JP5673482B2 - 射出装置 - Google Patents

Description

本発明は、非圧縮性流体の流体圧によって作動する射出シリンダにより金属材料を型部内に射出、充填する射出装置に関する。

一般に、成形機の射出装置は、射出シリンダにより射出プランジャをスリーブ内において前進させ、スリーブ内の成形材料（例えば金属材料）を型部間に形成されたキャビティに押し出すことにより、成形材料をキャビティに射出・充填する。射出・充填工程は、低速工程、高速工程及び増圧工程からなる。

射出装置においては、高速工程で高速移動する射出シリンダを減速させた後、増圧工程に移行するようになっている。しかし、高速工程で射出シリンダの減速が不十分になると、射出シリンダに一体の射出プランジャが型部に勢いよく衝突してしまい、キャビティに過大な圧力（サージ圧力）が作用してしまう。このような過大な圧力が作用することを防止するため、射出装置には射出シリンダを減速させる減速機構が設けられている（特許文献１参照。）。

図８に示すように、特許文献１に開示の射出装置において、射出シリンダ８０のピストンロッド８０ａには、カップリング８１を介して射出プランジャ８２が連結されている。カップリング８１にはＬ字状のストライカ８３が連結されるとともに、このストライカ８３には磁化部と非磁化部を一定間隔おきに配置してなる磁気スケール８３ａが取り付けられている。また、射出シリンダ８０は液圧回路８０ｂを介して図示しない作動油タンクに接続されるとともに、液圧回路８０ｂには流量制御弁８０ｃが設けられ、この流量制御弁８０ｃはパルスモータ８０ｄによって駆動される。

また、特許文献１に開示の射出装置には、磁気スケール８３ａの磁気信号を検出する磁気センサ８４、及び磁気センサ８４で検出した磁気信号を計数して射出プランジャ８２のストローク信号に変換する位置検出器８５が設けられている。さらに、射出装置には、位置検出器８５からのストローク信号を速度信号に変換する速度検出器８６、及び速度検出器８６からの速度信号を加速度信号に変換する加速度検出器８７が設けられている。

加えて、射出装置には、加速度信号に基づき速度が落ち始める点を検出する判断回路８８、流量制御弁８０ｃの弁開度を設定する弁開度設定器８９、射出速度変更のための位置設定器９０、及び流量制御弁８０ｃを制御する制御指令発生器９１が設けられている。

そして、特許文献１においては、射出プランジャ８２の移動にストライカ８３が連動し、そのストライカ８３に一体の磁気スケール８３ａの磁気信号が磁気センサ８４で検出される。すると、位置検出器８５、速度検出器８６、加速度検出器８７、判断回路８８、弁開度設定器８９、及び位置設定器９０からの信号に基づき、制御指令発生器９１がパルスモータ８０ｄに制御指令を出力する。その結果、流量制御弁８０ｃの弁開度が制御され、液圧回路８０ｂから射出シリンダ８０に導入される作動油量が調整される。これにより、射出シリンダ８０の移動速度が制御され、上述のような減速が可能になる。

特開昭６０−７６２６７号公報

ところが、特許文献１においては、ストライカ８３の移動が磁気センサ８４で検出され、射出シリンダ８０を減速させるタイミングに到達すると、各器機８５〜９０での信号の入出力を経て流量制御弁８０ｃの弁開度が制御された後に、ようやく射出シリンダ８０の減速が開始される。よって、特許文献１においては、射出シリンダ８０を減速させるタイミングに到達した後の応答性が悪いという問題があった。

本発明は、上記従来の問題に鑑みてなされたものであって、その目的は、射出シリンダを減速させるタイミングに到達した後からの応答性を向上させることができる射出装置を提供することにある。

上記問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、非圧縮性流体の流体圧によって作動する射出シリンダにより金属材料を型部内に射出、充填する射出装置に関する。この射出装置には、前記射出シリンダの作動室に接続された前記流体圧の蓄圧手段と、前記射出シリンダを減速させる減速機構と、が設けられており、前記減速機構が、前記射出シリンダのロッドと一体移動する作動部材と、前記射出シリンダに対する前記非圧縮性流体の供給用の流路又は排出用の流路に設けられるとともに、前記作動部材の移動に連動可能、かつ前記流路を可変に絞る絞り部材と、前記絞り部材を移動可能に収容する収容部材と、を有する。前記流路には、前記収容部材の供給ポートが接続されるとともに、前記収容部材には前記供給ポートに連通する排出ポートが形成されており、前記絞り部材には、前記供給ポートから前記排出ポートに向けた前記非圧縮性流体の流路を絞る絞り部が形成されている。

これによれば、射出の工程において、作動部材は射出シリンダのロッドと一体移動しており、射出シリンダを減速させるタイミングに到達すると、作動部材の移動に連動して収容部材内で絞り部材が移動する。すると、絞り部材の絞り部によって、供給ポートから排出ポートに向けた非圧縮性流体の流路が絞られる。非圧縮性流体の供給用の流路が絞られる場合は、射出シリンダに作用する作動圧が減少し、排出用の流路が絞られる場合は、非圧縮性流体の排出速度が低下する結果、射出シリンダが減速される。よって、絞り部材の動作を、射出シリンダそのものに連動させることで、絞り部材の動作を射出シリンダに同期させることができ、しかも流路を絞る動作、すなわち射出シリンダの減速を機械的に行うことができる。したがって、射出シリンダを減速させる動作が、センサや各種器機での信号の入出力を経てバルブの開度を制御した後に実行される場合と比べると、減速タイミングに到達した後の応答性を向上させることができる。

また、前記絞り部材には、前記流路を遮断する遮断部が形成されていてもよい。
これによれば、型部からの反力が射出シリンダのロッドに作用しても、射出シリンダと蓄圧手段とを連通させる流路は、絞り部材の遮断部によって遮断される。したがって、非圧縮性流体の流路を遮断する構成を簡単に構成することができる。

また、前記絞り部材は、前記作動部材と接触している状態で前記作動部材と連動可能であり、前記作動部材と連動される前の状態と、前記作動部材により連動された後の状態とを取り、前記収容部材には、前記絞り部材を連動する前の位置に復帰させる復帰手段が設けられていてもよい。

これによれば、復帰手段により絞り部材を連動する前の位置に復帰させることができる。よって、例えば、絞り部材を手動で復帰させる場合と比べると、射出装置に関する操作の煩わしさを軽減することができる。

また、前記収容部材には、前記絞り部材を移動させるための非圧縮性流体の給排を行う給排機構が接続されていてもよい。
これによれば、作動部材に絞り部材を連動させる際、給排機構からの非圧縮性流体の供給により、絞り部材の動作を補助し、絞り部により流路を精度良く絞る位置へ絞り部材を移動させることができる。

本発明によれば、射出シリンダを減速させるタイミングに到達した後からの応答性を向上させることができる。

第１の実施形態の射出装置を示す模式図。 第１の実施形態の減速機構を示す模式図。 射出装置における射出圧力及び射出速度の変化を示すグラフ。 作動シリンダ及びパイロットシリンダが作動した状態を示す模式図。 射出シリンダが作動した状態を示す模式図。 減速機構が作動した状態を示す模式図。 （ａ）〜（ｃ）は第２の実施形態の減速機構を示す模式図。 背景技術を示す図。

（第１の実施形態）
以下、本発明を具体化した第１の実施形態を図１〜図６にしたがって説明する。
図１に示すように、型部Ｋは、固定金型１２と、可動金型１３とから形成されるとともに、固定金型１２及び可動金型１３は、図示しない型締装置により型開閉及び型締がなされる。射出装置１１は、型部Ｋ内に形成されたキャビティ１４に、成形材料としての金属材料を射出・充填する装置である。そして、型部Ｋ内に射出された金属材料は、凝固後に取り出されることにより、所望の成形品となる。

固定金型１２には、キャビティ１４に連通する射出スリーブ１５が設けられるとともに、この射出スリーブ１５内には射出プランジャ１６が摺動可能に設けられている。射出プランジャ１６は、両ロッド形の射出シリンダ１７の一方のロッドである第１ロッド１７ａに連結されている。射出シリンダ１７のシリンダチューブ１７ｂ内には、第１ロッド１７ａと一体のピストン１７ｃが移動可能に収容されるとともに、このピストン１７ｃにおける第１ロッド１７ａの反対側には第２ロッド１７ｄが一体に設けられている。シリンダチューブ１７ｂ内は、ピストン１７ｃによって第１ロッド１７ａ側の作動室である第１室１７ｅと、その反対側の作動室である第２ロッド１７ｄ側の第２室１７ｆとに区画されている。

図２に示すように、射出シリンダ１７のシリンダチューブ１７ｂには、第２室１７ｆに連通する供給ポート１７ｋが形成されるとともに、この供給ポート１７ｋには、蓄圧手段としてのアキュムレータ２２が接続されている。アキュムレータ２２には非圧縮性流体としての作動油が蓄圧されている。そして、このアキュムレータ２２からの作動油が供給ポート１７ｋを介して第２室１７ｆに供給されており、ピストン１７ｃには型部Ｋに向けて、流体圧として油圧が作用し、この油圧によって第１ロッド１７ａ及び第２ロッド１７ｄが型部Ｋに向けて移動可能になっている。一方、シリンダチューブ１７ｂには、第１室１７ｅに連通する排出ポート１７ｇが形成されている。

図１に示すように、射出シリンダ１７の第２ロッド１７ｄには、制御ユニットＳが機械的に連結されている。詳細に説明すると、第２ロッド１７ｄの先端には、継手２３を介してボール螺子よりなる回転軸２４の一端が連結されるとともに、この継手２３により、第２ロッド１７ｄに対し回転軸２４が相対回転可能に支持されている。また、回転軸２４にはナット２５が螺合されるとともに、このナット２５は、射出装置１１のハウジング（図示せず）に移動不能及び回転不能に固定されている。このため、第２ロッド１７ｄが前後進動作すると、ナット２５に対し回転軸２４がその軸方向へ前後進動作するとともに回転する。

回転軸２４の他端には回転部材としてのブレーキディスク２６が回転軸２４と一体回転可能に連結されている。このブレーキディスク２６の厚み方向の前後には、第１ブレーキパッド２７ａと第２ブレーキパッド２７ｂが対向して配置されている。第１ブレーキパッド２７ａ及び第２ブレーキパッド２７ｂは、それぞれ連動してブレーキディスク２６に対し近接又は離隔する方向へ移動可能になっている。そして、第１及び第２ブレーキパッド２７ａ，２７ｂが、ブレーキディスク２６に押し付けられることで、第１ブレーキパッド２７ａと第２ブレーキパッド２７ｂが回転するブレーキディスク２６に摺接して、ブレーキディスク２６に対して摩擦抵抗を発生させるようになっている。

第２ブレーキパッド２７ｂには、作動シリンダ３０の作動ロッド３０ａの先端が連結されている。作動シリンダ３０において、シリンダチューブ３０ｂ内には、作動ロッド３０ａと一体のピストン３０ｃが収容されるとともに、このピストン３０ｃによってシリンダチューブ３０ｂ内が、作動ロッド３０ａが延出する側の作動側ロッド室３０ｄと、その反対側の作動側ヘッド室３０ｅとに区画されている。

この作動シリンダ３０には、第１給排油路３１ａ及び第２給排油路３１ｂを介してパイロットシリンダ３２が接続されている。このパイロットシリンダ３２のシリンダチューブ３２ｂ内には、ピストン３２ｃが収容されるとともに、このピストン３２ｃにはパイロットロッド３２ａが一体に設けられている。また、シリンダチューブ３２ｂ内は、ピストン３２ｃによってパイロットロッド３２ａが延出する側のパイロット側ロッド室３２ｄと、その反対側のパイロット側ヘッド室３２ｅとに区画されている。

そして、パイロットシリンダ３２のパイロット側ロッド室３２ｄは、第１給排油路３１ａを介して作動シリンダ３０の作動側ロッド室３０ｄが接続されるとともに、パイロットシリンダ３２のパイロット側ヘッド室３２ｅは、第２給排油路３１ｂを介して作動シリンダ３０の作動側ヘッド室３０ｅが接続されている。また、ロッド室３０ｄとパイロット側ロッド室３２ｄ、及び作動側ヘッド室３０ｅとパイロット側ヘッド室３２ｅには非圧縮性流体としての作動油が封入されるとともに、第１及び第２給排油路３１ａ，３１ｂによって閉回路が形成されている。

また、作動シリンダ３０のシリンダ径は、パイロットシリンダ３２のシリンダ径より大きくなっている。そして、作動シリンダ３０とパイロットシリンダ３２のシリンダ径の差と、第１及び第２給排油路３１ａ，３１ｂとから作動シリンダ３０における作動ロッド３０ａの推力を増幅させる増幅回路が構成されている。

パイロットロッド３２ａの先端は、駆動用ナットＮ１に対し接離可能になっている。この駆動用ナットＮ１は駆動用ボールネジＢ１に螺合されるとともに、駆動用ボールネジＢ１は、駆動用モータＭ１によって正逆両方向へ回転可能になっている。駆動用モータＭ１が回転すると、その回転速度で駆動用ボールネジＢ１が回転するとともに、駆動用ボールネジＢ１に螺合された駆動用ナットＮ１は所望する移動速度で移動するようになっている。

そして、駆動用ボールネジＢ１は、駆動用ナットＮ１が駆動用ボールネジＢ１の軸方向へ前進動作（直線移動）するとともに、パイロットロッド３２ａが駆動用ナットＮ１に追従して前進動作するようになっている。すると、パイロット側ロッド室３２ｄの作動油が第１給排油路３１ａを介して作動側ロッド室３０ｄに排出されるとともに、作動側ヘッド室３０ｅの作動油が第２給排油路３１ｂを介してパイロット側ヘッド室３２ｅに排出され、作動ロッド３０ａと一体の第２ブレーキパッド２７ｂがブレーキディスク２６から離隔されるようになっている。

また、本実施形態において、ブレーキディスク２６、第１ブレーキパッド２７ａ、第２ブレーキパッド２７ｂ、作動シリンダ３０、第１及び第２給排油路３１ａ，３１ｂ、及びパイロットシリンダ３２は、ハウジングＨ内に収容されてユニット化されている。また、ハウジングＨ内においては、回転軸２４、ブレーキディスク２６、作動シリンダ３０、第１ブレーキパッド２７ａ、第２ブレーキパッド２７ｂ、及びパイロットシリンダ３２はブレーキユニットＢＵとして一体化されており、このブレーキユニットＢＵはハウジングＨ内で前後進動作可能に収容されている。

ここで、射出装置１１の射出時における作動パターン（射出パターン）を、図３にしたがって説明する。
射出装置１１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１５内に供給された金属材料をキャビティ１４に押し出す際に、射出プランジャ１６を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、射出スリーブ１５の射出プランジャ１６を低速工程時よりも高速で作動させる工程である。この高速工程の終盤では射出プランジャ１６の速度が徐々に減速されていく。そして、射出プランジャ１６の速度がほぼゼロに近づくと、増圧工程に移行する。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、射出スリーブ１５の射出プランジャ１６の型部Ｋに向けた前進方向の力によりキャビティ１４内の金属材料を増圧する工程である。

これらの各工程では、図３に示すように、射出装置１１に要求される作動パターンが相違する。すなわち、射出プランジャ１６は、高速工程において、そのほとんどが低速工程よりも速い速度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、射出プランジャ１６は、増圧工程において低速工程及び高速工程よりも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。

次に、本実施形態の減速機構Ｇについて説明する。
図２に示すように、射出シリンダ１７の第２ロッド１７ｄには、Ｌ字状に形成された作動部材４１が第２ロッド１７ｄと一体移動可能に連結されている。作動部材４１は、第２ロッド１７ｄの軸方向に対し直交して延びる連結部４１ａを介して第２ロッド１７ｄに連結されている。また、作動部材４１には、連結部４１ａに直交し、かつ第２ロッド１７ｄの軸方向に沿って延びる腕部４１ｂが形成されている。

射出シリンダ１７の外面（図１では下面）には収容部材４２が取り付けられている。この収容部材４２のシリンダチューブ４２ａには、供給ポート４２ｂが形成されるとともに、この供給ポート４２ｂは、射出シリンダ１７の排出ポート１７ｇに連通している。そして、射出シリンダ１７の第１室１７ｅから排出された作動油は、排出ポート１７ｇ及び供給ポート４２ｂを介して収容部材４２内に流入するようになっている。また、シリンダチューブ４２ａにおいて、供給ポート４２ｂと対向する位置には排出ポート４２ｃが形成されている。そして、射出シリンダ１７から収容部材４２内に流入した作動油は排出ポート４２ｃから収容部材４２外へ排出されるようになっている。よって、収容部材４２は、射出シリンダ１７に対する作動油の排出用の流路上に設けられている。

この収容部材４２において、シリンダチューブ４２ａの一端は蓋部材４３が接合されて閉鎖されるとともに、他端は開放されている。また、シリンダチューブ４２ａ内には、流路を可変に絞る円柱状の絞り部材４４が移動可能に収容されている。この絞り部材４４の一端と蓋部材４３との間には、コイルバネよりなる復帰部材４５（復帰手段）が介装されるとともに、この復帰部材４５により絞り部材４４はシリンダチューブ４２ａの他端側に向けて付勢可能になっている。そして、絞り部材４４を復帰部材４５に抗して型部Ｋ側に押圧すると、復帰部材４５が収縮する分だけ絞り部材４４は型部Ｋ側へ移動する。一方、絞り部材４４に対する押圧を解除すると、復帰部材４５の収縮状態からの復帰力により、絞り部材４４は型部Ｋと反対側へ移動するようになっている。

また、絞り部材４４の他端側は、シリンダチューブ４２ａの他端から外部に突出している。さらに、絞り部材４４の周面には、供給ポート４２ｂから排出ポート４２ｃに作動油を流すための通路形成凹部４４ａが、絞り部材４４の軸方向に沿った一部を凹ませて形成されている。そして、通路形成凹部４４ａが、供給ポート４２ｂと排出ポート４２ｃの間に位置するときは、供給ポート４２ｂから収容部材４２内に流入した作動油は、通路形成凹部４４ａを流れて排出ポート４２ｃから収容部材４２外へ排出されるようになっている。絞り部材４４の軸方向に沿った断面において、通路形成凹部４４ａの断面積は、供給ポート４２ｂ及び排出ポート４２ｃの通路断面積と同じになっている。このため、供給ポート４２ｂから通路形成凹部４４ａを介して排出ポート４２ｃへ作動油が流れるとき、作動油は通路形成凹部４４ａで絞られることなく流れる。

さらに、絞り部材４４の周面において、通路形成凹部４４ａよりも軸方向他端寄りには、絞り部としての絞り形成凹部４４ｂが形成されるとともに、この絞り形成凹部４４ｂは通路形成凹部４４ａよりも浅く形成されている。そして、絞り形成凹部４４ｂが、供給ポート４２ｂと排出ポート４２ｃの間に位置するときは、供給ポート４２ｂから収容部材４２内に流入した作動油は、絞り形成凹部４４ｂを流れて排出ポート４２ｃから収容部材４２外へ排出されるようになっている。

絞り部材４４の軸方向に沿った断面において、絞り形成凹部４４ｂの断面積は、供給ポート４２ｂ及び排出ポート４２ｃの通路断面積より小さく、かつ通路形成凹部４４ａの断面積より小さくなっている。このため、供給ポート４２ｂから通路形成凹部４４ａを介して排出ポート４２ｃへ作動油が流れるとき、作動油は絞り形成凹部４４ｂで絞られて流れる。

そして、絞り部材４４が型部Ｋ側に押圧されず、復帰部材４５によってシリンダチューブ４２ａの他端側に付勢された状態では、通路形成凹部４４ａが供給ポート４２ｂ及び排出ポート４２ｃに対向するように絞り部材４４が配置されている。また、絞り形成凹部４４ｂは、供給ポート４２ｂ及び排出ポート４２ｃよりもシリンダチューブ４２ａの他端側に位置している。

絞り部材４４の他端に対しては、高速工程時に、減速開始のタイミング（図３の時間Ｔ３）で作動部材４１における腕部４１ｂの先端が当接するようになっている。そして、アキュムレータ２２からの油圧により、ピストン１７ｃが移動するとともに、第２ロッド１７ｄが移動すると、作動部材４１は第２ロッド１７ｄに連動して移動する。この作動部材４１の移動により、絞り部材４４が復帰部材４５に向けて押圧され、絞り部材４４はシリンダチューブ４２ａの一端側（型部Ｋ側）に向けて移動するようになっている。よって、作動部材４１における腕部４１ｂの長さ、復帰部材４５のバネ力、及び絞り部材４４の長さは、減速開始のタイミング（時間Ｔ３）で作動部材４１の腕部４１ｂが絞り部材４４に接触するように調整されている。つまり、絞り部材４４は、作動部材４１との接触後、作動部材４１に連動可能になっている。

図２に示すように、シリンダチューブ４２ａの排出ポート４２ｃには給排機構Ｔが接続されるとともに、この給排機構Ｔは、第１室１７ｅに作動油を供給するとともに、収容部材４２を介して第１室１７ｅから作動油を排出する。給排機構Ｔは、油タンク１８と、油タンク１８内の作動油を汲み上げるポンプ１９と、第１室１７ｅとポンプ１９とを接続する油路２０に設けられた電磁切換弁２１と、からなる。電磁切換弁２１は、ポンプ１９によって油タンク１８から汲み上げた作動油を第１室１７ｅへ供給可能とする第１位置２１ａと、第１室１７ｅ内の作動油を油タンク１８に排出可能とする第２位置２１ｂとに切換可能になっている。

以下、本実施形態の射出装置１１の作用を説明する。
最初に、低速工程について説明する。
図１に示すように、低速工程の開始前、射出スリーブ１５の射出プランジャ１６、射出シリンダ１７の第１ロッド１７ａ及び第２ロッド１７ｄ、作動シリンダ３０の作動ロッド３０ａ、パイロットシリンダ３２のパイロットロッド３２ａ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ロッド１７ａ，１７ｄ，３０ａ，３２ａは、射出スリーブ１５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３の時間Ｔ１）。

また、電磁切換弁２１は、射出シリンダ１７における第１室１７ｅの作動油が油タンク１８に戻らないよう第１位置２１ａに切り換えられている。そして、第２室１７ｆにはアキュムレータ２２からの作動油が供給されるとともに、ピストン１７ｃには、射出プランジャ１６の推力を出力させるために必要なエネルギーが油圧として作用している。

また、初期位置において、駆動用モータＭ１は停止し、駆動用ナットＮ１が停止しており、この駆動用ナットＮ１に対し、パイロットシリンダ３２のパイロットロッド３２ａが押し付けられるとともに、このパイロットシリンダ３２からの油圧が増幅回路によって増幅されて作動シリンダ３０のピストン３０ｃに作用している。そして、増幅された油圧により、作動ロッド３０ａに一体の第２ブレーキパッド２７ｂがブレーキディスク２６に押し付けられるとともに、第２ブレーキパッド２７ｂに連動して第１ブレーキパッド２７ａもブレーキディスク２６に押し付けられている。よって、ブレーキユニットＢＵにより、ブレーキディスク２６の回転が規制されるとともに、このブレーキディスク２６に一体の回転軸２４の回転も規制されている。

このため、回転軸２４に一体の第２ロッド１７ｄは、その移動が規制されている。したがって、アキュムレータ２２からの油圧により移動可能な状態にある射出シリンダ１７のピストン１７ｃは、第２ロッド１７ｄを介して移動が規制されている。なお、ピストン１７ｃは、その移動が規制されつつもアキュムレータ２２からの油圧が作用しており、即座に移動可能な状態で待機している。

さらに、図２に示すように、減速機構Ｇにおいては、絞り部材４４が型部Ｋ側に押圧されず、復帰部材４５によってシリンダチューブ４２ａの他端側に付勢されている。このため、減速機構Ｇでは、通路形成凹部４４ａが供給ポート４２ｂ及び排出ポート４２ｃに対向するように絞り部材４４が配置されている。

そして、固定金型１２と可動金型１３の型締め、及び射出スリーブ１５への金属材料の供給などの成形準備が完了すると、射出装置１１による低速工程を開始する。低速工程において、射出シリンダ１７の第１ロッド１７ａ（射出プランジャ１６）は、図３に示す射出速度Ｖ１で移動する。同時に、電磁切換弁２１は第２位置２１ｂに切り換えられる。

図４に示すように、駆動用モータＭ１が駆動されると、駆動用ボールネジＢ１は、駆動用ナットＮ１が前進動作するように回転する。すると、駆動用ナットＮ１に押し付けられていたパイロットシリンダ３２のパイロットロッド３２ａが、駆動用ナットＮ１から一旦、離間するとともに、駆動用ナットＮ１に追従して前進動作する。

そして、このパイロットロッド３２ａの前進動作により、パイロット側ロッド室３２ｄの作動油が第１給排油路３１ａを介して作動側ロッド室３０ｄに排出されるとともに、作動側ヘッド室３０ｅの作動油が第２給排油路３１ｂを介してパイロット側ヘッド室３２ｅに排出される。すると、作動ロッド３０ａはシリンダチューブ３０ｂに没入する方向へ移動し、この作動ロッド３０ａと一体の第２ブレーキパッド２７ｂがブレーキディスク２６から離隔されるとともに、第２ブレーキパッド２７ｂに連動して第１ブレーキパッド２７ａもブレーキディスク２６から離隔される。このとき、第１ロッド１７ａ及び第２ロッド１７ｄが緩やかに前進動作するとともに、ブレーキディスク２６及び回転軸２４が緩やかに回転する。

すると、図５に示すように、ブレーキユニットＢＵにより、移動が規制されていたピストン１７ｃが、アキュムレータ２２からの油圧を受けて、第１室１７ｅに向けて上記の射出速度Ｖ１で前進動作する。この前進動作に伴いピストン１７ｃに一体の第１ロッド１７ａも射出速度Ｖ１で前進動作する。その結果、第１ロッド１７ａに連結された射出プランジャ１６がキャビティ１４に向けて射出速度Ｖ１で前進動作する。この射出プランジャ１６の前進動作により、射出スリーブ１５内の金属材料はキャビティ１４内に射出される。

同時に、第１室１７ｅの作動油は、排出ポート１７ｇから射出シリンダ１７外へ排出されるとともに、供給ポート４２ｂから収容部材４２内に流入する。このとき、絞り部材４４は、作動部材４１によって押圧されておらず、作動油は、絞り部材４４の通路形成凹部４４ａを流れるため、通路形成凹部４４ａで絞られることなく、排出ポート４２ｃを介して収容部材４２外へ排出される。その後、作動油は、第２位置２１ｂにある電磁切換弁２１を介して油タンク１８へ排出される。

また、第１ロッド１７ａ、第２ロッド１７ｄ、及び回転軸２４を介して連結されたブレーキユニットＢＵも前進動作すると、射出プランジャ１６が前進動作する。そして、射出プランジャ１６が、低速工程の終了位置に到達すると（図３の時間Ｔ２）、低速工程から高速工程に移行する。高速工程において、射出プランジャ１６は、図３に示す射出速度Ｖ２で移動する。

すると、上記と同様に射出装置１１が作動し、高速工程が行われる。高速工程においては、第１ロッド１７ａ及び第２ロッド１７ｄが高速で前進動作するとともに、ブレーキディスク２６及び回転軸２４が高速で回転する。そして、高速工程において、射出プランジャ１６を減速させるタイミングに到達すると（図３の時間Ｔ３）、減速機構Ｇが作動する。

図６に示すように、第２ロッド１７ｄが前進動作すると、この第２ロッド１７ｄに一体の作動部材４１も前進動作（移動）し、作動部材４１における腕部４１ｂが絞り部材４４の他端に当接し、さらに、第２ロッド１７ｄの前進動作（移動）によって作動部材４１が絞り部材４４を押圧する。すると、絞り部材４４は、作動部材４１の移動に連動し、復帰部材４５のバネ力に抗して型部Ｋ側へ移動する。すると、絞り部材４４において、供給ポート４２ｂ及び排出ポート４２ｃと対向する部位が、通路形成凹部４４ａから絞り形成凹部４４ｂに切り換えられる。

このため、第１室１７ｅから排出された作動油は、収容部材４２の供給ポート４２ｂから収容部材４２内の絞り形成凹部４４ｂを流れ、第１室１７ｅから排出される作動油の量が絞られる（流量が減少する。）。その結果、収容部材４２の排出ポート４２ｃを介して収容部材４２外へ排出される作動油量が減少し、ピストン１７ｃが減速される。よって、ピストン１７ｃに一体の第１ロッド１７ａも減速される結果、射出プランジャ１６も減速される。なお、収容部材４２外へ排出された作動油は、第２位置２１ｂにある電磁切換弁２１を介して油タンク１８へ排出される。

その後、射出プランジャ１６が、高速工程時において前進動作させる位置に到達すると（図３の時間Ｔ４）、高速工程が終了し、増圧工程に移行する。
最後に、増圧工程において、射出プランジャ１６が付与する圧力が、図３に示す射出圧Ｐとなる。すると、上記と同様に射出装置１１が作動し、増圧工程が行われる。増圧工程においては、パイロットロッド３２ａが、駆動用ナットＮ１に接触することなく、アキュムレータ２２の油圧力が第１ロッド１７ａを介して射出プランジャ１６に与えられる。

その後、キャビティ１４内の金属材料が凝固したならば、射出シリンダ１７の第１ロッド１７ａを後進動作させる。このとき、電磁切換弁２１は第１位置２１ａに切り換えられる。そして、ポンプ１９が駆動され、ポンプ１９が汲み上げた作動油を射出シリンダ１７の第１室１７ｅへ供給する。これにより、射出シリンダ１７の第１ロッド１７ａが後進動作し、射出プランジャ１６も後進動作するとともに、第２室１７ｆの作動油がアキュムレータ２２に戻される。また、第２ロッド１７ｄも後進動作するため、絞り部材４４が復帰部材４５のバネ力により、作動部材４１に押圧される前の位置に復帰する。すなわち、供給ポート４２ｂ及び排出ポート４２ｃに対し、絞り部材４４の通路形成凹部４４ａが対向する位置に絞り部材４４は復帰する。その後、固定金型１２と可動金型１３を型開きすることにより、型部Ｋから成形品が取り出される。

上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）射出装置１１において、射出シリンダ１７の第２ロッド１７ｄに作動部材４１を一体移動可能に連結するとともに、射出シリンダ１７からの作動油の排出用の流路に収容部材４２を設けた。また、射出シリンダ１７から排出された作動油を収容部材４２内を流れるようにするとともに、収容部材４２内に作動油の流路を絞る絞り部材４４を設けた。そして、射出シリンダ１７と一体移動する作動部材４１に絞り部材４４を連動させて、射出シリンダ１７から排出される作動油量を絞り部材４４の絞り形成凹部４４ｂで絞るようにした。よって、絞り部材４４の動作を、射出シリンダ１７そのものに連動させることで、絞り部材４４の動作を射出シリンダ１７に同期させることができ、しかも流路を絞る動作を機械的に行うことができる。このため、射出シリンダ１７を減速させるタイミング（時間Ｔ３）に到達したのに同期して絞り部材４４を機械的に動作させて射出シリンダ１７を減速させることができる。よって、射出シリンダ１７を減速させる動作が、センサや各種機器での信号の入出力を経てバルブの開度を制御した後に実行される場合と比べると、減速タイミングに到達した後の応答性を向上させることができ、さらに、タイミング調整を正確かつ確実に行うことができる。

（２）射出シリンダ１７と一体移動する作動部材４１に絞り部材４４を連動させ、射出シリンダ１７の移動に同期して機械的に射出シリンダ１７の移動速度を減速させるようにした。このため、射出シリンダ１７の減速のために、流量制御弁、この流量制御弁を駆動させるモータ、各種信号の入出力機器を必要とせず、射出装置１１の構成が簡単にできる。

（３）高速工程において、減速させるタイミング（時間Ｔ３）に到達すると、絞り部材４４が移動し、供給ポート４２ｂに対向配置されていた通路形成凹部４４ａが絞り形成凹部４４ｂに切り換えられる。このため、作動油の流路断面積が急激に小さくなり、射出シリンダ１７の移動速度を急激に減速させることができる。

（４）射出シリンダ１７に収容部材４２を連結し、射出シリンダ１７の排出ポート１７ｇに、収容部材４２の供給ポート４２ｂを接続し、この収容部材４２内に絞り部材４４を移動可能に収容した。よって、収容部材４２内に作動油の流路が形成され、この流路を、作動部材４１に連動した絞り部材４４の絞り形成凹部４４ｂによって絞ることができる。したがって、射出シリンダ１７を減速するために、射出シリンダ１７からの作動油の流路を絞る構成を簡単に構成することができる。

（５）収容部材４２内には復帰部材４５が設けられ、この復帰部材４５により絞り部材４４を作動部材４１により押圧される前の状態に復帰させることができる。よって、射出シリンダ１７を後進動作させた後、絞り部材４４を手動で復帰させる場合と比べると、射出装置１１に関する操作の煩わしさを軽減することができる。

（第２の実施形態）
次に、本発明を具体化した第２の実施形態を図７にしたがって説明する。また、第１の実施形態と同一構成については同一符号を付すなどし、その重複する説明を省略又は簡略する。

図７（ａ）〜（ｃ）に示すように、減速機構Ｇにおいて、射出シリンダ１７の供給ポート１７ｋに収容部材５１の排出ポート５１ａが連通するように、射出シリンダ１７の外面（上面）に収容部材５１が取り付けられるとともに、収容部材５１の供給ポート５１ｂにアキュムレータ２２が接続されている。すなわち、射出シリンダ１７に対する作動油の供給用の流路上に収容部材５１が設けられている。また、収容部材５１のシリンダチューブ５１ｃ内に収容された絞り部材５２には、絞り部５２ａが形成されている。この絞り部５２ａは、円弧状に絞り部材５２の周面を切り欠いて形成されている。よって、絞り部５２ａは、絞り部材５２の軸方向一端から他端に向かうに従い徐々に深さが深くなった後、徐々に深さが浅くなるように形成されている。さらに、絞り部材５２において、絞り部５２ａより軸方向他端側は、供給ポート５１ｂからの作動油を遮断する遮断部５２ｂとなっている。

収容部材５１内において、絞り部材５２の一端にはピストン５３が一体移動可能に連結されるとともに、収容部材５１内にはピストン５３が移動可能に収容されている。また、収容部材５１内には、ピストン５３によって絞り部材５２が延出する側の第１作動室５４ａと、反対側の第２作動室５４ｂとに区画されている。第１作動室５４ａ及び第２作動室５４ｂには、作動油を給排する給排機構Ｒが接続されている。給排機構Ｒは、油タンク５５と、油タンク５５内の作動油を汲み上げるポンプ５６と、第１作動室５４ａ又は第２作動室５４ｂとポンプ５６とを接続する油路５７に設けられた電磁切換弁５８と、からなる。

電磁切換弁５８は、ポンプ５６によって油タンク５５から汲み上げた作動油を第１作動室５４ａへ供給可能とし、かつ第２作動室５４ｂの作動油を油タンク５５へ排出可能とする第１位置５８ａを取り得る。また、電磁切換弁５８は、ポンプ５６によって油タンク５５から汲み上げた作動油を第２作動室５４ｂへ供給可能とし、かつ第１作動室５４ａの作動油を油タンク５５へ排出可能とする第２位置５８ｂを取り得る。

絞り部材５２の他端側は収容部材５１外へ突出している。また、第２ロッド１７ｄに連結された作動部材５０は、第２ロッド１７ｄに直交するように延びている。そして、第２ロッド１７ｄの移動に伴い、作動部材５０により絞り部材５２の他端が押圧され、絞り部材５２が収容部材５１の奥に向けて移動する。

さて、図７（ａ）に示すように、射出装置１１の初期位置では、絞り部材５２が作動部材５０によって押圧されず、絞り部５２ａ全体が排出ポート５１ａ及び供給ポート５１ｂに対向するように配置されている。また、給排機構Ｒにおける電磁切換弁５８は第１位置５８ａに切り換えられている。そして、図７（ｂ）に示すように、高速工程において減速のタイミングに到達すると、作動部材５０によって絞り部材５２が押圧される。このとき、第１作動室５４ａには給排機構Ｒの油タンク５５より作動油が供給され、絞り部材５２のピストン５３に油圧が作用する。このため、この油圧により絞り部材５２の移動が補助される。

そして、絞り部５２ａがずれていき、供給ポート５１ｂに対向する絞り部５２ａの深さが徐々に浅くなっていくとともに、供給ポート５１ｂに対し遮断部５２ｂの一部が対向配置される。このため、アキュムレータ２２から第２室１７ｆに供給される作動油の量が、絞り部５２ａにより絞られる（流量が減少する。）。その結果、ピストン１７ｃに作用する油圧が減少し、ピストン１７ｃが減速される。よって、ピストン１７ｃに一体の第１ロッド１７ａも減速される結果、射出プランジャ１６も減速される。

図７（ｃ）に示すように、高速工程から増圧工程に移行した状態では、絞り部材５２は、作動部材５０の押圧の際の慣性、及び油タンク５５からの油圧により、収容部材５１内を移動し、供給ポート５１ｂと対向する位置には遮断部５２ｂが位置することとなり、絞り部材５２によって供給ポート５１ｂが遮断される。そして、アキュムレータ２２からの作動油の供給流路は遮断部５２ｂによって遮断される。

したがって、上記第２の実施形態によれば、第１の実施形態の（１）〜（３）と同様の効果に加え、以下のような効果を得ることができる。
（６）絞り部材５２の軸方向に沿って絞り部５２ａに連続して遮断部５２ｂを形成した。このため、増圧工程時に、型部Ｋからの反力が第１ロッド１７ａを介してピストン１７ｃに作用しても、第１室１７ｅとアキュムレータ２２とを連通させる流路は、絞り部材５２の遮断部５２ｂによって遮断されている。このため、型部Ｋからの反力により、ピストン１７ｃが移動することが防止できる。

（７）収容部材５１の第１作動室５４ａ及び第２作動室５４ｂに給排機構Ｒを接続した。そして、第２ロッド１７ｄに連動した作動部材５０により絞り部材５２を押圧する際、給排機構Ｒから第１作動室５４ａへの作動油の供給により、絞り部材５２の移動を補助することができる。その結果、絞り部材５２を確実に移動させて絞り部５２ａにより、アキュムレータ２２から供給される作動油量を絞ることができ、射出シリンダ１７を確実に減速させることができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
○ 第１及び第２の実施形態において、絞り部材４４又は絞り部材５２を初期状態で型部Ｋ側に配置し、射出動作の開始時に、通路形成凹部４４ａ又は絞り部５２ａが流路上に位置するように、絞り部材４４，５２を給排機構Ｔ，Ｒにより移動させる構成としてもよい。

○ 第１の実施形態において、射出シリンダ１７と収容部材４２との間にバルブを設け、このバルブの開閉により射出シリンダ１７の動作開始及び停止を制御してもよい。
○ 第２の実施形態において、アキュムレータ２２と収容部材５１との間にバルブを設け、このバルブの開閉により射出シリンダ１７の動作開始及び停止を制御してもよい。

○ 第１及び第２の実施形態において、第２ロッド１７ｄに、第２ロッド１７ｄと連結及び離脱可能な連結機構を設けてもよい。この場合、初期状態では第２ロッド１７ｄと連結機構とを連結させておき、射出シリンダ１７の動作開始時に第２ロッド１７ｄを連結機構から離脱させることで射出シリンダ１７の動作開始及び停止を制御することができる。

○ 第２の実施形態において、給排機構Ｒは無くてもよい。
○ 第２の実施形態において、絞り部５２ａを、第１の実施形態のように深さの異なる凹部を連設して形成してもよい。

○ 第１の実施形態において、絞り部を、第２の実施形態のように円弧状に形成してもよい。
○ 第１の実施形態では、絞り部材４４を連動する前の位置に復帰させるため、コイルバネよりなる復帰部材４５を採用したが、油圧回路を収容部材４２に接続し、この油圧回路を用いた作動油の供給により絞り部材４４を復帰させてもよい。

○ 射出装置１１は、樹脂材料をキャビティ１４内に射出して樹脂成形品を製造する射出装置に適用してもよい。
○ パイロットロッド３２ａは、駆動用ナットＮ１に機械的に接続してもよく、又はパイロットロッド３２ａと駆動用ナットＮ１を一体部品としてもよい。

Ｇ…減速機構、Ｋ…型部、Ｔ，Ｒ…給排機構、１１…射出装置、１７…射出シリンダ、１７ｄ…ロッドとしての第２ロッド、１７ｆ…作動室としての第２室、１７ｇ…排出用の流路としての排出ポート、２２…蓄圧手段としてのアキュムレータ、４１，５０…作動部材、４２，５１…収容部材、５１ｂ…供給用の流路としての供給ポート、４４，５２…絞り部材、４４ｂ…絞り部としての絞り形成凹部、４５…復帰手段としての復帰部材、５２ａ…絞り部、５２ｂ…遮断部。

Claims (4)

1. 非圧縮性流体の流体圧によって作動する射出シリンダにより金属材料を型部内に射出、充填する射出装置において、
   前記射出シリンダの作動室に接続された前記流体圧の蓄圧手段と、
   前記射出シリンダを減速させる減速機構と、
   が設けられており、
   前記減速機構が、
   前記射出シリンダのロッドと一体移動する作動部材と、
   前記射出シリンダに対する前記非圧縮性流体の供給用の流路又は排出用の流路に設けられるとともに、前記作動部材の移動に連動可能、かつ前記流路を可変に絞る絞り部材と、
   前記絞り部材を移動可能に収容する収容部材と、
   を有し、
   前記流路には、前記収容部材の供給ポートが接続されるとともに、前記収容部材には前記供給ポートに連通する排出ポートが形成されており、
   前記絞り部材には、前記供給ポートから前記排出ポートに向けた前記非圧縮性流体の流路を絞る絞り部が形成されていることを特徴とする射出装置。
2. 前記絞り部材には、前記流路を遮断する遮断部が形成されている請求項１に記載の射出装置。
3. 前記絞り部材は、前記作動部材と接触している状態で前記作動部材と連動可能であり、前記作動部材と連動される前の状態と、前記作動部材により連動された後の状態とを取り、前記収容部材には、前記絞り部材を連動する前の位置に復帰させる復帰手段が設けられている請求項１又は請求項２に記載の射出装置。
4. 前記収容部材には、前記絞り部材を移動させるための非圧縮性流体の給排を行う給排機構が接続されている請求項１〜請求項３のうちいずれか一項に記載の射出装置。

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