被限制。因此，当使前方缸部件21前进时，射出活塞15相对于前方缸部件21相对地后退。以其它观点来看，头侧室21h的容积缩小。

另一方面，当前方缸部件21前进时，与低速射出一样，缸部13的后方(连通管25及后方缸部件23)的容积扩大。在本实施方式中，该扩大的容积的截面面积比头侧室21h的截面面积小。

因此，在射出活塞15与增压活塞17之间，容积以头侧室21h的容积的缩小量与其后方的容积的扩大量的差缩小。

控制装置153控制液压回路39，以禁止射出活塞15与增压活塞17之间的动作液排出，允许后侧室23bb的动作液的排出，并允许动作液向前侧室23ba的流入。其结果，当射出活塞15背后的容积缩小时，如箭头标记y5所示，动作液从连通管25流向小径室23a，增压活塞17后退。

此外，优选在射出活塞15到达后退极限的时刻(t7)之前，增压活塞17到达后退极限(t6)。在射出活塞15先到达后退极限的情况下，也可以利用泵33向小径室23a供给动作液。

(挤出追随：t7～t8)

返回图4。当射出活塞15到达后退极限时(与连通管25的前端抵接时)，驱动装置11的驱动力经由前方缸部件21向射出活塞15传递。另一方面，控制装置153对未图示的合模装置进行开模，并且利用未图示的挤出装置从固定模型101挤出成形件。因此，柱塞5有助于将成形件从固定模型101挤出。

(柱塞后退：t9～)

然后，控制装置153控制驱动装置11，以使前方缸部件21后退。此时，也可以适当对杆侧室21r赋予液压，以使射出活塞15相对于前方缸部件21不前进。

如以上，在本实施方式中，射出装置1具有：与柱塞5连结的射出缸装置7、经由射出缸装置7可驱动柱塞5前进的驱动装置11。射出缸装置7的缸部13具有：沿前后方向可滑动地收纳射出活塞15且使后端开放而可沿前后方向移动的前方缸部件21、与前方缸部件21的后端连通且固定地设置的后方缸部件23。驱动装置11可将前方缸部件21向前后方向驱动。

因此，在向射出活塞15的后方供给动作液时产生的反作用力(射出力)中，与前方缸部件21后端的开放面积相当的部分被固定地设置的后方缸部件23承受。其结果，例如驱动装置11的负担减轻。另外，例如高速时的加速适当。

另外，在本实施方式中，后方缸部件23具有：与前方缸部件21的后端连通的小径室23a、与小径室23a连通且直径比小径室23a大的大径室23b。射出缸装置7还具有形成有可在小径室23a滑动的小径部17a及可在大径室23b滑动的大径部17b的增压活塞17。

因此，在增压时，由于头侧室21h的压力成为高压而产生的反作用力中，与前方缸部件21后端的开放面积相当的部分被固定地设置的后方缸部件23承受。其结果，例如驱动装置11的负担减轻。另外，不需要使增压活塞17及收纳增压活塞17的部分等移动，因此，在低速射出等中，驱动装置11移动的质量降低，在该方面上也期待减轻驱动装置11的负担。

另外，在本实施方式中，射出缸装置7还具有连通管25，该连通管25固定于前方缸部件21的后端，可相对移动地插通于后方缸部件23，将前方缸部件21和后方缸部件23连通。

因此，与例如利用挠性软管将前方缸部件21和后方缸部件23连通的情况(该情况也包含于本申请发明中)相比，增大连通管25的直径，易于增大前方缸部件21后方的开口。其结果，例如容易利用后方缸部件23承受射出力。另外，容易确保例如在前方缸部件21与后方缸部件23之间流动的动作液的流量，因此，使蓄压器37的动作液经由后方缸部件23向前方缸部件21供给也容易化，进而，固定地配置蓄压器37也容易化。另外，连通管25的后端在后方缸部件23内露出，因此，如已说明地，在向头侧室21h供给动作液时，通过作用于连通管25后端的压力，能够抵消前方缸部件21承受的反作用力的至少一部分。

另外，在本实施方式中，连通管25的内径小于前方缸部件21的内径，连通管25的前端通过相对于射出活塞15的后端的抵接，规定射出活塞15相对于前方缸部件21的后退限度。

因此，连通管25还兼用于规定射出活塞15的后退限度的部件。其结果，可实现构成的简化。另外，在射出活塞15与连通管25抵接的状态下，能够通过连通管25内部的动作液对射出活塞15的背面赋予压力，因此，也可以形成在射出活塞15位于后退极限时，头侧室21h的容积消失那样的构成。其结果，可期待前方缸部件21的小型化。

另外，在本实施方式中，连通管25的外径D₃小于前方缸部件21的内径，射出装置1在柱塞5的前进被凝固的熔融金属限制的状态下，利用驱动装置11使前方缸部件21前进，由此，将前方缸部件21内且射出活塞15后方的动作液向小径室23a供给，使增压活塞17后退。

因此，能够利用驱动装置11使射出活塞15及增压活塞17后退。其结果，例如在使射出活塞15及增压活塞17后退时，能够利用泵33填充蓄压器37并缩短成形循环。另外，例如接着该动作，能够利用驱动装置11有效地进行饼坯的挤出。

＜第二实施方式＞

图6是示意性地表示第二实施方式的射出装置201的主要部分的构成的从上方观察到的剖面图。此外，在第二实施方式中，有时对于与第一实施方式的构成相同或类似的构成标注与第一实施方式的标记相同的标记并省略说明。

射出装置201中，连通管及后方缸部件的形状与第一实施方式的射出装置1不同。具体如下。

后方缸部件223具有：固定于基座113的基部265、固定于基部265且收纳增压活塞17的增压部267、固定于基部265且与增压部267的前端连通的连结部269。

基部265具有例如面向前后方向的板部265a。在板部265a上形成有沿前后方向贯通的开口。

增压部267具有增压活塞17的小径部17a滑动的小径室267a、增压活塞17的大径部17b滑动的大径室267b。大径室267b利用大径部17b划分成前侧室267ba和后侧室267bb。

小径室267a以适当的角度(例如90°)弯曲。小径室267a的前方侧部分沿前后方向延伸，与连结部269连通。小径室267a的后方侧部分及大径室267b在与前后方向正交的方向上延伸。换言之，增压活塞17可在与前后方向正交的方向上滑动。

连结部269例如为不具有可挠性的大致筒状的部件。连结部269以沿前后方向延伸的方式配置，后端固定于基部265。后端的开口与小径室267a的前端连通。连结部269的内径例如比前方缸部件21的内径稍小，与小径室267a的直径相同。

连通管225例如为不具有可挠性的大致筒状的部件。连通管225以沿前后方向延伸的方式配置，前端固定于前方缸部件21的后端。连通管225的前方的开口与前方缸部件21的后端开口连通。

连通管225的内径设为连结部269的外径以上(在本实施方式中同等)。连结部269插通于连通管225，由此，连结部269的内部与前方缸部件21的内部连通。连结部269及连通管225可沿前后方向相对移动(滑动)。

另外，连通管225的内径设为例如前方缸部件21的内径以上(本实施方式中同等)。因此，连通管225的前端如第一实施方式的连通管25那样地不与射出活塞15的后端面抵接。

取而代之，在前方缸部件21上设有止动件271，该止动件271与射出活塞15的后端面抵接而规定射出活塞15相对于前方缸部件21的后退限度。止动件271固定于例如前方缸部件21的后端，以规定的突出量向前方缸部件21的内部侧突出。止动件271例如(相对于)在前方缸部件21的周向上部分地设置。换言之，止动件271相对于前方缸部件21的内周面未遍及整周地设置。止动件271的位置及数量也可以适当设定。

此外，在图6中省略图示，但射出装置201与第一实施方式的射出装置1同样地具有液压装置9。动作液向头侧室21h的供给例如与第一实施方式同样，也可以通过向小径室267a供给动作液而进行。

射出装置201的动作与第一实施方式的射出装置1的动作大致同样。但是，在射出装置201中，后方缸部件223插通于连通管225，故而在连通管225前进时的缸部213的后方(连通管225及后方缸部件223)的容积的扩大量与从连通管225的内部向外部移动的后方缸部件223的容积及体积相等。换言之，在第一实施方式中，利用连通管25的外径进行规定，而在本实施方式中，利用连通管225的内径进行规定。

因此，例如在高速射出中，根据作为扩大的容积的截面面积的连通管225内部的截面面积和射出活塞15背后的受压面积的大小关系来规定前方缸部件21继续前进时的速度是否比前方缸部件21停止时的速度快。

此外，在本实施方式中，前方缸部件21的内径和连通管225的内径相同，因此，如果忽视杆侧室21r的动作液的排出量等影响，则使前方缸部件21前进时的柱塞5的速度与使前方缸部件21停止时的柱塞5的速度同等。

另外，例如在柱塞5的前进被饼坯限制的状态下，在使前方缸部件21前进时，也根据连通管225的内部的截面面积和射出活塞15背后的受压面积的大小关系来规定是否产生使增压活塞17后退的动作液的流动。

此外，在本实施方式中，前方缸部件21的内径和连通管225的内径相同，因此，不产生使增压活塞17后退的动作液的流动。增压活塞17也可以通过利用例如泵33向小径室267a供给动作液而进行后退。

如以上，在第二实施方式中，射出装置1具有：与柱塞5连结的射出缸装置207、经由射出缸装置207可驱动柱塞5前进的驱动装置11。射出缸装置207的缸部213具有：沿前后方向可滑动地收纳射出活塞15且后端开放并沿前后方向可移动的前方缸部件21、与前方缸部件21的后端连通且固定地设置的后方缸部件223。驱动装置11可向前后方向驱动前方缸部件21。

因此，可实现与第一实施方式相同的效果。例如，在向射出活塞15的背后供给动作液时产生的反作用力(射出力)中，与前方缸部件21后端的开放面积(连通管225内部的截面面积)相当的部分被固定地设置的后方缸部件223承受。其结果，例如驱动装置11的负担减轻。另外，例如适当进行高速时的加速。

此外，在本实施方式中，增压活塞17沿着与前后方向正交的方向可移动地配置。因此，更详细地，在第一实施方式中，反作用力经由增压活塞17由大径室23b的后端面承受，而在本实施方式中，反作用力由小径室267a的内周面中面向前方的面承受。

另外，在本实施方式中，射出缸装置207还具有连通管225，该连通管225固定于前方缸部件21的后端，且将后方缸部件223可相对移动地插通，将前方缸部件21和后方缸部件223连通。

因此，可实现与第一实施方式中设有连通管25带来的效果相同的效果。例如，易于增大前方缸部件21后端的开放面积，且易于确保在前方缸部件21与后方缸部件223之间流动的动作液的流量。另外，在本实施方式中，为后方缸部件223插通于连通管225的构成，故而容易增大连通管225的内径。其结果，通过作用于连通管225前端面的液压，易于抑制对前方缸部件21作用反作用力(射出力)。但是，在本实施方式中，不能得到使动作液作用于连通管225的后端的效果。

另外，在本实施方式中，连通管225的内径为前方缸部件21的内径以上。缸部213具有止动件271，该止动件271在前方缸部件21的后端向前方缸部件21的内侧突出，通过相对于射出活塞15的后端抵接，规定射出活塞15的后退限度，在前方缸部件21的周向部分地设置。

因此，与第一实施方式那样地利用内径比前方缸部件21的内径小的连通管25构成射出活塞15的止动件的情况相比，容易减小面向前方的受压面积。换言之，易于增大前方缸部件21后端的开放面积。其结果，易于由后方缸部件223承受反力(射出力)。

本发明不限于以上的实施方式，也可以以各种方式实施。

成形机不限于压铸机。例如，成形机也可以是其它金属成形机，也可以是射出成形机，也可以是将在木粉中混合有热塑性树脂等的材料成形的成形机。另外，成形机不限于横合模横射出，例如，也可以是纵合模纵射出、纵合模横射出、横合模纵射出。动作液不限于油，例如也可以是水。

第一实施方式及第二实施方式也可以适当组合。即，作为第一实施方式和第二实施方式的不同之处，可列举连通管和后方缸部件的插通关系、增压活塞的方向、前方缸部件的内径和连通管的内径(或外径)的大小关系、止动件的构成等，但关于这些不同之处，也可以选择两实施方式的任一项。

例如，在第一实施方式中，也可以仅将增压活塞的方向设为第二实施方式那样地与前后方向正交的方向。另外，例如也可以如第一实施方式那样，将插通于后方缸部件的连通管的内径如第二实施方式那样设为与前方缸部件的内径相等或以上，也可以设置第二实施方式的止动件。相反，也可以如第二实施方式那样地使插通后方缸部件的连通管的内径如第一实施方式那样地比前方缸部件的内径小。

射出缸装置不限于增压式装置，也可以是不设置增压活塞的所谓的单动式射出缸装置。换言之，后方缸部件也可以不收纳增压活塞，仅为了承受反力(射出力)的目的而设置。

驱动装置不限于包含旋转式电动机的装置，例如也可以是包含线性电动机的装置。另外，在包含旋转式电动机的情况下，将旋转转换成平移运动的机构不限于螺纹机构，例如，也可以是齿条和小齿轮机构。另外，也可以不设置带轮和带机构，也可以在带轮和带机构的基础上或取而代之而设有齿轮机构等适当的传递机构。

射出缸装置及驱动装置的作用分担也可以适当设定。例如，挤出追随不仅可以利用驱动装置的驱动力进行，也可以利用射出缸装置的驱动力进行。另外，例如为了增压及保压，不仅可以利用射出缸装置的驱动力，而且还可以利用驱动装置的驱动力。

前方缸部件的行程(驱动装置的行程)也可以与柱塞的行程不相等，也可以与低速射出的行程相等。在该情况下，可实现驱动装置的小型化。例如，能够缩短实施方式的螺纹轴。此外，该情况下，射出活塞相对于前方缸部件的后退也可以通过动作液向杆侧室的供给而进行。另外，挤出追随也可以通过射出缸装置的驱动力进行。

也可以不设置连通管。例如，也可以利用可挠性软管将前方缸部件和后方缸部件连通。在该情况下，与设有连通管的情况相比，可抑制射出活塞背后的容积变化。但是，连通管一方易于确保流量。

另外，连通管也可以不固定于前方缸部件，而固定于后方缸部件。例如，也可以将前方缸部件在前端与驱动装置11连结，且将前方缸部件的后方部分插通在后方缸部件的前方设置的连通管。但是，该情况下，连通管也可以用作后方缸部件的一部分(也可以不设置连通管，而将前方缸部件直接插通于后方缸部件)。

Claims

1.一种射出装置，具有：

套筒，其与腔室连通；

柱塞，其在所述套筒内沿前后方向可滑动；

射出缸装置，其包含射出活塞、固定有所述射出活塞的活塞杆、收纳所述射出活塞的缸部；

连接部件，其将所述柱塞和所述活塞杆连接；

驱动装置，其经由所述射出缸装置可驱动所述柱塞前进，

所述缸部具有：

前方缸部件，其沿前后方向可滑动地收纳所述射出活塞，且后端开放，并沿着前后方向可移动；

后方缸部件，其与所述前方缸部件的后端连通并固定地设置，

所述驱动装置可向前后方向驱动所述前方缸部件。

2.如权利要求1所述的射出装置，其中，

所述后方缸部件具有：

小径室，其与所述前方缸部件的后端连通；

大径室，其与所述小径室连通且直径比所述小径室的直径大，

所述射出缸装置还具有增压活塞，该增压活塞形成有可在所述小径室滑动的小径部及可在所述大径室滑动的大径部。

3.如权利要求1或2所述的射出装置，其中，

所述射出缸装置还具有连通管，该连通管固定于所述前方缸部件的后端，将所述前方缸部件和所述后方缸部件连通，所述连通管可相对移动地插通于所述后方缸部件内。

4.如权利要求1或2所述的射出装置，其中，

所述射出缸装置还具有连通管，该连通管固定于所述前方缸部件的后端，将所述前方缸部件和所述后方缸部件连通，所述后方缸部件可相对移动地插通于所述连通管内。

5.如权利要求3所述的射出装置，其中，

所述连通管的内径小于所述前方缸部件的内径，

所述连通管的前端通过相对于所述射出活塞的后端抵接，从而规定所述射出活塞相对于所述前方缸部件的后退限度。

6.如权利要求4所述的射出装置，其中，

所述连通管的内径小于所述前方缸部件的内径，

7.如权利要求3所述的射出装置，其中，

所述连通管的内径为所述前方缸部件的内径以上，

所述缸部具有止动件，该止动件在所述前方缸部件的后端向所述前方缸部件的内侧突出，通过相对于所述射出活塞的后端抵接，从而规定所述射出活塞相对于所述前方缸部件的后退限度，并相对于所述前方缸部件的周向部分地设置。

8.如权利要求4所述的射出装置，其中，

所述连通管的内径为所述前方缸部件的内径以上，

9.如权利要求1或2所述的射出装置，其中，

所述驱动装置具有：

螺纹机构，其具有沿前后方向延伸的螺纹轴及与所述螺纹轴拧合的螺母，所述螺纹轴及所述螺母的一方固定于所述前方缸部件；

电动机，其使所述螺纹轴及所述螺母的另一方旋转。

10.一种成形装置，其具备权利要求1～9中任一项所述的射出装置。