JP2018001252A

JP2018001252A - 射出装置及び成形機

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Publication number: JP2018001252A
Application number: JP2016134403A
Authority: JP
Inventors: 野田　三郎; Saburo Noda; 三郎野田; 俊昭豊島; Toshiaki Toyoshima; 一馬早瀬; Kazuma Hayase
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2016-07-06
Filing date: 2016-07-06
Publication date: 2018-01-11
Anticipated expiration: 2036-07-06
Also published as: JP6764272B2

Abstract

【課題】ジャンピングのおそれを低減できる射出装置を提供する。【解決手段】射出装置９は、プランジャ２３に連結される射出シリンダ２７と、射出シリンダ２７に作動液を供給する液圧装置２８と、圧縮シリンダ６１とを有している。圧縮シリンダ６１は、圧縮ピストン６５と、圧縮ピストン６５を摺動可能に収容している圧縮シリンダ部６３を有している。圧縮シリンダ部６３は、圧縮ピストン６５を挟んで第３シリンダ室６３ｇ及び第１シリンダ室６３ｅを有している。圧縮ピストン６５の第３シリンダ室６３ｇにおける受圧面積は、圧縮ピストン６５の第１シリンダ室６３ｅにおける受圧面積よりも大きい。第１シリンダ室６３ｅは、ロッド側室２９ｒに通じている。液圧装置２８は、第３シリンダ室６３ｇに作動液を供給可能である。【選択図】図２

Description

本発明は、射出装置及び成形機に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシン又は射出成形機である。

射出装置として、成形材料を金型内に押し出すプランジャを射出シリンダによって駆動するものが知られている（例えば特許文献１）。射出シリンダは、プランジャに連結された射出ピストンロッド、当該射出ピストンロッドに固定された射出ピストン、及び当該射出ピストンを収容する射出シリンダ部を有している。射出シリンダ部の内部は、射出ピストンによって射出ピストンロッドが延び出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ている。そして、ヘッド側室に作動液（例えば油）が供給されることによって、射出ピストンが射出ピストンロッド側へ移動し、これにより、プランジャが金型に向かって前進する。射出シリンダの速度（換言すれば射出速度）は、例えば、ロッド側室から排出される作動液の流量を制御する流量制御弁（メータアウト回路）によって制御される（例えば特許文献１）。

なお、特許文献１では、サージ圧を抑制するためにロッド側室に接続されたアキュムレータが開示されている。

特開平６−２９７１２８号公報

メータアウト回路を用いた場合においては、理想的には、射出ピストンは、ロッド側室から排出された作動液の流量に相当する速度で前進する。しかし、実際には、例えば、ヘッド側室への作動液の供給を開始したとき、射出ピストンからロッド側室の作動液に付与される圧力によってロッド側室の作動液が圧縮され、ロッド側室から排出される作動液の流量に相当する速度を超える速度で射出ピストンが前進してしまうことがある。すなわち、いわゆるジャンピング（飛び出し）が生じることがある。その結果、成形品の品質が低下するおそれがある。

従って、ジャンピングのおそれを低減できる射出装置及び成形機が提供されることが好ましい。

本発明の一態様に係る射出装置は、金型内に通じるスリーブ内を摺動可能なプランジャに連結される射出ピストンロッドと、前記射出ピストンロッドに固定された射出ピストンと、前記射出ピストンを摺動可能に収容する射出シリンダと、前記射出シリンダに作動液を供給可能な液圧装置と、を備え、前記射出シリンダは、前記射出ピストンに対して射出側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画される射出シリンダ部を有し、前記ヘッド側室には前記液圧装置が作動液を供給可能に接続され、前記ロッド側室には作動液の圧力を増圧する圧縮シリンダを接続し、前記圧縮シリンダは、圧縮ピストンと、前記圧縮ピストンを摺動可能に収容し、前記圧縮ピストンを挟んで低圧室及び高圧室を構成する圧縮シリンダ部と、を有し、前記圧縮ピストンの前記低圧室における受圧面積が前記圧縮ピストンの前記高圧室における受圧面積よりも大きくなるように構成し、前記高圧室を前記ロッド側室に接続させ、前記液圧装置により前記低圧室に作動液を供給可能としたことを特徴とする。

好適には、前記圧縮ピストンの前記低圧室における受圧面積を前記圧縮ピストンの前記高圧室における受圧面積で割った増圧比は、前記射出ピストンの前記ヘッド側室における受圧面積を前記射出ピストンの前記ロッド側室における受圧面積で割った増圧比に対して同等以上の大きさである。

好適には、前記液圧装置は、作動液を送出可能な液圧源と、前記液圧源と前記ヘッド側室とを接続する流路と、前記液圧源と前記低圧室とを接続する流路と、を有している。

好適には、前記射出装置は、前記射出ピストンロッドを前記射出シリンダ部に対して駆動可能な電動式駆動部を更に有しており、前記液圧装置は、前記ロッド側室の圧力が所定の圧力を超えたときに前記ロッド側室から作動液を排出させるリリーフ弁を有している。

好適には、前記射出装置は、前記低圧室へ作動液を供給した後、前記ヘッド側室へ作動液を供給するように前記液圧装置を制御する制御装置を更に有している。

好適には、前記射出装置は、前記低圧室へ作動液を供給した後、前記電動式駆動部により前記プランジャを前進させるように前記液圧装置及び前記電動式駆動部を制御する制御装置を更に有している。

好適には、前記制御装置は、前記電動式駆動部により前記プランジャを前進させた後、前記ヘッド側室へ作動液を供給するように前記電動式駆動部及び前記液圧装置を制御する。

好適には、前記液圧装置は、前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御する流量制御弁を有している。

本発明の一態様に係る成形機は、上記の射出装置と、前記金型を型締めする型締装置と、前記金型から成形品を押し出す押出装置と、を有している。

上記の構成によれば、ジャンピングのおそれを低減できる。

本発明の第１実施形態に係る射出装置を有するダイカストマシンの構成を示す模式図。図１の射出装置における液圧系の構成を示す模式図。図１の射出装置の動作を説明するためのタイミングチャート。本発明の第２実施形態に係る射出装置における液圧系の構成を示す模式図。本発明の第３実施形態に係る射出装置における駆動機構の構成を示す模式図。図５の射出装置における液圧系の構成を示す模式図。図５の射出装置の動作を説明するためのタイミングチャート。図８（ａ）〜図８（ｃ）は圧縮シリンダの変形例を示す模式図。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、第２実施形態以降において、既に説明した実施形態の構成と同一又は類似する構成については、既に説明した実施形態の構成に付した符号を付すことがあり、また、説明を省略することがある。既に説明した実施形態の構成と類似（対応）する構成について、既に説明した実施形態の構成に付した符号とは異なる符号を付した場合においても、特に断りがない事項については、既に説明した実施形態の構成と同様である。

＜第１実施形態＞
（ダイカストマシンの全体構成）
図１は、本発明の第１実施形態に係るダイカストマシン１の要部の構成を示す、一部に断面図を含む側面図である。

ダイカストマシン１は、溶解されて液状となった金属材料（溶湯）を金型１０１内（キャビティＣａ等の空間。以下同様。）へ射出し、溶湯を金型１０１内で凝固させることにより、ダイカスト品（成形品）を製造するものである。金属は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金である。

金型１０１は、例えば、固定金型１０３及び移動金型１０５を含んでいる。本実施形態の説明では、便宜上、固定金型１０３又は移動金型１０５の断面を１種類のハッチングで示すが、これらの金型は、直彫り式のものであってもよいし、入れ子式のものであってもよい。また、固定金型１０３及び移動金型１０５には、中子などが組み合わされてもよい。

ダイカストマシン１は、例えば、成形のための機械的動作を行うマシン本体３と、マシン本体３の動作を制御する制御ユニット５とを有している。

マシン本体３は、例えば、金型１０１の開閉及び型締めを行う型締装置７と、金型１０１内に溶湯を射出する射出装置９と、ダイカスト品を固定金型１０３又は移動金型１０５（図１では移動金型１０５）から押し出す押出装置１１とを有している。マシン本体３において、射出装置９以外の構成（例えば型締装置７及び押出装置１１の構成）は、公知の種々の構成と同様とされてよい。

成形サイクルにおいて、型締装置７は、移動金型１０５を固定金型１０３へ向かって移動させ、型閉じを行う。さらに、型締装置７は、タイバー（符号省略）の伸長量に応じた型締力を金型１０１に付与して型締めを行う。型締めされた金型１０１内には成形品と同一形状のキャビティＣａが構成される。射出装置９は、そのキャビティＣａへ溶湯を射出・充填する。キャビティＣａに充填された溶湯は、金型１０１に熱を奪われて冷却され、凝固する。これにより、成形品が形成される。その後、型締装置７は、移動金型１０５を固定金型１０３から離れる方向へ移動させて型開きを行う。この際、又はその後、押出装置１１は、移動金型１０５から成形品を押し出す。

制御ユニット５は、例えば、各種の演算を行って制御指令を出力する制御装置１３（図２参照）と、画像を表示する表示装置１５と、オペレータの入力操作を受け付ける入力装置１７とを有している。また、別の観点では、制御ユニット５は、例えば、電源回路及び制御回路等を有する不図示の制御盤と、ユーザインターフェースとしての操作部１９とを有している。

制御装置１３は、例えば、不図示の制御盤及び操作部１９に設けられている。制御装置１３は、適宜に分割乃至は分散して構成されてよい。例えば、制御装置１３は、型締装置７、射出装置９及び押出装置１１毎の下位の制御装置と、この下位の制御装置間の同期を図るなどの制御を行う上位の制御装置とを含んで構成されてよい。

表示装置１５及び入力装置１７は、例えば、操作部１９に設けられている。操作部１９は、例えば、型締装置７の固定的部分に設けられている。表示装置１５は、例えば、液晶表示ディスプレイ乃至は有機ＥＬディスプレイを含んだタッチパネルによって構成されている。入力装置１７は、例えば、機械式のスイッチ及び前記のタッチパネルによって構成されている。

（射出装置の構成）
射出装置９は、例えば、金型１０１内に通じるスリーブ２１と、スリーブ２１内を摺動可能なプランジャ２３と、プランジャ２３を駆動する射出駆動部２５とを有している。なお、射出装置９の説明においては、金型１０１側を前方、その反対側を後方ということがある。

スリーブ２１は、例えば、固定金型１０３に連結された筒状部材であり、上面には溶湯をスリーブ２１内に受け入れるための供給口２１ａが開口している。プランジャ２３は、スリーブ２１内を前後方向に摺動可能なプランジャチップ２３ａと、先端がプランジャチップ２３ａに固定されたプランジャロッド２３ｂとを有している。

型締装置７による金型１０１の型締めが完了すると、不図示の給湯装置によって１ショット分の溶湯が供給口２１ａからスリーブ２１内へ注がれる。そして、プランジャ２３が図示の位置からスリーブ２１内を前方へ摺動することにより、スリーブ２１内の溶湯が金型１０１内に押し出される（射出される）。

（射出駆動部の基本的な構成）
図２は、射出駆動部２５の構成を示す模式図である。

図１及び図２に示すように、射出駆動部２５は、例えば、液圧式のものであり、プランジャ２３に連結された射出シリンダ２７と、射出シリンダ２７に対する作動液（例えば油）の供給等を行う液圧装置２８（図２）とを有している。

図２に示すように、射出シリンダ２７は、例えば、いわゆる直結形の増圧式シリンダによって構成されている。具体的には、例えば、射出シリンダ２７は、射出シリンダ部２９と、射出シリンダ部２９の内部を摺動可能な射出ピストン３１及び増圧ピストン３３と、射出ピストン３１に固定され、射出シリンダ部２９から延び出る射出ピストンロッド３５とを有している。

射出シリンダ部２９は、例えば、小径シリンダ部２９ａと、小径シリンダ部２９ａの後端（射出ピストンロッド３５の延び出る側とは反対側）に接続された大径シリンダ部２９ｂとを有している。小径シリンダ部２９ａ及び大径シリンダ部２９ｂは、例えば、内部の断面形状が円形の筒状体である。大径シリンダ部２９ｂは、小径シリンダ部２９ａよりも径（断面積）が大きい。

射出ピストン３１は、小径シリンダ部２９ａ内に摺動可能に配置されている。小径シリンダ部２９ａの内部は、射出ピストン３１により、射出ピストンロッド３５が延び出る側のロッド側室２９ｒと、その反対側のヘッド側室２９ｈとに区画されている。ヘッド側室２９ｈ及びロッド側室２９ｒ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３１は小径シリンダ部２９ａ内を前後方向に移動する。

増圧ピストン３３は、小径シリンダ部２９ａを摺動可能な小径ピストン部３３ａと、大径シリンダ部２９ｂを摺動可能な大径ピストン部３３ｂとを有している。大径シリンダ部２９ｂの内部は、大径ピストン部３３ｂにより、小径シリンダ部２９ａ側の前側室２９ｆと、その反対側の後側室２９ｇとに区画されている。

従って、前側室２９ｆの圧抜きを行うと、小径ピストン部３３ａのヘッド側室２９ｈにおける受圧面積に対して大径ピストン部３３ｂの後側室２９ｇにおける受圧面積が大きいことから、増圧ピストン３３は、後側室２９ｇの作動液から受ける圧力よりも高い圧力をヘッド側室２９ｈの作動液に加えることが可能である。これにより、射出シリンダ２７は、増圧機能を発揮する。

なお、本実施形態の説明でいうピストンの受圧面積は、作動液の圧力がピストンに作用する面積をピストンの移動方向（軸方向）に投影した面積である。従って、受圧面積は、ピストンの、シリンダ室に露出する面の凹凸に基本的に影響されない。また、ピストンの形状が特異なものでない限り、受圧面積は、ピストンの断面積と概ね同一である。ピストンが直径ｄの円柱状であれば、受圧面積は、π×（ｄ／２）^２である。

増圧ピストン３３は、小径ピストン部３３ａから前方へ突出し、射出ピストン３１の後端面に当接可能な凸部３４を有している。なお、凸部３４は、射出ピストン３１から後方へ突出し、小径ピストン部３３ａの前端面に当接可能なものであってもよい。このような凸部３４は、例えば、ロッド側室２９ｒに作動液を供給して射出ピストン３１を後退させ、射出ピストン３１によって増圧ピストン３３を後方へ押して増圧ピストン３３を後方へ移動させる場合に、両ピストンの位置を好適なものとしたり、両ピストンの間に作動液が入り込む隙間を確保したりすることに役立つ。

ただし、凸部３４は省略されてもよい。また、凸部３４が射出ピストン３１（又は増圧ピストン３３）から離れている状態では、凸部３４の存在は、増圧ピストン３３のヘッド側室２９ｈにおける受圧面積（又は射出ピストン３１のヘッド側室２９ｈにおける受圧面積）に影響を及ぼさない。従って、本実施形態の説明では、基本的に、凸部３４を無視するものとする。

図１に示すように、射出シリンダ２７は、プランジャ２３に対して同軸的に配置されている。そして、射出ピストンロッド３５は、その先端がプランジャ２３の後端にカップリング（符号省略）を介して連結されている。射出シリンダ部２９は、不図示の型締装置などに対して固定的に設けられている。従って、射出ピストン３１の射出シリンダ部２９に対する移動により、プランジャ２３はスリーブ２１内を前進又は後退する。

液圧装置２８は、例えば、作動液を貯留するタンク３７と、タンク３７の作動液を送出可能なポンプ３９と、蓄圧された作動液を放出可能なアキュムレータ４１と、これら及び射出シリンダ２７を互いに接続する複数の流路（４３Ａ〜４３Ｈ等）と、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バルブ（４５、４７、４９、５１、５３、５５及び６７等）とを有している。なお、図２等では、図示の都合上、複数個所にタンク３７を示すことがあるが、実際には、複数個所に示されたタンク３７は、一のタンク３７に統合されてよい。

タンク３７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３７は、例えば、ポンプ３９及びアキュムレータ４１を介して射出シリンダ２７に作動液を供給し、また、射出シリンダ２７から排出された作動液を収容する。

ポンプ３９は、ポンプ電動機４０によって駆動され、作動液を送出する。ポンプ３９は、ロータリポンプ、プランジャポンプ、定容量ポンプ、可変容量ポンプ、１方向ポンプ、双方向（２方向）ポンプ等の適宜な方式のものとされてよい。ポンプ電動機４０は、直流モータ、交流モータ、誘導モータ、同期モータ、サーボモータ等の適宜な方式のものとされてよい。ポンプ３９（ポンプ電動機４０）は、ダイカストマシン１の稼働中において常時駆動されてもよいし、必要なときだけ駆動されてもよい。ポンプ３９は、例えば、アキュムレータ４１に対する作動液の供給（アキュムレータ４１の蓄圧）、及び、射出シリンダ２７に対する作動液の供給に寄与する。

アキュムレータ４１は、例えば、重量式、ばね式、気体圧式（空気圧式含む）、シリンダ式又はプラダ式のものである。図示の例では、アキュムレータ４１は、シリンダ式のものであり、シリンダ部４１ａと、シリンダ部４１ａを液体室４１ｅと気体室４１ｆとに区画するピストン４１ｂとを有している。液体室４１ｅには作動液が収容され、気体室４１ｆには気体（例えば空気又は窒素）が充填される。液体室４１ｅに作動液が供給され、ピストン４１ｂが気体室４１ｆ側へ移動することにより、気体室４１ｆの気体が圧縮され、アキュムレータ４１は蓄圧される。また、その気体の圧力を利用して、液体室４１ｅから作動液が放出される。アキュムレータ４１は、例えば、射出シリンダ２７に対する作動液の供給に寄与する。

第１流路４３Ａは、ポンプ３９とアキュムレータ４１（液体室４１ｅ）とを接続している。これにより、例えば、ポンプ３９からアキュムレータ４１へ作動液を供給してアキュムレータ４１を蓄圧することができる。

第２流路４３Ｂは、アキュムレータ４１（液体室４１ｅ）とヘッド側室２９ｈとを接続している。これにより、例えば、アキュムレータ４１からヘッド側室２９ｈへ作動液を供給して、射出ピストン３１を前進させることができる。

第３流路４３Ｃは、アキュムレータ４１（液体室４１ｅ）と後側室２９ｇとを接続している。これにより、例えば、アキュムレータ４１から後側室２９ｇへ作動液を供給して、増圧ピストン３３によってヘッド側室２９ｈの作動液を加圧することができる。

第４流路４３Ｄは、ロッド側室２９ｒとタンク３７とを接続している。これにより、例えば、射出ピストン３１の前進に伴って容積が縮小するロッド側室２９ｒの作動液をタンク３７へ排出することができる。

第５流路４３Ｅは、一端がロッド側室２９ｒに接続されており、他端が後述する切換バルブ５１によってポンプ３９又はタンク３７に接続される。

第６流路４３Ｆは、一端がヘッド側室２９ｈに接続されており、他端が後述する切換バルブ５１によってポンプ３９又はタンク３７に接続される。

複数の流路（４３Ａ〜４３Ｈ等）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。複数の流路は、適宜に一部が共通化されてよい。例えば、図２の例では、第１流路４３Ａ〜第３流路４３Ｃは、アキュムレータ４１側の一部が共通化され、第４流路４３Ｄ及び第５流路４３Ｅは、ロッド側室２９ｒ側の一部が共通化されている。

射出用バルブ４５は、例えば、第２流路４３Ｂ（そのうち他の流路（４３Ａ，４３Ｃ及び４３Ｇ）と共通化されていない部分）に設けられており、アキュムレータ４１からヘッド側室２９ｈへの作動液の流れを許容又は禁止する。射出用バルブ４５は、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されており、パイロット圧が導入されていないときは、アキュムレータ４１からヘッド側室２９ｈへの作動液の流れを許容するとともに、その反対方向の流れを禁止し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを禁止する。なお、射出用バルブ４５は、ヘッド側室２９ｈからの作動液の逆流防止にも寄与する。

増圧用バルブ４７は、例えば、第３流路４３Ｃ（そのうち他の流路（４３Ａ、４３Ｂ及び４３Ｇ）と共通化されていない部分）に設けられており、アキュムレータ４１から後側室２９ｇへの作動液の流れを許容又は禁止する。増圧用バルブ４７は、例えば、流量制御弁によって構成されている。増圧用バルブ４７は、圧力補償を行うもの（流量調整弁）であってもよし、圧力補償を行わないものであってもよい。また、増圧用バルブ４７の制御方式は、例えば、ばね式、電磁式及びパイロット式並びにこれらの２つ以上の組み合わせのいずれであってもよい。増圧用バルブ４７は、フィードバック制御がなされるサーボバルブであってもよいし、オープン制御がなされる比例弁であってもよい。図２では、増圧用バルブ４７として、ばねによりノーマル位置で閉位置とされ、電磁力とパイロット圧力とが順次作動して開かれる流量調整弁が図示されている。

速度用バルブ４９は、例えば、第４流路４３Ｄ（そのうち他の流路（４３Ｅ）と共通化されていない部分）に設けられており、例えば、ロッド側室２９ｒからタンク３７へ排出される作動液の流量の制御に寄与する。この流量の制御により、射出ピストン３１の前進速度が制御される。すなわち、速度用バルブ４９は、いわゆるメータアウト回路を構成している。速度用バルブ４９は、圧力補償を行うもの（流量調整弁）であってもよし、圧力補償を行わないものであってもよい。また、速度用バルブ４９の制御方式は、例えば、ばね式、電磁式及びパイロット式並びにこれらの２つ以上の組み合わせのいずれであってもよい。速度用バルブ４９は、フィードバック制御がなされるサーボバルブであってもよいし、オープン制御がなされる比例弁であってもよい。図２では、速度用バルブ４９として、ばねによりノーマル位置で閉位置とされ、電磁力とパイロット圧力とが順次作動して開かれる流量調整弁が図示されている。

切換バルブ５１は、例えば、４ポート３位置の切換弁によって構成されている。切換バルブ５１は、紙面中央の位置（中立位置及び／又はノーマル位置）では、４ポートの接続を遮断する。

また、切換バルブ５１は、紙面左側に示す位置では、第５流路４３Ｅ（ロッド側室２９ｒ）とポンプ３９とを接続し、第６流路４３Ｆ（ヘッド側室２９ｈ）とタンク３７とを接続する。これにより、ポンプ３９からロッド側室２９ｒに作動液を供給して、射出ピストン３１を後退させることができる。

また、切換バルブ５１は、紙面右側に示す位置では、第５流路４３Ｅ（ロッド側室２９ｒ）とタンク３７とを接続し、第６流路４３Ｆ（ヘッド側室２９ｈ）とポンプ３９とを接続する。これにより、ポンプ３９からヘッド側室２９ｈに作動液を供給して、射出ピストン３１を前進させることができる。ただし、本実施形態では、この作動液の流れは必須ではなく、切換バルブ５１は、紙面中央の位置と紙面左側の位置との２位置弁であってもよい。

切換バルブ５１の制御方式は、例えば、ばね式、電磁式及びパイロット式並びにこれらの２つ以上の組み合わせのいずれであってもよい。図２では、切換バルブ５１として、ばねによりノーマル位置で閉位置（紙面中央の位置）とされ、電磁力とパイロット圧力とが順次作動して制御されるものが図示されている。

なお、特に図示しないが、前側室２９ｆは、適宜な流路を介してタンク３７と接続されている。従って、前側室２９ｆは、増圧ピストン３３の前進に伴って作動液をタンク３７に排出可能である。また、前側室２９ｆは、増圧ピストン３３の後退に伴って負圧によって作動液をタンク３７から補給可能である。ポンプ３９によって前側室２９ｆに作動液が補給されてもよい。また、前側室２９ｆは、作動液が満たされるのではなく、大気開放されてもよい。

液圧装置２８は、例えば、ポンプ３９への逆流を防止するために設けられた逆止弁からなるバルブ５３及び５５、タンク３７からポンプ３９への作動液を濾過するフィルタ５７、速度用バルブ４９を介してタンク３７へ流れる作動液を冷却する冷却器５９等を有している。

（ジャンピング抑制のための構成）
上記のような構成においては、例えば、射出用バルブ４５を開き、アキュムレータ４１からヘッド側室２９ｈへ作動液が供給されて射出が行われる。ロッド側室２９ｒからの作動液の排出は、例えば、速度用バルブ４９のみによって許容され、射出ピストン３１の速度は、速度用バルブ４９の流量制御によって制御される。

このような場合において、既に述べたように、アキュムレータ４１からヘッド側室２９ｈへ作動液の供給を開始したときに、ロッド側室２９ｒにおける作動液の圧縮に起因して、ロッド側室２９ｒから排出される作動液の流量に相当する速度を超える速度で射出ピストン３１が駆動される（ジャンピングが生じる）おそれがある。

そこで、本実施形態では、例えば、ヘッド側室２９ｈへ作動液を供給する前に、予めロッド側室２９ｒの作動液を圧縮しておき、これにより、ジャンピングが生じるおそれを低減する。具体的には、以下のような構成により、ジャンピングを抑制する。

射出駆動部２５は、圧縮シリンダ６１を有している。圧縮シリンダ６１は、圧縮シリンダ部６３と、圧縮シリンダ部６３に摺動可能に収容される圧縮ピストン６５とを有している。

圧縮シリンダ６１は、増圧機能を有する構成とされている。例えば、圧縮シリンダ部６３は、第１シリンダ部６３ａと、第１シリンダ部６３ａよりも径（断面積）が大きい第２シリンダ部６３ｂとを有している。一方、圧縮ピストン６５は、第１シリンダ部６３ａを摺動可能な第１ピストン部６５ａと、第２シリンダ部６３ｂを摺動可能な第２ピストン部６５ｂとを有している。第１シリンダ部６３ａの内部は、第１ピストン部６５ａの先端面（第２ピストン部６５ｂとは反対側の面）が露出する第１シリンダ室６３ｅとなっている。第２シリンダ部６３ｂの内部は、第２ピストン部６５ｂによって、第１シリンダ室６３ｅ側の第２シリンダ室６３ｆと、その反対側の第３シリンダ室６３ｇとに区画されている。

従って、例えば、第２シリンダ室６３ｆの圧抜きを行うと、第２ピストン部６５ｂの第３シリンダ室６３ｇにおける受圧面積が第１ピストン部６５ａの第１シリンダ室６３ｅにおける受圧面積よりも大きいことから、圧縮ピストン６５は、第３シリンダ室６３ｇの作動液から受ける圧力よりも高い圧力を第１シリンダ室６３ｅに付与することができる。

液圧装置２８は、第３シリンダ室６３ｇに作動液を供給可能である。例えば、液圧装置２８は、第３シリンダ室６３ｇとアキュムレータ４１（液体室４１ｅ）とを接続する第７流路４３Ｇを有しており、アキュムレータ４１から第３シリンダ室６３ｇへ作動液を供給可能である。なお、図示の例では、第７流路４３Ｇは、アキュムレータ４１側の一部が第２流路４３Ｂと共通化されている。

第１シリンダ室６３ｅは、ロッド側室２９ｒに通じており、その圧力をロッド側室２９ｒに付与可能である。例えば、液圧装置２８は、第１シリンダ室６３ｅとロッド側室２９ｒとを接続する第８流路４３Ｈを有しており、これにより、第１シリンダ室６３ｅ及びロッド側室２９ｒは連通されている。なお、第１シリンダ部６３ａの適宜な部位と小径シリンダ部２９ａの適宜な部位とが直接的に連結されることによって第１シリンダ室６３ｅ及びロッド側室２９ｒが連通されてもよい。

特に図示しないが、第２シリンダ室６３ｆは、適宜な流路を介してタンク３７と接続されている。従って、第２シリンダ室６３ｆは、圧縮ピストン６５の前進に伴って作動液をタンク３７に排出可能である。また、第２シリンダ室６３ｆは、圧縮ピストン６５の後退に伴って負圧によって作動液をタンク３７から補給可能である。ポンプ３９によって第２シリンダ室６３ｆに作動液が補給されてもよい。また、第２シリンダ室６３ｆは、作動液が満たされるのではなく、大気開放されてもよい。

従って、液圧装置２８から第３シリンダ室６３ｇに作動液を供給することにより、その作動液の圧力を増圧して第１シリンダ室６３ｅからロッド側室２９ｒに圧力を付与することができる。この圧力の付与を、例えば、ヘッド側室２９ｈへの作動液の供給前に行うことにより、ジャンピングが生じるおそれを低減できる。

ここで、射出ピストン３１のロッド側室２９ｒにおける受圧面積は、射出ピストンロッド３５によって減じられている。すなわち、射出ピストン３１は、ロッド側室２９ｒにおける受圧面積よりもヘッド側室２９ｈにおける受圧面積が大きい。従って、射出ピストン３１は、ヘッド側室２９ｈの圧力を増圧してロッド側室２９ｒに付与する増圧作用を生じ得る。この増圧作用もジャンピングを生じさせる一因である。

そして、圧縮ピストン６５における増圧比は、上記の射出ピストン３１における増圧比以上であることが好ましい。すなわち、圧縮ピストン６５の第３シリンダ室６３ｇにおける受圧面積（Ｓ_２）を圧縮ピストン６５の第１シリンダ室６３ｅにおける受圧面積（Ｓ_１）で割った比（Ｓ_２／Ｓ_１，ただしＳ_２＞Ｓ_１）は、射出ピストン３１のヘッド側室２９ｈにおける受圧面積（Ｓ_４）を射出ピストン３１のロッド側室２９ｒにおける受圧面積（Ｓ_３）で割った比（Ｓ_４／Ｓ_３，ただしＳ_４＞Ｓ_３）に対して同等以上である（Ｓ_２／Ｓ_１≧Ｓ_４／Ｓ_３）ことが好ましい。

さらに好ましくは、圧縮ピストン６５における増圧比（Ｓ_２／Ｓ_１）は、射出ピストン３１における増圧比（Ｓ_４／Ｓ_３）よりも大きい（Ｓ_２／Ｓ_１＞Ｓ_４／Ｓ_３）。例えば、前者は、後者に対して、後者の増圧比の１割以上２割以下の差で大きい。

液圧装置２８は、第３シリンダ室６３ｇへの作動液の供給を制御する圧縮用バルブ６７を有している。圧縮用バルブ６７は、例えば、第７流路４３Ｇ（他の流路（４３Ｂ）と共通化されていない部分）に設けられ、アキュムレータ４１から第３シリンダ室６３ｇへの作動液の流れを許容又は禁止する。圧縮用バルブ６７は、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されており、パイロット圧が導入されていないときは、アキュムレータ４１から第３シリンダ室６３ｇへの作動液の流れを禁止するとともに、その反対方向の流れを許容し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを許容する。

（制御装置の機能部及びセンサ）
制御装置１３は、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び外部記憶装置を含むコンピュータによって構成されている。ＣＰＵがＲＯＭ及び外部記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、種々の制御乃至は演算を担う複数の機能部が構成される。複数の機能部は、例えば、圧縮シリンダ制御部１３ａ及び射出シリンダ制御部１３ｂである。

圧縮シリンダ制御部１３ａは、圧縮シリンダ６１の動作の制御を行う。具体的には、例えば、圧縮シリンダ制御部１３ａは、入力装置１７及び各種のセンサ等からの信号に基づいて、圧縮用バルブ６７へパイロット圧力を導入する不図示の液圧回路へ制御信号を出力する。

射出シリンダ制御部１３ｂは、射出シリンダ２７の動作の制御を行う。具体的には、例えば、射出シリンダ制御部１３ｂは、入力装置１７及び各種のセンサ等からの信号に基づいて、射出用バルブ４５へパイロット圧力を導入する不図示の液圧回路、増圧用バルブ４７を駆動する不図示のドライバ、速度用バルブ４９を駆動する不図示のドライバ及び切換バルブ５１を駆動する不図示のドライバへ制御信号を出力する。

制御装置１３へ信号を入力するセンサは、例えば、プランジャ２３の位置を検出する位置センサ６９、及びアキュムレータ４１の圧力を検出する圧力センサ７１である。

位置センサ６９は、例えば、リニアエンコーダを構成している。例えば、位置センサ６９は、不図示のスケール部に対して当該スケール部の軸方向に直交する方向において対向し、スケール部との軸方向における相対移動に応じてパルスを生成する。そして、位置センサ６９及び／又は制御装置１３は、生成されたパルスの数を積算することによって位置センサ６９とスケール部との相対位置を特定可能であり、また、時間当たりのパルスの数を特定することによって速度を特定可能である。

そして、位置センサ６９は、射出シリンダ部２９に対して固定的に設けられ、スケール部は、射出ピストンロッド３５又は射出ピストンロッド３５に固定的な部材に設けられる。従って、射出ピストンロッド３５の位置及び／又は速度が検出されることによって、間接的にプランジャ２３の位置及び／又は速度が検出される。

なお、位置センサ６９は、パルスを出力するだけであってもよいし、位置及び／又は速度を特定し、その特定した位置及び／又は速度に応じた信号を出力してもよい。前者であっても、位置に応じてパルスの総数が異なるから位置に応じた信号を出力しているといえ、また、速度に応じて単位時間当たりのパルス数が異なるから速度に応じた信号を出力しているといえる。後者の場合の信号は、例えば、位置及び／又は速度の変化に応じて信号レベルが変化する信号である。

位置センサ６９は、上記のようなリニアエンコーダの他、例えば、射出シリンダ部２９に対して固定的に設けられ、射出ピストンロッド３５又は射出ピストンロッド３５に対して固定的な部材との距離を測定するレーザ測長器であってもよい。

圧力センサ７１は、例えば、液体室４１ｅの圧力に応じた信号を出力する。圧力に応じた信号は、例えば、圧力の変化に対応して信号レベルが変化する信号である。圧力センサ７１は、ダイヤフラム式など、公知の適宜なものが用いられてよい。また、圧力センサ７１として、液体室４１ｅの圧力を検出するものに加えて、又は代えて、気体室４１ｆの圧力を検出するものが用いられてもよい。

（射出装置の動作）
図３は、射出装置９の動作を説明するためのタイミングチャートである。

図３の上部は、射出速度Ｖ（プランジャ２３の前進速度）及び射出圧力Ｐ（プランジャ２３が溶湯に付与する圧力）の経時変化を示している。この図３の上部において、横軸は時間ｔを示し、縦軸は、射出速度Ｖ及び射出圧力Ｐを示している。線Ｌ_Ｖ及びＬ_Ｐは、それぞれ時間ｔの経過に対する射出速度Ｖ及び射出圧力Ｐの変化を示している。

図３の下部は、図３の上部の時間経過に対応する射出用バルブ４５、増圧用バルブ４７、速度用バルブ４９及び圧縮用バルブ６７の動作を示している。図３の下部において、実線は本実施形態における動作を示しており、２点鎖線は後述する変形例について示している。増圧用バルブ４７及び速度用バルブ４９の「開」は、これらのバルブが開かれているとともに開度が適宜に制御されている状態を示している。なお、制御装置１３が制御信号を出力するタイミングは、バルブの制御遅れ等を考慮して、図示のタイミングよりも早くされてもよい。

まず、射出装置９の基本的な動作を説明し、次に、ジャンピング防止のための動作（圧縮シリンダ６１及び圧縮用バルブ６７の動作）について説明する。

射出装置９は、基本的な動作として、例えば、低速射出（概ね時点ｔ０〜ｔ１）、高速射出（概ね時点ｔ１〜ｔ２）、及び増圧（昇圧、概ね時点ｔ３〜）を順に行う。これらの工程の動作は、例えば、以下のとおりである。

（低速射出）
射出開始前において、射出装置９は、例えば、図２に示すような状態とされている。すなわち、射出ピストン３１及び増圧ピストン３３は、例えば、後退限に位置している。アキュムレータ４１は、例えば、所定の圧力まで充填が完了している。ポンプ３９は、既に述べたように、常時駆動されていてもよいし、必要なときだけ駆動されてもよく、後者の場合においては、例えば、停止されている。射出用バルブ４５は、パイロット圧力が導入されて閉じられている。増圧用バルブ４７、速度用バルブ４９及び切換バルブ５１は、閉位置とされている。

制御装置１３は、射出開始条件が満たされると（時点ｔ０）、プランジャ２３の前進を開始し、比較的低速の低速射出速度Ｖ_Ｌでプランジャ２３を前進させる。これにより、溶湯による空気の巻き込みが抑制されつつ、スリーブ２１内の溶湯がキャビティＣａへ向かって押し出されていく。

射出開始条件は、例えば、型締装置７によって固定金型１０３及び移動金型１０５の型締めが完了し、不図示の給湯装置によるスリーブ２１への溶湯の供給が完了したことである。また、後述するジャンピング抑制のための動作が完了したことが射出開始条件として加えられてもよい。

低速射出速度Ｖ_Ｌは、適宜に設定されてよいが、例えば、１ｍ／ｓ未満である。低速射出速度Ｖ_Ｌは、例えば、一定の値である。ただし、適宜な変速制御がなされてもよい。低速射出において、射出圧力は、射出速度が比較的低速であることから、比較的低圧である。

上記のような動作のために、制御装置１３は、具体的には、例えば、射出用バルブ４５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、アキュムレータ４１からヘッド側室２９ｈへ作動液を供給する。また、制御装置１３は、例えば、速度用バルブ４９を適宜な開度で開き、ロッド側室２９ｒからタンク３７への作動液の排出を許容する。これにより、射出ピストン３１は前進し、ひいてはプランジャ２３が前進する。

この際、プランジャ２３の速度は、例えば、速度用バルブ４９の開度を制御することによって制御される。この速度制御は、オープン制御であってもよいし、位置センサ６９の検出する速度に基づくフィードバック制御であってもよい。速度フィードバック制御は、速度自体の偏差を求めるようなものであってもよいし、速度の目標値から求められる時々刻々の（経過時間毎の）目標位置と、検出された位置との偏差を求め、時々刻々と位置フィードバック制御を行うことによって実質的に速度フィードバック制御を行うものであってもよい。

（高速射出）
プランジャ２３が所定の高速切換位置に到達すると（時点ｔ１）、制御装置１３は、比較的高速の高速射出速度Ｖ_Ｈでプランジャ２３を前進させる。これにより、例えば、溶湯の凝固に遅れずに速やかに溶湯がキャビティＣａに充填される。高速射出速度Ｖ_Ｈは適宜に設定されてよいが、例えば、１ｍ／ｓ以上である。高速射出速度Ｖ_Ｈは、例えば、一定の値である。ただし、適宜な変速制御がなされてもよい。高速射出において、射出圧力は、射出速度が比較的高速であることから、低速射出のときの圧力よりも高い圧力となる。

上記のような動作のために、制御装置１３は、具体的には、例えば、低速射出から引き続いてアキュムレータ４１からヘッド側室２９ｈへの作動液の供給を継続しつつ、速度用バルブ４９の開度を大きくする。このように速度用バルブ４９の開度を大きくするだけの場合、制御装置１３は、例えば、低速射出から引き続いてオープン制御又はフィードバック制御を行い、単に速度の目標値を低速射出のものから高速射出のものへ変化させるだけでよい。

制御装置１３は、例えば、プランジャ２３の移動範囲を複数に分けた区間毎に設定された目標速度を経過時間毎のプランジャ２３の位置の目標値に変換して位置フィードバック制御（実質的な速度フィードバック制御）を行っており、プランジャ２３が高速切換位置に到達したか否か検知しない。ただし、制御装置１３は、位置センサ６９からの信号に基づいてプランジャ２３が所定の高速切換位置に到達したことを検知して速度の目標値を切り換えてもよい。

（減速、増圧及び保圧）
高速射出の結果、キャビティＣａに溶湯が概ね充填されると（時点ｔ２）、溶湯の圧力は上昇し、これによりプランジャ２３は減速する。なお、適宜な時期に、速度用バルブ４９の開度を絞ることによって減速制御が行われてもよい。減速の結果、プランジャ２３は概ね停止する（時点ｔ４）。図示の例のように、プランジャ２３が概ね停止した後も溶湯が昇圧されてもよい。その後、溶湯の圧力は、鋳造圧力（終圧）に到達する。このようにして、減速及び増圧が行われる。その後、鋳造圧力が維持される（保圧工程）。

上記のような動作のために、制御装置１３は、具体的には、例えば、適宜な時期（ｔ３）に増圧用バルブ４７を開く。これにより、アキュムレータ４１から後側室２９ｇに作動液が供給され、増圧された圧力がヘッド側室２９ｈへ付与され、ひいては、増圧が行われる。射出用バルブ４５は、ヘッド側室２９ｈの圧力がアキュムレータ４１の圧力よりも高くなることによって自閉する。ただし、射出用バルブ４５は、適宜な時期に閉じるパイロット圧力が導入されて閉じられてもよい。また、制御装置１３は、適宜な昇圧曲線が得られるように、速度用バルブ４９の開度を増圧用の適宜な開度とする。

その後、増圧されたヘッド側室２９ｈの圧力による力と、プランジャ２３が溶湯から受ける圧力による力とが釣り合うことによって、射出圧力は一定となる（鋳造圧力となる。）。このとき、ロッド側室２９ｒの圧力は、例えば、タンク圧とされる（概ね０とされる。）。なお、適宜な時期に速度用バルブ４９を閉じることなどによってロッド側室２９ｒからの作動液の排出を禁止し、ロッド側室２９ｒの圧力をタンク圧よりも高い適宜な圧力とし、これにより、任意の鋳造圧力を得てもよい。制御装置１３は、保圧工程においては、鋳造圧力が得られたときの状態を維持する。例えば、増圧用バルブ４７及び速度用バルブ４９は開かれたままとされる。

（押出追従、プランジャ後退及びアキュムレータ充填）
キャビティＣａに充填された溶湯が凝固すると、制御装置１３は、型締装置７による型開きに追従して、プランジャ２３を前進させる。これにより、ビスケットが押され、成形品が固定金型１０３から離れる。具体的には、例えば、制御装置１３は、アキュムレータ４１若しくはポンプ３９からヘッド側室２９ｈ若しくは後側室２９ｇへ作動液を供給するように液圧装置２８を制御する。

押出追従の後、制御装置１３は、例えば、切換バルブ５１によって、ポンプ３９とロッド側室２９ｒとを接続し、ヘッド側室２９ｈとタンク３７とを接続する。また、制御装置１３は、射出用バルブ４５、増圧用バルブ４７及び速度用バルブ４９を閉じる。これにより、ポンプ３９からロッド側室２９ｒへ作動液が供給されて射出ピストン３１が後退し、ひいては、プランジャ２３が後退する。

また、射出ピストン３１がある程度の位置まで後退すると、増圧ピストン３３は、射出ピストン３１によって押されて射出ピストン３１と共に後退する。後側室２９ｇの作動液は、例えば、不図示の流路を介してタンク３７へ排出される。後側室２９ｇから排出された作動液が増圧用バルブ４７を介してアキュムレータ４１に充填されるようにしてもよい。なお、増圧ピストン３３は、射出ピストン３１に押されるのではなく、ヘッド側室２９ｈからの作動液の排出を禁止して射出ピストン３１を後退させることによって後退させたり、ヘッド側室２９ｈ又は前側室２９ｆに作動液を供給することによって後退させたりしてもよい。

プランジャ２３の後退が完了した後、制御装置１３は、射出用バルブ４５、増圧用バルブ４７及び切換バルブ５１等を閉じた状態で、ポンプ３９を駆動する。これにより、ポンプ３９からアキュムレータ４１へ作動液が供給され、アキュムレータ４１が充填される。そして、制御装置１３は、圧力センサ７１の検出する圧力が所定の設定圧力に到達すると、例えば、ポンプ３９の駆動を停止する。

（ジャンピング抑制のための動作）
制御装置１３は、低速射出の開始前（時点ｔ０前）の適宜な時期に、圧縮用バルブ６７を開くように、圧縮用バルブ６７にパイロット圧力を導入する不図示の液圧回路を制御する。これにより、アキュムレータ４１から圧縮シリンダ６１の第３シリンダ室６３ｇに作動液が供給され、圧縮シリンダ６１によって増圧された圧力がロッド側室２９ｒに付与される。ひいては、ロッド側室２９ｒの作動液が圧縮される。その結果、その後（時点ｔ０）、アキュムレータ４１からヘッド側室２９ｈへ作動液を供給しても、ロッド側室２９ｒの作動液の圧縮は生じず、又は抑制され、ジャンピングが生じるおそれが低減される。

また、制御装置１３は、上記のように圧縮用バルブ６７を開いてロッド側室２９ｒの作動液を圧縮した後、圧縮用バルブ６７へのパイロット圧力の導入を停止するように不図示の液圧回路を制御する。圧縮用バルブ６７を閉じても、ロッド側室２９ｒ及び第１シリンダ室６３ｅからの作動液の排出は禁止されているから、ロッド側室２９ｒにおける作動液の圧縮は基本的には維持される。そして、その後、射出用バルブ４５及び速度用バルブ４９が開かれると、ヘッド側室２９ｈの圧力が上昇するとともにロッド側室２９ｒの圧力が低下することによって射出ピストン３１は前進を開始する。

なお、圧縮シリンダ６１からロッド側室２９ｒに圧力を付与しているとき、後退限に位置している射出ピストン３１は、例えば、射出シリンダ部２９に設けられた不図示のストッパに当接していることにより後退が規制され、及び／又は射出シリンダ部２９に設けられた不図示のストッパに当接していることにより後退が規制されている増圧ピストン３３に当接していることにより後退が規制されている。また、射出ピストン３１は、ヘッド側室２９ｈからの作動液の排出が禁止されていることによって後退が規制されていてもよい。

圧縮用バルブ６７を開いておく時間は、圧縮シリンダ６１によってロッド側室２９ｒの作動液の圧縮が完了するように、又は圧縮がある程度進むように、適宜に設定されてよい。

圧縮用バルブ６７を開くタイミングは、低速射出の開始前の適宜な時点とされてよい。例えば、ヘッド側室２９ｈへ作動液が供給される前に、上記の圧縮用バルブ６７を開いておく時間が確保される時点とされてよい。また、圧縮用バルブ６７を開くタイミングは、型締め完了の前であってもよいし、後であってもよいし、溶湯のスリーブ２１への供給前であってもよいし、後であってもよい。

なお、プランジャ２３、射出ピストンロッド３５及び射出ピストン３１の質量及び摺動抵抗が比較的大きかったり、射出用バルブ４５が徐々に開かれる構成及び制御とされたりする場合においては、圧縮シリンダ６１によるロッド側室２９ｒへの圧力の付与が、ヘッド側室２９ｈへの圧力の付与に対して同時とされたり、若干遅れたりしても、ジャンピング抑制の効果はある程度得られる。従って、圧縮用バルブ６７を開くタイミングは、射出用バルブ４５を開くタイミングに対して、基本的には前の時点であるが、同時又は僅かに後の時点とされてもよい。また、制御装置１３が圧縮用バルブ６７及び射出用バルブ４５へ制御信号を出力する時期は、両バルブの制御遅れの相違等を考慮して設定されてよく、必ずしも両バルブを開く順で両バルブへの制御信号が出力されなくてもよい。

圧縮用バルブ６７を閉じるタイミングは、射出の開始前であってもよいし、射出の開始と同時であってもよいし、射出の開始後であってもよい。ただし、圧縮用バルブ６７を閉じるタイミングが射出開始に対して早過ぎると、例えば、圧縮シリンダ６１によって高くしたロッド側室２９ｒの圧力が作動液の漏れ等によって低下し、ジャンピング抑制の効果が低下するおそれがある。また、圧縮用バルブ６７を閉じるタイミングが射出開始に対して遅いと、圧縮シリンダ６１によってロッド側室２９ｒに付与する圧力の大きさにもよるが、速度用バルブ４９を開いてからロッド側室２９ｒの圧力が低下し始めるまでに遅れが生じ、ひいては、プランジャ２３の前進開始が遅れる。従って、圧縮用バルブ６７を閉じるタイミングは、射出開始と概ね同時であることが好ましい。

速度用バルブ４９を閉じたまま射出用バルブ４５を開いた場合、例えば、射出ピストン３１による増圧比以上の比で、圧縮シリンダ６１によってロッド側室２９ｒの圧力がヘッド側室２９ｈの圧力よりも大きくされていれば、基本的にはプランジャ２３は前進しない（ジャンピングは生じない）。従って、射出用バルブ４５を開いた後に、速度用バルブ４９を開いてもよい。この場合、速度用バルブ４９を開いたときに射出が開始される。

プランジャ２３を後退させるためにロッド側室２９ｒに作動液が供給されるとき、圧縮シリンダ６１の第１シリンダ室６３ｅにも作動液が供給される。この際、第３シリンダ室６３ｇの作動液は、例えば、不図示の流路を介してタンク３７へ排出される。これにより、圧縮ピストン６５は初期位置（後退限）に復帰する。なお、第３シリンダ室６３ｇから排出される作動液は、アキュムレータ４１に充填されてもよい。

（第１変形例）
特に図示しないが、ポンプ３９からヘッド側室２９ｈへ作動液を供給しつつ、ロッド側室２９ｒから速度用バルブ４９を介してタンク３７へ作動液を排出できるように液圧装置２８を変形してもよい。例えば、切換バルブ５１を、図２の紙面右側の位置において、ポンプ３９と第６流路４３Ｆとを接続し、第５流路４３Ｅとタンク３７とを遮断するように構成する。

そして、低速射出においては、ポンプ３９からヘッド側室２９ｈへ作動液を供給して射出ピストン３１を前進させ、速度用バルブ４９によってロッド側室２９ｒのプランジャ２３の速度を制御する。また、図３の射出用バルブ４５に係る線図において２点鎖線で示すように、射出用バルブ４５は、高速射出の開始時に開かれる。

このようにポンプ３９からヘッド側室２９ｈへ作動液を供給する場合においても、圧縮シリンダ６１によって予めロッド側室２９ｒの作動液を圧縮しておくことにより、ジャンピングが抑制される。

（第２変形例）
図３の圧縮用バルブ６７に係る線図において２点鎖線で示すように、圧縮用バルブ６７は、射出用バルブ４５及び速度用バルブ４９を開いた後まで開いた状態が維持されてもよい。

ここで、射出用バルブ４５及び速度用バルブ４９が開かれると、ヘッド側室２９ｈに作動液が供給され、射出ピストン３１は、ロッド側室２９ｒの容積を縮小しつつ前進しようとする。その一方でロッド側室２９ｒからの作動液の排出は速度用バルブ４９によって制限されている。従って、例えば、圧縮シリンダ６１が設けられていない場合であっても、ロッド側室２９ｒの圧力はタンク圧よりも高くなる。この圧力の大きさによって、圧縮シリンダ６１の動作は異なるものとなる。

（第２変形例の１）
例えば、第１シリンダ室６３ｅの圧力が、射出用バルブ４５及び速度用バルブ４９が開かれた後におけるロッド側室２９ｒの圧力よりも高い場合においては、第１シリンダ室６３ｅからロッド側室２９ｒへ作動液が流れる。従って、圧縮ピストン６５は前進する。また、射出ピストン３１は概ね停止を維持するか、ロッド側室２９ｒからタンク３７へ排出される作動液の流量に相当する速度よりも低い速度で前進する。その後、圧縮ピストン６５が前進限に到達すると、圧縮シリンダ６１からロッド側室２９ｒへの圧力の付与が終了し、射出ピストン３１は、ロッド側室２９ｒからタンク３７へ排出される作動液の流量に相当する速度で前進する。

このような動作においても、最初から圧縮ピストン６５が前進限に到達するまでの時間を射出開始の制御遅れとして考慮して、各バルブを開くタイミングを早めておけば、実施形態と同様の射出速度及び射出圧力が得られる。また、実施形態と同様に、ロッド側室２９ｒが予圧されることから、ジャンピングが生じるおそれが低減される。

なお、圧縮ピストン６５が前進限に到達した後は、基本的には、圧縮用バルブ６７の開閉は、射出及び増圧に影響を及ぼさない。従って、圧縮用バルブ６７は、適宜な時期に閉じられてよい。

（第２変形例の２）
また、例えば、上記の第２変形例の２とは逆に、第１シリンダ室６３ｅの圧力が、射出用バルブ４５及び速度用バルブ４９が開かれた後におけるロッド側室２９ｒに付与しようとする圧力よりも低い場合においては、第１シリンダ室６３ｅからロッド側室２９ｒへは作動液は流れない。従って、射出用バルブ４５及び速度用バルブ４９が開かれると、射出ピストン３１は前進を開始する。ただし、ロッド側室２９ｒから第１シリンダ室６３ｅへ作動液が流れることから、射出ピストン３１の速度は、圧縮ピストン６５が後退限まで後退するまでの間において、ロッド側室２９ｒからタンク３７へ排出される作動液の流量に相当する速度よりも高い。

このような動作においても、実施形態と同様に、ロッド側室２９ｒが予圧されることから、ジャンピングが生じるおそれが低減される。ただし、ヘッド側室２９ｈに作動液が供給されたときに、ロッド側室２９ｒは、圧縮シリンダ６１によって付与されていた圧力よりも高い圧力を射出ピストン３１によって付与されることになるから、若干の作動液の圧縮は生じ得る。

なお、増圧開始時にロッド側室２９ｒの圧力を下げるために、圧縮用バルブ６７は、増圧開始時に閉じられることが好ましい。ただし、プランジャ２３が溶湯から受ける力によって射出ピストン３１が減速及び停止すると、速度用バルブ４９によって作動液の排出が許容されているロッド側室２９ｒの圧力は低下し、圧縮ピストン６５は前進して前進限に到達し、圧縮シリンダ６１はロッド側室２９ｒに圧力を付与しなくなる。その状態を待ってもよい。

（第２変形例の３）
また、例えば、第１シリンダ室６３ｅの圧力が、射出用バルブ４５及び速度用バルブ４９が開かれた後における圧力と同等の場合、上記の第２変形例の２と概ね同様の動作となる。

ただし、ヘッド側室２９ｈに作動液が供給されても、ロッド側室２９ｒは、圧縮シリンダ６１によって付与されていた圧力が維持されることになるから、基本的に作動液の圧縮は生じない。また、ロッド側室２９ｒの作動液は基本的に第１シリンダ室６３ｅに流れ込まない。従って、上記の第２変形例の２よりも好適な動作となる。

以上のとおり、本実施形態では、射出装置９は、射出シリンダ２７と、液圧装置２８とを有している。射出シリンダ２７は、金型１０１内に通じるスリーブ２１内を摺動可能なプランジャ２３に連結される射出ピストンロッド３５、射出ピストンロッド３５に固定されている射出ピストン３１、及び射出ピストン３１を摺動可能に収容している射出シリンダ部２９を有している。射出シリンダ部２９の内部は、射出ピストン３１によって射出ピストンロッド３５が延び出る側のロッド側室２９ｒと、その反対側のヘッド側室２９ｈとに区画されている。液圧装置２８は、ヘッド側室２９ｈに作動液を供給可能である。さらに、射出装置９は、圧縮シリンダ６１を有している。圧縮シリンダ６１は、圧縮ピストン６５と、圧縮ピストン６５を摺動可能に収容している圧縮シリンダ部６３を有している。圧縮シリンダ部６３は、圧縮ピストン６５を挟んで第３シリンダ室６３ｇ（低圧室）及び第１シリンダ室６３ｅ（高圧室）を有している。圧縮ピストン６５の第３シリンダ室６３ｇにおける受圧面積は、圧縮ピストン６５の第１シリンダ室６３ｅにおける受圧面積よりも大きい。第１シリンダ室６３ｅは、ロッド側室２９ｒに通じている。液圧装置２８は、が第３シリンダ室６３ｇに作動液を供給可能である。

従って、第３シリンダ室６３ｇに作動液を供給し、ひいては、圧縮シリンダ６１によってロッド側室２９ｒに圧力を付与することができる。そして、例えば、射出開始前などにロッド側室２９ｒの作動液を圧縮しておき、ジャンピングが生じるおそれを低減することができる。既に述べたように、ヘッド側室２９ｈに圧力が付与されるとき、射出ピストン３１の増圧作用によってロッド側室２９ｒにはヘッド側室２９ｈに付与される圧力よりも高い圧力が付与され易い。また、ヘッド側室２９ｈには、実施形態のようにアキュムレータ４１から作動液が供給されるなど比較的高い圧力が付与される。しかし、圧縮シリンダ６１が増圧作用を有していることにより、ロッド側室２９ｒの圧力を十分に高くして、ジャンピングが生じるおそれをより確実に抑制することができる。また、圧縮シリンダ６１の増圧作用を利用してロッド側室２９ｒの作動液の圧力を相対的に高くすることから、例えば、アキュムレータ４１よりも高い圧力を付与可能な液圧源を新たに設けてロッド側室２９ｒの圧力を相対的に高くする場合に比較してコスト削減が期待される。

また、本実施形態では、圧縮ピストン６５の第３シリンダ室６３ｇにおける受圧面積（Ｓ_２）を圧縮ピストン６５の第１シリンダ室６３ｅにおける受圧面積（Ｓ_１）で割った増圧比は、射出ピストン３１のヘッド側室２９ｈにおける受圧面積（Ｓ_４）を射出ピストン３１のロッド側室２９ｒにおける受圧面積（Ｓ_３）で割った増圧比以上である（Ｓ_２／Ｓ_１≧Ｓ_４／Ｓ_３）。

従って、射出ピストン３１の増圧作用によって生じるロッド側室２９ｒの圧力以上の圧力を、圧縮シリンダ６１によってロッド側室２９ｒに付与することが容易化される。また、このような射出ピストン３１がロッド側室２９ｒに付与する圧力以上の圧力を圧縮シリンダ６１によってロッド側室２９ｒに付与することを、同一の液圧源（アキュムレータ４１）からヘッド側室２９ｈ及び第３シリンダ室６３ｇへ作動液を供給して実現することも可能となる。

なお、既に述べたように、圧縮ピストン６５における増圧比（Ｓ_２／Ｓ_１）は、射出ピストン３１における増圧比（Ｓ_４／Ｓ_３）よりも大きいことが好ましい。圧縮ピストン６５によって予め高くされたロッド側室２９ｒの圧力が静圧であるのに対して、作動液が供給されるヘッド側室２９ｈの圧力は動圧である。従って、ジャンピングが生じるおそれを確実に低減する観点からは、圧縮ピストン６５によってロッド側室２９ｒに付与される圧力が、ヘッド側室２９ｈの圧力に基づいて射出ピストン３１がロッド側室２９ｒに付与する圧力よりも上回っていることが好ましいからである。

また、本実施形態では、液圧装置２８は、作動液を送出可能なアキュムレータ４１（液圧源）と、アキュムレータ４１とヘッド側室２９ｈとを接続する第２流路４３Ｂと、アキュムレータ４１と第３シリンダ室６３ｇとを接続する第７流路４３Ｇと、を有している。

すなわち、圧縮シリンダ６１によって予めロッド側室２９ｒに圧力を付与するための液圧源として、射出においてヘッド側室２９ｈへ作動液を供給する液圧源が利用されている。従って、新たに液圧源を設ける必要がなく、コスト削減が図られる。

また、本実施形態では、射出装置９は、第３シリンダ室６３ｇへ作動液を供給した後、ヘッド側室２９ｈへ作動液を供給するように液圧装置２８を制御する制御装置１３を更に有している。すなわち、制御装置１３は、第３シリンダ室６３ｇへ作動液を供給するように液圧装置２８（圧縮用バルブ６７）を制御する圧縮シリンダ制御部１３ａと、その制御の後、ヘッド側室２９ｈへ作動液を供給するように液圧装置２８（射出用バルブ４５）を制御する射出シリンダ制御部１３ｂとを有している。

従って、ヘッド側室２９ｈへの作動液の供給前にロッド側室２９ｒに予め圧力を付与して、より確実にジャンピングが生じるおそれを低減することができる。なお、ここでいう作動液の供給の前後は、実際に圧縮用バルブ６７及び射出用バルブ４５が開かれる（例えば開かれ始める）タイミングで判定されてよいし、両バルブの制御遅れの差が殆ど無視できる場合においては、制御装置１３から出力される制御信号のタイミングで判定されてもよい。

なお、第１実施形態において、ダイカストマシン１は成形機の一例であり、第１シリンダ室６３ｅは高圧室の一例であり、第３シリンダ室６３ｇは低圧室の一例であり、アキュムレータ４１は液圧源の一例であり、第２流路４３Ｂ及び第７流路４３Ｇは液圧源に接続される流路の一例である。

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態に係る射出装置２０９の構成を模式的に示す、図２に相当する図である。

第１実施形態の射出駆動部２５では、アキュムレータ４１から圧縮シリンダ６１の第３シリンダ室６３ｇに作動液が供給された。これに対して、本実施形態の射出駆動部２２５では、ポンプ３９から第３シリンダ室６３ｇに作動液が供給される。本実施形態のその他の構成は、第１実施形態の構成と同様である。

具体的には、射出駆動部２２５の液圧装置２２８は、第１実施形態の第７流路４３Ｇに代えて、ポンプ３９と第３シリンダ室６３ｇとを接続する第７流路２４３Ｇを有している。なお、第７流路２４３Ｇのポンプ３９側の一部は、例えば、ポンプ３９と接続される他の流路の一部と共通化されている。

射出駆動部２２５の動作（制御装置１３の制御）は、圧縮シリンダ６１によってロッド側室２９ｒに圧力を付与するときに、アキュムレータ４１からの作動液の供給に代えて、ポンプ３９からの作動液の供給が行われることを除いて、第１実施形態の射出駆動部２５の動作と同様である。なお、ポンプ３９は、第２実施形態においても、常時駆動されてもよいし、必要なときだけ駆動されてもよい。

本実施形態においても、増圧機能を有する圧縮シリンダ６１が設けられ、第１シリンダ室６３ｅがロッド側室２９ｒに接続され、液圧装置２２８が第３シリンダ室６３ｇに作動液を供給可能であることから、第１実施形態と同様の効果が奏される。例えば、ロッド側室２９ｒを予圧してジャンピングが生じるおそれを好適に低減することができる。

＜第３実施形態＞
（射出駆動部の構成）
図５は、本発明の第３実施形態に係る射出装置３０９の構成を示す模式図である。

第１実施形態の射出駆動部２５は、液圧式のものであった。これに対して、本実施形態の射出駆動部３２５は、液圧式と電動式とを組み合わせた、いわゆるハイブリッド式とされている。また、この相違に対応して、本実施形態の射出駆動部３２５の制御（制御装置３１３の構成）も、第１実施形態のものとは異なっている。なお、本実施形態のその他の構成は、第１実施形態と同様である。

具体的には、射出駆動部３２５は、第１実施形態と同様の射出シリンダ２７に加えて、電動式駆動部３８１を有している。

第１実施形態の説明では省略したが、プランジャ２３の後端と、射出ピストンロッド３５の先端とは、例えば、カップリング２４によって連結されている。カップリング２４は、例えば、プランジャ２３の後端及び射出ピストンロッド３５の先端を収容するケース部材（符号省略）を有しており、ケース部材は、プランジャ２３及び射出ピストンロッド３５の間にこれらに対して拡径する部分を構成している。

電動式駆動部３８１は、例えば、回転式の駆動用電動機３８３と、駆動用電動機３８３の回転を伝達する伝達機構３８５と、伝達機構３８５から伝達される回転を並進運動に変換する変換機構３８７と、変換機構３８７からの駆動力によってプランジャ２３の移動方向に駆動される被駆動部３９１とを有している。そして、被駆動部３９１からプランジャ２３へ駆動力が伝達されることによって、プランジャ２３は駆動される。

駆動用電動機３８３は、例えば、特に図示しないが、公知のように、電機子又は界磁の一方を構成するステータと、電機子又は界磁の他方を構成するロータとを有している。駆動用電動機３８３の配置位置及び向きは適宜に設定されてよい。図示の例では、駆動用電動機３８３は、出力軸３８３ａが射出ピストンロッド３５に平行になるように配置されている。

駆動用電動機３８３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。駆動用電動機３８３は、ブレーキ付きの電動機であってもよい。駆動用電動機３８３は、例えば、サーボモータとして構成されており、駆動用電動機３８３の回転を検出するエンコーダ３８３ｂと、駆動用電動機３８３に電力を供給する不図示のサーボドライバと共にサーボ機構を構成している。

伝達機構３８５は、例えば、プーリ・ベルト機構により構成されており、駆動用電動機３８３の出力軸３８３ａに固定された第１プーリ３８５ａと、変換機構３８７に固定された第２プーリ３８５ｂと、第１プーリ３８５ａ及び第２プーリ３８５ｂに架け渡されたベルト３８５ｃとを有している。従って、駆動用電動機３８３が回転されると、その回転は伝達機構３８５を介して変換機構３８７に伝達される。

変換機構３８７は、例えば、ボールねじ機構により構成されており、ねじ軸３８７ａと、ねじ軸３８７ａに不図示のボールを介して螺合するナット３８７ｂとを有している。

ねじ軸３８７ａは、射出ピストンロッド３５に平行に配置されている。また、ねじ軸３８７ａは、軸方向の移動が規制されているとともに軸回りの回転が許容されている。一方、ナット３８７ｂは、軸方向の移動が許容されるとともに軸回りの回転が規制されている。従って、ねじ軸３８７ａが回転されると、ナット３８７ｂは射出ピストンロッド３５に平行な方向において移動する。

上述の第２プーリ３８５ｂは、ねじ軸３８７ａと同心又は同軸に固定されている。従って、駆動用電動機３８３から伝達機構３８５を介して伝達された回転は、ねじ軸３８７ａに伝達される。ひいては、駆動用電動機３８３の駆動力によってナット３８７ｂが射出ピストンロッド３５に平行な方向において移動する。

被駆動部３９１は、係合及び／又は着脱等によって、射出ピストンロッド３５に対する相対的な前進が規制されるとともに、射出ピストンロッド３５に対する相対的な後退が許容されるものである。なお、射出ピストンロッド３５とプランジャ２３とは連結されているから、ここでいう射出ピストンロッド３５に対する相対的な前進の規制及び後退の許容は、プランジャ２３に対する相対的な前進の規制及び後退の許容と同義である。

具体的には、例えば、被駆動部３９１は、基部３９１ａと、基部３９１ａに揺動可能に支持されたフック３９１ｂと、フック３９１ｂを駆動する不図示のアクチュエータとを有している。

基部３９１ａは、例えば、ナット３８７ｂに固定されている。また、基部３９１ａは、例えば、カップリング２４（被当接部）に対して後方から当接可能である。従って、基部３９１ａは、カップリング２４に対する当接により、射出ピストンロッド３５に対する相対的な前進が規制されるとともに、その当接位置から後方における射出ピストンロッド３５に対する相対的な後退が許容される。

従って、基部３９１ａがカップリング２４に対して当接した状態で基部３９１ａを前進させることにより、プランジャ２３を前進させることができる。すなわち、駆動用電動機３８３の駆動力によりプランジャ２３を前進させることができる。また、ヘッド側室２９ｈへ作動液を供給して射出ピストンロッド３５を比較的高速に移動させることなどにより、プランジャ２３を基部３９１ａに対して相対的に前進させることが可能である。

フック３９１ｂは、例えば、概ねＬ字状に形成されるとともに、一端が基部３９１ａによって回転可能に支持されている。そして、フック３９１ｂは、カップリング２４（被当接部、被係合部）に対してプランジャ２３の後退方向に係合可能な位置（図示の位置）と、当該係合が解除される位置（図示の位置から紙面下方へ移動した位置）との間で移動可能である。なお、フック３９１ｂは、係合位置において、基部３９１ａとでカップリング２４を挟持可能である。

フック３９１ｂが係合されることにより、プランジャ２３の被駆動部３９１に対する相対的な前進が規制される。従って、例えば、電動式駆動部３８１によってプランジャ２３を前進させているときに減速制御を行ったり、射出後のプランジャ２３の後退を電動式駆動部３８１によって行ったりすることができる。

フック３９１ｂを駆動する不図示のアクチュエータは、エアシリンダ又はリニアモータ等の適宜なものによって実現されてよい。なお、フック３９１ｂ及びアクチュエータは設けられなくてもよい。また、被駆動部３９１は、基部３９１ａの係合に加えて、又は代えて、例えば、電磁石で射出ピストンロッド３５と着脱されたり、射出ピストンロッド３５の径方向における挟持（ひいては摩擦抵抗）によって着脱されたりしてもよい。

特に図示しないが、射出駆動部３２５は、電動式駆動部３８１を左右対称又は上下対称に１対有していてもよい。また、１対の電動式駆動部３８１は、１つの駆動用電動機３８３を共用していてもよい。伝達機構３８５を省略して駆動用電動機３８３の回転を直接的にねじ軸３８７ａに伝達してもよい。また、図示の例とは逆に、ナット３８７ｂが軸方向に移動不可能かつ軸回りに回転可能とされ、ねじ軸３８７ａが軸方向に移動可能かつ軸回りに回転不可能とされ、被駆動部３９１がねじ軸３８７ａに固定され、駆動用電動機３８３の回転がナット３８７ｂに伝達されてもよい。

（液圧系の構成）
図６は、射出駆動部３２５の液圧系の構成を模式的に示す、図２に相当する図である。

射出駆動部３２５の液圧系は、例えば、第９流路３４３Ｉ及びリリーフ弁３９３が設けられている点のみが第１実施形態の射出駆動部２５の液圧系と相違する。

第９流路３４３Ｉは、ロッド側室２９ｒとタンク３７とを接続している。なお、第９流路３４３Ｉのロッド側室２９ｒ側の一部は、他の流路（４３Ｄ及び４３Ｅ）の一部と共通化されている。第９流路３４３Ｉのタンク３７側の一部は、他の流路（４３Ｄ）の一部と共通化されている。

リリーフ弁３９３は、第９流路３４３Ｉに設けられている。リリーフ弁３９３は、ロッド側室２９ｒの圧力が所定の設定圧を超えるとロッド側室２９ｒからタンク３７への作動液の流れを許容する。これにより、ロッド側室２９ｒの圧力は所定の設定圧以下に維持される。リリーフ弁３９３は、ロッド側室２９ｒの圧力が弁体に直接に作用するものであってもよいし、ロッド側室２９ｒの圧力がパイロット圧として利用されるものであってもよい。また、リリーフ弁３９３は、設定圧が手動で調整されるものであってもよいし、ソレノイド等によって調整されるものであってもよい。

リリーフ弁３９３の設定圧は、適宜に設定されてよい。例えば、アキュムレータ４１からヘッド側室２９ｈへ作動液を供給するとともにロッド側室２９ｒから速度用バルブ４９を経由して排出される作動液の流量を高速射出用の流量としたと仮定したときにロッド側室２９ｒに生じる圧力と同程度とされてよい。また、これよりも高い圧力とされてもよいし、低い圧力とされてもよい。

（制御装置の機能部）
第１実施形態と同様に、制御装置３１３においては、ＣＰＵがプログラムを実行することによって各種の機能部が構成される。具体的には、第１実施形態と同様に、圧縮シリンダ６１を制御するための圧縮シリンダ制御部３１３ａ及び射出シリンダ２７を制御するための射出シリンダ制御部３１３ｂが構成されるとともに、電動式駆動部３８１を制御するための電動制御部３１３ｃが構成される。

圧縮シリンダ制御部３１３ａ及び射出シリンダ制御部３１３ｂは、バルブの制御タイミングが第１実施形態と相違するものの、制御対象等は第１実施形態と同様でよい。電動制御部３１３ｃは、例えば、位置センサ６９及び／又はエンコーダ３８３ｂ等からの信号に基づいて、駆動用電動機３８３を駆動するドライバ及びフック３９１ｂを駆動する不図示のアクチュエータのドライバに制御信号を出力する。

（射出装置の動作）
図７は、射出装置３０９の動作を説明するためのタイミングチャートであり、第１実施形態の図３に対応する図である。

図７の横軸及び縦軸等は、図３のものと同様である。ただし、図７では、図３で示した制御対象に加えて、駆動用電動機３８３が追加されている。

まず、射出装置３０９の基本的な動作を説明し、次に、ジャンピング防止のための動作（圧縮シリンダ６１及び圧縮用バルブ６７の動作）について説明する。射出装置３０９は、基本的な動作として、例えば、第１実施形態と同様に、低速射出（概ね時点ｔ０〜ｔ１）、高速射出（概ね時点ｔ１〜ｔ２）、及び増圧（昇圧、概ね時点ｔ３〜）を順に行う。

（低速射出）
射出開始前において、射出装置３０９の液圧系の状態は、第１実施形態の射出開始前の状態と同様である。すなわち、各種のピストン（３１、３３）は後退限に位置し、各種バルブ（４５、４７、４９及び５１）は基本的に閉じられ、アキュムレータ４１は充填が完了している。また、電動式駆動部３８１の基部３９１ａは、後退限に位置する射出ピストンロッド３５に後方から係合しており、また、フック３９１ｂは係合位置とされている。

そして、制御装置３１３は、第１実施形態と同様に、射出開始条件が満たされると（時点ｔ０）、低速射出を開始する。ただし、第１実施形態とは異なり、低速射出は、電動式駆動部３８１の駆動力によって行われる。

具体的には、制御装置３１３は、駆動用電動機３８３のドライバへ制御信号を出力して駆動用電動機３８３を駆動する。駆動用電動機３８３の駆動力は、伝達機構３８５、変換機構３８７及び被駆動部３９１を介してカップリング２４に伝達される。これにより、プランジャ２３及び射出ピストンロッド３５が前進する。

この際、射出ピストン３１の前進に伴って容積が縮小するロッド側室２９ｒの作動液は、リリーフ弁３９３を介してタンク３７へ排出される。リリーフ弁３９３の作用によって、ロッド側室２９ｒの圧力は、基本的に設定圧に保たれる。射出用バルブ４５及び速度用バルブ４９は、第１実施形態と異なり、低速射出では閉じられた状態が維持される。

射出ピストン３１の前進に伴って容積が拡大するヘッド側室２９ｈへの作動液の補給は、適宜になされてよい。例えば、不図示の流路によってヘッド側室２９ｈとタンク３７とを接続して負圧によって作動液を補給してよい。また、例えば、第１変形例において説明したような構成によって、ポンプ３９からヘッド側室２９ｈへ作動液を補給してもよい。このとき、ヘッド側室２９ｈの作動液の圧力は、負圧が生じない程度とされてもよいし、タンク圧以上の圧力とされ、ポンプ３９が電動式駆動部３８１をアシストしてもよい。

プランジャ２３の速度は、駆動用電動機３８３の回転数の調整により制御される。具体的には、制御装置３１３（電動制御部３１３ｃ）は、位置センサ６９からの信号に基づいて駆動用電動機３８３の回転数をフィードバック制御する。なお、この速度フィードバック制御が、速度自体を偏差とするものであってもよいし、時々刻々の位置フィードバック制御であってもよいことは、第１実施形態と同様である。

なお、低速射出において、フック３９１ｂは、カップリング２４に係合していてもよいし、係合していなくてもよい。係合している場合においては、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２３が基部３９１ａから離間して前進してしまうおそれを低減できる。

（高速射出）
高速射出は、第１実施形態と同様に行われる。すなわち、射出用バルブ４５が開かれてアキュムレータ４１からヘッド側室２９ｈへ作動液が供給されるとともに、速度用バルブ４９が開かれてロッド側室２９ｒからタンク３７への作動液の排出が許容される。プランジャ２３の速度は、速度用バルブ４９における流量によって制御され、また、位置センサ６９からの信号に基づいてフィードバック制御される。

リリーフ弁３９３からの作動液の排出は、設定圧が高くされることにより、又は第９流路３４３Ｉに設けられた不図示の弁が閉じられることによって禁止される。

高速射出において、フック３９１ｂは、係合が解除される位置とされる。従って、射出シリンダ２７によって駆動されたプランジャ２３は、被駆動部３９１を置き去りにして前進する。これにより、電動式駆動部３８１は、プランジャ２３の前進を妨げる負荷とはならない。

なお、図７では、高速射出において電動式駆動部３８１の駆動を停止する場合を例示している。ただし、例えば、電動式駆動部３８１は、押出追従及び／又はプランジャ２３の後退に寄与するために、低速射出に引き続いて被駆動部３９１を前進させてもよい。また、例えば、電動式駆動部３８１は、低速射出後の適宜な時期に被駆動部３９１を後退させ、次の射出に備えてもよい。

（減速、増圧、保圧、押出追従及びプランジャ後退）
減速、増圧、保圧、押出追従及びプランジャ後退は、第１実施形態と同様に行われてよい。また、低速射出に引き続いて被駆動部３９１を前進させ、溶湯からの力等によって減速されたプランジャ２３に被駆動部３９１を追い付かせ、電動式駆動部３８１を増圧、保圧及び押出追従のいずれかに寄与させてもよい。また、フック３９１ｂをカップリング２４に係合させて、電動式駆動部３８１の駆動力によってプランジャ２３を後退させてもよい。

（ジャンピング抑制のための動作）
上記のように、高速射出においては、アキュムレータ４１からヘッド側室２９ｈへ作動液が供給され、また、射出速度は、ロッド側室２９ｒから排出される作動液の流量の制御によって制御される。従って、高速射出の開始時においては、ジャンピングが生じるおそれがある。そこで、第３実施形態では、以下のような動作を行う。

制御装置３１３は、第１実施形態と同様に、低速射出の開始前（時点ｔ０前）の適宜な時期に圧縮用バルブ６７を開く。これにより、第１実施形態と同様に、ロッド側室２９ｒに圧力が付与され、ロッド側室２９ｒの作動液が圧縮される。ただし、リリーフ弁３９３が設けられていることから、ロッド側室２９ｒの圧力は、リリーフ弁３９３の設定圧以上とはならない。

その後、低速射出において電動式駆動部３８１の駆動力によって射出ピストン３１が前進しているとき、ロッド側室２９ｒの作動液はリリーフ弁３９３の設定圧以下に維持される。圧縮シリンダ６１によってロッド側室２９ｒに付与される圧力がリリーフ弁３９３の設定圧以上であれば、低速射出の開始後、ロッド側室２９ｒの圧力は基本的に一定（設定圧）である。また、圧縮シリンダ６１によってロッド側室２９ｒに付与される圧力が設定圧よりも小さくても、低速射出の開始時にロッド側室２９ｒの圧力がタンク圧とされている場合に比較して、射出開始後のロッド側室２９ｒの圧力上昇及び作動液の圧縮は低減される。

そして、高速射出が開始されると、ヘッド側室２９ｈに作動液が供給され、射出ピストン３１によって増圧された圧力がロッド側室２９ｒに付与される。ただし、低速射出においてロッド側室２９ｒの圧力はリリーフ弁３９３の設定圧に維持されていたことから、低速射出においてロッド側室２９ｒの圧力がタンク圧とされていた場合に比較して、ジャンピングが生じるおそれが低減される。

なお、この実施形態においても、第２変形例において説明したように、圧縮用バルブ６７は、開いた状態のままとされてもよい。この場合の圧縮シリンダ６１の動作は、第２変形例において説明したとおりである。

以上のとおり、本実施形態においても、増圧機能を有する圧縮シリンダ６１が設けられ、第１シリンダ室６３ｅがロッド側室２９ｒに接続され、液圧装置３２８が第３シリンダ室６３ｇに作動液を供給可能であることから、有利な効果が奏される。例えば、低速射出開始時の圧力上昇（圧力変動）を抑制して、電動式駆動部３８１による速度制御を安定化させることができる。

また、本実施形態では、射出装置３０９は、射出ピストンロッド３５を射出シリンダ部２９に対して駆動可能な電動式駆動部３８１と、ロッド側室２９ｒの圧力が所定の圧力を超えたときにロッド側室２９ｒから作動液を排出させるリリーフ弁３９３と、を有している。

従って、例えば、電動式駆動部３８１によってプランジャ２３を前進させているときの圧力変動を低減して速度制御を安定化させることができる。

また、本実施形態では、射出装置３０９は、第３シリンダ室６３ｇ（低圧室）へ作動液を供給した後、電動式駆動部３８１によりプランジャ２３を前進させるように液圧装置３２８及び電動式駆動部３８１を制御する制御装置３１３を更に有している。すなわち、制御装置３１３は、第３シリンダ室６３ｇへ作動液を供給するように液圧装置２８（圧縮用バルブ６７）を制御する圧縮シリンダ制御部３１３ａと、その制御の後、プランジャ２３を前進させるように電動式駆動部３８１（駆動用電動機３８３）を制御する電動制御部３１３ｃとを有している。

従って、例えば、電動式駆動部３８１による射出ピストン３１の駆動の前にロッド側室２９ｒに予め圧力を付与して、より確実に射出開始時から電動制御部３１３ｃによる速度制御を安定化させることができる。

また、本実施形態では、制御装置３１３は、電動式駆動部３８１によりプランジャ２３を前進させた後、ヘッド側室２９ｈへ作動液を供給するように電動式駆動部３８１及び液圧装置３２８を制御する。すなわち、制御装置３１３は、プランジャ２３を前進させるように電動式駆動部３８１（駆動用電動機３８３）を制御する電動制御部３１３ｃと、その制御の後、ヘッド側室２９ｈへ作動液を供給するように液圧装置３２８（射出用バルブ４５）を制御する射出シリンダ制御部３１３ｂとを有している。

従って、例えば、電動式駆動部３８１によって低速射出を行いつつリリーフ弁３９３によってロッド側室２９ｒの圧力を設定圧に維持し、ロッド側室２９ｒの圧力がタンク圧とされている場合に比較して、高速射出に切り換えたときにジャンピングが生じるおそれを低減できる。

＜圧縮シリンダの変形例＞
図８（ａ）〜図８（ｃ）は、圧縮シリンダの変形例を示している。なお、以下の圧縮シリンダは、第１〜第３実施形態のいずれに適用されてもよいが、以下の説明では、第１実施形態の流路の符号等を用いる。

図８（ａ）に示す圧縮シリンダ６１は、便宜的に第１実施形態の圧縮シリンダ６１と同一の符号を付していることから理解されるように、第１実施形態の圧縮シリンダ６１と同様の形状のものである。ただし、第１実施形態とは異なり、第１シリンダ室６３ｅがタンク３７に接続され、第２シリンダ室６３ｆが第８流路４３Ｈ（ロッド側室２９ｒ）に接続されている。なお、第１シリンダ室６３ｅは、作動液が満たされずに、大気開放とされてもよい。

このような構成においても、圧縮ピストン６５（第２ピストン部６５ｂ）の第３シリンダ室６３ｇにおける受圧面積（Ｓ_１２）が、圧縮ピストン６５（第２ピストン部６５ｂ）の第２シリンダ室６３ｆにおける受圧面積（Ｓ_１１）よりも大きいことから、圧縮シリンダ６１は、増圧作用を有する。すなわち、この変形例では、第３シリンダ室６３ｇが低圧室の一例であり、第２シリンダ室６３ｆが高圧室の一例である。なお、圧縮ピストン６５による増圧比（Ｓ_１２／Ｓ_１１）は、実施形態と同様に、射出ピストン３１による増圧比（Ｓ_４／Ｓ_３）と同等又はこれよりも大きいことが好ましい。

図８（ｂ）に示す圧縮シリンダ５０１は、圧縮ピストン６５に第１実施形態及び第１変形例の圧縮ピストン６５と同一の符号を付していることから理解されるように、第１変形例において、第１シリンダ室６３ｅを無くしたものである。すなわち、第１ピストン部６５ａは、圧縮シリンダ部５０３から外部へ延び出ている。なお、増圧比は、第１変形例と同様である。

図８（ｃ）に示す圧縮シリンダ５１１は、圧縮ピストン６５に第１実施形態及び第１変形例の圧縮ピストン６５と同一の符号を付していることから理解されるように、第１実施形態において、圧縮シリンダ部を２つに分離したものである。すなわち、本変形例に係る圧縮シリンダ部５１３は、第１ピストン部６５ａが挿入される第１シリンダ部５１３ａと、第２ピストン部６５ｂを収容する第２シリンダ部５１３ｂとを有している。

第１シリンダ部５１３ａの内部には第１シリンダ室５１３ｅが構成され、第８流路４３Ｈ（ロッド側室２９ｒ）が接続されている。第２シリンダ部５１３ｂの内部は、第２ピストン部６５ｂによって第２シリンダ室５１３ｆと第３シリンダ室５１３ｇとに区画されている。第２シリンダ室５１３ｆはタンク３７に接続され、第３シリンダ室５１３ｇは第７流路４３Ｇ（アキュムレータ４１）に接続されている。なお、第２シリンダ室５１３ｆは大気開放されていてもよい。

この変形例においても、第１実施形態と同様に、圧縮ピストン６５（第２ピストン部６５ｂ）の第３シリンダ室５１３ｇにおける受圧面積（Ｓ_２）は、圧縮ピストン６５（第１ピストン部６５ａ）の第１シリンダ室５１３ｅにおける受圧面積（Ｓ_１）よりも大きいことから、圧縮シリンダ５１１は増圧作用を有する。その増圧比（Ｓ_４／Ｓ_３）は、第１実施形態と同様である。なお、第１シリンダ室５１３ｅの径（断面積）は、例えば、第１ピストン部６５ａの径（断面積、受圧面積）よりも大きくなっている。

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、樹脂を成形する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。成形材料は、液状のものに限定されず、ある程度の粘度を有するものであってもよい。例えば、金属材料は、固液共存金属（半凝固金属又は半溶融金属）であってもよい。

また、成形機は、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、縦型締横射出であってもよい。成形機がダイカストマシンである場合において、ダイカストマシンは、コールドチャンバマシンに限定されず、ホットチャンバマシンであってもよい。

型締装置等の射出装置以外の構成は、公知の種々の構成とされてよい。例えば、実施形態では、型締装置としてトグル式のものを示したが、型締装置は、型開閉と型締めとで別個の駆動源を用いる複合式のものであってもよい。また、例えば、型締装置は、全電動式であってもよいし、全液圧式であってもよい。

射出シリンダは、増圧式のものに限定されず、増圧機能を有さない、いわゆる単胴式（単動式）のものであってもよい。また、増圧式射出シリンダは、直結形に限定されず、射出ピストンを収容するシリンダ部と、増圧ピストンを収容するシリンダ部とが分離された分離形のものであってもよい。直結形又は分離形の増圧式射出シリンダにおいて、増圧ピストンの小径部の径が射出ピストンの径よりも小さくなるようにピストン及びシリンダ部が構成されてもよい。

圧縮用バルブ６７は、設けられなくてもよい。例えば、第１実施形態において、射出開始前にロッド側室２９ｒからの作動液の排出が禁止されていれば、圧縮用バルブ６７がなくても、圧縮ピストン６５は、第１シリンダ室６３ｅに圧力を付与しつつ停止した状態を維持する。そして、速度用バルブ４９が開かれた後は、圧縮シリンダ６１は、第２変形例において説明した動作と同様の動作を行う。圧縮ピストン６５の後退は、第１実施形態と同様に行い、その後、速度用バルブ４９を閉じて、次のサイクルに備えればよい。また、圧縮用バルブは、逆止弁に限定されず、例えば、切換弁又は圧力制御弁であってもよい。

圧縮シリンダの低圧室へ作動液を供給可能な液圧源は、アキュムレータ又はポンプに限定されない。例えば、液圧源は、ピストンと当該ピストンを収容するシリンダ部とが電動機によって相対移動され、容積が縮小されるシリンダ室から作動液を送出するものであってもよい。射出シリンダのヘッド側室への作動液の供給と圧縮シリンダの低圧室への作動液への供給に兼用される液圧源についても同様である。

ロッド側室の作動液は、タンクではなく、流量制御弁（速度用バルブ）を介してヘッド側室へ還流されてもよい。すなわち、ランアラウンド回路が設けられてもよい。液圧装置は、メータアウト回路に加えて、メータイン回路を有していてもよい。

実施形態で示した構成は、メータアウト回路によってロッド側室から排出される作動液の流量が制限される場合において生じるジャンピングの抑制という課題から着想されている。ただし、その課題を解決するために得られた構成（例えば圧縮シリンダ）は、メータアウト回路を前提としないし、ジャンピングの抑制という用途に用いられなくてもよい。例えば、第３実施形態の低速射出の動作から理解されるように、メータアウト回路が機能しておらず、リリーフ弁が設けられているような状態において、圧縮シリンダは、ロッド側室を予圧して低速射出開始時の圧力上昇を抑制することに寄与する。

なお、実施形態からは、圧縮シリンダを要件としない以下の射出装置を抽出可能である。
金型内に通じるスリーブ内を摺動可能なプランジャに連結される射出ピストンロッド、前記射出ピストンロッドに固定されている射出ピストン、及び前記射出ピストンを摺動可能に収容している射出シリンダ部を有しており、前記射出シリンダ部の内部が前記射出ピストンによって前記射出ピストンロッドが延び出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ている射出シリンダと、
前記ヘッド側室に作動液を供給可能な液圧装置と、
前記射出ピストンロッドを前記射出シリンダ部に対して駆動可能な電動式駆動部と、
を有しており、
前記液圧装置は、前記ロッド側室の圧力が所定の圧力を超えたときに前記ロッド側室から作動液を排出させるリリーフ弁を有している
射出装置。

１…ダイカストマシン、９…射出装置、２１…スリーブ、２３…プランジャ、２７…射出シリンダ、２８…液圧装置、２９…射出シリンダ部、３１…射出ピストン、２９ｒ…ロッド側室、２９ｈ…ヘッド側室、６１…圧縮シリンダ、６３…圧縮シリンダ部、６３ｅ…第１シリンダ部（高圧室）、６３ｇ…第３シリンダ室（低圧室）、６５…圧縮ピストン。

Claims

金型内に通じるスリーブ内を摺動可能なプランジャに連結される射出ピストンロッドと、
前記射出ピストンロッドに固定された射出ピストンと、
前記射出ピストンを摺動可能に収容する射出シリンダと、
前記射出シリンダに作動液を供給可能な液圧装置と、
を備え、
前記射出シリンダは、前記射出ピストンに対して射出側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画される射出シリンダ部を有し、
前記ヘッド側室には前記液圧装置が作動液を供給可能に接続され、
前記ロッド側室には作動液の圧力を増圧する圧縮シリンダを接続し、
前記圧縮シリンダは、
圧縮ピストンと、
前記圧縮ピストンを摺動可能に収容し、前記圧縮ピストンを挟んで低圧室及び高圧室を構成する圧縮シリンダ部と、
を有し、
前記圧縮ピストンの前記低圧室における受圧面積が前記圧縮ピストンの前記高圧室における受圧面積よりも大きくなるように構成し、
前記高圧室を前記ロッド側室に接続させ、前記液圧装置により前記低圧室に作動液を供給可能としたことを特徴とする
射出装置。
前記圧縮ピストンの前記低圧室における受圧面積を前記圧縮ピストンの前記高圧室における受圧面積で割った増圧比は、前記射出ピストンの前記ヘッド側室における受圧面積を前記射出ピストンの前記ロッド側室における受圧面積で割った増圧比に対して同等以上の大きさである
請求項１に記載の射出装置。
前記液圧装置は、
作動液を送出可能な液圧源と、
前記液圧源と前記ヘッド側室とを接続する流路と、
前記液圧源と前記低圧室とを接続する流路と、を有している
請求項１又は２に記載の射出装置。
前記射出ピストンロッドを前記射出シリンダ部に対して駆動可能な電動式駆動部を更に有しており、
前記液圧装置は、前記ロッド側室の圧力が所定の圧力を超えたときに前記ロッド側室から作動液を排出させるリリーフ弁を有している
請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出装置。
前記低圧室へ作動液を供給した後、前記ヘッド側室へ作動液を供給するように前記液圧装置を制御する制御装置を更に有している
請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出装置。
前記低圧室へ作動液を供給した後、前記電動式駆動部により前記プランジャを前進させるように前記液圧装置及び前記電動式駆動部を制御する制御装置を更に有している
請求項４に記載の射出装置。
前記制御装置は、前記電動式駆動部により前記プランジャを前進させた後、前記ヘッド側室へ作動液を供給するように前記電動式駆動部及び前記液圧装置を制御する
請求項４又は６に記載の射出装置。
前記液圧装置は、前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御する流量制御弁を有している
請求項１〜７のいずれか１項に記載の射出装置。
請求項１〜８のいずれか１項に記載の射出装置と、
前記金型を型締めする型締装置と、
前記金型から成形品を押し出す押出装置と、
を有している成形機。