JP5491271B2 - 成形機の射出装置 - Google Patents

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。

成形材料を金型のキャビティに押し出すプランジャと、プランジャを駆動する射出シリンダ装置と、射出シリンダ装置に作動液を供給可能なアキュムレータと、電動機の回転を並進運動に変換して射出シリンダ装置の射出ピストンロッドに伝達するラック・ピニオン機構とを有する射出装置が知られている（特許文献１）。

特許文献１の射出装置は、電動機からピニオンへの伝達経路にクラッチを有しており、電動機とラックとの間の動力の伝達を切断した状態で、アキュムレータによりプランジャを前進可能となっている。

特開２００９−１８３９６４号公報

特許文献１の技術は、クラッチを必要とするなど、構成が複雑化している。

本発明の目的は、アキュムレータ及びラック・ピニオン機構を有し、簡素な構成の成形機の射出装置を提供することにある。

本発明の成形機の射出装置は、金型の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摺動可能に収容する射出シリンダチューブを有し、前記射出シリンダチューブの内部が前記射出ピストンにより前記射出ピストンロッド側の射出ロッド側室とその反対側の射出ヘッド側室とに区画された射出シリンダ装置と、アキュムレータと、前記アキュムレータと前記射出ヘッド側室との間の作動液の流れを制御するバルブと、前記射出ピストンロッドに対して固定的に設けられ、前記プランジャの進退方向に延びるラックと、前記ラックと噛み合い可能なピニオンと、前記ピニオンを回転させる駆動力を生じる電動機と、前記ピニオンを、前記ラックと噛み合う位置と前記ラックとの噛み合いが解除される位置との間で移動させることが可能な噛合制御装置と、を有する。

好適には、前記噛合制御装置は、キー溝機構により前記ピニオンに対して軸方向に移動可能且つ軸回りに移動不可能に挿通され、前記電動機の駆動力が伝達されて回転し、前記ピニオンを回転させる軸部材と、前記ピニオンを前記軸部材に対して前記軸方向に駆動して、前記噛み合う位置と前記噛み合いが解除される位置との間で移動させる駆動装置と、を有する。

好適には、前記駆動装置は、前記ピニオンを前記噛み合う位置から前記噛み合いが解除される位置へ付勢する弾性部材と、前記ピニオンを前記噛み合いが解除される位置から前記噛み合う位置へ前記弾性部材の付勢力に抗して駆動可能なアクチュエータと、を有する。

好適には、前記射出シリンダ装置は、前記射出ピストンに固定され、前記射出シリンダチューブから前記射出ピストンロッドとは反対側に延び出るラック用ロッドを更に有し、前記ラックは、前記ラック用ロッドのうち、前記プランジャが成形材料の充填を完了する位置まで前進したときにおいても前記射出シリンダチューブの外部に位置する部分に形成されている。

好適には、前記射出ロッド側室には作動液が満たされ、前記射出ロッド側室と前記射出ヘッド側室とを連通するランアラウンド回路、及び、前記射出ロッド側室からの作動液の流出量を制御可能なメータアウト回路の少なくとも一方が設けられている。

好適には、前記ラックは、前記射出ピストンロッドに設けられており、当該ラックの前記射出ピストン側の一部は、前記射出ピストンの進退に伴って前記射出シリンダチューブに対して出し入れされる位置に設けられ、前記射出ロッド側室には気体が満たされている。

好適には、前記ラックと前記ピニオンとの噛み合いが解除された状態で前記アキュムレータから前記射出ヘッド側室へ作動液を供給することにより前記プランジャを前進させて高速射出を行い、前記高速射出後、前記電動機が停止している状態、又は、前記電動機が前記プランジャを前進させる方向へ回転されている状態において、前記ピニオンと前記ラックとを噛み合わせ、前記キャビティ内の成形材料の凝固後、前記ピニオンと前記ラックとが噛み合っている状態で前記電動機を駆動することにより前記プランジャを後退させるように、前記噛合制御装置、前記電動機及び前記バルブを制御する制御装置を更に有する。

好適には、前記ピニオンと前記ラックとが噛み合っている状態で前記電動機を駆動することにより前記プランジャを前進させて低速射出を行い、前記低速射出後、前記ラックと前記ピニオンとの噛み合いが解除された状態で前記アキュムレータから前記射出ヘッド側室へ作動液を供給することにより前記プランジャを前進させて高速射出を行うように、前記噛合制御装置、前記電動機及び前記バルブを制御する制御装置を更に有する。

本発明によれば、アキュムレータ及びラック・ピニオン機構を有し、簡素な構成の成形機の射出装置を提供できる。

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構成を示す模式図。 図１のＩＩ−ＩＩ線矢視方向の断面を含む、電動部を模式的に示す図。 図２の噛合制御装置付近における拡大図。 図１の射出装置の射出圧力及び射出速度を示す図。 本発明の第２の実施形態に係る射出装置の要部の構成を示す模式図。 本発明の第３の実施形態に係る射出装置の要部の構成を示す模式図。 本発明の第４の実施形態に係る射出装置の要部の構成を示す模式図。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は本発明の射出装置の変形例を示す図。

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の実施形態以降において、既に説明された実施形態と共通又は類似する構成について、既に説明された実施形態と共通の符号を用い、また、図示や説明を省略することがある。

＜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に連通する射出スリーブ３と、射出スリーブ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を駆動する射出シリンダ装置７とを有している。また、射出装置１は、射出シリンダ装置７を液圧式の駆動方法により駆動する液圧部９と、射出シリンダ装置７を電動式の駆動方法により駆動する電動部１１と、液圧部９及び電動部１１を制御する制御装置１３とを有している。

射出スリーブ３は、例えば、固定金型１０１に挿通されるように設けられている。プランジャ５は、射出スリーブ３を摺動するプランジャチップ５ａと、プランジャチップ５ａに固定されたプランジャロッド５ｂとを有している。射出スリーブ３に形成された給湯口３ａから溶湯が射出スリーブ３内に供給された状態で、プランジャチップ５ａが射出スリーブ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。

射出シリンダ装置７は、射出シリンダチューブ１５と、射出シリンダチューブ１５の内部を摺動可能な射出ピストン１７と、射出ピストン１７に固定され、射出シリンダチューブ１５から延び出る射出ピストンロッド１９とを有している。なお、射出ピストン１７及び射出ピストンロッド１９は、それぞれ別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。

射出シリンダチューブ１５は、例えば、内部の断面形状が円形の筒状体である。射出シリンダチューブ１５の内部は、射出ピストン１７により、射出ピストンロッド１９が延び出る側の射出ロッド側室１５ｒと、その反対側の射出ヘッド側室１５ｈとに区画されている。射出ロッド側室１５ｒ及び射出ヘッド側室１５ｈ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１７は射出シリンダチューブ１５内を摺動する。

射出シリンダ装置７は、プランジャ５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１９は、プランジャ５にカップリングを介して連結されている。射出シリンダチューブ１５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１７の射出シリンダチューブ１５に対する移動により、プランジャ５は射出スリーブ３内を前進又は後退する。

液圧部９は、射出シリンダ装置７に作動液を供給可能なアキュムレータ２１と、アキュムレータ２１と射出シリンダ装置７との間の作動液の流れを制御するサーボバルブ２３とを有している。

アキュムレータ２１は、重量式、ばね式、空気圧式、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２１は、空気圧式、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２１内に保持されている空気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。

アキュムレータ２１は、射出ヘッド側室１５ｈと接続されている。従って、蓄圧されたアキュムレータ２１の作動液を放出することにより、射出ヘッド側室１５ｈに作動液を供給して、射出ピストン１７を前進させることが可能である。また、逆に、電動部１１により射出ピストン１７を後退させて、射出ヘッド側室１５ｈの作動液をアキュムレータ２１へ押し出せば、アキュムレータ２１を蓄圧することが可能である。

サーボバルブ２３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２３は、開口度に応じた信号Ｓ２を出力可能であり、その信号Ｓ２に基づいてフィードバック制御がなされる。サーボバルブ２３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２３の駆動方式は、例えば、ソレノイド（モータ）、液圧回路が順次作動してスプールを駆動する電気−液圧式である。その液圧回路は、例えば、アキュムレータ２１の圧力をパイロット圧力として利用する。

サーボバルブ２３は、アキュムレータ２１と射出ヘッド側室１５ｈとを接続する流路に設けられている。従って、サーボバルブ２３は、アキュムレータ２１から射出ヘッド側室１５ｈへ供給される作動液の流量を制御して射出シリンダ装置７の速度を制御可能であり、いわゆるメータイン回路を構成している。

なお、射出ロッド側室１５ｒは、射出ピストン１７の移動に伴う容量の変化に応じて適宜に作動液が供給又は排出されるようになっている。例えば、射出ロッド側室１５ｒには、タンク２２が接続されている。

電動部１１は、射出ピストン１７に固定的に設けられたラック２５と、ラック２５に噛み合い可能なピニオン２７とを有している。

ラック２５は、ラック用ロッド２９に設けられている。ラック用ロッド２９は、射出ピストン１７に固定され、射出シリンダチューブ１５から射出ピストンロッド１９とは反対側に延び出ている。なお、射出ピストン１７及びラック用ロッド２９は、それぞれ別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。

ラック用ロッド２９は、例えば、射出ピストン１７よりも径の小さい円柱状に形成されており、射出ピストン１７と軸芯が一致するように固定されている。なお、ラック用ロッド２９の径は、射出ピストンロッド１９の径よりも大きくてもよいし、小さくてもよい。

ラック用ロッド２９は、比較的長く形成されている。例えば、ラック用ロッド２９は、射出ピストン１７の射出シリンダチューブ１５に対する可動距離の２倍を超える長さに形成されている。従って、ラック用ロッド２９は、射出ピストン１７が前進限に位置しても、射出ピストン１７とは反対側の部分が射出シリンダチューブ１５の外部に位置する。ラック２５は、ラック用ロッド２９のうち、射出ピストン１７が前進限に位置しても、射出シリンダチューブ１５の外部に位置する部分に設けられている。

ラック２５は、特に図示しないが、ラック用ロッド２９の外周面に設けられ、ラック用ロッド２９の軸方向（射出ピストン１７の進退方向）に沿って配列された複数の歯を有している。複数の歯は、例えば、射出ピストン１７の可動距離と同等の長さに亘って配列されている。ラック２５は、ラック用ロッド２９の上面、側面、下面のいずれに設けられてもよく、本実施形態では、ラック２５がラック用ロッド２９の下面に設けられた場合を例示している。

ピニオン２７は、ラック用ロッド２９の軸方向（射出ピストン１７の進退方向）に直交する方向（図１の紙面貫通方向）を回転軸ＲＡの延びる方向として配置されている。ピニオン２７は、概ね円盤状に形成されており、特に図示しないが、外周面に沿って配列され、ラック２５の複数の歯と噛み合い可能な複数の歯を有している。従って、ピニオン２７が一方向に回転されることにより、ラック２５を前進させることが可能であり、ピニオン２７が他方向に回転されることにより、ラック２５を後退させることが可能である。

図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線矢視方向の断面を含む、電動部１１を模式的に示す図である。

電動部１１は、回転式の電動機３１と、電動機３１の回転を減速してピニオン２７に伝達する減速機３３と、ラック２５とピニオン２７との噛み合いを制御する噛合制御装置３５と、ラック２５とピニオン２７との噛み合いを検出する噛合検出器３７とを有している。

電動機３１は、直流モータでも交流モータでもよい。また、電動機３１は、誘導モータや同期モータ等の適宜なモータにより構成されてよい。電動機３１は、例えば、サーボモータとして構成されており、電動機３１の回転を検出するエンコーダ３９と、電動機３１に電力を供給するサーボドライバ（サーボアンプ）４１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、電動機３１が停止しているとき、電動機３１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電動機３１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。

減速機３３は、特に図示しないが、例えば、複数の歯車列を含んで構成されており、電動機３１の回転を減速してピニオン２７に伝達する。これにより、大きなトルクをピニオン２７に加えることが可能となる。

噛合制御装置３５は、ピニオン２７を回転軸ＲＡ方向においてラック２５に対して移動させることにより、ピニオン２７とラック２５とを互いに噛み合わせ、又は、その噛み合わせを解除する。

噛合検出器３７は、ピニオン２７の回転軸ＲＡ方向における位置検出に基づいて、ピニオン２７とラック２５との噛み合いの有無を検出する。例えば、噛合検出器３７は、ピニオン２７がラック２５と噛み合う位置に位置しているときにはオフされており、ピニオン２７がラック２５との噛み合いを解除する位置に移動したときにピニオン２７に操作されてオンされる、レバー式のスイッチにより構成されている。

図３は、図２の噛合制御装置３５付近における拡大図である。

噛合制御装置３５は、ピニオン２７に挿入される軸部材４３と、ピニオン２７を回転軸ＲＡ方向に駆動する駆動装置４５とを有している。

軸部材４３は、減速機３３の出力軸も兼ねる部材である。軸部材４３は、減速機３３から延び出る大径軸部４３ａと、大径軸部４３ａの先端に設けられた小径軸部４３ｂとを有している。大径軸部４３ａ及び小径軸部４３ｂは、例えば、概ね円柱状に形成されている。なお、大径軸部４３ａ及び小径軸部４３ｂは、それぞれ別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。

小径軸部４３ｂは、大径軸部４３ａよりも径が小さく形成されている。また、小径軸部４３ｂは、スプライン軸として構成されており、小径軸部４３ｂの外周面には、小径軸部４３ｂの軸方向（回転軸ＲＡ方向）に延びるスプライン４３ｃが形成されている。スプライン４３ｃの数は適宜に設定されてよい。

ピニオン２７は、その中心に小径軸部４３ｂが挿入される孔部が形成されるとともに、その孔部の内周面には、回転軸ＲＡ方向に延び、スプライン４３ｃに嵌合する突条部２７ｃが形成されている。従って、スプライン４３ｃ及び突条部２７ｃにより構成されるキー溝機構により、ピニオン２７は、小径軸部４３ｂに対して、回転軸ＲＡ方向に移動可能且つ回転軸ＲＡ回りに移動不可能である。

そして、ピニオン２７は、小径軸部４３ｂに対して回転軸ＲＡ方向に移動することにより、ラック２５と噛み合う位置と、ラック２５との噛み合いが解除される位置との間で移動する。なお、大径軸部４３ａは、ピニオン２７の減速機３３側（図３の紙面左側）への移動限界を規定するストッパとして機能可能である。

駆動装置４５は、ピニオン２７を、ラック２５と噛み合う位置から噛み合いが解除される位置へ付勢する弾性部材４７と、ピニオン２７を、ラック２５との噛み合いが解除される位置から噛み合う位置へ弾性部材４７の付勢力に抗して駆動する噛合シリンダ装置４９とを有している。

弾性部材４７は、例えば、コイルばねにより構成され、伸縮方向を回転軸ＲＡの延びる方向に一致させ、且つ、圧縮された状態で、ピニオン２７と噛合シリンダ装置４９の噛合シリンダチューブ５５との間に配置されている。噛合シリンダチューブ５５は、回転軸ＲＡの延びる方向においてラック２５に対して移動不可能に設けられている。そして、弾性部材４７は、伸長しようとする復元力により、ピニオン２７をラック２５に対して付勢している。

噛合シリンダ装置４９は、いわゆる回転液圧シリンダ装置により構成されており、シリンダ本体５１と、回転継手５３とを有している。

シリンダ本体５１は、噛合シリンダチューブ５５と、噛合シリンダチューブ５５に収容され、噛合シリンダチューブ５５に対して摺動可能な不図示の噛合ピストンと、当該噛合ピストンに固定された連結部材５７とを有している。

噛合シリンダチューブ５５は、特に図示しないが、射出シリンダチューブ１５と同様に、その内部が噛合ピストンにより２つのシリンダ室に区画されている。また、連結部材５７は、噛合シリンダチューブ５５から延び出ており、ピニオン２７に固定されている。

従って、２つのシリンダ室の一方に作動液を供給して連結部材５７を噛合シリンダチューブ５５の内部に引き込むことにより、弾性部材４７の付勢力に抗してピニオン２７をラック２５と噛み合う位置に移動させることができる。また、その作動液が供給されたシリンダ室の圧抜きを行うと、ピニオン２７は、弾性部材４７の付勢力により、ラック２５との噛み合いが解除される位置へ移動する。

なお、シリンダ室への作動液の供給は、例えば、不図示の液圧回路を介してアキュムレータ２１の作動液が供給されることにより行われる。連結部材５７は、適宜な形状及び数とされてよい。図３では、連結部材５７が小径軸部４３ｂを囲む筒状体の一部のような形状とされている場合を例示している。弾性部材４７は、連結部材５７に嵌められている。

回転継手５３は、シリンダ本体５１（噛合シリンダチューブ５５）と回転軸ＲＡ回りに互いに相対回転可能に連結されている。また、特に図示しないが、回転継手５３の内部では、シリンダ本体５１に対して固定的に設けられた流路と、回転継手５３に対して固定的に設けられた流路とが、回転継手５３とシリンダ本体５１との相対回転に関わらずに接続が維持されるように設けられている。シリンダ本体５１に固定的に設けられた流路は、シリンダ本体５１のシリンダ室に接続され、回転継手５３に対して固定的に設けられた流路は、回転継手５３の外部に開口するポートと接続されている。

従って、シリンダ本体５１は、ピニオン２７とともに回転軸ＲＡ回りに回転可能であり、また、その回転に関わらず、回転継手５３を介して作動液が供給されることにより駆動され、ピニオン２７を回転軸ＲＡ方向に移動させることが可能である。

なお、シリンダ本体５１は、例えば、噛合シリンダチューブ５５が軸部材４３に固定されるとともに、その反対側において適宜なベアリングユニット５９により噛合シリンダチューブ５５に固定的な部分が回転可能に支持されることにより、回転軸ＲＡ回りに回転可能に支持されている。

図１に戻って、制御装置１３は、例えば、ＣＰＵ６１、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ６３、入力回路６５、及び、出力回路６７を含んで構成されている。ＣＰＵ６１は、メモリ６３に記憶されたプログラムを実行し、入力回路６５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６７を介して出力する。

入力回路６５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６９、エンコーダ３９（図２）、射出ピストンロッド１９の位置を検出する位置センサ７１、サーボバルブ２３、射出ヘッド側室１５ｈの圧力を検出する第１圧力センサ７３、アキュムレータ２１の圧力を検出する第２圧力センサ７５、及び、噛合検出器３７（図２）である。

出力回路６７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７７、サーボドライバ４１、サーボバルブ２３、及び、噛合シリンダ装置４９への作動液の供給等を制御する不図示の液圧回路に含まれる不図示の制御弁である。

位置センサ７１は、射出シリンダチューブ１５に対する射出ピストンロッド１９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。位置センサ７１は、例えば、射出ピストンロッド１９に設けられ、射出ピストンロッド１９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、位置センサ７１、又は、制御装置１３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１圧力センサ７３は、溶湯をキャビティ１０５に射出するときにプランジャ５が溶湯に加える圧力（射出圧力）等のプランジャ５が溶湯に加える圧力を間接的に検出するものである。

以上の構成を有する射出装置１の動作を説明する。

図４は、射出装置１における射出圧力Ｐ及び射出速度Ｖの変化を示すグラフである。

射出装置１は、概観すると、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）
低速射出の開始直前において、射出ピストン１７は、図１に示すように、後退限等の初期位置に位置している。アキュムレータ２１は蓄圧が完了している。サーボバルブ２３は閉じられている。電動機３１は停止している。噛合シリンダ装置４９に作動液は供給されておらず、ピニオン２７は弾性部材４７の付勢力によりラック２５との噛み合いが解除されている。

固定金型１０１及び移動金型１０３の型締が終了し、溶湯が射出スリーブ３に供給されるなど、所定の低速射出開始条件が満たされると、制御装置１３は、サーボバルブ２３を適宜な開口度で開く。

これにより、アキュムレータ２１から射出ヘッド側室１５ｈに作動液が供給され、射出ピストン１７は前進する。その結果、プランジャ５により射出スリーブ３内の溶湯がキャビティ１０５に射出される。

プランジャ５の速度は、サーボバルブ２３の開口度の調整により制御され、図４に示すように、比較的低速の低速射出速度Ｖ_Ｌとされる。また、このときの射出圧力は、比較的低圧のＰ_Ｌである。制御装置１３は、位置センサ７１の検出値に基づくフィードバック制御により、プランジャ５の速度を制御する。

（高速射出）
制御装置１３は、位置センサ７１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、サーボバルブ２３の開口度を低速射出時の開口度よりも大きい適宜な開口度とする。

これにより、アキュムレータ２１から射出ヘッド側室１５ｈに供給される作動液が増加し、プランジャ５の速度は、図４に示すように、低速射出速度Ｖ_Ｌよりも高速の高速射出速度Ｖ_Ｈとされる。また、このときの射出圧力は、低速射出時の射出圧力Ｐ_Ｌより高い圧力Ｐ_Ｈである。制御装置１３は、低速射出時と同様に、プランジャ５の速度をフィードバック制御する。

（減速射出）
減速射出は、適宜な事象の発生により開始される。例えば、減速射出は、溶湯がキャビティ１０５にある程度充填され、その充填された溶湯からプランジャ５が反力を受けて減速されることにより開始される。若しくは、減速射出は、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２３における開口度が小さくされることにより開始される。又は、上記に例示した事象が同時に発生することにより開始される。

減速射出動作では、射出速度は、高速射出速度Ｖ_Ｈから減速されて速度Ｖｄとなる。ただし、キャビティ１０５には、ある程度溶湯が充填されていることから、射出圧力は、高速射出における高速射出圧力Ｐ_Ｈから上昇して圧力Ｐｄとなる。

（増圧・保圧）
所定の増圧開始条件が満たされると、制御装置１３は、位置センサ７１に基づく速度制御を終了する。サーボバルブ２３の開口度は予め定められた適宜な開口度とされる。増圧開始条件は、例えば、第１圧力センサ７３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、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。

そして、射出圧力は、圧力Ｐｔを経て終圧Ｐｍａｘに到達する。また、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、速度Ｖｔを経て０となる。制御装置１３は、上記の射出圧力が終圧Ｐｍａｘとなっている状態を維持する。この間に、溶湯は冷却されて凝固する。

（ラック・ピニオンの噛み合い）
増圧・保圧が行われている間において、制御装置１３は、噛合シリンダ装置４９に作動液を供給し、ラック２５とピニオン２７とを噛み合わせる。

このとき、制御装置１３は、ラック２５とピニオン２７とをこれらの駆動方向（複数の歯の配列方向）において極めて低い速度で相対移動させつつ、ピニオン２７を回転軸ＲＡ方向において移動させる。これにより、ラック２５とピニオン２７との、複数の歯の１ピッチ以下の位置ずれが解消されて、ラック２５とピニオン２７とは噛み合わされる。

具体的には、例えば、増圧工程においてラック２５が前進しているときに、ピニオン２７を停止させた状態で、若しくは、電動機３１によりピニオン２７をラック２５を前進させる方向にラック２５の速度よりも若干速い若しくは若干遅い速度で回転させた状態で、ピニオン２７を回転軸ＲＡ方向に移動させる。又は、保圧工程においてラック２５が停止しているときに、電動機３１によりピニオン２７を極めて低い速度で任意の方向（前進方向が好ましい）へ回転させた状態で、ピニオン２７を回転軸ＲＡ方向に移動させる。

（プランジャ後退・アキュムレータ充填）
制御装置１３は、溶湯が凝固すると（所定の保圧終了条件が満たされると）、電動機３１によりピニオン２７をラック２５を後退させる方向に駆動する。これにより、プランジャ５及び射出ピストン１７が後退する。射出ピストン１７の移動に伴って射出ヘッド側室１５ｈから排出された作動液は、アキュムレータ２１に供給され、アキュムレータ２１の蓄圧がなされる。

なお、サーボバルブ２３は適宜な開口度とされる。また、保圧終了条件は、例えば、終圧Ｐｍａｘが得られてから所定時間が経過したことなどである。

（次サイクル準備）
プランジャ５の後退及びアキュムレータ２１の充填が完了すると、制御装置１３は、各部を上述した低速射出開始前の状態とする。具体的には、制御装置１３は、サーボバルブ２３を閉じ、電動機３１を停止し、噛合シリンダ装置４９への作動液の供給を停止してラック２５及びピニオン２７の噛み合いを解除する。

以上の実施形態によれば、ダイカストマシンＤＣ１の射出装置１は、プランジャ５と、射出シリンダ装置７と、アキュムレータ２１と、アキュムレータ２１と射出ヘッド側室１５ｈとの間の作動液の流れを制御するサーボバルブ２３と、射出ピストンロッド１９に対して固定的に設けられ、プランジャ５の進退方向に延びるラック２５と、ラック２５と噛み合い可能なピニオン２７と、ピニオン２７を回転させる駆動力を生じる電動機３１と、ピニオン２７を、ラック２５と噛み合う位置とラック２５との噛み合いが解除される位置との間で移動させることが可能な噛合制御装置３５とを有する。

従って、クラッチを設けることなく、プランジャ５と電動機３１の駆動系との接続及び切断を行うことができる。すなわち、構成が簡素化される。また、特許文献１では、クラッチからピニオンまでの駆動系は、常にプランジャに慣性力を及ぼしているが、本実施形態では、ラック２５とピニオン２７との間で駆動系の切断が行われることから、プランジャ５に電動機３１からピニオン２７までの全ての駆動系の慣性力を及ぼすことなく、アキュムレータ２１によりプランジャ５を駆動することができる。

噛合制御装置３５は、軸部材４３及び駆動装置４５を有する。軸部材４３は、キー溝機構によりピニオン２７に対して軸方向に移動可能且つ軸回りに移動不可能に挿通され、電動機３１の駆動力が伝達されて回転し、ピニオン２７を回転させる。駆動装置４５は、ピニオン２７を軸部材４３に対して軸方向に駆動して、ラック２５と噛み合う位置と噛み合いが解除される位置との間で移動させる。

従って、ピニオン２７を回転可能に支持する軸部材４３は、ピニオン２７をラック２５との噛み合い位置とその噛み合いが解除される位置との間で移動可能に支持する部材に兼用される。また、ピニオン２７のみが噛み合い位置とその噛み合いが解除される位置との間で移動されることになり、軸部材４３等は移動されない。このように、構成の簡素化が一層図られる。

駆動装置４５は、ピニオン２７を噛み合う位置から噛み合いが解除される位置へ付勢する弾性部材４７と、ピニオン２７を噛み合いが解除される位置から噛み合う位置へ弾性部材４７の付勢力に抗して駆動可能な噛合シリンダ装置４９とを有する。

従って、ピニオン２７は、弾性部材４７によりラック２５との噛み合いが解除された状態が基本の状態となる。その結果、意図しない電動機３１の回転によりプランジャ５が駆動されることが抑制され、安全性などが向上する。

射出シリンダ装置７は、射出ピストン１７に固定され、射出シリンダチューブ１５から射出ピストンロッド１９とは反対側に延び出るラック用ロッド２９を更に有する。ラック２５は、ラック用ロッド２９のうち、プランジャ５が成形材料の充填を完了する位置まで前進したときにおいても射出シリンダチューブ１５の外部に位置する部分に形成されている。従って、ラック２５の射出ヘッド側室１５ｈへの入出を許容しつつ射出ヘッド側室１５ｈを密閉する構成を設ける必要性がなく、構成が簡素化される。

射出装置１の制御装置１３は、ラック２５とピニオン２７との噛み合いが解除された状態でアキュムレータ２１から射出ヘッド側室１５ｈへ作動液を供給することによりプランジャ５を前進させて高速射出を行う。また、制御装置１３は、高速射出後、電動機３１が停止している状態、又は、電動機３１がプランジャ５を前進させる方向へ回転されている状態において、ピニオン２７とラック２５とを噛み合わせる。そして、制御装置１３は、キャビティ１０５内の成形材料の凝固後、ピニオン２７とラック２５とが噛み合っている状態で電動機３１を駆動することによりプランジャ５を後退させる。

従って、電動機３１からピニオン２７までの駆動系の慣性力をプランジャ５から切り離した状態でアキュムレータ２１によりプランジャ５の前進を行い、電動機３１によりプランジャ５の後退を行うことができる。そして、高速射出後、電動機３１が停止している状態、又は、電動機３１がプランジャ５を前進させる方向へ回転されている状態において、ピニオン２７とラック２５とを噛み合わせることから、プランジャ５（ラック２５）が前進し、ピニオン２７がラック２５を後退させる方向へ回転している状態において、ラック２５とピニオン２７とが噛み合わされるような場合に比較して、ラック２５とピニオン２７との相対速度が大きい状態での噛み合わせが抑制されやすい。

なお、以上の実施形態において、ダイカストマシンＤＣ１は本発明の成形機の一例であり、固定金型１０１及び移動金型１０３は本発明の金型の一例であり、溶湯は本発明の成形材料の一例であり、サーボバルブ２３は本発明のバルブの一例であり、噛合シリンダ装置４９は本発明のアクチュエータの一例である。

＜第２の実施形態＞
図５は、第２の実施形態の射出装置２０１の要部を示す図である。

射出装置２０１の構成は、射出シリンダ装置２０７が増圧機能を有している点、及び、その増圧機能の追加に対応して、アキュムレータ２１と射出シリンダ装置２０７との間の液圧回路が変更されている点が第１の実施形態の射出装置１の構成と相違する。具体的には、以下のとおりである。

射出シリンダ装置２０７は、第１の実施形態の射出シリンダ装置７の構成に加えて、増圧シリンダチューブ２１６と、増圧シリンダチューブ２１６内に摺動可能に収容される増圧ピストン２１８とを有している。

増圧シリンダチューブ２１６は、射出ヘッド側室１５ｈに連通された小径シリンダ部２１６ａと、小径シリンダ部２１６ａに接続され、小径シリンダ部２１６ａよりも大径の大径シリンダ部２１６ｂとを有している。

増圧ピストン２１８は、小径シリンダ部２１６ａを摺動可能な小径ピストン部２１８ａと、小径ピストン部２１８ａに固定されており、大径シリンダ部２１６ｂを摺動可能な大径ピストン部２１８ｂとを有している。

大径シリンダ部２１６ｂの内部は、大径シリンダ部２１６ｂにより、小径ピストン部２１８ａが突出する側の前側室２１６ｒと、その反対側の後側室２１６ｈとに区画されている。

前側室２１６ｒの圧抜きを行うと、小径ピストン部２１８ａの小径シリンダ部２１６ａにおける作用面積と、大径ピストン部２１８ｂの後側室２１６ｈにおける作用面積との差に起因して、増圧ピストン２１８は、後側室２１６ｈの作動液から受ける圧力よりも高い圧力を小径シリンダ部２１６ａ（射出ヘッド側室１５ｈ）の作動液に加えることが可能である。すなわち、射出シリンダ装置２０７は、増圧機能を有している。

なお、前側室２１６ｒは、射出ロッド側室１５ｒと同様に、増圧ピストン２１８の移動に伴う容量の変化に応じて適宜に作動液が供給又は排出されるようになっている。

液圧部２０９において、アキュムレータ２１と射出シリンダ装置２０７とを接続する流路は、サーボバルブ２３よりも射出シリンダ装置２０７側において分岐し、小径シリンダ部２１６ａ（射出ヘッド側室１５ｈ）及び後側室２１６ｈに接続されている。分岐した各流路には、第１逆止弁ＶＬＡ及び第２逆止弁ＶＬＢ（以下、単に「逆止弁ＶＬ」といいこれらを区別しないことがある。）が設けられている。

逆止弁ＶＬは、パイロット式の逆止弁（パイロットチェックバルブ）により構成されている。逆止弁ＶＬ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２１から射出シリンダ装置７への作動液の流れを許容し、その反対側の流れを禁止する。また、逆止弁ＶＬは、閉じるパイロット圧力の導入により双方向の流れを禁止し、開くパイロット圧力の導入により双方向の流れを許容する。

なお、逆止弁ＶＬへのパイロット圧力の導入は、不図示の液圧回路が制御装置１３（図１参照）により制御されることにより行われる。また、パイロット圧力としては、例えば、アキュムレータ２１の圧力が利用される。

射出装置２０１の動作は、以下のとおりである。

（低速射出）
低速射出の開始直前において、増圧ピストン２１８は後退限等の初期位置に位置している。また、逆止弁ＶＬはパイロット圧力が導入されて閉じられている。それ以外の構成の状態については、第１の実施形態と同様である。

所定の低速射出開始条件が満たされると、制御装置１３は、第１の実施形態と同様にサーボバルブ２３を適宜な開口度で開く。また、第１逆止弁ＶＬＡ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、第１の実施形態と同様に、アキュムレータ２１から射出ヘッド側室１５ｈに作動液が供給されることによる低速射出が行われる。

（高速射出及び減速射出）
第１の実施形態と同様であり、説明は省略する。なお、逆止弁ＶＬは、低速射出における状態を維持している。

（増圧・保圧）
所定の増圧開始条件が満たされると、制御装置１３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。これにより、アキュムレータ２１から後側室２１６ｈへ作動液が供給され、上述した増圧ピストン２１８による増圧機能が発揮される。

なお、第１逆止弁ＶＬＡは、増圧機能により小径シリンダ部２１６ａの圧力がアキュムレータ２１の圧力よりも高くなることにより自閉する。ただし、第１逆止弁ＶＬＡは、閉じるパイロット圧力が導入されてもよい。また、位置センサ７１に基づく速度制御は終了されること、サーボバルブ２３の開口度は予め定められた適宜な開口度とされること等は第１の実施形態と同様である。

（ラック・ピニオンの噛み合い）
第１の実施形態と同様であり、説明は省略する。

（プランジャ後退・アキュムレータ充填）
保圧終了後、制御装置１３は、第２逆止弁ＶＬＢに開くパイロット圧力を導入する。サーボバルブ２３は適宜な開口度とされる。そして、電動機３１によりピニオン２７を回転させ、プランジャ５及び射出ピストン１７を後退させる。

これにより、小径シリンダ部２１６ａの圧力が高くなり、増圧ピストン２１８は後退する。また、増圧ピストン２１８の移動に伴って後側室２１６ｈから排出された作動液は、アキュムレータ２１に供給され、アキュムレータ２１の蓄圧がなされる。

増圧ピストン２１８が後退限に到達すると、制御装置１３は、第２逆止弁ＶＬＢに閉じるパイロット圧力を導入するとともに、第１逆止弁ＶＬＡに開くパイロット圧力を導入する。また、制御装置１３は、引き続き、電動機３１によりピニオン２７を回転させ、プランジャ５及び射出ピストン１７を後退させる。

これにより、第１の実施形態と同様に、射出ピストン１７が後退限まで移動するとともに、射出ピストン１７の移動に伴って射出ヘッド側室１５ｈ（小径シリンダ部２１６ａ）から排出された作動液がアキュムレータ２１に供給され、アキュムレータ２１の蓄圧がなされる。

なお、増圧ピストン２１８が後退限に到達したことは、適宜に検出されてよい。例えば、第１圧力センサ７３の検出圧力が所定の圧力に到達したことや位置センサ７１により検出される速度が所定の速度まで減速されたことに基づいて検出することが可能である。

また、先に、第１逆止弁ＶＬＡを開き、射出ピストン１７の後退によるアキュムレータ２１の蓄圧を行い、その後、第１逆止弁ＶＬＡを閉じるとともに第２逆止弁ＶＬＢを開き、増圧ピストン２１８の後退によるアキュムレータ２１の蓄圧を行うことも可能である。

（次サイクル準備）
プランジャ５の後退及びアキュムレータ２１の充填が完了すると、制御装置１３は、各部を上述した低速射出開始前の状態とする。

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得られる。

＜第３の実施形態＞
図６は、第３の実施形態の射出装置３０１の要部を示す図である。

射出装置３０１の構成は、ラック２５及びピニオン２７の配置位置、及び、液圧部３０９の射出ロッド側室１５ｒに係る部分が第１の実施形態の射出装置１の構成と相違する。具体的には、以下のとおりである。

射出装置３０１においては、ラック用ロッド２９は設けられておらず、射出ピストンロッド３１９にラック２５が設けられている。また、ラック２５の配置に対応して、ピニオン２７は射出シリンダチューブ１５の前方側に配置されている。

ラック２５の長さは、例えば、第１の実施形態と同様に、射出ピストン１７の射出シリンダチューブ１５に対する可動距離と同等である。ラック２５は、射出ピストン１７が後退限に位置しているときにおいて、プランジャ５側の一部が射出シリンダチューブ１５の外部に位置し、ピニオン２７と噛み合い、残りの部分（射出ピストン側の一部）は、射出シリンダチューブ１５に収容されている。なお、ラック２５は、射出ピストンロッド３１９の上面、側面、下面のいずれに設けられてもよいが、図６ではラック２５が下面に設けられている場合を例示している。

なお、第３の実施形態の電動部３１１の構成は、図２及び図３に示した構成と同様である。ただし、図２及び図３において、ラック用ロッド２９は、射出ピストンロッド３１９に置き換えられる。

液圧部３０９は、タンク２２を有していない。また、射出ロッド側室１５ｒは、作動液が満たされておらず、射出ピストン１７の移動に伴う容量の変化に応じて、気体（例えば空気）が導入又は排出されるようになっている。なお、射出ピストン１７と射出シリンダチューブ１５との潤滑などを目的として、比較的少量の作動液が射出ロッド側室１５ｒに存在してもよい。

射出装置３０１の動作は、第１の実施形態と概ね同様である。ただし、上述のように、射出ロッド側室１５ｒにおいては、射出ピストン１７の移動に伴い、気体が導入又は排出される。

以上の第３の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

また、第３の実施形態では、ラック２５は、射出ピストンロッド３１９に設けられており、ラック２５の射出ピストン１７側の一部は、射出ピストン１７の進退に伴って射出シリンダチューブ１５に対して出し入れされる位置に設けられ、射出ロッド側室１５ｒには気体が満たされている。

従って、ラック用ロッド２９を設ける必要がない。また、射出ピストンロッド３１９は第１の実施形態の射出ピストンロッド１９と概ね同等の長さとすることができる。このように、構成が小型化される。また、ラック２５の射出ロッド側室１５ｒへの入出を許容しつつ射出ロッド側室１５ｒを密閉する構成を設ける必要性がなく、構成が簡素化される。

＜第４の実施形態＞
図７は、第４の実施形態の射出装置４０１の要部を示す図である。

射出装置４０１の構成は、第３の実施形態の射出装置３０１の構成に、第２の実施形態の増圧機能に係る構成を組み合わせたものとなっている。

ただし、第４の実施形態の射出シリンダ装置４０７の増圧シリンダチューブ４１６は、射出シリンダチューブ１５の真後ろに直結されており、第２の実施形態における小径シリンダ部２１６ａは省略されている。そして、小径ピストン部２１８ａは、射出ヘッド側室１５ｈに摺動可能に挿入されている。なお、増圧シリンダチューブ４１６の内部は、第２の実施形態と同様に、大径ピストン部２１８ｂにより、前側室４１６ｒと後側室４１６ｈとに区画されている。

前側室４１６ｒは、第３及び第４の実施形態の射出ロッド側室１５ｒと同様に、増圧ピストン２１８の移動に伴う容量の変化に応じて適宜に気体（例えば空気）が供給又は排出されるようになっている。ただし、第２の実施形態の前側室２１６ｒと同様に、前側室４１６ｒは、作動液が適宜に供給又は排出されるようになっていてもよい。

射出装置４０１の動作は、第２の実施形態の射出装置２０１の動作と概ね同様である。ただし、上述のように、射出ロッド側室１５ｒ及び前側室４１６ｒにおいては、射出ピストン１７及び増圧ピストン２１８の移動に伴い、気体が導入又は排出される。

以上の第４の実施形態によれば、第１の実施形態と同様の効果が得られる。

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。

液圧部は、実施形態のものに限定されず、適宜に流路及び弁が設けられてもよい。

例えば、図８（ａ）に示すように、第１の実施形態において、射出ロッド側室１５ｒから排出される作動液の流量を制御可能なサーボバルブ２３を設け、メータアウト回路を構成してもよい。なお、メータアウト回路は、メータイン回路に代えて設けられてもよいし、メータイン回路と併用されてもよい。

また、例えば、図８（ｂ）に示すように、第１の実施形態において、射出ロッド側室１５ｒと射出ヘッド側室１５ｈとを接続する連通流路５１４を設け、射出ピストン１７の移動に伴って一方のシリンダ室から排出される作動液を他方のシリンダ室に還流可能なランアラウンド回路を構成してもよい。

この場合、タンク２２は省略可能であり、また、作動液の必要量は少なくなる。なお、ランアラウンド回路が設けられる場合においては、射出ピストン１７の射出ヘッド側室１５ｈにおける受圧面積は、射出ピストン１７の射出ロッド側室１５ｒにおける受圧面積よりも大きく設定される。

図８（ａ）及び図８（ｂ）に示したメータイン回路及びランアラウンド回路は、第１の実施形態だけでなく、他の実施形態に適用されてもよい。連通流路５１４にサーボバルブ２３が設けられ、メータイン回路とランアラウンド回路とが組み合わされてもよい。

本発明は、液圧部からタンク及びポンプを省略することを可能とするが、タンク及びポンプが設けられてもよい。

ラック用ロッドに設けられたラックは、射出シリンダチューブに出し入れされてもよいし、射出ピストンロッドに設けられたラックは、射出シリンダチューブに収容されないものであってもよい。射出ピストンロッドに設けられたラックが射出ロッド側室に出し入れされる場合において、射出ロッド側室に作動液が満たされていてもよい。

プランジャは、成形材料のキャビティへの充填が完了すると停止するから、射出ピストンは、射出シリンダチューブに対して前進限まで移動するとは限らない。従って、ラック用ロッドに設けられたラックが射出シリンダチューブに入らないようにするためには、ラックは、必ずしも射出ピストンが前進限に位置したときに射出シリンダチューブの外部に位置する部分に設けられる必要はない。ラックは、プランジャが成形材料の充填を完了する位置まで前進したときにおいても射出シリンダチューブの外部に位置する部分に形成されていればよい。空打ちにおいてプランジャが停止したときに射出シリンダチューブの外部に位置する部分であってもよい。

ラック・ピニオンの数は適宜に設けられてよい。図１に２点鎖線で示すように、一のラック用ロッドに対して複数のラック及びピニオンが設けられてもよい。また、射出ピストンロッド及びラック用ロッドの双方にラック及びピニオンが設けられてもよい。

ピニオンのラックと噛み合うための移動方向は、回転軸の延びる方向に限定されない。例えば、当該移動方向は、ラックの対向方向（ピニオンの回転軸に直交する方向）であってもよい。

ピニオンをラックと噛み合わせる噛合制御装置は、キー溝機構によりピニオンを軸方向に移動可能に支持する軸部材と、ピニオンを駆動する駆動装置とを有するものに限定されない。例えば、噛合制御装置は、電動機、減速機、及び、減速機の出力軸に固定されたピニオンを含む駆動系全体を支持し、ラックに対して移動可能なテーブルと、当該テーブルを駆動する駆動装置とを有して構成されてもよい。

噛合制御装置がキー溝機構によりピニオンを移動可能に支持する軸部材を有する場合、キー溝機構は、軸部材に突条が、ピニオンに溝が形成されて構成されるものであってもよい。

ピニオンをラックと噛み合わせるために移動させる噛合制御装置の駆動装置は、弾性部材とアクチュエータとを有するものに限定されない。例えば、アクチュエータのみにより駆動装置が構成されてもよい。

噛合制御装置の駆動装置のアクチュエータは、液圧シリンダ装置に限定されない。例えば、リニアモータや電磁石であってもよい。また、アクチュエータが液圧シリンダ装置である場合において、ピストンがラックに対して固定され、シリンダチューブがピニオンとともに移動してもよい。駆動装置の弾性部材は、圧縮されたコイルばねに限定されない。例えば、弾性部材は、板バネであってもよいし、伸長されたコイルばねであってもよい。

電動機の回転をピニオンに伝達する伝達機構は、適宜に構成されてよい。例えば、減速機は省略されてもよいし、プーリ・ベルト機構や変速機などが適宜に設けられてもよい。

実施形態では、低速射出は、アキュムレータ２１から射出ヘッド側室１５ｈに作動液を供給して行われた。しかし、低速射出は、ラック・ピニオンにより行われてもよい。

例えば、制御装置１３は、ピニオン２７とラック２５とが噛み合っている状態で電動機３１を駆動することによりプランジャ５を前進させて低速射出を行い、低速射出後、ラック２５とピニオン２７との噛み合いが解除された状態でアキュムレータ２１から射出ヘッド側室１５ｈへ作動液を供給することによりプランジャ５を前進させて高速射出を行うように、噛合制御装置３５、電動機３１及びサーボバルブ２３を制御してもよい。

この場合、低速射出の速度制御が容易であるとともに、アキュムレータ２１を小型化することができる。なお、低速射出中において射出ヘッド側室１５ｈにはタンク２２等から適宜に作動液が補給されてよい。

１…射出装置、５…プランジャ、７…射出シリンダ装置、１５…射出シリンダチューブ、１５ｈ…射出ヘッド側室、１５ｒ…射出ロッド側室、１７…射出ピストン、１９…射出ピストンロッド、２１…アキュムレータ、２３…サーボバルブ（バルブ）、２５…ラック、２７…ピニオン、３１…電動機、３５…噛合制御装置、１０１…固定金型（金型）、１０３…移動金型（金型）、１０５…キャビティ。

Claims (8)

1. 金型の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摺動可能に収容する射出シリンダチューブを有し、前記射出シリンダチューブの内部が前記射出ピストンにより前記射出ピストンロッド側の射出ロッド側室とその反対側の射出ヘッド側室とに区画された射出シリンダ装置と、
   アキュムレータと、
   前記アキュムレータと前記射出ヘッド側室との間の作動液の流れを制御するバルブと、
   前記射出ピストンロッドに対して固定的に設けられ、前記プランジャの進退方向に延びるラックと、
   前記ラックと噛み合い可能なピニオンと、
   前記ピニオンを回転させる駆動力を生じる電動機と、
   前記ピニオンを、前記ラックと噛み合う位置と前記ラックとの噛み合いが解除される位置との間で移動させることが可能な噛合制御装置と、
   を有する成形機の射出装置。
2. 前記噛合制御装置は、
   キー溝機構により前記ピニオンに対して軸方向に移動可能且つ軸回りに移動不可能に挿通され、前記電動機の駆動力が伝達されて回転し、前記ピニオンを回転させる軸部材と、
   前記ピニオンを前記軸部材に対して前記軸方向に駆動して、前記噛み合う位置と前記噛み合いが解除される位置との間で移動させる駆動装置と、
   を有する請求項１に記載の成形機の射出装置。
3. 前記駆動装置は、
   前記ピニオンを前記噛み合う位置から前記噛み合いが解除される位置へ付勢する弾性部材と、
   前記ピニオンを前記噛み合いが解除される位置から前記噛み合う位置へ前記弾性部材の付勢力に抗して駆動可能なアクチュエータと、
   を有する請求項２に記載の成形機の射出装置。
4. 前記射出シリンダ装置は、前記射出ピストンに固定され、前記射出シリンダチューブから前記射出ピストンロッドとは反対側に延び出るラック用ロッドを更に有し、
   前記ラックは、前記ラック用ロッドのうち、前記プランジャが成形材料の充填を完了する位置まで前進したときにおいても前記射出シリンダチューブの外部に位置する部分に形成されている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
5. 前記射出ロッド側室には作動液が満たされ、
   前記射出ロッド側室と前記射出ヘッド側室とを連通するランアラウンド回路、及び、前記射出ロッド側室からの作動液の流出量を制御可能なメータアウト回路の少なくとも一方が設けられている
   請求項４に記載の成形機の射出装置。
6. 前記ラックは、前記射出ピストンロッドに設けられており、当該ラックの前記射出ピストン側の一部は、前記射出ピストンの進退に伴って前記射出シリンダチューブに対して出し入れされる位置に設けられ、
   前記射出ロッド側室には気体が満たされている
   請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
7. 前記ラックと前記ピニオンとの噛み合いが解除された状態で前記アキュムレータから前記射出ヘッド側室へ作動液を供給することにより前記プランジャを前進させて高速射出を行い、前記高速射出後、前記電動機が停止している状態、又は、前記電動機が前記プランジャを前進させる方向へ回転されている状態において、前記ピニオンと前記ラックとを噛み合わせ、前記キャビティ内の成形材料の凝固後、前記ピニオンと前記ラックとが噛み合っている状態で前記電動機を駆動することにより前記プランジャを後退させるように、前記噛合制御装置、前記電動機及び前記バルブを制御する制御装置を更に有する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
8. 前記ピニオンと前記ラックとが噛み合っている状態で前記電動機を駆動することにより前記プランジャを前進させて低速射出を行い、前記低速射出後、前記ラックと前記ピニオンとの噛み合いが解除された状態で前記アキュムレータから前記射出ヘッド側室へ作動液を供給することにより前記プランジャを前進させて高速射出を行うように、前記噛合制御装置、前記電動機及び前記バルブを制御する制御装置を更に有する
   請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。

Images