JP2013193093A - 成形機の射出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】より好適に低速射出及び高速射出を行うことができる成形機の射出装置を提供する。
【解決手段】制御装置１５は、低速射出（ｔ０〜ｔ１）においては、出力部材７１のピストンロッド２５に対する相対的な前進が規制された状態（出力部材７１が継手２７に当接した状態）で、駆動装置１１の駆動力及びシリンダ装置７の駆動力の双方によりプランジャ５を駆動し、高速射出（ｔ１〜ｔ２）においては、出力部材７１のピストンロッド２５に対する相対的な後退が許容された状態（着脱部１３がＯＦＦの状態）で、駆動装置１１の駆動力及びシリンダ装置７の駆動力のうちシリンダ装置７の駆動力のみによりプランジャ５を駆動するように、シリンダ装置７及び駆動装置１１を制御する。
【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。

成形材料を押し出すプランジャを液圧機器と他の駆動機器（例えば電動機）との組み合わせにより駆動する、いわゆるハイブリッド式の射出装置が知られている。

例えば、特許文献１の射出装置は、プランジャに直列に連結されたシリンダ装置と、該シリンダ装置に並列に配置され、電動機により駆動されるボールねじ機構とを有している。また、該射出装置は、シリンダ装置のピストンロッド（プランジャ）と、ボールねじ機構のナットとを着脱する着脱部を有している。

そして、特許文献１の射出装置は、低速射出においては、着脱部によりボールねじ機構とプランジャとを連結した状態で、ボールねじ機構（電動機）によってプランジャを駆動し、その後、低速射出から高速射出への切り替え時になると着脱部による連結を解除し、高速射出においては、シリンダ装置によりプランジャを駆動している。

このように、特許文献１の技術では、低速射出においては、電動機によって精度良く速度制御を行い、高速射出においては、プランジャとボールねじ機構とを切り離すことによって、プランジャの速度がボールねじ機構の速度に制限される不都合を解消し、液圧機器によって高速の射出速度を実現する。

なお、工程の進行に伴って駆動源を切り換えるのではなく、電動機と液圧機器とを同時に使用し、その駆動力の分担比率を制御するハイブリッド式の射出装置も知られている（例えば特許文献２）。

特許第４７９０８６９号公報 特開平１１−１３８５９７号公報

特許文献１の技術は、ハイブリッド式でない、液圧機器のみによって射出を行う射出装置に比較した不利な点も有している。例えば、特許文献１の技術では、高価なサーボモータやボールねじ等が大型になり、且つ、低速射出速度から高速射出速度への切り換え時間が長くなるおそれがある。

本発明の目的は、より好適に低速射出及び高速射出を行うことができる成形機の射出装置を提供することにある。

本発明の一態様に係る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、前記プランジャと連結されたピストンロッドを有するシリンダ装置と、前記ピストンロッドに対する相対的な前進が規制されるとともに、前記ピストンロッドに対する相対的な後退が許容される被駆動部を有し、当該被駆動部を前記ピストンロッドと平行な方向において駆動可能な駆動装置と、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、低速射出においては、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な前進が規制された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力の双方により前記プランジャを駆動し、高速射出においては、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退が許容された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力のうち前記シリンダ装置の駆動力のみにより前記プランジャを駆動するように、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する。

好適には、前記被駆動部は、前記シリンダ装置のシリンダチューブの外部において、前記ピストンロッドに固定された所定部材に対して前進方向に当接可能であるとともに、その当接位置から前記所定部材に対して後退可能である。

好適には、前記射出装置は、前記被駆動部と前記ピストンロッドとを連結可能であるとともに、少なくとも前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退を許容するように連結を解除可能な着脱部を更に有する。

好適には、前記制御装置は、前記低速射出における前記プランジャを駆動する駆動力に占める前記シリンダ装置の駆動力の比率が所定の目標アシスト比率になるように前記シリンダ装置を制御する。

好適には、前記制御装置は、前記低速射出において、前記プランジャの速度が目標速度に収束するように前記駆動装置をフィードバック制御するとともに、順次取得される現在の前記プランジャを駆動する駆動力に前記目標アシスト比率を乗じたアシスト力の目標値を算出し、前記シリンダ装置の駆動力が前記アシスト力の目標値に収束するように前記シリンダ装置をフィードバック制御する。

好適には、前記制御装置は、製品押出追従において、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な前進が規制された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力の双方により前記プランジャを駆動し、前記プランジャの後退において、前記着脱部により前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退が規制された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力の双方により、前記プランジャを駆動するように、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する。

好適には、前記制御装置は、前記低速射出、前記製品押出追従及び前記プランジャの後退の各工程毎に所定の目標アシスト比率を保持し、前記プランジャを駆動する駆動力に占める前記シリンダ装置の駆動力の比率が前記目標アシスト比率になるように前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する。

好適には、前記制御装置は、前記低速射出において、前記プランジャを駆動する駆動力に占める前記シリンダ装置の駆動力の比率が５０％以下となるように前記駆動装置及び前記シリンダ装置を制御する。

好適には、前記射出装置は、ポンプと、アキュムレータと、前記ポンプ及び前記アキュムレータから前記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、を更に有し、前記制御装置は、低速射出においては、前記ポンプから前記シリンダ装置に作動液を供給し、高速射出においては、前記アキュムレータから前記シリンダ装置に作動液を供給するように、前記液圧回路を制御する。

好適には、前記射出装置は、アシスト用アキュムレータと、前記アシスト用アキュムレータよりも高圧に蓄圧可能な射出用アキュムレータと、前記アシスト用アキュムレータ及び射出用アキュムレータから前記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、を更に有し、前記制御装置は、低速射出においては、前記アシスト用アキュムレータから前記シリンダ装置に作動液を供給し、高速射出においては、前記射出用アキュムレータから前記シリンダ装置に作動液を供給するように、前記液圧回路を制御する。

本発明によれば、より好適に低速射出及び高速射出を行うことができる。例えば、小型且つ低コストの駆動装置により射出を行うことができる。

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１の射出装置の駆動装置の詳細を示す図。 図１の射出装置の動作を説明する図。 図１の射出装置におけるアシスト比率を例示する図。 図５（ａ）は図１の射出装置の制御部の構成を示すブロック図、図５（ｂ）は図５（ａ）の制御部のアシスト力設定部の構成を示すブロック図。 図５（ｂ）のアシスト力設定部のアシスト力演算部が実行する処理の手順を示すフローチャート。 本発明の第２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７の射出装置の動作を説明する図。

（第１の実施形態）
図１は、本発明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に連通するスリーブ３と、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を駆動するシリンダ装置７と、シリンダ装置７を作動液（例えば油）の供給により駆動するための液圧装置９と、プランジャ５を駆動する駆動装置１１と、シリンダ装置７と駆動装置１１との連結及びその解除を行う着脱部１３と、これら各装置を制御する制御装置１５を有している。

以下、概ね上記の列挙順に詳細を説明する。

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、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。

スリーブ３に形成された給湯口３ａから溶湯がスリーブ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。

（液圧式駆動系の構成：シリンダ装置７、液圧装置９等）
シリンダ装置７は、例えば、単動式のシリンダ装置により構成されており、シリンダチューブ２１と、シリンダチューブ２１の内部を摺動可能なピストン２３と、ピストン２３に固定され、シリンダチューブ２１から延び出るピストンロッド２５とを有している。

シリンダチューブ２１は、例えば、内部の断面形状が円形の筒状体である。シリンダチューブ２１の内部は、ピストン２３により、ピストンロッド２５が延び出る側のロッド側室２１ｒと、その反対側のヘッド側室２１ｈとに区画されている。ヘッド側室２１ｈに作動液が供給されることにより、ピストン２３は前進（プランジャ５側へ移動）可能である。

シリンダ装置７は、プランジャ５に対して同軸に配置され、ピストンロッド２５は、プランジャ５に継手２７を介して連結され、シリンダチューブ２１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、ピストン２３のシリンダチューブ２１に対する前進移動により、プランジャ５はスリーブ３内を前進する。

なお、プランジャ５及びピストンロッド２５は同軸に連結されているから、「プランジャ５に平行」と「ピストンロッド２５に平行」とを特に区別せずに言及することがあり、また、「プランジャ５に連結」と「ピストンロッド２５に連結」とを特に区別せずに言及することがあるものとする。

液圧装置９は、作動液を貯留するタンク２９と、タンク２９の作動液を送出するポンプ３１と、ポンプ３１を駆動するポンプ用電動機３３と、シリンダ装置７に作動液を供給するアキュムレータ３５と、作動液を冷却するクーラ３９と、これら及びシリンダ装置７を互いに接続する液圧回路４０とを有している。

タンク２９は、例えば、開放タンクであり、大気圧下で作動液を保持している。タンク２９は、シリンダ装置７から排出される作動液を受け入れ、また、ポンプ３１を介してアキュムレータ３５に作動液を供給する。

ポンプ３１は、歯車ポンプやベーンポンプ等のロータの回転により作動液を吐出するロータリポンプであってもよいし、アキシャル型のプランジャポンプやラジアル式のプランジャポンプ等のピストンの往復により作動液を吐出するプランジャポンプであってもよい。ポンプ３１は、ロータやピストンの１周期の運動における吐出量が固定された定容量ポンプによって構成されていてもよいし、当該吐出量が可変とされた可変容量ポンプによって構成されていてもよい。また、ポンプ３１は、１方向に作動液を吐出できれば十分であるが、双方向（２方向）ポンプと構造が同一であってもよい。

ポンプ用電動機３３は、回転式の電動機である。ポンプ用電動機３３は、直流モータでも交流モータでもよいし、誘導モータでも同期モータでもよい。ポンプ用電動機３３は、サーボモータとして構成されており、ポンプ用電動機３３の回転を検出するエンコーダ３４と、ポンプ用電動機３３に電力を供給するサーボドライバ３２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、ポンプ用電動機３３が停止しているとき、ポンプ用電動機３３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ポンプ用電動機３３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。

アキュムレータ３５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３５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３５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。

クーラ３９は、例えば、空冷式のクーラによって構成されており、作動液が循環する、大気に晒された管路を有している。クーラ３９は、例えば、ポンプ用電動機３３のロータの回転によって生じる、若しくは、当該ロータに固定されたファンの回転によって生じる気流に晒されている。

なお、タンク２９、ポンプ３１及びポンプ用電動機３３は、市販のユニット化されたものによって構成されることが可能である。また、この場合において、クーラ３９もユニットに含まれていてよい。

液圧回路４０は、シリンダ装置７、タンク２９、ポンプ３１及びアキュムレータ３５を互いに接続する複数の流路、及び、当該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。液圧回路４０は、具体的には、例えば、以下に述べる流路及び弁を有している。

液圧回路４０は、アキュムレータ３５とヘッド側室２１ｈとを接続する第１流路４１と、ロッド側室２１ｒとタンク２９とを接続する第２流路４３と、ロッド側室２１ｒとヘッド側室２１ｈとを接続する第３流路４５とを有している。なお、第１流路４１及び第３流路４５は、ヘッド側室２１ｈ側の一部が互いに共用され、第２流路４３及び第３流路４５は、ロッド側室２１ｒ側の一部が互いに共用されている。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３５から第１流路４１を介してヘッド側室２１ｈへ作動液を供給してピストン２３を前進させることが可能である。また、射出装置１は、ピストン２３の前進に伴ってロッド側室２１ｒから押し出される作動液を第２流路４３を介してタンク２９に排出することが可能である。換言すれば、射出装置１は、ロッド側室２１ｒの圧抜きが可能である。また、射出装置１は、ピストン２３の前進に伴ってロッド側室２１ｒから押し出される作動液を第３流路４５を介してヘッド側室２１ｈに還流させることも可能である。すなわち、第３流路４５はランアラウンド回路を構成している。

液圧装置９は、ポンプ３１の吐出口とアキュムレータ３５とを接続する第４流路４７を有している。なお、第４流路４７のアキュムレータ３５側の一部は第１流路４１のアキュムレータ３５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、ポンプ３１から第４流路４７を介してアキュムレータ３５に作動液を供給することにより、アキュムレータ３５を蓄圧することが可能である。

また、第４流路４７と第１流路４１とが接続されていることによって、これらによってポンプ３１の吐出口とヘッド側室２１ｈとを接続する流路（符号省略）が構成されている。なお、当該流路は別個に設けられてもよい。射出装置１は、ポンプ３１から当該流路を介してヘッド側室２１ｈへ作動液を供給することにより、ピストン２３の前進をアシストすることが可能である。

液圧装置９は、ポンプ３１の吐出口とロッド側室２１ｒとを接続する第５流路４９を有している。なお、第５流路４９のポンプ３１側の一部は第４流路４７のポンプ３１側の一部と共用され、第５流路４９のロッド側室２１ｒ側の一部は第２流路４３のロッド側室２１ｒ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、ポンプ３１から第５流路４９を介してロッド側室２１ｒに作動液を供給することにより、ピストン２３の後退をアシストすることが可能である。

液圧装置９は、第２流路４３及び第３流路４５のロッド側室２１ｒ側の共用部分に設けられたサーボバルブ５１を有している。サーボバルブ５１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５１は、開口度に応じた信号を出力可能であり、その信号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５１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５１は、ロッド側室２１ｒから排出される作動液の流量を制御してシリンダ装置７の動作（速度）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。

液圧装置９は、第１逆止弁ＶＬＡ〜第６逆止弁ＶＬＦを有している。これらの少なくとも一つは、パイロット圧力が導入されて制御されるものである。パイロット圧力としては、例えば、不図示の液圧回路を介してアキュムレータ３５の圧力が利用される。第１逆止弁ＶＬＡ〜第６逆止弁ＶＬＦ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１流路４１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３５側からヘッド側室２１ｈ側への作動液の流れを禁止し、その反対方向の流れを許容する。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、双方の流れを許容する（開かれる）。

第２逆止弁ＶＬＢは、第２流路４３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、ロッド側室２１ｒ側からタンク２９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３流路４５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、ロッド側室２１ｒ側からヘッド側室２１ｈ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、閉じるパイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを禁止し（閉じられ）、開く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４逆止弁ＶＬＤは、第４流路４７に設けられている。第４逆止弁ＶＬＤは、ポンプ３１側からアキュムレータ３５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。

第５逆止弁ＶＬＥは、第１流路４１と第４流路４７との共用部分に設けられている。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、アキュムレータ３５側からヘッド側室２１ｈ側への作動液の流れを禁止し、その反対方向の流れを許容する。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、双方の流れを許容する（開かれる）。

第６逆止弁ＶＬＦは、第５流路４９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、ポンプ３１側からロッド側室２１ｒ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６逆止弁ＶＬＦは、閉じる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）。

上記の他、液圧装置９は、ポンプ３１の作動液を中子用のシリンダ装置等の適宜な装置に送出するための流路及び制御弁を有していてもよい。

（電動式駆動系の構成：駆動装置１１、着脱部１３等）
図２は、駆動装置１１及び着脱部１３の詳細を示す、一部に断面図を含む模式的な側面図である。なお、図２の紙面左側はプランジャの前進方向である。

駆動装置１１は、射出用電動機５３と、射出用電動機５３の駆動力をプランジャ５（ピストンロッド２５）に伝達する伝達機構５５と、伝達機構５５等の傾きを抑制して動作を好適化するための案内機構５７とを有している。また、駆動装置１１は、伝達機構５５、案内機構５７、ピストンロッド２５（厳密には継手２７）及び着脱部１３の間に介在する出力部材７１を有し、伝達機構５５の駆動力は、出力部材７１を介してピストンロッド２５に伝達される。

射出用電動機５３は、回転式の電動機であり、例えば、出力軸５３ａがピストンロッド２５に平行になるように配置されている。射出用電動機５３は、直流モータでも交流モータでもよいし、誘導モータでも同期モータでもよい。なお、射出用電動機５３は、ブレーキ付きの電動機であることが好ましい。射出用電動機５３は、サーボモータとして構成されており、射出用電動機５３の回転を検出するエンコーダ５９と、射出用電動機５３に電力を供給するサーボドライバ６１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、射出用電動機５３が停止しているとき、射出装置の具体的な構成及び射出用電動機５３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ことは、ポンプ用電動機３３と同様である。

伝達機構５５は、射出用電動機５３の回転を並進運動に変換してプランジャ５に伝達する。伝達機構５５は、例えば、ねじ機構により構成され、射出用電動機５３により回転駆動されるねじ軸６３と、ねじ軸６３に螺合されたナット６５とを有している。

ねじ軸６３は、例えば、ピストンロッド２５に平行に、射出用電動機５３に対して同軸に配置され、射出用電動機５３の出力軸５３ａとカップリングを介して連結されている。換言すれば、伝達機構５５は、ピストンロッド２５に対して並列に配置されている。また、ねじ軸６３は、シリンダチューブ２１等に対して回転可能に且つ軸方向に移動不可能に支持されている。ナット６５は、後述するように案内機構５７によりねじ軸６３回りの回転が規制されている。

そして、ねじ軸６３が射出用電動機５３により回転駆動されると、ねじ軸６３に螺合したナット６５は、ねじ軸６３の軸方向に移動する。すなわち、ナット６５は、ピストンロッド２５に対して平行に駆動される。

案内機構５７は、ピストンロッド２５に平行に配置されたガイドバー６７と、ガイドバー６７をその軸方向に案内するガイド部６９とを有している。ガイドバー６７は、例えば、断面円形の軸状部材であり、ガイド部６９は、ガイドバー６７が軸方向に摺動可能に挿入される孔部を有する部材である。

ガイド部６９は、特に図示しないが、シリンダ装置７のシリンダチューブ２１を支持する部材に固定されることなどによりシリンダチューブ２１に対して固定されている。ガイドバー６７は、ガイド部６９に挿入されることにより、シリンダチューブ２１に対する、軸に直交する方向の移動及び軸の傾斜が規制されるとともに、軸方向への移動が許容されている。

なお、ガイド部６９は、ガイドバー６７に対する摺動抵抗を低減しつつガイドバー６７の傾斜を好適に抑制できるように、２以上の孔部がガイドバー６７の軸方向において離間して設けられていることが好ましい。

出力部材７１は、例えば、ナット６５とガイドバー６７とを連結する連結部材７２と、連結部材７２とピストンロッド２５（厳密には継手２７）との間に介在する当接部材７３とを有している。

連結部材７２は、例えば、ナット６５の周囲を囲み、ナット６５に固定された部分と、当該部分からナット６５の径方向に延び出てガイドバー６７の一端に固定された部分とを有している。ガイドバー６７は、連結部材７２からプランジャ５の後退方向（シリンダ装置７側）へ延びている。

連結部材７２によりナット６５とガイドバー６７とが連結されることにより、ナット６５は、ねじ軸６３に対する傾斜が規制されるとともに、ねじ軸６３回りの回転が規制される。なお、このように案内機構５７及び出力部材７１は、ナット６５の移動の規制に寄与するから、伝達機構５５の一部と捉えられてもよい。

当接部材７３は、連結部材７２（ナット６５）に固定されているとともに、継手２７（所定部材）に対してプランジャ５の前進方向へ当接可能となっている。例えば、当接部材７３は、ピストンロッド２５を囲む形状（好ましくは円環状）に構成されており、継手２７のピストンロッド２５側の端面に対して全周に亘って当接可能である。当接部材７３は、連結部材７２が直接に継手２７に当接するよりも出力部材７１と継手２７との密着性が向上するように、連結部材７２よりも反発係数の低い材料により構成されることが好ましい。

射出用電動機５３によって出力部材７１が前進すると、当接部材７３が継手２７に対して当接する。従って、射出用電動機５３によってプランジャ５を前進させることができる。また、ピストンロッド２５を比較的高速に移動させることなどにより、プランジャ５を出力部材７１に対して相対的に前進させることが可能である。当接部材７３は、継手２７に対して全周に亘って当接していることから、継手２７を傾斜させるようなモーメントが生じることが抑制される。

なお、案内機構５７は、伝達機構５５に対してシリンダ装置７とは反対側に位置することが好ましい。この場合、案内機構５７が伝達機構５５とシリンダ装置７との間に位置する場合等に比較して、ナット６５をピストンロッド２５（継手２７及び当接部材７３）に近づけてナット６５とピストンロッド２５との間で生じるナット６５を傾斜させるモーメントを小さくすることができるとともに、ナット６５に対するガイドバー６７の距離を適宜に設定してナット６５の傾斜を適宜に抑制できる。

着脱部１３は、例えば、フック７４と、フック７４を駆動するアクチュエータ７５とを有している。

フック７４は、例えば、概ねＬ字状に形成されるとともに、一端が連結部材７２によって回転可能に支持されている。そして、フック７４は、継手２７に形成された被係合部２７ａに対してプランジャ５の後退方向に係合可能な位置（「ＯＮ」の位置）と、当該係合が解除される位置（「ＯＦＦ」の位置）との間で移動可能である。

フック７４がＯＦＦ（係合解除）されることにより、プランジャ５を出力部材７１に対して相対的に前進させることが可能である。また、フック７４がＯＮ（係合）されることにより、射出用電動機５３によってプランジャ５を後退させることができる。

アクチュエータ７５は、例えば、往復動（別の観点では伸縮）を行うアクチュエータにより構成されている。アクチュエータ７５は、例えば、リニアモータ、空圧シリンダ若しくは液圧シリンダである。アクチュエータ７５は、一端側（例えば本体）が連結部材７２に支持されるとともに、他端側（例えば可動部）がフック７４に連結されている。そして、アクチュエータ７５の往復動によって、フック７４はＯＮ若しくはＯＦＦされる。

なお、出力部材７１及び着脱部１３全体で、ピストンロッド２５と被駆動部（ナット６５）との連結及び当該連結の解除が可能な着脱部が構成されていると捉えることもできる。

（制御系の構成）
図１に戻って、制御装置１５は、例えば、ＣＰＵ７７、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ７９、入力回路８１、及び、出力回路８３を含んで構成されている。ＣＰＵ７７は、メモリ７９に記憶されたプログラムを実行することによって制御部７６として機能し、入力回路８１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８３を介して出力する。

入力回路８１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８５、エンコーダ３４及び５９（図２）、サーボドライバ６１（図２）、ピストンロッド２５の位置を検出する第１位置センサ８９、ガイドバー６７の位置を検出する第２位置センサ９１（図２）、サーボバルブ５１、ヘッド側室２１ｈの圧力を検出するヘッド圧力センサ９３、ロッド側室２１ｒの圧力を検出するロッド圧力センサ９５、及び、アキュムレータ３５の圧力を検出するアキュムレータ圧力センサ９７である。

出力回路８３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８７、サーボドライバ３２及び６１（図２）、サーボバルブ５１、及び、各種の弁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。

第１位置センサ８９は、シリンダチューブ２１に対するピストンロッド２５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。第１位置センサ８９は、例えば、ピストンロッド２５に固定され若しくは形成され、ピストンロッド２５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、第１位置センサ８９、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。

第２位置センサ９１（図２）は、ガイド部６９に対するガイドバー６７の位置を検出するものであり、駆動装置１１の被駆動部（ナット６５や出力部材７１）の位置を間接的に検出するものである。第２位置センサ９１は、例えば、ガイドバー６７に固定され若しくは形成され、ガイドバー６７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、第２位置センサ９１、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。

ヘッド圧力センサ９３及びロッド圧力センサ９５は、ヘッド側室２１ｈ及びロッド側室２１ｒの圧力を検出することにより、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。また、アキュムレータ圧力センサ９７は、アキュムレータ３５の充填完了などの判定に利用される。

（射出装置の動作）
図３は、射出装置１の動作を説明する図である。図３において、横軸は時間を示している。また、実線Ｌｖは射出速度の変化を示し、実線Ｌｐは射出圧力の変化を示している。実線Ｌｖ及びＬｐが描かれたグラフにおいて、縦軸は射出速度及び射出圧力の大きさを示している。また、当該グラフの下方においては、ピストン２３、射出用電動機５３、着脱部１３、サーボバルブ５１、ポンプ用電動機３３及びアキュムレータ３５の動作を示している。図３のさらに下方においては、射出用電動機５３の負荷を示している。なお、サーボバルブ５１の「ＯＮ／ＯＦＦ」は、開口度が制御されている状態／開口度が制御されずに開かれている若しくは閉じられている状態を示している。

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。

（低速射出開始直前：〜ｔ０）
低速射出の開始直前において、射出装置１は、図１及び図２に示す状態となっている。すなわち、ピストン２３及びナット６５は、後退限等の初期位置に位置している。この初期位置において、出力部材７１の当接部材７３は継手２７に当接しており、また、着脱部１３のフック７４は継手２７に係合可能である。ただし、必ずしも係合がなされている必要はなく、本実施形態では、係合は解除（ＯＦＦ）されているものとする。また、射出用電動機５３及びポンプ用電動機３３は停止されている。サーボバルブ５１及び第１逆止弁ＶＬＡ〜第６逆止弁ＶＬＦは、アキュムレータ３５からの作動液の放出が禁止されている限り適宜な状態とされてよいが、例えば、サーボバルブ５１は閉じられ、第１逆止弁ＶＬＡ及び第５逆止弁ＶＬＥはパイロット圧力が導入されておらず、第２逆止弁ＶＬＢ、第３逆止弁ＶＬＣ及び第６逆止弁ＶＬＦは閉じるパイロット圧力が導入されている。

（低速射出：ｔ０〜ｔ１）
固定金型１０１及び移動金型１０３の型締が終了し、溶湯がスリーブ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、ナット６５を前進させる方向にねじ軸６３が回転するように射出用電動機５３を駆動する。ナット６５の駆動力は、連結部材７２及び当接部材７３を介して継手２７に伝達され、プランジャ５及びピストンロッド２５が前進する。

また、制御装置１５は、第１逆止弁ＶＬＡに開くパイロット圧力を導入するとともに、ポンプ用電動機３３を駆動する。ポンプ３１から吐出された作動液は、第４逆止弁ＶＬＤ及び第１逆止弁ＶＬＡを介してヘッド側室２１ｈに供給される。従って、ピストン２３に所定の圧力が付与され、駆動装置１１によるプランジャ５の前進がシリンダ装置７によってアシストされる。

このように、駆動装置１１の駆動力及びシリンダ装置７の駆動力の双方によってプランジャ５が駆動され、低速射出が行われる。

なお、図３では、着脱部１３（フック７４）がＯＦＦ（係合解除）された状態で低速射出が行われている場合を例示しているが、着脱部１３はＯＮされていてもよい。この場合、例えば、減速を含む多段制御を行ったときに、慣性力によってプランジャ５が出力部材７１から離間して前進してしまうことを防止できる。

低速射出の間、サーボバルブ５１は例えば全開とされ、第３逆止弁ＶＬＣはパイロット圧力の導入が停止される。従って、ピストン２３の前進に伴ってロッド側室２１ｒから排出される作動液は、ピストン２３の前進に伴って容積が拡大するヘッド側室２１ｈに供給される。

第１流路４１は、ポンプ３１から作動液が供給されているが、ヘッド側室２１ｈへ作動液を放出していることから、第１流路４１における圧力はアキュムレータ３５の圧力を超えず、第６逆止弁ＶＬＦは自閉している。ただし、第６逆止弁ＶＬＦを閉じるパイロット圧力を導入可能なものによって構成するとともに、低速射出の間、閉じるパイロット圧力を第６逆止弁ＶＬＦに導入してアキュムレータ３５への作動液の流入を確実に防止してもよい。後述する押出追従やプランジャ後退においても同様である。

（高速射出：ｔ１〜ｔ２）
制御装置１５は、第２位置センサ９１（第１位置センサ８９でもよい）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、第６逆止弁ＶＬＦに開くパイロット圧力を導入するとともに、サーボバルブ５１を適宜な開度に調整する。また、制御装置１５は、低速射出から引き続き着脱部１３をＯＦＦ（係合解除）とし、若しくは、低速射出においてＯＮであった着脱部１３をＯＦＦとする。

これにより、アキュムレータ３５から第６逆止弁ＶＬＦ及び第１逆止弁ＶＬＡを介してヘッド側室２１ｈに作動液が供給され、ピストン２３（ピストンロッド２５及びプランジャ５）は比較的高速で前進する。すなわち、高速射出が行われる。このとき、着脱部１３は係合が解除されているから、プランジャ５は、比較的低速で移動する出力部材７１及びナット６５を置き去りにして前進する。従って、駆動装置１１は、プランジャ５等の前進を妨げる負荷とはならない。

なお、シリンダ装置７によってプランジャ５が駆動されることにより、駆動装置１１の射出用電動機５３の負荷は低速射出時よりも低下する。

（減速射出：ｔ２〜ｔ３）
溶湯がキャビティ１０５にある程度充填されると、プランジャ５は、その充填された溶湯から反力を受けて減速され、その一方で、射出圧力は、急激に上昇していく。なお、各部の動作は、高速射出時と同様である。ただし、充填時の衝撃を緩和するために、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５１の開口度を小さくするなど、適宜な減速制御がなされてもよい。

（増圧：ｔ３〜ｔ４）
所定の増圧開始条件が満たされると、制御装置１５は、第２逆止弁ＶＬＢへの閉じる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、ヘッド圧力センサ９３及びロッド圧力センサ９５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、第１位置センサ８９により検出されるプランジャ５の検出位置が所定の位置に到達したことである。

第２逆止弁ＶＬＢへの閉じるパイロット圧力の導入が停止されることにより、ロッド側室２１ｒはタンク圧とされる。そして、ヘッド側室２１ｈの圧力はアキュムレータ３５の圧力と同等となるまで上昇する。これにより、増圧が行われ、射出圧力は終圧に到達する。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０となる。なお、第３逆止弁ＶＬＣは、ロッド側室２１ｒがタンク圧とされることによって自閉するが、閉じるパイロット圧力が導入されてもよい。

（保圧：ｔ４〜ｔ６）
制御装置１５は、射出圧力が終圧となっている状態を維持する（保圧を行う）。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５逆止弁ＶＬＥ及び第１逆止弁ＶＬＡへの開くパイロット圧力の導入を停止し、第２逆止弁ＶＬＢに閉じるパイロット圧力を導入する。これにより、アキュムレータ３５からヘッド側室２１ｈへの液圧の供給及びロッド側室２１ｒからタンク２９への作動液の排出が停止され、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。

（被駆動部の到達：ｔ５）
増圧が開始されてプランジャ５の速度が低下し、さらには、保圧が開始されてプランジャ５が停止することにより、駆動装置１１によって低速射出から引き続き駆動されていた出力部材７１は継手２７に追いつく。換言すれば、着脱部１３は、係合可能な状態となる。出力部材７１が継手２７に到達する時点は、好ましくは保圧完了前である。

制御装置１５は、第１位置センサ８９及び第２位置センサ９１の検出値に基づいて出力部材７１の継手２７への到達を検出すると、射出用電動機５３を停止させる。

なお、高速射出開始から出力部材７１が継手２７に到達するまでの出力部材７１の速度は、低速射出時の速度と同等であってもよいし、異なっていてもよい。また、出力部材７１がプランジャ５に衝撃を与えないように、適宜に減速制御が行われてもよい。

（製品押出追従：ｔ７〜ｔ８）
保圧終了後、制御装置１５は、不図示の型締装置に型開きを行わせるとともに、不図示の押出装置により固定金型１０１から成形品を押し出す。このとき、制御装置１５は、射出用電動機５３を出力部材７１を前進させる方向に駆動して、プランジャ５によりビスケットを押し出す。すなわち、駆動装置１１の駆動力によって押出追従が行われる。

また、低速射出時と同様に、制御装置１５は、第１逆止弁ＶＬＡに開くパイロット圧力を導入するとともにポンプ用電動機３３を駆動し、ポンプ３１から第４逆止弁ＶＬＤ及び第１逆止弁ＶＬＡを介してヘッド側室２１ｈに作動液を供給する。すなわち、駆動装置１１による押出追従がシリンダ装置７によってアシストされる。

なお、この際、ロッド側室２１ｒから排出される作動液は、低速射出時と同様に、サーボバルブ５１及び第３逆止弁ＶＬＣを介してヘッド側室２１ｈに還流されてもよいし、高速射出時と同様に、サーボバルブ５１及び第２逆止弁ＶＬＢを介してタンク２９に排出されてもよい。また、着脱部１３は、ＯＮ状態とされていてもよいし、ＯＦＦ状態とされていてもよい。

押出追従が完了すると、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し、また、ロッド側室２１ｒの作動液の排出経路についても弁を閉じる。

（プランジャ後退：ｔ９〜ｔ１０）
制御装置１５は、出力部材７１が継手２７に到達した以後（ｔ５以後）からの適宜な時期、好適には、保圧終了後（ｔ６後）、より好適には押出追従の開始時（ｔ７）において、着脱部１３をＯＮ（係合）状態とする。そして、制御装置１５は、押出追従が完了すると、出力部材７１を後退させる方向に射出用電動機５３を駆動する。すなわち、駆動装置１１の駆動力によってプランジャ５の後退が行われる。

また、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ポンプ用電動機３３を駆動し、ポンプ３１から第６逆止弁ＶＬＦを介してロッド側室２１ｒに作動液を供給する。すなわち、駆動装置１１によるプランジャ５の後退がシリンダ装置７によってアシストされる。

ピストン２３の後退に伴ってヘッド側室２１ｈから排出される作動液は、第３逆止弁ＶＬＣに開くパイロット圧力を導入するとともに第２逆止弁ＶＬＢへの閉じるパイロット圧力の導入を停止することによりタンク２９へ排出される。

プランジャ５の後退が完了すると、制御装置１５は、第６逆止弁ＶＬＦに閉じるパイロット圧力を導入し、ロッド側室２１ｒへの作動液の供給を停止する。また、制御装置１５は、ヘッド側室２１ｈからの作動液の排出経路の弁も閉じる。

（アキュムレータ充填：ｔ１０〜ｔ１１）
第６逆止弁ＶＬＦが閉じられると、プランジャ５の後退から継続して駆動されている（回転数は変化されてよい）ポンプ３１から吐出される作動液によって第４流路４７の圧力は高まり、アキュムレータ３５に作動液が充填される。そして、制御装置１５は、アキュムレータ圧力センサ９７の圧力が所定の充填完了圧力に到達すると、ポンプ用電動機３３を停止し、アキュムレータ３５の充填を終了する。

なお、プランジャ５の後退完了から次サイクルの開始（ｔ１０〜ｔ０）の間においては、金型から押し出された製品の取り出し工程や金型に離型剤を塗布するスプレー工程等が行われる。従って、アキュムレータ３５の充填が、これらの工程に並行して行われることによって、サイクルタイムの短縮が図られる。

（アシスト比率）
図４（ａ）は、低速射出（ｔ０〜ｔ１）、押出追従（ｔ７〜ｔ８）及びプランジャ後退（ｔ９〜ｔ１０）における、プランジャ５を駆動する全駆動力に占めるシリンダ装置７の駆動力の割合（アシスト比率）の設定例を示す図である。また、図４（ｂ）は、アシスト比率の他の設定例を示す図である。

図４（ａ）及び図４（ｂ）において、横軸は、上記３つの工程の時間軸を示し、縦軸は、プランジャ５を駆動する全駆動力に占める駆動装置１１の駆動力及びシリンダ装置７の駆動力の割合を示している。

図４（ａ）の設定例では、アシスト比率は、各工程において一定に設定されている。また、アシスト比率は、３つの工程に対して共通に設定されている。アシスト比率の値は適宜に設定されてよいが、図４（ａ）では、５０％に設定されている（５０％以下に設定されている）場合を例示している。

図４（ｂ）の設定例においても、アシスト比率は、各工程において一定に設定されている。ただし、アシスト比率は、３つの工程毎に個別に設定されている。なお、個別に設定された結果、一の工程のアシスト比率と、他の工程のアシスト比率とが同一になることがあってもよい。アシスト比率の値は適宜に設定されてよいが、図４（ｂ）では、いずれの工程においても５０％以下に設定されている場合を例示している。

なお、アシスト比率は、ダイカストマシンＤＣ１の製造者において設定され、ダイカストマシンＤＣ１のユーザにおいては設定不可能であってもよいし、入力装置８５等を介してダイカストマシンＤＣ１のユーザが設定可能であってもよい。また、アシスト比率は、図４（ａ）のように全て（本実施形態では３つ）の工程に対して共通に設定することができるのみであってもよいし、図４（ｂ）のように各工程に対して個別に設定することができるのみであってもよいし、共通に設定するか個別に設定するかを選択可能であってもよい。

（速度制御及び駆動力制御）
図５（ａ）は、制御部７６のうち、低速射出及び高速射出における速度制御及び駆動力制御に係る構成を示すブロック図である。

制御部７６は、低速射出においてプランジャ５の速度制御を行う低速射出速度制御部７６ａと、シリンダ装置７によるアシスト力の目標値を設定するアシスト力設定部７６ｂと、アシスト力の制御を行うアシスト力制御部７６ｃと、高速射出においてプランジャ５の速度制御を行う高速射出速度制御部７６ｄとを有している。

低速射出速度制御部７６ａは、駆動装置１１（射出用電動機５３）の制御を行う。すなわち、低速射出において、プランジャ５の速度は、射出用電動機５３の回転数の調整によって制御される。具体的には、制御装置１５は、第２位置センサ９１（第１位置センサ８９でもよい）により検出されるプランジャ５の速度が所定の目標値に収束するように射出用電動機５３の回転数をフィードバック制御する。なお、低速射出速度の目標値は、ダイカストマシンＤＣ１のユーザによって入力装置８５を介して適宜に設定される。また、速度制御は、エンコーダ５９の回転数に基づくセミクローズドループとすることも可能である。

アシスト力設定部７６ｂは、図４（ａ）及び図４（ｂ）に例示したアシスト比率が実現されるときのシリンダ装置７の駆動力を算出し、当該駆動力をアシスト力の目標値として出力する。

アシスト力制御部７６ｃは、シリンダ装置７の駆動力がアシスト力設定部７６ｂの設定した目標値となるように液圧装置９を制御する。具体的には、例えば、アシスト力制御部７６ｃは、ヘッド圧力センサ９３の検出するヘッド側室２１ｈの圧力、ロッド圧力センサ９５の検出するロッド側室２１ｒの圧力、ピストン２３のヘッド側室２１ｈにおける受圧面積、及び、ピストン２３のロッド側室２１ｒにおける受圧面積に基づいて、ピストン２３がヘッド側室２１ｈの作動液から受ける力とロッド側室２１ｒの作動液から受ける力との差を算出し、その算出値が目標値に収束するようにポンプ用電動機３３の回転数をフィードバック制御する。

プランジャ５の速度は、アシスト力の影響を受ける。しかし、駆動装置１１は、シリンダ装置７よりも応答性が高い（制御遅れが小さい）。従って、駆動装置１１のフィードバック制御の周期をシリンダ装置７のフィードバック制御の周期以下とするなど適宜に設定することによって、プランジャ５の速度は実質的に駆動装置１１によって制御される。

高速射出速度制御部７６ｄは、液圧装置９の制御を行う。すなわち、高速射出において、プランジャ５の速度は、シリンダ装置７の速度制御によって制御される。具体的には、高速射出速度制御部７６ｄは、サーボバルブ５１の開口度を調整する。なお、高速射出速度制御部７６ｄは、第１位置センサ８９により検出されるプランジャ５の速度に基づいて、サーボバルブ５１の開口度をフィードバック制御してもよい。

図５（ｂ）は、アシスト力設定部７６ｂの構成を示すブロック図である。

アシスト力設定部７６ｂは、アシストを開始すべき時期か否かを判定するアシスト開始判定部７６ｂａと、アシスト力の目標値の設定方法を選択するアシスト方法選択部７６ｂｂと、アシスト力の目標値となり得る所定の設定値を保持する設定値保持部７６ｂｃと、アシスト力の目標値を演算するアシスト力演算部７６ｂｄと、アシスト力の目標値を出力する指令部７６ｂｅとを有している。

アシスト開始判定部７６ｂａは、アシストが行われる工程（本実施形態では、低速射出、押出追従及びプランジャ工程）が開始されるか否かを判定する。そして、開始されると判定したときは、アシスト方法選択部７６ｂｂにアシストを指示する。アシスト開始判定部７６ｂａは、例えば、制御部７６が管理している、現在、いずれの工程が行われているかを示すフラグを参照して、工程の種類及び開始を判定する。

アシスト方法選択部７６ｂｂは、アシスト力の目標値を設定するための、複数の設定方法から、一の設定方法を選択する。複数の設定方法は、例えば、成形サイクル開始前に予め入力若しくは算出された目標値を設定する設定方法、及び、アシストが行われる工程中において算出される目標値を設定する設定方法を含む。選択は、例えば、複数の成形サイクルを開始する前におけるユーザの入力装置８５を介した設定方法の選択に従って行われる。

予め入力若しくは算出された目標値を設定する設定方法が選択された場合においては、設定値保持部７６ｂｃが予め保持している設定値が、目標値として指令部７６ｂｅによって参照され、アシスト力制御部７６ｃに出力される。一方、工程中に算出される目標値を設定する設定方法が選択された場合においては、工程中において順次、アシスト力演算部７６ｂｄによって演算される目標値が指令部７６ｂｅによってアシスト力制御部７６ｃに出力される。

設定値保持部７６ｂｃの保持する設定値は、予め設定された目標アシスト比率に応じて制御部７６が算出した値であってもよいし、ユーザが入力装置８５を介して入力した値（この場合、目標アシスト比率の制御部７６に対する設定は不要である）であってもよい。目標アシスト比率に応じた設定値は、例えば、トライアルの成形サイクルにおけるプランジャ５の駆動力に基づいて算出されたり、射出速度等をパラメータとする所定の計算式に基づいて算出されたりしてよい。

図６は、アシスト力演算部７６ｂｄが実行する処理の手順を示すフローチャートである。

この処理は、工程中に算出されるアシスト力の目標値を設定する設定方法が選択された場合において、アシストが行われている間、所定の周期で繰り返し行われる。なお、所定の周期は、アシスト力制御部７６ｃのフィードバック制御の周期以上の長さである。

ステップＳＴ１では、アシスト力演算部７６ｂｄは、駆動装置１１（射出用電動機５３）がプランジャ５を駆動する駆動力（ＳＭ）を算出する。例えば、まず、アシスト力演算部７６ｂｄは、サーボドライバ６１から得られる射出用電動機５３に供給されている電力に基づいて、射出用電動機５３のトルクＴ１を算出する。次に、伝達機構５５の構成に基づく変換式によって当該トルクＴ１をプランジャ５の駆動方向の駆動力（ＳＭ）に変換する。例えば、本実施形態であれば、ねじ軸６３のピッチをＰとして、ＳＭ＝Ｔ１×２π／Ｐである。

なお、射出用電動機５３が発生したトルクＴ１は、プランジャ５に伝達される過程において、伝達機構５５や案内機構５７等における慣性抵抗や摩擦抵抗等によって減じられてプランジャ５に伝達される。すなわち、射出用電動機５３の発生したトルクＴ１と、駆動装置１１からプランジャ５に伝達される駆動力（駆動装置１１の出力）とは同一ではない。そこで、プランジャ５を連結せずに駆動装置１１及び案内機構５７を駆動したときの射出用電動機５３のトルクＴ０を予め測定しておき、駆動装置１１からプランジャ５に伝達されるトルクＴ（＝Ｔ１−Ｔ０）を算出し、当該トルクＴを用いてＳＭ（＝Ｔ×２π／Ｐ）を求めてもよい。

なお、本願において、「プランジャを駆動する駆動力」、「駆動装置の駆動力」若しくは「シリンダ装置の駆動力」等という場合においては、プランジャを駆動する駆動源（駆動装置若しくはシリンダ装置）が発生する駆動力（Ｔ１等）と、当該駆動力から、駆動源内部（例えばロータとステータとの間の抵抗）及び外部（駆動源からプランジャに至る経路に関わる機構等）における抵抗の全部若しくは一部を減じた駆動力（Ｔ等）との双方を含むことがあるものとする。アシスト比率についても同様に、いずれの駆動力に対して設定されてもよい。ただし、算出される駆動力等は、実際にプランジャ５に伝達される力（駆動装置及び／又はシリンダ装置の出力）に近いほど、制御の精度向上の観点からは好ましい。

ステップＳＴ２では、アシスト力演算部７６ｂｄは、シリンダ装置７によるプランジャ５の駆動力（ＯＭ）を算出する。例えば、アシスト力演算部７６ｂｄは、ヘッド圧力センサ９３の検出するヘッド側室２１ｈの圧力、ロッド圧力センサ９５の検出するロッド側室２１ｒの圧力、ピストン２３のヘッド側室２１ｈにおける受圧面積、及び、ピストン２３のロッド側室２１ｒにおける受圧面積に基づいて、ピストン２３がヘッド側室２１ｈから受ける力と、ピストン２３がロッド側室２１ｒから受ける力との差を駆動力（ＯＭ）として算出する。

なお、プランジャ５を連結していない状態においてシリンダ装置７を駆動してピストン２３の摩擦抵抗等を測定しておき、純粋にプランジャ５に伝達される駆動力を算出するようにしてもよいことは、駆動装置１１（射出用電動機５３）の駆動力の算出と同様である。また、アシスト力演算部７６ｂｄによる駆動力の算出方法と、アシスト力制御部７６ｃによる駆動力の算出方法とは、同一の方法であることが好ましい。

ステップＳＴ３では、アシスト力演算部７６ｂｄは、ステップＳＴ１で算出した駆動力（ＳＭ）と、ステップＳＴ２で算出した駆動力（ＯＭ）との合計の駆動力、すなわち、プランジャ５を駆動する駆動力（ＡＭ）を算出する。

ステップＳＴ４では、アシスト力演算部７６ｂｄは、ステップＳＴ３で算出した駆動力（ＡＭ）に予め設定されている目標アシスト比率Ｋを乗じて、シリンダ装置７が発生するべきアシスト力（ＯＭＫ）を算出する。当該アシスト力は、目標値として、指令部７６ｂｅを介してアシスト力制御部７６ｃに出力される。

ステップＳＴ５では、アシスト力演算部７６ｂｄは、現在のアシストを行っている工程が終了したか否かを判定し、終了していないと判定した場合はステップＳＴ１に戻り、終了していると判定した場合は処理を終了する。

以上のようにアシスト力演算部７６ｂｄによってアシスト力の目標値が設定され、当該目標値にアシスト力が収束するようにアシスト力制御部７６ｃがシリンダ装置７のフィードバック制御を行うことにより、低速射出においてシリンダ装置７等は以下のように動作する。

まず、射出用電動機５３の負荷に基づいてアシスト力の目標値が決定されていることから、微視的には、低速射出の初期においては、射出用電動機５３のみが駆動力を生じ、シリンダ装置７は駆動力を生じない。

そして、射出用電動機５３が駆動力を生じた後に、シリンダ装置７も駆動力（アシスト力）を生じる。アシスト力の目標値は、予め設定された目標アシスト比率が実現されるように設定されているから、アシスト力が目標値に近づくと、アシスト比率も目標アシスト比率に近づく。

射出用電動機５３はプランジャ５の速度が目標値に収束するようにフィードバック制御されていることから、アシスト力がプランジャ５に加えられてプランジャ５の速度に影響を及ぼすと、射出用電動機５３は、その駆動力の上昇が抑制されるように若しくは駆動力が減じられるように制御される。

その後も、アシスト力の目標値は、新たに算出されるプランジャ５を駆動する駆動力と、目標アシスト比率とに基づいて算出されるから、プランジャ５の抵抗が変化したり、射出用電動機５３の駆動力が変化したりしても、アシスト力がその目標値に維持される限り、アシスト比率は目標アシスト比率に維持される。

なお、低速射出の初期において、アシスト力の立ち上がりを向上させるために、ステップＳＴ４において算出されたアシスト力が所定の閾値を下回ったときは、予め定められた最低アシスト力を目標値とするようにしてもよい。

押出追従においても、低速射出と同様の制御が行われる。ただし、ロッド側室２１ｒがタンク圧とされる場合は、ヘッド圧力センサ９３の圧力のみに基づいてアシスト力及びその目標値の算出が行われてよい。押出追従におけるプランジャ５の速度は、例えば、複数の成形サイクルの開始前においてユーザにより入力装置８５を介して設定される。

なお、押出追従においては、プランジャ５の速度制御を行わずに駆動力制御を行うようにしてもよい。例えば、制御装置１５は、予めユーザ等によって設定されたプランジャ５を駆動する駆動力及びアシスト比率に基づいて、射出用電動機５３及びシリンダ装置７の駆動力の目標値をそれぞれ算出し、その目標値がそれぞれ実現されるように、射出用電動機５３については電流に基づいてトルクをフィードバック制御し、シリンダ装置７についてはヘッド圧力センサ９３等の検出値に基づいて駆動力をフィードバック制御してよい。

プランジャ後退においても、低速射出と同様の制御が行われる。ただし、駆動方向は逆である。また、ヘッド側室２１ｈはタンク圧とされるから、ロッド圧力センサ９５の圧力のみに基づいてアシスト力及びその目標値の算出が行われてよい。

以上のとおり、本実施形態では、射出装置１は、プランジャ５と、シリンダ装置７と、駆動装置１１と、制御装置１５とを有する。プランジャ５は、キャビティ１０５に成形材料を押し出し可能である。シリンダ装置７は、プランジャ５と連結されたピストンロッド２５を有する。駆動装置１１は、被駆動部（ナット６５及び出力部材７１）を有し、ナット６５等をピストンロッド２５と平行な方向において駆動可能である。ナット６５等は、ピストンロッド２５に対して相対的な前進が規制されるとともに、ピストンロッド２５に対する相対的な後退が許容されている。制御装置１５は、シリンダ装置７及び駆動装置１１を制御する。

具体的には、制御装置１５は、低速射出（ｔ０〜ｔ１）においては、出力部材７１のピストンロッド２５に対する相対的な前進が規制された状態（出力部材７１が継手２７に当接した状態）で、駆動装置１１の駆動力及びシリンダ装置７の駆動力の双方によりプランジャ５を駆動し、高速射出（ｔ１〜ｔ２）においては、出力部材７１のピストンロッド２５に対する相対的な後退が許容された状態（着脱部１３がＯＦＦの状態）で、駆動装置１１の駆動力及びシリンダ装置７の駆動力のうちシリンダ装置７の駆動力のみによりプランジャ５を駆動するように、シリンダ装置７及び駆動装置１１を制御する。

従って、まず、低速射出においては、駆動装置１１とシリンダ装置７とが協働することから、駆動装置１１の小型化を図ることができる。また、高速射出においては、プランジャ５の速度が駆動装置１１（特にねじ機構）によって妨げられることがなく、高速での射出が実現可能となる。

さらに、このような駆動装置１１が追従できないような高速への切り換えが、低速射出において駆動装置１１とシリンダ装置７とを協働させておいたことによって、円滑に行われる。具体的には、予めヘッド側室２１ｈの圧力がある程度の大きさとされていることから、アキュムレータ３５からヘッド側室２１ｈへ作動液を供給したときに、作動液の圧縮によって生じるピストン２３の速度の立ち上がりの遅れが抑制される。また、アキュムレータ３５からヘッド側室２１ｈへ高圧の作動液が供給されたときの衝撃も緩和される。

また、制御装置１５（アシスト力設定部７６ｂ及びアシスト力制御部７６ｃ）は、低速射出におけるプランジャ５を駆動する駆動力に占めるシリンダ装置７の駆動力の比率が所定の目標アシスト比率（Ｋ）になるようにシリンダ装置７を制御する。

従って、例えば、プランジャ５を駆動する駆動力の大きさに関わらず、当該駆動力の発生をシリンダ装置７及び駆動装置１１によって好適に分担し、一方に過度の負担を強いることが抑制される。

また、制御装置１５は、低速射出において、プランジャ５の速度が目標速度に収束するように駆動装置１１をフィードバック制御するとともに（低速射出速度制御部７６ａ）、順次取得される現在のプランジャ５を駆動する駆動力（ＳＭ）に目標アシスト比率（Ｋ）を乗じたアシスト力の目標値（ＯＭＫ）を算出し、シリンダ装置７の駆動力がアシスト力の目標値に収束するようにシリンダ装置７をフィードバック制御する。

従って、例えば、駆動装置１１による精度の高い速度制御を得ることができ、また、プランジャ５に生じる抵抗等の変動に柔軟に対応して、駆動装置１１とシリンダ装置７とで駆動力の発生を分担することができる。

また、制御装置１５は、製品押出追従において、出力部材７１のピストンロッド２５に対する相対的な前進が規制された状態で、駆動装置１１の駆動力及びシリンダ装置７の駆動力の双方により、プランジャ５を駆動し、プランジャ５の後退において、着脱部１３による出力部材７１のピストンロッド２５に対する相対的な後退が規制された状態で、駆動装置１１の駆動力及びシリンダ装置７の駆動力の双方により、プランジャ５を駆動するようにシリンダ装置７及び駆動装置１１を制御する。

従って、駆動装置１１及びシリンダ装置７が協働する区間を極力確保して、両者の一方に過度の負担が生じることを抑制することができる。

また、制御装置１５は、図５（ｂ）に例示したように、低速射出、製品押出追従及びプランジャ５の後退の各工程毎に目標アシスト比率を保持し、プランジャ５を駆動する駆動力に占めるシリンダ装置７の駆動力の比率が目標アシスト比率になるようにシリンダ装置７及び駆動装置１１を制御する。

従って、工程毎にシリンダ装置７及び駆動装置１１の特性を考慮して両者の分担を決定し、好適な動作を実現することが期待される。

制御装置１５は、低速射出において、プランジャ５を駆動する駆動力に占めるシリンダ装置７の駆動力の比率が５０％以下となるように駆動装置１１及びシリンダ装置７を制御する。

従って、アシスト力によって駆動装置１１の負担を軽減しつつも、制御性が相対的に高い駆動装置１１が速度に及ぼす影響を制御性が相対的に低いシリンダ装置７が速度に及ぼす影響よりも大きくし、プランジャ５の速度制御を精度よく行うことができる。

射出装置１は、ポンプ３１と、アキュムレータ３５と、ポンプ３１及びアキュムレータ３５からシリンダ装置７への作動液の流れを制御可能な液圧回路４０と、を更に有する。制御装置１５は、低速射出においては、ポンプ３１からシリンダ装置７に作動液を供給し、高速射出においては、アキュムレータ３５からシリンダ装置７に作動液を供給するように、液圧回路４０を制御する。

従って、低速射出においては、ポンプ３１の回転速度若しくは吐出量を変化させてアシスト力を変化させることが容易であり、ひいては、多段変速の低速射出においてもアシストを柔軟に行うことができ、高速射出においては、アキュムレータ３５によって高速の射出を実現できる。

（第２の実施形態）
図７は、第２の実施形態に係るダイカストマシンＤＣ２の射出装置２０１の構成を示す図である。なお、第１の実施形態と同様の構成については、第１の実施形態と同一の符号を付して説明を省略することがある。

第１の実施形態では、シリンダ装置７によってアシスト力を生じるときに、ポンプ３１からシリンダ装置７に作動液を供給した。これに対して、第２の実施形態では、シリンダ装置７によってアシスト力を生じるときに、第１の実施形態では設けられていなかったアシスト用アキュムレータ２３６からシリンダ装置７に作動液を供給する。具体的には、以下のとおりである。なお、以下では、アシスト用アキュムレータ２３６とアキュムレータ３５とを区別するために、アキュムレータ３５を「射出用アキュムレータ３５」と言うことがある。

（射出装置の構成）
射出装置２０１の液圧装置２０９は、上述のように、アシスト用アキュムレータ２３６を有している。アシスト用アキュムレータ２３６の構成は、射出用アキュムレータ３５と同様でよい。ただし、アシスト用アキュムレータ２３６の蓄圧可能な圧力は、射出用アキュムレータ３５の蓄圧可能な圧力よりも低い。

液圧装置２０９の液圧回路２４０は、第１の実施形態における、ポンプ３１からロッド側室２１ｒに作動液を供給するための第５流路４９を有していない。その代わりに、液圧回路２４０は、アシスト用アキュムレータ２３６の充填及びアシスト用アキュムレータ２３６からシリンダ装置７への作動液の供給を制御するための流路及び弁を有している。具体的には、以下のとおりである。

液圧回路２４０は、アシスト用アキュムレータ２３６とヘッド側室２１ｈとを接続する第６流路２４８と、アシスト用アキュムレータ２３６とロッド側室２１ｒとを接続する第７流路２４９と、ポンプ３１とアシスト用アキュムレータ２３６とを接続する第８流路２５０とを有している。なお、第６流路２４８のヘッド側室２１ｈ側の一部は、第３流路４５及び第１流路４１のヘッド側室２１ｈ側の一部と共用され、第７流路２４９のロッド側室２１ｒ側の一部は第２流路４３の一部と共用され、第８流路２５０のポンプ３１側の一部は第４流路４７のポンプ３１側の一部と共用され、第６流路２４８、第７流路２４９及び第８流路２５０のアシスト用アキュムレータ２３６側の一部は互いに共用されている。ただし、これらは共用されていなくてもよい。

射出装置２０１は、アシスト用アキュムレータ２３６から第６流路２４８を介してヘッド側室２１ｈへ作動液を供給することにより、ピストン２３の前進をアシスト可能であり、アシスト用アキュムレータ２３６から第７流路２４９を介してロッド側室２１ｒへ作動液を供給することにより、ピストン２３の後退をアシスト可能であり、ポンプ３１から第８流路２５０を介してアシスト用アキュムレータ２３６へ作動液を供給することにより、アシスト用アキュムレータ２３６を蓄圧することが可能である。

液圧回路２４０は、第６流路２４８及び第７流路２４９のアシスト用アキュムレータ２３６側の共用部分には、第２サーボバルブ２５２を有している。なお、以下では、第２サーボバルブ２５２とサーボバルブ５１とを区別するために、サーボバルブ５１を第１サーボバルブ５１と言うことがある。第２サーボバルブ２５２の構成は、第１サーボバルブと同様でよい。射出装置２０１は、第２サーボバルブ２５２の開度を制御することによって、アシスト用アキュムレータ２３６から供給される作動液の流量を制御し、ひいては、アシスト力を制御することができる。

液圧回路２４０は、第７逆止弁ＶＬＧ及び第８逆止弁ＶＬＨを有している。これらは、第１逆止弁ＶＬＡ等と同様に、パイロット圧力が導入されて制御されるものである。具体的には、以下のとおりである。

第７逆止弁ＶＬＧは、第６流路２４８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、アシスト用アキュムレータ２３６側からヘッド側室２１ｈ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７逆止弁ＶＬＧ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８逆止弁ＶＬＨは、第８流路２５０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、アシスト用アキュムレータ２３６側からポンプ３１側への作動液の流れを禁止し、その反対方向の流れを許容する。また、第８逆止弁ＶＬＨ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１の実施形態では、第５流路４９に設けられていたが、本実施液体では、第７流路２４９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、アシスト用アキュムレータ２３６側からロッド側室２１ｒ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６逆止弁ＶＬＦ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）。

射出装置２０１は、アシスト用アキュムレータ２３６の圧力を検出するアキュムレータ圧力センサ２９８を有している。アキュムレータ圧力センサ２９８は、アシスト用アキュムレータ２３６の充填完了などの判定に利用されるものであり、その検出信号は、制御装置１５の入力回路８１に入力される。

射出装置２０１においては、第１の実施形態において、射出用アキュムレータ３５からの作動液の放出を禁止するために設けられていた第５逆止弁ＶＬＥは省略されている。本実施形態においては、第１逆止弁ＶＬＡ（及び第４逆止弁ＶＬＤ）によって射出用アキュムレータ３５の作動液の放出を禁止する。

（射出装置の動作）
図８は、射出装置２０１の動作を示す、図３に相当する図である。

（低速射出開始直前：〜ｔ０）
低速射出の開始直前において、アシスト用アキュムレータ２３６は、充填が完了しており、また、作動液の放出が禁止されている。アシスト用アキュムレータ２３６からの作動液の放出の禁止は、例えば、第２サーボバルブ、第７逆止弁ＶＬＧ及び第６逆止弁ＶＬＦが閉じられることによりなされる。また、第８逆止弁ＶＬＨは、例えば、パイロット圧力が導入されて閉じられている。それ以外は、第１の実施形態と概ね同様である。

（低速射出：ｔ０〜ｔ１）
低速射出において、第１の実施形態では、ポンプ３１からシリンダ装置７のヘッド側室２１ｈへ作動液を供給してアシスト力を発生させたのに対して、本実施形態では、アシスト用アキュムレータ２３６からヘッド側室２１ｈへ作動液を供給してアシスト力を発生させる。それ以外は、第１の実施形態と概ね同様である。

具体的には、制御装置１５は、第２サーボバルブ２５２を開くとともに、第７逆止弁ＶＬＧへの閉じるパイロット圧力の導入を停止する。これにより、アシスト用アキュムレータ２３６から第２サーボバルブ２５２及び第７逆止弁ＶＬＧを介してヘッド側室２１ｈへ作動液が供給される。

なお、第１の実施形態においてポンプ３１からヘッド側室２１ｈへの作動液の流れを実現するためにパイロット圧力が導入されて開かれた第１逆止弁ＶＬＡは、本実施形態では、パイロット圧力が導入されずに自閉し、射出用アキュムレータ３５の作動液の放出を禁止している。後述する押出追従においても同様である。

（射出用アキュムレータ充填：ｔ０〜ｔ１）
射出用アキュムレータ３５の充填は、第１の実施形態のように次サイクル開始前等の適宜な時期に行われてよい。本実施形態においては、低速射出においてポンプ３１がアシスト力発生のために駆動される必要が無いことに着目して、低速射出において、射出用アキュムレータ３５の充填を行っている。これにより、サイクルタイムの短縮が容易化されている。なお、射出用アキュムレータ３５の充填に係る動作は第１の実施形態と概ね同様である。

（高速射出：ｔ１〜ｔ２）
当該動作は、第１の実施形態と概ね同様である。ただし、射出用アキュムレータ３５の作動液の放出は、第１逆止弁ＶＬＡに開くパイロット圧力が導入されることによって開始される。

また、第１の実施形態では、高速射出の開始（低速射出の終了）に伴って、ポンプ３１からシリンダ装置７への作動液の供給が停止されたのに対して、本実施形態では、アシスト用アキュムレータ２３６からシリンダ装置７への作動液の供給が停止される。具体的には、制御装置１５は、第２サーボバルブ２５２を閉じるとともに、第７逆止弁ＶＬＧに閉じるパイロット圧力を導入する。

（減速射出、増圧及び保圧：ｔ２〜ｔ６）
当該工程における動作は、第１の実施形態と同様である。なお、出力部材７１の継手２７への到達（被駆動部の到達：ｔ５）も、第１の実施形態と同様である。

（アシスト用アキュムレータ充填：ｔ１〜ｔ５′及びｔ１０〜ｔ１１）
アシスト用アキュムレータ２３６の充填は、射出用アキュムレータ３５の充填同様に適宜な時期に行われてよい。本実施形態においては、高速射出の開始から保圧完了（ｔ１〜ｔ６）までの間において、アシスト用アキュムレータ２３６がアシスト力を発生させる必要が無いことに着目して、この間（例えばｔ１〜ｔ５′）において、アシスト用アキュムレータ２３６の充填を行っている。また、第１の実施形態における射出用アキュムレータ３５の充填と同様に、プランジャ５の後退完了から次サイクル開始前までの間（ｔ１０〜ｔ１１）においても、アシスト用アキュムレータ２３６の充填を行っている。

アシスト用アキュムレータ２３６の充填は、第８逆止弁ＶＬＨへの閉じるパイロット圧力の導入を停止し、第２サーボバルブ２５２及び第６逆止弁ＶＬＦ及び第７逆止弁ＶＬＧを閉じた状態において、ポンプ３１を駆動することにより行われる。第４逆止弁ＶＬＤは、射出用アキュムレータ３５の圧力によって自閉するが、閉じるパイロット圧力が導入される逆止弁によって構成され、パイロット圧力が導入されてもよい。

（押出追従：ｔ７〜ｔ８）
第１の実施形態では、ポンプ３１からシリンダ装置７のヘッド側室２１ｈへ作動液を供給してアシスト力を発生させたのに対して、本実施形態では、アシスト用アキュムレータ２３６からヘッド側室２１ｈへ作動液を供給してアシスト力を発生させる。それ以外は、第１の実施形態と概ね同様である。なお、アシスト用アキュムレータ２３６の作動液の放出に係る弁の動作は、低速射出と同様である。

（プランジャ後退：ｔ９〜ｔ１０）
第１の実施形態では、ポンプ３１からシリンダ装置７のロッド側室２１ｒへ作動液を供給してアシスト力を発生させたのに対して、本実施形態では、アシスト用アキュムレータ２３６からロッド側室２１ｒへ作動液を供給してアシスト力を発生させる。それ以外は、第１の実施形態と概ね同様である。

具体的には、制御装置１５は、第２サーボバルブ２５２を開くとともに、第６逆止弁ＶＬＦへの閉じるパイロット圧力の導入を停止し、アシスト用アキュムレータ２３６からロッド側室２１ｒへ作動液を供給する。プランジャ５の後退が完了すると、制御装置１５は、第２サーボバルブ２５２及び第６逆止弁ＶＬＦを閉じ、また、ヘッド側室２１ｈからの作動液の排出経路の弁も閉じる。

（アシスト比率、速度制御及び駆動力制御）
第２の実施形態においても、図４を参照して説明したようにアシスト比率（目標アシスト比率）が設定される。また、図５及び図６を参照して説明したように、低速射出、押出追従及びプランジャ後退においては、プランジャ５の速度が目標値に収束するように射出用電動機５３がフィードバック制御されるとともに、アシスト比率が目標値になるようにシリンダ装置７がフィードバック制御される。ただし、シリンダ装置７のアシスト力のフィードバック制御は、ポンプ用電動機３３の回転数の制御（第１の実施形態）に代えて、第２サーボバルブ２５２の開度の制御によって行われる。

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奏される。すなわち、低速射出において駆動装置１１によるプランジャ５の駆動がシリンダ装置７によってアシストされることによって、駆動装置１１の小型化が図られるとともに、駆動装置１１が追従できないような高速への切り換えが円滑に行われる。

また、第２の実施形態の射出装置２０１は、アシスト用アキュムレータ２３６と、アシスト用アキュムレータ２３６よりも高圧に蓄圧可能な射出用アキュムレータ３５と、これらアキュムレータからシリンダ装置７への作動液の流れを制御可能な液圧回路２４０とを有し、制御装置１５は、低速射出においては、アシスト用アキュムレータ２３６からシリンダ装置７に作動液を供給し、高速射出においては、射出用アキュムレータ３５からシリンダ装置７作動液を供給するように、液圧回路２４０を制御する。

従って、アシスト力を生じるときにも射出用アキュムレータ３５からシリンダ装置７へ作動液を供給する場合（この場合も本願発明に含まれる）に比較して、高圧の射出用アキュムレータ３５の小型化を図ることができ、全体として省エネルギー及び低コストとなることが期待される。また、アシスト用アキュムレータ２３６の使用時に射出用アキュムレータ３５の充填を行う一方で、射出用アキュムレータ３５の使用時にアシスト用アキュムレータ２３６の充填を行うことによって、サイクルタイムの短縮が容易化される。

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。

シリンダ装置は、単動式のものに限定されず、増圧式のものであってもよい。例えば、シリンダ装置は、小径部と大径部とを有するシリンダチューブと、ピストンロッドに固定され、小径部を摺動する射出ピストンと、その後方にて小径部と大径部とを摺動する増圧ピストンとを有するものであってもよい。

液圧装置は、適宜に構成することができ、種々の流路の接続及び共用、並びに、種々の弁の配置は、適宜に変更可能である。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、逆止弁に代えて、方向切換弁等の他の制御弁が用いられてもよい。ランアラウンド回路は設けられなくてもよいし、メータアウト回路に代えて若しくは追加してメータイン回路が構成されてもよい。

駆動装置は、好適には電動機を含むものである。ただし、駆動装置は、必ずしも電動機を含むものに限定されず、駆動力を生じる種々の方式のものとされてよい。また、電動機は、回転式のものに限定されず、リニアモータであってもよい。なお、リニアモータの場合には、伝達機構を介さずに、リニアモータの駆動力が直接にピストンロッドに伝達されてもよい。電動機が回転式のものである場合において、電動機の回転を並進運動に変換する伝達機構はねじ機構に限定されず、例えば、ラック・ピニオン機構であってもよい。また、駆動装置は、電動機、ポンプ及びシリンダ装置がユニット化された電動シリンダ（ハイブリッドシリンダ）であってもよい。また、駆動装置は、２以上設けられてもよい。

駆動装置は、プランジャの後退に供されないものであってもよい。例えば、特許文献１において開示されているように、駆動装置は、低速射出から高速射出への切り換えのときに停止され、プランジャの後退は、シリンダ装置のみによって行われてもよい。この場合、駆動装置は、低速射出のストロークで駆動可能であればよく、小型化が図られる。例えば、ねじ機構のねじの長さを短くすることができる。

上述のように、駆動装置は、必ずしもプランジャの後退に供されなくてもよいから、射出装置は、駆動装置の被駆動部のプランジャに対する相対的な前進を規制可能且つ被駆動部のプランジャに対する相対的な後退を許容可能に構成されればよく、被駆動部のプランジャに対する相対的な後退を規制する構成は必須ではない。例えば、実施形態において、着脱部１３は省略可能である。

また、着脱部は、少なくとも被駆動部のピストンロッドに対する相対的な後退を許容するように連結を解除できれば十分であるが、被駆動部のピストンロッドに対する相対的な前進及び後退の双方を許容するような連結解除を行うものであってもよい。例えば、着脱部は、被駆動部に支持され、プランジャに対して前進方向及び後退方向の双方に対して係合する位置と当該係合位置から退避した位置との間で移動可能な係合部材と、当該係合部材を駆動するアクチュエータとを有するものであってもよい。

被駆動部若しくは着脱部は、ピストンロッドに固定された所定部材に対して前進方向へ当接可能でなくてもよい。例えば、被駆動部に設けられ、摩擦力や電磁石の吸着力等を利用する着脱部が、ピストンロッド若しくはピストンロッドに固定された所定部材に対して側方から若しくは前方から結合してもよい。

その他、被駆動部とピストンロッドとの相対移動は適宜に規制若しくは許容されてよい。例えば、特許文献１に開示されている種々の態様が適用されてよい。例えば、着脱部は、特許文献１の図５（ｂ）に開示されいているように、ばねによって付勢されて係合する係合部材を有し、高速切換によるピストンロッドと被駆動部との速度差により生じる比較的大きな力によって係合が解除され、プランジャ後退時のプランジャ速度により生じる比較的小さい力によっては係合が解除されないものであってもよい。なお、この場合、制御装置による着脱部自体の制御は不要である。

また、例えば、特許第４７８２２５０号公報に開示されているように、被駆動部としての移動ロッドがシリンダチューブに後方から挿入され、当該移動ロッドがシリンダチューブ内においてピストンロッド若しくはピストンに後方から当接してもよい。なお、このようにシリンダチューブ内において被駆動部がピストンロッド若しくはピストンに当接する場合においては、当該公報に記載されているように、駆動装置の小型化を図る観点から、被駆動部の前端面に作動液の圧力が作用しない構成とされることが好ましい。

ピストンロッドの傾斜を抑制するための案内機構（ガイドバー等）は省略されてもよい。また、案内機構は、スライドテーブル等の他の機構により構成されてもよい。案内機構は、ねじ軸等の伝達機構よりもシリンダ装置側に配置されてもよいし、シリンダ装置に対してプランジャ側に配置されてもよい。

各部材は、一体的に形成されてもよいし、複数の部材から構成されてもよい。例えば、ナット６５、出力部材７１及びガイドバー６７は、これらの２つ以上が一体的に形成されてもよい。また、例えば、被駆動部が当接する、ピストンロッドに固定された所定部材は、継手とは別の部材であってもよく、また、ピストンロッドと一体的に形成されていてもよい。

駆動装置及びシリンダ装置は、適宜に単独で又は共に利用されてよい。例えば、押出追従及びプランジャ後退においては、駆動装置及びシリンダ装置が協働せずに、いずれか一方のみによってプランジャの駆動がなされてもよい。また、例えば、高速射出後、被駆動部がピストンロッドに追いついた後、駆動装置の駆動力も増圧及び／又は保圧に利用されてもよい。また、駆動装置及びシリンダ装置の協働は、一の工程の一部分のみにおいて行われてもよい。

駆動装置及びシリンダ装置は、低速射出において多段変速を行う場合などにプランジャを減速させるときに、プランジャの移動方向とは逆方向への駆動力を生じてもよい。また、駆動装置は、プランジャを減速させるときに、応答性の低いアシスト力に抗してプランジャの移動方向及びアシスト力の方向とは逆方向への駆動力を生じることがあってもよい。

アシスト比率若しくはアシスト力は、一の工程を適宜に区切って（例えば、加速区間、定速区間等）、その区間ごとに設定されてもよい。

目標アシスト比率を実現するためのアシスト力の算出は、成形サイクル開始前に予め設定されるもの及び成形サイクル中（低速射出等の工程中）に順次算出されるものに限定されない。例えば、前の成形サイクルにおける全駆動力及びアシスト力に基づいて、次の成形サイクルのアシスト力を算出してもよい。

実施形態では、プランジャを駆動する駆動力を電動機の負荷及びシリンダ装置の圧力から算出した。しかし、プランジャを駆動する駆動力は、例えば、ピストンロッドとプランジャとの間に荷重センサを設けることによって、測定されてもよい。

１…射出装置、５…プランジャ、７…シリンダ装置、９…液圧装置、１１…駆動装置、１３…着脱部、２５…ピストンロッド、６５…ナット（被駆動部）、１０５…キャビティ。

Claims (10)

1. キャビティに成形材料を押し出すプランジャと、
   前記プランジャと連結されたピストンロッドを有するシリンダ装置と、
   前記ピストンロッドに対する相対的な前進が規制されるとともに、前記ピストンロッドに対する相対的な後退が許容される被駆動部を有し、当該被駆動部を前記ピストンロッドと平行な方向において駆動可能な駆動装置と、
   前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する制御装置と、
   を有し、
   前記制御装置は、
   低速射出においては、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な前進が規制された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力の双方により前記プランジャを駆動し、
   高速射出においては、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退が許容された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力のうち前記シリンダ装置の駆動力のみにより前記プランジャを駆動するように、
   前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する
   成形機の射出装置。
2. 前記被駆動部は、前記シリンダ装置のシリンダチューブの外部において、前記ピストンロッドに固定された所定部材に対して前進方向に当接可能であるとともに、その当接位置から前記所定部材に対して後退可能である
   請求項１に記載の成形機の射出装置。
3. 前記被駆動部と前記ピストンロッドとを連結可能であるとともに、少なくとも前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退を許容するように連結を解除可能な着脱部を更に有する
   請求項１又は２に記載の成形機の射出装置。
4. 前記制御装置は、前記低速射出における前記プランジャを駆動する駆動力に占める前記シリンダ装置の駆動力の比率が所定の目標アシスト比率になるように前記シリンダ装置を制御する
   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. 前記制御装置は、前記低速射出において、前記プランジャの速度が目標速度に収束するように前記駆動装置をフィードバック制御するとともに、順次取得される現在の前記プランジャを駆動する駆動力に前記目標アシスト比率を乗じたアシスト力の目標値を算出し、前記シリンダ装置の駆動力が前記アシスト力の目標値に収束するように前記シリンダ装置をフィードバック制御する
   請求項４に記載の成形機の射出装置。
6. 前記制御装置は、
   製品押出追従において、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な前進が規制された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力の双方により前記プランジャを駆動し、
   前記プランジャの後退において、前記着脱部により前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退が規制された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力の双方により、前記プランジャを駆動するように、
   前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する
   請求項３に記載の成形機の射出装置。
7. 前記制御装置は、前記低速射出、前記製品押出追従及び前記プランジャの後退の各工程毎に所定の目標アシスト比率を保持し、前記プランジャを駆動する駆動力に占める前記シリンダ装置の駆動力の比率が前記目標アシスト比率になるように前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する
   請求項６に記載の成形機の射出装置。
8. 前記制御装置は、前記低速射出において、前記プランジャを駆動する駆動力に占める前記シリンダ装置の駆動力の比率が５０％以下となるように前記駆動装置及び前記シリンダ装置を制御する
   請求項１〜７のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
9. ポンプと、
   アキュムレータと、
   前記ポンプ及び前記アキュムレータから前記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、
   を更に有し、
   前記制御装置は、
   低速射出においては、前記ポンプから前記シリンダ装置に作動液を供給し、
   高速射出においては、前記アキュムレータから前記シリンダ装置に作動液を供給するように、
   前記液圧回路を制御する
   請求項１〜８のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
10. アシスト用アキュムレータと、
    前記アシスト用アキュムレータよりも高圧に蓄圧可能な射出用アキュムレータと、
    前記アシスト用アキュムレータ及び射出用アキュムレータから前記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、
    を更に有し、
    前記制御装置は、
    低速射出においては、前記アシスト用アキュムレータから前記シリンダ装置に作動液を供給し、
    高速射出においては、前記射出用アキュムレータから前記シリンダ装置に作動液を供給するように、
    前記液圧回路を制御する
    請求項１〜８のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。

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