JP2010131641A - 成形機の射出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液圧源及び流量制御弁の小型化が可能な成形機の射出装置を提供する。
【解決手段】射出装置１は、射出シリンダ装置７に連通された変換シリンダ装置９と、アキュムレータ１１からの作動液の流れを制御可能な液圧回路１７とを有する。変換シリンダチューブ２７は、大径シリンダ部２７ｂと、大径シリンダ部２７ｂの、ヘッド側室２５ｈとは反対側に連通し、大径シリンダ部２７ｂよりも小径の後側小径シリンダ部２７ｃとを有する。液圧回路１７は、アキュムレータ１１からの作動液の流量を制御可能なサーボバルブ４５を有する。また、液圧回路１７は、サーボバルブ４５を通過した作動液を、大径後側室２７ｂｈ及び小径後側室２７ｃｈに供給可能であり、且つ、サーボバルブ４５を通過した作動液の、大径後側室２７ｂｈへの供給及び小径後側室２７ｃｈへの供給の双方を個別に禁止可能に構成されている。
【選択図】図１

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。

成形機の射出装置は、射出シリンダ装置により射出プランジャをスリーブ内において前進させ、スリーブ内の成形材料（例えば溶湯）を金型間に形成されたキャビティに押し出すことにより、成形材料をキャビティに射出・充填する。射出・充填工程は、概略、低速射出工程、高速射出工程及び増圧工程からなる。すなわち、射出装置は、射出の初期段階においては、成形材料の空気の巻き込みを防止するために比較的低速で射出プランジャを前進させ、次に、成形サイクルの短縮の観点から比較的高速で射出プランジャを前進させる。その後、射出装置は、成形品のヒケをなくすために、射出プランジャの前進する方向の力によりキャビティ内の成形材料を増圧する。このような射出装置の動作を実現するために、種々の射出シリンダ装置や射出シリンダ装置に作動液を供給するための液圧回路が提案されている。

特許文献１の射出装置は、射出シリンダ装置のヘッド側室に連通し、当該ヘッド側室側を凸とする、凸形状のシリンダチューブ及び凸形状のピストンを有する他のシリンダ装置を有することにより、高速射出工程と増圧工程とを好適に行っている。すなわち、凸形状のピストン全体が凸形状のシリンダチューブの大径室を前進しているときは、大量の作動液を射出シリンダ装置のヘッド側室へ供給して射出プランジャを前進させ、凸形状のピストンの小径部が凸形状のシリンダチューブの小径室に嵌合した後は、凸形状のピストンの前後の受圧面積の差から生じる増圧効果により、高い圧力の作動液を射出シリンダ装置のヘッド側室へ供給して増圧を行う。
特開２００１−２５８５７号公報

特許文献１の技術では、高速射出工程から増圧工程への切換は、ピストンの受圧面積の変化を利用して行われているものの、低速射出工程から高速射出工程への切換は、射出シリンダ装置に連通する他のシリンダ装置に供給される作動液を増加させることにより、実現されている。従って、特許文献１の技術では、所望の高速移動を実現するためには、比較的大量の作動液を送出し、且つ、制御しなければならない。その結果、例えば、アキュムレータ等の液圧源の大型化や液圧源からの作動液の流量を制御するサーボバルブ等の流量制御弁の大型化が生じる。

本発明の目的は、液圧源及び流量制御弁の小型化が可能な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、射出プランジャにより成形材料をキャビティに押し出す射出装置であって、前記射出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が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内が、前記射出ピストンにより、前記射出ピストンロッドが延出する側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画される射出シリンダ装置と、前記ヘッド側室に連通する変換シリンダチューブ、及び、当該変換シリンダチューブ内に摺動可能に収容された変換ピストンを有する変換シリンダ装置と、作動液を送出可能な液圧源と、前記液圧源から前記変換シリンダ装置への作動液の流れを制御可能な液圧回路と、を有し、前記変換シリンダチューブは、大径シリンダ部と、前記大径シリンダ部の、前記ヘッド側室とは反対側に連通し、前記大径シリンダ部よりも小径の後側小径シリンダ部と、を有し、前記変換ピストンは、前記大径シリンダ部を摺動可能な大径部と、前記後側小径シリンダ部を摺動可能な後側小径部と、を有し、前記液圧回路は、前記液圧源からの作動液の流量を制御可能な流量制御弁を有するとともに、前記流量制御弁を通過した作動液を、前記大径シリンダ部の前記大径部よりも前記後側小径シリンダ部側となる大径後側室及び前記後側小径シリンダ部の前記小径部よりも前記大径シリンダ部とは反対側となる小径後側室に供給可能であり、且つ、前記流量制御弁を通過した作動液の、前記大径後側室への供給及び前記小径後側室への供給の、双方を個別に、若しくは、一方を他方とは個別に、禁止可能に構成されている。

好適には、前記液圧回路は、前記流量制御弁から前記小径後側室への作動液の流れを許容又は禁止可能な小径後側弁と、前記流量制御弁から前記大径後側室への作動液の流れを許容又は禁止可能な大径後側弁と、を有する。

好適には、前記液圧回路は、前記流量制御弁から前記ロッド側室への作動液の流れを許容又は禁止可能なロッド側弁を有している。

好適には、成形機の射出装置は、作動液を貯蓄可能なタンクを有し、前記液圧回路は、前記タンクと前記大径後側室との間の作動液の流れを許容又は禁止可能なタンク大径後側弁を有し、前記タンクは、前記大径後側室よりも上方に配置されている。

好適には、前記変換シリンダチューブは、前記ヘッド側室と前記大径シリンダ部との間に設けられ、前記大径シリンダ部よりも小径の前側小径シリンダ部を有し、前記変換ピストンは、前記前側小径シリンダ部を摺動可能な前側小径部を有する。

好適には、前記変換ピストンは、前記前側小径部を前記大径シリンダ部側から前記前側小径シリンダ部に出し入れ可能に前記変換シリンダチューブに収容されている。

好適には、成形機の射出装置は、前記射出プランジャの位置を検出する検出器と、前記検出器の検出結果に基づいて、前記液圧回路を制御する制御装置と、を有し、前記後側小径シリンダ部の断面積は、前記大径シリンダ部の断面積から前記後側小径シリンダ部の断面積を差し引いた断面積よりも小さく、前記制御装置は、前記キャビティに成形材料を供給するとき、前記大径後側室への作動液の流れを許容するとともに前記小径後側室への作動液の流れを禁止して低速射出を行い、その後、前記検出器の検出する位置が所定の高速切換位置に到達したときに、前記小径後側室への作動液の流れを許容して高速射出を行う。

好適には、前記液圧源はアキュムレータであり、前記流量制御弁はサーボバルブである。

本発明によれば、液圧源及び流量制御弁を小型化できる。

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

射出装置１は、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に溶湯を射出・充填する装置である。なお、固定金型１０１及び移動金型１０３は、ダイカストマシンの不図示の型締装置により型開閉及び型締がなされる。

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内を摺動可能な射出プランジャ５と、射出プランジャ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に連通する変換シリンダ装置９とを有する。また、射出装置１は、作動液（例えば油）を送出可能なアキュムレータ１１と、作動液を貯蓄するタンク１３と、アキュムレータ１１を蓄圧するポンプ１５と、作動液の流れを制御する液圧回路１７と、液圧回路１７等を制御する制御装置１９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。射出プランジャ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に形成された不図示の給湯口から溶湯が射出スリーブ３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、射出プランジャ５のプランジャロッド５ｂにカップリングを介して連結された射出ピストンロッド２１、射出ピストンロッド２１が固定された射出ピストン２３、及び、射出ピストン２３を摺動可能に収容する射出シリンダチューブ２５を有している。なお、射出ピストンロッド２１及び射出ピストン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２５は、例えば、断面円形である。射出シリンダチューブ２５の内部は、射出ピストン２３により、射出ピストンロッド２１が延出する側のロッド側室２５ｒと、その反対側のヘッド側室２５ｈとに区画されている。ロッド側室２５ｒ及びヘッド側室２５ｈ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２３は射出シリンダチューブ２５内を摺動する。

変換シリンダ装置９は、ヘッド側室２５ｈに連通する変換シリンダチューブ２７、及び、変換シリンダチューブ２７内に摺動可能に収容された変換ピストン２９を有している。変換シリンダ装置９は、変換ピストン２９の前進（図１の紙面下方への移動）により、ヘッド側室２５ｈに作動液を供給して、射出ピストン２３を前進（図１の紙面左側への移動）させることが可能に構成されている。また、変換シリンダ装置９は、射出ピストン２３が後退（図１の紙面右側への移動）すると、ヘッド側室２５ｈから変換シリンダチューブ２７に作動液が供給されて変換ピストン２９が後退（図１の紙面上方への移動）するように構成されている。

変換シリンダチューブ２７は、例えば、断面が円形に、また、前側（図１の紙面下方側）及び後側（図１の紙面上方側）に凸となるように形成されている。すなわち、変換シリンダチューブ２７は、ヘッド側室２５ｈに連通する前側小径シリンダ部２７ａと、前側小径シリンダ部２７ａに連通し、前側小径シリンダ部２７ａよりも大径の大径シリンダ部２７ｂと、大径シリンダ部２７ｂに連通し、大径シリンダ部２７ｂよりも小径の後側小径シリンダ部２７ｃとを有している。

前側小径シリンダ部２７ａの径ｄ３、大径シリンダ部２７ｂの径ｄ２、後側小径シリンダ部２７ｃの径ｄ１、射出シリンダチューブ２５の径ｄ４は、所望の効果を得ることができる範囲で適宜に設定されてよいが、例えば、ｄ１＜ｄ３＝ｄ４＜ｄ２、ｄ１^２＜ｄ２^２−ｄ１^２である。

変換ピストン２９も、変換シリンダチューブ２７の形状に対応して、前側及び後側に凸となるように形成されている。すなわち、変換ピストン２９は、前側小径シリンダ部２７ａを摺動可能な前側小径部２９ａと、大径シリンダ部２７ｂを摺動可能な大径部２９ｂと、後側小径シリンダ部２７ｃを摺動可能な後側小径部２９ｃとを有している。

変換ピストン２９は、２点鎖線で示すように、前側小径部２９ａを前側小径シリンダ部２７ａに挿入した状態と、前側小径部２９ａを前側小径シリンダ部２７ａから引き抜いた状態との間で移動可能である。すなわち、変換ピストン２９は、前側小径部２９ａを大径シリンダ部２７ｂ側から前側小径シリンダ部２７ａに出し入れ可能に変換シリンダチューブ２７に収容されている。

なお、後側小径部２９ｃは、変換ピストン２９が前進したときに、後側小径シリンダ部２７ｃから引き抜かれても引き抜かれなくてもよい。ただし、後述するように、高速射出動作は後側小径部２９ｃが後側小径シリンダ部２７ｃに挿入された状態で行われ、高速射出動作の後の増圧動作は前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａに挿入された状態で行われるから、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａ内に到達するまでは、後側小径シリンダ部２７ｃから引き抜かれない長さであることが好ましい。

後側小径シリンダ部２７ｃの、後側小径部２９ｃに対して大径シリンダ部２７ｂとは反対側（図１の紙面上方側）となる小径後側室２７ｃｈ、及び／又は、大径シリンダ部２７ｂの、大径部２９ｂに対して後側小径シリンダ部２７ｃ側となる大径後側室２７ｂｈに作動液が供給されることにより、変換ピストン２９は前進する。また、前側小径シリンダ部２７ａの、前側小径部２９ａに対して大径シリンダ部２７ｂとは反対側（図１の紙面下方側）となる小径前側室２７ａｒ、及び／又は、大径シリンダ部２７ｂの、大径部２９ｂに対して前側小径シリンダ部２７ａ側となる大径前側室２７ｂｒに作動液が供給されることにより、変換ピストン２９は後退する。

ここで、後側小径シリンダ部２７ｃは、径が比較的小さく形成されているから、小径後側室２７ｃｈのみに作動液を供給して変換ピストン２９を前進させる場合、比較的少量の作動液で高速に変換ピストン２９を前進させることができる。

また、変換ピストン２９の前進時において前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａに挿入された後は、大径前側室２７ｂｒの作動液を排出可能とすれば、大径部２９ｂの大径後側室２７ｂｈにおける受圧面積（若しくは、この受圧面積に後側小径部２９ｃの小径後側室２７ｃｈにおける受圧面積を加算した受圧面積）と、前側小径部２９ａの小径前側室２７ａｒにおける受圧面積の差に起因する増圧効果により、高い圧力の作動液をヘッド側室２５ｈに供給することができる。

なお、ヘッド側室２５ｈと小径前側室２７ａｒとは、適宜な構成により連通されてよい。例えば、射出シリンダチューブ２５と変換シリンダチューブ２７とが互いに固定されることにより直接的に連通されてもよいし、剛体の部材により形成された流路を介して連通されてもよいし、可撓性を有する部材により形成された流路を介して連通されてもよい。

また、射出シリンダチューブ２５及び変換シリンダチューブ２７の相対位置、これらのシリンダチューブの重力方向に対する向きは適宜に設定されてよい。図１では、射出シリンダチューブ２５が水平に配置されるとともに、変換シリンダチューブ２７が、射出シリンダチューブ２５のヘッド側室２５ｈ側の端部から上方側に延びるように配置された場合を例示している。

アキュムレータ１１は、いわゆるガス式のアキュムレータであり、蓄圧シリンダチューブ３１と、蓄圧シリンダチューブ３１内を摺動可能な蓄圧ピストン３３とを有している。蓄圧シリンダチューブ３１内は、蓄圧ピストン３３によりガス室３１ｇと液室３１ｏとに区画されている。ガス室３１ｇには、ガス（例えば空気や窒素）が圧縮されて保持されている。液室３１ｏには、射出シリンダ装置７や変換シリンダ装置９に供給される作動液が保持されている。

液室３１ｏは、ロッド側室２５ｒ、大径後側室２７ｂｈ及び小径後側室２７ｃｈに連通されている。従って、アキュムレータ１１は、ロッド側室２５ｒ、大径後側室２７ｂｈ及び小径後側室２７ｃｈに選択的に作動液を供給し、射出シリンダ装置７及び変換シリンダ装置９を駆動することが可能である。

なお、特に図示しないが、アキュムレータ１１には、ガス室３１ｇの圧力を所定の圧力に保つように、ガス室３１ｇと大気とを連通する流路、当該流路を開閉するコック、ガス室３１ｇの圧力を検出する圧力計等が設けられている。

タンク１３は、作動液を大気圧下で貯蓄する。タンク１３は、ロッド側室２５ｒ、大径前側室２７ｂｒ及び大径後側室２７ｂｈと連通されており、これらのシリンダ室への作動液の補給及びこれらのシリンダ室から排出された作動液の受け入れが可能である。タンク１３は、例えば、大径前側室２７ｂｒ及び大径後側室２７ｂｈよりも上方側に配置されており、作動液の自重を利用して、これらのシリンダ室に作動液を供給可能になっている。

ポンプ１５は、タンク１３の作動液を吸引して吐出口１５ａから送出する。ポンプ１５は、ピストンポンプ、歯車ポンプ、ベーンポンプ等の適宜なポンプにより構成されてよい。ポンプ１５は、モータ３５により回転駆動される。モータ３５は、直流モータでも交流モータでもよい。また、モータ３５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。

液圧回路１７は、アキュムレータ１１に接続されたアキュムレータ流路３７と、アキュムレータ流路３７及び小径後側室２７ｃｈに接続された小径後側流路３９と、アキュムレータ流路３７及び大径後側室２７ｂｈに接続された大径後側流路４１と、アキュムレータ流路３７及びロッド側室２５ｒに接続されたロッド側流路４３とを有している。

また、液圧回路１７は、アキュムレータ流路３７に設けられたサーボバルブ４５と、小径後側流路３９に設けられた小径後側弁ＶＬａと、大径後側流路４１に設けられた大径後側弁ＶＬｂと、ロッド側流路４３に設けられたロッド側弁ＶＬｃとを有している。

従って、小径後側室２７ｃｈ、大径後側室２７ｂｈ及びロッド側室２５ｒは、アキュムレータ１１からの作動液の供給が、小径後側弁ＶＬａ、大径後側弁ＶＬｂ及びロッド側弁ＶＬｃによって、個別に許容又は禁止される。その一方で、小径後側室２７ｃｈ、大径後側室２７ｂｈ及びロッド側室２５ｒは、アキュムレータ１１から供給される作動液の流量が、サーボバルブ４５によって共通に制御される。

サーボバルブ４５は、サーボ機構のなかで使用され、電気その他の入力信号に応じて流量を無段階に変調可能な制御弁である。サーボバルブ４５は、例えば、複コイル形の電磁方式の流量制御弁によって構成されている。サーボバルブ４５は、制御装置１９により入力された制御信号に応じた開度で開かれる。また、サーボバルブ４５は、開度を示す検出信号を制御装置１９に出力する。検出信号は、例えば、スプールの位置を示す信号である。そして、サーボバルブ４５は、制御装置１９により、所望の開度で開かれるようにフィードバック制御される。

小径後側弁ＶＬａは、例えば、閉状態とするパイロット圧力と、開状態とするパイロット圧力とを導入可能なパイロット式の逆止弁（チェック弁）により構成されている。小径後側弁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から小径後側室２７ｃｈへの流れを阻止するとともに、その反対方向の流れを許容する。

大径後側弁ＶＬｂは、例えば、閉状態とするパイロット圧力と、開状態とするパイロット圧力とを導入可能なパイロット式の逆止弁により構成されている。大径後側弁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から大径後側室２７ｂｈへの流れを阻止するとともに、その反対方向の流れを許容する。

ロッド側弁ＶＬｃは、例えば、閉状態とするパイロット圧力と、開状態とするパイロット圧力とを導入可能なパイロット式の逆止弁により構成されている。ロッド側弁ＶＬｃ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からロッド側室２５ｒへの流れを阻止するとともに、その反対方向の流れを許容する。

液圧回路１７は、変換シリンダ装置９の大径前側室２７ｂｒと、小径前側室２７ａｒとを連通するバイパス流路４７を有している。バイパス流路４７には、バイパス流路４７を開閉可能なバイパス弁ＶＬｄが設けられている。

バイパス流路４７は、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａに挿入されている状態においても、大径前側室２７ｂｒと小径前側室２７ａｒとが連通されるように設けられている。なお、バイパス流路４７の小径前側室２７ａｒに連通する部分は、射出シリンダ装置７のヘッド側室２５ｈや、ヘッド側室２５ｈと小径前側室２７ａｒとを連通する連通路等に開口することにより、間接的に小径前側室２７ａｒに連通していてもよい。

バイパス弁ＶＬｄは、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されている。バイパス弁ＶＬｄは、パイロット圧力が導入されると閉じられる。また、バイパス弁ＶＬｄは、パイロット圧力が導入されていないときは、小径前側室２７ａｒから大径前側室２７ｂｒへの流れを阻止するとともに、その反対方向の流れを許容する。

従って、前側小径部２９ａが小径前側室２７ａｒに挿入されている状態で変換ピストン２９が前進している場合、パイロット圧力が導入されていないときは、大径前側室２７ｂｒの作動液はバイパス流路４７を介して小径前側室２７ａｒに流れ込み、パイロット圧力が導入されているときは、小径前側室２７ａｒは密閉される。また、前側小径部２９ａが小径前側室２７ａｒに挿入されている状態で変換ピストン２９が後退している場合、小径前側室２７ａｒは密閉される。

液圧回路１７は、射出シリンダ装置７及び変換シリンダ装置９からタンク１３への作動液の排出、及び、タンク１３から変換シリンダ装置９への作動液の補給を可能とするために、以下の構成を有している。

液圧回路１７は、ロッド側室２５ｒとタンク１３とを連通するタンクロッド側流路４９と、大径前側室２７ｂｒとタンク１３とを連通するタンク大径前側流路５１と、大径後側室２７ｂｈとタンク１３とを連通するタンク大径後側流路５３とを有している。

また、液圧回路１７は、タンクロッド側流路４９に設けられたタンクロッド側弁ＶＬｅと、タンク大径前側流路５１に設けられたタンク大径前側弁ＶＬｆと、タンク大径後側流路５３に設けられたタンク大径後側弁ＶＬｇとを有している。

タンクロッド側弁ＶＬｅは、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されている。タンクロッド側弁ＶＬｅは、パイロット圧力が導入されると閉じられる。また、タンクロッド側弁ＶＬｅは、パイロット圧力が導入されていないときは、タンク１３からロッド側室２５ｒへの流れを阻止するとともに、その反対方向の流れを許容する。

タンク大径前側弁ＶＬｆは、例えば、閉状態とするパイロット圧力と、開状態とするパイロット圧力とを導入可能なパイロット式の逆止弁により構成されている。タンク大径前側弁ＶＬｆは、パイロット圧力が導入されていないときは、大径前側室２７ｂｒからタンク１３への流れを阻止するとともに、その反対方向の流れを許容する。

タンク大径後側弁ＶＬｇは、例えば、閉状態とするパイロット圧力と、開状態とするパイロット圧力とを導入可能なパイロット式の逆止弁により構成されている。タンク大径後側弁ＶＬｇは、パイロット圧力が導入されていないときは、大径後側室２７ｂｈからタンク１３への流れを阻止するとともに、その反対方向の流れを許容する。

なお、タンク大径前側流路５１及びタンク大径後側流路５３は、タンク１３側において共通化されている。ただし、これらは共通化されていなくてもよい。

液圧回路１７は、ポンプ１５の吐出口１５ａとアキュムレータ１１の液室３１ｏとを連通する蓄圧用流路５９と、蓄圧用流路５９に設けられた蓄圧用弁６１とを有している。なお、蓄圧用流路５９は、図示の都合上、図１において２ヶ所に示す（１）間の部分を省略して示している。蓄圧用弁６１は、例えば、ポンプ１５からアキュムレータ１１への流れを許容するとともに、その反対方向の流れを阻止する逆止弁により構成されている。

液圧回路１７は、タンク６３と、タンク６３と小径後側室２７ｃｈとを連通するタンク小径後側流路６５と、タンク小径後側流路６５に設けられたタンク小径後側弁６７とを有している。これらは、小径後側室２７ｃｈからの作動液の排出や小径後側室２７ｃｈへの作動液の補給を可能とするためのものである。なお、タンク６３は、タンク１３と共通化されていてもよい。

タンク小径後側弁６７は、例えば、パイロット圧力が導入されると開かれるパイロット式の逆止弁により構成されている。タンク小径後側弁６７は、パイロット圧力が導入されていないときは、小径後側室２７ｃｈからタンク６３への流れを阻止するとともに、その反対方向の流れを許容する。タンク小径後側弁６７は、図示は省略するが、パイロット圧力として、ロッド側室２５ｒの圧力が導入されている。なお、ロッド側室２５ｒの圧力は、ロッド側流路４３を介して導入されてもよい。

制御装置１９は、例えば、ＣＰＵ７１、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ７３、入力回路７５、及び、出力回路７７を含んで構成されている。ＣＰＵ７１は、メモリ７３に記憶されたプログラムを実行し、入力回路７５を介して入力される入力信号に基づいて、各種の弁やモータ３５を制御するための制御信号を出力回路７７を介して出力する。

入力回路７５に信号を入力するのは、例えば、サーボバルブ４５、ユーザの入力操作を受け付ける入力装置７９、射出プランジャ５の位置を検出する測長センサ８１、変換ピストン２９が後退限に到達したか否かを検出する後退限検出器８３である。

出力回路７７が信号を出力するのは、例えば、サーボバルブ４５、ユーザに情報を表示する表示器８５、パイロット式の弁（ＶＬａ〜ＶＬｇ）にパイロット圧力を導入するための不図示の液圧回路である。

測長センサ８１は、例えば、射出シリンダ装置７に設けられ、射出ピストンロッド２１の射出シリンダチューブ２５に対する変位量を測定するものであり、射出プランジャ５の位置を間接的に検出するものである。なお、射出シリンダ装置７は、測長機能付きのシリンダ装置により構成されていると捉えられることができる。

測長センサ８１は、例えば、射出ピストンロッド２１の延びる方向に沿って射出ピストンロッド２１に設けられたスケール部８７と、スケール部８７に対向配置され、スケール部８７の移動を検出するセンサ部８９とを有するリニアエンコーダにより構成されている。リニアエンコーダとしては、磁気式、光学式等の適宜な方式のものが選択されてよい。

後退限検出器８３は、例えば、レバー式のスイッチにより構成されている。変換ピストン２９には、変換シリンダチューブ２７の後側小径シリンダ部２７ｃから延出する操作部材９１が固定されている。変換ピストン２９が後退限に到達すると、操作部材９１が後退限検出器８３のレバーに当接し、後退限検出器８３はオン状態とされる。変換ピストン２９が後退限から前進すると、操作部材９１がレバーから離間し、後退限検出器８３はオフ状態とされる。

射出装置１は、以上に説明した構成の他に、ヘッド側室２５ｈの圧力を検出する圧力センサ等を有していてもよい。なお、ヘッド側室２５ｈの圧力は、概ね、溶湯をキャビティ１０５に射出するときに射出プランジャ５が溶湯に加える圧力（射出圧力）等の射出プランジャ５が溶湯に加える圧力に比例する。

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、射出プランジャ５を比較的低速で前進させる低速射出制御、射出プランジャ５を比較的高速で前進させる高速射出制御、射出プランジャ５によりキャビティ１０５内の溶湯を増圧する増圧制御を順に行う。

図３は、図２の動作を実現する、各種の弁（ＶＬａ〜ＶＬｇ）、サーボバルブ４５、アキュムレータ１１、変換ピストン２９、射出ピストン２３及びモータ３５の動作を示す図表である。

図３において、各行は、上方側から下方側への順が時系列順になっている。図３の最も左側の「射出動作」の欄は、各行の動作の概略を説明している。「射出速度」及び「射出圧力」の欄は、図２に付した符号を示すことにより、図３と図２との対応関係を示している。ただし、溶湯の凝固後、射出ピストン２３や変換ピストン２９が後退するときにおける速度や圧力については、図３において記載されているのみである。

「パイロットチェック弁」の欄では、各種の弁の符号ＶＬａ〜ＶＬｇからＶＬを省略して、各種の弁（ＶＬａ〜ＶＬｇ）に対応する「ａ」〜「ｇ」の欄が設けられている。「パイロットチェック弁」の欄において、「Ｎ」は、パイロット圧力が導入されていない状態を示し、「Ｃ」は、閉じるパイロット圧力が導入されていることを示し、「Ｏ」は、開くパイロット圧力が導入されていることを示している。

「サーボバルブ」の欄は、サーボバルブ４５における流量（開度と捉えられてもよい）を示している。

「アキュムレータ」の「放出」の欄では、アキュムレータ１１から作動液が放出されることを丸（○）により、アキュムレータ１１から作動液が放出されないことをバツ（×）により示している。「アキュムレータ」の「充填」の欄では、アキュムレータ１１に作動液が充填されることを丸（○）により、アキュムレータ１１に作動液が充填されないことをバツ（×）により示している。

「変換ピストン位置」の欄は、後退限検出器８３がオンとされることを「ＯＮ」で示し、オフされていることを「−」で示している。

「射出ピストン後退限」の欄は、射出ピストン２３が後退限に位置することを丸（○）により、後退限に位置しないことを「−」により示している。

「モータ」の欄は、モータ３５が駆動されることを丸（○）により、モータ３５が駆動されないことをバツ（×）により示している。

以下、図３の時系列に沿って（図３の上方側から下方側へ）、射出装置１の動作を説明する。

（低速射出動作）
低速射出動作の開始前において、変換ピストン２９及び射出ピストン２３は後退限に位置している。従って、前側小径部２９ａは、前側小径シリンダ部２７ａに挿入されておらず、大径前側室２７ｂｒと小径前側室２７ａｒとは直接的に連通されている。なお、変換ピストン２９及び射出ピストン２３を後退限以外の適宜な位置に配置した状態で、低速射出動作を開始することも可能である。

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に供給されると、制御装置１９は、アキュムレータ１１が蓄圧している作動液を大径後側室２７ｂｈのみに供給するように、液圧回路１７を制御する。

すなわち、制御装置１９は、サーボバルブ４５を、流量Ｖ_ＬＰに対応する開度で開く。また、制御装置１９は、小径後側弁ＶＬａに閉じるパイロット圧力を導入し、若しくは、パイロット圧力を導入せず、大径後側弁ＶＬｂに開くパイロット圧力を導入し、ロッド側弁ＶＬｃに閉じるパイロット圧力を導入し、若しくは、パイロット圧力を導入しない。

作動液が大径後側室２７ｂｈに供給されると、大径後側室２７ｂｈにおける大径部２９ｂの受圧面積は比較的大きく設定されているから、変換ピストン２９は、比較的低速で前進する。

変換ピストン２９が比較的低速で前進することにより、変換シリンダチューブ２７から射出シリンダチューブ２５のヘッド側室２５ｈへ、比較的緩やかに作動液が供給され、射出ピストン２３も比較的低速で前進する。

ただし、大径シリンダ部２７ｂの径ｄ２は、ヘッド側室２５ｈの径ｄ４よりも大きく設定されているから、射出ピストン２３は、変換ピストン２９よりも高速（ｄ２^２／ｄ４^２倍）で前進する。射出ピストン２３の前進により、射出プランジャ５は、比較的低速の速度Ｖ_Ｌで前進し、射出圧力はＰ_Ｌとなる。

なお、小径後側室２７ｃｈには、変換ピストン２９が前進することにより小径後側室２７ｃｈに生じる負圧により、タンク６３の作動液がタンク小径後側弁６７を介して供給される。

制御装置１９は、予め設定された開度になるように、サーボバルブ４５からのフィードバック信号に基づいて、サーボバルブ４５の開度を制御してもよいし、測長センサ８１の検出結果に基づく射出プランジャ５の速度が、予め設定された速度になるように、サーボバルブ４５の開度を制御してもよい。また、制御装置１９は、予め設定された開度になるようにサーボバルブ４５の開度を制御した後、予め設定された速度になるようにサーボバルブ４５の開度を制御してもよい。開度のフィードバックループを射出プランジャ５の速度フィードバックループにマイナーループとして組み込んでもよい。後述する、高速射出や減速射出においても同様である。以下では、制御装置１９は、予め設定された開度になるように、サーボバルブ４５を制御するものとして説明する。

バイパス弁ＶＬｄは、パイロット圧力が導入されても、パイロット圧力が導入されていなくてもよい。低速射出及び後述する高速射出においては、前側小径部２９ａは前側小径シリンダ部２７ａに挿入されておらず、大径前側室２７ｂｒと小径前側室２７ａｒとは直接的に連通されているからである。

タンクロッド側弁ＶＬｅは、パイロット圧力が導入されない。従って、射出ピストン２３により押し出されるロッド側室２５ｒの作動液はタンク１３へ排出される。

タンク大径前側弁ＶＬｆは、閉じるパイロット圧力が導入され、若しくは、パイロット圧力が導入されない。従って、変換ピストン２９により押し出される大径前側室２７ｂｒの作動液は、タンク１３には流れず、全て射出ピストン２３に圧力を付与することに利用される。

タンク大径後側弁ＶＬｇは、閉じるパイロット圧力が導入され、若しくは、パイロット圧力が導入されない。従って、アキュムレータ１１から大径後側室２７ｂｈに供給された作動液は、タンク１３には流れず、全て変換ピストン２９に圧力を付与することに利用される。

モータ３５は、後述する射出ピストンの後退が終了するまで、駆動されない。従って、アキュムレータ１１では、後述する射出ピストンの後退までは、作動液の放出のみが行われ、作動液の充填は行われない。

（高速射出動作）
制御装置１９は、測長センサ８１の検出値に基づく射出プランジャ５の位置が所定の高速切換位置に到達すると、アキュムレータ１１からの作動液の供給先を、大径後側室２７ｂｈから小径後側室２７ｃｈに切り換える。すなわち、制御装置１９は、小径後側弁ＶＬａに開くパイロット圧力を導入するとともに、大径後側弁ＶＬｂに閉じるパイロット圧力を導入し、若しくは、パイロット圧力を導入しない。

作動液の供給先が切り換えられると、小径後側室２７ｃｈの断面積は、大径後側室２７ｂｈの、後側小径部２９ｃを除く断面積よりも小さいから、変換ピストン２９は、比較的高速で前進し、ひいては、射出ピストン２３も比較的高速で前進する。これにより、射出プランジャ５は、比較的高速の速度Ｖ_Ｈで前進し、射出圧力は上昇してＰ_Ｈとなる。

サーボバルブ４５の開度は、流量Ｖ_ＨＰに対応する開度とされる。流量Ｖ_ＨＰは流量Ｖ_ＬＰと同一であってもよいし、大きくてもよい。換言すれば、サーボバルブ４５は、低速射出から高速射出にかけて、開度が変更されてもよいし、変更されなくてもよい。サーボバルブ４５の開度が一定であっても、上述のように、変換シリンダ装置９における受圧面積の変更により、低速から高速への切り換えはなされる。また、低速射出から高速射出にかけて、サーボバルブ４５の開度を大きくした場合には、射出プランジャ５の更なる増速がなされる。

タンク大径後側弁ＶＬｇは、開くパイロット圧力が導入される。従って、大径後側室２７ｂｈには、タンク１３から作動液が補給される。上述のように、タンク１３は、大径後側室２７ｂｈよりも上方に配置されており、タンク１３の作動液は自重により大径後側室２７ｂｈへ流入可能となっている。従って、変換ピストン２９の前進に伴って大径後側室２７ｂｈに生じる負圧のみによりタンク１３から作動液を補給する場合に比較して、効率的に作動液の補給がなされる。

なお、ロッド側弁ＶＬｃ、バイパス弁ＶＬｄ、タンクロッド側弁ＶＬｅ及びタンク大径前側弁ＶＬｆは、低速射出動作時における状態のままである。

（減速射出動作）
減速射出動作は、適宜な事象の発生により開始される。

例えば、減速射出動作は、溶湯がキャビティ１０５にある程度充填され、射出プランジャ５がキャビティ１０５に充填された溶湯から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、減速射出動作は、後述するように、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａへ挿入され、射出ピストン２３が減速されることにより、開始される。

若しくは、減速射出動作は、後述するように、所定の減速開始条件が満たされたときに、アキュムレータ１１の作動液の供給先が、小径後側室２７ｃｈから大径後側室２７ｂｈへ切り換えられることにより開始される。なお、減速開始条件は、例えば、射出プランジャ５が所定の減速位置に到達したことなどである。

若しくは、減速射出動作は、後述するように、所定の減速開始条件が満たされたときに、サーボバルブ４５の開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２以上同時に発生することにより開始される。

なお、上記に例示した事象は、いずれが先に生じてもよいが、概ね同時に生じるように、１回の射出における溶湯の量等が調整されることが好ましい。

減速射出動作では、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。

前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａに挿入されることにより、大径前側室２７ｂｒと前側小径シリンダ部２７ａとは、直接的には遮断される。一方、バイパス弁ＶＬｄにはパイロット圧力が導入されず、バイパス流路４７においては、大径前側室２７ｂｒから前側小径シリンダ部２７ａへの作動液の流れが許容される。しかし、バイパス流路４７の断面積は、前側小径シリンダ部２７ａの断面積より小さいことから、バイパス流路４７における流量は、大径前側室２７ｂｒから前側小径シリンダ部２７ａへ直接的に作動液が流れるときの流量よりも少ない。従って、変換シリンダチューブ２７からヘッド側室２５ｈに供給される作動液が減少し、射出ピストン２３は減速される。

制御装置１９は、アキュムレータ１１の作動液の供給先を、小径後側室２７ｃｈから大径後側室２７ｂｈへ切り換える。すなわち、制御装置１９は、小径後側弁ＶＬａに閉じるパイロット圧力を導入し、若しくは、パイロット圧力を導入せず、大径後側弁ＶＬｂに開くパイロット圧力を導入する。これにより、低速射出のときと同様に、変換ピストン２９の速度は低速となり、ひいては、射出プランジャ５は減速される。

サーボバルブ４５の開度は、流量Ｖ_ｄＰに対応する開度とされる。流量Ｖ_ｄＰは流量Ｖ_ＬＰと同一であってもよいし、小さくてもよい。換言すれば、サーボバルブ４５は、高速射出から減速射出にかけて、開度が変更されてもよいし、変更されなくてもよい。サーボバルブ４５の開度が一定であっても、上述のように、変換シリンダ装置９における受圧面積の変更により、高速から低速への切り換えはなされる。また、高速射出から減速射出にかけて、サーボバルブ４５の開度を小さくした場合には、射出プランジャ５の更なる減速がなされる。

なお、ロッド側弁ＶＬｃ、タンクロッド側弁ＶＬｅ及びタンク大径前側弁ＶＬｆは、高速射出動作時における状態のままである。また、タンク大径後側弁ＶＬｇは、閉じるパイロット圧力が導入され、若しくは、パイロット圧力が導入されない。すなわち、タンク大径後側弁ＶＬｇは、低速射出動作時と同様に、アキュムレータ１１から大径後側室２７ｂｈに流入した作動液が、タンク１３へ流出することを禁止する。

（増圧動作）
制御装置１９は、所定の増圧開始条件が満たされると、バイパス弁ＶＬｄにパイロット圧力を導入してバイパス弁ＶＬｄを閉じる。これにより、大径前側室２７ｂｒから小径前側室２７ａｒへの作動液の流れが遮断される。また、タンク大径前側弁ＶＬｆは、開くパイロット圧力が導入される。これにより、大径前側室２７ｂｒからタンク１３への作動液の流れが許容される。小径後側弁ＶＬａ、大径後側弁ＶＬｂ、ロッド側弁ＶＬｃ、タンクロッド側弁ＶＬｅ及びタンク大径後側弁ＶＬｇは、減速射出動作における状態のままとされる。

変換ピストン２９は、大径前側室２７ｂｒの作動液をタンク１３に排出しつつ前進する。また、変換ピストン２９は、大径部２９ｂの大径後側室２７ｂｈにおける受圧面積と前側小径部２９ａの小径前側室２７ａｒにおける受圧面積との比に応じた増圧比（（ｄ２^２−ｄ１^２）／ｄ３^２）で、大径後側室２７ｂｈの作動液の圧力を増幅し、その増圧した圧力を小径前側室２７ａｒの作動液に付与する。これにより、射出圧力は、圧力Ｐｔを経てＰｍａｘに到達する。また、射出速度は、速度Ｖｔを経て０となる。

なお、増圧開始条件は、例えば、不図示の圧力センサにより検出されるヘッド側室２５ｈの圧力（射出圧力）が所定の値に到達したこと、又は、射出プランジャ５が所定の位置に到達したことである。

サーボバルブ４５の開度は、流量Ｖ_ｔＰに対応する開度とされる。流量Ｖ_ｔＰは、適宜に設定されてよく、射出動作における流量に対して、同一でもよいし、大きくてもよいし、小さくてもよい。また、サーボバルブ４５が、流量だけでなく、圧力も制御できるものである場合、圧力は、射出動作時と同一であってもよいし、射出動作時よりも高くされてもよい。サーボバルブ４５における作動液の圧力が射出動作から増圧動作にかけて一定であっても、上述のように、変換シリンダ装置９における受圧面積の変更により、増圧を行うことができる。また、射出動作から増圧動作にかけて、サーボバルブ４５における圧力を高くした場合には、更なる増圧がなされる。

増圧動作の後、射出装置１は、保圧動作を行う。すなわち、射出装置１は、射出圧力をＰｍａｘに保持する。

（射出ピストン後退）
制御装置１９は、適宜な方法により、溶湯が凝固したか否かを判定する。例えば、制御装置１９は、射出圧力がＰｍａｘに到達した時点等の適宜な時点からの経過時間が所定の設定値を越えたか否かを判定することにより、溶湯が凝固したか否かを判定する。

制御装置１９は、溶湯が凝固したと判定すると、アキュムレータ１１からの作動液の供給先を、大径後側室２７ｂｈからロッド側室２５ｒに切り換える。すなわち、制御装置１９は、大径後側弁ＶＬｂに閉じるパイロット圧力を導入し、若しくは、パイロット圧力を導入せず、ロッド側弁ＶＬｃに開くパイロット圧力を導入する。

ロッド側室２５ｒに作動液が供給されることにより、射出ピストン２３は後退を開始する。射出ピストン２３の後退により、ヘッド側室２５ｈの作動液は、小径前側室２７ａｒに押し出され、変換ピストン２９も後退する。

サーボバルブ４５の開度は、流量Ｖ_ｂＰに対応する開度とされる。流量Ｖ_ｂＰは、適宜に設定されてよく、射出動作や増圧動作における流量に対して、同一でもよいし、大きくてもよいし、小さくてもよい。

小径後側弁ＶＬａは、閉じるパイロット圧力が導入され、若しくは、パイロット圧力が導入されない。従って、アキュムレータ１１から小径後側室２７ｃｈへの作動液の供給は禁止されている。

バイパス弁ＶＬｄは、パイロット圧力が導入されていても、パイロット圧力が導入されていなくてもよい。いずれにせよ、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａに挿入された状態においては、射出ピストン２３により押し出されるヘッド側室２５ｈ（小径前側室２７ａｒ）の作動液は、大径前側室２７ｂｒに流入することが禁止される。また、いずれにせよ、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａから引き抜かれた状態においては、小径前側室２７ａｒと大径前側室２７ｂｒとが直接的に連通されることから、射出ピストン２３により押し出されるヘッド側室２５ｈ（小径前側室２７ａｒ）の作動液は、大径前側室２７ｂｒに流入する。

タンクロッド側弁ＶＬｅは、パイロット圧力が導入されて閉じられる。従って、アキュムレータ１１からロッド側室２５ｒに供給された作動液は、タンク１３には流れず、全て射出ピストン２３に圧力を付与することに利用される。

タンク大径前側弁ＶＬｆは、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａから引き抜かれるまでは、開くパイロット圧力が導入され、若しくは、パイロット圧力が導入されない。従って、大径前側室２７ｂｒにはタンク１３から作動液が補給される。なお、上述のように、タンク１３は、大径前側室２７ｂｒよりも上方に配置されており、タンク１３の作動液は自重により大径前側室２７ｂｒへ流入可能となっている。従って、変換ピストン２９の後退に伴って大径前側室２７ｂｒに生じる負圧のみによりタンク１３から作動液を補給する場合に比較して、効率的に作動液の補給がなされる。

また、タンク大径前側弁ＶＬｆは、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａから引き抜かれた後は、閉じるパイロット圧が導入され、若しくは、パイロット圧力が導入されない。従って、射出ピストン２３により小径前側室２７ａｒから大径前側室２７ｂｒに押し出された作動液は、タンク１３へ流れない。

なお、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａから引き抜かれたか否かは、例えば、操作部材９１によって操作される不図示のスイッチにより検出される。

タンク大径後側弁ＶＬｇは、開くパイロット圧力が導入される。従って、大径後側室２７ｂｈの作動液は、変換ピストン２９の後退に伴って、タンク１３に排出される。

タンク小径後側弁６７は、アキュムレータ１１からロッド側室２５ｒに作動液が供給され、パイロット圧力として導入されているロッド側室２５ｒの圧力が上昇することにより開かれる。従って、小径後側室２７ｃｈの作動液は、変換ピストン２９の後退に伴って、タンク６３に排出される。

（射出ピストン後退限及び変換ピストン後退限）
制御装置１９は、測長センサ８１の検出結果に基づいて、射出ピストン２３が後退限に到達したことを検出する。また、制御装置１９は、後退限検出器８３からのオン信号に基づいて、変換ピストン２９が後退限に到達したことを検出する。

なお、上述のように、射出動作においては、大径前側室２７ｂｒ、小径前側室２７ａｒ及びヘッド側室２５ｈは密閉される。また、増圧動作においては、大径前側室２７ｂｒの作動液はタンク１３へ排出される。増圧動作は、概ね、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａに挿入される頃に開始される。

一方、射出ピストン２３の後退動作においては、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａから引き抜かれるまでは、タンク１３から大径前側室２７ｂｒに作動液が補給される。また、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａから引き抜かれた後は、大径前側室２７ｂｒ、小径前側室２７ａｒ及びヘッド側室２５ｈは密閉される。

すなわち、射出ピストン２３の後退動作は、射出ピストン２３と変換ピストン２９との間における作動液の流入出が、概ね、射出動作及び増圧動作と逆になっている。換言すれば、射出ピストン２３と変換ピストン２９との間における作動液の量は、変換ピストン２９の前進時において前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａに挿入される前と、変換ピストン２９の後退時において前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａから引き抜かれた後とで、概ね同じである。従って、射出ピストン２３及び変換ピストン２９は、概ね同時に、それぞれの初期位置（後退限）に到達する。

なお、厳密には、増圧動作等において、射出ピストン２３及び変換ピストン２９の間の作動液は漏れる。従って、射出ピストン２３が先に後退限に到達することが生じ得る。

しかし、減速射出動作においては、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａに挿入された後も、バイパス流路４７が閉じられるまでは、大径前側室２７ｂｒからタンク１３への作動液の排出は行われない。これに対し、射出ピストン２３及び変換ピストン２９の後退においては、前側小径部２９ａが前側小径シリンダ部２７ａから引き抜かれるまで、タンク１３から大径前側室２７ｂｒに作動液が補給される。従って、変換ピストン２９の前進時においてバイパス弁ＶＬｄを閉じるタイミングを遅らせるほど、後退時におけるタンク１３からの補給量よりも前進時におけるタンク１３への排出量を少なくすることができる。すなわち、射出ピストン２３と変換ピストン２９との間の作動液の漏れを補償して、射出ピストン２３の後退限への到達を変換ピストン２９の後退限への到達に対して相対的に遅くし、両者の後退限への到達のタイミングを合わせることができる。

変換ピストン２９が先に後退限に到達した場合には、タンク大径前側弁ＶＬｆに開くパイロット圧力を導入する。すなわち、射出ピストン２３と変換ピストン２９との間の作動液のタンク１３への排出を可能とする。そして、アキュムレータ１１からロッド側室２５ｒに作動液を供給し、射出ピストン２３を後退させればよい。

射出ピストン２３及び変換ピストン２９が後退限に到達すると、制御装置１９は、モータ３５を駆動して、ポンプ１５からアキュムレータ１１に作動液を送出し、アキュムレータ１１の充填を行う。

なお、アキュムレータ１１の充填は、これよりも早い適宜な時期に行われてもよい。例えば、射出ピストン２３及び変換ピストン２９の後退と並行してアキュムレータ１１を充填し、射出ピストン２３及び変換ピストン２９が後退限に到達した直後にアキュムレータ１１の充填が完了するようにしてもよい。

（次サイクル準備）
制御装置１９は、射出ピストン２３及び変換ピストン２９が後退限に到達すると、次サイクルの準備を行う。例えば、サーボバルブ４５は閉じられ、また、各種の弁（ＶＬａ〜ＶＬｇ）は、閉じるパイロット圧が導入され、若しくは、パイロット圧が導入されない。すなわち、射出装置１は、基本的に、作動液の流れが停止された状態に維持される。また、モータ３５は停止される。

以上の実施形態によれば、射出装置１は、射出シリンダ装置７と、射出シリンダ装置７に連通された変換シリンダ装置９と、アキュムレータ１１と、アキュムレータ１１から変換シリンダ装置９への作動液の流れを制御可能な液圧回路１７と、を有する。変換シリンダチューブ２７は、大径シリンダ部２７ｂと、大径シリンダ部２７ｂの、ヘッド側室２５ｈとは反対側に連通し、大径シリンダ部２７ｂよりも小径の後側小径シリンダ部２７ｃとを有する。変換ピストン２９は、大径シリンダ部２７ｂを摺動可能な大径部２９ｂと、後側小径シリンダ部２７ｃを摺動可能な後側小径部２９ｃとを有する。液圧回路１７は、アキュムレータ１１からの作動液の流量を制御可能なサーボバルブ４５を有する。また、液圧回路１７は、サーボバルブ４５を通過した作動液を、大径後側室２７ｂｈ及び小径後側室２７ｃｈに供給可能であり、且つ、サーボバルブ４５を通過した作動液の、大径後側室２７ｂｈへの供給及び小径後側室２７ｃｈへの供給の双方を個別に禁止可能に構成されている。

従って、断面積の大きい大径後側室２７ｂｈに作動液を供給することにより、低速射出及び増圧を行うことができる一方で、断面積の小さい小径後側室２７ｃｈに作動液を供給することにより、高速で射出を行うことができる。アキュムレータ１１から作動液が供給されるシリンダ室の断面積を小さくすることにより高速化を実現していることから、アキュムレータ１１の作動液の供給量を少なくすることができ、ひいては、アキュムレータ１１やサーボバルブ４５の小型化を図ることができる。さらに、作動液の供給先を切り換えることによる変速動作と、サーボバルブ４５による流量調整による変速動作とを組み合わせることができることから、低速時と高速時との差を大きくしたり、射出速度を多段変速させたりすることができる。

液圧回路１７は、サーボバルブ４５からロッド側室２５ｒへの作動液の流れを許容又は禁止可能なロッド側弁を有している。従って、射出プランジャ５の前進速度を制御するためのサーボバルブ４５により、射出プランジャ５の後退速度も制御することができる。また、射出ピストン２３の後退により、変換ピストン２９を後退させることができる。

射出装置１は、作動液を貯蓄可能なタンク１３を有し、液圧回路１７は、タンク１３と大径後側室２７ｂｈとの間の作動液の流れを許容又は禁止可能なタンク大径後側弁ＶＬｇを有し、タンク１３は、大径後側室２７ｂｈよりも上方に配置されている。従って、上述したように、高速射出において、大径後側室２７ｂｈに生じる負圧のみにより大径後側室２７ｂｈに作動液を補給するよりも、作動液の自重を利用して、効率的に作動液の補給を行うことができる。

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、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。

前側小径シリンダ部は、設けられなくてもよい。この場合であっても、後側小径シリンダ部と大径シリンダ部とが設けられることにより、受圧面積の切り換えが可能となり、ひいては、射出プランジャの好適な変速が可能である。

前側小径シリンダ部の径（ｄ３）、大径シリンダ部の径（ｄ２）、後側小径シリンダ部の径（ｄ１）は、適宜に設定されてよい。

例えば、後側小径シリンダ部の径（ｄ１）は、大径シリンダ部の径（ｄ２）よりも小さければ、従来の後側小径シリンダ部（２７ｃ）がない構成のものに比較して、又は、変換シリンダ装置（９）がない構成のものに比較して、少量の作動液で変換ピストン（２９）を前進させることができるという効果を奏するのであるから、射出シリンダチューブの径（ｄ４）や前側小径シリンダ部の径（ｄ３）よりも小さくなくてもよい。また、例えば、大径シリンダ部の径（ｄ２）は、射出シリンダチューブの径（ｄ４）よりも大きくなくてもよいし、前側小径シリンダ部の径（ｄ３）は、射出シリンダチューブの径（ｄ４）よりも大きくても小さくてもよい。

なお、実施形態のように、増圧時に、大径後側室（２７ｂｈ）にのみ作動液を供給し、後側小径室（２７ｃｈ）に作動液を供給していない場合には、増圧比ρ＝（ｄ２^２−ｄ１^２）／ｄ３^２であるから、ｄ２^２−ｄ１^２＞ｄ３^２を満たすように、ｄ１〜ｄ３が決定されなければならない。すなわち、大径部（２９ｂ）の大径後側室（２７ｂｈ）における受圧面積が前側小径部（２９ａ）の小径前側室（２７ａｒ）における受圧面積よりも大きくなければならない。しかし、大径後側室（２７ｂｈ）及び後側小径室（２７ｃｈ）の双方に作動液を供給して増圧を行うのであれば、増圧比ρ＝ｄ２^２／ｄ３^２であり、ｄ２＞ｄ３を満たせばよい。

また、実施形態では、ｄ１^２＜ｄ２^２−ｄ１^２であるから、小径後側室（２７ｃｈ）に作動液を供給した場合に、大径後側室（２７ｂｈ）に作動液を供給する場合よりも高速となった。しかし、ｄ１^２＞ｄ２^２−ｄ１^２となるように変換シリンダチューブ（２７）を構成し、小径後側室（２７ｃｈ）に作動液を供給して低速射出、減速射出及び増圧を行い、大径後側室（２７ｂｈ）に作動液を供給して高速射出を行ってもよい。ただし、ｄ１^２＜ｄ２^２−ｄ１^２としたほうが、後側小径シリンダ部（２７ｃ）の径ｄ１が小さくなり、変換シリンダ装置９の小型化が図られ、また、後側小径部（２９ｃ）の摺動面積を小さくして摺動抵抗を低減できる。

前側小径部（２９ａ）は、前側小径シリンダ部（２７ａ）に挿入されたままでもよい。この場合でも、実施形態のように、大径前側室（２７ｂｒ）からバイパス流路（７３）を介してヘッド側室（２５ｈ）に作動液を供給することができる。ただし、実施形態のように、前側小径部（２９ａ）が前側小径シリンダ部（２７ａ）に挿入されていない状態で、大径前側室（２７ｂｒ）からヘッド側室（２５ｈ）へ作動液を押し出した方が作動液に加えられる抵抗を少なくして、確実に高速射出動作を行うことができる。

実施形態では、液圧回路は、流量制御弁（４５）を通過した作動液の、大径後側室（２７ｂｈ）への供給及び小径後側室（２７ｃｈ）への供給の双方を個別に禁止可能に構成された。しかし、液圧回路は、大径後側室への供給及び小径後側室への供給の一方を他方とは個別に禁止可能に構成されてもよい。

例えば、実施形態において、大径後側弁ＶＬｂを省略する。すなわち、液圧回路を、サーボバルブ４５を通過した作動液の、小径後側室２７ｃｈへの供給を大径後側室２７ｂｈへの供給とは個別に禁止可能に構成する。また、ロッド側流路４３を、小径後側流路３９及び大径後側流路４１及びアキュムレータ側流路３７とは別個に設ける。すなわち、ロッド側流路４３を、アキュムレータ側流路３７ではなく、アキュムレータ１１に直接接続する。このような液圧回路では、サーボバルブ４５を開くと、大径後側室２７ｂｈに作動液が供給されて低速射出が行われる。さらに、実施形態と同様に、小径後側弁ＶＬａ及びタンク大径後側弁ＶＬｇを開くと、小径後側室２７ｃｈに作動液が供給され、高速射出が開始される。ただし、小径後側室２７ｃｈへの作動液の供給による変換ピストン２９の前進速度が、アキュムレータ１１からの作動液が大径後側室２７ｂｈを満たす速度に対して早くなるように、小径後側室２７ｃｈの断面積を十分に小さくすることなどが必要である。

液圧源は、アキュムレータに限定されない。例えば、ポンプであってもよい。ただし、ポンプは、それ自体が流量を調整する機能を有するから、油圧源がポンプである場合には、流量制御弁が設けられている意義は低い。流量制御弁は、サーボバルブに限定されない。例えば、比例電磁式制御弁であってもよい。ただし、サーボバルブの使用により、高応答の変速が可能となる。

各種の方向制御弁（ＶＬａ〜ＶＬｇ、６７）は、逆止弁に限定されない。例えば、方向制御弁は、切換弁であってもよい。また、小径後側弁（ＶＬａ）及び大径後側弁（ＶＬｂ）を２ポート２位置の切換弁により構成するなど、各種の方向制御弁は、共通化されてもよい。各種の方向制御弁が逆止弁により構成される場合には、閉じるパイロット圧力を導入可能なもの、開くパイロット圧力を導入可能なもの、閉じるパイロット圧力及び開くパイロット圧力の双方を導入可能なもの、パイロット式でないものが適宜に用いられてよい。

本発明の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の構成を示す図。 図１の射出装置の射出圧力及び射出速度を示す図。 図１の射出装置の動作を説明する図。

符号の説明

１…射出装置、５…射出プランジャ、７…射出シリンダ装置、９…変換シリンダ装置、１１…アキュムレータ（液圧源）、１７…液圧回路、２１…射出ピストンロッド、２３…射出ピストン、２５…射出シリンダチューブ、２５ｒ…ロッド側室、２５ｈ…ヘッド側室、２７…変換シリンダチューブ、２７ｂ…大径シリンダ部、２７ｃ…後側小径シリンダ部、２７ｂｈ…大径後側室、２７ｃｈ…小径後側室、２９…変換ピストン、２９ｂ…大径部、２９ｃ…後側小径部、４５…サーボバルブ（流量制御弁）、１０５…キャビティ。

Claims (8)

1. 射出プランジャにより成形材料をキャビティに押し出す射出装置であって、
   前記射出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が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内が、前記射出ピストンにより、前記射出ピストンロッドが延出する側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画される射出シリンダ装置と、
   前記ヘッド側室に連通する変換シリンダチューブ、及び、当該変換シリンダチューブ内に摺動可能に収容された変換ピストンを有する変換シリンダ装置と、
   作動液を送出可能な液圧源と、
   前記液圧源から前記変換シリンダ装置への作動液の流れを制御可能な液圧回路と、
   を有し、
   前記変換シリンダチューブは、
   大径シリンダ部と、
   前記大径シリンダ部の、前記ヘッド側室とは反対側に連通し、前記大径シリンダ部よりも小径の後側小径シリンダ部と、
   を有し、
   前記変換ピストンは、
   前記大径シリンダ部を摺動可能な大径部と、
   前記後側小径シリンダ部を摺動可能な後側小径部と、
   を有し、
   前記液圧回路は、前記液圧源からの作動液の流量を制御可能な流量制御弁を有するとともに、前記流量制御弁を通過した作動液を、前記大径シリンダ部の前記大径部よりも前記後側小径シリンダ部側となる大径後側室及び前記後側小径シリンダ部の前記小径部よりも前記大径シリンダ部とは反対側となる小径後側室に供給可能であり、且つ、前記流量制御弁を通過した作動液の、前記大径後側室への供給及び前記小径後側室への供給の、双方を個別に、若しくは、一方を他方とは個別に、禁止可能に構成されている
   成形機の射出装置。
2. 前記液圧回路は、
   前記流量制御弁から前記小径後側室への作動液の流れを許容又は禁止可能な小径後側弁と、
   前記流量制御弁から前記大径後側室への作動液の流れを許容又は禁止可能な大径後側弁と、
   を有する請求項１に記載の成形機の射出装置。
3. 前記液圧回路は、前記流量制御弁から前記ロッド側室への作動液の流れを許容又は禁止可能なロッド側弁を有している
   請求項１又は２に記載の成形機の射出装置。
4. 作動液を貯蓄可能なタンクを有し、
   前記液圧回路は、前記タンクと前記大径後側室との間の作動液の流れを許容又は禁止可能なタンク大径後側弁を有し、
   前記タンクは、前記大径後側室よりも上方に配置されている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
5. 前記変換シリンダチューブは、前記ヘッド側室と前記大径シリンダ部との間に設けられ、前記大径シリンダ部よりも小径の前側小径シリンダ部を有し、
   前記変換ピストンは、前記前側小径シリンダ部を摺動可能な前側小径部を有する
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
6. 前記変換ピストンは、前記前側小径部を前記大径シリンダ部側から前記前側小径シリンダ部に出し入れ可能に前記変換シリンダチューブに収容されている
   請求項５に記載の成形機の射出装置。
7. 前記射出プランジャの位置を検出する検出器と、
   前記検出器の検出結果に基づいて、前記液圧回路を制御する制御装置と、
   を有し、
   前記後側小径シリンダ部の断面積は、前記大径シリンダ部の断面積から前記後側小径シリンダ部の断面積を差し引いた断面積よりも小さく、
   前記制御装置は、前記キャビティに成形材料を供給するとき、前記大径後側室への作動液の流れを許容するとともに前記小径後側室への作動液の流れを禁止して低速射出を行い、その後、前記検出器の検出する位置が所定の高速切換位置に到達したときに、前記小径後側室への作動液の流れを許容して高速射出を行う
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
8. 前記液圧源はアキュムレータであり、
   前記流量制御弁はサーボバルブである
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。

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