JP6131488B2 - INJECTION DEVICE, MOLDING DEVICE, AND MOLDED PRODUCT MANUFACTURING METHOD - Google Patents

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Description

本発明は、溶融状態又は半凝固状態の成形材料を金型内に射出する射出装置、成形装置及び成形品の製造方法に関する。成形装置（成形機）は、例えば、ダイカストマシンや射出成形機である。   The present invention relates to an injection apparatus, a molding apparatus, and a method for manufacturing a molded product, which inject a molten or semi-solidified molding material into a mold. The molding apparatus (molding machine) is, for example, a die casting machine or an injection molding machine.

近年、ダイカストマシンの射出装置を全電動化することが提案されている（例えば特許文献１〜４）。すなわち、成形材料を金型のキャビティに押し出すプランジャを、ポンプやアキュムレータの駆動力を用いずに電動機の駆動力により移動させる技術が提案されている。   In recent years, it has been proposed to make the injection device of a die casting machine all electric (for example, Patent Documents 1 to 4). That is, a technique has been proposed in which a plunger that pushes a molding material into a cavity of a mold is moved by a driving force of an electric motor without using a driving force of a pump or an accumulator.

ダイカストマシンにおいては、射出成形機に比較して射出速度及び射出圧力の変動が大きい。そこで、特許文献１〜４の射出装置は、性能が互いに異なる複数の電動機を備え、射出工程の進行状況に応じて駆動力を発揮する電動機を切り換えている。特許文献１〜４は、その切り換えを実現するための構成等が互いに異なっている。   In the die casting machine, the fluctuations in the injection speed and the injection pressure are larger than those in the injection molding machine. Therefore, the injection devices of Patent Documents 1 to 4 include a plurality of electric motors having different performances, and switch the electric motors that exhibit driving force according to the progress of the injection process. Patent Documents 1 to 4 are different from each other in configuration and the like for realizing the switching.

具体的には、特許文献１では、低速射出及び増圧に利用される電動機とプランジャとの間にワンウェイクラッチを介在させるなどしている。特許文献２では、増圧に利用される電動機とプランジャとの間に液圧シリンダを介在させるなどしている。特許文献３では、増圧に利用される電動機により射出に利用される電動機ごとプランジャを移動させるなどしている。特許文献４では、低速射出及び増圧に利用される電動機とプランジャとの間及び高速射出に利用される電動機とプランジャとの間にそれぞれクラッチを介在させるなどしている。   Specifically, in Patent Document 1, a one-way clutch is interposed between an electric motor used for low-speed injection and pressure increase and a plunger. In Patent Document 2, a hydraulic cylinder is interposed between an electric motor used for pressure increase and a plunger. In Patent Document 3, a plunger is moved together with an electric motor used for injection by an electric motor used for pressure increase. In Patent Document 4, a clutch is interposed between an electric motor and a plunger used for low-speed injection and pressure increase, and between an electric motor and a plunger used for high-speed injection, respectively.

特開２００７−２１００００号公報JP 2007-210000 A 特開２００９−１８３９６６号公報JP 2009-183966 A 特開２０１０−２３４３９６号公報JP 2010-234396 A 特開２０１２−１８７６０９号公報JP 2012-187609 A

しかし、上述のようなダイカストマシンは、試作機は製作されているものの、実用化には至っていない。その一因として、上記の各種の切換方式に起因する種々の不都合が挙げられる。例えば、クラッチを多用する場合は、メンテナンス性が低下し、また、コストが増大する。増圧用の電動機によって射出用の電動機ごとプランジャを移動させる場合は、イナーシャが大きくなる。   However, the above-described die casting machine has not been put into practical use, although a prototype has been manufactured. One of the causes is various inconveniences caused by the above various switching methods. For example, when many clutches are used, the maintainability is lowered and the cost is increased. When the plunger is moved together with the injection motor by the pressure-increasing motor, the inertia is increased.

従って、複数の電動機を工程の進行状況に応じて好適に利用することができる射出装置、成形装置及び成形品の製造方法が提供されることが好ましい。   Therefore, it is preferable to provide an injection apparatus, a molding apparatus, and a method for manufacturing a molded product that can suitably use a plurality of electric motors according to the progress of the process.

本発明の一態様に係る射出装置は、キャビティに材料を押し出す押し出し部材と、第１電動機と、第２電動機と、これらの間に介在する連結機構と、を有し、前記連結機構は、前記第１電動機の駆動力が伝達され、前記押し出し部材と共に移動可能なピストンと、前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダ部材と、前記第２電動機の駆動力が伝達され、前記ピストンの背後の液体を加圧可能な加圧部材と、前記ピストンが前記加圧部材に対して相対的に前進するときに前記ピストンの背後に液体を補給可能であり、前記加圧部材が前進するときに前記ピストンの背後の液体の排出を禁止可能な液体制御部と、を有し、前記ピストンの前側には液体が満たされていない。   An injection apparatus according to an aspect of the present invention includes an extrusion member that extrudes a material into a cavity, a first electric motor, a second electric motor, and a coupling mechanism interposed therebetween, and the coupling mechanism includes A driving force of the first electric motor is transmitted, the piston is movable together with the push-out member, a cylinder member that slidably accommodates the piston, and the driving force of the second electric motor is transmitted, and the liquid behind the piston A pressure member capable of pressurizing the liquid, and liquid can be replenished behind the piston when the piston moves forward relative to the pressure member, and the piston moves when the pressure member moves forward And a liquid control unit capable of prohibiting the discharge of the liquid behind the front, and the front side of the piston is not filled with liquid.

好適には、前記ピストンの前側には液体がない。   Preferably there is no liquid on the front side of the piston.

好適には、前記第１電動機の駆動力を前記ピストンに伝達する第１伝達機構を更に有し、前記第１伝達機構は、第１電動機の回転を並進運動に変換して前記ピストンに伝達するラック・ピニオン機構を含む。   Preferably, the first transmission mechanism further transmits a driving force of the first motor to the piston, and the first transmission mechanism converts the rotation of the first motor into a translational motion and transmits the translational motion to the piston. Includes rack and pinion mechanism.

好適には、前記第１電動機の駆動力を前記ピストンに伝達する第１伝達機構を更に有し、前記第１伝達機構は、前記第１電動機の回転を並進運動に変換して前記ピストンに伝達するねじ機構を含む。   Preferably, the first transmission mechanism further transmits a driving force of the first motor to the piston, and the first transmission mechanism converts the rotation of the first motor into a translational motion and transmits the translation to the piston. Including a screw mechanism.

好適には、前記第２電動機の駆動力を加圧部材に伝達する第２伝達機構を更に有し、前記第２伝達機構は、前記第２電動機の回転を並進運動に変換して前記加圧部材に伝達するねじ機構を含む。   Preferably, the second transmission mechanism further transmits a driving force of the second electric motor to the pressurizing member, and the second transmission mechanism converts the rotation of the second electric motor into a translational motion and performs the pressurization. A screw mechanism for transmitting to the member is included.

好適には、前記液体制御部は、前記ピストンの背後に液体を供給可能なアキュムレータを含む。   Preferably, the liquid control unit includes an accumulator capable of supplying a liquid behind the piston.

好適には、前記液体制御部は、前記第１電動機の駆動力が伝達されて駆動され、前記ピストンの背後に液体を供給可能な液圧シリンダを含む。   Preferably, the liquid control unit includes a hydraulic cylinder that is driven by the driving force of the first electric motor being transmitted and can supply liquid behind the piston.

好適には、前記シリンダ部材の外周面には、前記ピストンの可動範囲よりも前方に開口が形成されており、前記第１電動機の駆動力は、前記開口を介して前記ピストンに伝達される。   Preferably, an opening is formed in the outer peripheral surface of the cylinder member in front of the movable range of the piston, and the driving force of the first electric motor is transmitted to the piston through the opening.

好適には、前記シリンダ部材は、前方端が射出フレームに固定されている。   Preferably, the cylinder member has a front end fixed to the injection frame.

好適には、低速射出及び高速射出において前記第１電動機の駆動力が前記ピストンに伝達され、増圧において前記第２電動機の駆動力が前記加圧部材に伝達される。   Preferably, the driving force of the first electric motor is transmitted to the piston during low-speed injection and high-speed injection, and the driving force of the second electric motor is transmitted to the pressure member during pressure increase.

本発明の一態様に係る射出装置は、キャビティに材料を押し出す押し出し部材と、第１電動機と、第２電動機と、これらの間に介在する連結機構と、を有し、前記連結機構は、低速射出及び高速射出において前記第１電動機の駆動力が伝達され、前記押し出し部材と共に移動可能な第１部材と、増圧において前記第２電動機の駆動力が伝達され、前記第１部材に対する相対的な後退が許容されるとともに前記第１部材に対する相対的な前進が規制される第２部材と、を有し、前記第１部材の前側には液体が満たされていない。   An injection device according to an aspect of the present invention includes an extrusion member that extrudes material into a cavity, a first electric motor, a second electric motor, and a coupling mechanism interposed therebetween, and the coupling mechanism The driving force of the first electric motor is transmitted in the injection and the high-speed injection, and the driving force of the second electric motor is transmitted in the pressure increase. The first member is movable relative to the first member. A second member that is allowed to move backward and is restricted from moving forward relative to the first member, and the front side of the first member is not filled with liquid.

本発明の一態様に係る成形装置は、上記の射出装置と型締装置とを備えている。   A molding apparatus according to an aspect of the present invention includes the above injection device and a mold clamping device.

本発明の一態様に係る成形品の製造方法は、上記の射出装置を備えた成形装置を用いて前記キャビティに材料を押し出して成形品を製造する。   A method for manufacturing a molded product according to an aspect of the present invention manufactures a molded product by extruding a material into the cavity using a molding apparatus including the above-described injection device.

本発明によれば、複数の電動機を工程の進行状況に応じて好適に利用することができる。   According to the present invention, a plurality of electric motors can be suitably used according to the progress of the process.

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構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the principal part structure of the injection apparatus of the die-casting machine which concerns on the 1st Embodiment of this invention. 図１の射出装置の動作を説明するためのタイミングチャート。The timing chart for demonstrating operation | movement of the injection apparatus of FIG. 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構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the principal part structure of the injection apparatus of the die-casting machine which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 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構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the principal part structure of the injection apparatus of the die-casting machine which concerns on the 3rd Embodiment of this invention. 図５（ａ）〜図５（ｄ）は本発明の第４〜第７の実施形態の射出装置を説明する模式図。Fig.5 (a)-FIG.5 (d) are the schematic diagrams explaining the injection apparatus of the 4th-7th embodiment of this invention.

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、既に説明した構成と同一又は類似する構成については、既に説明した構成に付した符号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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the second and subsequent embodiments, components that are the same as or similar to the components that have already been described may be denoted by the same reference symbols as those already described, and descriptions thereof may be omitted. .

＜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ＤＣの射出装置１の要部構成を示す模式図である。なお、図１では、Ａ−Ａ線矢視方向における断面等を示す模式図（点線で囲まれた図）を併せて示している。 <First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic diagram showing a main configuration of an injection apparatus 1 for a die casting machine DC according to a first embodiment of the present invention. In addition, in FIG. 1, the schematic diagram (diagram enclosed by the dotted line) which shows the cross section etc. in the AA arrow direction is shown collectively.

（ダイカストマシン及び射出装置の概要）
ダイカストマシンＤＣは、例えば、固定金型１０３及び移動金型１０５を含む金型１０１の型開閉及び型締を行う不図示の型締装置、型締装置により型締された金型１０１に形成されたキャビティＣａに成形材料（材料）としての溶湯（溶融状態の金属材料）を供給する射出装置１、並びに、溶湯が固化して形成された成形品を固定金型１０３又は移動金型１０５から押し出す不図示の押出装置等を含んで構成されている。ダイカストマシンＤＣは、例えば、横型締横射出型のダイカストマシンである。 (Outline of die casting machine and injection device)
The die casting machine DC is formed, for example, in a mold 101 that is clamped by a mold clamping device (not shown) that performs mold opening / closing and clamping of the mold 101 including the fixed mold 103 and the movable mold 105. Injection device 1 for supplying molten metal (molten metal material) as a molding material (material) to cavity Ca, and a molded product formed by solidifying the molten metal from fixed mold 103 or moving mold 105 It is configured to include an unillustrated extrusion device and the like. The die casting machine DC is, for example, a horizontal die-clamping horizontal injection type die casting machine.

射出装置１は、一般的な射出装置と同様に、キャビティＣａに連通するスリーブ３と、スリーブ３内を摺動してスリーブ３内の溶湯をキャビティＣａに押し出すプランジャ（押し出し部材）５とを有している。   The injection device 1 includes a sleeve 3 communicating with the cavity Ca and a plunger (extrusion member) 5 that slides in the sleeve 3 and pushes the molten metal in the sleeve 3 into the cavity Ca, as in a general injection device. doing.

また、射出装置１は、いわゆる全電動式の射出装置として構成されている。すなわち、射出装置１は、射出用電動機７及び増圧用電動機９とを有しており、プランジャ５は、基本的に、射出の全工程に亘って射出用電動機７及び増圧用電動機９の駆動力によって駆動され、ポンプやアキュムレータ等の油圧機器の駆動力によっては駆動されない。   The injection device 1 is configured as a so-called all-electric injection device. That is, the injection device 1 has an injection motor 7 and a pressure-increasing motor 9, and the plunger 5 basically has a driving force for the injection motor 7 and the pressure-increasing motor 9 over the entire injection process. And not driven by the driving force of a hydraulic device such as a pump or an accumulator.

射出用電動機７は、主として、低速射出及び高速射出（狭義の射出）に利用されるものであり、増圧用電動機９は、主として増圧に利用されるものである。射出装置１は、射出用電動機７及び増圧用電動機９の駆動力をプランジャ５に伝達し、且つ、使用する電動機を工程の進行に応じて切り換えるために、プランジャ５とこれら電動機との間に介在する連結機構１１を有している。   The injection motor 7 is mainly used for low-speed injection and high-speed injection (narrow sense injection), and the pressure-increasing motor 9 is mainly used for pressure increase. The injection device 1 transmits the driving force of the injection motor 7 and the pressure-increasing motor 9 to the plunger 5 and is interposed between the plunger 5 and these motors in order to switch the motor to be used as the process proceeds. It has the connection mechanism 11 to do.

また、射出装置１は、射出用電動機７の駆動力を連結機構１１へ伝達するための射出用伝達機構１３と、増圧用電動機９の駆動力を連結機構１１へ伝達するための増圧用伝達機構１５とを有している。   The injection device 1 includes an injection transmission mechanism 13 for transmitting the driving force of the injection motor 7 to the coupling mechanism 11, and a pressure increasing transmission mechanism for transmitting the driving force of the pressure increasing motor 9 to the coupling mechanism 11. 15.

その他、射出装置１（ダイカストマシンＤＣ）は、上記の各装置等を制御するための制御装置１７等を有している。   In addition, the injection device 1 (die casting machine DC) includes a control device 17 for controlling each of the above devices.

（射出装置の各部の詳細）
以下、概ね上記の列挙順に各部の詳細を説明する。 (Details of each part of the injection device)
Hereinafter, the details of each part will be described in the order of the above enumeration.

スリーブ３は、例えば、全体として概ね円筒状に形成されており、固定金型１０３に対して水平方向に挿通されて固定されている。スリーブ３の上面には、不図示のラドル等により溶湯をスリーブ３内へ供給するための給湯口３ａが形成されている。   For example, the sleeve 3 is formed in a substantially cylindrical shape as a whole, and is inserted into and fixed to the fixed mold 103 in the horizontal direction. On the upper surface of the sleeve 3, a hot water supply port 3 a for supplying the molten metal into the sleeve 3 by a ladle (not shown) is formed.

プランジャ５は、例えば、スリーブ３内を摺動可能なプランジャチップ５ａと、プランジャチップ５ａからキャビティＣａとは反対側へ延出するプランジャロッド５ｂとを有している。   The plunger 5 has, for example, a plunger tip 5a that can slide in the sleeve 3, and a plunger rod 5b that extends from the plunger tip 5a to the opposite side of the cavity Ca.

射出用電動機７及び増圧用電動機９は、例えば、回転式の電動機により構成されており、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。なお、これらの電動機は、直流電動機であってもよいし、交流電動機であってもよいし、同期電動機であってもよいし、誘導電動機であってもよい。   The injection motor 7 and the pressure-increasing motor 9 are constituted by, for example, a rotary motor, and although not particularly illustrated, the stator constituting one of the field and the armature and the other of the field and the armature are constituted. And a rotor that rotates relative to the stator. These motors may be DC motors, AC motors, synchronous motors, or induction motors.

射出用電動機７及び増圧用電動機９は、例えば、サーボモータとして構成されている。すなわち、射出用電動機７は、その回転を検出する回転センサ７ｓを有し、回転センサ７ｓの検出値に基づいて、不図示のサーボアンプにより回転数のフィードバック制御がなされる。同様に、増圧用電動機９は、その回転を検出する回転センサ９ｓを有し、回転センサ９ｓの検出値に基づいて、不図示のサーボアンプにより回転数のフィードバック制御がなされる。   The injection motor 7 and the pressure-increasing motor 9 are configured as servo motors, for example. That is, the injection motor 7 has a rotation sensor 7s for detecting the rotation, and the rotation speed is feedback-controlled by a servo amplifier (not shown) based on the detection value of the rotation sensor 7s. Similarly, the pressure-increasing electric motor 9 includes a rotation sensor 9s that detects the rotation thereof, and the rotation speed is feedback-controlled by a servo amplifier (not shown) based on the detection value of the rotation sensor 9s.

射出用電動機７及び増圧用電動機９は、低慣性電動機により構成されていることが好ましい。すなわち、これら電動機は、定格トルクに対してロータのイナーシャが相対的に小さい電動機により構成されていることが好ましい。なお、低慣性電動機は、そのカタログ乃至は仕様書などにおいて、低慣性電動機である旨が記載されていることが多く、当該記載に基づいて低慣性電動機であるか否かを特定可能である。一般に、低慣性電動機は、ロータ径をロータの軸方向長さに対して相対的に小さくして構成されている。ただし、磁石材料、ロータ径、鉄心形状及び積厚等を最適化することにより低慣性が実現されたものも知られている。   The injection motor 7 and the pressure-increasing motor 9 are preferably constituted by a low inertia motor. That is, these electric motors are preferably constituted by electric motors whose rotor inertia is relatively small with respect to the rated torque. The low inertia motor is often described as being a low inertia motor in its catalog or specification, and it can be specified based on the description whether the motor is a low inertia motor. Generally, a low inertia motor is configured with a rotor diameter that is relatively small with respect to the axial length of the rotor. However, it is also known that low inertia is realized by optimizing the magnet material, rotor diameter, iron core shape, stacking thickness, and the like.

連結機構１１は、油圧シリンダ（射出シリンダ）を含む液圧装置に類似した構成とされている。具体的には、連結機構１１は、プランジャ５に連結されたピストンロッド１９と、ピストンロッド１９に固定されたピストン２１と、ピストン２１の背後に位置する加圧部材２３と、ピストン２１及び加圧部材２３を収容するシリンダ部材２５と、ピストン２１の背後における液体（例えば油）の流入出を制御する液体制御部２７とを有している。   The connection mechanism 11 has a configuration similar to a hydraulic device including a hydraulic cylinder (injection cylinder). Specifically, the connecting mechanism 11 includes a piston rod 19 connected to the plunger 5, a piston 21 fixed to the piston rod 19, a pressurizing member 23 located behind the piston 21, the piston 21, and pressurizing A cylinder member 25 that accommodates the member 23 and a liquid control unit 27 that controls inflow and outflow of liquid (for example, oil) behind the piston 21 are provided.

ピストンロッド１９は、例えば、カップリング２９を介してプランジャ５の後端に同軸に連結されている。ピストン２１は、ピストンロッド１９の後端に固定されている。なお、ピストンロッド１９及びピストン２１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。また、ピストン２１は、シリンダ部材２５を摺動可能である。射出用電動機７の駆動力は、射出用伝達機構１３を介してピストンロッド１９及びピストン２１に伝達され、さらには、これらに固定されたプランジャ５に伝達される。   The piston rod 19 is coaxially connected to the rear end of the plunger 5 via a coupling 29, for example. The piston 21 is fixed to the rear end of the piston rod 19. The piston rod 19 and the piston 21 may be separately formed and fixed, or may be fixed by being integrally formed. Further, the piston 21 can slide on the cylinder member 25. The driving force of the injection motor 7 is transmitted to the piston rod 19 and the piston 21 via the injection transmission mechanism 13 and further to the plunger 5 fixed thereto.

加圧部材２３は、例えば、シリンダ部材２５を摺動可能なピストンにより構成されている。シリンダ部材２５において、ピストン２１と加圧部材２３との間には液体が満たされている。従って、加圧部材２３は、その液体を加圧することにより、ピストン２１に駆動力を伝達することができる。増圧用電動機９の駆動力は、増圧用伝達機構１５を介して加圧部材２３に伝達され、さらには、ピストン２１の背後の液体、ピストン２１及びピストンロッド１９を介してプランジャ５に伝達される。   The pressurizing member 23 is composed of, for example, a piston that can slide the cylinder member 25. In the cylinder member 25, the liquid is filled between the piston 21 and the pressure member 23. Therefore, the pressurizing member 23 can transmit a driving force to the piston 21 by pressurizing the liquid. The driving force of the pressure-increasing electric motor 9 is transmitted to the pressurizing member 23 through the pressure-increasing transmission mechanism 15, and further transmitted to the plunger 5 through the liquid behind the piston 21, the piston 21 and the piston rod 19. .

シリンダ部材２５は、例えば、概略、一般的な射出シリンダのシリンダ部材と同様に円筒状に構成されている。ただし、シリンダ部材２５において、ピストン２１よりも前側は、密閉されておらず、液体がない。例えば、シリンダ部材２５の前方端は開放されており、また、シリンダ部材２５の外周面（例えば上面）には射出用伝達機構１３を配置するための開口２５ａが形成されている。従って、連結機構１１においては、ピストン２１を後退させるためにピストン２１の前方に液体が供給されることはない。   The cylinder member 25 is, for example, roughly configured in a cylindrical shape like a cylinder member of a general injection cylinder. However, in the cylinder member 25, the front side of the piston 21 is not sealed and there is no liquid. For example, the front end of the cylinder member 25 is opened, and an opening 25 a for arranging the injection transmission mechanism 13 is formed on the outer peripheral surface (for example, the upper surface) of the cylinder member 25. Accordingly, in the coupling mechanism 11, no liquid is supplied to the front of the piston 21 in order to retract the piston 21.

シリンダ部材２５は、例えば、その前方端が射出フレーム３１に固定されている。すなわち、シリンダ部材２５は、油圧式の射出装置における射出シリンダと同様の固定方法によって型締装置に対して固定されている。   For example, the front end of the cylinder member 25 is fixed to the injection frame 31. That is, the cylinder member 25 is fixed to the mold clamping device by the same fixing method as that of the injection cylinder in the hydraulic injection device.

液体制御部２７は、アキュムレータ３３と、制御弁３５とを有している。   The liquid control unit 27 includes an accumulator 33 and a control valve 35.

アキュムレータ３３は、主として、加圧部材２３を停止させた状態で射出用電動機７の駆動力によってピストン２１を前進させたときに（加圧部材２３に対してピストン２１が相対的に前進したときに）、ピストン２１の背後に液体を補給することに寄与する。すなわち、アキュムレータ３３は、ピストン２１と加圧部材２３との間の容積拡大に伴う液体の不足によってピストン２１の背後に負圧が生じることを抑制することに寄与する。   The accumulator 33 is mainly used when the piston 21 is advanced by the driving force of the injection motor 7 with the pressurizing member 23 stopped (when the piston 21 advances relative to the pressurizing member 23). ) Contributes to replenishing liquid behind the piston 21. That is, the accumulator 33 contributes to suppressing a negative pressure from being generated behind the piston 21 due to a shortage of liquid accompanying the volume expansion between the piston 21 and the pressure member 23.

アキュムレータ３３は、重量式、ばね式、気体圧式（空気圧式含む）、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３３は、気体圧式、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３３内に保持されている気体（例えば空気若しくは窒素）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液体を放出する。   The accumulator 33 may be configured by an accumulator of an appropriate type such as a weight type, a spring type, a gas pressure type (including a pneumatic type), a cylinder type, or a prada type. For example, the accumulator 33 is a gas pressure type, cylinder type, or prada type accumulator, and the gas (for example, air or nitrogen) held in the accumulator 33 is compressed to be accumulated, and the accumulated pressure is liquid. Release.

上述のように、アキュムレータ３３は、ピストン２１を駆動するためのものではなく、液体を補給するためのものである。従って、アキュムレータ３３は、比較的低圧のものでよく、ひいては、小型のものでよい。例えば、アキュムレータ３３の気体室の圧力は、高圧ガス保安法において高圧と定義されている圧力（１ＭＰａ）よりも低くてよい。   As described above, the accumulator 33 is not for driving the piston 21 but for replenishing liquid. Therefore, the accumulator 33 may be of a relatively low pressure, and thus may be of a small size. For example, the pressure in the gas chamber of the accumulator 33 may be lower than the pressure (1 MPa) defined as high pressure in the high-pressure gas safety method.

制御弁３５は、主として、増圧用電動機９の駆動力によって加圧部材２３を前進させたときに、ピストン２１の背後の液体の排出を禁止することに寄与する。ピストン２１と加圧部材２３との間に液体が封入された状態とされることにより、加圧部材２３の駆動力はピストン２１に伝達される。   The control valve 35 mainly contributes to prohibiting the discharge of the liquid behind the piston 21 when the pressurizing member 23 is advanced by the driving force of the pressure-increasing electric motor 9. When the liquid is sealed between the piston 21 and the pressure member 23, the driving force of the pressure member 23 is transmitted to the piston 21.

制御弁３５は、例えば、２ポート２位置の切換弁により構成されている。より具体的には、例えば、制御弁３５は、ばねの付勢力によって位置する第１位置Ｐ１においては、アキュムレータ３３からピストン２１の背後への液体の流れを禁止し、その逆方向の流れを許容する逆止弁として機能し、パイロット圧によりばねの付勢力に抗して切り換えられた第２位置Ｐ２においては、アキュムレータ３３からピストン２１の背後への液体の流れを許容し、その逆方向の流れを禁止する逆止弁として機能する。   The control valve 35 is constituted by, for example, a 2-port 2-position switching valve. More specifically, for example, the control valve 35 prohibits the flow of liquid from the accumulator 33 to the back of the piston 21 and allows the flow in the opposite direction at the first position P1 positioned by the biasing force of the spring. In the second position P2 that functions as a check valve that switches against the biasing force of the spring by the pilot pressure, the flow of liquid from the accumulator 33 to the back of the piston 21 is allowed, and the flow in the opposite direction is allowed. Acts as a check valve that prohibits

射出用伝達機構１３は、例えば、ラック・ピニオン機構により構成されている。具体的には、射出用伝達機構１３は、射出用電動機７の出力軸に固定されたピニオン３７と、ピニオン３７と噛み合うとともに、ピストンロッド１９に設けられたラック３９とを有している。このラック・ピニオン機構により、射出用電動機７の回転は並進運動に変換され、ピストンロッド１９及びピストン２１に伝達される。   The injection transmission mechanism 13 is configured by, for example, a rack and pinion mechanism. Specifically, the injection transmission mechanism 13 includes a pinion 37 fixed to the output shaft of the injection motor 7, and a rack 39 that meshes with the pinion 37 and is provided on the piston rod 19. By this rack and pinion mechanism, the rotation of the injection motor 7 is converted into a translational motion and transmitted to the piston rod 19 and the piston 21.

なお、ラック３９は、ピストンロッド１９の上面、側面及び底面のいずれに設けられていてもよい。図１では、ラック３９がピストンロッド１９の上面に設けられ、ピニオン３７とラック３９とがシリンダ部材２５の上面に形成された開口２５ａを介して噛み合っている場合を例示している。上述のように、シリンダ部材２５は、その前方端が射出フレーム３１に固定されており、開口２５ａは、射出フレーム３１よりも後方に位置している。   The rack 39 may be provided on any of the upper surface, the side surface, and the bottom surface of the piston rod 19. FIG. 1 illustrates a case where the rack 39 is provided on the upper surface of the piston rod 19, and the pinion 37 and the rack 39 are engaged with each other via an opening 25 a formed on the upper surface of the cylinder member 25. As described above, the front end of the cylinder member 25 is fixed to the injection frame 31, and the opening 25 a is located behind the injection frame 31.

増圧用伝達機構１５は、例えば、プーリ・ベルト機構及びねじ機構（例えばボールねじ機構）を含んで構成されている。具体的には、増圧用伝達機構１５は、増圧用電動機９の出力軸に固定されたプーリ４１と、プーリ４１に掛けられたベルト４３と、ベルト４３が掛けられたナット４５と、ナット４５に螺合されるとともに加圧部材２３に固定されたねじ軸４７とを有している。増圧用電動機９の回転は、プーリ４１及びベルト４３を介してナット４５に伝達され、ナット４５及びねじ軸４７により並進運動に変換され、加圧部材２３に伝達される。   The pressure-increasing transmission mechanism 15 includes, for example, a pulley / belt mechanism and a screw mechanism (for example, a ball screw mechanism). Specifically, the pressure increasing transmission mechanism 15 includes a pulley 41 fixed to the output shaft of the pressure increasing electric motor 9, a belt 43 hung on the pulley 41, a nut 45 on which the belt 43 is hung, and a nut 45. The screw shaft 47 is screwed and fixed to the pressure member 23. The rotation of the pressure-increasing electric motor 9 is transmitted to the nut 45 through the pulley 41 and the belt 43, converted into translational motion by the nut 45 and the screw shaft 47, and transmitted to the pressurizing member 23.

制御装置１７は、例えば、ＣＰＵ５１及びメモリ５３を含むコンピュータにより構成されており、入力部５５を介して入力される電気信号に基づいて、各部を制御するための制御信号を生成し、その生成した制御信号を出力部５７を介して各部へ出力する。   The control device 17 is configured by, for example, a computer including a CPU 51 and a memory 53, generates a control signal for controlling each unit based on an electrical signal input via the input unit 55, and generates the control signal. The control signal is output to each unit via the output unit 57.

制御装置１７に入力される電気信号は、例えば、射出用電動機７の回転センサ７ｓの検出信号（Ｓｇ１）、増圧用電動機９の回転センサ９ｓの検出信号（Ｓｇ２）、ピストンロッド１９（プランジャ５）の位置を検出する位置センサ５９の検出信号（Ｓｇ３）、プランジャ５に付与されている力を検出する力センサ６１の検出信号（Ｓｇ４）、アキュムレータ３３の圧力を検出する圧力センサ６３の検出信号（Ｓｇ５）、及び、ユーザの操作を受け付ける入力装置６５からのユーザの操作に応じた操作信号である。   The electric signal input to the control device 17 includes, for example, a detection signal (Sg1) of the rotation sensor 7s of the injection motor 7, a detection signal (Sg2) of the rotation sensor 9s of the pressure increasing motor 9, and the piston rod 19 (plunger 5). The detection signal (Sg3) of the position sensor 59 that detects the position of the sensor 5, the detection signal (Sg4) of the force sensor 61 that detects the force applied to the plunger 5, and the detection signal (Sg4) of the pressure sensor 63 that detects the pressure of the accumulator 33 Sg5) and an operation signal corresponding to the user's operation from the input device 65 that receives the user's operation.

制御装置７９から出力される制御信号は、例えば、射出用電動機７、増圧用電動機９、制御弁３５、及び、ユーザに各種の情報を提示する表示装置６７を制御する制御信号である。   The control signal output from the control device 79 is, for example, a control signal for controlling the injection motor 7, the pressure-increasing motor 9, the control valve 35, and the display device 67 that presents various information to the user.

位置センサ５９は、例えば、ピストンロッド１９の進退方向に沿ってピストンロッド１９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いる。位置センサ５９は、例えば、シリンダ部材２５に設けられ、シリンダ部材２５の内部においてスケール部と対向している。制御装置１７は、位置センサ５９からの検出信号に基づいて、プランジャ５の位置及び速度（射出速度）を特定可能である。なお、射出装置１においては、ピストン２１の前側に液体がないことから、ピストンロッド１９及びシリンダ部材２５にリニアエンコーダを設けることが容易となっている。   The position sensor 59, for example, constitutes a magnetic or optical linear encoder together with a scale portion (not shown) provided on the piston rod 19 along the forward / backward direction of the piston rod 19. The position sensor 59 is provided in the cylinder member 25, for example, and faces the scale portion inside the cylinder member 25. The control device 17 can specify the position and speed (injection speed) of the plunger 5 based on the detection signal from the position sensor 59. In the injection device 1, since there is no liquid on the front side of the piston 21, it is easy to provide a linear encoder on the piston rod 19 and the cylinder member 25.

力センサ６１は、例えば、プランジャ５とピストンロッド１９との間に位置するロードセルを含んで構成されている。ロードセルは、例えば、歪ゲージ式のものである。制御装置１７は、力センサ６１からの検出信号に基づいて、プランジャ５に付与されている力、ひいては、溶湯に付与されている圧力を特定可能である。   The force sensor 61 includes, for example, a load cell positioned between the plunger 5 and the piston rod 19. The load cell is, for example, a strain gauge type. Based on the detection signal from the force sensor 61, the control device 17 can specify the force applied to the plunger 5, and thus the pressure applied to the molten metal.

（射出装置の動作）
図２は、射出装置１の動作を説明するためのタイミングチャートである。 (Operation of injection device)
FIG. 2 is a timing chart for explaining the operation of the injection apparatus 1.

図２において、横軸は時間ｔを示している。線ＬＶは射出速度（プランジャ５の速度）を示し、線ＬＰは射出圧力（プランジャ５が溶湯に付与する圧力）を示している。また、その上方側の線は、射出用電動機７のサーボロック状態（サーボＯＮ状態）での回転数またはサーボフリー状態（サーボＯＦＦ状態）、増圧用電動機９のサーボロック状態（サーボＯＮ状態）での回転数またはサーボフリー状態（サーボＯＦＦ状態）及び制御弁３５の切換位置を示している。 In FIG. 2, the horizontal axis indicates time t. Line L V represents the injection speed (the speed of the plunger 5), the line L P indicates the injection pressure (pressure at which the plunger 5 is applied to the molten metal). The upper line indicates the number of revolutions in the servo lock state (servo ON state) of the injection motor 7 or the servo free state (servo OFF state), and the servo lock state (servo ON state) of the pressure increasing motor 9. , The servo-free state (servo OFF state) and the switching position of the control valve 35 are shown.

射出速度（線ＬＶ）及び射出圧力（線ＬＰ）から理解されるように、射出装置１は、概観すると、低速射出（期間Ｔ１）、高速射出（期間Ｔ２）、及び、増圧・保圧（期間Ｔ３）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５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５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５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。 As can be understood from the injection speed (line L V ) and the injection pressure (line L P ), the injection device 1 can be generally viewed as low-speed injection (period T1), high-speed injection (period T2), and pressure increase / maintenance. Pressure (period T3) is sequentially applied. That is, in the initial stage of injection, the injection device 1 advances the plunger 5 at a relatively low speed in order to prevent entrainment of the melt air, and then fills the melt without delaying the solidification of the melt. In view of the above, the plunger 5 is advanced at a relatively high speed. Thereafter, the injection device 1 increases the pressure of the molten metal in the cavity by the force in the direction in which the plunger 5 advances in order to eliminate sink marks in the molded product. Specifically, it is as follows.

（低速射出（Ｔ１）：ｔ０〜ｔ１）
低速射出の開始直前において、射出装置１は、図１に示す状態となっている。すなわち、ピストン２１（プランジャ５及びピストンロッド１９）並びに加圧部材２３は、後退限等の初期位置に位置している。射出用電動機７及び増圧用電動機９は停止している。アキュムレータ３３は充填が完了されている。制御弁３５は第１位置Ｐ１とされ（ＯＦＦされ）、アキュムレータ３３からの液体の放出を禁止している。 (Low speed injection (T1): t0 to t1)
Immediately before the start of low-speed injection, the injection device 1 is in the state shown in FIG. That is, the piston 21 (plunger 5 and piston rod 19) and the pressurizing member 23 are located at an initial position such as a retreat limit. The injection motor 7 and the pressure-increasing motor 9 are stopped. The accumulator 33 has been filled. The control valve 35 is set to the first position P <b> 1 (OFF) and prohibits the discharge of the liquid from the accumulator 33.

固定金型１０３及び移動金型１０５の型締が終了し、溶湯がスリーブ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１７は、射出用電動機７を駆動する。その駆動力は、射出用伝達機構１３を介してピストンロッド１９及びピストン２１に伝達される。ひいては、プランジャ５が前進する。すなわち、射出用電動機７の駆動力によって低速射出が行われる。   When the clamping of the fixed mold 103 and the movable mold 105 is completed and a predetermined low-speed injection start condition is satisfied, for example, the molten metal is supplied to the sleeve 3, the control device 17 drives the injection motor 7. The driving force is transmitted to the piston rod 19 and the piston 21 via the injection transmission mechanism 13. Eventually, the plunger 5 moves forward. That is, low-speed injection is performed by the driving force of the injection motor 7.

また、制御装置１７は、射出用電動機７の駆動開始とともに制御弁３５を第２位置Ｐ２に切り換え（ＯＮとし）、アキュムレータ３３からピストン２１の背後への液体の流れを許容する。これにより、既述のように、ピストン２１の前進に伴う液体の不足を解消することができる。別の観点では、増圧用電動機９が停止されていること又は増圧用電動機９が低速であることに影響を受けずに、射出用電動機７によりプランジャ５を前進させることができる。   In addition, the control device 17 switches the control valve 35 to the second position P2 when the driving of the injection motor 7 is started (ON), and allows the liquid to flow from the accumulator 33 to the back of the piston 21. Thereby, as described above, the shortage of liquid accompanying the advancement of the piston 21 can be solved. From another viewpoint, the plunger 5 can be advanced by the injection motor 7 without being affected by the fact that the pressure-increasing motor 9 is stopped or the pressure-increasing motor 9 is at a low speed.

プランジャ５の速度は、射出用電動機７の回転数の調整により制御される。具体的には、制御装置１７は、位置センサ５９により検出されるプランジャ５の速度に基づいて、射出用電動機７の回転数をフィードバック制御する。なお、図２では、このときの射出用電動機７の回転数ＭＶＬは一定とされ、ひいては、低速射出速度ＶＬは一定とされている。ただし、多段変速が行われてもよい。 The speed of the plunger 5 is controlled by adjusting the rotational speed of the injection motor 7. Specifically, the control device 17 feedback-controls the rotational speed of the injection motor 7 based on the speed of the plunger 5 detected by the position sensor 59. In FIG. 2, the rotation speed M VL of the injection motor 7 at this time is made constant, thus, slower injection speed V L is constant. However, multi-stage shifting may be performed.

（高速射出（Ｔ２）：ｔ１〜ｔ３）
制御装置１７は、位置センサ５９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、射出用電動機７の回転数をＭＶＬからＭＶＨへ上昇させる。これにより、射出速度は比較的低速のＶＬから比較的高速のＶＨへ上昇し、高速射出が実現される。なお、射出速度の上昇に伴って、射出圧力も若干上昇してＰＬとなる。 (High-speed injection (T2): t1 to t3)
When the position of the plunger 5 based on the detection value of the position sensor 59 reaches a predetermined high-speed switching position, the control device 17 increases the rotation speed of the injection motor 7 from M VL to M VH . As a result, the injection speed is increased from the relatively low VL to the relatively high VH , and high-speed injection is realized. Incidentally, with increasing injection speed, the P L injection pressure also rose slightly to.

射出用電動機７の回転数の制御により高速射出が実現されることから、低速射出速度ＶＬから高速射出速度ＶＨに至るまでの昇速時間（Ｔ４）は、任意に設定可能である。なお、射出用電動機７が低慣性電動機である場合においては、より正確に昇速時間が制御される。例えば、ＶＬ＝０．２０ｍ／ｓからＶＨ＝５．０ｍ／ｓへの昇速を１０ｍｓ程度で行うこともできる。 Since high speed injection is realized by controlling the number of revolutions of the injection motor 7, the speed-up time (T4) from the low speed injection speed V L to the high speed injection speed V H can be set arbitrarily. In the case where the injection motor 7 is a low inertia motor, the acceleration time is controlled more accurately. For example, the speed increase from V L = 0.20 m / s to V H = 5.0 m / s can be performed in about 10 ms.

また、制御装置１７は、増圧が開始される前の適宜な時期において、増圧用電動機９の駆動を開始する。図２では、高速射出速度ＶＨへの昇速完了後から減速開始までの間（ｔ２〜ｔ３）において、増圧用電動機９の駆動が開始され、且つ、一定の回転数ＭＶＩまで回転数が上昇されている場合を例示している。この回転数ＭＶＩによる加圧部材２３の前進速度は、射出用電動機７によるピストン２１の前進速度（ＶＨ）よりも低速であり、射出用電動機７の回転数の制御による高速射出速度ＶＨの制御に影響を及ぼさない若しくは殆ど影響を及ぼさない。そして、このように予め増圧用電動機９を駆動しておくことにより、増圧への移行が円滑に行われる。 Further, the control device 17 starts driving the pressure-increasing electric motor 9 at an appropriate time before the pressure increase is started. In FIG. 2, the driving of the pressure-increasing electric motor 9 is started from the completion of the acceleration to the high injection speed V H until the start of deceleration (t2 to t3), and the rotational speed reaches the constant rotational speed MVI. The case where it is rising is illustrated. The forward speed of the pressurizing member 23 at this rotational speed M VI is lower than the forward speed (V H ) of the piston 21 by the injection motor 7, and the high-speed injection speed V H by controlling the rotational speed of the injection motor 7. Has little or no effect on the control. Then, by driving the pressure-increasing electric motor 9 in advance in this way, the transition to pressure-increasing is performed smoothly.

（増圧・保圧（Ｔ３）：ｔ３〜ｔ６）
制御装置１７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ると（ｔ３）、射出用電動機７の回転数を下げる。これにより、プランジャ５は減速される。昇速と同様、この減速は射出用電動機７の回転数の制御により実現されることから、その減速時間（ｔ３〜ｔ４）は、任意に設定可能である。なお、図２の射出用電動機７のタイミングチャートでは、減速時間を任意に設定可能であることを点線で示している。射出用電動機７を低慣性電動機により構成することにより、そのような減速時間の設定が好適になされることも昇速と同様である。なお、減速が開始されても、キャビティＣａには溶湯が概ね充填されていることから、溶湯の圧力はＰＬ付近に保たれ又は上昇する。 (Intensification / holding pressure (T3): t3 to t6)
When a predetermined deceleration start condition is satisfied, such as when the plunger 5 reaches a predetermined deceleration position (t3), the control device 17 decreases the rotation speed of the injection motor 7. Thereby, the plunger 5 is decelerated. Like deceleration, this deceleration is realized by controlling the number of revolutions of the injection motor 7, and therefore the deceleration time (t3 to t4) can be set arbitrarily. In the timing chart of the injection motor 7 in FIG. 2, the dotted line indicates that the deceleration time can be arbitrarily set. By configuring the injection motor 7 with a low-inertia motor, the setting of such a deceleration time is suitably performed similarly to the speed increase. Incidentally, even if the deceleration is started, the cavity Ca from the molten metal is generally filled, the pressure of the molten metal is kept in the vicinity of P L or increases.

その後、射出用電動機７によるピストン２１の前進速度が増圧用電動機９による加圧部材２３の前進速度よりも遅くなると、ピストン２１と加圧部材２３との間の容積は縮小される。一方、この間の液体のアキュムレータ３３への流れは制御弁３５（第２位置Ｐ２）により禁止されている。従って、ピストン２１の背後の液体は、加圧部材２３により加圧され、その圧力が上昇する。これにより、増圧用電動機９の駆動力は、加圧部材２３、ピストン２１の背後の液体及びピストン２１を介して、プランジャ５に伝達される。すなわち、増圧用電動機９の駆動力による増圧が実現される。   Thereafter, when the advance speed of the piston 21 by the injection motor 7 becomes slower than the advance speed of the pressurizing member 23 by the pressure-increasing motor 9, the volume between the piston 21 and the pressurizing member 23 is reduced. On the other hand, the flow of the liquid to the accumulator 33 during this time is prohibited by the control valve 35 (second position P2). Therefore, the liquid behind the piston 21 is pressurized by the pressurizing member 23, and the pressure rises. As a result, the driving force of the pressure-increasing electric motor 9 is transmitted to the plunger 5 via the pressure member 23, the liquid behind the piston 21 and the piston 21. That is, the pressure increase by the driving force of the pressure increasing motor 9 is realized.

そして、射出圧力は、昇圧時間（Ｔ５）の間に終圧である圧力ＰＨに達する。この昇圧時間は、昇速時間や減速時間と同様に、射出用電動機７及び増圧用電動機９を適宜に制御することによって任意の長さに設定可能である。また、射出用電動機７及び増圧用電動機９を低慣性電動機により構成することにより、そのような昇圧時間の設定が好適になされることも同様である。例えば、ＰＬ＝３０ｋｇｆ／ｃｍ２からＰＨ＝５００ｋｇｆ／ｃｍ２への昇圧を１０ｍｓ程度で行うこともできる。 Then, the injection pressure reaches a pressure P H is Tsui圧during the boosting time (T5). The boosting time can be set to an arbitrary length by appropriately controlling the injection motor 7 and the pressure-increasing motor 9 as in the acceleration time and the deceleration time. Similarly, by setting the injection motor 7 and the pressure-increasing motor 9 with low-inertia motors, such setting of the boosting time is preferably performed. For example, the pressure increase from P L = 30 kgf / cm 2 to P H = 500 kgf / cm 2 can be performed in about 10 ms.

その後、射出用電動機７は停止される（ｔ４）。なお、ここでの停止は、例えば、トルクフリーの状態である。また、このとき、制御弁３５は、第１位置Ｐ１に切り換えられ、アキュムレータ３３からピストン２１の背後への液体の流れが禁止され、その反対方向の流れが許容される。ただし、略同時に、制御弁３５は加圧部材２３に塞がれ、ピストン２１の背後の液体のアキュムレータ３３への流れは禁止される。   Thereafter, the injection motor 7 is stopped (t4). The stop here is, for example, a torque-free state. At this time, the control valve 35 is switched to the first position P1, and the flow of liquid from the accumulator 33 to the back of the piston 21 is prohibited, and the flow in the opposite direction is allowed. At substantially the same time, however, the control valve 35 is blocked by the pressurizing member 23 and the flow of liquid behind the piston 21 to the accumulator 33 is prohibited.

保圧においては、溶湯の凝固に伴う収縮に応じて増圧用電動機９により適宜にプランジャ５を前進させ（速度ＶＩ）、キャビティＣａ内の圧力を鋳造圧力ＰＨに保つことできる。そして、一定の時間が経過すると、増圧用電動機９のトルクは徐々に下げられ、さらには、増圧用電動機９は停止され、保圧は完了する（ｔ６）。 In the holding pressure can be kept appropriately advance the plunger 5 by intensifying an electric motor 9 in response to the shrinkage due to solidification of the molten metal (velocity V I), the pressure in the cavity Ca in casting pressure P H. When a certain time has elapsed, the torque of the pressure-increasing electric motor 9 is gradually reduced, and further, the pressure-increasing electric motor 9 is stopped and the pressure holding is completed (t6).

なお、増圧及び保圧においては、増圧用電動機９のトルクを適宜に多段制御することによって、溶湯に付与する圧力の多段制御を行うことができる。   In addition, in the pressure increase and the pressure holding, the multistage control of the pressure applied to the molten metal can be performed by appropriately performing the multistage control of the torque of the pressure increasing motor 9.

（成形後）
成形品が凝固すると、不図示の型締装置により型開きが行われ、不図示の押出装置により成形品が型から押し出される。なお、射出装置１は、成形品を固定金型１０３から離型させるために、プランジャ５によりビスケットの押出しを行ってもよい。このとき利用される電動機は、例えば、増圧用電動機９である。 (After molding)
When the molded product is solidified, the mold is opened by a mold clamping device (not shown), and the molded product is extruded from the mold by an extrusion device (not shown). The injection device 1 may push out the biscuits with the plunger 5 in order to release the molded product from the fixed mold 103. The electric motor used at this time is, for example, the pressure-increasing electric motor 9.

その後、ピストン２１は、射出用電動機７の逆回転により初期位置に戻され、加圧部材２３は増圧用電動機９の逆回転により初期位置に戻される。ピストン２１の後退によってその背後の液体は第１位置Ｐ１の制御弁３５を介してアキュムレータ３３に充填される。   Thereafter, the piston 21 is returned to the initial position by the reverse rotation of the injection motor 7, and the pressure member 23 is returned to the initial position by the reverse rotation of the pressure-increasing motor 9. As the piston 21 moves backward, the liquid behind it is filled into the accumulator 33 via the control valve 35 at the first position P1.

以上のとおり、本実施形態のダイカストマシンＤＣの射出装置１は、キャビティＣａに成形材料を押し出すプランジャ５と、射出用電動機７と、増圧用電動機９と、これらの間に介在する連結機構１１とを有している。連結機構１１は、射出用電動機の駆動力が伝達され、プランジャ５と共に移動可能なピストン２１と、ピストン２１を摺動可能に収容するシリンダ部材２５と、増圧用電動機９の駆動力が伝達され、ピストン２１の背後の液体を加圧可能な加圧部材２３と、ピストン２１が加圧部材２３に対して相対的に前進するときにピストン２１の背後に液体を補給可能であり、加圧部材２３が前進するときにピストン２１の背後の液体の排出を禁止可能な液体制御部２７とを有している。また、ピストン２１の前側には液体がない。   As described above, the injection device 1 of the die casting machine DC according to the present embodiment includes the plunger 5 that pushes the molding material into the cavity Ca, the injection motor 7, the pressure-increasing motor 9, and the coupling mechanism 11 interposed therebetween. have. The coupling mechanism 11 receives the driving force of the injection motor, the piston 21 movable with the plunger 5, the cylinder member 25 that slidably accommodates the piston 21, and the driving force of the pressure-increasing motor 9. The pressurizing member 23 capable of pressurizing the liquid behind the piston 21, and the liquid can be replenished behind the piston 21 when the piston 21 advances relative to the pressurizing member 23. And a liquid control unit 27 capable of prohibiting the discharge of the liquid behind the piston 21 when moving forward. There is no liquid on the front side of the piston 21.

従って、加圧部材２３を置き去りにしてピストン２１を前進させることができ、ひいては、増圧用電動機９をプランジャ５から切り離した状態で射出用電動機７によりプランジャ５を駆動できる。その一方で、加圧部材２３によりピストン２１の背後の液体を加圧することにより、増圧用電動機９によりプランジャ５を駆動できる。その結果、射出用電動機７により低速射出及び高速射出を行ったり、増圧用電動機９により増圧を行ったりするなど、工程毎に電動機を切り換え、全工程を電動で行うことができる。   Therefore, the piston 21 can be moved forward leaving the pressure member 23, and the plunger 5 can be driven by the injection motor 7 with the pressure-increasing motor 9 disconnected from the plunger 5. On the other hand, the plunger 5 can be driven by the pressure-increasing electric motor 9 by pressurizing the liquid behind the piston 21 with the pressurizing member 23. As a result, the injection motor 7 can perform low-speed injection and high-speed injection, or the pressure-increasing motor 9 can increase the pressure.

このような全電動化の効果としては、例えば、設定値の高度な再現性による品質の安定乃至は向上、射出動作時のみに必要な速度でサーボモータを駆動することによる省エネルギー化、油圧機器がないことによるメンテナンスの容易化、サイクルタイムの短縮乃至はラップ動作による生産性の向上が挙げられる。   The effects of such electrification include, for example, stable or improved quality due to high reproducibility of set values, energy saving by driving a servo motor at a speed required only during injection operation, and hydraulic equipment. This makes it easy to maintain, shortens cycle time, and improves productivity by lapping.

また、本実施形態の連結機構１１では、各電動機により直線的に駆動される可動部材同士（ピストン２１及び加圧部材２３）の連結及び連結解除を行うことから、例えば、一の電動機を他の電動機により移動させるような構成（特許文献３参照）と比較して、イナーシャを小さくすることができる。また、例えば、クラッチ（回転式）を多用する構成（特許文献４参照）と比較して、コスト低減、メンテナンス性の向上、イナーシャの低減が期待される。   Moreover, in the connection mechanism 11 of this embodiment, since the movable members (piston 21 and pressurizing member 23) linearly driven by each motor are connected and disconnected, for example, one motor is replaced with another motor. Inertia can be reduced as compared with a configuration in which the motor is moved (see Patent Document 3). In addition, for example, cost reduction, improvement in maintenance performance, and reduction in inertia are expected as compared with a configuration (see Patent Document 4) in which a clutch (rotary type) is frequently used.

さらに、連結機構１１は、ピストン２１と加圧部材２３との間に液体を介在させていることから、これらを直接に当接させる構成（特許文献１参照）と比較して、例えば、液体（油）の収縮によってサージ圧を低減するなど、種々の衝撃を緩和することができる。その一方で、ピストン２１の前側には液体がないことから、特許文献２と比較して、例えば、イナーシャを低減したり、メンテナンス性を向上させたりすることができる。   Furthermore, since the coupling mechanism 11 has liquid interposed between the piston 21 and the pressurizing member 23, for example, compared to a configuration in which these are in direct contact (see Patent Document 1), for example, liquid ( Various shocks can be mitigated, for example, the surge pressure can be reduced by contraction of the oil. On the other hand, since there is no liquid on the front side of the piston 21, for example, inertia can be reduced or maintainability can be improved as compared with Patent Document 2.

また、本実施形態では、射出装置１は、射出用電動機７の駆動力をピストン２１に伝達する射出用伝達機構１３を更に有し、射出用伝達機構１３は、射出用電動機７の回転を並進運動に変換してピストン２１に伝達するラック・ピニオン機構を含む。   In this embodiment, the injection device 1 further includes an injection transmission mechanism 13 that transmits the driving force of the injection motor 7 to the piston 21, and the injection transmission mechanism 13 translates the rotation of the injection motor 7. It includes a rack and pinion mechanism that converts it into motion and transmits it to the piston 21.

従って、リニアモータよりも大きな出力を実現しやすい回転式の電動機を用いることができ、また、ねじ機構等を用いる場合（この場合も本願発明に含まれる）と比較して高速射出に必要なプランジャ速度を得ることが容易である。   Therefore, it is possible to use a rotary electric motor that can easily achieve a larger output than a linear motor, and a plunger that is necessary for high-speed injection as compared with the case where a screw mechanism or the like is used (this case is also included in the present invention). Easy to get speed.

また、本実施形態では、射出装置１は、増圧用電動機９の駆動力を加圧部材２３に伝達する増圧用伝達機構１５を更に有し、増圧用伝達機構１５は、増圧用電動機９の回転を並進運動に変換して加圧部材２３に伝達するねじ機構を含む。   In the present embodiment, the injection device 1 further includes a pressure increase transmission mechanism 15 that transmits the driving force of the pressure increase motor 9 to the pressurizing member 23, and the pressure increase transmission mechanism 15 rotates the pressure increase motor 9. Is converted into a translational motion and transmitted to the pressure member 23.

従って、リニアモータよりも大きな出力を実現しやすい回転式の電動機を用いることができ、また、ラック・ピニオン機構等を用いる場合（この場合も本願発明に含まれる）と比較して増圧及び保圧に必要な大きな力を得ることが容易である。   Therefore, it is possible to use a rotary electric motor that can easily achieve a larger output than a linear motor, and to increase and maintain pressure as compared with the case where a rack and pinion mechanism is used (this case is also included in the present invention). It is easy to obtain a large force necessary for pressure.

また、本実施形態では、液体制御部２７は、ピストン２１の背後に液体を供給可能なアキュムレータ３３を含む。   In the present embodiment, the liquid control unit 27 includes an accumulator 33 that can supply liquid behind the piston 21.

従って、例えば、タンクからピストン２１の背後に液体を補給する場合（この場合も本願発明に含まれる）と比較して、速やかに液体を補給することができ、液体の不足によるプランジャ５の速度低下を抑制することができる。   Therefore, for example, as compared with the case where the liquid is replenished from the tank to the back of the piston 21 (this case is also included in the present invention), the liquid can be replenished quickly, and the speed of the plunger 5 is decreased due to the lack of liquid. Can be suppressed.

また、本実施形態では、シリンダ部材２５の外周面には、ピストン２１の可動範囲よりも前方に開口２５ａが形成されており、射出用電動機７の駆動力は、開口２５ａを介してピストンロッド１９に伝達される。   In the present embodiment, an opening 25a is formed on the outer peripheral surface of the cylinder member 25 in front of the movable range of the piston 21, and the driving force of the injection motor 7 is applied to the piston rod 19 through the opening 25a. Is transmitted to.

このような構成は、ピストン２１の前方に液体がないことにより可能となる。そして、例えば、ピストンロッド１９のうちシリンダ部材２５の前方端の開口から突出する部分にピニオン３７を噛み合わせる場合（この場合も本願発明に含まれる）と比較して、射出用伝達機構１３及び射出用電動機７を後方に配置することができる。その結果、例えば、射出用伝達機構１３及び射出用電動機７に溶湯が飛散することが抑制される。また、例えば、溶湯の熱が射出用電動機７に及ぼす影響が低減される。   Such a configuration is possible because there is no liquid in front of the piston 21. For example, as compared with the case where the pinion 37 is engaged with a portion of the piston rod 19 protruding from the opening at the front end of the cylinder member 25 (this case is also included in the present invention), the injection transmission mechanism 13 and the injection The electric motor 7 can be disposed rearward. As a result, for example, the molten metal is suppressed from being scattered in the injection transmission mechanism 13 and the injection motor 7. Further, for example, the influence of the heat of the molten metal on the injection motor 7 is reduced.

また、本実施形態では、シリンダ部材２５は、前方端が射出フレーム３１に固定されている。   In the present embodiment, the cylinder member 25 has a front end fixed to the injection frame 31.

従って、連結機構１１は、液圧シリンダとは異なる機能を有する装置でありながら、液圧式の射出装置における液圧シリンダと同様に型締装置に対して固定されることになる。その結果、液圧式の射出装置と全電動式の射出装置１との互換性が高くなる。また、開口２５ａを利用する構成との組み合わせでは、射出用伝達機構１３及び射出用電動機７を射出フレーム３１の後方に位置させることができ、溶湯の飛散抑制等の効果が増大する。   Therefore, the connecting mechanism 11 is a device having a function different from that of the hydraulic cylinder, but is fixed to the mold clamping device in the same manner as the hydraulic cylinder in the hydraulic injection device. As a result, the compatibility between the hydraulic injection device and the all-electric injection device 1 is increased. Further, in combination with the configuration using the opening 25a, the transmission mechanism 13 for injection and the electric motor 7 for injection can be positioned behind the injection frame 31, and the effects such as suppression of molten metal scattering increase.

また、本実施形態では、低速射出及び高速射出において射出用電動機７の駆動力がピストン２１に伝達され、増圧において増圧用電動機９の駆動力が加圧部材２３に伝達される。   In the present embodiment, the driving force of the injection motor 7 is transmitted to the piston 21 in the low-speed injection and the high-speed injection, and the driving force of the pressure-increasing motor 9 is transmitted to the pressure member 23 in the pressure increase.

従って、例えば、増圧用電動機９により低速射出及び増圧を行い、射出用電動機７により高速射出を行う場合（この場合も本願発明に含まれる）と比較して、電動機を効率的に利用することができる。また、加圧部材２３の移動量が低減されるから、連結機構１１の小型化が図られる。   Therefore, for example, compared with the case where low-pressure injection and pressure increase are performed by the pressure-increasing motor 9 and high-speed injection is performed by the injection motor 7 (this case is also included in the present invention), the motor can be used efficiently. Can do. Further, since the moving amount of the pressure member 23 is reduced, the connection mechanism 11 can be downsized.

また、上記のような射出装置１を用いてキャビティＣａに成形材料を押し出して成形品を製造する成形品の製造方法においては、射出速度及び射出圧力が高精度に制御されることから、高品質な成形品が形成される。   Moreover, in the manufacturing method of a molded product for manufacturing a molded product by extruding a molding material into the cavity Ca using the injection apparatus 1 as described above, the injection speed and the injection pressure are controlled with high accuracy, so that high quality is achieved. A molded product is formed.

＜第２の実施形態＞
図３は、第２の実施形態に係る射出装置２０１の要部構成を示す模式図である。 <Second Embodiment>
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a main configuration of the injection apparatus 201 according to the second embodiment.

射出装置２０１は、第１の実施形態の射出装置１と射出用伝達機構の構成が相違する。すなわち、射出装置１の射出用伝達機構１３がラック・ピニオン機構を含んで構成されていたのに対して、射出装置２０１の射出用伝達機構２１３はねじ機構を含んで構成されている。具体的には、以下のとおりである。   The configuration of the injection device 201 is different from that of the injection device 1 of the first embodiment. That is, the injection transmission mechanism 13 of the injection apparatus 1 includes a rack and pinion mechanism, whereas the injection transmission mechanism 213 of the injection apparatus 201 includes a screw mechanism. Specifically, it is as follows.

射出用伝達機構２１３は、射出用電動機７の出力軸に固定されたプーリ２４１と、プーリ２４１に掛けられたベルト２４３と、ベルト２４３が掛けられたナット２４５と、ナット２４５に螺合されたねじ軸２４７とを有している。ねじ軸２４７は、ピストンロッド２１９の一部として構成されており、その軸回りの回転は適宜に（例えばボールスプラインにより）規制されている。   The injection transmission mechanism 213 includes a pulley 241 fixed to the output shaft of the injection motor 7, a belt 243 hung on the pulley 241, a nut 245 on which the belt 243 is hung, and a screw screwed into the nut 245. And a shaft 247. The screw shaft 247 is configured as a part of the piston rod 219, and rotation around the shaft is appropriately regulated (for example, by a ball spline).

従って、射出用電動機７の回転は、プーリ２４１及びベルト２４３を介してナット２４５に伝達される。そして、ナット２４５が回転することにより、ねじ軸２４７（ピストンロッド２１９）は並進運動を行い、ひいては、プランジャ５が駆動される。   Accordingly, the rotation of the injection motor 7 is transmitted to the nut 245 via the pulley 241 and the belt 243. Then, when the nut 245 rotates, the screw shaft 247 (piston rod 219) performs translational movement, and consequently the plunger 5 is driven.

ねじ軸２４７は、射出用電動機７によって高速でプランジャ５を駆動することが容易化されるように、リードが比較的大きいものとされている。例えば、ねじ軸２４７のリードは、増圧用のねじ軸４７のリードよりも大きい。ねじ軸２４７は、１条ねじであってもよいし、多条ねじであってもよい。   The screw shaft 247 has a relatively large lead so that the plunger 5 can be easily driven at a high speed by the injection motor 7. For example, the lead of the screw shaft 247 is larger than the lead of the screw shaft 47 for pressure increase. The screw shaft 247 may be a single thread or a multiple thread.

射出用電動機７の駆動力は、第１の実施形態と同様に、シリンダ部材２２５の外周面に形成された開口２２５ａを介してピストンロッド２１９に伝達される。具体的には、開口２２５ａを介してベルト２４３が掛架されている。   The driving force of the injection motor 7 is transmitted to the piston rod 219 via the opening 225a formed on the outer peripheral surface of the cylinder member 225, as in the first embodiment. Specifically, the belt 243 is suspended through the opening 225a.

シリンダ部材２２５は、第１の実施形態と同様に、その前方端が射出フレーム３１に固定されている。なお、シリンダ部材２２５の前方端は、ナット２４５を収容可能に拡径している。   The front end of the cylinder member 225 is fixed to the injection frame 31 as in the first embodiment. Note that the front end of the cylinder member 225 is enlarged so as to accommodate the nut 245.

なお、位置センサ５９は、適宜な形式のものとされて適宜な位置に設けられてよい。例えば、位置センサ５９は、プランジャ５と共に移動するスケール部とリニアスケールを構成するものとされ、シリンダ部材２２５の外部に設けられていてもよい。また、例えば、位置センサ５９は、レーザー側長器により構成され、プランジャ５と共に移動する部材と位置センサ５９との距離を測定してもよい。   The position sensor 59 may be of an appropriate type and provided at an appropriate position. For example, the position sensor 59 constitutes a scale unit that moves together with the plunger 5 and a linear scale, and may be provided outside the cylinder member 225. In addition, for example, the position sensor 59 may be constituted by a laser-side elongated device, and may measure the distance between a member that moves with the plunger 5 and the position sensor 59.

以上のとおり、第２の実施形態では、射出装置２０１は、第１の実施形態と同様に、プランジャ５と、射出用電動機７と、増圧用電動機９と、これらの間に介在する連結機構２１１とを有している。連結機構２１１は、ピストンロッド及びシリンダ部材の具体的形状を除いては、第１の実施形態の連結機構１１と同様のものである。従って、第２の実施形態においても、第１の実施形態と同様の動作が可能であり、また、第１の実施形態と同様の種々の効果が奏される。   As described above, in the second embodiment, the injection device 201 includes the plunger 5, the injection motor 7, the pressure-increasing motor 9, and the coupling mechanism 211 interposed therebetween, as in the first embodiment. And have. The connection mechanism 211 is the same as the connection mechanism 11 of the first embodiment except for the specific shapes of the piston rod and the cylinder member. Therefore, also in the second embodiment, an operation similar to that of the first embodiment is possible, and various effects similar to those of the first embodiment are exhibited.

＜第３の実施形態＞
図４は、第３の実施形態に係る射出装置３０１の要部構成を示す模式図である。なお、図４では、Ｂ−Ｂ線矢視方向における断面等を示す模式図（点線で囲まれた図）を併せて示している。 <Third Embodiment>
FIG. 4 is a schematic diagram showing a main configuration of an injection apparatus 301 according to the third embodiment. In addition, in FIG. 4, the schematic diagram (diagram enclosed with the dotted line) which shows the cross section in a BB arrow direction, etc. is shown collectively.

射出装置３０１は、第１の実施形態の射出装置１と連結機構の構成が相違する。より具体的には、射出装置３０１の連結機構３１１は、射出装置１の連結機構１１と、ピストン２１の背後の液体の流れを制御する液体制御部の構成が相違する。連結機構３１１の液体制御部３２７の構成は、以下のとおりである。   The injection device 301 is different from the injection device 1 of the first embodiment in the configuration of the coupling mechanism. More specifically, the connection mechanism 311 of the injection device 301 is different from the connection mechanism 11 of the injection device 1 in the configuration of the liquid control unit that controls the flow of liquid behind the piston 21. The configuration of the liquid control unit 327 of the coupling mechanism 311 is as follows.

液体制御部３２７は、液圧シリンダ３３３を有している。液圧シリンダ３３３は、シリンダ部材３３３ａと、シリンダ部材３３３ａ内に摺動可能に収容されたピストン３３３ｂと、ピストン３３３ｂに固定され、シリンダ部材３３３ａから延び出るピストンロッド３３３ｃとを有している。   The liquid control unit 327 has a hydraulic cylinder 333. The hydraulic cylinder 333 has a cylinder member 333a, a piston 333b slidably accommodated in the cylinder member 333a, and a piston rod 333c fixed to the piston 333b and extending from the cylinder member 333a.

ピストンロッド３３３ｃには、ピニオン３７と噛み合うラック３３３ｅが設けられている。また、ピストン３３３ｂの背後（ピストンロッド３３３ｃとは反対側）のシリンダ室は、ピストン２１の背後のシリンダ室と連通されている。なお、ピストン３３３ｂの前方のシリンダ室には液体はない。   The piston rod 333 c is provided with a rack 333 e that meshes with the pinion 37. The cylinder chamber behind the piston 333 b (on the side opposite to the piston rod 333 c) communicates with the cylinder chamber behind the piston 21. There is no liquid in the cylinder chamber in front of the piston 333b.

液圧シリンダ３３３は、シリンダ部材２５、ピストン２１及びピストンロッド１９と並列に配置されている。ピストンロッド３３３ｃの延び出る方向は、ピストンロッド１９の延び出る方向と同一である。ピストンロッド３３３ｃのラック３３３ｅは、ピニオン３７に対してピストンロッド１９のラック３９とは反対側においてピニオン３７に噛み合っている。   The hydraulic cylinder 333 is arranged in parallel with the cylinder member 25, the piston 21 and the piston rod 19. The direction in which the piston rod 333c extends is the same as the direction in which the piston rod 19 extends. The rack 333e of the piston rod 333c meshes with the pinion 37 on the side opposite to the rack 39 of the piston rod 19 with respect to the pinion 37.

従って、射出用電動機７の駆動力がピニオン３７に伝達され、ピストンロッド１９が駆動されると、ピストンロッド３３３ｃは、ピストンロッド１９とは反対方向へ移動する。そして、ピストンロッド１９の前進時においては、ピストンロッド３３３ｃが後退し、ピストン３３３ｂの背後の液体がピストン３３３ｂに押し出されてピストン２１の背後に補給される。また、ピストンロッド１９の後退時においては、ピストンロッド３３３ｃが前進し、ピストン２１の背後の液体は、ピストン３３３ｂの背後に収容される。   Therefore, when the driving force of the injection motor 7 is transmitted to the pinion 37 and the piston rod 19 is driven, the piston rod 333 c moves in the direction opposite to the piston rod 19. When the piston rod 19 moves forward, the piston rod 333c moves backward, and the liquid behind the piston 333b is pushed out by the piston 333b and replenished behind the piston 21. Further, when the piston rod 19 is retracted, the piston rod 333c moves forward, and the liquid behind the piston 21 is stored behind the piston 333b.

なお、ピストンロッド１９及びピストンロッド３３３ｃは、同一の速度で反対方向へ移動する。従って、過不足なく補給を行うために、ピストン２１及びピストン３３３ｂ（シリンダ部材２５及びシリンダ部材３３３ａ）の径は同一とされている。   The piston rod 19 and the piston rod 333c move in opposite directions at the same speed. Therefore, the diameters of the piston 21 and the piston 333b (the cylinder member 25 and the cylinder member 333a) are the same in order to perform replenishment without excess or deficiency.

また、液体制御部３２７は、ピストン２１の背後の液体の流れを制御するための制御弁３３５を有している。制御弁３３５は、例えば、パイロット式の逆止弁により構成されている。制御弁３３５は、パイロット圧が導入されていないときは、ピストン３３３ｂの背後からピストン２１の背後への流れを許容し、その反対方向の流れを禁止する。また、制御弁３３５は、パイロット圧が導入されると、双方の流れを許容する（開かれる）。   Further, the liquid control unit 327 has a control valve 335 for controlling the flow of liquid behind the piston 21. The control valve 335 is constituted by, for example, a pilot type check valve. When the pilot pressure is not introduced, the control valve 335 allows the flow from the back of the piston 333b to the back of the piston 21 and prohibits the flow in the opposite direction. Also, the control valve 335 allows both flows (opens) when pilot pressure is introduced.

従って、射出用電動機７の駆動力によりピストン２１が前進するとき、ピストン３３３ｂの背後からピストン２１の背後への液体の流れは許容される。また、増圧用電動機９の駆動力により加圧部材２３を前進させ、ピストン２１の背後の液体を加圧するとき、制御弁３３５にパイロット圧は導入されず、ピストン２１の背後の液体の流出は禁止される。射出用電動機７の駆動力によりピストン２１が後退するとき、制御弁３３５にパイロット圧が導入されることにより、ピストン２１の背後からピストン３３３ｂの背後への液体の流れは許容される。   Therefore, when the piston 21 moves forward by the driving force of the injection motor 7, the flow of liquid from the back of the piston 333b to the back of the piston 21 is allowed. Further, when the pressurizing member 23 is advanced by the driving force of the pressure-increasing electric motor 9 and the liquid behind the piston 21 is pressurized, the pilot pressure is not introduced into the control valve 335 and the outflow of the liquid behind the piston 21 is prohibited. Is done. When the piston 21 moves backward by the driving force of the injection motor 7, the pilot pressure is introduced into the control valve 335, so that the liquid flow from the back of the piston 21 to the back of the piston 333 b is allowed.

以上のとおり、第３の実施形態では、射出装置３０１は、第１の実施形態と同様に、プランジャ５と、射出用電動機７と、増圧用電動機９と、これらの間に介在する連結機構３１１とを有している。連結機構３１１は、ピストン２１の背後の液体の流れを制御するための構成（液体制御部）を除いては、第１の実施形態の連結機構１１と同様のものである。従って、第３の実施形態においても、第１の実施形態と同様の動作が可能であり、また、第１の実施形態と同様の種々の効果が奏される。   As described above, in the third embodiment, the injection device 301 includes the plunger 5, the injection motor 7, the pressure-increasing motor 9, and the coupling mechanism 311 interposed therebetween, as in the first embodiment. And have. The connection mechanism 311 is the same as the connection mechanism 11 of the first embodiment except for the configuration for controlling the flow of liquid behind the piston 21 (liquid control unit). Therefore, in the third embodiment, the same operation as in the first embodiment is possible, and various effects similar to those in the first embodiment are exhibited.

さらに、第３の実施形態では、液体制御部３２７は、射出用電動機７の駆動力が伝達されて駆動され、ピストン２１の背後に液体を供給可能な液圧シリンダ３３３を含む。   Furthermore, in the third embodiment, the liquid control unit 327 includes a hydraulic cylinder 333 that is driven by the driving force of the injection motor 7 being transmitted and can supply liquid behind the piston 21.

従って、第１の実施形態と同様に、タンクからピストン２１の背後に液体を補給する場合と比較して、速やかに液体を補給することができる。また、第１の実施形態と比較して、アキュムレータを設ける必要がなくなることから、メンテナンス性が向上すると期待される。   Therefore, as in the first embodiment, the liquid can be replenished more quickly than in the case where the liquid is replenished from the tank to the back of the piston 21. Further, compared to the first embodiment, since it is not necessary to provide an accumulator, it is expected that the maintainability is improved.

（第４〜第７の実施形態）
図５（ａ）〜図５（ｄ）は、第４〜第７の実施形態の射出装置を説明する模式図である。 (Fourth to seventh embodiments)
Fig.5 (a)-FIG.5 (d) are the schematic diagrams explaining the injection apparatus of 4th-7th embodiment.

なお、図５（ａ）〜図５（ｄ）では、射出用伝達機構、増圧用伝達機構、液体制御部等は図示を省略されている。これらの不図示の構成は、第１〜第３の実施形態のいずれの構成とされてもよい。   5A to 5D, the injection transmission mechanism, the pressure increase transmission mechanism, the liquid control unit, and the like are not shown. These unillustrated configurations may be any of the configurations of the first to third embodiments.

図５（ａ）に示す第４の実施形態では、加圧部材４２３は、その外径がシリンダ部材４２５の内径よりも小さくされている。従って、加圧部材４２３は、シリンダ部材４２５を摺動しない。このような加圧部材４２３によっても、ピストン２１の背後の液体を加圧可能である。ひいては、第４の実施形態においても、第１〜第３の実施形態と同様の効果が奏される。   In the fourth embodiment shown in FIG. 5A, the pressure member 423 has an outer diameter smaller than the inner diameter of the cylinder member 425. Therefore, the pressure member 423 does not slide on the cylinder member 425. Such a pressurizing member 423 can also pressurize the liquid behind the piston 21. As a result, also in 4th Embodiment, the effect similar to 1st-3rd embodiment is show | played.

図５（ｂ）に示す第５の実施形態では、ピストン２１と加圧部材２３とは同軸的に配置されていない。例えば、シリンダ部材５２５は、Ｌ字に構成されており、加圧部材２３は、ピストン２１の移動方向に対して直交する方向に移動する。このような加圧部材２３によっても、ピストン２１の背後の液体を加圧可能である。ひいては、第５の実施形態においても、第１〜第３の実施形態と同様の効果が奏される。   In the fifth embodiment shown in FIG. 5B, the piston 21 and the pressure member 23 are not arranged coaxially. For example, the cylinder member 525 is configured in an L shape, and the pressing member 23 moves in a direction orthogonal to the moving direction of the piston 21. The pressurizing member 23 can also pressurize the liquid behind the piston 21. As a result, also in 5th Embodiment, the effect similar to 1st-3rd embodiment is show | played.

図５（ｃ）に示す第６の実施形態では、図５（ａ）に示した第４の実施形態と同様の加圧部材４２３が設けられている。そして、加圧部材４２３は、（広義の）射出工程の少なくとも一部の工程において、ピストン２１の背後を直接的に押圧する。   In the sixth embodiment shown in FIG. 5C, a pressure member 423 similar to that in the fourth embodiment shown in FIG. 5A is provided. The pressure member 423 directly presses the back of the piston 21 in at least a part of the injection process (in a broad sense).

例えば、低速射出（速度ＶＬ）を行うときにおいては、低速・増圧用電動機６０９により加圧部材４２３を駆動し、このとき、加圧部材４２３は、図示されているように、ピストン２１の背後を直接的に押圧する。 For example, when low-speed injection (speed V L ) is performed, the pressure member 423 is driven by the low-speed / pressure-increasing electric motor 609, and at this time, the pressure member 423 is behind the piston 21 as illustrated. Press directly.

なお、このとき、高速用電動機６０７は、ピストン２１と切り離されている。例えば、ピニオン３７（図１）と高速用電動機６０７との間には、一般的なクラッチ６０８が介在しており、クラッチ６０８は、非接続状態とされている。また、既述の実施形態と同様に、ピストン２１の背後には液体が補給される。   At this time, the high-speed electric motor 607 is separated from the piston 21. For example, a general clutch 608 is interposed between the pinion 37 (FIG. 1) and the high-speed electric motor 607, and the clutch 608 is in a disconnected state. Further, as in the above-described embodiment, the liquid is replenished behind the piston 21.

高速射出（速度ＶＨ）を行うときにおいては、高速用電動機６０７が駆動されるとともに、クラッチ６０８が結合状態とされる。なお、このとき、加圧部材４２３は、ピストン２１に置き去りにされ、ピストン２１から離間する。 When performing high-speed injection (speed V H ), the high-speed electric motor 607 is driven and the clutch 608 is brought into a coupled state. At this time, the pressure member 423 is left behind the piston 21 and is separated from the piston 21.

増圧（圧力ＰＨ）を行うときにおいては、既述の実施形態と同様に、加圧部材４２３によりピストン２１の背後の液体を加圧する。 When the pressure is increased (pressure P H ), the liquid behind the piston 21 is pressurized by the pressurizing member 423 as in the above-described embodiment.

このように、加圧部材４２３がピストン２１を直接的に押圧する工程を含んでいても、液体を利用してピストン２１と加圧部材４２３との連結及びその解除を行い、ひいては、電動機の切り換えを好適に行うことができる。   Thus, even if the pressurizing member 423 includes the step of directly pressing the piston 21, the liquid is used to connect and release the piston 21 and the pressurizing member 423, thereby switching the motor. Can be suitably performed.

図５（ｄ）に示す第７の実施形態では、既述の実施形態と同様に、射出用電動機７により直線的に駆動される第１部材７２１（ピストンに相当）と、増圧用電動機９により直線的に駆動される第２部材７２３（加圧部材に相当）との連結及びその解除がなされる。ただし、その連結動作を行う連結機構７１１は、液体を利用していない。   In the seventh embodiment shown in FIG. 5 (d), the first member 721 (corresponding to a piston) that is linearly driven by the injection motor 7 and the pressure-increasing motor 9 are used, as in the above-described embodiment. The second member 723 (corresponding to a pressure member) driven linearly is connected and released. However, the coupling mechanism 711 that performs the coupling operation does not use liquid.

例えば、連結機構７１１は、ラチェット機構を直線状に展開して構成されたワンウェイクラッチである。そして、第１部材７２１の第２部材７２３に対する相対的な前進を許容し、第２部材７２３の第１部材７２１に対する相対的な前進を規制する。   For example, the coupling mechanism 711 is a one-way clutch configured by developing a ratchet mechanism linearly. Then, relative advancement of the first member 721 relative to the second member 723 is allowed, and relative advancement of the second member 723 relative to the first member 721 is restricted.

このような構成においても、第１の実施形態等と同様に、射出用電動機７の駆動力を第１部材７２１に伝達し、第１部材７２１を第２部材７２３に対して相対的に前進させつつ低速射出及び高速射出を行い、増圧用電動機９の駆動力を第２部材７２３に伝達し、第２部材７２３の第１部材７２１に対する相対的な前進を規制しつつ増圧を行うことができる。すなわち、射出用電動機７及び増圧用電動機９の切り換えを好適に行うことができる。   Even in such a configuration, similarly to the first embodiment, the driving force of the injection motor 7 is transmitted to the first member 721, and the first member 721 is moved forward relative to the second member 723. While performing low-speed injection and high-speed injection, the driving force of the pressure-increasing electric motor 9 is transmitted to the second member 723, and the pressure can be increased while restricting the relative advance of the second member 723 relative to the first member 721. . That is, the switching between the injection motor 7 and the pressure-increasing motor 9 can be suitably performed.

なお、以上の実施形態において、射出用電動機７及び高速用電動機６０７はそれぞれ本発明の第１電動機の一例であり、増圧用電動機９及び低速・増圧用電動機６０９はそれぞれ本発明の第２電動機の一例であり、射出用伝達機構１３及び２１３はそれぞれ本発明の第１伝達機構の一例であり、増圧用伝達機構１５は本発明の第２伝達機構の一例であり、ピストン２１及び第１部材７２１はそれぞれ本発明の第１部材の一例であり、加圧部材２３、４２３及び第２部材７２３はそれぞれ本発明の第２部材の一例である。   In the above embodiment, the injection motor 7 and the high-speed motor 607 are examples of the first motor of the present invention, respectively, and the pressure-increasing motor 9 and the low-speed / pressure-increasing motor 609 are respectively the second motor of the present invention. The injection transmission mechanisms 13 and 213 are examples of the first transmission mechanism of the present invention, and the pressure increase transmission mechanism 15 is an example of the second transmission mechanism of the present invention. The piston 21 and the first member 721 are examples. Are examples of the first member of the present invention, and the pressure members 23, 423 and the second member 723 are examples of the second member of the present invention.

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。   The present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various aspects.

上述した種々の実施形態は、適宜に組み合わされてよい。例えば、第２の実施形態（図３）のようなねじ機構によりピストン２１を駆動する構成において、第３の実施形態（図４）のような液圧シリンダ３３３が設けられてもよい。なお、この場合、例えば、液圧シリンダ３３３のピストンロッド３３３ｃは、プランジャ５に連結されたピストンロッド２１９と同様に、ねじ軸が設けられ、プーリ、ベルト、ナットを介して射出用電動機７の駆動力が伝達されてもよい。また、例えば、図５（ａ）の加圧部材４２３が図５（ｂ）のようにピストン２１に対して直交する方向に配置されてもよい。   The various embodiments described above may be combined as appropriate. For example, in a configuration in which the piston 21 is driven by a screw mechanism as in the second embodiment (FIG. 3), a hydraulic cylinder 333 as in the third embodiment (FIG. 4) may be provided. In this case, for example, the piston rod 333c of the hydraulic cylinder 333 is provided with a screw shaft similarly to the piston rod 219 connected to the plunger 5, and drives the injection motor 7 via a pulley, a belt, and a nut. Force may be transmitted. Further, for example, the pressing member 423 in FIG. 5A may be arranged in a direction orthogonal to the piston 21 as shown in FIG.

成形機（成形装置）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、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、成形機は、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、縦型締横射出であってもよい。液体は、油に限定されず、例えば水でもよい。   The molding machine (molding apparatus) is not limited to a die casting machine. For example, the molding machine may be another metal molding machine, an injection molding machine, or a molding machine that molds a material obtained by mixing wood powder with a thermoplastic resin or the like. . Further, the molding machine is not limited to horizontal mold clamping horizontal injection, and may be vertical mold clamping vertical injection, horizontal mold clamping vertical injection, vertical mold clamping horizontal injection, for example. The liquid is not limited to oil and may be water, for example.

射出用電動機７と増圧用電動機９とのように役割分担の異なる電動機は、適宜な数で設けられてよく、２つに限定されない。例えば、低速射出用電動機、高速射出用電動機及び増圧用電動機が設けられてもよい。   An appropriate number of motors having different roles such as the injection motor 7 and the pressure-increasing motor 9 may be provided, and the number is not limited to two. For example, a low-speed injection motor, a high-speed injection motor, and a pressure-increasing motor may be provided.

また、役割分担が共通する電動機が複数設けられてもよい。例えば、射出用電動機７を２機設けて、プーリ等を介して同一のピニオン又はナットにその回転を伝達してもよい。同様に、増圧用電動機９を２機設けて、プーリ等を介して同一のナットにその回転を伝達してもよい。   In addition, a plurality of electric motors having a common role may be provided. For example, two injection motors 7 may be provided, and the rotation may be transmitted to the same pinion or nut via a pulley or the like. Similarly, two pressure-increasing electric motors 9 may be provided to transmit the rotation to the same nut via a pulley or the like.

第１の実施形態（図１）と第６の実施形態（図５（ｃ））との比較から理解されるように、複数の電動機の役割分担は適宜に設定されてよい。例えば、実施形態の射出用電動機７は、保圧が完了するまで増圧用電動機９と共に駆動されてよい。   As understood from a comparison between the first embodiment (FIG. 1) and the sixth embodiment (FIG. 5C), the division of roles of the plurality of electric motors may be set as appropriate. For example, the injection motor 7 of the embodiment may be driven together with the pressure-increasing motor 9 until the pressure holding is completed.

役割分担の異なる電動機は、実施形態において例示したようにその駆動時間の一部が重複していてもよいし、重複していなくてもよい。さらには、一の電動機が駆動されている間において、他の電動機の駆動が開始され且つ当該他の電動機の駆動が完了するように（利用される電動機の数が変化するように）されてもよい。例えば、上記のように、射出用電動機７は、保圧が完了するまで駆動されてもよい。   As illustrated in the embodiment, the motors having different role assignments may or may not overlap with part of their driving time. Furthermore, while one electric motor is being driven, driving of the other electric motor is started and driving of the other electric motor is completed (so that the number of electric motors used is changed). Good. For example, as described above, the injection motor 7 may be driven until the pressure holding is completed.

電動機は、回転式のものに限定されず、リニアモータであってもよい。なお、この場合、リニアモータの駆動力をピストン（第１部材）又は加圧部材（第２部材）に伝達するための伝達機構及び伝達機構は設けられなくてもよい。   The electric motor is not limited to a rotary type, and may be a linear motor. In this case, a transmission mechanism and a transmission mechanism for transmitting the driving force of the linear motor to the piston (first member) or the pressure member (second member) may not be provided.

加圧部材は、ピストンの背後の液体を加圧可能であればよく、形状、大きさ及び配置は、図５（ａ）及び図５（ｂ）に示した以外にも適宜なものとされてよい。例えば、シリンダ部材を摺動する加圧部材は、ピストン（２１）よりも小径とされ、シリンダ部材は、ピストンが摺動する大径部と加圧部材が摺動する小径部とを有するものとされてもよい。また、例えば、ピストンが摺動するシリンダ部材と、加圧部材が摺動するシリンダ部材とが別個に構成され、流路によってこれらシリンダ部材が連通されていてもよい。   The pressurizing member only needs to be able to pressurize the liquid behind the piston, and the shape, size, and arrangement thereof are not limited to those shown in FIGS. 5 (a) and 5 (b). Good. For example, the pressure member that slides the cylinder member has a smaller diameter than the piston (21), and the cylinder member has a large-diameter portion that the piston slides and a small-diameter portion that the pressure member slides. May be. Further, for example, a cylinder member on which the piston slides and a cylinder member on which the pressure member slides may be configured separately, and these cylinder members may be communicated with each other through a flow path.

ピストン（２１）の背後へ液体を供給する補給装置（アキュムレータ３３等）は、ピストン２１の背後において負圧が生じることを抑制できるように液体を供給できればよい。ただし、補給装置は、電動機によるピストンの前進をアシストするように液体を供給してもよい。   The replenishing device (accumulator 33 or the like) that supplies the liquid to the back of the piston (21) only needs to be able to supply the liquid so that negative pressure is prevented from being generated behind the piston 21. However, the replenishing device may supply the liquid so as to assist the advancement of the piston by the electric motor.

押し出し部材は、プランジャに限定されない。例えば、押し出し部材として、スクリュを用いてもよい。   The pushing member is not limited to the plunger. For example, you may use a screw as an extrusion member.

実施形態では、ピストン又は第１部材の前側に「液体がない」としたが、本発明はこれに限られない。ピストン又は第１部材の前側に「液体が満たされていない」状態であってもよい。例えば、ピストンとシリンダ部材との潤滑に寄与する油がピストンの前側のシリンダ室に少量蓄えられていてもよい。   In the embodiment, “there is no liquid” on the front side of the piston or the first member, but the present invention is not limited to this. The front side of the piston or the first member may be in a “not filled with liquid” state. For example, a small amount of oil that contributes to lubrication between the piston and the cylinder member may be stored in the cylinder chamber on the front side of the piston.

なお、上記の実施形態で言う、ピストン又は第１部材の前側に「液体がない」とは、ピストン又は第１部材の前側から液圧が付与されるような態様で液体がないことを意味する。従って、例えば、ピストンとシリンダ部材との潤滑に寄与する油がピストンの前側においてシリンダ部材の内面を濡らしていたとしても、「液体がない」に含まれる。   In the above-described embodiment, “no liquid” on the front side of the piston or the first member means that there is no liquid in such a manner that hydraulic pressure is applied from the front side of the piston or the first member. . Therefore, for example, even if oil that contributes to lubrication between the piston and the cylinder member wets the inner surface of the cylinder member on the front side of the piston, it is included in “no liquid”.

１…射出装置、５…プランジャ（押し出し部材）、７…射出用電動機（第１電動機）、９…増圧用電動機（第２電動機）、１１…連結機構、２１…ピストン（第１部材）、２５…シリンダ部材、２３…加圧部材（第２部材）、２７…液体制御部、Ｃａ…キャビティ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Injection device, 5 ... Plunger (extrusion member), 7 ... Electric motor for injection (1st electric motor), 9 ... Electric motor for pressure increase (2nd electric motor), 11 ... Connection mechanism, 21 ... Piston (1st member), 25 ... Cylinder member, 23 ... Pressure member (second member), 27 ... Liquid controller, Ca ... Cavity.

Claims (9)

キャビティに材料を押し出す押し出し部材と、
第１電動機と、
第２電動機と、
これらの間に介在する連結機構と、
を有し、
前記連結機構は、
前記第１電動機の駆動力が伝達され、前記押し出し部材と共に移動可能なピストンと、
前記ピストンを摺動可能に収容するシリンダ部材と、
前記第２電動機の駆動力が伝達され、前記ピストンの背後の液体を加圧可能な加圧部材と、
前記ピストンが前記加圧部材に対して相対的に前進するときに前記ピストンの背後に液体を補給可能であり、前記加圧部材が前進するときに前記ピストンの背後の液体の排出を禁止可能な液体制御部と、
を有し、
前記ピストンの前側には液体が満たされていない
射出装置。 An extrusion member that extrudes material into the cavity;
A first electric motor;
A second electric motor;
A coupling mechanism interposed between them,
Have
The coupling mechanism is
A piston capable of transmitting the driving force of the first electric motor and moving together with the pushing member;
A cylinder member that slidably accommodates the piston;
A pressing member capable of transmitting the driving force of the second electric motor and pressurizing the liquid behind the piston;
Liquid can be replenished behind the piston when the piston advances relative to the pressure member, and discharge of liquid behind the piston can be prohibited when the pressure member advances. A liquid control unit;
Have
An injection device in which the front side of the piston is not filled with liquid. 前記ピストンの前側には液体がない
請求項１に記載の射出装置。 The injection device according to claim 1, wherein there is no liquid on the front side of the piston. 前記第１電動機の駆動力を前記ピストンに伝達する第１伝達機構を更に有し、
前記第１伝達機構は、第１電動機の回転を並進運動に変換して前記ピストンに伝達するラック・ピニオン機構を含む
請求項１又は２に記載の射出装置。 A first transmission mechanism for transmitting the driving force of the first electric motor to the piston;
The injection device according to claim 1, wherein the first transmission mechanism includes a rack and pinion mechanism that converts rotation of the first electric motor into translational motion and transmits the translation to the piston. 前記第１電動機の駆動力を前記ピストンに伝達する第１伝達機構を更に有し、
前記第１伝達機構は、前記第１電動機の回転を並進運動に変換して前記ピストンに伝達するねじ機構を含む
請求項１又は２に記載の射出装置。 A first transmission mechanism for transmitting the driving force of the first electric motor to the piston;
The injection device according to claim 1, wherein the first transmission mechanism includes a screw mechanism that converts rotation of the first electric motor into translational motion and transmits the translational motion to the piston. 前記第２電動機の駆動力を加圧部材に伝達する第２伝達機構を更に有し、
前記第２伝達機構は、前記第２電動機の回転を並進運動に変換して前記加圧部材に伝達するねじ機構を含む
請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出装置。 A second transmission mechanism for transmitting the driving force of the second electric motor to the pressure member;
The injection device according to any one of claims 1 to 4, wherein the second transmission mechanism includes a screw mechanism that converts rotation of the second electric motor into translational motion and transmits the translational motion to the pressurizing member. 前記液体制御部は、前記ピストンの背後に液体を供給可能なアキュムレータを含む
請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出装置。 The injection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the liquid control unit includes an accumulator capable of supplying a liquid behind the piston. 前記液体制御部は、前記第１電動機の駆動力が伝達されて駆動され、前記ピストンの背後に液体を供給可能な液圧シリンダを含む
請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出装置。 The injection device according to any one of claims 1 to 5, wherein the liquid control unit includes a hydraulic cylinder that is driven by the driving force of the first electric motor being transmitted and can supply liquid behind the piston. . 請求項１〜７のいずれか１項に記載の射出装置と、
型締装置と、
を備えた成形装置。 The injection device according to any one of claims 1 to 7 ,
A mold clamping device;
A molding apparatus comprising: 請求項１〜７のいずれか１項に記載の射出装置を備えた成形装置を用いて前記キャビティに材料を押し出して成形品を製造する
成形品の製造方法。 A method for manufacturing a molded product, wherein a molded product is manufactured by extruding a material into the cavity using a molding device including the injection device according to any one of claims 1 to 7 .
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