JP6043126B2 - 射出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ダイカストマシン等の成形機における射出装置に関する。

ダイカストマシンの射出装置として、キャビティへ通じるスリーブと、スリーブ内の溶湯（溶融状態の金属材料）をキャビティ内へ押し出すプランジャと、プランジャを駆動する液圧式の射出シリンダとを有するものが知られている（例えば特許文献１）。このような射出装置においては、プランジャがスリーブの後方において待機している状態で、スリーブ内に溶湯が供給される。

特許文献１では、金型交換に応じて１ショットの溶湯の量が変更されたときに、溶湯がスリーブ内へ供給されるときのプランジャの待機位置を変更する射出装置が開示されている。特許文献１の射出装置は、そのようにプランジャの待機位置を変更することにより、スリーブ及びプランジャにより構成される空間の体積を好適なものとし、ひいては、スリーブ内における溶湯の表面積等を好適なものとし、スリーブ内において溶湯が凝固することを抑制している。

また、特許文献１の射出装置は、プランジャの位置を検出する位置センサの検出値に基づいて射出シリンダを制御することにより、設定された待機位置にプランジャを位置決めし、待機させている。

特開２００２−２８３０３４号公報

しかし、射出シリンダの制御によるプランジャの待機位置への位置決めは、種々の不都合を生じる。例えば、射出シリンダによる位置制御は精度が低い。また、プランジャを待機位置に待機させている間、射出シリンダは、ピストンにより隔てられた２つのシリンダ室の双方に液圧が付与されることになる。一般には、そのような液圧付与は行われていないから、プランジャの初動は、一般的な射出装置とは異なるものとなる。また、プランジャの初動に、位置制御の状態によってばらつきが生じるおそれもある。プランジャの初動の変化は、成形品の品質に意図しない影響を及ぼすおそれがある。

従って、プランジャの待機位置への位置決めをより好適に行うことができる射出装置が提供されることが望ましい。

本発明の一態様に係る射出装置は、キャビティに通じるスリーブと、前記スリーブ内の成形材料を前記キャビティへ押し出すプランジャと、前記プランジャに連結されたピストン部、及び、当該ピストン部を後退限と前進限との間で移動可能に保持するシリンダ部を有する射出シリンダと、前記後退限よりも前方に位置する前記ピストン部又は当該ピストン部に固定された部材の、被当接部に対して後方から当接することが可能なストッパと、前記ストッパの前後方向の位置を調整可能に前記ストッパを支持する支持機構と、を有し、射出後のプランジャ後退において、前記ピストン部は、前記被当接部が前記ストッパに衝突することによって前記後退限よりも前方にて停止する。

好適には、前記支持機構は、前記ストッパが前記被当接部に後方から当接可能な位置と、当該位置よりも前記ピストン部の径方向外側で前記ストッパが前記被当接部に後方から当接不可能な位置との間で前記ストッパの位置を調整可能である。

好適には、前記スリーブは、水平方向若しくは水平方向に傾斜する方向に延びる筒状に形成されており、その上方側に開口が形成されたスリーブ本体と、前記開口を覆うとともに前記スリーブ本体に対して前後方向に移動可能な上面部材と、を有し、前記上面部材には、前記開口に重なり、前記開口よりも前後方向の径が小さい、前記スリーブの供給口が形成されており、前記供給口の前後方向の位置は、前記上面部材の前後方向の移動によって変更可能であり、前記上面部材と前記ストッパとは前後方向に共に移動するように連結されている。

好適には、前記支持機構は、前後方向に延び、前後方向の移動及び軸回りの移動が規制されたねじ軸と、前記ねじ軸に螺合するとともに、前記ストッパの後方への荷重を支持するナットと、を有する。

好適には、前記支持機構は、前後方向に延び、前後方向の移動が規制されたガイドバーと、前記ガイドバーを締め付け可能であり、前記ストッパの後方への荷重を支持するハーフナットと、を有する。

好適には、前記支持機構は、ウォームと、前記ウォームに螺合する歯部を有するとともに雌ねじ部を有するウォームホイール−ナットと、前記ウォームホイール−ナットに螺合し、前記ストッパの後方への荷重を支持するねじ軸と、を有する。

好適には、前記ピストン部は、前記シリンダ部内を摺動するピストン本体と、前記ピストン本体に固定され、前記シリンダ部から延び出て前記プランジャと連結されるピストンロッドと、を有し、前記被当接部は、前記ピストンロッドの前記シリンダ部から延び出た部分、前記プランジャ、又は、これらを連結する継手に設けられている。

好適には、前記ストッパは、前記シリンダ部内にて前記ピストン部の後方に当接する。

好適には、前記ピストン部が前記後退限に位置したときに前記プランジャが前記スリーブから引き抜かれる。

本発明によれば、プランジャの待機位置への位置決めをより好適に行うことができる。

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要部の構成を示す模式図。 図２（ａ）は、図１の射出装置のストッパ機構の詳細を説明する模式図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のIIｂ−IIｂ線における断面図。 本発明の第２の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の要部の構成を示す模式図。 本発明の第３の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の要部の構成を示す模式図。 図５（ａ）は、本発明の第４の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の要部の構成を示す模式図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線における断面図。 本発明の第５の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の要部の構成を示す模式図。 図７（ａ）及び図７（ｂ）本発明の第６の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の要部の構成を示す模式図。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。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の構成と同一若しくは類似する構成については、既に説明された実施形態の構成と同一の符号を付すことがあり、また、説明を省略することがあるものとする。

＜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の要部の構成を示す模式図である。図１において、紙面上方及び下方は、鉛直方向の上方及び下方に対応し、紙面左右方向は水平方向に対応している。また、以下において、紙面左側（後述するプランジャ９がキャビティ１０５に向かう方向）を前方、その反対側（紙面右側）を後方ということがある。

ダイカストマシン１は、例えば、固定金型１０１及び移動金型１０３の型締めを行う不図示の型締装置と、型締された固定金型１０１及び移動金型１０３により形成されたキャビティ１０５内に溶湯を射出する射出装置３と、キャビティ１０５内の溶湯が凝固して形成されたダイカスト品を移動金型１０３若しくは固定金型１０１から押し出す不図示の押出装置と、これら各装置を制御するための制御装置５とを有している。なお、制御装置５は、射出装置３等の各装置の一部を構成していると捉えられてもよい。

射出装置３は、例えば、キャビティ１０５に通じるスリーブ７と、スリーブ７内の溶湯をキャビティ１０５へ押し出すためのプランジャ９と、プランジャ９を駆動可能な液圧式の射出シリンダ１１と、射出シリンダ１１に作動液（例えば油）を供給する液圧回路１３と、プランジャ９の後退限を規定するストッパ機構１５とを有している。

スリーブ７は、例えば、概ね円筒状の部材であり、その軸方向を水平方向に一致させて配置されている。スリーブ７の上面には、スリーブ７内に溶湯を供給するための給湯口（供給口）７ａが形成されている。給湯口７ａの水平方向における位置は、スリーブ７の中途の適宜な位置とされている。

プランジャ９は、スリーブ７内を摺動可能なプランジャチップ９ａと、プランジャチップ９ａに固定され、スリーブ７の後方へ延び出るプランジャロッド９ｂとを有している。なお、プランジャチップ９ａ及びプランジャロッド９ｂは、互いに一体形成されることにより、互いに固定されていてもよい。後述するその他の部材の固定についても同様である。

射出シリンダ１１は、シリンダ部１７と、シリンダ部１７に移動可能に保持されるピストン部１９とを有している。

シリンダ部１７は、概ね円筒状の部材である。ピストン部１９は、シリンダ部１７内を摺動可能なピストン本体２１と、ピストン本体２１に固定され、シリンダ部１７から前方へ延び出るピストンロッド２３とを有している。

シリンダ部１７の内部は、ピストン本体２１によって、ピストンロッド２３が延び出る側のロッド側室１７ｒと、その反対側のヘッド側室１７ｈとに区画されている。そして、ヘッド側室１７ｈ又はロッド側室１７ｒへ選択的に作動液が供給されることにより、ピストン本体２１はシリンダ部１７に対して前方又は後方へ移動する。

ピストン本体２１は、ストッパ機構１５等による移動規制を受けない状態においては、２点鎖線で示すように、前進限Ｌｆと後退限Ｌｂとの間で移動可能である。前進限Ｌｆ及び後退限Ｌｂは、ピストン本体２１がシリンダ部１７に対して前後方向において当接することにより、その移動が規制される位置である。なお、シリンダ部１７のうち、前進限Ｌｆ又は後退限Ｌｂにおいてピストン本体２１に当接する部分は、シリンダ部１７の端面部分であってもよいし、シリンダ室内に設けられたストッパであってもよい。

射出シリンダ１１は、プランジャ９と同軸状に配置されている。そして、プランジャロッド９ｂとピストンロッド２３とは継手２５により連結されている。従って、ピストン本体２１の前後進により、プランジャチップ９ａは前後進する。

スリーブ７の長さ、射出シリンダ１１のストローク、及び、スリーブ７と射出シリンダ１１との位置関係は、射出シリンダ１１の駆動によって、プランジャチップ９ａを給湯口７ａよりも後方の位置から給湯口７ａよりも前方の位置へ移動させることが可能であれば、適宜に設定されてよい。好適には、ピストン本体２１が後退限Ｌｂに位置するとき、プランジャチップ９ａは、スリーブ７の後方端部に先端側の一部が挿入される位置Ｐｂに位置し、ピストン本体２１が前進限Ｌｆよりも少し手前に位置するとき、プランジャチップ９ａは、適宜なビスケット厚が確保される位置Ｐｆに位置する。

液圧回路１３は、特に図示しないが、タンク、ポンプ、アキュムレータ、複数の制御弁を有して構成されている。そして、液圧回路１３は、例えば、ヘッド側室１７ｈ及びロッド側室１７ｒの一方のシリンダ室へ作動液を供給するとともに、他方のシリンダ室の圧抜きを行い、射出シリンダ１１を駆動する。

ストッパ機構１５は、ピストン部１９に対して後方から直接又は間接に当接することにより、ピストン部１９が後退限Ｌｂに至る前にピストン部１９の後退を規制するためのものである。本実施形態では、ストッパ機構１５は、継手２５の後端面に当接（係合）して、ピストン部１９の後退を規制している。

制御装置５は、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置、を含んで構成されている。制御装置５は、入力された各種の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する。

制御装置５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２７、プランジャ９の位置を検出する位置センサ３１、射出シリンダ１１のヘッド側室１７ｈ等の圧力を検出する不図示の圧力センサである。制御装置５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２９、液圧回路１３である。

位置センサ３１は、例えば、シリンダ部１７に対するピストン部１９の位置を検出するものであり、プランジャ９の位置を間接的に検出するものである。なお、位置センサ３１は、プランジャ９の位置を直接に検出するものであってもよい。位置センサ３１は、例えば、ピストンロッド２３に固定され若しくは形成され、ピストンロッド２３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。

図２（ａ）は、ストッパ機構１５の詳細を説明する模式図であり、図２（ｂ）は、図２（ａ）のIIｂ−IIｂ線における断面図である。

プランジャロッド９ｂは、後端にプランジャ側フランジ９ｃを有している。また、ピストンロッド２３は、前端にピストン側フランジ２３ｃを有している。継手２５は、例えば、プランジャ側フランジ９ｃとピストン側フランジ２３ｃとの間に介在するスペーサ３５と、これらフランジ及びスペーサ３５を覆うカバー３７とを有している。

ストッパ機構１５は、継手２５に当接するストッパ４１と、ストッパ４１の前後方向（紙面左右方向）の位置を調整可能にストッパ４１を支持する支持機構４３とを有している。

ストッパ４１は、例えば、端部がＵ字状に形成された板状の部材である。従って、ストッパ４１は、継手２５（カバー３７）の後端面に対して、比較的広い面積で当接可能であり、また、左右均等に当接可能である。

支持機構４３は、例えば、ねじ軸４５と、ねじ軸４５に螺合する第１ナット４７及び第２ナット４９を有している。

ねじ軸４５は、その軸方向を前後方向に一致させて配置され、例えば、前後方向の移動及び軸回りの回転を含む、全ての移動が規制されている。また、ねじ軸４５は、例えば、ストッパ４１に形成された不図示の孔に挿通されている。第１ナット４７は、ストッパ４１の後方において、ねじ軸４５に螺合され、ストッパ４１に直接若しくは座金等を介して間接に当接している。第２ナット４９は、ストッパ４１の前方において、ねじ軸４５に螺合され、ストッパ４１に直接若しくは座金等を介して間接に当接している。

従って、ストッパ４１は、第１ナット４７及び第２ナット４９により前後方向の両側から締め付けられて、前後方向の位置が規制されている。また、ストッパ４１は、第１ナット４７及び第２ナット４９をねじ軸４５に対して回転させて、これらナットのねじ軸４５における位置を調整することにより、前後方向の位置が調整される。

ストッパ４１の前後方向の位置の調整可能範囲（ねじ軸４５の雄ねじ部の範囲）は、適宜に設定されてよい。好適には、前方の限界位置は、プランジャチップ９ａを給湯口７ａに後方から隣接させることができるように設定され、後方の限界位置は、ピストン本体２１が後退限Ｌｂ若しくはその直前に到達することができるように設定されている。

ダイカストマシン１（特に射出装置３）の動作の概要は、以下のとおりである。

まず、制御装置５は、不図示の型締装置を駆動して、固定金型１０１及び移動金型１０３の型締めを行う。型締が完了すると、制御装置５は、不図示の給湯装置を制御して、給湯口７ａからスリーブ７内へ溶湯を供給する。

このとき、図１に示すように、継手２５は、ストッパ機構１５に当接しており、プランジャチップ９ａは、ストッパ機構１５により規定される待機位置に位置している。射出シリンダ１１に対する作動液の流入出は、ピストン部１９が前進しないように適宜に制御されている。例えば、射出シリンダ１１は、ピストン部１９を後退させる方向の力を生じるように液圧が付与されている。具体的には、例えば、ヘッド側室１７ｈは、タンクに接続されて、その圧力はタンク圧とされており、ロッド側室１７ｒは、不図示のポンプにより比較的低圧の液圧が付与されている。

次に、制御装置５は、射出シリンダ１１を駆動して、プランジャチップ９ａを前進させる。具体的には、例えば、制御装置５は、ロッド側室１７ｒをタンク圧とし、ヘッド側室１７ｈに作動液を供給するように液圧回路１３を制御する。これにより、スリーブ７内の溶湯は、キャビティ１０５に射出され、さらには、キャビティ１０５に射出された溶湯は、所定の鋳造圧力まで増圧される。なお、適宜に公知の変速制御及び増圧制御がなされてよい。

そして、制御装置５は、射出シリンダ１１の駆動力により、鋳造圧力を維持する保圧を行う。この間に、キャビティ１０５内の溶湯は冷却して凝固する。これにより、ダイカスト品（成形品）が形成される。なお、制御装置５は、一定の時間の経過等により、溶湯が凝固し、ダイカスト品が形成されたと判定する。

ダイカスト品が形成されると、制御装置５は、不図示の型締装置を駆動して型開きを行うとともに、不図示の押出装置を駆動して固定金型１０１又は移動金型１０３からダイカスト品を押し出す。この際、射出装置３は、ビスケットの押し出しに利用されてよい。

その後、制御装置５は、射出シリンダ１１を駆動して、プランジャ９の後退を行う。具体的には、例えば、制御装置５は、ヘッド側室１７ｈをタンク圧とし、ロッド側室１７ｒに不図示のポンプから作動液を供給するように液圧回路１３を制御する。

なお、このときロッド側室１７ｒに付与される液圧は、プランジャチップ９ａの摺動抵抗に抗して速やかにプランジャ９を後退させることができるように、比較的高くされる。例えば、ダイカストマシン１の大きさにもよるが、１０ｔ程度の力がプランジャ９に付与されることもある。

そして、プランジャ９は、継手２５がストッパ４１に衝突することにより、停止する。その後、制御装置５は、位置センサ３１の検出値等によってプランジャ９がストッパ４１により規定される待機位置にて停止したことを検出すると、ロッド側室１７ｒに付与する液圧を下げる。これにより、射出シリンダ１１は、次の成形サイクルの射出に備える待機状態となる。

ダイカストマシン１において、金型交換が行われ、ひいては、１ショットの湯量が変更されると、ストッパ４１の前後方向における位置の調整が行われる。例えば、湯量が増えれば、プランジャチップ９ａの待機位置はより後方の位置へ変更され、湯量が減少すれば、プランジャチップ９ａの待機位置はより前方の位置へ変更される。これにより、スリーブ７及びプランジャチップ９ａにより形成される空間の体積は、湯量に適したものとなる。なお、湯量に適したプランジャチップ９ａの位置の具体的な算出方法は、特許文献１に記載された方法と同様でよい。

以上の実施形態によれば、射出装置３は、キャビティ１０５に通じるスリーブ７と、スリーブ７内の溶湯をキャビティ１０５へ押し出すプランジャ９と、プランジャ９を駆動する射出シリンダ１１とを有する。射出シリンダ１１は、プランジャ９に連結されたピストン部１９、及び、当該ピストン部１９を後退限Ｌｂと前進限Ｌｆとの間で移動可能に保持するシリンダ部１７を有する。また、射出装置３は、後退限Ｌｂよりも前方に位置するピストン部１９に固定された継手２５の被当接部（カバー３７の後端面）に対して後方から当接することが可能なストッパ４１と、ストッパ４１の前後方向の位置を調整可能にストッパを支持する支持機構４３と、を有する。そして、射出後のプランジャ後退において、ピストン部１９は、継手２５がストッパ４１に衝突することによって後退限Ｌｂよりも前方にて停止する。

従って、プランジャ９の位置決めを好適に行うことができる。例えば、プランジャ９の後退において、射出シリンダ１１のヘッド側室１７ｈに作動液を供給してピストン本体２１を停止させる必要は無く、制御が簡便であり、また、位置決めの精度も高い。プランジャ９を待機位置にて待機させている間においても、制御の簡便性及び精度向上の効果が奏される。さらに、プランジャ９を待機位置にて待機させている間においてヘッド側室１７ｈに作動液を供給する必要がないことから、射出開始時におけるプランジャの初動は、ピストン本体２１を後退限Ｌｂに位置させてプランジャ９０を待機させた場合と同様となる。その結果、従来のノウハウを生かしてダイカスト品の品質を向上させることができる。

また、本実施形態では、支持機構４３は、前後方向に延び、前後方向の移動及び軸回りの移動が規制されたねじ軸４５と、ねじ軸４５に螺合するとともに、ストッパの後方への荷重を支持する第１ナット４７と、を有する。

従って、支持機構４３の構成が簡便である。また、第１ナット４７のねじ軸４５に対する位置は、後述する第３の実施形態（図４）との比較から理解されるように、連続的に変化させることができる（任意の位置とすることができる）ことから、湯量に応じて算出された所望の待機位置を高精度に実現することができる。

＜第２の実施形態＞
図３は、第２の実施形態に係る射出装置２０３の要部を示す模式図である。

射出装置２０３は、ストッパ４１が、継手２５に当接可能な位置と、当接不可能な位置との間で移動可能とされている点が第１の実施形態の射出装置３と相違する。具体的には、以下のとおりである。

射出装置２０３のストッパ機構２１５は、ストッパ４１と、ストッパ４１を支持する支持機構２４３とを有している。

支持機構２４３は、第１の実施形態と同様に、ストッパ４１の前後方向（図３の紙面左右方向）の位置を調整可能にストッパ４１を支持するために、ねじ軸４５、第１ナット４７及び第２ナット４９を有している。なお、ねじ軸４５は、前後方向（軸方向）の移動及び軸回りの回転が規制されている。

さらに、支持機構２４３は、ねじ軸４５を上下方向に案内可能にねじ軸４５を前後方向において支持する上下リニアガイド５１と、ストッパ４１を上下に駆動するエアシリンダ５３と、エアシリンダ５３を前後方向に案内可能にエアシリンダ５３を鉛直方向において支持する水平リニアガイド５５とを有している。

上下リニアガイド５１は、上下に延びるレール５７と、レール５７に案内される可動ブロック５９とを有している。可動ブロック５９は、レール５７の延びる方向への移動以外の移動が全て規制されている。ねじ軸４５は、可動ブロック５９に固定されている。

エアシリンダ５３は、シリンダ部６１と、シリンダ部６１に摺動可能に支持されたピストン部６３とを有している。ピストン部６３は、シリンダ部６１に不図示の空圧回路によってエアが供給されることによって駆動される。なお、エアシリンダ５３は、ピストン部６３のシリンダ部６１に対する移動のうち、一方向の移動のみがエアによって実現され、他方向の移動はばね若しくは重力によって実現されるものであってもよいし、双方の移動ともエアによって実現されるものであってもよい。ストッパ４１は、シリンダ部６１及びピストン部６３の一方（本実施形態ではピストン部６３）に固定されている。

水平リニアガイド５５は、射出シリンダ１１の前後方向に延びるレール６５と、レール６５に案内される可動ブロック６７とを有している。可動ブロック６７は、レール６５の延びる方向への移動以外の移動が全て規制されている。シリンダ部６１及びピストン部６３のうちストッパ４１に固定されていない方（本実施形態ではシリンダ部６１）は、可動ブロック６７に固定されている。

以上の第２の実施形態によれば、ストッパ４１を、ピストン部１９の径方向外側の、継手２５に当接不可能な位置へ移動させることができることから、例えば、プランジャ９の交換が容易化される。具体的には、以下のとおりである。

プランジャ９は、スリーブ７を摺動して摩耗することなどから、交換が必要となる。この場合、一般には、まず、ピストン本体２１を後退限Ｌｂ（図１）に位置させ、ひいては、プランジャチップ９ａをスリーブ７の後端の位置Ｐｂ（図１）に位置させる。さらに、継手２５のスペーサ３５を取り外すことにより、プランジャチップ９ａをスリーブ７から引き抜く。これにより、プランジャ９を交換することができる。

上記の作業おいて、ピストン本体２１を後退限Ｌｂに位置させるために、ストッパ４１も後方へ移動させるとすれば、手間である。また、プランジャ９の交換後、再度、ストッパ４１の前後方向の位置を調整しなければならない。しかし、ストッパ４１を、ピストン部１９の径方向外側の、継手２５と当接不可能な位置へ移動させることにより、このような不都合が解消される。

また、第２の実施形態によれば、ストッパ４１の前後方向の位置の調整も容易化される。すなわち、ストッパ４１を下げて継手２５と当接しない位置へ移動させることにより、射出シリンダ１１の生じる力、及び、ピストン部１９の位置に影響を受けずに、ストッパ４１の位置を調整することができる。

＜第３の実施形態＞
図４は、第３の実施形態に係る射出装置３０３の要部を示す模式図である。

射出装置３０３は、ストッパ４１の前後方向の位置を調整するための機構として、ねじ機構に代えてハーフナットを用いている点、また、ストッパ４１の前後方向の位置の調整が自動で行われる点が第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。

射出装置３０３のストッパ機構３１５は、ストッパ４１と、ストッパ４１の前後方向の位置を調整可能にストッパ４１を支持する支持機構３４３を有している。

支持機構３４３は、前後方向に延びるバー３４５と、バー３４５に形成された被係合部３４５ａに噛み合うハーフナット３４７と、ハーフナット３４７を駆動する液圧式（空圧式でもよい）のハーフナット用シリンダ３４９とを有している。

バー３４５は、例えば、前後方向の移動を含む、全ての移動が規制されている。被係合部３４５ａは、例えば、バー３４５の外周面に複数の溝が形成されることにより構成され、その複数の溝の、前後方向における配置範囲は、ハーフナット３４７の歯の、前後方向における配置範囲よりも広くされている。ハーフナット３４７は、前後方向においてストッパ４１に対して移動不可能にストッパ４１に支持されている。

従って、ハーフナット用シリンダ３４９によってハーフナット３４７を駆動して、ハーフナット３４７と被係合部３４５ａとを噛み合わせることにより、ストッパ４１は前後方向において位置決めされ、また、その噛み合い位置を調整することにより、ストッパ４１の前後方向の位置は調整される。

上記の構成に加え、ストッパ機構３１５は、第１の実施形態と同様に、ストッパ４１を前後方向において案内可能にストッパ４１を支持するリニアガイド５５と、ストッパ４１を前後方向において駆動するための駆動装置３６５を有している。

駆動装置３６５は、例えば、回転式の電動機３６７と、電動機３６７の回転を並進運動に変換してストッパ４１に伝達する変換機構３６９とを有している。

変換機構３６９は、例えば、ねじ機構により構成されている。具体的には、変換機構３６９は、前後方向に延びるねじ軸３７１と、ねじ軸３７１に螺合するナット３７３とを有している。ねじ軸３７１は、前後方向の移動が規制されるとともに軸回りに回転可能である。ナット３７３は、ストッパ４１（及び可動ブロック６７）に固定されるとともに、ねじ軸３７１の軸回りの回転が規制されている。

従って、電動機３６７によりねじ軸３１７が回転されると、ナット３７３がねじ軸３１７に沿って移動し、これにより、ストッパ４１は前後方向に移動する。

制御装置５は、ハーフナット用シリンダ３４９及び駆動装置３６５を制御して、ストッパ４１を前後方向に移動させ、また、位置決めする。具体的には、例えば、以下のとおりである。

金型交換に伴って、制御装置５には、入力装置２７等を介して交換後の金型の情報（若しくは湯量）が入力される。そして、制御装置５は、湯量及び予め入力されているスリーブ７の形状及び大きさ等の情報に基づいて、プランジャ９の好適な待機位置を算出する。なお、待機位置は、入力装置２７等を介して制御装置５に入力されてもよい。

次に、制御装置５は、液圧回路３１３を介してハーフナット用シリンダ３４９を駆動して、ハーフナット３４７を開き、ハーフナット３４７と被係合部３４５ａとの噛み合いを解除する。

次に、制御装置５は、モータドライバ３７５を介して電動機３６７を制御し、算出若しくは入力された待機位置に応じた位置にストッパ４１を移動させる。このとき、制御装置５は、ストッパ４１の位置を検出する不図示の位置センサの検出結果に基づいてフィードバック制御を行ってよい。なお、フィードバック制御は、継手２５をストッパ４１に当接させた状態でストッパ４１を移動させることにより、位置センサ３１の検出値に基づいて行われてもよい。

ストッパ４１が目標位置に到達すると、制御装置５は、液圧回路３１３を介してハーフナット用シリンダ３４９を駆動して、ハーフナット３４７を閉じ、ハーフナット３４７と被係合部３４５ａとを噛み合わせる。なお、このとき、制御装置５は、ハーフナット３４７と被係合部３４５ａとが適切に噛み合うように、被係合部３４５ａの溝のピッチ未満の大きさで、噛み合い位置の調整を適宜に行ってよい。

第３の実施形態では、ハーフナット３４７を用いていることから、例えば、プランジャ後退によって生じる比較的大きな力を受けることが容易であり、その一方で、位置調整の自動化が容易である。

＜第４の実施形態＞
図５（ａ）は、第４の実施形態に係る射出装置４０３の要部を示す模式図であり、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線における断面図である。

射出装置４０３は、ストッパがシリンダ部の内部でピストン部に当接する点、及び、ストッパの位置調整機構として、ウォームギア等を利用している点が第１の実施形態の射出装置と相違する。具体的には、以下のとおりである。

射出装置４０３において、ストッパ４４１は、概略、軸状に形成されており、射出シリンダ４１１のシリンダ部４１７に後方から挿入されている。従って、ストッパ４４１は、ピストン本体２１に対して後方から当接し、ピストン本体２１の後退を規制することができる。

なお、ストッパ４４１の先端は、フランジ４４１ｂが形成されるなど、径が大きくされていることが好ましい。これにより、例えば、ストッパ４４１とピストン本体２１との当接を安定化したり、これらの部材に加えられる圧力を低下させてこれらの部材の破損を抑制したりできる。

また、シリンダ部４１７の後方には、ストッパ４４１が摺動する、シリンダ部４１７の本体部分に比較して小径の小径部４１７ｂが形成されていることが好ましい。これにより、例えば、ヘッド側室４１７ｈからの作動液の漏れを抑制したり、ストッパ４４１の傾斜を抑制したりすることができる。

射出装置４０３の、ストッパ４４１を支持する支持機構４４３は、例えば、ストッパ４４１と一体的に形成されたねじ軸４７１と、ねじ軸４７１に螺合するウォームホイール−ナット４７３と、ウォームホイール−ナット４７３に螺合するウォーム４７５と、ウォーム４７５を回転させる電動機３６７とを有している。

ねじ軸４７１は、雄ねじを構成しており、前後方向（図５（ａ）の紙面左右方向）において移動可能に、且つ、軸回りに回転不可能に支持されている。ウォームホイール−ナット４７３は、ウォームホイールとナットとを組み合わせた部材である。すなわち、ウォームホイール−ナット４７３は、ねじ軸４７１に螺合する雌ねじ部４７３ａと、径方向外側へ突出する複数の歯からなる歯部４７３ｂとを有している。ウォームホイール−ナット４７３は、前後方向に移動不可能に且つ軸回りに回転可能に支持されている。ウォーム４７５は、歯部４７３ｂに螺合する雄ねじを構成しており、軸回りに回転可能に支持されている。

従って、電動機３６７が回転駆動されると、その回転は、ウォーム４７５、ウォームホイール−ナット４７３及びねじ軸４７１によって、並進運動に変換されつつストッパ４４１に伝達される。また、ピストン本体２１がストッパ４４１に衝突し、ストッパ４４１に後方への荷重が加えられたときには、ねじ軸４７１によりウォームホイール−ナット４７３を回転させるときの抵抗、及び、ウォームホイール−ナット４７３によりウォーム４７５を回転させるときの抵抗により、ストッパ４４１の後方への移動は規制される。

なお、電動機３６７の駆動は、例えば、第３の実施形態の射出装置３０３と同様に、制御装置５によって行われる。例えば、制御装置５は、プランジャ９の待機位置を算出し、若しくは、待機位置が入力されると、その待機位置に対応する位置にストッパ４４１を移動させるように、位置センサ４７７の検出するストッパ４４１の位置に基づいて、電動機３６７をフィードバック制御する。

以上の第４の実施形態では、ウォームギア等を用いていることから、例えば、ハーフナット等の係合装置を設けることなく、プランジャ後退によって生じる比較的大きな力をストッパ４４１により受けることが容易であり、その一方で、位置調整の自動化が容易である。

また、ピストン部１９は、シリンダ部４１７内にてストッパ４４１に衝突することから、例えば、ピストン部１９とストッパ４４１との間の作動液の流体抵抗によって、その衝突による衝撃を緩和することができる。

＜第５の実施形態＞
図６は、第５の実施形態に係る射出装置５０３の要部を示す模式図である。

第１の実施形態では、図１を参照して説明したように、ピストン本体２１が後退限Ｌｂに位置するとき、プランジャチップ９ａの先端部分がスリーブ７の後端に挿入された状態（位置Ｐｂ参照）となるように、射出シリンダ１１等が設けられた。

これに対して、本実施形態の射出装置５０３では、ピストン本体２１が後退限Ｌｂに位置するとき、プランジャチップ９ａがスリーブ７から引き抜かれるように（位置Ｐｂｂに位置するように）、射出シリンダ１１等が設けられている。

成形サイクルにおいて、ピストン本体２１が後退限Ｌｂに位置する場合、図１のように、プランジャチップ９ａがスリーブ７から引き抜かれないようにする必要がある。これは、プランジャ９等の自重による撓み等の影響から、一度引き抜かれたプランジャチップ９ａを射出シリンダ１１のみにより円滑に再度スリーブ７へ挿入することは困難なことからである。

一方、本発明のように、ストッパを設けた射出装置においては、成形サイクルにおいてピストン本体２１が後退限Ｌｂに位置しないように射出装置を運用することも可能である。この場合、ピストン本体２１を後退限Ｌｂに位置させたときに、プランジャ９がスリーブ７から引き抜かれないようにすることは、必ずしも必須ではない。

そこで、射出装置５０３のように射出シリンダ１１等を設けると、例えば、プランジャ９の交換が容易化される。具体的には、スペーサ３５（図２（ａ））は不要であり、スペーサ３５を有さない継手５２５（図６）を使用することにより、スペーサ３５の取り外しの手間が省略される。

＜第６の実施形態＞
図７（ａ）及び図７（ｂ）は、第６の実施形態に係る射出装置６０３の要部を示す模式図である。

射出装置６０３は、図７（ａ）と図７（ｂ）との比較から理解されるように、給湯口６０９ａの前後方向（図７の紙面左右方向）の位置を変更可能となっている。具体的には、以下のとおりである。

射出装置６０３のスリーブ６０７は、上方に開口６０６ａが形成された概ね筒状のスリーブ本体６０６と、開口６０６ａを塞ぐ上面部材６０９とを有している。

開口６０６ａは、例えば、前後方向において比較的長く形成されている。上面部材６０９には、開口６０６ａに重なり、開口６０６ａよりも前後方向の径が小さい給湯口６０９ａが形成されている。また、上面部材６０９は、スリーブ本体６０６に対して前後方向に移動（例えば摺動）可能に設けられている。従って、上面部材６０９の前後方向の位置を調整することにより、給湯口６０９ａの位置を前後方向において調整することができる。

上面部材６０９は、第１の実施形態のストッパ４１等と同様の役割を果たす、ストッパ６４１と連結されている。従ってストッパ６４１の前後方向の位置を調整すると、これに連動して給湯口６０９ａの位置が調整される。なお、ストッパ６４１の支持機構は、他の実施形態の支持機構と同様でよい。

第１の実施形態において、プランジャチップ９ａがスリーブ７の比較的後方の位置に待機し、且つ、比較的多い量で溶湯がスリーブ７に供給されると、プランジャチップ９ａが溶湯を押しながら給湯口７ａに近づくときに、溶湯が給湯口７ａから溢れるおそれがある。従って、プランジャチップ９ａの待機位置の設定可能範囲は、給湯口７ａの位置に対して制限される。一方、本実施形態によれば、ストッパ６４１の位置調整に連動して給湯口６０９ａの位置調整がなされることから、そのような制限は生じない。その結果、湯量の大きな変化に対しても適切に待機位置を設定することができる。

また、給湯口６０９ａが変更されると、スリーブ本体６０６の下方側の内面において、注がれる溶湯を受ける部分が変化することになるから、一定の部分が常に溶湯を受けることによって生じるスリーブ本体６０６の劣化が抑制される。

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。

上述した実施形態は、適宜に組み合わされてよい。例えば、第２の実施形態（図３）のストッパを上下させる構成（例えばエアシリンダ）は、第３の実施形態（図４）の支持機構に組み合わされてもよいし、また、その上下動は、制御装置によって制御され、自動でストッパの位置を調整する動作に組み入れられてよい。また、例えば、第１〜第３の実施形態の支持機構（特に前後方向の位置調整に係る構成）と、第４の実施形態（図５）のシリンダ部内のストッパとが組み合わされてもよいし、逆に、第４の実施形態のウォームギアを含む支持機構と、第１〜第３の実施形態のシリンダ部外のストッパとが組み合わされてもよい。また、例えば、第５の実施形態（図６）の射出シリンダによりプランジャがスリーブから引き抜かれる構成は、第１〜第４、第６の実施形態のいずれに適用されてもよい。また、例えば、第６の実施形態の給湯口をストッパに連動させて位置調整する構成は、第１〜第５のいずれのストッパ若しくは支持機構と組み合わされてもよい。なお、ストッパが第２の実施形態のように被当接部に当接不可能な位置へ移動可能である場合、上面部材とストッパとは、前後方向における互いの移動が規制される一方で、前後方向に直交する面内の移動等が許容されるようにリニアガイド等により連結されることが好ましい。

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、溶湯に限定されない。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。

また、成形機は、横型締横射出に限定されず、例えば、横型締縦射出や縦型締縦射出であってもよい。また、横射出において、スリーブは、水平に延びるものに限定されず、水平に傾斜した方向に延びるものであってもよい。

スリーブへの成形材料の供給方法は、スリーブ上面に形成された供給口に成形材料を注ぐ方法に限定されない。例えば、スリーブに通じる管状部材を介して成形材料がスリーブへ供給されてもよい。換言すれば、ダイカストマシンは、コールドチャンバ式のものに限定されず、ホットチャンバ式のものであってもよい。

ストッパの形状、及び、ストッパの支持機構は、実施形態に例示したものに限定されない。例えば、ねじ軸に螺合し、ねじ軸の回転によって前後方向に移動するナット自体がストッパとして機能してもよいし、電動機の回転をストッパに伝達する機構としてラック・ピニオン機構が用いられてもよいし、ストッパを移動させるための駆動源としてリニアモータが用いられてもよい。

ストッパが後方から当接する部材（被当接部を有する部材）は、継手若しくはピストン本体に限定されない。例えば、当該部材は、ピストンロッド（のシリンダ部から延び出た部分）又はプランジャであってもよい。ただし、これらの部材を利用する場合、ストッパが当接するためのフランジ等を形成若しくは固定する必要がある。

ストッパの、被当接部に当接可能な位置と当接不可能な位置との移動は、上下方向の平行移動に限定されない。例えば、水平方向における平行移動であってもよいし、被当接部から離れた位置を中心とする回転移動であってもよい。

ストッパは、後退するプランジャを停止させることのみに利用されるものに限定されない。例えば、前後方向の比較的広い範囲においてストッパを駆動可能な駆動装置を設け、ストッパの前進する力をプランジャの前進に利用してもよい。

１…ダイカストマシン（成形機）、３…射出装置、７…スリーブ、９…プランジャ、１１…射出シリンダ、１７…シリンダ部、１９…ピストン部、４１…ストッパ、４３…支持機構、１０５…キャビティ、Ｌｆ…前進限、Ｌｂ…後退限。

Claims (6)

1. 水平方向若しくは水平方向に傾斜する方向に延び、キャビティに通じる筒状部分と、当該筒状部分の上面に位置し、前記筒状部材へ成形材料を注ぐための供給口とを有するスリーブと、
   前記スリーブ内の成形材料を前記キャビティへ押し出すプランジャと、
   ピストン部、及び、当該ピストン部を後退限と前進限との間で移動可能に保持するシリンダ部を有する射出シリンダと、
   前記プランジャと前記ピストン部とを連結する継手と、
   前記後退限よりも前方に位置する前記ピストン部又は当該ピストン部に固定された部材の、被当接部に対して後方から当接することが可能なストッパと、
   前記ストッパの前後方向の位置を調整可能に前記ストッパを支持する支持機構と、
   を有し、
   前記ピストン部が前記後退限に位置するとき前記プランジャは前記供給口よりも後方に位置し、
   射出後のプランジャ後退において、前記ピストン部は、前記被当接部が前記ストッパに衝突することによって前記後退限よりも前方にて停止し、
   前記支持機構は、前記ストッパが前記被当接部に後方から当接可能な位置と、当該位置よりも前記ピストン部の径方向外側で前記ストッパが前記被当接部に後方から当接不可能な位置との間で、前記ストッパの前後方向の位置を調整する機構ごと、前記ストッパの位置を調整可能である
   射出装置。
2. 前記支持機構は、
   前後方向に延び、前後方向の移動及び軸回りの移動が規制されたねじ軸と、
   前記ねじ軸に螺合するとともに、前記ストッパの後方への荷重を支持するナットと、を有する
   請求項１に記載の射出装置。
3. 前記支持機構は、
   前後方向に延び、前後方向の移動が規制されたガイドバーと、
   前記ガイドバーを締め付け可能であり、前記ストッパの後方への荷重を支持するハーフナットと、を有する
   請求項１に記載の射出装置。
4. 前記支持機構は、
   ウォームと、
   前記ウォームに螺合する歯部を有するとともに雌ねじ部を有するウォームホイール−ナットと、
   前記ウォームホイール−ナットに螺合し、前記ストッパの後方への荷重を支持するねじ軸と、を有する
   請求項１に記載の射出装置。
5. 前記ピストン部は、
   前記シリンダ部内を摺動するピストン本体と、
   前記ピストン本体に固定され、前記シリンダ部から延び出て前記プランジャと連結されるピストンロッドと、
   を有し、
   前記被当接部は、前記継手に設けられている
   請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出装置。
6. 水平方向若しくは水平方向に傾斜する方向に延び、キャビティに通じる筒状部分と、当該筒状部分の上面に位置し、前記筒状部材へ成形材料を注ぐための供給口とを有するスリーブと、
   前記スリーブ内の成形材料を前記キャビティへ押し出すプランジャと、
   ピストン部、及び、当該ピストン部を後退限と前進限との間で移動可能に保持するシリンダ部を有する射出シリンダと、
   前記プランジャと前記ピストン部とを連結する継手と、
   前記後退限よりも前方に位置する前記ピストン部又は当該ピストン部に固定された部材の、被当接部に対して後方から当接することが可能なストッパと、
   前記ストッパの前後方向の位置を調整可能に前記ストッパを支持する支持機構と、
   を有し、
   前記ピストン部が前記後退限に位置するとき前記プランジャは前記供給口よりも後方に位置し、
   射出後のプランジャ後退において、前記ピストン部は、前記被当接部が前記ストッパに衝突することによって前記後退限よりも前方にて停止し、
   前記ピストン部が前記後退限に位置したときに、側面視において前記スリーブの後端と前記プランジャの前端との間に前後方向の隙間が生じる位置まで前記プランジャが前記スリーブから引き抜かれる
   射出装置。

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