JP2024035492A - 射出成形機および射出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】油圧装置の構成を簡素化する。
【解決手段】油圧装置２８Ａにおいて、Ｂポート５０とＣポート７０とを連結させる。これにより、電磁弁３８と流量調整弁３９を削除しても、Ｂポート５０に供給された作動油をＣポート７０にも供給することができる結果、Ｃポート７０に供給された作動油がピストン２７の側面に接触することによってピストン２７の側面に後退圧力を加えることができる。したがって、油圧装置２８Ａによれば、電磁弁３８と流量調整弁３９を削除しながらも、ピストン２７の後退動作を実現することができる。
【選択図】図１０

Description

本発明は、射出成形機および射出装置に関し、例えば、油圧装置を備える射出成形機および射出装置に適用して有効な技術に関する。

特開２００７－２１６２８５号公報（特許文献１）には、油圧回路を複雑にするサーボコントロール弁を使用しなくても、射出ピストンの速度を急激に減速させて射出工程から保圧工程に移行させることが可能な射出成形機に関する技術が記載されている。

特開２００７－２１６２８５号公報

射出成形機とは、材料の混練および溶融をした後、金型に流し込んで成形品を製造する装置であり、材料の溶融、型への流し込み（射出）、冷却および取り出しといった一連の射出成形工程を処理することができる装置である。この射出成形機は、材料の射出動作を行う射出装置と、射出装置から射出された材料を成形する型締装置から構成される。

この点に関し、本発明者は、射出成形機のうち、材料の射出動作を行う射出装置に着目している。射出装置では、油圧装置を使用することにより、材料の射出動作を行っており、油圧装置の構成を簡素化することが望まれている。すなわち、油圧装置の構成を簡素化することを通じて、射出成形機における製造コストの削減や射出成形機の信頼性を向上するために、油圧装置の構成を簡素化するための工夫が望まれている。

一実施の形態における射出成形機は、材料の射出動作を行う射出装置と、射出装置から射出された材料を成形する型締装置と、を備える。ここで、射出装置は、スクリュと、スクリュと接続されたピストンと、ピストンを軸方向に駆動する油圧部と、を有する。そして、油圧部は、ピストンの前進動作時において作動油の供給経路となる第１ポートと、ピストンの前進動作時において作動油の排出経路となる第２ポートと、ピストンの前進動作時において第２ポートがピストンで塞がれた際に作動油の排出経路となる第３ポートと、を有する。ここで、ピストンの後退動作時において、第２ポートに作動油を供給し、かつ、第１ポートから作動油を排出する際に第３ポートにも作動油が供給されて、第３ポートに供給された作動油によってピストンの後退動作が可能となるように、第２ポートと第３ポートとが互いに連結している。

一実施の形態における射出装置は、スクリュと、スクリュと接続されたピストンと、ピストンを軸方向に駆動する油圧部と、を有する。そして、油圧部は、ピストンの前進動作時において作動油の供給経路となる第１ポートと、ピストンの前進動作時において作動油の排出経路となる第２ポートと、ピストンの前進動作時において第２ポートがピストンで塞がれた際に作動油の排出経路となる第３ポートと、を有する。ここで、ピストンの後退動作時において、第２ポートに作動油を供給し、かつ、第１ポートから作動油を排出する際に第３ポートにも作動油が供給されて、第３ポートに供給された作動油によってピストンの後退動作が可能となるように、第２ポートと第３ポートとが互いに連結している。

一実施の形態によれば、油圧装置の構成を簡素化することができる。

射出成形機の構成を示す模式図である。 関連技術における油圧装置の構成を示す図である。 関連技術における「射出動作」を説明する図である。 関連技術において、油圧部材に設けられたＡポートとＢポートとＣポートの平面形状の一例を模式的に示す平面図である。 関連技術において、ピストンの後退動作を説明する図である。 関連技術に存在する改善の余地を説明する図である。 具現化態様における油圧装置の構成を示す図である。 具現化態様において、油圧部材に設けられたＡポートとＢポートとＣポートの平面形状の一例を模式的に示す平面図である。 具現化態様における「射出動作」を説明する図である。 具現化態様において、ピストンの後退動作を説明する図である。

実施の形態を説明するための全図において、同一の部材には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。なお、図面をわかりやすくするために平面図であってもハッチングを付す場合がある。

＜射出成形機の構成＞
本実施の形態における技術的思想は、射出装置と型締装置とを備える射出成形機に幅広く適用することが可能である。この点に関し、以下では、射出成形機のうち、１つの型締装置に対して１つの射出装置が設けられた射出成形機を例に挙げて、本実施の形態における技術的思想を説明するが、本実施の形態における技術的思想は、これに限らず、例えば、１つの型締装置に対して複数の射出装置が設けられた「マルチ射出成形機」にも幅広く適用することが可能である。

＜＜射出成形機の概要＞＞
図１は、射出成形機１００の構成を示す模式図である。

図１において、射出成形機１００は、型締装置１と、射出装置２とを有している。ここで、型締装置１は、型締動作を行う装置である。例えば、型締装置１は、射出装置２から射出された材料を流し込む金型を装着可能に構成されており、金型に対して型締動作を行うことにより形成されたキャビティ（密閉空間）に材料を流し込むことによって、成形品を製造する装置である。一方、射出装置２は、射出動作を行う装置であり、例えば、材料の混練および溶融をして、混練および溶融した材料を型締装置１に形成されたキャビティに射出する装置である。

＜＜型締装置の構成＞＞
図１に示すように、型締装置１は、移動可能な可動盤１１と、固定された固定盤１０とを有しており、可動盤１１と固定盤１０との間の距離を可変制御することができるように構成されている。そして、可動盤１１と固定盤１０との間には、可動型（金型）１３と固定型（金型）１２とが配置可能になっている。これにより、例えば、型締装置１によって、可動盤１１と固定盤１０との間の距離を可変制御することで、可動型１３と固定型１２との間の距離を近づけて「型閉」することができるとともに、可動型１３と固定型１２との間の距離を遠ざけて「型開」することができる。このとき、可動型１３と固定型１２との間を「型閉」すると、可動型１３と固定型１２との間に密閉空間（キャビティ）ＣＡＶが形成され、この密閉空間ＣＡＶに材料を流し込むことにより、成形品が形成される。特に、図１に示す射出成形機１００では、可動型１３と固定型１２との間を「型閉」すると、１つの密閉空間ＣＡＶが形成され、この密閉空間ＣＡＶに材料を流し込むことにより成形品が形成される。このようにして、型締装置１が構成される。

＜＜射出装置の構成＞＞
次に、図１に示すように、型締装置１には、材料を押し出す射出装置２が接続されており、射出装置２から押し出された材料は、可動型１３と固定型１２との間を「型閉」することにより形成される密閉空間ＣＡＶに流れ込むようになっている。

この射出装置２は、材料（原料）を入れるためのホッパ２１と、シリンダ２２を有する。そして、ホッパ２１に材料を入れると、この材料は、シリンダ２２の内部に配置されている回転可能なスクリュ２３で混練される。具体的に、スクリュ２３は、スクリュ回転用モータ２４と接続されており、このスクリュ回転用モータ２４を駆動させることにより、スクリュ２３が回転するように構成されている。

このとき、シリンダ２２の周囲にはヒータ２５が配置されており、シリンダ２２の内部に入れられた材料は、ヒータ２５で加熱されながら、スクリュ２３で混練されて溶融材料となる。そして、シリンダ２２の先端には、ノズル２６が設けられている。また、スクリュ２３には、ピストン２７が接続されており、このピストン２７は、油圧装置２８によって前進動作と後退動作とが制御される。これにより、例えば、油圧装置２８でピストン２７を前進させるように制御すると、ピストン２７に接続されているスクリュ２３が前進する結果、前進するスクリュ２３によって押し出された溶融材料がノズル２６から射出される。このようにして、射出装置２が構成される。

例えば、射出装置２から射出する材料（溶融材料）としては、金属材料を想定している。具体的に、射出装置２から射出する材料は、マグネシウム合金を想定している。この場合、マグネシウム合金からなる溶融材料は固まりやすいことから、射出装置２から射出する射出速度を速くする必要がある。このことから、射出装置２では、油圧装置２８を使用して射出動作を行うように構成されている。ただし、射出装置２から射出する材料は、金属材料に限定されるものではなく、樹脂（プラスチック）なども使用することができる。

＜射出成形機の動作＞
射出成形機１００は、上記のように構成されており、以下にその動作について説明する。

まず、図１において、射出する材料が金属材料の場合は、開いている可動型１３と固定型１２のキャビティ面に離型剤を噴霧する。その後、型締装置１の可動盤１１を移動させる。これにより、可動型１３を固定型１２に接触させて「型閉」する。その後、油圧装置２８によってピストン２７を前方方向に前進させるように制御する。これにより、ピストン２７と接続されているスクリュ２３が左方向すなわち前進方向に移動する。この結果、ノズル２６の先端部から「型閉」した可動型１３と固定型１２との間の密閉空間ＣＡＶ（キャビティ）に、後述する計量工程によりノズル２６とスクリュ２３との間に所定量溜められた溶融材料が、注入される。すなわち、計量された溶融材料がノズル２６から密閉空間ＣＡＶ内に射出される（射出工程）。

続いて、射出終了後に、溶融材料の冷却に伴って生じる材料の収縮を補うために、シリンダ２２内に残っている溶融材料を通して密閉空間ＣＡＶ内の材料に圧力を加える。つまり、溶融材料が射出された後、スクリュ２３によって密閉空間ＣＡＶに圧力をかけた状態が維持される。この状態は「保圧状態」と呼ばれ、この保圧状態が維持されたまま、溶融材料の凝固する温度以下の温度に制御されている可動型１３および固定型１２によって、溶融材料が冷却される（保圧工程）。具体的に、密閉空間ＣＡＶ内に充填されている溶融材料が凝固する温度以下の温度まで、可動型１３および固定型１２によって、冷却される。

次に、図１において、固体状の材料をホッパ２１からシリンダ２２内に投入する。そして、スクリュ回転用駆動機構２４によってスクリュ２３を回転駆動させると同時に、ピストン２７を油圧装置２８で後方方向に移動させることにより、ピストン２７と接続されているスクリュ２３を後方方向に所定量移動させる。その間、スクリュ２３の回転駆動により、ホッパ２１から供給された材料が射出装置２のシリンダ２２で溶融されて前方方向に進む。すなわち、ヒータ２５による熱およびスクリュ２３の回転により生じる材料のせん断発熱によって、ホッパ２１から供給された材料は、加熱されて溶融することにより溶融材料となって前方方向に進む。この結果、溶融材料がノズル２６とスクリュ２３との間に所定量溜まる（計量工程）。

その後、型締装置１を動作させることにより、可動型１３と固定型１２との間を「型開」する。このように、可動型１３と固定型１２との間を「型開」した後、型締装置１に備わるエジェクタ装置によって、成形された成形品をエジェクタピンで突き出す。これにより、型締装置１から成形品を取り出すことができる。この成形品は、射出成形機１００によって成形された製品となる。

このような一連の動作を繰り返すことにより、連続して同一形状の成形品を製造することができる。以上のようにして、射出成形機１００を繰り返し動作させることにより、成形品を量産することができる。

＜本発明者の検討＞
上述した構成を有する射出成形機１００について、本発明者は検討を行っている。具体的に、本発明者は、射出成形機１００の製造コスト削減あるいは信頼性を向上する観点から、射出装置２に備わる油圧装置２８の簡素化について検討を行っている。この結果、射出装置２に設けられている現状の油圧装置２８には、射出成形機１００の製造コスト削減あるいは信頼性向上の観点から改善の検討が必要であることが明らかとなった。したがって、射出成形機１００においては、射出装置２に備わる油圧装置２８の簡素化についての工夫が望まれている。以下では、まず、関連技術における油圧装置２８Ｒについて説明する。そして、関連技術における油圧装置２８Ｒに存在する改善の余地について説明する。その後、関連技術に存在する改善の余地に対する工夫を施した本実施の形態における油圧装置２８Ａについて説明する。

＜関連技術の説明＞
本明細書でいう「関連技術」とは、公知技術ではないが、本発明者が見出した課題を有する技術であって、本実施の形態における技術的思想の前提となる技術である。

図２は、関連技術における油圧装置２８Ｒの構成を示す図である。

図２において、ピストン２７が挿入された油圧部材には、それぞれ作動油の流路となるＡポート４０とＢポート５０とＣポート６０とが設けられている。

一方、Ａポート４０に関連する構成として、油圧装置２８Ｒは、ポンプ３０、アキュムレータ３１、サーボ弁３２、電磁弁３３ａおよびタンク３３を有している。そして、Ａポート４０は、電磁弁３３ａを介してタンク３３と接続されているとともに、サーボ弁３２を介してアキュムレータ３１とも接続されている。そして、アキュムレータ３１は、ポンプ３０と接続されている。

ここで、ポンプ３０は、作動油を流路に送り出す機能を有しており、アキュムレータ３１は、作動油を蓄える機能を有する。また、サーボ弁３２は、作動油の流量を調整する機能を有しており、タンク３３は、作動油を貯蔵する機能を有している。

続いて、Ｂポート５０に関連する構成として、油圧装置２８Ｒは、ポンプ３０、電磁弁３４、ロジック弁３５、アキュムレータ３６およびタンク３７を有している。そして、Ｂポート５０は、電磁弁３４を介して、ポンプ３０と接続されているとともに、ロジック弁３５を介して、アキュムレータ３６およびタンク３７と接続されている。

ここで、ポンプ３０は、作動油を流路に送り出す機能を有しており、電磁弁３４は、開閉機構を有する。また、ロジック弁３５は、流路の開け閉めを行う機能を有しており、アキュムレータ３６およびタンク３７は、作動油を貯蔵する機能を有している。

次に、Ｃポート６０に関連する構成として、油圧装置２８Ｒは、ポンプ３０、電磁弁３４、電磁弁３８および流量調整弁３９を有している。そして、Ｃポート６０は、電磁弁３４と電磁弁３８と流量調整弁３９を介して、ポンプ３０と接続されている。

ここで、ポンプ３０は、作動油を流路に送り出す機能を有しており、電磁弁３４および電磁弁３８は、開閉機構を有する。また、流量調整弁３９は、作動油の流量を調整する機能を有している。このようにして、関連技術における油圧装置２８Ｒが構成されている。

＜＜「射出動作」の説明＞＞
続いて、油圧装置２８Ｒを使用した「射出動作」について説明する。

図２において、まず、電磁弁３３ａ、電磁弁３４および電磁弁３８は閉じた状態となっている。そして、この状態で、ポンプ３０を稼働させることにより、ポンプ３０からアキュムレータ３１に対して作動油が送り出される結果、アキュムレータ３１に作動油が蓄積される。その後、アキュムレータ３１に蓄積されている作動油を一気に放出する。これにより、アキュムレータ３１から放出された作動油は、サーボ弁３２で流量が調整された後、サーボ弁３２で流量が調整された作動油がＡポート４０に供給される。

Ａポート４０に作動油が供給されると、作動油の圧力によってピストン２７が前進方向に移動する。このとき、Ｂポート５０には、前進方向に移動するピストン２７によって押し出された作動油が入り込む。そして、Ｂポート５０に入り込んだ作動油は、ロジック弁３５を開くことによって、Ｂポート５０から排出されて、アキュムレータ３６およびタンク３７に流れ込む。このようにＡポート４０に作動油を供給する一方、Ｂポート５０から作動油を排出することにより、ピストン２７は、前進方向に移動することになる。なお、電磁弁３８は閉じていることから、Ｃポート６０から作動油は排出されない。

その後、ピストン２７が前進方向に移動すると、図３に示すように、ピストン２７がＢポート５０を塞ぐことになる。この場合、Ｂポート５０からの作動油の排出が行われなくなる結果、ピストン２７の前進方向への移動が抑制される。すなわち、ピストン２７がＢポート５０を塞ぐ位置まで移動すると、ピストン２７は、急激に減速する。このような減速現象が生じる際、Ｂポート５０から作動油は排出されなくなるが、電磁弁３４と電磁弁３８を開くことにより、図３に示すように、Ｃポート６０から作動油が排出される。

以上のようにして、関連技術によれば、射出成形機１００に備わる制御部によって、油圧装置２８Ｒを制御することにより、ピストン２７を前進方向に移動させた後、ピストン２７を急激に減速させるという「射出動作」を実現できる。

図４は、関連技術において、油圧部材に設けられたＡポート４０とＢポート５０とＣポート６０の平面形状の一例を模式的に示す平面図である。図４に示すように、Ａポート４０およびＢポート５０の平面形状は、例えば、長方形形状をしている。一方、Ｃポート６０は、円形形状をしている。そして、Ｃポート６０の平面サイズは、Ａポート４０およびＢポート５０の平面サイズよりも小さくなっている。このようにして、Ａポート４０とＢポート５０とＣポート６０の平面形状が構成されている。

＜＜ピストンの後退動作の必要性＞＞
上述したように、「射出動作」においては、ピストン２７の前進動作が行われる。これに対し、例えば、「射出動作」を実施した後、次の「射出動作」に備えて、溶融材料を射出できるようにホッパ２１から供給された溶融材料を前方方向に送りながら、スクリュ２３を後方方向に後退させるという「計量工程」では、スクリュ２３と接続されているピストン２７を後退動作させる必要がある。すなわち、油圧装置２８Ｒは、ピストン２７を前進動作させるように構成されているだけでなく、ピストン２７を後退動作させるように構成されている必要がある。さらに、ピストン２７の後退動作は、上述した「計量動作時」だけでなく、いわゆる「サックバック動作時」にも必要とされる。

ここで、「サックバック動作」とは、射出動作後におけるノズル２６からのドルーリング（ノズル２６からの材料の滴下）を防止するために、ピストン２７を後退させる動作である。このことから、例えば、「計量動作時」や「サックバック動作時」には、ピストン２７を後退動作させる必要があることがわかる。

＜＜ピストンの後退動作の説明＞＞
そこで、油圧装置２８Ｒを使用したピストン２７の後退動作について説明する。

図５は、関連技術において、油圧装置２８Ｒを使用したピストン２７の後退動作を説明する図である。図５において、電磁弁３４および電磁弁３８を開いた状態でポンプ３０を稼働させる。これにより、ポンプ３０から送り出された作動油は、開いた電磁弁３４および電磁弁３８を通った後、流量調整弁３９で流量が調整されて、Ｃポート６０に供給される。Ｃポート６０に供給された作動油によって、ピストン２７の側面に圧力が加えられる結果、ピストン２７は、後退方向に移動する。このとき、Ａポート４０には、後退方向に移動するピストン２７によって押し出された作動油が入り込む。そして、Ａポート４０に入り込んだ作動油は、サーボ弁３２を閉じた状態で電磁弁３３ａを開くことによって、Ａポート４０から排出されて、タンク３３に流れ込む。このようにＢポート５０に作動油を供給する一方、Ａポート４０から作動油を排出することにより、ピストン２７は、後退方向に移動することになる。

＜改善の余地＞
上述したように、関連技術における油圧装置２８Ｒでは、ピストン２７を後退動作させることができる。この点に関し、本発明者は、油圧装置２８Ｒの構成を簡素化することを通じて、射出成形機１００における製造コストの削減や射出成形機１００の信頼性を向上するために、関連技術における油圧装置２８Ｒを簡素化することを検討している。この際、本発明者は、関連技術における油圧装置２８Ｒの構成を簡素化すると、ピストン２７の後退動作の実現が困難となる改善の余地が存在することを新規に見出した。

以下では、関連技術において、油圧装置２８Ｒの構成を簡素化することに伴って生じる改善の余地について説明する。

図６は、関連技術に存在する改善の余地を説明する図である。

図６に示すように、本発明者は、例えば、電磁弁３８と流量調整弁３９を削除することにより、油圧装置２８Ｒの構成を簡素化することを検討している。この場合、図６に示すように、電磁弁３４を開いた状態でポンプ３０を稼働させると、ポンプ３０から送り出された作動油は、開いた電磁弁３４を通って、Ｂポート５０に流れ込む。

ここで、ピストン２７の急激な減速後においては、ピストン２７によってＢポート５０が塞がれている。このため、Ｂポート５０に供給された作動油は、ピストン２７の側面に接触することができない。この結果、Ｂポート５０に供給された作動油によって、ピストン２７を後退方向に移動させることができない。

このように、電磁弁３８と流量調整弁３９を削除すると、作動油は、Ｃポート６０には供給されずに、Ｂポート５０に供給されることになるが、Ｂポート５０に供給された作動油では、ピストン２７の側面に後退圧力を加えることができない。このことから、関連技術では、電磁弁３８と流量調整弁３９を削除すると、ピストン２７の後退動作を行うことができなくなる。すなわち、関連技術には、電磁弁３８と流量調整弁３９を削除して油圧装置２８Ｒの構成を簡素化しようとすると、ピストン２７の後退動作ができなくなるという改善の余地が存在する。そこで、本実施の形態では、関連技術に存在する改善の余地を克服するための工夫を施している。以下では、この工夫を施した本実施の形態における技術的思想について説明する。

＜実施の形態における基本思想＞
関連技術において、電磁弁３８と流量調整弁３９を削除すると、ピストン２７の後退動作を行うことができなくなる本質的な要因は、Ｂポート５０とＣポート６０が物理的に分離されていることにある。なぜなら、電磁弁３８と流量調整弁３９を削除しても、Ｃポート６０に作動油を供給することができれば、Ｃポート６０に供給された作動油がピストン２７の側面に接触することが可能となる結果、作動油によってピストン２７の側面に後退圧力を加えることができるからである。

そこで、このことを考慮して、本実施の形態では、Ｂポート５０とＣポート６０とを連結させている。すなわち、本実施の形態における基本思想は、Ｂポート５０とＣポート６０とを連結させる思想である。この基本思想によれば、電磁弁３８と流量調整弁３９を削除しても、Ｂポート５０に供給された作動油をＣポート６０にも供給することができる結果、Ｃポート６０に供給された作動油がピストン２７の側面に接触することによってピストン２７の側面に後退圧力を加えることができる。つまり、基本思想によれば、電磁弁３８と流量調整弁３９を削除しながらも、ピストン２７の後退動作を実現できる。

以下では、この基本思想を具現化した具現化態様について説明する。

＜具現化態様＞
＜＜油圧装置の構成＞＞
図７は、具現化態様における油圧装置２８Ａの構成を示す図である。

図７において、ピストン２７が挿入された油圧部材には、それぞれ作動油の流路となるＡポート４０とＢポート５０とＣポート７０とが設けられている。ここで、図７に示すように、具現化態様において、Ｂポート５０とＣポート７０は互いに連結している。

Ａポート４０に関連する構成として、油圧装置２８Ｒは、ポンプ３０、アキュムレータ３１、サーボ弁３２、電磁弁３３ａおよびタンク３３を有している。そして、Ａポート４０は、電磁弁３３ａを介してタンク３３と接続されているとともに、サーボ弁３２を介してアキュムレータ３１とも接続されている。そして、アキュムレータ３１は、ポンプ３０と接続されている。

ポンプ３０は、作動油を流路に送り出す機能を有しており、アキュムレータ３１は、作動油を蓄える機能を有する。また、サーボ弁３２は、作動油の流量を調整する機能を有しており、タンク３３は、作動油を貯蔵する機能を有している。

続いて、互いに繋がっているＢポート５０とＣポート７０に関連する構成として、油圧装置２８Ａは、ポンプ３０、電磁弁３４、ロジック弁３５、アキュムレータ３６およびタンク３７を有している。そして、互いに連結されているＢポート５０とＣポート７０は、電磁弁３４を介して、ポンプ３０と接続されているとともに、ロジック弁３５を介して、アキュムレータ３６およびタンク３７と接続されている。

ポンプ３０は、作動油を流路に送り出す機能を有しており、電磁弁３４は、開閉機構を有する。また、ロジック弁３５は、流路の開け閉めを行う機能を有しており、アキュムレータ３６およびタンク３７は、作動油を貯蔵する機能を有している。

なお、具現化態様における油圧装置２８Ａでは、関連技術では設けられていた電磁弁３８および流量調整弁３９が削除されている。これにより、具現化態様では、油圧装置２８Ａの構成が簡素化されている。このようにして、油圧装置２８Ａが構成されている。

図８は、具現化態様において、油圧部材に設けられたＡポート４０とＢポート５０とＣポート７０の平面形状の一例を模式的に示す平面図である。図８に示すように、Ａポート４０およびＢポート５０の平面形状は、例えば、長方形形状をしている。また、Ｃポート７０の平面形状も四角形形状をしており、平面視において、Ｃポート７０は、Ｂポート５０と連結している。言い換えれば、Ｂポート５０とＣポート７０は、互いに繋がっている。つまり、Ｂポート５０とＣポート７０は、互いに分離しておらず、例えば、一体的に形成されているということができる。これにより、例えば、Ｂポート５０に流れ込んだ作動油は、Ｃポート７０にも流れ込むことになる。ここで、Ｃポート７０の平面形状は、四角形形状に限定されず、例えば、円形形状や多角形形状をしていてもよい。

さらに、図８では、長方形形状をしているＢポート５０の長辺の中央部にＣポート７０が連結している構成が示されているが、Ｃポート７０の配置位置は、Ｂポート５０の長辺の中央部に限定されるものではない。例えば、長方形形状をしているＢポート５０の長辺の上部や下部にＣポート７０が連結している構成でもよいし、さらには、Ｂポート５０の短辺にＣポート７０が連結されるように配置されていてもよい。

なお、Ｃポート７０の平面サイズ（断面積）は、Ａポート４０およびＢポート５０の平面サイズ（断面積）よりも小さくなっている。このようにして、具現化態様において、Ａポート４０とＢポート５０とＣポート７０の平面形状が構成されている。

＜＜「射出動作」の説明＞＞
続いて、油圧装置２８Ａを使用した「射出動作」について説明する。

図７において、まず、電磁弁３３ａおよび電磁弁３４は閉じた状態となっている。そして、この状態で、ポンプ３０を稼働させることにより、ポンプ３０からアキュムレータ３１に対して作動油が送り出される結果、アキュムレータ３１に作動油が蓄積される。その後、アキュムレータ３１に蓄積されている作動油を一気に放出する。これにより、アキュムレータ３１から放出された作動油は、サーボ弁３２で流量が調整された後、サーボ弁３２で流量が調整された作動油がＡポート４０に供給される。

Ａポート４０に作動油が供給されると、作動油の圧力によってピストン２７が前進方向に移動する。このとき、Ｂポート５０およびＣポート７０には、前進方向に移動するピストン２７によって押し出された作動油が入り込む。そして、Ｂポート５０およびＣポート７０に入り込んだ作動油は、ロジック弁３５を開くことによって、Ｂポート５０およびＣポート７０から排出されて、アキュムレータ３６およびタンク３７に流れ込む。このようにＡポート４０に作動油を供給する一方、Ｂポート５０およびＣポート７０から作動油を排出することにより、ピストン２７は、前進方向に移動することになる。

その後、ピストン２７が前進方向に移動すると、図９に示すように、ピストン２７がＢポート５０を塞ぐことになる。この場合、Ｂポート５０からの作動油の排出が行われなくなる結果、ピストン２７の前進方向への移動が抑制される。すなわち、ピストン２７がＢポート５０を塞ぐ位置まで移動すると、ピストン２７は、急激に減速する。

ただし、具現化態様では、Ｂポート５０とＣポート７０とが互いに連結している。したがって、Ｂポート５０がピストン２７によって塞がれても、ピストン２７によって押し出された作動油は、Ｃポート７０から排出されて、アキュムレータ３６およびタンク３７に流れ込む。このように具現化態様では、Ｂポート５０とＣポート７０とが互いに連結されている結果、ピストン２７でＢポート５０が塞がれても、Ｃポート７０から作動油は、容易に排出される。このことは、Ｃポート７０の断面積（平面積）に依存して、ピストン２７の減速が左右されることを意味する。

すなわち、Ｃポート７０の平面積が大きくなりすぎると、Ｂポート５０が塞がれても、Ｃポート７０から作動油が容易に排出されることから、Ｂポート５０が塞がれることに起因するピストン２７の減速が緩やかになる。したがって、ある程度のピストン２７の減速をある程度大きくする観点からは、Ｃポート７０の平面積を大きくしすぎないようにする必要がある。つまり、具現化態様では、適切なピストン２７の減速を生じさせることを考慮する観点から、Ｃポート７０の平面積の上限値が規定されることを定性的に理解できる。

以上のようにして、具現化態様によれば、射出成形機１００に備わる制御部によって、油圧装置２８Ａを制御することにより、ピストン２７を前進方向に移動させた後、ピストン２７を急激に減速させるという「射出動作」を実現できる。

＜＜ピストンの後退動作の説明＞＞
次に、油圧装置２８Ａを使用したピストン２７の後退動作について説明する。

図１０は、具現化態様において、油圧装置２８Ａを使用したピストン２７の後退動作を説明する図である。図１０において、電磁弁３３ａおよび電磁弁３４を開いた状態でポンプ３０を稼働させる。これにより、ポンプ３０から送り出された作動油は、開いた電磁弁３４を通った後、Ｂポート５０に供給されるとともに、Ｂポート５０と連結されているＣポート７０にも供給される。これにより、Ｂポート５０に供給された作動油は、ピストン２７の側面に接触することができないことから、Ｂポート５０に供給された作動油によって、ピストン２７を後退方向に移動させることができないが、具現化態様では、Ｂポート５０と連結しているＣポート７０にも作動油が供給されている。このため、具現化態様では、Ｃポート７０に供給された作動油によって、ピストン２７の側面に圧力が加えられる結果、ピストン２７は、後退方向に移動する。このとき、Ａポート４０には、後退方向に移動するピストン２７によって押し出された作動油が入り込む。そして、Ａポート４０に入り込んだ作動油は、サーボ弁３２を閉じた状態で電磁弁３３ａを開くことによって、Ａポート４０から排出されて、タンク３３に流れ込む。このように、具現化態様によれば、互いに連結されたＢポート５０およびＣポート７０に作動油を供給する一方、Ａポート４０から作動油を排出することにより、ピストン２７は、後退方向に移動することになる。

このように、具現化態様では、ピストン２７を後退動作させる場合、Ｂポート５０に作動油が供給されるが、このＢポート５０とＣポート７０とが連結している結果、Ｃポート７０にも作動油が供給される。この結果、Ｃポート７０に供給された作動油によって、ピストン２７の側面に圧力が加えられることから、ピストン２７は、後退方向に移動することができる。したがって、Ｃポート７０の断面積（平面積）が小さすぎると、ピストン２７の側面に加えられる圧力が小さくなって、ピストン２７の後退動作が遅くなる。このため、ピストン２７のある程度の後退速度を確保する観点からは、Ｃポート７０の平面積を小さくしすぎないようにする必要がある。つまり、具現化態様では、ピストン２７の適切な後退速度を確保する観点から、Ｃポート７０の平面積の下限値が規定されることを定性的に理解できる。以上のことから、互いにＢポート５０とＣポート７０とを連結させるという具現化態様の構成では、適切なピストン２７の減速を生じさせることを考慮する観点から、Ｃポート７０の平面積の上限値が規定される一方、ピストン２７の適切な後退速度を確保する観点から、Ｃポート７０の平面積の下限値が規定されることになる。

以上のことをまとめると、具現化態様における射出成形機１００は、以下に示す構成を有する。すなわち、射出成形機１００は、材料の射出動作を行う射出装置２と、射出装置２から射出された材料を成形する型締装置１と、を備える。

ここで、射出装置２は、スクリュ２３と、スクリュ２３と接続されたピストン２７と、ピストン２７を軸方向に駆動する油圧装置（油圧部）２８Ａと、を有する。

そして、油圧装置２８Ａは、ピストン２７の前進動作時において作動油の供給経路となるＡポート４０と、ピストン２７の前進動作時において作動油の排出経路となるＢポート５０と、ピストン２７の前進動作時においてＢポート５０がピストン２７で塞がれた際に作動油の排出経路となるＣポート７０と、を有する。

ここで、ピストン２７の後退動作時において、Ｂポート５０に作動油を供給し、かつ、Ａポート４０から作動油を排出する際にＣポート７０にも作動油が供給されて、Ｃポート７０に供給された作動油によってピストン２７の後退動作が可能となるように、Ｂポート５０とＣポート７０とが互いに連結している。このようにして、具現化態様における射出成形機１００が構成されている。

＜具現化態様における特徴＞
続いて、具現化態様における特徴点について説明する。

具現化態様における特徴点は、例えば、図７および図８に示すように、Ｂポート５０とＣポート７０とが互いに連結している点にある。これにより、例えば、図１０に示すように、Ｃポート７０に作動油を供給する油圧機器を設けずに、Ｂポート５０に作動油を供給する油圧機器を設けるだけで、「計量動作」や「サックバック動作」に代表されるピストン２７の後退動作を実現することができる。なぜなら、具現化態様では、Ｂポート５０とＣポート７０とが互いに連結している結果、Ｂポート５０に供給された作動油が、必然的にＣポート７０にも供給され、Ｃポート７０に供給された作動油によって、ピストン２７の側面に圧力が加えられるため、ピストン２７を後退方向に移動できるからである。

すなわち、具現化態様における特徴点によれば、ピストン２７の後退動作を実現するために、Ｃポート７０に作動油を供給する専用の流路配管および専用の油圧機器を設ける必要がなくなる結果、油圧装置２８Ａの構成を簡素化することができる。具体的には、Ｃポート７０に作動油を供給する流路配管、電磁弁３８および流量調整弁３９を削除することが可能となり、これによって、油圧装置２８Ａの構成を簡素化することができる。

したがって、具現化態様によれば、油圧装置２８Ａの構成を簡素化することを通じて、射出成形機１００における製造コストの削減や射出成形機１００の信頼性を向上することができる。なぜなら、Ｃポート７０に専用の流路配管や油圧機器を削除することができれば、油圧装置２８Ａの部品数が削減されて、油圧装置２８Ａの製造コストを削減できるとともに、油圧装置２８Ａの構成が簡素化されれば、油圧装置２８Ａの不具合（故障）が生じにくくなって、射出成形機１００の信頼性向上に繋がるからである。

以上のことから、具現化態様における技術的思想は、互いに物理的に分離されていたＢポート５０とＣポート６０の構成を互いに物理的に連結する構成に変更するだけで油圧装置２８Ａの構成を簡素化することができ、これによって、射出成形機１００における製造コストの削減や射出成形機１００の信頼性を向上できるという顕著な効果が得られる点で、非常に優れた技術的思想であるということができる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

１ 型締装置
２ 射出装置
１０ 固定盤
１１ 可動盤
１２ 固定型
１３ 可動型
２１ ホッパ
２２ シリンダ
２３ スクリュ
２４ スクリュ回転用モータ
２５ ヒータ
２６ ノズル
２７ ピストン
２８ 油圧装置
２８Ａ 油圧装置
２８Ｒ 油圧装置
３０ ポンプ
３１ アキュムレータ
３２ サーボ弁
３３ タンク
３３ａ 電磁弁
３４ 電磁弁
３５ ロジック弁
３６ アキュムレータ
３７ タンク
３８ 電磁弁
３９ 流量調整弁
４０ Ａポート
５０ Ｂポート
６０ Ｃポート
７０ Ｃポート
１００ 射出成形機
ＣＡＶ 密閉空間

Claims (14)

1. 材料の射出動作を行う射出装置と、
   前記射出装置から射出された前記材料を成形する型締装置と、
   を備える、射出成形機であって、
   前記射出装置は、
   スクリュと、
   前記スクリュと接続されたピストンと、
   前記ピストンを軸方向に駆動する油圧部と、
   を有し、
   前記油圧部は、
   前記ピストンの前進動作時において作動油の供給経路となる第１ポートと、
   前記ピストンの前進動作時において前記作動油の排出経路となる第２ポートと、
   前記ピストンの前進動作時において前記第２ポートが前記ピストンで塞がれた際に前記作動油の排出経路となる第３ポートと、
   を有し、
   前記ピストンの後退動作時において、前記第２ポートに前記作動油を供給し、かつ、前記第１ポートから前記作動油を排出する際に前記第３ポートにも前記作動油が供給されて、前記第３ポートに供給された前記作動油によって前記ピストンの後退動作が可能となるように、前記第２ポートと前記第３ポートとが互いに連結している、射出成形機。
2. 請求項１に記載の射出成形機において、
   前記第３ポートの断面積は、前記第２ポートの断面積よりも小さい、射出成形機。
3. 請求項１に記載の射出成形機において、
   前記ピストンの前進動作時とは、前記材料の射出動作時である、射出成形機。
4. 請求項１に記載の射出成形機において、
   前記ピストンの後退動作時とは、サックバック動作時である、射出成形機。
5. 請求項１に記載の射出成形機において、
   前記ピストンの後退動作時とは、計量動作時である、射出成形機。
6. 請求項１に記載の射出成形機において、
   前記材料は、金属材料である、射出成形機。
7. 請求項６に記載の射出成形機において、
   前記材料は、マグネシウム合金である、射出成形機。
8. 材料の射出動作を行う射出装置であって、
   前記射出装置は、
   スクリュと、
   前記スクリュと接続されたピストンと、
   前記ピストンを軸方向に駆動する油圧部と、
   を有し、
   前記油圧部は、
   前記ピストンの前進動作時において作動油の供給経路となる第１ポートと、
   前記ピストンの前進動作時において前記作動油の排出経路となる第２ポートと、
   前記ピストンの前進動作時において前記第２ポートが前記ピストンで塞がれた際に前記作動油の排出経路となる第３ポートと、
   を有し、
   前記ピストンの後退動作時において、前記第２ポートに前記作動油を供給し、かつ、前記第１ポートから前記作動油を排出する際に前記第３ポートにも前記作動油が供給されて、前記第３ポートに供給された前記作動油によって前記ピストンの後退動作が可能となるように、前記第２ポートと前記第３ポートとが互いに連結している、射出装置。
9. 請求項８に記載の射出装置において、
   前記第３ポートの断面積は、前記第２ポートの断面積よりも小さい、射出装置。
10. 請求項８に記載の射出装置において、
    前記ピストンの前進動作時とは、前記材料の射出動作時である、射出装置。
11. 請求項８に記載の射出装置において、
    前記ピストンの後退動作時とは、サックバック動作時である、射出装置。
12. 請求項８に記載の射出装置において、
    前記ピストンの後退動作時とは、計量動作時である、射出装置。
13. 請求項８に記載の射出装置において、
    前記材料は、金属材料である、射出装置。
14. 請求項１３に記載の射出装置において、
    前記材料は、マグネシウム合金である、射出装置。

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