JP5672179B2

JP5672179B2 - 射出装置

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Publication number: JP5672179B2
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Inventors: 和幸山口
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Description

本発明は、成形材料を型内に射出し、充填する射出装置に関する。

型内に成形材料を射出し、充填することによって所望の製品を成形する装置として射出装置が知られている。そして、近時の射出装置では、例えば、特許文献１の射出装置のように、電動機を用いて射出シリンダに作動力を付与することが行われている。特許文献１の射出装置は、成形材料を型内に射出する射出プランジャを作動させる射出シリンダ装置と、射出シリンダ装置に作動油を供給する変換シリンダ装置とを、備えている。そして、特許文献１の射出装置では、射出シリンダに作動油を供給する際に、変換シリンダ装置の変換ピストンの駆動源として電動機を用いている。これにより、特許文献１の射出装置では、電動機の駆動力によって変換シリンダ装置の変換ピストンが作動して作動油を射出シリンダ装置に供給するとともに、その供給された作動油によって射出シリンダ装置の射出ピストンが、成形材料の射出方向へ作動する。

特開２０１０−１１５６８３号公報

ところで、射出装置は、一般的に、低速工程、高速工程及び増圧工程の３工程によって作動させ、これらの各工程において射出ピストンを所望の速度で、かつ所望の圧力をキャビティ内の成形材料に付与するように作動させている。このため、特許文献１の射出装置のように、電動機の駆動力によって作動用シリンダを作動させることは、当該作動用シリンダを油圧ポンプなどによる作動油の流量制御のみによって作動させる場合に比して、射出シリンダの動作量をより緻密に制御することが可能である。しかしながら、特許文献１の射出装置では、上記各工程を単一の駆動手段を用いて制御するから、各工程において必要な速度や圧力を充足させるためには駆動手段に対して高い性能を要求することになる。つまり、単一の駆動手段で制御しようとするならば、上記３工程をカバーできる性能を持った駆動手段が必要となるが、現状の汎用機においてそのような駆動手段は存在していない。

この発明は、このような従来の技術に存在する問題点に着目してなされたものであり、その目的は、単一の駆動手段では実現できない、高い射出速度と射出圧を実現可能し得る射出装置を提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、射出シリンダを作動させて成形材料を型内に射出し、充填する射出装置において、非圧縮性流体を前記射出シリンダに供給する作動用シリンダと、前記作動用シリンダのピストンを駆動させるサーボモータと、を備え、前記作動用シリンダと前記サーボモータによって一組の作動機構を構成し、複数組の作動機構を前記射出シリンダに接続し、前記射出シリンダの射出時における作動パターンに基づき前記作動用シリンダから前記射出シリンダへ供給される非圧縮性流体の供給量の制御を、前記サーボモータによる前記作動用シリンダの前記ピストンの位置制御により行うことを要旨とする。

これによれば、複数組の作動機構を備え、複数の作動用シリンダによって射出シリンダに非圧縮性流体を供給する。すなわち、射出シリンダは、複数の作動用シリンダから供給される非圧縮性流体を作動力として作動する。これにより、各作動用シリンダの駆動手段に対する要求性能を下げることが可能であり、単一の駆動手段では実現できない、高い射出速度と射出圧を実現できる。
また、作動用シリンダを作動させるための制御がサーボ制御による位置制御とされる。このため、作動用シリンダから射出シリンダへ供給される非圧縮性流体の流量管理を確実に行うことができる。したがって、射出シリンダを好適に作動させることができる。また、射出シリンダの作動パターン全域をサーボ制御によって行うことから、油圧制御に比して射出シリンダをより緻密に制御することができる。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の射出装置において、前記複数組の作動機構は、２以上のシリンダ直径を有する作動用シリンダによって構成されていることを要旨とする。

これによれば、シリンダ直径の相違する作動用シリンダを、射出成形において必要な速度及び圧力を充足させるように作動させることで、射出シリンダを好適に作動させることができる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の射出装置において、各作動機構の作動用シリンダは、前記射出シリンダに接続される主管路から分岐形成された複数の副管路にそれぞれ接続されており、大径の作動用シリンダが接続される副管路には、小径の作動用シリンダから大径の作動用シリンダへ流体が流れることを防止する逆止弁が配設されていることを要旨とする。

これによれば、小径の作動用シリンダを作動させた際に、流体が大径の作動用シリンダへ流されることを防止できる。その結果、小径の作動用シリンダからの非圧縮性流体を射出シリンダへ確実に供給することができ、射出シリンダを好適に作動させることができる。

本発明によれば、単一の駆動手段では実現できない、高い射出速度と射出圧を実現可能とすることができる。

射出装置の模式図。射出シリンダの作動パターンを示す模式図。高速工程時における射出装置の作動状態を示す模式図。増圧工程時における射出装置の作動状態を示す模式図。別例の射出装置の模式図。

以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図４にしたがって説明する。
図１に示す射出装置としてのダイカストマシン１０は、型を構成する固定金型１１と可動金型１２によって形成されるキャビティ１３内に、溶融した成形材料としての金属材料（例えば、アルミニウム）を射出し、充填する装置である。型内に射出された成形材料は、凝固後に取り出されることにより、所望の成形品となる。なお、固定金型１１と可動金型１２は、図示しない型締装置により、型の開閉及び型締めがなされる。

ダイカストマシン１０は、キャビティ１３に連通する射出スリーブ１４内に供給された金属材料をキャビティ１３に押し出す射出プランジャ１５を駆動する射出シリンダ１６を備えている。射出プランジャ１５は、射出シリンダ１６のピストンロッド１６ａに連結されている。射出シリンダ１６のロッド側室１６ｒには、ロッド側室１６ｒに非圧縮性流体（流体）としての作動油を供給するとともに、ロッド側室１６ｒの作動油を排出する給排機構Ｋ１が接続されている。給排機構Ｋ１は、油タンク１７と、油タンク１７内の作動油を汲み上げるポンプ１８と、その汲み上げた作動油をロッド側室１６ｒへ供給する経路及びロッド側室１６ｒ内の作動油を油タンク１７に排出する経路を切り換える電磁切換弁１９と、からなる。一方、射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈには、ヘッド側室１６ｈに作動油を供給するとともに、ヘッド側室１６ｈの作動油を排出する給排機構Ｋ２が接続されている。

以下、本実施形態の給排機構Ｋ２を具体的に説明する。
射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈには、作動油の供給経路及び排出経路となる主管路２０が接続されている。主管路２０には、作動油の供給経路及び排出経路となる複数の副管路２１，２２が接続されている。副管路２１には、射出シリンダ１６に作動油を供給する複数（本実施形態では３つ）の作動用シリンダ２３が接続されている。副管路２１には、各作動用シリンダ２３のヘッド側室２３ｈが接続されている。そして、各作動用シリンダ２３のピストンロッド２３ａは、電動機としてのサーボモータＭ１によって回転駆動されるボールネジＢに螺合されたナットＮに連結されている。

また、副管路２１には、主管路２０と各作動用シリンダ２３の間に、作動油を主管路２０から副管路２１へ流す経路及び作動油を副管路２１から主管路２０へ流す経路とに切り換える電磁切換弁２６が配設されている。本実施形態の電磁切換弁２６は、作動油を副管路２１から主管路２０へ流す経路に切り換えられている時（図１に図示した状態）、主管路２０から副管路２１へ作動油が流れることを防止する逆止弁として機能する。

一方、副管路２２には、射出シリンダ１６に作動油を供給する単数の作動用シリンダ２４が接続されている。副管路２２には、作動用シリンダ２４のヘッド側室２４ｈが接続されている。そして、作動用シリンダ２４のピストンロッド２４ａは、電動機としてのサーボモータＭ２によって回転駆動されるボールネジＢに螺合されたナットＮに連結されている。

副管路２１に接続される各作動用シリンダ２３のシリンダ直径は、同一径に設定されている。一方で、作動用シリンダ２４のシリンダ直径は、各作動用シリンダ２３のシリンダ直径よりも小さい径に設定されている。本実施形態のダイカストマシン１０において射出シリンダ１６は、各作動用シリンダ２３，２４のヘッド側室２３ｈ，２４ｈ内の作動油が、射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈに供給されることによって作動する。このため、各作動用シリンダ２３，２４は、射出シリンダ１６が所望の作動パターン（射出速度や射出圧）で作動するように、本数、シリンダ直径や、ストローク長などが設定される。なお、射出シリンダ１６は、作動用シリンダ２３，２４からの作動油を流入可能な容積サイズに設定されている。

また、本実施形態では、１つの作動用シリンダ２３，２４と１つのサーボモータＭ１，Ｍ２によって一組の作動機構が構成される。そして、本実施形態のダイカストマシン１０は、射出シリンダ１６に対して上記作動機構が複数組（実施形態では４組）、接続されている。また、本実施形態において複数組の作動機構は、２つのシリンダ直径を有する作動用シリンダ２３，２４によって構成される。具体的に言えば、複数組の作動機構は、作動用シリンダ２３とサーボモータＭ１からなる作動機構と、作動用シリンダ２３よりもシリンダ直径が小さい径の作動用シリンダ２４とサーボモータＭ２からなる作動機構によって構成される。

そして、各作動用シリンダ２３，２４は、各サーボモータＭ１，Ｍ２のサーボ制御によって、ピストン２３ｐ，２４ｐの作動が制御される。各作動用シリンダ２３，２４は、サーボ制御（位置制御）によって各ピストン２３ｐ，２４ｐが所望の位置に動作するから、射出シリンダ１６に対する作動油の供給量が正確に制御される。

次に、射出シリンダ１６の射出時における作動パターン（射出パターン）を、図２にしたがって説明する。
射出シリンダ１６は、低速工程、高速工程、及び増圧工程の３工程で作動させる。低速工程は、射出の初期段階の工程であって、射出スリーブ１４内に供給された金属材料をキャビティ１３に押し出す際に、射出シリンダ１６のピストン１６ｐを低速で作動させる工程である。高速工程は、低速工程の次に行われる工程であって、射出シリンダ１６のピストン１６ｐを低速工程時よりも高速で作動させる工程である。増圧工程は、高速工程の次に行われる射出の最終段階の工程であって、射出シリンダ１６のピストン１６ｐの前進方向の力によりキャビティ１３内の金属材料を増圧する工程である。

そして、これらの各工程では、図２に示すように、射出シリンダ１６に要求される速度や圧力が相違する。すなわち、射出シリンダ１６のピストン１６ｐは、高速工程においてより高速で作動させることが必要である一方で、増圧工程においては速度を必要としない。また、射出シリンダ１６のピストン１６ｐは、増圧工程においてより高い圧力を付与するように作動させることが必要である一方で、低速工程及び高速工程においては増圧工程時ほどの圧力を付与するように作動させる必要はない。

以下、本実施形態のダイカストマシン１０の作用を、図３及び図４にしたがって説明する。
本実施形態のダイカストマシン１０は、図２に示す作動パターンにしたがって射出シリンダ１６のピストン１６ｐが作動するように、各作動用シリンダ２３，２４の各ピストン２３ｐ，２４ｐを作動させる。

最初に、低速工程について説明する。
低速工程の開始前、射出シリンダ１６のピストン１６ｐ、各作動用シリンダ２３，２４の各ピストン２３ｐ，２４ｐは、図１に示すような所定の初期位置に位置している。なお、初期位置に位置する各ピストン１６ｐ，２３ｐ，２４ｐは、射出スリーブ１４内に供給される金属材料に対して射出圧を付与していない（図２の時点Ｔ１）。また、給排機構Ｋ１の電磁切換弁１９は、成形時、射出シリンダ１６のロッド側室１６ｒの作動油を油タンク１７へ戻すように切り換えられる。

そして、固定金型１１と可動金型１２の型締め、及び射出スリーブ１４への金属材料の供給などの成形準備が完了すると、低速工程を開始する。低速工程において、射出シリンダ１６のピストン１６ｐが、図２に示す射出速度Ｖ１となるように、各作動用シリンダ２３の各サーボモータＭ１を制御する。これにより、各サーボモータＭ１は、低速工程時の射出シリンダ１６の射出速度Ｖ１に対応する速度で回転する。また、各作動用シリンダ２３の各ピストン２３ｐは、各サーボモータＭ１の回転によって各ボールネジＢに螺合されたナットＮが前進動作（図１の左方向への動作）することで、そのナットＮを介して駆動力が付与され、前進動作する。ナットＮ及びピストン２３ｐの前進動作とは、各作動用シリンダ２３のヘッド側室２３ｈ内の作動油を、主管路２０へ押し出す（射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈへ供給する）方向の動作である。

各作動用シリンダ２３のピストン２３ｐが作動すると、各ヘッド側室２３ｈ内の作動油は、副管路２１→電磁切換弁２６→主管路２０を通じて、射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈへ供給される。これにより、射出シリンダ１６のピストン１６ｐは、ヘッド側室１６ｈへ供給された作動油からの圧力を受けて、前進動作する。また、射出シリンダ１６のピストンロッド１６ａに連結された射出プランジャ１５は、ピストン１６ｐの前進動作によって同じく前進動作する。この射出プランジャ１５の前進動作により、射出スリーブ１４内の金属材料はキャビティ１３内に射出されるようになる。射出プランジャ１５及びピストン１６ｐの前進動作とは、射出スリーブ１４内の金属材料をキャビティ１３に押し出す方向の動作である。なお、ピストン１６ｐの前進動作は、ロッド側室１６ｒ内の作動油を給排機構Ｋ１の油タンク１７に戻す方向でもある。

射出シリンダ１６のピストン１６ｐは、各作動用シリンダ２３から作動油が供給されることにより、図２に示す射出速度Ｖ１で前進動作する。本実施形態において射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈに供給される作動油の油量は、各作動用シリンダ２３のピストン２３ｐが、サーボ機構による位置のフィードバック制御がされていることにより、正確に制御される。これにより、射出シリンダ１６のピストン１６ｐは、射出速度Ｖ１で正確に前進動作することが可能とされる。

そして、各作動用シリンダ２３のピストン２３ｐが、高速工程を開始する位置に到達すると（図２の時点Ｔ２）、低速工程から高速工程に移行する。
次に、高速工程について図３にしたがって説明する。

高速工程において、射出シリンダ１６のピストン１６ｐが、図２に示す射出速度Ｖ２となるように、各作動用シリンダ２３の各サーボモータＭ１を制御する。これにより、各サーボモータＭ１は、高速工程時の射出シリンダ１６の射出速度Ｖ２に対応する速度で回転する。

高速工程時には、低速工程時に比して、各作動用シリンダ２３の各ピストン２３ｐが高速動作するため、各ヘッド側室２３ｈから押し出される単位時間あたりの作動油の油量が増加する。その結果、射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈに流入する単位時間あたりの作動油の油量も増加するから、ピストン１６ｐが前進動作する時の速度は低速工程時に比して高速になる。これにより、射出シリンダ１６のピストン１６ｐは、図２に示す射出速度Ｖ２で前進動作する。

そして、高速工程時には、射出シリンダ１６のピストン１６ｐの前進動作に連動して射出プランジャ１５も射出速度Ｖ２で前進動作する。この射出プランジャ１５の前進動作により、高速工程時には、キャビティ１３に対する射出スリーブ１４内の金属材料の射出量が、低速工程時に比して増加する。

本実施形態において射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈに供給される作動油の油量は、各作動用シリンダ２３のピストン２３ｐが位置制御されていることにより、正確に制御される。その結果、射出シリンダ１６のピストン１６ｐは、射出速度Ｖ２で正確に前進動作することが可能とされる。

また、本実施形態では、３組の作動機構（作動用シリンダ２３とサーボモータＭ１の組み合わせ）により、射出シリンダ１６に作動油を供給して駆動力を付与する。このため、射出シリンダ１６のピストン１６ｐを高速工程時に必要な射出速度Ｖ２で作動させる場合において、サーボモータＭ１に要求される性能を下げることができる。具体的に言えば、単一の作動機構で射出速度Ｖ２を実現しようとする場合は、本実施形態のように３組の作動機構で射出速度Ｖ２を実現する場合に比して、単位時間あたりに３倍の作動油を射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈに押し出す必要がある。つまり、単一の作動機構の場合、その作動機構を構成する作動用シリンダ２３のピストン２３ｐを３倍の速度で制御する必要があり、サーボモータＭ１やボールネジＢの高速性能が要求されることになる。したがって、本実施形態のように、複数組の作動機構を複列化し、複数の作動用シリンダ２３のピストン２３ｐを同時に作動させれば、サーボモータＭ１やボールネジＢに高い性能を要求せずに、射出シリンダ１６の高速化を図ることが可能となる。

そして、高速工程において、各作動用シリンダ２３のピストン２３ｐの位置が、高速工程において減速位置に近づくと（図２の時点Ｔ３）、サーボモータＭ１を減速させる。これにより、各作動用シリンダ２３の各ピストン２３ｐも減速動作する。その後、各作動用シリンダ２３のピストン２３ｐが、高速工程時において停止位置に到達すると（図２の時点Ｔ４）、高速工程が終了し、増圧工程に移行する。

次に、増圧工程について図４にしたがって説明する。
増圧工程においては、射出シリンダ１６のピストン１６ｐが付与する圧力が、図２に示す射出圧Ｐとなるように、作動用シリンダ２４のサーボモータＭ２を制御する。作動用シリンダ２４のピストン２４ｐは、サーボモータＭ２の回転によってボールネジＢに螺合されたナットＮが前進動作することで、そのナットＮを介して駆動力が付与され、前進動作する。

作動用シリンダ２４のピストン２４ｐが作動すると、ヘッド側室２４ｈ内の作動油は、副管路２２→主管路２０を通じて、射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈへ供給される。この作動用シリンダ２４のシリンダ直径は、各作動用シリンダ２３のシリンダ直径よりも小さい径に設定されているため、同じ出力のモータで駆動されても、各作動用シリンダ２３に比して作動用シリンダ２４は高い圧力を発生する。本実施形態では、作動用シリンダ２４から射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈに作動油を供給すると、パスカルの原理により、ヘッド側室１６ｈ内の圧力が上昇し、射出シリンダ１６のピストン１６ｐがヘッド側室１６ｈ側から受ける圧力も上昇する。その結果、射出プランジャ１５が、キャビティ１３内の金属材料を加圧する力は増大する。

また、増圧工程時、作動用シリンダ２４から押し出された作動油は、副管路２１に配設された電磁切換弁２６が逆止弁として機能することで、副管路２１側、すなわち各作動用シリンダ２３のヘッド側室２３ｈ側へ流入することなく、主管路２０を通じて射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈへ流入する。これにより、各作動用シリンダ２３のピストン２３ｐは、シリンダ直径が小さい径の作動用シリンダ２４から押し出された高圧の作動油による力を受けず、後進動作することなく現位置を保持する。すなわち、電磁切換弁２６の逆流防止作用により、射出シリンダ１６のピストン１６ｐが射出プランジャ１５を介して付与する圧力を、射出圧Ｐとすることが可能となる。

その後、キャビティ１３内の金属材料が凝固したならば、射出シリンダ１６のピストン１６ｐを後進動作させる。このとき、ポンプ１８を作動させるとともに、電磁切換弁１９を制御することでポンプ１８が汲み上げた作動油を射出シリンダ１６のロッド側室１６ｒへ供給する経路に切り換える。また、電磁切換弁２６を制御することで、射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈの作動油を、主管路２０から副管路２１へ流す経路に切り換えるとともに、各作動用シリンダ２３，２４の各ピストン２３ｐ，２４ｐを後進動作させるべく各サーボモータＭ１，Ｍ２を逆回転させる。これにより、射出シリンダ１６のピストン１６ｐの後進動作により、射出プランジャ１５も後進動作するとともに、ヘッド側室１６ｈの作動油が各作動用シリンダ２３，２４の各ヘッド側室２３ｈ，２４ｈに戻される。その後、固定金型１１と可動金型１２を型開きすることにより、型から成形品が取り出される。

したがって、本実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）単数の作動用シリンダ２３，２４と単数のサーボモータＭ１，Ｍ２を１組とする作動機構を複数組、射出シリンダ１６に接続した。このため、射出シリンダ１６には、複数の作動用シリンダ２３，２４からの作動油の供給によって作動力を付与し得る。すなわち、同時に作動させる作動用シリンダの個数に応じて、射出シリンダ１６に付与し得る作動力を増大させることが可能となる。したがって、１組のモータでは実現できない射出速度と射出圧が、複数組を接続することによって実現可能となる。

（２）また、各作動用シリンダ２３，２４の各ピストン２３ｐ，２４ｐの駆動源をサーボモータＭ１，Ｍ２とし、その制御をサーボ制御とする。このため、各作動用シリンダ２３，２４から射出シリンダ１６へ供給される作動油の流量管理を確実に行うことができる。したがって、射出シリンダ１６を好適に作動させることができる。また、射出シリンダ１６の作動パターン全域をサーボ制御によって行うことから、油圧制御に比して射出シリンダ１６をより緻密に制御することができる。

（３）複数組の作動機構を、シリンダ直径の異なる作動用シリンダ２３と作動用シリンダ２４によって構成した。これによれば、シリンダ直径の相違する作動用シリンダ２３，２４を、射出成形において必要な射出速度及び射出圧を充足させるように作動させることで、射出シリンダ１６を好適に作動させることができる。

（４）作動用シリンダ２３を接続する副管路２１に逆止弁として機能する電磁切換弁２６を配設した。このため、小径の作動用シリンダ２４を作動させた際に、作動油が大径の作動用シリンダ２３へ流れることを防止できる。したがって、小径の作動用シリンダ２４からの作動油を射出シリンダ１６へ確実に供給することができ、射出シリンダ１６を好適に作動させることができる。

（５）射出シリンダ１６を、作動用シリンダ２３，２４から作動油を供給して作動させる。このため、射出シリンダ１６の作動力を複数のサーボモータを機械的に連結して付与する場合に比して、サーボモータによる動作のバラツキなどを吸収し、射出シリンダ１６を所望の射出速度及び射出圧となるように作動させることができる。

（６）射出シリンダ１６に対して複数組の作動機構を接続し、射出シリンダ１６を作動させる構成としたので、射出成形に必要な射出速度や射出圧などの射出条件を作動機構の組み合わせによって容易に設定することができる。すなわち、設計の自由度を広げることができる。

（７）本実施形態の作動機構の構成によれば、サーボモータＭ１，Ｍ２の要求性能を下げることができるので、射出成形に必要な射出速度や射出圧などの射出条件を充足させるために高性能なサーボモータを特別に用意する必要がない。すなわち、市販されている量産効果の高い安価な部品（サーボモータ）を組み合わせることで、射出条件を充足させることが可能であるから、コスト増を抑制できる。

（８）また、作動用シリンダ２３，２４についても、特別に手を加える必要がない。したがって、サーボモータＭ１，Ｍ２と同様に市販されている量産効果の高い部品を使用することができ、コスト増を抑制できる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 実施形態において、図５に示すように、射出シリンダ１６に接続する作動用シリンダ３３，３４，３５のシリンダ直径を全て異ならせても良い。そして、射出シリンダ１６に作動油を供給する場合は、各工程において必要な射出速度及び射出圧を得ることができるように作動用シリンダ３３〜３５を適宜選択し、作動させれば良い。図５のように作動用シリンダ３３〜３５のシリンダ直径を設定した場合、最小径の作動用シリンダ３５を作動させた時の作動油が、他の大径の作動用シリンダ３３，３４へ逆流しないように、副管路２１に実施形態と同様の電磁切換弁２６（逆止弁）を配設する。なお、図５は、射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈに接続される主管路２０から分岐形成された副管路２１に各作動用シリンダ３３〜３５を接続した状態を図示している。すなわち、図５では、実施形態を説明する図１などに図示した射出プランジャ１５や、作動機構（サーボモータ、ボールネジ、ナット）などの図示を省略している。

○ 実施形態において、射出シリンダ１６に接続する作動機構の組数を、２組又は４組以上に変更しても良い。すなわち、実施形態で説明した技術的思想によれば、作動機構の組数を増加させることで、サーボモータに高い性能を要求せずに、射出シリンダ１６の高速化及び高圧化を図ることが可能となる。つまり、本実施形態で説明した技術的思想によれば、射出成形に必要な射出速度や射出圧を充足させるための作動機構の構成（作動用シリンダの仕様）や組数を、任意の組み合わせに変更することができる。

○ 実施形態において、各作動用シリンダ２３，２４の各ピストン２３ｐ，２４ｐの駆動手段を、リニアモータとしても良い。
○ 実施形態において、射出シリンダ１６のピストン１６ｐを後進動作させる場合、給排機構Ｋ１からの作動油の供給に依らずに、各サーボモータＭ１，Ｍ２の制御による各ピストン２３ｐ，２４ｐの後進動作によって行ってもよい。すなわち、各ピストン２３ｐ，２４ｐの後進動作により、射出シリンダ１６のヘッド側室１６ｈ内の作動油を、各作動用シリンダ２３，２４の各ヘッド側室２３ｈ，２４ｈに引いても良い。

○ 実施形態において、低速工程時は何れかの作動用シリンダ２３を作動させて射出速度Ｖ１を実現し、高速工程時は全ての作動用シリンダ２３を作動させて射出速度Ｖ２を実現しても良い。このような動作形態であっても、射出シリンダ１６は、ヘッド側室１６ｈへ供給される作動油の油量によって速度調整がなされるので、供給される作動油の油量増加に伴って射出速度を増速させることができる。なお、この動作形態の場合、サーボモータは、低速工程及び高速工程において一定速で制御しても良いし、低速工程から高速工程時に増速させる可変速で制御しても良い。

○ 実施形態において、作動用シリンダ２４を作動させた際に、各作動用シリンダ２３のサーボモータＭ１に急激な負荷が加えられることを想定し、衝撃吸収用のアキュムレータを、電磁切換弁２６と各作動用シリンダ２３の間の副管路２１に配設しても良い。

○ 実施形態において、各作動用シリンダ２３，２４のロッド側室に、ヘッド側室２３ｈ，２４ｈの圧力を相殺するような圧力を付与する構成を接続しても良い。この構成によれば、さらに小型のサーボモータで必要な推力を発生することが可能となり、コスト増を抑制できる。

○ 実施形態において、高速工程時に各作動用シリンダ２３が減速を開始する前に作動用シリンダ２４を作動させても良い。この構成によれば、電磁切換弁２６が逆止弁として機能することで、作動用シリンダ２４からの作動油が各作動用シリンダ２３へ流れることを防ぎつつ、射出シリンダ１６に対しては作動用シリンダ２４からの作動油のみが流入することになる。その結果、射出シリンダ１６を急減速させることができる。

○ 実施形態は、樹脂材料をキャビティ１３内に射出して樹脂成形品を製造する射出装置に具体化しても良い。
○ 実施形態において、各作動用シリンダ２３，２４のヘッド側室２３ｈ，２４ｈに作動油を補給する機構（タンクから作動油を汲み上げるポンプ）を接続しても良い。

次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想を以下に追記する。
（イ）型内には、成形材料として金属材料が射出されることを特徴とする射出装置。

（ロ）前記射出シリンダの作動は、低速工程、高速工程、増圧工程の順に実行され、前記大径の作動用シリンダは低速工程時及び高速工程時に作動する一方で、前記小径の作動用シリンダは増圧工程時に作動する射出装置。

１０…ダイカストマシン、１１…固定金型、１２…可動金型、１６…射出シリンダ、１６ｐ…ピストン、２０…主管路、２１，２２…副管路、２３，２４，３３〜３５…作動用シリンダ、２３ｐ，２４ｐ…ピストン、２６…電磁切換弁、Ｂ…ボールネジ、Ｍ１，Ｍ２…サーボモータ、Ｎ…ナット。

Claims

射出シリンダを作動させて成形材料を型内に射出し、充填する射出装置において、
非圧縮性流体を前記射出シリンダに供給する作動用シリンダと、
前記作動用シリンダのピストンを駆動させるサーボモータと、を備え、
前記作動用シリンダと前記サーボモータによって一組の作動機構を構成し、複数組の作動機構を前記射出シリンダに接続し、
前記射出シリンダの射出時における作動パターンに基づき前記作動用シリンダから前記射出シリンダへ供給される非圧縮性流体の供給量の制御を、前記サーボモータによる前記作動用シリンダの前記ピストンの位置制御により行うことを特徴とする射出装置。
前記複数組の作動機構は、２以上のシリンダ直径を有する作動用シリンダによって構成されていることを特徴とする請求項１に記載の射出装置。
各作動機構の作動用シリンダは、前記射出シリンダに接続される主管路から分岐形成された複数の副管路にそれぞれ接続されており、
大径の作動用シリンダが接続される副管路には、小径の作動用シリンダから大径の作動用シリンダへ流体が流れることを防止する逆止弁が配設されていることを特徴とする請求項２に記載の射出装置。