JP5177394B2

JP5177394B2 - 成形機

Info

Publication number: JP5177394B2
Application number: JP2008075650A
Authority: JP
Inventors: 三郎野田; 俊昭豊島
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2008-03-24
Filing date: 2008-03-24
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2028-03-24
Also published as: JP2009226449A

Description

本発明は、ダイカストマシン等の成形機に関する。

ダイカストマシン等の成形機では、固定金型に対して移動金型が当接して型閉じが行われ、固定金型と移動金型との間にキャビティが形成される。そして、固定金型の背後側からキャビティに連通するスリーブ内を射出プランジャが摺動することにより、スリーブ内の成形材料がキャビティに射出される。その後、成形材料が凝固して成形品が形成される。この際、スリーブ内の、射出プランジャ前面における成形材料も凝固し、ビスケットが形成される。成形品が形成されると、ダイカストマシンでは、型開きが行われ、成形品は、移動金型とともに固定金型から離型する。この際、ビスケットがスリーブに固着していると、成形品が破損するおそれがある。

そこで、特許文献１では、型開きに追従して射出プランジャを前進させ、ビスケットをスリーブから押し出し、成形品の破損を防止している。具体的には、特許文献１のダイカストマシンは、移動金型を保持する移動ダイプレートを駆動して型開閉を行う型開閉シリンダ装置と、射出プランジャを駆動する射出シリンダ装置と、これらのシリンダ装置へ作動液を供給するポンプと、ポンプから型開閉シリンダ装置への作動液の流量を制御する弁と、ポンプから射出シリンダ装置への作動液の流量を制御する弁とを有し、弁による作動液の流量制御により、型開閉シリンダ装置と射出シリンダ装置とを同期制御して、射出プランジャを型開きに追従させている。
特開平０９−１２２８８０号公報

しかし、特許文献１の技術では、１台のポンプから型開閉シリンダ装置及び射出シリンダ装置に作動液を供給していることから、種々の問題が生じる。例えば、一方への流量制御が他方への流量制御に影響を及ぼしてしまい、射出プランジャの型開きへの追従が適切に行われないおそれがある。また、ポンプから各シリンダ装置への流量の制御は、流量制御弁により行うことが必須となっており、換言すれば、ポンプから送出される作動液の流量を流量制御弁により減じて流量を制御することが必須となっており、作動液を必要量のみ送出することができず、省エネルギーを図ることができない。しかし、型開閉シリンダ装置及び射出シリンダ装置それぞれに対応してポンプを設けるとすれば、液圧装置が大型化せざるを得ない。

本発明の目的は、液圧装置の小型化を図りつつ射出プランジャの型開きへの追従を好適に行うことができる成形機を提供することにある。

本発明の成形機は、固定型を保持する固定ダイプレートと、移動型を保持し、固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、前記移動ダイプレートを駆動する移動シリンダ装置と、前記固定ダイプレートを貫通し、前記固定型及び前記移動型に形成されたキャビティに通じるスリーブと、前記スリーブ内を摺動して成形材料を押し出す射出プランジャと、前記射出プランジャを駆動する射出シリンダ装置と、作動液を送出可能なポンプと、前記ポンプを駆動するモータと、作動液を蓄圧された状態で保持するアキュムレータと、前記ポンプと前記アキュムレータとを接続し、前記ポンプと前記移動シリンダ装置とを接続するとともに、前記アキュムレータと前記射出シリンダ装置とを接続し、前記移動シリンダ装置及び前記射出シリンダ装置への作動液の供給を制御する液圧回路と、前記液圧回路及び前記モータを制御する制御装置と、を有し、前記液圧回路及び前記制御装置は、前記ポンプにより前記アキュムレータを蓄圧し、前記キャビティの成形材料の凝固後、前記ポンプから前記移動シリンダ装置へ作動液を供給して型開きを行い、その型開きに同期して、前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置へ作動液を供給して、前記成形材料の凝固により形成されたビスケットを前記射出プランジャにより押し出すように構成されている。

好適には、前記液圧回路及び前記制御装置は、高速射出を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供給により行い、低速射出及び増圧の少なくともいずれか一方を前記ポンプから前記射出シリンダ装置への作動液の供給により行うように構成されている。

好適には、前記液圧回路は、前記ポンプと前記アキュムレータとを接続するポンプ−アキュムレータ流路と、前記ポンプ−アキュムレータ流路に設けられ、前記ポンプから前記アキュムレータへの作動液の流れを許容する一方で、前記アキュムレータから前記ポンプへの作動液の流れを禁止する逆止弁と、前記ポンプ−アキュムレータ流路の、前記逆止弁よりも前記ポンプ側の位置から前記移動シリンダ装置への作動液の流れを許容又は禁止する移動側方向制御弁と、前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを許容又は禁止する供給制御弁と、を有し、前記制御装置は、前記ポンプから前記移動シリンダ装置への作動液の流れを禁止するように前記移動側方向制御弁を制御し、前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを禁止するように前記供給制御弁を制御し、前記ポンプを駆動するように前記モータを制御して、前記ポンプにより前記アキュムレータの蓄圧を行い、前記ポンプから前記移動シリンダ装置への作動液の流れを許容するように前記移動側方向制御弁を制御し、前記ポンプを駆動するように前記モータを制御して、型開きを行い、その型開きに同期して、前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを許容するように前記供給制御弁を制御して、前記ビスケットを前記射出プランジャにより押し出す。

好適には、前記液圧回路は、前記ポンプ−アキュムレータ流路の、前記逆止弁よりも前記ポンプ側の位置から前記射出シリンダ装置への作動液の流れを許容又は禁止可能な射出側方向制御弁を有し、前記制御装置は、前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを禁止するように供給制御弁を制御し、前記ポンプから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを許容するように前記射出側方向制御弁を制御して、低速射出を行い、前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを許容するように供給制御弁を制御し、前記ポンプから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを禁止するように前記射出側方向制御弁を制御して、高速射出を行う。

本発明によれば、液圧装置の小型化を図りつつ射出プランジャの型開きへの追従を好適に行うことができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るダイカストマシン１の要部を示す図である。なお、以下に説明する各種の実施形態において、同様の構成については同一符号を付して説明を省略する。また、図１では、図示の都合上、タンク４３が２箇所に記載されている。

ダイカストマシン１は、固定金型１０３及び移動金型１０５を含む金型１０１を保持し、金型１０１の型開閉及び型締めを行う型締装置３と、金型１０１に形成されたキャビティＣａ（製品となる部分に対応する空間）に成形材料としての溶湯（溶融状態の金属材料）を射出、充填する射出装置５とを有している。なお、ダイカストマシン１は、この他、溶湯が凝固して形成された成形品Ｄｔを移動金型１０５から押し出す押出装置等を有するが図示は省略する。

型締装置３は、例えば、固定金型１０３を保持する固定ダイプレート７と、移動金型１０５を保持する移動ダイプレート９と、移動ダイプレート９を型開閉方向（図１の紙面左右方向、固定ダイプレート７及び移動ダイプレート９の対向方向）に駆動する型締シリンダ装置１１とを有している。

型締シリンダ装置１１は、例えば、シリンダチューブ１３と、シリンダチューブ１３に摺動可能に収容されたピストン１５と、ピストン１５に固定されたピストンロッド１７とを有している。シリンダチューブ１３の内部に形成されたシリンダ室は、ピストン１５により、ピストンロッド１７側のロッド側室Ｃｙ１と、その反対側のヘッド側室Ｃｙ２とに区画されており、ロッド側室Ｃｙ１及びヘッド側室Ｃｙ２に選択的に作動液（例えば油）が供給されることにより、型締シリンダ装置１１は駆動される。

型締シリンダ装置１１は、例えば、シリンダチューブ１３が不図示のベースを介して固定ダイプレート７に対して固定的に設けられ、ピストンロッド１７が移動ダイプレート９に対して固定されており、移動ダイプレート９を型開閉方向に駆動可能である。

射出装置５は、キャビティＣａに連通するスリーブ１９と、スリーブ１９内を摺動可能な射出プランジャ２１と、射出プランジャ２１を駆動する射出シリンダ装置２３とを有している。

スリーブ１９は、例えば、円筒状に形成されており、固定ダイプレート７を貫通して配置され、キャビティＣａに通じている。不図示のラドル等によりスリーブ１９内に溶湯が供給され、射出プランジャ２１がスリーブ１９内をキャビティ側へ前進することにより、溶湯がキャビティＣａに射出、充填される。

射出シリンダ装置２３は、例えば、直結形の増圧シリンダにより構成されており、射出プランジャ２１に固定されたピストンロッド２５と、ピストンロッド２５に固定された射出用ピストン２７と、射出用ピストン２７の背後に配置された増圧用ピストン２９と、射出用ピストン２７及び増圧用ピストン２９を摺動可能に収容するシリンダチューブ３１とを有している。

ピストンロッド２５は、例えば、カップリングを介して射出プランジャ２１と同軸状に連結されている。なお、ピストンロッド２５は射出プランジャ２１と一体的に形成されることにより射出プランジャ２１に固定されていてもよい。射出用ピストン２７は、ピストンロッド２５の後端に固定されている。なお、ピストンロッド２５及び射出用ピストン２７は、別個に形成されて固定されていてもよいし、一体的に形成されることにより固定されていてもよい。

シリンダチューブ３１は、射出用ピストン２７が摺動するチューブ小径部３１ａと、チューブ小径部３１ａの後端に連続し、チューブ小径部３１ａよりも大径のチューブ大径部３１ｂとを有している。増圧用ピストン２９は、チューブ小径部３１ａを摺動可能なピストン小径部２９ａと、チューブ大径部３１ｂを摺動可能なピストン大径部２９ｂとを有している。

チューブ小径部３１ａの内部に形成されたシリンダ室は、射出用ピストン２７により、ピストンロッド２５側のロッド側室Ｃ１と、その反対側のヘッド側室Ｃ２に区画されている。チューブ大径部３１ｂの内部に形成されたシリンダ室は、増圧用ピストン２９のピストン大径部２９ｂにより、ヘッド側室Ｃ２側の前側室Ｃ３と、その反対側の後側室Ｃ４とに区画されている。

ヘッド側室Ｃ２に作動液が供給されることにより、射出用ピストン２７は前進し、ひいては、射出プランジャ２１はキャビティＣａ側へ前進する。また、後側室Ｃ４に作動液が供給されると、後側室Ｃ４の作動液の圧力が、増圧用ピストン２９により、ピストン小径部２９ａの受圧面積に対するピストン大径部２９ｂの受圧面積の比に応じて増圧されてヘッド側室Ｃ２に伝達され、ひいては、射出プランジャ２１によりキャビティＣａの溶湯が増圧される。

ダイカストマシン１は、型締シリンダ装置１１及び射出シリンダ装置２３を駆動するために、作動液を送出可能なポンプ３３と、ポンプ３３を駆動するモータ（電動機）３５と、圧力が付与された作動液を保持するアキュムレータ３７と、これらを接続する液圧回路３９と、モータ３５や液圧回路３９を制御する制御装置４１とを有している。

ポンプ３３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。また、ポンプ３３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であってもよいし、可変とされた可変容量ポンプであってもよい。ポンプ３３は、１方向に作動液を吐出できればよいが、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３３は、例えば、タンク４３に貯蓄された作動液をフィルタ４５を介して吸引して吐出する。

モータ３５は、特に図示しないが、界磁及び電機子の一方を構成するステータと、界磁及び電機子の他方を構成し、ステータに対して回転するロータとを有している。モータ３５は、直流モータであってもよいし、交流モータであってもよい。モータ３５は、例えば、サーボモータにより構成されている。すなわち、モータ３５には、モータ３５の回転を検出するエンコーダ等のモータ用センサ４７が設けられ、モータ用センサ４７の検出値に基づいて、サーボドライバ（サーボアンプ）４９によりモータ３５のフィードバック制御がなされる。

アキュムレータ３７は、例えば、気体圧式のピストン形アキュムレータにより構成されており、作動液を蓄積しているとともに、圧縮された気体の圧力をピストンを介して作動液に付与している。なお、アキュムレータ３７は、重りの荷重を作動液に付与する重力式のものであってもよいし、バネの復元力を作動液に付与するバネ式のものであってもよいし、気体と作動液とを可撓性の隔膜により隔離する隔膜式のものであってもよい。

液圧回路３９は、ポンプ３３とアキュムレータ３７とを接続する第１流路５１を有しており、ポンプ３３によるアキュムレータ３７の蓄圧を可能としている。第１流路５１には、例えば、ポンプ３３側からアキュムレータ３７側への流れを許容する一方で、アキュムレータ３７側からポンプ３３側への流れを禁止する第１逆止弁５３及び第２逆止弁５５が設けられている。第２逆止弁５５は、第１逆止弁５３よりも上流側に設けられている。

液圧回路３９は、ポンプ３３と射出シリンダ装置２３とを接続しており、ポンプ３３による射出シリンダ装置２３の駆動を可能としている。具体的には、液圧回路３９は、ポンプ３３に接続された第２流路５７と、射出シリンダ装置２３のロッド側室Ｃ１に接続された第３流路５９と、射出シリンダ装置２３のヘッド側室Ｃ２に接続された第４流路６１と、第２流路５７（ポンプ３３）からの作動液の供給先を第３流路５９（ロッド側室Ｃ１）と第４流路６１（ヘッド側室Ｃ２）との間で切換可能な射出側方向制御弁６３とを有している。なお、第２流路５７は、例えば、第１逆止弁５３と第２逆止弁５５との間において、第１流路５１から分岐している。

射出側方向制御弁６３は、例えば、４ポート３位置の切換弁により構成されており、ポンプ３３及びタンク４３と、ロッド側室Ｃ１及びヘッド側室Ｃ２との接続状態を切り換える。具体的には以下のとおりである。

射出側方向制御弁６３は、３つの矩形の記号により示される３位置のうち、中央の位置（中立位置）においては、ポンプ３３及びタンク４３と、ヘッド側室Ｃ２及びロッド側室Ｃ１との接続を遮断する。これにより、ポンプ３３からヘッド側室Ｃ２及びロッド側室Ｃ１への作動液の供給は禁止される。

射出側方向制御弁６３は、３つの矩形の記号により示される３位置のうち、紙面右側の位置においては、ポンプ３３とヘッド側室Ｃ２とを接続し、タンク４３とロッド側室Ｃ１とを接続する。ポンプ３３によりヘッド側室Ｃ２に作動液が供給されると、射出用ピストン２７及びピストンロッド２５は紙面左側へ前進する。ロッド側室Ｃ１の作動液は、射出用ピストン２７に押し出されてタンク４３に流れる。

射出側方向制御弁６３は、３つの矩形の記号により示される３位置のうち、紙面左側の位置においては、ポンプ３３とロッド側室Ｃ１とを接続し、タンク４３とヘッド側室Ｃ２とを接続する。ポンプ３３によりロッド側室Ｃ１に作動液が供給されると、射出用ピストン２７及びピストンロッド２５は紙面右側へ後退する。ヘッド側室Ｃ２の作動液は、射出用ピストン２７に押し出されてタンク４３に流れる。

射出側方向制御弁６３は、例えば、電磁式の制御機構及び液圧式の制御機構が順次作動することにより位置が切り換えられるように構成されており、入力された電気信号に応じて切り換えられる。

液圧回路３９は、アキュムレータ３７と射出シリンダ装置２３とを接続しており、アキュムレータ３７による射出シリンダ装置２３の駆動を可能としている。具体的には、以下のとおりである。

液圧回路３９は、アキュムレータ３７と射出シリンダ装置２３のヘッド側室Ｃ２とを接続する第５流路６５と、第５流路６５に設けられ、アキュムレータ３７からヘッド側室Ｃ２への流れを許容又は禁止可能な供給制御弁６７とを有している。

第５流路６５は、例えば、第１流路５１に対して、第２逆止弁５５よりもアキュムレータ３７側において接続されることにより、アキュムレータ３７に対して接続されている。なお、第５流路６５は、第１流路５１とは別個にアキュムレータ３７に対して接続されていてもよい（第１流路５１と一部が共通化されていなくてもよい。）。

供給制御弁６７は、例えば、パイロット圧が導入されているときは閉じられ、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３７側からヘッド側室Ｃ２側への流れを許容する一方で、ヘッド側室Ｃ２側からアキュムレータ３７側への流れを禁止するパイロット式の逆止弁により構成されている。従って、供給制御弁６７へのパイロット圧の導入が停止されると、アキュムレータ３７からヘッド側室Ｃ２へ作動液が供給され、射出用ピストン２７及びピストンロッド２５は紙面左側へ前進する。

液圧回路３９は、アキュムレータ３７からヘッド側室Ｃ２へ作動液を供給しているときに射出シリンダ装置２３を制御するためのメータアウト回路を有している。具体的には、例えば、液圧回路３９は、ロッド側室Ｃ１とタンク４３とを接続する第６流路６９と、第６流路６９の流量を制御する射出側流量制御弁７１とを有している。

射出側流量制御弁７１は、例えば、サーボ機構に組み込まれ、入力信号に応じて流量を無段階に変調可能なサーボバルブにより構成されている。射出側流量制御弁７１は、例えば、電磁式の制御機構及び液圧式の制御機構が順次作動することにより流量の設定値を変更するように構成されている。

射出側流量制御弁７１によって、射出シリンダ装置２３のロッド側室Ｃ１から排出される作動液の流量が制御されることにより、射出シリンダ装置２３の射出用ピストン２７及びピストンロッド２５の速度が制御される。なお、第６流路６９には、作動液を冷却するためのクーラ７２が設けられている。

液圧回路３９は、アキュムレータ３７と射出シリンダ装置２３の後側室Ｃ４とを接続する第７流路７５と、第７流路７５に設けられた増圧側流量制御弁７７とを有している。

第７流路７５は、例えば、第１流路５１に対して、第２逆止弁５５よりもアキュムレータ３７側において接続されることにより、アキュムレータ３７に対して接続されている。なお、第７流路７５は、第１流路５１とは別個にアキュムレータ３７に接続されていてもよい（第１流路５１と一部が共通化されていなくてもよい。）。

増圧側流量制御弁７７は、例えば、サーボ機構に組み込まれ、入力信号に応じて流量を無段階に変調可能なサーボバルブにより構成されている。増圧側流量制御弁７７は、例えば、電磁式の制御機構及び液圧式の制御機構が順次作動することにより流量の設定値を変更するように構成されている。

アキュムレータ３７から第７流路７５を介して後側室Ｃ４に作動液が供給されることにより、増圧用ピストン２９を介したヘッド側室Ｃ２の増圧が行われる。この際、増圧の速さは、増圧側流量制御弁７７によって制御される。

液圧回路３９は、前側室Ｃ３と、タンク４３及びポンプ３３とを接続する第８流路７９を有している。第８流路７９は、例えば、第３流路５９に対して射出側方向制御弁６３よりもロッド側室Ｃ１側において接続されるとともに、第６流路６９に対して射出側方向制御弁６３よりもロッド側室Ｃ１側において接続されている。

従って、アキュムレータ３７の作動液が後側室Ｃ４に供給されて増圧用ピストン２９が前進するときには、射出側流量制御弁７１を開くことにより、前側室Ｃ３の作動液は、タンク４３に排出される。また、射出側方向制御弁６３が図１の紙面左側の位置に切り換えられ、ポンプ３３からロッド側室Ｃ１へ作動液が供給されて射出用ピストン２７が後退するときには、ポンプ３３から前側室Ｃ３へも作動液が供給され、増圧用ピストン２９も後退する。

液圧回路３９は、後側室Ｃ４とタンク４３とを接続する第９流路８１と、第９流路８１に設けられた第３逆止弁８２とを有している。第９流路８１は、例えば、第４流路６１に対して射出側方向制御弁６３よりもヘッド側室Ｃ２側において接続されている。第３逆止弁８２は、後側室Ｃ４側から射出側方向制御弁６３側への流れを許容する一方で、射出側方向制御弁６３側から後側室Ｃ４側への流れを禁止するように設けられている。

従って、射出側方向制御弁６３が図２の紙面左側の位置に切り換えられ、ポンプ３３から前側室Ｃ３へ作動液が供給され、増圧用ピストン２９が後退するときには、後側室Ｃ４の作動液は第９流路８１を介してタンク４３に排出される。一方、射出側方向制御弁６３が図２の紙面右側の位置に切り換えられ、ポンプ３３からヘッド側室Ｃ２に作動液が供給されて射出用ピストン２７が前進しているときは、第３逆止弁８２により、ポンプ３３から後側室Ｃ４への流れが阻止され、増圧用ピストン２９は前進しない。

液圧回路３９は、ポンプ３３と、型締シリンダ装置１１とを接続しており、ポンプ３３による型締シリンダ装置１１の駆動を可能としている。具体的には、液圧回路３９は、ポンプ３３と接続された第１０流路８３と、タンク４３に接続された第１１流路８４と、これらの流路と型締シリンダ装置１１のロッド側室Ｃｙ１及びヘッド側室Ｃｙ２との接続状態を切り換える型締側方向制御弁８５とを有している。なお、第１０流路８３は、第１流路５１から分岐し、第１１流路８４は、第６流路６９から分岐している。

型締側方向制御弁８５は、射出側方向制御弁６３と同様に、４ポート３位置の方向制御弁により構成されており、３つの矩形により示された位置のうち、中央の位置（中立位置）では、ポンプ３３及びタンク４３と、ロッド側室Ｃｙ１及びヘッド側室Ｃｙ２との接続を遮断し、紙面右側の位置では、ポンプ３３とロッド側室Ｃｙ１とを接続するとともにタンク４３とヘッド側室Ｃｙ２とを接続し、紙面左側の位置では、ポンプ３３とヘッド側室Ｃｙ２とを接続するとともにタンク４３とロッド側室Ｃｙ１とを接続する。また、型締側方向制御弁８５も、射出側方向制御弁６３と同様に、入力された電気信号に応じて切り換えられる。

制御装置４１は、例えば、ＣＰＵ８６、及び、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ８７を有している。ＣＰＵ８６は、入力回路８８を介して入力される各種の電気信号に基づいて制御信号を生成し、生成した制御信号を出力回路８９を介して各種の機器に出力する。

制御装置４１に入力される電気信号は、例えば、射出シリンダ装置２３のピストンロッド２５の位置を検出する第１位置センサ９０の検出信号Ｓ１、移動ダイプレート９の位置を検出する第２位置センサ９１の検出信号Ｓ２、作動液の圧力を検出する第１圧力センサ９２、第２圧力センサ９３及び第３圧力センサ９４からの電気信号Ｐ１〜Ｐ３、ユーザの操作を受け付ける入力装置９５からのユーザの操作に応じた操作信号である。制御装置４１から出力される電気信号は、例えば、モータ３５、射出側方向制御弁６３等の各種の弁、ユーザに各種の情報を提示する表示装置９６を制御する制御信号である。

位置センサ（第１位置センサ９０及び第２位置センサ９１）は、例えば、測定対象物（ピストンロッド１７及び移動ダイプレート９）の進退方向に沿って測定対象物に固定的に設けられた不図示のスケール部とともに、磁気式又は光学式のリニアエンコーダを構成しており、スケール部の位置センサに対する移動量に応じた数のパルスを出力する。制御装置４１は、位置センサからのパルスを計数することにより、測定対象物の位置及び速度（射出速度）を特定可能である。なお、ピストンロッド２５の位置及び速度は、射出プランジャ２１の位置及び速度と等価である。

第１圧力センサ９２は、ポンプ３３の吐出圧を検出する。具体的には、第１逆止弁５３と、第２逆止弁５５及び射出側方向制御弁６３との間の作動液の圧力を検出する。第２圧力センサ９３は、アキュムレータ３７の作動液の圧力を検出する。第３圧力センサ９４は、ヘッド側室Ｃ２の作動液の圧力を検出する。なお、ヘッド側室Ｃ２の圧力は、概ね、射出プランジャ２１が溶湯に加える圧力（射出圧力）に等しい。

ダイカストマシン１の動作について説明する。まず、ダイカストマシン１の動作の概要を説明する。

ダイカストマシン１においては、まず、型締シリンダ装置１１により、移動ダイプレート９が固定ダイプレート７側へ駆動され、移動金型１０５を固定金型１０３に接触させる型閉じが行われ、更には、移動金型１０５及び固定金型１０３の接触圧を高める型締めが行われる。その後、射出シリンダ装置２３により射出プランジャ２１が移動金型１０５側へ駆動され、溶湯がキャビティＣａに射出、充填される。

溶湯の充填後、キャビティＣａに射出された溶湯は、射出プランジャ２１により所定の圧力が付与され続ける。そして、時間が経過するにつれて、射出された溶湯が凝固して成形品Ｄｔが形成される。成形品Ｄｔは、キャビティＣａにおける溶湯が凝固して形成された製品部分Ｄｔ１と、スリーブ１９内の、射出プランジャ２１の前面における溶湯が凝固して形成されたビスケットＤｔ２とを含む。

成形品Ｄｔが形成されると、型締シリンダ装置１１により、移動ダイプレート９は固定ダイプレート７とは反対側へ駆動され、型開きが行われる。この際、成形品Ｄｔは、移動金型１０５とともに移動し、固定金型１０３から離型する。また、型開きに同期して、射出シリンダ装置２３により射出プランジャ２１が移動金型１０５側へ駆動され、射出プランジャ２１はビスケットＤｔ２をスリーブ１９から押し出す。

その後、射出プランジャ２１は、停止又は後退することにより、移動金型１０５から離れる。また、不図示の押出装置により、成形品Ｄｔは移動金型１０５から押し出される。そして、次のサイクルが開始される。

次に、ダイカストマシン１の射出動作の詳細を説明する。

図２（ａ）は、ダイカストマシン１における射出圧力の経時変化を示す図であり、図２（ｂ）は、ダイカストマシン１における射出速度（射出プランジャの速度）の経時変化を示す図である。

ダイカストマシン１において、金型１０１の型閉じ及び型締めが完了し、スリーブ１９内に溶湯が供給されると、射出プランジャ２１が前進を開始し、低速射出が行われる。低速射出では、溶湯による空気の巻き込みを防止するために、射出プランジャ２１は、比較的低速の速度Ｖ_Ｌで前進する。なお、射出プランジャ２１が速度Ｖ_Ｌで前進するときの射出圧力は、比較的低圧の圧力Ｐ_Ｌである。

射出プランジャ２１が所定の高速切換位置に到達すると（図２（ｂ）のＤ点）、射出プランジャ２１の速度が、サイクルタイムの短縮等の目的から、比較的低速の速度Ｖ_Ｌから比較的高速の速度Ｖ_Ｈに切り換えられ、高速射出が開始される。なお、射出プランジャ２１が速度Ｖ_Ｈで前進するときの射出圧力は、圧力Ｐ_Ｌよりも高圧の圧力Ｐ_Ｈである。

溶湯がキャビティＣａに概ね充填されると（図２（ｂ）のＬ点）、射出プランジャ２１により押圧されている溶湯は逃げ場を失うから、射出圧力は圧力Ｐ_Ｈから急激に上昇する（圧力Ｐ_ｄ）。これと同時に、射出速度は、速度Ｖ_Ｈから急激に減速される（速度Ｖ_ｄ）。

高速射出が終了すると、増圧が開始され（図２（ｂ）のＭ点以降）、射出速度は更に遅くなりつつ（速度Ｖ_ｔ）、射出圧力は上昇する（圧力Ｐ_ｔ）。そして、射出プランジャ２１は停止し、射出圧力は鋳造圧力（終圧）Ｐ_ｍａｘになり、溶湯の充填は完了する。その後、射出圧力は鋳造圧力Ｐ_ｍａｘに維持される。なお、この鋳造圧力Ｐ_ｍａｘは、ビスケットＤｔ２となる溶湯を介して、射出プランジャ２１から製品部分Ｄｔ１となる溶湯に付与される。

上記のような動作を実現するために、制御装置４１は、モータ３５や各種の弁を以下のように制御する。

（型開き状態）
モータ３５は停止している。アキュムレータ３７は蓄圧された状態となっている。型締側方向制御弁８５及び射出側方向制御弁６３は中立位置となっている。供給制御弁６７、射出側流量制御弁７１及び増圧側流量制御弁７７は閉じられている。

（型閉じ及び型締）
制御装置４１は、型締側方向制御弁８５を中立位置から図２の紙面左側の位置に切り換えるとともに、所定の回転数でモータ３５を駆動する。これにより、ポンプ３３から型締シリンダ装置１１のヘッド側室Ｃｙ２に作動液が供給され、移動ダイプレート９が固定ダイプレート７側へ移動し、型閉じ及び型締めが行われる。

型閉じ時の移動ダイプレート９の速度制御や型締時の圧力制御は、モータ３５の回転数の制御により行われる。また、ポンプ３３が可変容量ポンプにより構成されている場合には、ポンプ３３の一周期における吐出量の制御により、若しくは、当該吐出量の制御とモータ３５の回転速度の制御との組み合わせにより、移動ダイプレート９の速度制御等が行われてもよい。

また、移動ダイプレート９の速度制御は、第２位置センサ９１の検出結果に基づいて、フィードバック制御される。移動ダイプレート９の速度は、例えば、型閉じの初期においては、サイクルタイム短縮の観点から比較的高速に設定され、型閉じの終期においては、型接触時の衝撃を緩和するために比較的低速に設定される。

目標とする型締力が得られると、制御装置４１は、その型締力が維持されるように、型締側方向制御弁８５及びモータ３５の制御を行う。例えば、制御装置４１は、型締側方向制御弁８５の位置を図２の紙面左側の位置とする制御、及び、モータ３５を駆動する制御を継続し、すなわち、ポンプ３３による型締シリンダ装置１１への作動液の供給を継続し、型締力を維持する。また、例えば、制御装置４１は、一旦、型締側方向制御弁８５を中立位置に戻し、型締力が低下したときなど、必要に応じて、型締側方向制御弁８５の位置を図２の紙面左側の位置とする制御を行い、換言すれば、間欠的に、ポンプ３３による型締シリンダ装置１１への作動液の供給を継続し、型締力を目標値に維持する。型締力の維持は、後にキャビティＣａに射出される溶湯が凝固するまで行われる。

なお、型締力は、例えば、型締シリンダ装置１１のピストンロッド１７の移動量、型締シリンダ装置１１のヘッド側室Ｃｙ２の圧力、タイバーを有する型締装置の場合にはタイバーの伸び量等の適宜な物理量を検出することにより検出される。制御装置４１は、検出された型締力に基づいて、型締側方向制御弁８５及びモータ３５の制御を行う。

（低速射出）
制御装置４１は、モータ３５を回転させるとともに、射出側方向制御弁６３を図２の紙面右側の位置へ切り換える。これにより、ポンプ３３からヘッド側室Ｃ２へ作動液が供給され、射出用ピストン２７及びピストンロッド２５が前進し、ひいては、射出プランジャ２１が前進する。

制御装置４１は、例えば、第１位置センサ９０の検出結果に基づいて、射出プランジャ２１の速度を所定の低速速度（Ｖ_Ｌ）に制御する（フィードバック制御を行う）。射出プランジャ２１の速度は、例えば、モータ３５の回転速度を制御することにより制御される。ポンプ３３が可変容量ポンプにより構成されている場合には、ポンプ３３の一周期における吐出量の制御により、若しくは、当該吐出量の制御とモータ３５の回転速度の制御との組み合わせにより、射出プランジャ２１の速度が制御されてもよい。

モータ３５の回転速度の制御においては、例えば、モータ３５が直流モータである場合には、モータ３５に供給する電力の電圧を制御することにより、モータ３５のトルク及び回転速度を制御し、モータ３５が交流モータである場合には、モータ３５に供給する電力の周波数を制御することにより、モータ３５の回転速度を制御する。

モータ３５が交流モータである場合、モータ３５の回転速度は、負荷トルクが発生トルクを下回るときは、モータ３５に供給される電力の周波数に比例する。そこで、発生トルクが負荷トルクを常に上回るようにモータ３５を制御すれば、モータ３５の回転速度を電力の周波数に追従させて射出プランジャ２１の動作をスムーズにすることができる。

しかし、発生トルクを大きくし過ぎれば、モータ３５に供給する電力が大きくなり、また、モータ３５の寿命も短くなる。一方、射出プランジャ２１の受ける負荷は、スリーブ１９やキャビティＣａ等の大きさや形状により、ダイカストマシン１や金型１０１毎に、若しくは、成形サイクル毎に変動する。

そこで、制御装置４１は、モータ３５の発生トルクが、検出されるモータ３５の負荷トルクよりも、所定量だけ、大きくなるようにモータ３５を制御する。例えば、制御装置４１は、第３圧力センサ９４の検出する圧力に基づいて、射出シリンダ装置２３が射出プランジャ２１から受ける負荷を算出し、さらには、モータ３５の負荷トルクを算出する。負荷トルクを算出するための算出式若しくはチャートは、理論に基づいて求められてもよいし、実験により求められてもよい。そして、制御装置４１は、モータ３５の発生トルクが、算出した負荷トルクを上回るように、サーボドライバ４９（インバータ）からモータ３５に供給される電力の電流を制御する。

なお、電圧を制御することにより、結果として電流を制御してもよい。また、発生トルクが負荷トルクを上回るようにする制御は、以前の成形サイクルにおける負荷トルクに基づいて、現在の成形サイクルにおいて目標とする発生トルクを算出して制御するものであってもよいし、一の成形サイクル中において、現時点の負荷トルクに基づいて、新たに目標とする発生トルクを算出して制御するものであってもよい。発生トルクは、使用され得る回転速度範囲におけるトルク全体が、検出された負荷トルクよりも大きくなるように設定されてもよいし、一の成形サイクル中において、現時点の負荷トルクに基づいて、新たに目標とする発生トルクを設定する場合には、現時点の目標回転速度における発生トルクが負荷トルクを上回るように設定されてもよい。

（高速射出）
第１位置センサ９０の検出する位置が、所定の高速切換位置に到達すると（図２のＤ点）、制御装置４１は、射出側方向制御弁６３を中立位置へ切り換える制御、供給制御弁６７を開く制御、射出側流量制御弁７１を開く制御を行う。これにより、アキュムレータ３７からヘッド側室Ｃ２へ作動液が供給され、高速射出が行われる。これらの弁の制御タイミングは、低速射出から高速射出への移行が円滑に行われるように、試験等に基づいて適宜に設定される。射出プランジャ２１の速度は、射出側流量制御弁７１による流量制御により、所定の昇速カーブで所定の高速速度（Ｖ_Ｈ）に追従するようにフィードバック制御される。

なお、制御装置４１は、高速射出から増圧までの間、型締力の維持に必要な回転数でモータ３５を回転させる。ただし、射出側方向制御弁６３が中立位置に切り換えられることにより、ポンプ３３と射出シリンダ装置２３とは、直接的には非連動とされているから、ポンプ３３による射出速度等への影響は少ない。

（減速）
制御装置４１は、射出プランジャ２１が所定の減速開始位置（図２のＬ点）に到達すると、射出プランジャ２１が、所定のタイミングで、所定の減速カーブで減速するように、射出側流量制御弁７１を制御する。

（増圧）
制御装置４１は、射出プランジャ２１が所定の増圧開始位置（図２のＭ点）に到達すると、射出側流量制御弁７１を全開にする制御、及び、増圧側流量制御弁７７を開く制御を行う。これにより、アキュムレータ３７から後側室Ｃ４に作動液が供給され、増圧用ピストン２９の増圧作用により、ヘッド側室Ｃ２の作動液が加圧され、ひいては、射出プランジャ２１によりキャビティＣａの溶湯が増圧される。射出側流量制御弁７１及び増圧側流量制御弁７７の制御タイミングは、増圧工程への移行が円滑に行われるように、試験等に基づいて適宜に設定される。制御装置４１は、射出圧力が所定の昇圧カーブで所定の鋳造圧力Ｐ_ｍａｘまで上昇するように、第３圧力センサ９４の検出値に基づいて増圧側流量制御弁７７を制御する。

供給制御弁６７は、ヘッド側室Ｃ２の圧力が増圧用ピストン２９により加圧されて、アキュムレータ３７の圧力よりも高くなることにより自閉する。ただし、パイロット圧が導入されて閉じられてもよい。

（保圧の終了）
射出圧力が鋳造圧力Ｐ_ｍａｘに到達した時点等から所定時間経過後、換言すれば、キャビティＣａに充填された溶湯が凝固した後、制御装置４１は、射出側流量制御弁７１及び増圧側流量制御弁７７を閉じる制御を行い、保圧を終了する。なお、射出側流量制御弁７１は、後述するように、次の射出プランジャの追従において開かれるから、小さい開度にするだけでもよい。

（型開き、及び、射出プランジャの追従）
射出圧力が鋳造圧力Ｐ_ｍａｘに到達してから所定時間経過後、換言すれば、キャビティＣａに充填された溶湯が凝固した後、制御装置４１は、型締側方向制御弁８５を図２の紙面左側の位置から紙面右側の位置へ切り換える。これにより、ヘッド側室Ｃｙ２の圧抜きが行われ、更には、ポンプ３３からの作動液がロッド側室Ｃｙ１に供給され、型開きが行われる。

なお、型締側方向制御弁８５を切り換える前には、モータ３５の回転数及び／又はポンプ３３の１周期における吐出量の制御により、ヘッド側室Ｃｙ２に供給される作動液の量を所定の値（０を含む）まで徐々に減じることが好ましい。圧抜き時の衝撃を緩和するためである。特に、型締装置がタイバーを有するものである場合や、型締シリンダの力を直接的に移動ダイプレートに付与するものである場合に有効である。

上記の型締側方向制御弁８５の切り換え、又は、切り換え前にポンプ３３を停止若しくは減速した場合にはポンプ３３の回転開始若しくは増速と同期して、制御装置４１は、射出側流量制御弁７１を開く制御を行う。なお、増圧において供給制御弁６７にパイロット圧を導入していた場合には、パイロット圧の導入も停止する。これにより、アキュムレータ３７から射出シリンダ装置２３のヘッド側室Ｃ２に作動液が供給され、移動ダイプレート９の移動に追従して射出プランジャ２１が移動する。制御装置４１は、射出プランジャ２１の速度が移動ダイプレート９の速度と同等若しくそれより速くなるように、所定の開度で射出側流量制御弁７１を開く。

（射出プランジャの後退、及び、型開きの終了）
型開きの途中において、制御装置４１は、第１位置センサ９０又は第２位置センサ９１の検出値に基づく射出プランジャ２１の位置が、所定の停止位置に到達したことを検知すると、射出側流量制御弁７１及び供給制御弁６７を閉じる。これにより、アキュムレータ３７から射出シリンダ装置２３への作動液の供給等が停止される。なお、停止位置は、射出用ピストン２７の物理的な前進限であってもよい。

そして、制御装置４１は、射出側方向制御弁６３を図２の紙面左側の位置に切り換える制御を行う。これにより、ポンプ３３により送出された作動液がロッド側室Ｃ１及び前側室Ｃ３に供給され、射出用ピストン２７（射出プランジャ２１）及び増圧用ピストン２９が後退する。射出用ピストン２７及び増圧用ピストン２９の後退が終了すると、制御装置４１は、射出側方向制御弁６３を中立位置に戻す。なお、射出プランジャ２１の後退は、型開きが終了する前に開始されても、終了した後に開始されてもよい。

制御装置４１は、第２位置センサ９１の検出する移動ダイプレート９の位置が所定の型開位置に到達すると、型締側方向制御弁８５を中立位置へ戻す。これにより、ポンプ３３から型締シリンダ装置１１への作動液の供給等が停止される。なお、型開位置は、型締シリンダ装置１１の物理的な後退限であってもよい。

（アキュムレータの蓄圧）
型開き及び射出プランジャ２１の後退が終了すると、制御装置４１は、所定の回転数でモータ３５を駆動する。これにより、ポンプ３３からアキュムレータ３７へ作動液が供給されてアキュムレータ３７の蓄圧がなされる。なお、制御装置４１は、第２圧力センサ９３の検出値が所定の設定圧力になるまで、所定の圧力及び速度で作動液がアキュムレータ３７に送出されるように、モータ３５等の制御を行う。

第１の実施形態によれば、ダイカストマシン１は、固定金型１０３を保持する固定ダイプレート７と、移動金型１０５を保持し、固定ダイプレート７に対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレート９と、移動ダイプレート９を駆動する型締シリンダ装置１１と、固定ダイプレート７を貫通して固定金型１０３及び移動金型１０５に形成されたキャビティＣａに通じるスリーブ１９と、スリーブ１９内を摺動して成形材料を押し出す射出プランジャ２１と、射出プランジャ２１を駆動する射出シリンダ装置２３と、作動液を送出可能なポンプ３３と、ポンプ３３を駆動するモータ３５と、作動液を蓄圧された状態で保持するアキュムレータ３７と、ポンプ３３とアキュムレータ３７とを接続し、ポンプ３３と型締シリンダ装置１１とを接続するとともに、アキュムレータ３７と射出シリンダ装置２３とを接続し、型締シリンダ装置１１及び射出シリンダ装置２３への作動液の供給を制御する液圧回路３９と、液圧回路３９及びモータ３５を制御する制御装置４１と、を有し、液圧回路３９及び制御装置４１は、ポンプ３３によりアキュムレータ３７を蓄圧し、キャビティＣａの成形材料の凝固後、ポンプ３３から型締シリンダ装置１１へ作動液を供給して型開きを行い、その型開きに同期して、アキュムレータ３７から射出シリンダ装置２３へ作動液を供給して、成形材料の凝固により形成されたビスケットＤｔ２を射出プランジャ２１により押し出すように構成されていることから、ポンプ３３の動力をアキュムレータ３７に蓄えて、型締シリンダ装置１１及び射出シリンダ装置２３をポンプ３３及びアキュムレータ３７により独立に駆動することができ、液圧装置全体の小型化が図られつつ、射出プランジャ２１の移動ダイプレート９への追従が適切になされる。

液圧回路３９及び制御装置４１は、高速射出をアキュムレータ３７から射出シリンダ装置２３への作動液の供給により行い、低速射出及び増圧の少なくともいずれか一方（本実施形態では低速射出）をポンプ３３から射出シリンダ装置２３への作動液の供給により行うように構成されていることから、アキュムレータ３７は、射出プランジャ２１の前進工程の全部ではなく、一部においてのみ利用されることになる。その結果、高速射出に必要な、短時間での大量の作動液の供給がアキュムレータ３７により実現されるとともに、アキュムレータ３７が小型化される。

液圧回路３９は、ポンプ３３とアキュムレータ３７とを接続する第１流路５１と、第１流路５１に設けられ、ポンプ３３からアキュムレータ３７への作動液の流れを許容する一方で、アキュムレータ３７からポンプ３３への作動液の流れを禁止する第２逆止弁５５と、第１流路５１の、第２逆止弁５５よりもポンプ３３側の位置から型締シリンダ装置１１への作動液の流れを許容又は禁止する型締側方向制御弁８５と、アキュムレータ３７から射出シリンダ装置２３への作動液の流れを許容又は禁止する供給制御弁６７と、を有し、制御装置４１は、ポンプ３３から型締シリンダ装置１１への作動液の流れを禁止するように型締側方向制御弁８５を制御し、アキュムレータ３７から射出シリンダ装置２３への作動液の流れを禁止するように供給制御弁６７を制御し、ポンプ３３を駆動するようにモータ３５を制御して、ポンプ３３によりアキュムレータ３７の蓄圧を行い、ポンプ３３から型締シリンダ装置１１への作動液の流れを許容するように型締側方向制御弁８５を制御し、ポンプ３３を駆動するようにモータ３５を制御して、型開きを行い、その型開きに同期して、アキュムレータ３７から射出シリンダ装置２３への作動液の流れを許容するように供給制御弁６７を制御して、ビスケットＤｔ２を射出プランジャ２１により押し出すことから、簡素な構成で、アキュムレータ３７の蓄圧、型開き、及び、射出プランジャ２１によるビスケットＤｔ２の押し出しが実現される。

液圧回路３９は、第１流路５１の、第２逆止弁５５よりもポンプ３３側の位置から射出シリンダ装置２３への作動液の流れを許容又は禁止可能な射出側方向制御弁６３を有し、制御装置４１は、アキュムレータ３７から射出シリンダ装置２３への作動液の流れを禁止するように供給制御弁６７を制御し、ポンプ３３から射出シリンダ装置２３への作動液の流れを許容するように射出側方向制御弁６３を制御して、低速射出を行い、アキュムレータ３７から射出シリンダ装置２３への作動液の流れを許容するように供給制御弁６７を制御し、ポンプ３３から射出シリンダ装置２３への作動液の流れを禁止するように射出側方向制御弁６３を制御して、高速射出を行うことから、ポンプ３３による低速射出、及び、アキュムレータ３７による高速射出が、構成が簡素な構成で実現される。

（第２の実施形態）
図３は、本発明の第２の実施形態に係るダイカストマシン２０１を示す図である。

第２の実施形態は、アキュムレータ３７から射出シリンダ装置２３へ作動液を送出して高速射出を行うときに、メータイン回路により射出シリンダ装置２３を制御する点が第１の実施形態と相違する。具体的には以下のとおりである。

ダイカストマシン２０１の液圧回路２３９は、第１の実施形態の供給制御弁６７及び射出側流量制御弁７１に代えて、第５流路６５に設けられた供給制御弁２６７と、第６流路６９に設けられた第４逆止弁２７１とを有している。

供給制御弁２６７は、例えば、流量制御弁により構成されており、より具体的には、例えば、サーボ機構に組み込まれ、入力信号に応じて流量を無段階に変調可能なサーボバルブにより構成されている。供給制御弁２６７は、例えば、電磁式の制御機構及び液圧式の制御機構が順次作動することにより流量の設定値を変更するように構成されている。

第４逆止弁２７１は、例えば、パイロット圧が導入されているときは閉じられ、パイロット圧が導入されていないときは、射出シリンダ装置２３側からタンク４３側への流れを許容する一方で、タンク４３側から射出シリンダ装置２３側への流れを禁止するパイロット式の逆止弁により構成されている。

従って、第４逆止弁２７１にパイロット圧が導入されていない状態で、アキュムレータ３７からヘッド側室Ｃ２への作動液の流量を供給制御弁２６７により制御することにより、射出シリンダ装置２３の射出用ピストン２７の前進速度を制御することができる。

ダイカストマシン２０１の動作は、概ね、第１の実施形態と同様である。ただし、第１の実施形態における、供給制御弁６７及び射出側流量制御弁７１の開閉制御に代えて、供給制御弁２６７及び第４逆止弁２７１の開閉制御が行われ、また、高速射出時における射出シリンダ装置２３の速度制御は、第１の実施形態における、射出側流量制御弁７１の開度の制御に代えて、供給制御弁２６７の開度の制御により行われる。

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、すなわち、液圧装置全体の小型化が図られつつ、射出プランジャ２１の移動ダイプレート９への追従が適切になされる等の効果が奏される。

（第３の実施形態）
図４は、本発明の第３の実施形態に係るダイカストマシン３０１を示す図である。

第３の実施形態は、ポンプ３３３が双方向（２方向）ポンプにより構成されており、また、液圧回路３３９が双方向ポンプにより射出シリンダ装置２３を駆動するのに適した構成とされている点が第１の実施形態と相違する。具体的には以下のとおりである。

ポンプ３３３は、２つの第１ポート３３３ａ及び第２ポート３３３ｂを有しており、回転方向の切り換えにより、第１ポート３３３ａ及び第２ポート３３３ｂの間で、吸入口と吐出口とが切り換えられる。ポンプ３３３は、ポンプ３３と同様に、ロータリポンプであってもよいし、プランジャポンプであってもよいし、定容量ポンプであってもよいし、可変容量ポンプであってもよい。なお、第１流路５１は、例えば、第１ポート３３３ａに接続されている。

液圧回路３３９は、ポンプ３３３と射出シリンダ装置２３とを接続するための流路として、第１の実施形態の第２流路５７に代えて、第１２流路３５７及び第１３流路３５８を有している。液圧回路３３９は、ポンプ３３３と型締シリンダ装置１１とを接続するための流路として、第１の実施形態の第１０流路８３に代えて、第１４流路３８３及び第１５流路３８４を有している。液圧回路３３９は、第１の実施形態の射出側方向制御弁６３及び型締側方向制御弁８５に代えて、射出側方向制御弁３６３及び型締側方向制御弁３８５を有している。なお、射出側方向制御弁３６３及び型締側方向制御弁３８５は、直接的にはタンク４３に接続されておらず、第１の実施形態の第１１流路８４は省略されている。

第１２流路３５７は、第１ポート３３３ａに接続されている。なお、第１２流路３５７は、第２逆止弁５５よりもポンプ３３３側において第１流路５１と分岐している（第１流路５１と一部が共通化されている。）。また、第１３流路３５８は、第２ポート３３３ｂに接続されている。

第１４流路３８３は、第１ポート３３３ａに接続されている。なお、第１４流路３８３は、第２逆止弁５５よりもポンプ３３３側において第１２流路３５７と分岐している（第１２流路３５７と一部が共通化されている。）。また、第１５流路３８４は、第２ポート３３３ｂに接続されている。なお、第１５流路３８４は、第１３流路３５８と分岐している（第１３流路３５８と一部が共通化されている。）。

射出側方向制御弁３６３は、例えば、４ポート２位置の切換弁により構成されており、第１ポート３３３ａ及び第２ポート３３３ｂと、ロッド側室Ｃ１及びヘッド側室Ｃ２との接続状態を切り換える。具体的には以下のとおりである。

射出側方向制御弁３６３は、２つの矩形の記号により示される２位置のうち、紙面右側の位置（中立位置）においては、ポンプ３３３と、ヘッド側室Ｃ２及びロッド側室Ｃ１との接続を遮断する。これにより、ポンプ３３３からヘッド側室Ｃ２及びロッド側室Ｃ１への作動液の供給は禁止される。

射出側方向制御弁３６３は、２つの矩形の記号により示される２位置のうち、紙面左側の位置においては、第１ポート３３３ａとヘッド側室Ｃ２とを接続し、第２ポート３３３ｂとロッド側室Ｃ１とを接続する。このとき、ポンプ３３３は、一方向へ回転することにより、ロッド側室Ｃ１の作動液を吸引してヘッド側室Ｃ２へ送出し、他方向へ回転することにより、ヘッド側室Ｃ２の作動液を吸引してロッド側室Ｃ１へ送出することができる。

型締側方向制御弁３８５は、例えば、４ポート２位置の切換弁により構成されており、第１ポート３３３ａ及び第２ポート３３３ｂと、ロッド側室Ｃｙ１及びヘッド側室Ｃｙ２との接続状態を切り換える。具体的には以下のとおりである。

型締側方向制御弁３８５は、２つの矩形の記号により示される２位置のうち、紙面左側の位置（中立位置）においては、ポンプ３３３と、ヘッド側室Ｃｙ２及びロッド側室Ｃｙ１との接続を遮断する。これにより、ポンプ３３３からヘッド側室Ｃｙ２及びロッド側室Ｃｙ１への作動液の供給は禁止される。

型締側方向制御弁３８５は、２つの矩形の記号により示される２位置のうち、紙面右側の位置においては、第１ポート３３３ａとヘッド側室Ｃｙ２とを接続し、第２ポート３３３ｂとロッド側室Ｃｙ１とを接続する。このとき、ポンプ３３３は、一方向へ回転することにより、ロッド側室Ｃｙ１の作動液を吸引してヘッド側室Ｃｙ２へ送出し、他方向へ回転することにより、ヘッド側室Ｃｙ２の作動液を吸引してロッド側室Ｃｙ１へ送出することができる。

なお、ロッド側室（Ｃ１、Ｃｙ１）及びヘッド側室（Ｃ２、Ｃｙ２）ｂのいずれが、第１ポート３３３ａ及び第２ポート３３３ｂのいずれに接続されるかは、適宜に設定されてよく、また、型締シリンダ装置１１と射出シリンダ装置２３とで異なっていても同一でもよい。ただし、型締シリンダ装置１１及び射出シリンダ装置２３が同時に駆動される場合には、同時に作動液が供給される、ロッド側室Ｃ１又はヘッド側室Ｃ２と、ロッド側室Ｃｙ１又はヘッド側室Ｃｙ２とが、同時に同一のポートに接続可能であるように構成される必要がある。例えば、本実施形態では、第１の実施形態と同様に、型締シリンダ装置１１のヘッド側室Ｃｙ２に作動液を供給して型締を継続しつつ、射出シリンダ装置２３のヘッド側室Ｃ２に作動液を供給して低速射出を行うから、ヘッド側室Ｃｙ２及びヘッド側室Ｃ２は、いずれも第１ポート３３３ａに接続可能に、流路及び方向制御弁が設けられている。

型締側方向制御弁３８５及び射出側方向制御弁３６３は、例えば、電磁式の制御機構及び液圧式の制御機構が順次作動することにより位置が切り換えられるように構成されており、入力された電気信号に応じて切り換えられる。

液圧回路３２１は、ポンプ３３３に過不足なく作動液が補給されるように構成されることが好ましい。例えば、ロッド側室Ｃ１の、作動液を受け入れ可能な断面積は、ピストンロッド２５の断面積の分だけ、ヘッド側室Ｃ２の、作動液を受け入れ可能な断面積よりも小さい。従って、ポンプ３３３は、ロッド側室Ｃ１から作動液を吸引してヘッド側室Ｃ２へ作動液を吐出するときには作動液が不足し、ヘッド側室Ｃ２から作動液を吸引してロッド側室Ｃ１へ作動液を吐出するときには作動液が過剰となる。

そこで、液圧回路３３９は、ポンプ３３３における作動液の過不足を補償するための自給弁回路３４０を有している。自給弁回路３４０は、第１２流路３５７及び第１３流路３５８を接続する自給用接続流路３９７と、自給用接続流路３９７から分岐してタンク４３に接続される自給用タンク流路３９８と、自給用接続流路３９７に設けられた第１自給用逆止弁３９９Ａ及び第２自給用逆止弁３９９Ｂとを有している。

第１自給用逆止弁３９９Ａは、自給用接続流路３９７の、自給用タンク流路３９８が分岐する位置よりも第１２流路３５７側に設けられている。第１自給用逆止弁３９９Ａは、パイロット圧が導入されているときは開かれ、パイロット圧が導入されていないときは、第１２流路３５７側から自給用タンク流路３９８側への流れを禁止する一方で、自給用タンク流路３９８側から第１２流路３５７側への流れを許容するパイロット式の逆止弁により構成されている。第１自給用逆止弁３９９Ａは、パイロット圧として、第１３流路３５８の作動液の圧力が導入されるように設けられている。

第２自給用逆止弁３９９Ｂは、自給用接続流路３９７の、自給用タンク流路３９８が分岐する位置よりも第１３流路３５８側に設けられている。第２自給用逆止弁３９９Ｂは、パイロット圧が導入されているときは開かれ、パイロット圧が導入されていないときは、第１３流路３５８側から自給用タンク流路３９８側への流れを禁止する一方で、自給用タンク流路３９８側から第１３流路３５８側への流れを許容するパイロット式の逆止弁により構成されている。第１自給用逆止弁３９９Ａは、パイロット圧として、第１２流路３５７の作動液の圧力が導入されるように設けられている。

自給弁回路３４０の動作は以下のとおりである。

例えば、ポンプ３３３が、ロッド側室Ｃ１及び／又はＣｙ１から作動液を吸引し、ヘッド側室Ｃ２及び／又はＣｙ２へ作動液を吐出しているときは、換言すれば、作動液が不足するときは、タンク４３の作動液が、自給用タンク流路３９８、第２自給用逆止弁３９７Ｂ及び第１３流路３５８を経由してポンプ３３３に補給される。なお、このとき、第１２流路３５７からタンク４３への作動液の流れは、第１自給用逆止弁３９９Ａにより禁止される。

また、例えば、ポンプ３３３が、ヘッド側室Ｃ２及び／又はＣｙ２から作動液を吸引し、ロッド側室Ｃ１及び／又はＣｙ１へ作動液を吐出しているときは、換言すれば、作動液が過剰となるときは、第１３流路３５８の作動液の圧力がパイロット圧として第１自給用逆止弁３９９Ａに導入されて第１自給用逆止弁３９９Ａが開かれ、第１２流路３５７における過剰な作動液が、第１自給用逆止弁３９９Ａ及び自給用タンク流路３９８を経由してタンク４３に排出される。なお、第１３流路３５８からタンク４３への作動液の流れは、第２自給用逆止弁３９９Ｂにより禁止される。

また、例えば、型締側方向制御弁３８５及び射出側方向制御弁３６３が中立位置とされ、ポンプ３３３からアキュムレータ３７等へ作動液を供給しているときは、タンク４３の作動液が、自給用タンク流路３９８、第２自給用逆止弁３９７Ｂ及び第１３流路３５８を経由してポンプ３３３に補給される。なお、このとき、第１２流路３５７からタンク４３への作動液の流れは、第１自給用逆止弁３９９Ａにより禁止される。

なお、以上の説明から理解されるように、第２自給用逆止弁３９９Ｂ、すなわち、ロッド側室Ｃ１及びＣｙ１に接続される流路とタンク４３との間に設けられる逆止弁は、パイロット式でない逆止弁であってもよい。

液圧回路３３９は、第１の実施形態と同様に、第１流路５１の作動液の圧力、換言すれば、第１ポート３３３ａの作動液の圧力を検出する第１圧力センサ９２を有している。また、液圧回路３３９は、第１３流路３５８の作動液の圧力、換言すれば、第２ポート３３３ｂの作動液の圧力を検出する第４圧力センサ４９２を有している。

液圧回路３３９は、第１の実施形態のクーラ７２を有していない。第３の実施形態では、射出用ピストン２７等に押し出された作動液がポンプ３３３に吸引されることから、第１の実施形態に比較して、弁を流れるときに発熱してタンク４３へ排出される作動液が少ないことなどからである。

ダイカストマシン３０１の動作は、概ね、第１の実施形態のダイカストマシン３０１の動作と同様である。ただし、第１の実施形態においは、ポンプ３３からの作動液の供給先が、射出側方向制御弁６３の切り換えによりロッド側室Ｃ１とヘッド側室Ｃ２との間で切り換えられ、型締側方向制御弁８５の切り換えによりロッド側室Ｃｙ１とヘッド側室Ｃｙ２との間で切り換えていたところ、第３の実施形態では、ポンプ３３からの作動液の供給先が、モータ３５の回転方向の切り換えにより、ロッド側室Ｃ１とヘッド側室Ｃ２との間で切り換えられ、また、ロッド側室Ｃ１とヘッド側室Ｃ２との間で切り換える。

以上の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果、すなわち、液圧装置全体の小型化が図られつつ、射出プランジャ２１の移動ダイプレート９への追従が適切になされる等の効果が奏される。

（第４の実施形態）
図５は、本発明の第４の実施形態に係るダイカストマシン４０１を示す図である。

第４の実施形態は、第３の実施形態と同様に、ポンプ３３３が双方向（２方向）ポンプにより構成されている。しかし、アキュムレータ３７から射出シリンダ装置２３へ作動液を送出して高速射出を行うときに、第２の実施形態と同様に、メータイン回路により射出シリンダ装置２３を制御する点が第３の実施形態と相違する。

すなわち、第４の実施形態は、第３の実施形態と第２の実施形態との組み合わせであり、ダイカストマシン４０１の液圧回路４３９は、第３の実施形態の液圧回路３３９において、供給制御弁６７及び射出側流量制御弁７１に代えて、第２の実施形態の供給制御弁２６７及び第４逆止弁２７１が設けられた構成となっている。

ダイカストマシン４０１の動作は、概ね、第３の実施形態と同様である。ただし、第２の実施形態が第１の実施形態に対してそうであったように、第３の実施形態における、供給制御弁６７及び射出側流量制御弁７１の開閉制御に代えて、供給制御弁２６７及び第４逆止弁２７１の開閉制御が行われ、また、高速射出時における射出シリンダ装置２３の速度制御は、第３の実施形態における、射出側流量制御弁７１の開度の制御に代えて、供給制御弁２６７の開度の制御により行われる。

なお、以上の実施形態において、固定金型１０３は本発明の固定型の一例であり、移動金型１０５は本発明の移動型の一例であり、型締シリンダ装置１１は本発明の移動シリンダ装置の一例であり、第１流路５１は本発明のポンプ−アキュムレータ流路の一例であり、型締側方向制御弁８５は本発明の移動側方向制御弁の一例である。

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。換言すれば、成形材料は、金属材料に限定されない。例えば、成形機は、成形材料としての樹脂を射出する射出成形機であってもよい。型締装置は、直圧式のものに限定されず、トグル式のものであってもよいし、型開閉を行う駆動機構と型締を行う駆動機構とが別個に設けられた複合式のものであってもよい。作動液は、油に限定されず、例えば、水であってもよい。

液圧回路は、ポンプから射出シリンダ装置へ作動液を直接的に供給可能に構成されていなくてもよい。例えば、アキュムレータのみにより、射出シリンダ装置が駆動されてもよい。ただし、実施形態のように、射出プランジャの前進工程の一部においてポンプにより射出シリンダ装置へ作動液を供給すると、ポンプの有効活用によりアキュムレータの小型化を図ることができる。

液圧回路及び制御装置は、増圧をポンプにより行うように構成されていてもよい。例えば、図１において、第１流路５１の、第７流路７５が分岐する位置よりもアキュムレータ３７側に、流れを許容又は禁止可能な弁（例えば、パイロット圧が導入されると閉じられ、パイロット圧が導入されていないときは、ポンプ３３からアキュムレータ３７への流れを許容する一方で、アキュムレータ３７からポンプ３３への流れを禁止するパイロット式の逆止弁）を設け、増圧以外のときには、増圧側流量制御弁７７を閉じるとともに、逆止弁にはパイロット圧を導入せず、増圧のときには、増圧側流量制御弁７７を開くとともに、逆止弁にパイロット圧を導入して閉じ、ポンプ３３を駆動するように、液圧回路及び制御装置が構成されてもよい。なお、この場合、ポンプ３３の回転数及び／又はポンプの１周期当たりの吐出量の制御により、増圧時の圧力を制御できるから、増圧側流量制御弁７７は、流量制御機能を有さない弁であってもよい。

液圧回路及び制御装置は、低速射出及び高速射出をアキュムレータにより行い、増圧をポンプにより行うように構成されていてもよい。この場合であっても、射出プランジャの前進工程において、ポンプの活用によるアキュムレータの負担低減が図られる。ただし、低速射出においてシリンダ装置が必要とする作動液は比較的多いから、低速射出をポンプにより行ったほうが、アキュムレータの負担低減が実効的に図られ、また、高速射出前にアキュムレータの圧力低下が生じることも抑制される。

液圧回路の具体的構成、及び、制御装置による具体的な制御は、第１〜第４の実施形態以外にも種々可能である。例えば、ポンプからの作動液の供給先をアキュムレータとシリンダ装置との間で切り換える方向制御弁を設けることにより、ポンプにより、アキュムレータの蓄圧と、シリンダ装置の駆動とを行うようにすることが可能である。

射出シリンダ装置は、増圧式のものに限定されず、単動式のものであってもよい。また、増圧式のシリンダ装置は、小径のシリンダチューブに大径のシリンダチューブが同軸的に直結された直結形のものに限定されず、例えば、小径のシリンダチューブと、増圧のためのシリンダチューブとがホース等により形成された流路により接続された分離形のものであってもよい。

ポンプは、型締力が得られたあと、型締シリンダ装置への作動液の供給を継続しなくてもよい。例えば、型締後に、移動ダイプレート、タイバー、若しくは、型締シリンダ装置のピストンの位置を一定位置に保持するストッパを設けることなどにより、型締力を維持することができる。

低速射出時におけるモータの制御は、負荷の検出値に基づかず、射出プランジャの速度の検出値のみに基づいて、速度及び／又はトルクを補正するフィードバック制御がなされてもよい。

本発明の第１の実施形態のダイカストマシンの構成を示す図。図１のダイカストマシンにおける射出速度及び射出圧力の経時変化を示す図。本発明の第２の実施形態のダイカストマシンの構成を示す図。本発明の第３の実施形態のダイカストマシンの構成を示す図。本発明の第４の実施形態のダイカストマシンの構成を示す図。

符号の説明

１…ダイカストマシン（成形機）、７…固定ダイプレート、９…移動ダイプレート、１１…型締シリンダ装置（移動シリンダ装置）、１９…スリーブ、２１…射出プランジャ、２３…射出シリンダ装置、３３…ポンプ、３５…モータ、３７…アキュムレータ、３９…液圧回路、４１…制御装置、１０３…固定金型（固定型）、１０５…移動金型（移動型）、Ｃａ…キャビティ。

Claims

固定型を保持する固定ダイプレートと、
移動型を保持し、固定ダイプレートに対して型開閉方向に移動可能な移動ダイプレートと、
前記移動ダイプレートを駆動する移動シリンダ装置と、
前記固定ダイプレートを貫通し、前記固定型及び前記移動型に形成されたキャビティに通じるスリーブと、
前記スリーブ内を摺動して成形材料を押し出す射出プランジャと、
前記射出プランジャを駆動する射出シリンダ装置と、
作動液を送出可能なポンプと、
前記ポンプを駆動するサーボモータと、
作動液を蓄圧された状態で保持するアキュムレータと、
前記ポンプと前記アキュムレータとを接続し、前記ポンプと前記移動シリンダ装置とを接続するとともに、前記アキュムレータと前記射出シリンダ装置とを接続し、前記移動シリンダ装置及び前記射出シリンダ装置への作動液の供給を制御する液圧回路と、
前記液圧回路及び前記モータを制御する制御装置と、
を有し、
前記液圧回路及び前記制御装置は、前記ポンプにより前記アキュムレータを蓄圧し、前記キャビティの成形材料の凝固後、前記ポンプから弁による流量制御がなされていない前記移動シリンダ装置へ作動液を供給して型開きを行い、その型開きに同期して、前記ポンプから前記射出シリンダ装置への作動液の供給を禁止しつつ前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置へ作動液を供給して、前記成形材料の凝固により形成されたビスケットを前記射出プランジャにより押し出すように構成されている
成形機。
前記液圧回路及び前記制御装置は、高速射出を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供給により行い、低速射出及び増圧の少なくともいずれか一方を前記ポンプから前記射出シリンダ装置への作動液の供給により行うように構成されている
請求項１に記載の成形機。
前記液圧回路は、
前記ポンプと前記アキュムレータとを接続するポンプ−アキュムレータ流路と、
前記ポンプ−アキュムレータ流路に設けられ、前記ポンプから前記アキュムレータへの作動液の流れを許容する一方で、前記アキュムレータから前記ポンプへの作動液の流れを禁止する逆止弁と、
前記ポンプ−アキュムレータ流路の、前記逆止弁よりも前記ポンプ側の位置から前記移動シリンダ装置への作動液の流れを許容又は禁止する移動側方向制御弁と、
前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを許容又は禁止する供給制御弁と、
を有し、
前記制御装置は、
前記ポンプから前記移動シリンダ装置への作動液の流れを禁止するように前記移動側方向制御弁を制御し、前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを禁止するように前記供給制御弁を制御し、前記ポンプを駆動するように前記モータを制御して、前記ポンプにより前記アキュムレータの蓄圧を行い、
前記ポンプから前記移動シリンダ装置への作動液の流れを許容するように前記移動側方向制御弁を制御し、前記ポンプを駆動するように前記モータを制御して、型開きを行い、
その型開きに同期して、前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを許容するように前記供給制御弁を制御して、前記ビスケットを前記射出プランジャにより押し出す
請求項１又は２に記載の成形機。
前記液圧回路は、前記ポンプ−アキュムレータ流路の、前記逆止弁よりも前記ポンプ側の位置から前記射出シリンダ装置への作動液の流れを許容又は禁止可能な射出側方向制御弁を有し、
前記制御装置は、
前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを禁止するように供給制御弁を制御し、前記ポンプから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを許容するように前記射出側方向制御弁を制御して、低速射出を行い、
前記アキュムレータから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを許容するように供給制御弁を制御し、前記ポンプから前記射出シリンダ装置への作動液の流れを禁止するように前記射出側方向制御弁を制御して、高速射出を行う
請求項３に記載の成形機。