WO2012150720A1 - 成形機の射出装置 - Google Patents

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WO2012150720A1
WO2012150720A1 PCT/JP2012/061614 JP2012061614W WO2012150720A1 WO 2012150720 A1 WO2012150720 A1 WO 2012150720A1 JP 2012061614 W JP2012061614 W JP 2012061614W WO 2012150720 A1 WO2012150720 A1 WO 2012150720A1
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WO
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piston rod
plunger
injection
driven
driving
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PCT/JP2012/061614
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裕治 阿部
俊昭 豊島
中村 大輔
信 船場
久保木 勲
野田 三郎
Original Assignee
東芝機械株式会社
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Priority claimed from JP2011215320A external-priority patent/JP4960527B1/ja
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    • B22DCASTING OF METALS; CASTING OF OTHER SUBSTANCES BY THE SAME PROCESSES OR DEVICES
    • B22D17/00Pressure die casting or injection die casting, i.e. casting in which the metal is forced into a mould under high pressure
    • B22D17/20Accessories: Details
    • B22D17/32Controlling equipment
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    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B22CASTING; POWDER METALLURGY
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    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/53Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using injection ram or piston
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    • B29C45/531Drive means therefor

Definitions

  • the present invention relates to an injection device for a molding machine.
  • the molding machine is, for example, a die casting machine or an injection molding machine.
  • a so-called hybrid type injection device in which a plunger for extruding a molding material is driven by a combination of a hydraulic device and another driving device (for example, an electric motor) (for example, Patent Document 1). Further, there is known a hybrid drive mechanism in which a cylinder device and a ball screw mechanism driven by an electric motor are arranged in parallel and connected to each other (for example, Patent Document 2).
  • Patent Document 3 in a hybrid injection device, a driving mechanism in which a cylinder device and a ball screw mechanism are arranged in parallel and connected to each other is used. The injection is performed by the driving force of the ball screw mechanism, and the pressure increase / holding pressure is performed by the cylinder device.
  • Patent Document 3 causes various inconveniences.
  • the injection speed is limited by the limit speed of the ball screw mechanism.
  • an injection device for a molding machine that can suitably perform injection with a cylinder device and another drive device.
  • An injection device for a molding machine includes a plunger for extruding a molding material into a cavity, a cylinder device having a piston rod connected to the plunger, and a driven portion, and the driven portion.
  • a driving device capable of driving the piston rod in the moving direction of the piston rod, and the piston rod and the driven portion can be coupled so as to restrict relative advancement of the driven portion with respect to the piston rod; And a detachable portion capable of releasing the connection.
  • the attachment / detachment part can also restrict the backward movement of the driven part relative to the piston rod by connecting the piston rod and the driven part.
  • An injection device for a molding machine accommodates a plunger for extruding a molding material into a cavity, a piston rod connected to the plunger, a piston fixed to the piston rod, and the piston.
  • a cylinder device having a cylinder tube, and a drive device having a driven portion and capable of driving the driven portion in the moving direction of the piston rod, the driven portion moving together with the piston rod
  • the abutting member can be abutted in the forward direction outside the cylinder tube and can be retreated relative to the piston rod from the abutting position.
  • An injection device for a molding machine includes a plunger for extruding a molding material into a cavity, a cylinder device having a piston rod connected to the plunger, and a driven portion. Can be driven in the moving direction of the piston rod, and the driven portion can contact the abutting member moving together with the piston rod in the forward direction and from the abutting position to the piston rod. The piston rod and the driven part can be connected and the connection can be released so as to restrict the relative backward movement of the driving device and the driven part relative to the piston rod. And a detachable part.
  • the driving force of the driving device out of the driving force of the driving device and the driving force of the cylinder device in a state where the relative advance of the driven portion with respect to the piston rod is restricted.
  • the plunger is driven only by this, and in the high-speed injection, the cylinder is out of the driving force of the driving device and the driving force of the cylinder device in a state in which the driven portion is allowed to move backward relative to the piston rod.
  • the plunger is driven only by the driving force of the device, and further includes a control device for controlling the driving device and the cylinder device so that the piston rod is moved forward relative to the driven portion.
  • the driving device and the cylinder device are configured so that the plunger is retracted by the driving force of the driving device in a state where the relative retracting of the driven portion with respect to the piston rod is restricted. It further has a control device for controlling.
  • the stroke of the driven part is shorter than the stroke of the piston rod.
  • injection can be suitably performed by the cylinder device and another driving device.
  • FIG. 6A to 6C are diagrams showing other examples of the driving device.
  • FIGS. 8A to 8C are views showing other examples of a connecting portion between the cylinder device and the drive device.
  • FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of an injection device 1 of a die casting machine DC1 according to a first embodiment of the present invention.
  • the injection apparatus 1 is an apparatus that injects and fills molten metal (a molten metal material) into a cavity 105 formed by a stationary mold 101 and a movable mold 103 held by a mold clamping device (not shown).
  • the injection device 1 includes a sleeve 3 that communicates with the cavity 105, a plunger 5 that pushes the molten metal into the cavity 105 in the sleeve 3, a cylinder device 7 that drives the plunger 5, and a supply of hydraulic fluid (for example, oil) to the cylinder device 7.
  • the hydraulic device 9 for driving by the above, the driving device 11 for driving the plunger 5, the detachable part 13 for connecting and releasing the cylinder device 7 and the driving device 11, and the control device 15 for controlling these devices. have.
  • the sleeve 3 is provided so as to be inserted through the fixed mold 101, for example.
  • the plunger 5 has a plunger tip 5a that slides on the sleeve 3, and a plunger rod 5b fixed to the plunger tip 5a.
  • the plunger tip 5 a slides (moves forward) in the sleeve 3 toward the cavity 105, so that the molten metal enters the cavity 105. Injection and filling.
  • the cylinder device 7 is constituted by, for example, a single-acting cylinder device, and is fixed to the cylinder tube 21, a piston 23 slidable inside the cylinder tube 21, the piston 23, and extends from the cylinder tube 21. And a piston rod 25.
  • the cylinder tube 21 is, for example, a cylindrical body having a circular inner cross-sectional shape.
  • the interior of the cylinder tube 21 is partitioned by the piston 23 into a rod side chamber 21r on the side from which the piston rod 25 extends and a head side chamber 21h on the opposite side.
  • the piston 23 By supplying the working fluid to the head side chamber 21h, the piston 23 can be moved forward (moved toward the plunger 5), and by supplying the working fluid to the rod side chamber 21r, the piston 23 can be moved backward.
  • the cylinder device 7 is disposed coaxially with the plunger 5, the piston rod 25 is connected to the plunger 5 via a joint 27, and the cylinder tube 21 is fixedly provided to a mold clamping device (not shown) or the like. It has been. Accordingly, the plunger 5 moves forward or backward in the sleeve 3 by the movement of the piston 23 relative to the cylinder tube 21.
  • the hydraulic device 9 includes a tank 29 that stores hydraulic fluid, a pump 31 that sends hydraulic fluid from the tank 29, a pump motor 33 that drives the pump 31, and an accumulator 35 that supplies hydraulic fluid to the cylinder device 7. ,have.
  • the tank 29 is an open tank, for example, and holds the working fluid under atmospheric pressure.
  • the tank 29 receives the working fluid discharged from the cylinder device 7 and supplies the working fluid to the cylinder device 7 and the accumulator 35 via the pump 31.
  • the pump 31 may be a rotary pump that discharges hydraulic fluid by rotation of a rotor such as a gear pump or a vane pump, or discharges hydraulic fluid by reciprocation of a piston such as an axial plunger pump or a radial plunger pump.
  • a plunger pump may be used.
  • the pump 31 may be a fixed capacity pump or a variable capacity pump in which the discharge amount in one cycle of movement of the rotor and piston may be fixed. The pump 31 is sufficient if it can discharge the hydraulic fluid in one direction, but the structure may be the same as that of the bidirectional (two-way) pump.
  • the pump motor 33 may be a DC motor or an AC motor. Further, the pump motor 33 may be configured by an appropriate motor such as an induction motor or a synchronous motor.
  • the pump motor 33 is configured as a servo motor, for example, and forms a servo mechanism together with an encoder 37 that detects the rotation of the pump motor 33 and a servo driver (servo amplifier) 39 that supplies power to the pump motor 33. is doing.
  • the pump motor 33 when the pump motor 33 is stopped, the pump motor 33 may be in a torque-free state or may be controlled to stop at a fixed position.
  • the brake may be used, and the brake may be used.
  • An appropriate stopping method may be selected according to the specific configuration of the injection device and the situation in which the pump motor 33 is stopped.
  • the accumulator 35 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.
  • the accumulator 35 is a gas pressure type, cylinder type, or prada type accumulator, and the gas (for example, air or nitrogen) held in the accumulator 35 is compressed to be compressed, and the accumulator 35 is operated by the pressure thus stored. Supply liquid.
  • the hydraulic device 9 includes a plurality of flow paths that connect the cylinder device 7, the tank 29, the pump 31, and the accumulator 35, and a plurality of valves that control the flow of hydraulic fluid in the plurality of flow paths.
  • the plurality of flow paths are constituted by, for example, a steel pipe, a flexible hose, or a metal block.
  • the hydraulic device 9 has, for example, a flow path and a valve described below.
  • the hydraulic device 9 connects the first flow path 41 that connects the accumulator 35 and the head side chamber 21h, the second flow path 43 that connects the rod side chamber 21r and the tank 29, and the rod side chamber 21r and the head side chamber 21h. And a third flow path 45.
  • the first flow path 41 and the third flow path 45 are partially shared with each other on the head side chamber 21h side, and the second flow path 43 and the third flow path 45 are shared with each other on the rod side chamber 21r side. Has been. However, these need not be shared.
  • the injection device 1 can advance the piston 23 by supplying hydraulic fluid from the accumulator 35 to the head side chamber 21h via the first flow path 41. Further, the injection device 1 can discharge the hydraulic fluid pushed out from the rod side chamber 21r as the piston 23 moves forward to the tank 29 through the second flow path 43. In other words, the injection apparatus 1 can depressurize the rod side chamber 21r. Further, the injection device 1 can return the working fluid pushed out from the rod side chamber 21r as the piston 23 advances to the head side chamber 21h via the third flow path 45. That is, the third flow path 45 constitutes a run-around circuit.
  • the hydraulic device 9 has a fourth flow path 47 that connects the discharge port of the pump 31 and the accumulator 35, and a fifth flow path 49 that connects the discharge port of the pump 31 and the head side chamber 21h.
  • a part of the fourth flow path 47 on the accumulator 35 side is shared with a part of the first flow path 41 on the accumulator 35 side, and a part of the fifth flow path 49 on the head side chamber 21h side is the third flow path 45.
  • a part of the fourth flow path 47 and the fifth flow path 49 on the pump 31 side are shared with each other. However, these need not be shared.
  • the injection device 1 can accumulate the accumulator 35 by supplying hydraulic fluid from the pump 31 to the accumulator 35 via the fourth flow path 47. Further, when the piston 23 is advanced by the drive device 11 as will be described later, the injection device 1 operates from the pump 31 via the fifth flow path 49 with respect to the head side chamber 21h whose volume increases with the advancement. It is possible to replenish the liquid.
  • the hydraulic fluid is replenished to the head side chamber 21h by supplying the hydraulic fluid from the tank 29 to the head side chamber 21h through an appropriate flow path using the negative pressure accompanying the volume expansion of the head side chamber 21h. It may be done.
  • the hydraulic device 9 has a servo valve 51 provided in a shared portion of the second flow path 43 and the third flow path 45 on the rod side chamber 21r side.
  • the servo valve 51 can adjust the flow rate steplessly by opening with an opening degree corresponding to the input voltage.
  • the servo valve 51 can output a signal corresponding to the degree of opening, and constitutes a servo mechanism by performing feedback control based on the signal.
  • the servo valve 51 is constituted by, for example, a flow rate control valve with pressure compensation.
  • the servo valve 51 can control the operation (speed) of the cylinder device 7 by controlling the flow rate of the hydraulic fluid discharged from the rod side chamber 21r, and constitutes a so-called meter-out circuit.
  • the hydraulic device 9 has a first check valve VLA to a fourth check valve VLD. These are, for example, controlled by introducing pilot pressure. As the pilot pressure, for example, the pressure of the accumulator 35 is used via a hydraulic circuit (not shown).
  • the arrangement and function of the first check valve VLA to the fourth check valve VLD are specifically as follows.
  • the first check valve VLA is provided in the first flow path 41.
  • the first check valve VLA prohibits the flow of hydraulic fluid from the accumulator 35 side to the head side chamber 21h side and allows the flow in the opposite direction. Further, the first check valve VLA allows (opens) both flows when the pilot pressure is introduced.
  • the second check valve VLB is provided in the second flow path 43.
  • the second check valve VLB allows the flow of the hydraulic fluid from the rod side chamber 21r side to the tank 29 side and prohibits the flow in the opposite direction. Further, the second check valve VLB prohibits (closes) both flows when the pilot pressure is introduced.
  • the third check valve VLC is provided in the third flow path 45.
  • the third check valve VLC allows the flow of hydraulic fluid from the rod side chamber 21r side to the head side chamber 21h side and prohibits the flow in the opposite direction when the pilot pressure is not introduced. Further, the third check valve VLC prohibits (closes) both flows when the pilot pressure is introduced.
  • the fourth check valve VLD is provided in the fourth flow path 47.
  • the fourth check valve VLD allows the flow of hydraulic fluid from the pump 31 side to the accumulator 35 side and prohibits the flow in the opposite direction when the pilot pressure is not introduced. Further, the fourth check valve VLD prohibits (closes) both flows when the pilot pressure is introduced.
  • the hydraulic device 9 may have a flow path and a control valve for sending the hydraulic fluid of the pump 31 to an appropriate device such as a core cylinder device.
  • the driving device 11 generates a driving motor 53, a transmission mechanism 55 that transmits the driving force of the driving motor 53 to the plunger 5 (piston rod 25), and a moment that tilts the piston rod 25 during the transmission process. And a guide mechanism 57 for suppressing the movement. Note that the output of the movement from the drive device 11 to the piston rod 25 (detachable portion 13) is specifically performed via an output member 71 that connects the transmission mechanism 55 and the guide mechanism 57.
  • the drive motor 53 is, for example, a rotary motor, and although not particularly shown, the stator constituting one of the field and the armature and the other of the field and the armature are configured to be rotatable with respect to the stator. Rotor.
  • the drive motor 53 may be a DC motor or an AC motor, or may be an induction motor or a synchronous motor, like the pump motor 33.
  • the drive motor 53 is arranged in parallel with the cylinder device 7. That is, the rotating shaft of the rotor and the output shaft 53 a are parallel to the piston rod 25.
  • the drive motor 53 is configured as, for example, a servo motor, and forms a servo mechanism together with an encoder 59 that detects the rotation of the drive motor 53 and a servo driver 61 that supplies power to the drive motor 53.
  • the drive motor 53 is preferably a motor with a brake.
  • the drive motor 53 includes a disk that rotates with respect to the stator together with the rotor, a disk that cannot rotate with respect to the stator, and a spring that generates a spring force that abuts the two disks. And an armature capable of separating the two disks against the spring force.
  • an appropriate stopping method may be selected according to the specific configuration of the injection device and the situation in which the driving motor 53 is stopped. Is the same as the pump motor 33.
  • the transmission mechanism 55 converts the rotation of the drive motor 53 into a translational motion and transmits it to the plunger 5.
  • the transmission mechanism 55 is constituted by, for example, a screw mechanism such as a ball screw mechanism, and includes a screw shaft 63 that is rotationally driven by the drive motor 53 and a nut 65 that is screwed to the screw shaft 63.
  • the screw shaft 63 is, for example, arranged in parallel to the piston rod 25 and coaxially with the drive motor 53, and is connected to the output shaft 53a of the drive motor 53 via a coupling.
  • the transmission mechanism 55 is arranged in parallel with the piston rod 25.
  • the screw shaft 63 is supported so as to be rotatable with respect to the cylinder tube 21 and the like and not movable in the axial direction. As will be described later, the rotation of the nut 65 around the screw shaft 63 is restricted by the guide mechanism 57.
  • the guide mechanism 57 includes a guide bar 67 disposed in parallel to the piston rod 25 and a guide portion 69 for guiding the guide bar 67 in the axial direction thereof.
  • the guide bar 67 is, for example, an axial member having a circular cross section
  • the guide portion 69 is a member having a hole portion into which the guide bar 67 is slidably inserted in the axial direction.
  • the guide portion 69 is fixed to the cylinder tube 21 by being fixed to a member that supports the cylinder tube 21 of the cylinder device 7.
  • the guide bar 67 By inserting the guide bar 67 into the guide portion 69, the cylinder tube 21 is restricted from moving in the direction perpendicular to the axis and tilting the axis, and is allowed to move in the axial direction.
  • the hole portion of the guide portion 69 is formed to be relatively long in the penetrating direction so as to suitably suppress the inclination of the guide bar 67 while reducing the sliding resistance with respect to the guide bar 67, and at the center side in the penetrating direction.
  • the inner peripheral surface is preferably separated from the guide bar 67 by expanding the diameter.
  • the output member 71 connects the nut 65 of the transmission mechanism 55 and the guide bar 67 of the guide mechanism 57.
  • the output member 71 includes, for example, a base 71 a that surrounds the nut 65 and is fixed to the nut 65, and an extension portion 71 b that extends from the base 71 a in the radial direction of the nut 65 and is fixed to one end of the guide bar 67. have.
  • the guide bar 67 extends from the output member 71 in the retracting direction of the plunger 5 (on the cylinder device 7 side).
  • the guide mechanism 57 connected to the nut 65 also functions as a detent mechanism for restricting the rotation of the nut 65 around the screw shaft 63. Therefore, the guide mechanism 57 and the output member 71 may be regarded as a part of the transmission mechanism 55.
  • the attachment / detachment unit 13 is configured by a clamp mechanism that is attached / detached by excitation and demagnetization of an electromagnet, for example.
  • the attachment / detachment unit 13 includes, for example, an electromagnet 73 including a coil and a magnetic body 75 such as a metal clamped by the electromagnet 73.
  • the electromagnet 73 may be one in which excitation is maintained while the coil is energized, or includes a permanent magnet and the like, and is excited and demagnetized by being energized. It may be one that does not require energization while it is.
  • One of the electromagnet 73 and the magnetic body 75 (the magnetic body 75 in the present embodiment) is fixed to the piston rod 25, and the other (the electromagnet 73 in the present embodiment) is a nut 65 (a driven portion of the driving device 11). Fixed to. Then, the member (electromagnet 73) fixed to the nut 65 is positioned rearward with respect to the member (magnetic body 75) fixed to the piston rod 25, and these members contact each other in the moving direction of the piston rod 25. They are facing each other. That is, the nut 65 can push the piston rod 25 forward via the attaching / detaching portion 13.
  • the joint 27 that connects the plunger 5 and the piston rod 25 has an extending portion 27a that extends in the radial direction of the piston rod 25, and the magnetic body 75 is disposed behind the extending portion 27a. It is fixed on the side.
  • the magnetic body 75 may be regarded as a part of the extending portion 27a.
  • the electromagnet 73 is fixed to the front side of the extending portion 71b of the output member 71 that connects the nut 65 and the guide bar 67, for example.
  • the electromagnet 73 may be regarded as a part of the output member 71.
  • the electromagnet 73, the magnetic body 75, and the guide bar 67 are disposed on the same line parallel to the cylinder device 7 between the cylinder device 7 and the transmission mechanism 55.
  • the control device 15 includes, for example, a CPU 77, a memory 79 such as a ROM or a RAM, an input circuit 81, and an output circuit 83.
  • the CPU 77 executes a program stored in the memory 79, and outputs a control signal for controlling each unit via the output circuit 83 based on an input signal input via the input circuit 81.
  • the input of the signal to the input circuit 81 includes, for example, the input device 85 that accepts the user's input operation, the encoders 37 and 59, the first position sensor 89 that detects the position of the piston rod 25, and the position of the guide bar 67.
  • the output circuit 83 outputs a signal, for example, a display 87 for displaying information to a user, servo drivers 39 and 61, a servo valve 51, and control of introduction of pilot pressure to various valves (not shown). It is a hydraulic circuit.
  • the first position sensor 89 detects the position of the piston rod 25 with respect to the cylinder tube 21 and indirectly detects the position of the plunger 5.
  • the first position sensor 89 is fixed to or formed on the piston rod 25 and constitutes a linear encoder together with a scale portion (not shown) extending in the axial direction of the piston rod 25.
  • the first position sensor 89 or the control device 15 can detect the speed by differentiating the detected position.
  • the second position sensor 91 detects the position of the guide bar 67 with respect to the guide portion 69, and indirectly detects the position of the driven portion (the nut 65 and the output member 71) of the driving device 11.
  • the second position sensor 91 is fixed to or formed on the guide bar 67 and constitutes a linear encoder together with a scale portion (not shown) extending in the axial direction of the guide bar 67.
  • the second position sensor 91 or the control device 15 can detect the speed by differentiating the detected position.
  • the head pressure sensor 93 and the rod pressure sensor 95 indirectly detect the pressure applied by the plunger 5 to the molten metal by detecting the pressure in the head side chamber 21h and the rod side chamber 21r.
  • the accumulator pressure sensor 97 is used for determining whether the accumulator 35 is completely filled.
  • FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the injection apparatus 1.
  • the horizontal axis indicates time.
  • a solid line Lv indicates a change in injection speed
  • a solid line Lp indicates a change in injection pressure.
  • the vertical axis indicates the magnitude of the injection speed and the injection pressure.
  • operations of the piston 23, the driving motor 53, the attaching / detaching portion 13, the servo valve 51, the pump motor 33, and the accumulator 35 are shown. Note that ON / OFF of the servo valve 51 indicates a state in which the opening degree is controlled / a state in which the opening degree is open or closed without being controlled.
  • the injection device 1 performs low-speed injection, high-speed injection, and pressure increase (pressure increase) in order. 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.
  • the injection device 1 is in the state shown in FIG. That is, the piston 23 and the nut 65 are located at an initial position such as a retreat limit. In this initial position, the electromagnet 73 and the magnetic body 75 of the detachable portion 13 are in contact with each other and can be clamped. The drive motor 53 and the pump motor 33 are stopped. Accumulator 35 has completed pressure accumulation.
  • the servo valve 51 and the first check valve VLA to the fourth check valve VLD may be in an appropriate state as long as the release of the hydraulic fluid from the accumulator 35 is prohibited. For example, the servo valve 51 is closed.
  • the first check valve VLA is self-closed without introducing pilot pressure
  • the second check valve VLB to the fourth check valve VLD are closed with pilot pressure introduced.
  • the control device 15 puts the detachable portion 13 in a clamped state.
  • the drive motor 53 is driven so that the screw shaft 63 rotates in the direction in which the nut 65 is advanced.
  • the plunger 5 and the piston rod 25 connected to the nut 65 move forward. That is, low speed injection is performed by the driving force of the driving device 11.
  • the servo valve 51 is fully opened, for example, and the third check valve VLC is stopped from introducing pilot pressure. Accordingly, the hydraulic fluid discharged from the rod side chamber 21r as the piston 23 moves forward is supplied to the head side chamber 21h whose volume increases as the piston 23 moves forward.
  • the shortage of hydraulic fluid in the head side chamber 21h due to the difference in pressure receiving area of the piston 23 between the rod side chamber 21r and the head side chamber 21h is compensated by supplying hydraulic fluid from the pump 31 or the tank 29 as described above.
  • the pump 31 is replenished, the amount of hydraulic fluid supplied is such that negative pressure is prevented from occurring in the head side chamber 21h, and the low-speed injection is substantially performed only by the driving force of the driving device 11. .
  • the speed of the plunger 5 is controlled by adjusting the rotational speed of the drive motor 53.
  • the control device 15 feedback-controls the rotational speed of the drive motor 53 based on the speed of the plunger 5 detected by the second position sensor 91 (or the first position sensor 89).
  • FIG. 2 illustrates the case where the low speed injection speed is constant, the low speed injection speed may be appropriately changed.
  • the speed of the plunger 5 is controlled by adjusting the opening degree of the servo valve 51.
  • the control device 15 may feedback control the opening degree of the servo valve 51 based on the speed of the plunger 5 detected by the first position sensor 89.
  • the control device 15 rotates the driving motor 53 in a direction opposite to that at the time of low-speed injection in an appropriate period within the period from the start of high-speed injection to the completion of retraction of the plunger 5 described later. That is, the control device 15 retracts the driven parts (the nut 65, the output member 71, and the guide bar 67) of the drive device 11 and returns them to the initial position.
  • the period to t5 is illustrated.
  • the pressure increase start condition is, for example, that the detection value of the injection pressure detected by the head pressure sensor 93 and the rod pressure sensor 95 has reached a predetermined value, or the detection of the plunger 5 detected by the first position sensor 89. The position has reached a predetermined position.
  • the rod side chamber 21r is set to the tank pressure by stopping the introduction of the closing pilot pressure to the second check valve VLB. Then, the pressure in the head side chamber 21h increases until it becomes equal to the pressure in the accumulator 35, and the injection pressure reaches the final pressure. Further, the injection speed becomes 0 when the cavity 105 is completely filled with the molten metal.
  • the third check valve VLC is self-closed by setting the rod side chamber 21r to the tank pressure, but a pilot pressure for closing may be introduced.
  • the control device 15 maintains the state where the injection pressure is the final pressure. During this time, the molten metal is cooled and solidified. When the molten metal solidifies, the control device 15 closes the servo valve 51, stops the introduction of the pilot pressure to be opened to the first check valve VLA, and introduces the pilot pressure to be closed to the second check valve VLB. Thereby, the supply of the hydraulic pressure from the accumulator 35 to the head side chamber 21h and the discharge of the hydraulic fluid from the rod side chamber 21r to the tank 29 are stopped, and the pressure holding ends.
  • control apparatus 15 determines whether the molten metal solidified suitably. For example, the control device determines whether or not the molten metal has solidified based on whether or not a predetermined time has passed since a predetermined time such as the time when the final pressure is obtained.
  • the control device 15 After completion of the pressure holding, the control device 15 causes the mold clamping device (not shown) to open the mold, and pushes out the molded product from the fixed mold 101 by the extrusion device (not shown). At this time, the control device 15 drives the pump electric motor 33 to supply the hydraulic fluid from the pump 31 to the head side chamber 21h and to discharge the hydraulic fluid in the rod side chamber 21r to the tank 29. Extrude.
  • the supply of hydraulic fluid from the pump 31 to the head side chamber 21h is performed via the fifth flow path 49, for example, by stopping the introduction of pilot pressure to the third check valve VLC.
  • the hydraulic fluid discharged from the rod side chamber 21r is returned to the head side chamber 21h via the third flow path, for example, by opening the servo valve 51, as in the injection.
  • the hydraulic fluid in the rod side chamber 21r may be discharged to the tank 29 through the second flow path 43 by blocking communication between the fifth flow path 49 and the second flow path 43.
  • the control device 15 drives the pump electric motor 33 to supply the hydraulic fluid from the pump 31 to the rod side chamber 21r, allows the hydraulic fluid in the head side chamber 21h to be discharged to the tank 29, retracts the piston 23, and thus the plunger Move 5 back.
  • the hydraulic fluid is supplied from the pump 31 to the rod side chamber 21r by, for example, opening the servo valve 51, the pump 31 side portion of the fifth channel 49, and the rod side chamber 21r side portion of the third channel 45. Is done through.
  • the hydraulic fluid is discharged from the head side chamber 21h to the tank 29 by, for example, opening a valve (not shown) provided in a flow path (not shown) connecting the head side chamber 21h and the tank 29.
  • the controller 15 stops the introduction of the closing pilot pressure to the fourth check valve VLD and drives the pump motor 33.
  • the second check valve VLB and the third check valve VLC are closed when pilot pressure is introduced, and the servo valve 51 is also closed. Accordingly, the hydraulic fluid is supplied from the pump 31 to the accumulator 35 via the fourth flow path 47, and pressure accumulation in the accumulator 35 is performed.
  • the first check valve VLA is self-closed.
  • the control device 15 stops the pump motor 33 and goes to the fourth check valve VLD. Introduce closing pilot pressure. Note that the order of the retraction of the plunger 5 (piston 23) and the charging of the accumulator may be reversed.
  • the injection device 1 includes the plunger 5, the cylinder device 7, the drive device 11, and the detachable portion 13.
  • the plunger 5 can extrude the molding material into the cavity 105.
  • the cylinder device 7 has a piston rod 25 connected to the plunger 5.
  • the driving device 11 has a driven portion (nut 65 and output member 71), and can drive the driven portion in the moving direction of the piston rod 25.
  • the detachable part 13 can connect the piston rod 25 and the driven part so as to restrict relative advancement of the driven part with respect to the piston rod 25, and can release the connection.
  • the injection device 1 includes a plunger 5, a cylinder device 7, and a drive device 11.
  • the plunger 5 can extrude the molding material into the cavity.
  • the cylinder device 7 includes a piston rod 25 connected to the plunger 5, a piston 23 fixed to the piston rod 25, and a cylinder tube 21 that houses the piston 23.
  • the drive device 11 has a driven part (electromagnet 73, nut 65, etc.) and can drive the driven part in the moving direction of the piston rod 25.
  • the driven portion can abut on the abutting member (joint 27 and magnetic body 75) moving together with the piston rod 25 in the forward direction and can be retracted relative to the piston rod from the abutting position. is there.
  • the injection device 1 includes a plunger 5, a cylinder device 7, a drive device 11, and an attaching / detaching portion 13.
  • the plunger 5 can extrude the molding material into the cavity 105.
  • the cylinder device 7 has a piston rod 25 connected to the plunger 5.
  • the drive device 11 has a driven part (such as an electromagnet 73 and a nut 65), and can drive the driven part in the moving direction of the piston rod 25.
  • the driven portion can abut on the abutting member (joint 27 and magnetic body 75) moving together with the piston rod 25 in the forward direction, and can retreat relative to the piston rod 25 from the abutting position. is there.
  • the detachable part 13 can connect the piston rod 25 and the driven part so as to restrict relative retreat of the driven part with respect to the piston rod 25 and can release the connection.
  • injection by the cylinder device 7 and the drive device 11 can be suitably performed by connecting the drive device 11 to the cylinder device 7 and releasing it (contact and separation).
  • the cylinder device 7 can drive the plunger 5 at a high speed without being restricted by the drive device 11.
  • low-speed injection is performed by the electric drive device 11 with high accuracy of position control and speed control, and high-speed injection and pressure increase are performed by the cylinder device 7 that easily obtains a high speed and a large driving force.
  • High-precision and high-speed injection and high casting pressure can be realized while miniaturizing the motor 53 for electric power.
  • the drive device 11 does not need to be able to drive the driven part with a stroke having the same size as the stroke of the plunger 5.
  • the drive device 11 can be reduced in size, for example, by shortening the screw shaft 63 (making the stroke of the driven portion shorter than the stroke of the plunger 5).
  • the drive device 11 is merely connected (contacted) with the piston rod 25 outside the cylinder tube 21, the configuration of the cylinder device 7 itself does not need to be changed. As a result, application to an existing injection apparatus is easy. Also, unlike the present embodiment, when the driven part comes into contact with a contacted member (for example, a piston) inside the cylinder tube 21, hydraulic pressure is applied to the driven part and the driven part advances. Although disturbed, no such inconvenience occurs.
  • a contacted member for example, a piston
  • the attachment / detachment unit 13 connects and disconnects the plunger 5 and the nut 65 by the excitation and demagnetization of the electromagnet 73. Therefore, it is easier to control the connection and the release thereof than in the modification described later, and the connection and the release thereof are expected to be performed quickly and firmly.
  • the driving device 11 includes a guide bar 67 extending in parallel with the piston rod 25 in a backward direction from a driven part (nut 65 or the like), and a guide part 69 for guiding the guide bar 67 so as to be movable in the axial direction.
  • the inclination of the plunger 5 is suppressed.
  • the guide bar 67 can be shortened as compared with the case where the driven portion 67 is fixed to the piston rod 25. Furthermore, since it extends rearward and is in parallel with the cylinder device 7, the injection device 1 can be easily downsized.
  • the control device 15 of the injection device 1 drives the plunger 5 only by the driving force of the driving device 11 out of the driving force of the driving device 11 and the driving force of the cylinder device 7, and performs high-speed injection, pressure increase, and product.
  • the driving device 11 and the cylinder device 7 are controlled so that the plunger 5 is driven only by the driving force of the cylinder device 7 out of the driving force of the driving device 11 and the driving force of the cylinder device 7.
  • the driving force of the cylinder device 7 here is a driving force generated when hydraulic fluid is supplied to the cylinder device 7.
  • the driving motor 53 is not used in a process requiring a large driving force, and the driving motor 53 can be downsized.
  • the moment for inclining the piston rod 25 is small, and the guide mechanism 57 can be reduced in size and simplified. For example, the necessity of providing a large guide mechanism such as a slide table that receives a large moment is reduced.
  • FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a main part of the injection apparatus 201 of the die casting machine DC 201 according to the second embodiment of the present invention. Note that in the second embodiment, configurations that are the same as or similar to the configurations of the first embodiment may be assigned the same reference numerals as in the first embodiment, and descriptions thereof may be omitted.
  • the injection device 201 of the second embodiment includes a hydraulic drive system (cylinder device 7, hydraulic device 209, etc.) and an electric motor drive system (drive device 211, removable). Part 213).
  • the amount of the electric drive system in driving the plunger 5 is increased (the amount of the hydraulic drive system is decreased). To be configured.
  • the configuration of the electric drive system of the injection device 201 is different from the configuration of the electric drive system of the injection device 1 of the first embodiment. This will be described later with reference to FIG. About the other structure, the injection apparatus 201 is substantially the same as the injection apparatus 1 of 1st Embodiment.
  • the hydraulic drive system of the injection apparatus 201 is different from the hydraulic drive system of the injection apparatus 1 of the first embodiment in the following points.
  • the pump 31 is constituted by a constant capacity pump in which the discharge amount in one cycle of movement of the rotor and piston is fixed.
  • the pump 31 may be a variable displacement pump whose discharge amount is variable.
  • the pump motor 33 is provided so as to function as a constant speed motor, for example. That is, the pump motor 33 is not provided as a servo motor in the servo mechanism, but is provided in an open loop.
  • the pump motor 33 is preferably a three-phase induction motor, and rotates at a rotational speed corresponding to the frequency of the supplied AC power.
  • the pump motor 33 may be provided as a servo motor, or may be configured by a synchronous motor or a DC motor.
  • the hydraulic device 209 has a cooler 40 for cooling the hydraulic fluid.
  • the cooler 40 may be provided also in the hydraulic apparatus 9 of 1st Embodiment.
  • the cooler 40 is constituted by, for example, an air-cooled cooler, and has a pipe line exposed to the atmosphere through which the working fluid circulates.
  • the cooler 40 is exposed to an airflow generated by rotation of the rotor of the pump electric motor 33 or generated by rotation of a fan fixed to the rotor, for example.
  • the tank 29 is downsized and the capacity of the pump 31 and the pump motor 33 is reduced. Therefore, the tank 29, the pump 31 and the pump motor 33 are commercially available. It can be constituted by a unitized one. In this case, the cooler 40 may also be included in the unit.
  • the fifth flow path 49 in the first embodiment is not provided. That is, there is no flow path for supplying hydraulic fluid from the pump 31 to the head side chamber 21h.
  • the operation of the third check valve VLC ′ when the pilot pressure is not introduced is the same as the operation of the third check valve VLC of the first embodiment, but the pilot pressure that opens.
  • the pilot pressure is introduced, both flows are allowed (opened), and when a closed pilot pressure is introduced, both flows are prohibited (closed).
  • the fourth check valve VLD ′ is configured such that no pilot pressure is introduced.
  • the operation is the same as the operation when the pilot pressure of the fourth check valve VLD of the first embodiment is not introduced.
  • FIG. 4 is a schematic side view partially including a cross-sectional view showing details of the driving device 211 and the attaching / detaching portion 213. Note that the left side of FIG. 4 is the forward direction of the plunger.
  • the drive device 211 is configured to drive the drive motor 53, the transmission mechanism 255 that transmits the drive force of the drive motor 53 to the plunger 5 (piston rod 25), the inclination of the transmission mechanism 255, and the like. And a guide mechanism 257 for optimizing the operation.
  • the transmission mechanism 255 and the guide mechanism 257 are configured to be driven with a stroke equivalent to the stroke of the plunger 5 (piston rod 25). That is, the screw shaft 263 of the transmission mechanism 255 is longer than the screw shaft 63 of the first embodiment, and the guide bar 267 of the guide mechanism 257 is longer than the guide bar 67 of the first embodiment.
  • the guide mechanism 257 is located on the opposite side to the cylinder device 7 with respect to the transmission mechanism 255.
  • the nut 65 is brought closer to the piston rod 25 (the joint 227 and the abutting member 273) and the nut 65 and the piston rod are moved. 25 the moment of tilting the nut 65 generated between the nut 65 and the nut 65 can be reduced, and the distance of the guide bar 267 to the nut 65 can be set as appropriate to prevent the nut 65 from tilting.
  • the drive device 211 has an output member 271 interposed between the transmission mechanism 255, the guide mechanism 257, the piston rod 25 (strictly, the joint 227), and the attachment / detachment portion 213.
  • the driving force of the transmission mechanism 255 is transmitted to the piston rod 25 via the output member 271.
  • the output member 271 is configured to directly abut against the joint 227 in the forward direction without using the attachment / detachment portion 13.
  • the output member 71 includes a connecting member 272 that connects the nut 65 and the guide bar 267, and a contact member that is interposed between the connecting member 272 and the piston rod 25 (strictly, the joint 227). 273.
  • the connecting member 272 surrounds the periphery of the nut 65, a part fixed to the nut 65, and extends from the part in the radial direction of the nut 65 to guide the bar And a portion fixed to one end of 67.
  • the abutting member 273 is fixed to the connecting member 272 (nut 65) and can abut on the joint 227 in the forward direction of the plunger 5.
  • the contact member 273 is configured in a shape (preferably an annular shape) surrounding the piston rod 25, and can contact the end surface of the joint 227 on the piston rod 25 side over the entire circumference. By abutting over the entire circumference, a moment that tilts the joint 227 is suppressed.
  • the contact member 273 is made of a material having a lower coefficient of restitution with the joint 227 than the connection member 272 so that the adhesion between the output member 271 and the joint 227 is improved as compared with the connection member 272 directly contacting the joint 227. Preferably, it is configured.
  • the detachable portion 213 is configured to restrict only the relative retraction of the driven portion (nut 65 or the like) with respect to the piston rod 25, unlike the detachable portion 13 of the first embodiment.
  • the attachment / detachment unit 213 includes a hook 274 and an actuator 275 that drives the hook 274.
  • the hook 274 is formed, for example, in an approximately L shape, and one end is rotatably supported by the connecting member 272.
  • the hook 274 is engaged with the engaged portion 227a formed on the joint 227 in the retracting direction of the plunger 5 ("ON" position) and the position where the engagement is released ("" It is possible to move between the “OFF” position).
  • the plunger 5 can be moved forward relative to the output member 271 by turning off the hook 274 (disengagement). Further, when the hook 274 is turned on (engaged), the plunger 5 can be moved backward by the driving electric motor 53.
  • the actuator 275 is constituted by, for example, an actuator that performs reciprocating motion (extending and contracting from another viewpoint).
  • the actuator 275 is, for example, a linear motor, a pneumatic cylinder, or a hydraulic cylinder.
  • One end side (for example, the main body) of the actuator 275 is supported by the connecting member 272, and the other end side (for example, a movable portion) is connected to the hook 274.
  • the hook 274 is turned on or off by the reciprocating motion of the actuator 275.
  • the entire contact member 273 and the attachment / detachment portion 213 are driven portions (nuts 65) similarly to the attachment / detachment portion 13 of the first embodiment. Or the like) can also be regarded as an attachable / detachable portion that can regulate the forward and backward movement of the plunger 5.
  • FIG. 5 is a view similar to FIG. 2 for explaining the operation of the injection apparatus 201.
  • the load of the drive motor 53 that is not shown in FIG. 2 is shown.
  • the “filling” of the accumulator 35 indicates a state in which the accumulator 35 can be filled (the filling does not have to be performed over the entire range “filled”).
  • the injection device 201 performs low-speed injection, high-speed injection, and pressure increase (pressure increase) in the same manner as in the first embodiment. Specifically, it is as follows.
  • the operation of the injection device 201 in the low speed injection is substantially the same as the operation in the low speed injection of the injection device 1 of the first embodiment. That is, the plunger 5 moves forward at a low speed only by the driving force of the driving device 211.
  • the driving force of the driving device 211 is transmitted to the joint 227 via the contact member 273. Further, the attaching / detaching portion 213 (hook 74) is in an OFF (disengaged) state. Note that the detachable portion 213 may be turned on as in the first embodiment. In this case, for example, when multistage control including deceleration is performed, it is possible to prevent the plunger 5 from moving away from the output member 271 due to inertial force.
  • the shortage of hydraulic fluid in the head side chamber 21h due to the difference in pressure receiving area of the piston 23 between the rod side chamber 21r and the head side chamber 21h is replenished from the tank 29 via a flow path (not shown), for example.
  • the second check valve VLB may be configured to be opened by introducing pilot pressure, and replenishment may be performed via the second flow path 43.
  • the pump electric motor 33 is not used to supply the shortage.
  • the pump motor 33 can be used to fill the accumulator 35 during low-speed injection.
  • the pump motor 33 is stopped if the accumulator 35 has been filled, and is driven if the accumulator 35 has not been filled.
  • the filling of the accumulator 35 ends when the pump motor 33 is stopped (OFF) when the pressure of the accumulator pressure sensor 97 reaches a predetermined filling completion pressure.
  • the capacity of the pump 31, the rotational speed of the pump motor 33 and / or the filling completion pressure, etc. are filled in the accumulator 35 at an appropriate time after the filling start of the accumulator 35 described later until the low-speed injection ends. It is set as appropriate.
  • the operation in the high-speed injection of the injection device 201 is substantially the same as the operation in the high-speed injection of the injection device 1 of the first embodiment. That is, when the working fluid is supplied from the accumulator 35 to the head side chamber 21h, the plunger 5 moves forward at a relatively high speed with the output member 271 left behind.
  • the driving motor 53 is not stopped and reversely rotated, and continues normal rotation. That is, the driven part (the nut 65 or the like) of the driving device 211 continues to advance while being delayed from the plunger 5.
  • the load of the driving electric motor 53 is lower than that at the time of low speed injection.
  • the control device 15 stops the driving motor 53 when detecting the arrival of the output member 271 to the joint 227 based on the detection values of the first position sensor 89 and the second position sensor 91.
  • the speed of the output member 271 from when the high speed injection starts until the output member 271 reaches the joint 227 may be equal to or different from the speed during the low speed injection. Further, deceleration control may be appropriately performed so that the output member 271 does not give an impact to the plunger 5.
  • control device 15 drives the drive motor 53 in the direction in which the output member 71 is advanced. Thereby, the biscuit is pushed out by the plunger 5.
  • the flow of the hydraulic fluid may be the same as that at the time of low speed injection, for example. That is, the hydraulic fluid discharged from the rod side chamber 21r is returned to the head side chamber 21h via the third flow path 45, and the shortage of hydraulic fluid in the head side chamber 21h may be replenished from the tank 29.
  • the control device 15 advances the plunger 5 together with the cylinder device 7 when the current (load) flowing through the drive motor 53 detected by the servo driver 61 is equal to or greater than a predetermined set value.
  • the pilot pressure is introduced into the first check valve VLA, and the working fluid is supplied from the accumulator 35 to the head side chamber 21h.
  • the hydraulic fluid in the rod side chamber 21r may be returned to the head side chamber 21h as in the high-speed injection, or may be discharged into the tank 29 as in the pressure increase.
  • the control device 15 advances the plunger 5 only by the driving motor 53 without using the cylinder device 7 together.
  • the set value is equal to or greater than the set value in the trial operation, and it may be determined whether or not to use it uniformly for a plurality of subsequent molding cycles. This determination is performed, and the combination may be performed after the set value or more in each molding cycle or during the set value or more.
  • the combined use may be performed over the entire extrusion follow-up, or may be performed only in the initial stage when the load increases.
  • the initial stage of extrusion follow-up includes a range in which the plunger 5 starts moving forward and does not include a point in time when the plunger 5 stops moving forward.
  • the stroke of the plunger 5 in push-following This is a period corresponding to the first 1/5 to 1/2 range.
  • FIG. 5 illustrates a case where the cylinder device 7 is used together, and it is determined in advance that the cylinder device 7 is used together, and the discharge of the accumulator 35 is started simultaneously with the start of rotation of the drive motor 53. Further, the case where the combined use is performed only at the initial stage of the extrusion follow-up (t7 ′ to t8 ′) is illustrated.
  • plunger retract t10 'to t11'
  • the plunger is retracted by the driving device 211. Specifically, it is as follows.
  • the control device 15 determines the appropriate timing from the time when the output member 271 reaches the joint 227 (after t5 ′), preferably after completion of the pressure holding (after t6 ′), and more preferably at the start of extrusion following ( At t7 ′), the detachable portion 213 is turned on (engaged). Then, when the extrusion follow-up is completed, the control device 15 drives the drive motor 53 in the direction in which the output member 271 is retracted. Thereby, the plunger 5 moves backward.
  • the hydraulic fluid discharged from the head-side chamber 21h as the piston 23 moves backward is recirculated to the rod-side chamber 21r by, for example, introducing pilot pressure that opens to the third check valve VLC ′ and opening the servo valve 51.
  • the Excess hydraulic fluid in the rod side chamber 21r is discharged to the tank 29 by, for example, stopping introduction of pilot pressure to the second check valve VLB.
  • the hydraulic fluid discharged from the head side chamber 21h can be used for filling the accumulator 35.
  • the filling of the accumulator 35 may be performed at an appropriate time except for high-speed injection in which the accumulator 35 is discharged, pressure increase and holding pressure, and extrusion follow-up in which the accumulator 35 may be discharged.
  • the control device 15 starts driving the pump motor 33 and starts filling the accumulator 35.
  • the first check valve VLA is self-closed. Further, the filling of the accumulator 35 is completed by the end of the low speed injection as described above.
  • the injection device 201 suitably performs injection by the cylinder device 7 and the drive device 211 by connecting the drive device 211 to the cylinder device 7 and releasing (contacting and separating) the drive device 211. be able to.
  • control device 15 is connected to the attachment / detachment portion 213 after injection (a state in which the relative retraction of the driven portion with respect to the piston rod 25 is restricted), and the drive device 211.
  • the plunger 5 is moved backward by the driving force.
  • the control device 15 drives the plunger 5 only by the driving force of the cylinder device 7 in the state where the connection by the attaching / detaching portion 213 is released at least at the start of the pressure increase (in this embodiment, the whole pressure increase). From the start of pressure until the end of pressure holding (during pressure holding in this embodiment), the driven part (output member 271 etc.) reaches a position where it can be connected to the piston rod 25 by the detachable part 213.
  • the cylinder device 7 and the drive device 211 are controlled.
  • the plunger can be retracted by the driving force of the driving device 211 over the entire stroke. As a result, for example, the molding cycle can be shortened.
  • the control device 15 drives the plunger 5 by the driving device 211 in the product extrusion follow-up, and when the load becomes a predetermined set value or more, drives the plunger 5 together with the cylinder device 7 and sets the value below the set value.
  • the cylinder device 7 and the driving device 211 are controlled so as to drive the plunger 5 without using the cylinder device 7 together.
  • the injection device 1 further includes a pump 31 that can deliver hydraulic fluid, a pump electric motor 33 that drives the pump 31, and an accumulator 35 that can supply hydraulic fluid to the cylinder device 7.
  • the pump 31 includes an accumulator. The hydraulic fluid is delivered only to 35.
  • the pump 31 can be exclusively used for filling the accumulator 35, as described above, the plunger is retracted by the driving device 211, and the necessity of sending hydraulic fluid from the hydraulic pressure source to the cylinder device 7 is reduced. It depends on. Since the pump 31 is dedicated to filling the accumulator 35, the pump 31 and the pump motor 33 can be reduced in capacity, and the tank 29 can also be reduced in capacity.
  • the pump 31 is exclusively used for filling the accumulator 35, the pump 31 is a constant capacity pump in which the discharge amount in one cycle is not variable, and the pump motor 33 is a constant speed motor controlled by open loop. Can. As a result, an inexpensive electric motor and pump can be used.
  • the calorific value of the hydraulic device 209 is small, and an inexpensive air-cooled cooler 40 can be employed.
  • the attaching / detaching portion 213 connects the piston rod 25 and the driven portion (such as the output member 271) and releases the connection by engaging and releasing the hook 274 with the engaging member (joint 227). Therefore, it is possible to reliably connect and release the connection.
  • FIG. 6A to FIG. 6C are schematic views showing modified examples of the drive device.
  • the 6A includes a transmission mechanism 855 including a rack and pinion mechanism instead of the transmission mechanism 55 including the screw mechanism according to the first embodiment.
  • the transmission mechanism 855 meshes with the pinion 863 rotated by the drive motor 53 (not shown in FIG. 6A) and the pinion 863, and the piston rod 25 (not shown in FIG. 6A) is rotated by the rotation of the pinion 863.
  • a rack 865 that moves in parallel with each other.
  • the rack 865 is provided on the guide bar 867, for example.
  • the 6B has an electric cylinder 312 instead of the driving motor 53 and the transmission mechanism 55.
  • the driving device 311 shown in FIG. The external appearance of the electric cylinder 312 is similar to that of a hydraulic cylinder device, and an axial or cylindrical member is moved in a stroke parallel to the piston rod 25 by the driving force of the electric motor.
  • the electric cylinder 312 is, for example, an actuator unitized by incorporating a rotary electric motor and a transmission mechanism that converts the rotation into translational motion.
  • the 6C includes a hybrid cylinder 412 instead of the driving motor 53 and the transmission mechanism 55.
  • the hybrid cylinder 412 is a unitized actuator including a hydraulic cylinder device 463, a pump 464 that supplies hydraulic fluid to the cylinder device 463, and an electric motor 465 that drives the pump 464.
  • the pump 464 is, for example, a bidirectional pump, and one cylinder chamber separated by the piston of the cylinder device 463 is connected to one port of the pump 464, and the other cylinder chamber is connected to the other port of the pump 464. ing. Then, forward / backward switching of the piston is controlled by switching the rotational direction of the pump 464.
  • the transmission mechanism 55 is not arranged in parallel to the cylinder device 7 but is arranged so as to be orthogonal to the cylinder device 7.
  • the nut 65 and the guide bar 67 are connected by a Scott Russell mechanism 771.
  • the translational motion of the nut 65 is converted into a translational motion orthogonal to the translational motion by the Scott Russell mechanism 771 and transmitted to the guide bar 67.
  • FIG. 8A to FIG. 8C are diagrams showing modified examples of the attaching / detaching portion.
  • the attaching / detaching portion 513 is provided in the protruding member 573 provided in the extending portion 71 b of the output member 71 fixed to the nut 65 and the extending portion 27 a of the joint 27 fixed to the piston rod 25. And a concave member 575 into which the protruding member 573 is inserted.
  • the projecting member 573 is formed in a tapered shape with a tapered tip, and the concave portion of the recessed member 575 is formed in a tapered shape with a narrower back.
  • the protruding member 573 When the piston rod 25 is retreated after injection or when low-speed injection is started, the protruding member 573 is inserted into the concave member 575 and fitted (connected). In the fitted state, the projecting member 573 can press the concave member 575. In addition, these members are restricted from moving in a direction perpendicular to the axis due to the fitting, and are prevented from coming off by a frictional force. Then, the protruding member 573 moves forward, and low speed injection is performed.
  • the piston rod 25 (concave member 575) attempts to move forward relative to the nut 65 (protruding member 573) by supplying hydraulic fluid from the accumulator 35 to the head side chamber 21h.
  • the force that the concave member 575 tries to separate from the projecting member 573 exceeds the frictional force, the connection of these members is released.
  • the attachment / detachment part 613 in FIG. 8 (b) performs connection and release between the piston rod 25 and the driven part (such as the nut 65) of the driving device 11 using a spring force.
  • the attaching / detaching portion 613 is held by the protruding member 673 provided in the extending portion 71b, the supporting member 674 provided in the extending portion 27a, the supporting member 674, and the protruding member 673. It has an engaging member 675 that can advance and retreat with respect to the notch 673r, and a spring 676 that biases the engaging member 675 toward the notch 673r.
  • the notch 673r is formed so that the rear is perpendicular to the forward / backward direction (the left-right direction in FIG. 4), and the front is an inclined surface.
  • the present invention is not limited to the above embodiment, and may be implemented in various modes.
  • the modification of the drive device shown in FIGS. 6 and 7 may be combined with either the attachment / detachment unit of the second embodiment or the attachment / detachment unit shown in FIG.
  • the detachable part of the second embodiment may be provided in the first embodiment, or the detachable part of the first embodiment may be provided in the second embodiment.
  • a part of the operation of the first embodiment may be applied to the second embodiment, or vice versa.
  • the molding machine is not limited to a die casting machine.
  • the molding machine may be another metal molding machine, a plastic injection molding machine, or a molding machine that molds a material obtained by mixing wood powder with a thermoplastic resin or the like.
  • the injection device is not limited to horizontal mold clamping horizontal injection, and may be vertical mold clamping vertical injection or horizontal mold clamping vertical injection, for example.
  • the hydraulic fluid is not limited to oil and may be water, for example.
  • the cylinder device is not limited to a single-acting type, but may be a pressure-increasing type.
  • the cylinder device includes a cylinder tube having a small diameter portion and a large diameter portion, an injection piston fixed to the piston rod and sliding on the small diameter portion, and a small diameter portion and a large diameter portion sliding on the rear side thereof. It may have a booster piston.
  • the hydraulic device can be appropriately configured, and the connection and sharing of various flow paths and the arrangement of various valves can be appropriately changed.
  • a pilot type check valve is frequently used as a valve for controlling the flow of hydraulic fluid
  • other control valves such as a direction switching valve may be used instead of the check valve.
  • the run-around circuit may not be provided, or the meter-in circuit may be configured instead of or in addition to the meter-out circuit.
  • the cylinder device may be one in which the hydraulic fluid is not supplied to the rod side chamber and the hydraulic fluid is supplied only to the head side chamber.
  • the drive device preferably includes an electric motor.
  • the driving device is not necessarily limited to the one including the electric motor, and may be various types that generate the driving force.
  • the electric motor is not limited to the rotary type, and may be a linear motor. In the case of a linear motor, the driving force of the linear motor may be directly transmitted to the moving rod without using a transmission mechanism. Two or more driving devices may be provided.
  • the attachment / detachment unit is not limited to those exemplified in the embodiment and the like, and is controlled by the attachment / detachment unit by a control device or the like (see the embodiment) or by control of the cylinder device and the drive device by the control device or the like (see the modification). Any material that can be connected and released during the molding cycle may be used.
  • the detachable portion may be a hydraulically driven or electrically driven half nut.
  • the attachment / detachment portion may not have a portion that contacts the contacted portion that moves together with the piston rod in the forward direction.
  • the attaching / detaching portion may be one that holds the piston rod and performs connection only by frictional force.
  • the guide mechanism (guide bar etc.) for suppressing the tilt of the piston rod may be omitted. Further, the guide mechanism may be configured by another mechanism such as a slide table, or may be disposed on the plunger side with respect to the cylinder device.
  • Each member may be formed integrally or may be composed of a plurality of members.
  • two or more of the nut 65, the output member 71, and the guide bar 67 may be integrally formed.
  • the abutted member (magnetic body 75 or the like) that moves with the piston rod that a driven portion abuts on may be a member formed integrally with a joint or a piston rod.
  • the division of roles between the cylinder device and the drive device is not limited to those exemplified in the embodiment.
  • the driving force of the cylinder device may assist the driving of the plunger by the driving device.
  • the driving force of the driving device may also be used for pressure increase and / or pressure holding.
  • not only the drive device but also the cylinder device may be used for the plunger backward movement. More specifically, in the backward movement of the plunger, both may be used over the entire stroke, or a part of the stroke may be performed only by the cylinder device, and the other may be performed only by the drive device.
  • the stroke of the drive device can be made shorter than the stroke of the piston rod as in the first embodiment.

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Abstract

射出装置1は、プランジャ5と、シリンダ装置7と、駆動装置11と、着脱部13とを有する。プランジャ5は、キャビティ105に成形材料を押し出し可能である。シリンダ装置7は、プランジャ5と連結されたピストンロッド25を有する。駆動装置11は、被駆動部(ナット65及び出力部材71)を有し、被駆動部をピストンロッド25の移動方向に駆動可能である。着脱部13は、被駆動部のピストンロッド25に対する相対的な前進を規制するようにピストンロッド25と被駆動部とを連結可能であるとともに、その連結を解除可能である。

Description

成形機の射出装置
 本発明は、成形機の射出装置に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシンや射出成形機である。
 成形材料を押し出すプランジャを液圧機器と他の駆動機器(例えば電動機)との組み合わせにより駆動する、いわゆるハイブリッド式の射出装置が知られている(例えば特許文献1)。また、シリンダ装置と、電動機により駆動されるボールねじ機構とを並列に配置して互いに接続したハイブリッド式の駆動機構が知られている(例えば特許文献2)。特許文献3では、ハイブリッド式の射出装置において、シリンダ装置とボールねじ機構とを並列に配置して互いに接続した駆動機構を用いている。そして、射出はボールねじ機構の駆動力により行われ、増圧・保圧はシリンダ装置により行われる。
特開2000-84654号公報 特開平07-137105号公報 特開2006-887号公報
 特許文献3に開示されている技術では種々の不都合が生じる。例えば、射出速度は、ボールねじ機構の限界速度により制限される。
 従って、シリンダ装置と他の駆動装置とによって好適に射出を行うことができる成形機の射出装置が提供されることが望ましい。
 本発明の第1の観点に係る成形機の射出装置は、キャビティに成形材料を押し出すプランジャと、前記プランジャと連結されたピストンロッドを有するシリンダ装置と、被駆動部を有し、当該被駆動部を前記ピストンロッドの移動方向に駆動可能な駆動装置と、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な前進を規制するように前記ピストンロッドと前記被駆動部とを連結可能であるとともに、その連結を解除可能な着脱部と、を有する。
 好適には、前記着脱部は、前記ピストンロッドと前記被駆動部との連結により前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退も規制可能である。
 本発明の第2の観点に係る成形機の射出装置は、キャビティに成形材料を押し出すプランジャと、前記プランジャと連結されたピストンロッドと、当該ピストンロッドに固定されたピストンと、当該ピストンを収容するシリンダチューブとを有するシリンダ装置と、被駆動部を有し、当該被駆動部を前記ピストンロッドの移動方向に駆動可能な駆動装置と、を有し、前記被駆動部は、前記ピストンロッドと共に移動する被当接部材に対して前記シリンダチューブ外において前進方向へ当接可能且つその当接位置から前記ピストンロッドに対して相対的に後退可能である。
 本発明の第3の観点に係る成形機の射出装置は、キャビティに成形材料を押し出すプランジャと、前記プランジャと連結されたピストンロッドを有するシリンダ装置と、被駆動部を有し、当該被駆動部を前記ピストンロッドの移動方向に駆動可能であり、前記被駆動部が、前記ピストンロッドと共に移動する被当接部材に対して前進方向へ当接可能且つその当接位置から前記ピストンロッドに対して相対的に後退可能である駆動装置と、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退を規制するように前記ピストンロッドと前記被駆動部とを連結可能であるとともに、その連結を解除可能な着脱部と、を有する。
 好適には、低速射出においては、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な前進が規制された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力のうち前記駆動装置の駆動力のみにより前記プランジャを駆動し、高速射出においては、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退が許容された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力のうち前記シリンダ装置の駆動力のみにより前記プランジャを駆動し、また、前記ピストンロッドを前記被駆動部に対して相対的に前進させるように、前記駆動装置及び前記シリンダ装置を制御する制御装置を更に有する。
 好適には、射出後、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退が規制された状態で、前記駆動装置の駆動力により前記プランジャを後退させるように、前記駆動装置及び前記シリンダ装置を制御する制御装置を更に有する。
 好適には、前記被駆動部のストロークは、前記ピストンロッドのストロークよりも短い。
 本発明によれば、シリンダ装置と他の駆動装置とによって好適に射出を行うことができる。
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1の射出装置の動作を説明する図。 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。 図3の射出装置の駆動装置の詳細を示す図。 図3の射出装置の動作を説明する図。 図6(a)~図6(c)は駆動装置の他の例を示す図。 駆動装置の更に他の例を示す図。 図8(a)~図8(c)はシリンダ装置と駆動装置との連結部分の他の例を示す図。
<第1の実施形態>
(射出装置の構成)
 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DC1の射出装置1の要部の構成を示す図である。
 射出装置1は、不図示の型締装置に保持された固定金型101及び移動金型103により形成されたキャビティ105に溶湯(溶融状態の金属材料)を射出・充填する装置である。
 射出装置1は、キャビティ105に連通するスリーブ3と、スリーブ3内において溶湯をキャビティ105へ押し出すプランジャ5と、プランジャ5を駆動するシリンダ装置7と、シリンダ装置7を作動液(例えば油)の供給により駆動するための液圧装置9と、プランジャ5を駆動する駆動装置11と、シリンダ装置7と駆動装置11との連結及びその解除を行う着脱部13と、これら各装置を制御する制御装置15を有している。
 以下、概ね上記の列挙順に詳細を説明する。
 スリーブ3は、例えば、固定金型101に挿通されるように設けられている。プランジャ5は、スリーブ3を摺動するプランジャチップ5aと、プランジャチップ5aに固定されたプランジャロッド5bとを有している。
 スリーブ3に形成された給湯口3aから溶湯がスリーブ3内に供給された状態で、プランジャチップ5aがスリーブ3内をキャビティ105に向かって摺動する(前進する)ことにより、溶湯はキャビティ105に射出、充填される。
(液圧式駆動系の構成:シリンダ装置7、液圧装置9等)
 シリンダ装置7は、例えば、単動式のシリンダ装置により構成されており、シリンダチューブ21と、シリンダチューブ21の内部を摺動可能なピストン23と、ピストン23に固定され、シリンダチューブ21から延び出るピストンロッド25とを有している。
 シリンダチューブ21は、例えば、内部の断面形状が円形の筒状体である。シリンダチューブ21の内部は、ピストン23により、ピストンロッド25が延び出る側のロッド側室21rと、その反対側のヘッド側室21hとに区画されている。ヘッド側室21hに作動液が供給されることにより、ピストン23は前進(プランジャ5側へ移動)可能であり、ロッド側室21rに作動液が供給されることにより、ピストン23は後退可能である。
 シリンダ装置7は、プランジャ5に対して同軸に配置され、ピストンロッド25は、プランジャ5に継手27を介して連結され、シリンダチューブ21は、不図示の型締装置などに対して固定的に設けられている。従って、ピストン23のシリンダチューブ21に対する移動により、プランジャ5はスリーブ3内を前進又は後退する。
 なお、プランジャ5及びピストンロッド25は同軸に連結されているから、「プランジャ5に平行」と「ピストンロッド25に平行」とを特に区別せずに言及することがあり、また、「プランジャ5に連結」と「ピストンロッド25に連結」とを特に区別せずに言及することがあるものとする。
 液圧装置9は、作動液を貯留するタンク29と、タンク29の作動液を送出するポンプ31と、ポンプ31を駆動するポンプ用電動機33と、シリンダ装置7に作動液を供給するアキュムレータ35と、を有している。
 タンク29は、例えば、開放タンクであり、大気圧下で作動液を保持している。タンク29は、シリンダ装置7から排出される作動液を受け入れ、また、ポンプ31を介してシリンダ装置7及びアキュムレータ35に作動液を供給する。
 ポンプ31は、歯車ポンプやベーンポンプ等のロータの回転により作動液を吐出するロータリポンプであってもよいし、アキシャル型のプランジャポンプやラジアル式のプランジャポンプ等のピストンの往復により作動液を吐出するプランジャポンプであってもよい。また、ポンプ31は、ロータやピストンの1周期の運動における吐出量が、固定された定容量ポンプであってもよいし、可変とされた可変容量ポンプであってもよい。ポンプ31は、1方向に作動液を吐出できれば十分であるが、双方向(2方向)ポンプと構造が同一であってもよい。
 ポンプ用電動機33は、直流モータでも交流モータでもよい。また、ポンプ用電動機33は、誘導モータや同期モータ等の適宜なモータにより構成されてよい。ポンプ用電動機33は、例えば、サーボモータとして構成されており、ポンプ用電動機33の回転を検出するエンコーダ37と、ポンプ用電動機33に電力を供給するサーボドライバ(サーボアンプ)39と共にサーボ機構を構成している。
 なお、後述する動作の説明において、ポンプ用電動機33が停止しているとき、ポンプ用電動機33は、トルクフリーの状態とされてもよいし、一定位置に停止するように制御されてもよいし、ブレーキを含んで構成され、ブレーキが使用されてもよい。射出装置の具体的な構成及びポンプ用電動機33が停止される状況に応じて適切な停止方法が選択されてよい。
 アキュムレータ35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35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35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作動液を供給する。
 液圧装置9は、シリンダ装置7、タンク29、ポンプ31及びアキュムレータ35を互いに接続する複数の流路、及び、当該複数の流路における作動液の流れを制御する複数の弁を有している。複数の流路は、例えば、鋼管、可撓性のホース又は金属ブロックにより構成されている。液圧装置9は、具体的には、例えば、以下に述べる流路及び弁を有している。
 液圧装置9は、アキュムレータ35とヘッド側室21hとを接続する第1流路41と、ロッド側室21rとタンク29とを接続する第2流路43と、ロッド側室21rとヘッド側室21hとを接続する第3流路45とを有している。なお、第1流路41及び第3流路45は、ヘッド側室21h側の一部が互いに共用され、第2流路43及び第3流路45は、ロッド側室21r側の一部が互いに共用されている。ただし、これらは共用されていなくてもよい。
 射出装置1は、アキュムレータ35から第1流路41を介してヘッド側室21hへ作動液を供給してピストン23を前進させることが可能である。また、射出装置1は、ピストン23の前進に伴ってロッド側室21rから押し出される作動液を第2流路43を介してタンク29に排出することが可能である。換言すれば、射出装置1は、ロッド側室21rの圧抜きが可能である。また、射出装置1は、ピストン23の前進に伴ってロッド側室21rから押し出される作動液を第3流路45を介してヘッド側室21hに還流させることも可能である。すなわち、第3流路45はランアラウンド回路を構成している。
 液圧装置9は、ポンプ31の吐出口とアキュムレータ35とを接続する第4流路47と、ポンプ31の吐出口とヘッド側室21hとを接続する第5流路49とを有している。なお、第4流路47のアキュムレータ35側の一部は第1流路41のアキュムレータ35側の一部と共用され、第5流路49のヘッド側室21h側の一部は第3流路45のヘッド側室21h側の一部と共用され、第4流路47及び第5流路49のポンプ31側の一部は互いに共用されている。ただし、これらは共用されていなくてもよい。
 射出装置1は、ポンプ31から第4流路47を介してアキュムレータ35に作動液を供給することにより、アキュムレータ35を蓄圧することが可能である。また、射出装置1は、後述するように駆動装置11によりピストン23を前進させるときには、その前進に伴って容積が拡大するヘッド側室21hに対して、ポンプ31から第5流路49を介して作動液を補給することが可能である。なお、ヘッド側室21hへの作動液の補給は、ヘッド側室21hの容積拡大に伴う負圧を利用して、タンク29から適宜な流路を介してヘッド側室21hに作動液が供給されることにより行われてもよい。
 液圧装置9は、第2流路43及び第3流路45のロッド側室21r側の共用部分に設けられたサーボバルブ51を有している。サーボバルブ51は、入力された電圧に応じた開口度で開くことにより、流量を無段階で調整可能である。また、サーボバルブ51は、開口度に応じた信号を出力可能であり、その信号に基づいてフィードバック制御がなされることによりサーボ機構を構成する。サーボバルブ51は、例えば、圧力補償付の流量制御弁により構成されている。サーボバルブ51は、ロッド側室21rから排出される作動液の流量を制御してシリンダ装置7の動作(速度)を制御可能であり、いわゆるメータアウト回路を構成している。
 液圧装置9は、第1逆止弁VLA~第4逆止弁VLDを有している。これらは、例えば、パイロット圧力が導入されて制御されるものである。パイロット圧力としては、例えば、不図示の液圧回路を介してアキュムレータ35の圧力が利用される。第1逆止弁VLA~第4逆止弁VLDの配置及び機能は、具体的には以下のとおりである。
 第1逆止弁VLAは、第1流路41に設けられている。第1逆止弁VLAは、パイロット圧力が導入されていないときは、アキュムレータ35側からヘッド側室21h側への作動液の流れを禁止し、その反対方向の流れを許容する。また、第1逆止弁VLAは、パイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを許容する(開かれる)。
 第2逆止弁VLBは、第2流路43に設けられている。第2逆止弁VLBは、パイロット圧力が導入されていないときは、ロッド側室21r側からタンク29側への作動液の流れを許容し、その反対方向の流れを禁止する。また、第2逆止弁VLBは、パイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを禁止する(閉じられる)。
 第3逆止弁VLCは、第3流路45に設けられている。第3逆止弁VLCは、パイロット圧力が導入されていないときは、ロッド側室21r側からヘッド側室21h側への作動液の流れを許容し、その反対方向の流れを禁止する。また、第3逆止弁VLCは、パイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを禁止する(閉じられる)。
 第4逆止弁VLDは、第4流路47に設けられている。第4逆止弁VLDは、パイロット圧力が導入されていないときは、ポンプ31側からアキュムレータ35側への作動液の流れを許容し、その反対方向の流れを禁止する。また、第4逆止弁VLDは、パイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを禁止する(閉じられる)。
 上記の他、液圧装置9は、ポンプ31の作動液を中子用のシリンダ装置等の適宜な装置に送出するための流路及び制御弁を有していてもよい。
(電動式駆動系の構成:駆動装置11、着脱部13等)
 駆動装置11は、駆動用電動機53と、駆動用電動機53の駆動力をプランジャ5(ピストンロッド25)に伝達する伝達機構55と、その伝達の過程でピストンロッド25を傾斜させるモーメントが発生することを抑制するための案内機構57とを有している。なお、駆動装置11からピストンロッド25(着脱部13)への運動の出力は、具体的には、伝達機構55と案内機構57とを連結する出力部材71を介して行われる。
 駆動用電動機53は、例えば、回転式の電動機であり、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可能なロータとを有している。なお、駆動用電動機53は、ポンプ用電動機33と同様に、直流モータでも交流モータでもよいし、誘導モータでも同期モータでもよい。駆動用電動機53は、シリンダ装置7に対して並列に配置されている。すなわち、ロータの回転軸や出力軸53aはピストンロッド25に対して平行である。
 駆動用電動機53は、例えば、サーボモータとして構成されており、駆動用電動機53の回転を検出するエンコーダ59と、駆動用電動機53に電力を供給するサーボドライバ61と共にサーボ機構を構成している。
 駆動用電動機53は、ブレーキ付きの電動機であることが好ましい。例えば、特に図示しないが、駆動用電動機53は、ロータと共にステータに対して回転するディスクと、ステータに対して回転不可能なディスクと、これら2枚のディスクを当接させるばね力を生じるばねと、ばね力に抗して2枚のディスクを離間させることが可能なアーマチュアとを有している。
 なお、後述する動作の説明において、駆動用電動機53が停止しているとき、射出装置の具体的な構成及び駆動用電動機53が停止される状況に応じて適切な停止方法が選択されてよいことは、ポンプ用電動機33と同様である。
 伝達機構55は、駆動用電動機53の回転を並進運動に変換してプランジャ5に伝達する。伝達機構55は、例えば、ボールねじ機構等のねじ機構により構成され、駆動用電動機53により回転駆動されるねじ軸63と、ねじ軸63に螺合されたナット65とを有している。
 ねじ軸63は、例えば、ピストンロッド25に平行に、駆動用電動機53に対して同軸に配置され、駆動用電動機53の出力軸53aとカップリングを介して連結されている。換言すれば、伝達機構55は、ピストンロッド25に対して並列に配置されている。また、ねじ軸63は、シリンダチューブ21等に対して回転可能に且つ軸方向に移動不可能に支持されている。ナット65は、後述するように案内機構57によりねじ軸63回りの回転が規制されている。
 そして、ねじ軸63が駆動用電動機53により回転駆動されると、ねじ軸63に螺合したナット65は、ねじ軸63の軸方向に移動する。すなわち、ナット65は、ピストンロッド25に対して平行に駆動される。
 案内機構57は、ピストンロッド25に平行に配置されたガイドバー67と、ガイドバー67をその軸方向に案内するガイド部69とを有している。ガイドバー67は、例えば、断面円形の軸状部材であり、ガイド部69は、ガイドバー67が軸方向に摺動可能に挿入される孔部を有する部材である。
 ガイド部69は、特に図示しないが、シリンダ装置7のシリンダチューブ21を支持する部材に固定されることなどによりシリンダチューブ21に対して固定されている。ガイドバー67は、ガイド部69に挿入されることにより、シリンダチューブ21に対する、軸に直交する方向の移動及び軸の傾斜が規制されるとともに、軸方向への移動が許容されている。
 なお、ガイド部69の孔部は、ガイドバー67に対する摺動抵抗を低減しつつガイドバー67の傾斜を好適に抑制できるように、貫通方向において比較的長く形成されるとともに、貫通方向の中央側において拡径して内周面がガイドバー67から離間していることが好ましい。
 出力部材71は、伝達機構55のナット65と、案内機構57のガイドバー67とを連結している。出力部材71は、例えば、ナット65の周囲を囲み、ナット65に固定された基部71aと、基部71aからナット65の径方向に延び出てガイドバー67の一端に固定された延在部71bとを有している。ガイドバー67は、出力部材71からプランジャ5の後退方向(シリンダ装置7側)へ延びている。
 なお、ナット65に連結された案内機構57は、ナット65のねじ軸63回りの回転を規制する回り止め機構としても機能している。従って、案内機構57及び出力部材71は、伝達機構55の一部と捉えられてもよい。
 着脱部13は、例えば、電磁石の励磁及び消磁によって着脱を行うクランプ機構により構成されている。着脱部13は、例えば、コイル等を含む電磁石73と、電磁石73にクランプされる金属等の磁性体75とを有している。なお、電磁石73は、コイルに通電されている間において励磁が維持されるものであってもよいし、永久磁石等を含み、通電されることにより励磁及び消磁がなされる、励磁が維持されている間の通電が不要なものであってもよい。
 電磁石73及び磁性体75の一方(本実施形態では磁性体75)は、ピストンロッド25に対して固定され、他方(本実施形態では電磁石73)は、ナット65(駆動装置11の被駆動部)に固定される。そして、ピストンロッド25に固定された部材(磁性体75)に対してナット65に固定された部材(電磁石73)が後方に位置して、これらの部材は、ピストンロッド25の移動方向において互いに当接可能に対向している。すなわち、ナット65は、着脱部13を介してピストンロッド25を前方へ押すことが可能である。
 より具体的には、例えば、プランジャ5とピストンロッド25とを連結する継手27は、ピストンロッド25の半径方向に延び出る延在部27aを有し、磁性体75は、延在部27aの後側に固定されている。なお、磁性体75は、延在部27aの一部と捉えられてもよい。また、電磁石73は、例えば、ナット65とガイドバー67とを連結する出力部材71の延在部71bの前側に固定されている。なお、電磁石73は、出力部材71の一部と捉えられてもよい。電磁石73、磁性体75及びガイドバー67は、例えば、シリンダ装置7と伝達機構55との間においてシリンダ装置7に平行な同一線上に配置されている。
(制御系)
 制御装置15は、例えば、CPU77、ROMやRAM等のメモリ79、入力回路81、及び、出力回路83を含んで構成されている。CPU77は、メモリ79に記憶されたプログラムを実行し、入力回路81を介して入力される入力信号に基づいて、各部を制御するための制御信号を出力回路83を介して出力する。
 入力回路81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85、エンコーダ37及び59、ピストンロッド25の位置を検出する第1位置センサ89、ガイドバー67の位置を検出する第2位置センサ91、サーボバルブ51、ヘッド側室21hの圧力を検出するヘッド圧力センサ93、ロッド側室21rの圧力を検出するロッド圧力センサ95、及び、アキュムレータ35の圧力を検出するアキュムレータ圧力センサ97である。
 出力回路83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87、サーボドライバ39及び61、サーボバルブ51、及び、各種の弁へのパイロット圧力の導入を制御する不図示の液圧回路である。
 第1位置センサ89は、シリンダチューブ21に対するピストンロッド25の位置を検出するものであり、プランジャ5の位置を間接的に検出するものである。第1位置センサ89は、例えば、ピストンロッド25に固定され若しくは形成され、ピストンロッド25の軸方向に延びる不図示のスケール部とともにリニアエンコーダを構成している。なお、第1位置センサ89、又は、制御装置15は、検出した位置を微分することにより、速度を検出することが可能である。
 第2位置センサ91は、ガイド部69に対するガイドバー67の位置を検出するものであり、駆動装置11の被駆動部(ナット65や出力部材71)の位置を間接的に検出するものである。第2位置センサ91は、例えば、ガイドバー67に固定され若しくは形成され、ガイドバー67の軸方向に延びる不図示のスケール部とともにリニアエンコーダを構成している。なお、第2位置センサ91、又は、制御装置15は、検出した位置を微分することにより、速度を検出することが可能である。
 ヘッド圧力センサ93及びロッド圧力センサ95は、ヘッド側室21h及びロッド側室21rの圧力を検出することにより、プランジャ5が溶湯に加える圧力を間接的に検出するものである。また、アキュムレータ圧力センサ97は、アキュムレータ35の充填完了などの判定に利用される。
(射出装置の動作)
 図2は、射出装置1の動作を説明する図である。図2において、横軸は時間を示している。また、実線Lvは射出速度の変化を示し、実線Lpは射出圧力の変化を示している。実線Lv及びLpが描かれたグラフにおいて、縦軸は射出速度及び射出圧力の大きさを示している。また、当該グラフの下方においては、ピストン23、駆動用電動機53、着脱部13、サーボバルブ51、ポンプ用電動機33及びアキュムレータ35の動作を示している。なお、サーボバルブ51のON/OFFは、開口度が制御されている状態/開口度が制御されずに開かれている若しくは閉じられている状態を示している。
 射出装置1は、概観すると、低速射出、高速射出、及び、増圧(昇圧)を順に行う。すなわち、射出装置1は、射出の初期段階においては、溶湯の空気の巻き込みを防止するために比較的低速でプランジャ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。
(低速射出: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23及びナット65は、後退限等の初期位置に位置している。この初期位置において、着脱部13の電磁石73と磁性体75とは互いに当接しており、クランプ可能となっている。駆動用電動機53及びポンプ用電動機33は停止している。アキュムレータ35は蓄圧が完了している。サーボバルブ51及び第1逆止弁VLA~第4逆止弁VLDは、アキュムレータ35からの作動液の放出が禁止されている限り適宜な状態とされてよいが、例えば、サーボバルブ51は閉じられ、第1逆止弁VLAはパイロット圧力が導入されずに自閉しており、第2逆止弁VLB~第4逆止弁VLDはパイロット圧力が導入されて閉じられている。
 固定金型101及び移動金型103の型締が終了し、溶湯がスリーブ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15は、着脱部13をクランプ状態とするとともに、ナット65を前進させる方向にねじ軸63が回転するように駆動用電動機53を駆動する。これにより、ナット65に連結されたプランジャ5及びピストンロッド25が前進する。すなわち、駆動装置11の駆動力によって低速射出が行われる。
 このとき、サーボバルブ51は例えば全開とされ、第3逆止弁VLCはパイロット圧力の導入が停止される。従って、ピストン23の前進に伴ってロッド側室21rから排出される作動液は、ピストン23の前進に伴って容積が拡大するヘッド側室21hに供給される。
 ロッド側室21rとヘッド側室21hとのピストン23の受圧面積の相違によるヘッド側室21hにおける作動液の不足分は、上述したように、ポンプ31若しくはタンク29からの作動液の供給により補われる。なお、ポンプ31により補給される場合、その作動液の供給量は、ヘッド側室21hに負圧が生じることを抑制する程度であり、実質的に低速射出は駆動装置11の駆動力のみによって行われる。
 プランジャ5の速度は、駆動用電動機53の回転数の調整により制御される。具体的には、制御装置15は、第2位置センサ91(第1位置センサ89でもよい)により検出されるプランジャ5の速度に基づいて、駆動用電動機53の回転数をフィードバック制御する。
 なお、図2では、低速射出速度が一定の場合を例示しているが、低速射出速度は適宜に変速されてよい。
(高速射出:t1~t3)
 制御装置15は、第2位置センサ91(第1位置センサ89でもよい)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、着脱部13をアンクランプ状態とするとともに、駆動用電動機53を停止する。また、制御装置15は、第1逆止弁VLAに開くパイロット圧力を導入するとともに、サーボバルブ51を適宜な開度に調整する。
 これにより、アキュムレータ35から第1逆止弁VLAを介してヘッド側室21hに作動液が供給され、ピストン23、ピストンロッド25及びプランジャ5は比較的高速で前進する。このとき、駆動装置11はプランジャ5等との連結が解除されているから、プランジャ5等の前進を妨げる負荷とはならない。なお、駆動装置11の被駆動部(出力部材71、ナット65及びガイドバー67)は、シリンダチューブ21に対して停止するので、シリンダチューブ21に対して前進するプランジャ5等に対しては、相対的に、後方に移動する。そして、プランジャ5によりスリーブ3内の溶湯がキャビティ105に高速に射出される。
 プランジャ5の速度は、サーボバルブ51の開口度の調整により制御される。なお、制御装置15は、第1位置センサ89により検出されるプランジャ5の速度に基づいて、サーボバルブ51の開口度をフィードバック制御してもよい。
(駆動装置の被駆動部の後退:t2~t5)
 制御装置15は、高速射出開始後から後述するプランジャ5の後退完了までの期間内の適宜な期間において、駆動用電動機53を低速射出時とは逆方向に回転させる。すなわち、制御装置15は、駆動装置11の被駆動部(ナット65、出力部材71及びガイドバー67)を後退させ、初期位置に復帰させる。なお、本実施形態では、駆動用電動機53を逆回転させる期間として、高速射出が開始される時点t1から少し経過した時点t2から、後述する保圧が開始される時点t6よりも少し前の時点t5までの期間を例示している。
(減速射出:t3~t4)
 溶湯がキャビティ105にある程度充填されると、プランジャ5は、その充填された溶湯から反力を受けて減速され、その一方で、射出圧力は、急激に上昇していく。なお、各部の動作は、高速射出時と同様である。ただし、充填時の衝撃を緩和するために、プランジャ5が所定の減速位置に到達するなど所定の減速開始条件が満たされたときにサーボバルブ51の開口度を小さくするなど、適宜な減速制御がなされてもよい。
(増圧:t4~t6)
 所定の増圧開始条件が満たされると、制御装置15は、第2逆止弁VLBへの閉じるパイロット圧力の導入を停止する。増圧開始条件は、例えば、ヘッド圧力センサ93及びロッド圧力センサ95により検出される射出圧力の検出値が所定の値に到達したこと、又は、第1位置センサ89により検出されるプランジャ5の検出位置が所定の位置に到達したことである。
 第2逆止弁VLBへの閉じるパイロット圧力の導入が停止されることにより、ロッド側室21rはタンク圧とされる。そして、ヘッド側室21hの圧力はアキュムレータ35の圧力と同等となるまで上昇し、射出圧力は終圧に到達する。また、射出速度は、キャビティ105に溶湯が完全に充填されることにより0となる。なお、第3逆止弁VLCは、ロッド側室21rがタンク圧とされることによって自閉するが、閉じるパイロット圧力が導入されてもよい。
(保圧:t6~t7)
 制御装置15は、射出圧力が終圧となっている状態を維持する。この間に、溶湯は冷却されて凝固する。溶湯が凝固すると、制御装置15は、サーボバルブ51を閉じ、第1逆止弁VLAへの開くパイロット圧力の導入を停止し、第2逆止弁VLBに閉じるパイロット圧力を導入する。これにより、アキュムレータ35からヘッド側室21hへの液圧の供給及びロッド側室21rからタンク29への作動液の排出が停止され、保圧は終了する。
 なお、制御装置15は、適宜に溶湯が凝固したか否かを判定する。例えば、制御装置は、終圧が得られた時点等の所定の時点から所定の時間が経過したか否かにより、溶湯が凝固したか否か判定する。
(押出追従:t8~t9)
 保圧終了後、制御装置15は、不図示の型締装置に型開きを行わせるとともに、不図示の押出装置により固定金型101から成形品を押し出す。このとき、制御装置15は、ポンプ用電動機33を駆動して、ポンプ31からヘッド側室21hに作動液を供給するとともに、ロッド側室21rの作動液をタンク29に排出可能とし、プランジャ5によりビスケットを押し出す。
 なお、ポンプ31からヘッド側室21hへの作動液の供給は、例えば、第3逆止弁VLCへのパイロット圧力の導入を停止して、第5流路49を介して行われる。また、この際、ロッド側室21rから排出される作動液は、例えば、サーボバルブ51を開くことによって射出時と同様に、第3流路を介してヘッド側室21hに還流される。ロッド側室21rの作動液は、第5流路49と第2流路43との連通を遮断することにより第2流路43を介してタンク29に排出されてもよい。
(プランジャ後退:t10~t11)
 制御装置15は、ポンプ用電動機33を駆動してポンプ31からロッド側室21rに作動液を供給するとともに、ヘッド側室21hの作動液をタンク29に排出可能とし、ピストン23を後退させ、ひいては、プランジャ5を後退させる。
 なお、ポンプ31からロッド側室21rへの作動液の供給は、例えば、サーボバルブ51を開くことにより、第5流路49のポンプ31側部分と、第3流路45のロッド側室21r側部分とを介して行われる。また、ヘッド側室21hからタンク29への作動液の排出は、例えば、ヘッド側室21hとタンク29とを接続する不図示の流路に設けられた不図示の弁が開かれることにより行われる。
(アキュムレータ充填:t12~t13)
 制御装置15は、第4逆止弁VLDへの閉じるパイロット圧力の導入を停止し、ポンプ用電動機33を駆動する。一方、第2逆止弁VLB及び第3逆止弁VLCは、パイロット圧力が導入されて閉じられ、また、サーボバルブ51も閉じられる。従って、ポンプ31から第4流路47を介してアキュムレータ35に作動液が供給され、アキュムレータ35の蓄圧が行われる。なお、第1逆止弁VLAは自閉する。
 アキュムレータ圧力センサ97の検出圧力が所定の蓄圧完了圧力に到達するなど、アキュムレータ35の蓄圧の完了条件が満たされると、制御装置15は、ポンプ用電動機33を停止し、第4逆止弁VLDへ閉じるパイロット圧力を導入する。なお、プランジャ5(ピストン23)の後退と、アキュムレータ充填とは、順番が逆であってもよい。
 以上の第1の実施形態によれば、射出装置1は、プランジャ5と、シリンダ装置7と、駆動装置11と、着脱部13とを有する。プランジャ5は、キャビティ105に成形材料を押し出し可能である。シリンダ装置7は、プランジャ5と連結されたピストンロッド25を有する。駆動装置11は、被駆動部(ナット65及び出力部材71)を有し、被駆動部をピストンロッド25の移動方向に駆動可能である。着脱部13は、被駆動部のピストンロッド25に対する相対的な前進を規制するようにピストンロッド25と被駆動部とを連結可能であるとともに、その連結を解除可能である。
 別の観点では、射出装置1は、プランジャ5と、シリンダ装置7と、駆動装置11とを有する。プランジャ5は、キャビティに成形材料を押し出し可能である。シリンダ装置7は、プランジャ5と連結されたピストンロッド25と、ピストンロッド25に固定されたピストン23と、ピストン23を収容するシリンダチューブ21とを有する。駆動装置11は、被駆動部(電磁石73及びナット65等)を有し、被駆動部をピストンロッド25の移動方向に駆動可能である。被駆動部は、ピストンロッド25と共に移動する被当接部材(継手27及び磁性体75)に対して前進方向へ当接可能且つその当接位置から前記ピストンロッドに対して相対的に後退可能である。
 さらに別の観点では、射出装置1は、プランジャ5と、シリンダ装置7と、駆動装置11と、着脱部13とを有する。プランジャ5は、キャビティ105に成形材料を押し出し可能である。シリンダ装置7は、プランジャ5と連結されたピストンロッド25を有する。駆動装置11は、被駆動部(電磁石73及びナット65等)を有し、被駆動部をピストンロッド25の移動方向において駆動可能である。被駆動部は、ピストンロッド25と共に移動する被当接部材(継手27及び磁性体75)に対して前進方向へ当接可能且つその当接位置からピストンロッド25に対して相対的に後退可能である。着脱部13は、被駆動部のピストンロッド25に対する相対的な後退を規制するようにピストンロッド25と被駆動部とを連結可能であるとともに、その連結を解除可能である。
 従って、駆動装置11のシリンダ装置7に対する連結及びその解除(当接及び離間)を行うことにより、シリンダ装置7と駆動装置11とによる射出を好適に行うことができる。
 例えば、シリンダ装置7は、駆動装置11に動作を制限されることなくプランジャ5を高速に駆動可能となる。その結果、例えば、位置制御や速度制御の精度が高い電動式の駆動装置11により低速射出を行い、高い速度及び大きな駆動力を得やすいシリンダ装置7により高速射出及び増圧を行うことにより、駆動用電動機53を小型化しつつ、高精度且つ高速な射出及び高い鋳造圧力を実現できる。
 また、例えば、駆動装置11は、プランジャ5のストロークと同等の大きさのストロークで被駆動部を駆動可能である必要性が無くなる。その結果、ねじ軸63を短くする(被駆動部のストロークをプランジャ5のストロークよりも短くする)など、駆動装置11の小型化が図られる。
 さらに、駆動装置11は、シリンダチューブ21の外部にてピストンロッド25と連結(当接)されるだけであるので、シリンダ装置7自体の構成は変更する必要が無い。その結果、既設の射出装置への適用も容易である。また、本実施形態とは異なり、被駆動部がシリンダチューブ21の内部において被当接部材(例えばピストン)に当接する場合には、被駆動部に液圧が付与されて被駆動部の前進が妨げられるが、そのような不都合も生じない。
 着脱部13は、電磁石73の励磁及び消磁によりプランジャ5とナット65等との連結及び当該連結の解除を行う。従って、後述する変形例に比較して、連結及びその解除を制御することが容易であり、また、連結及びその解除が迅速且つ強固に行われると期待される。
 駆動装置11は、被駆動部(ナット65等)から後退方向にピストンロッド25に平行に延びるガイドバー67と、ガイドバー67をその軸方向へ移動可能に案内するガイド部69と、を有する。
 従って、プランジャ5が傾斜することが抑制される。また、被駆動部はピストンロッド25よりもストロークが短いから、ガイドバー67は、ピストンロッド25に固定される場合に比較して、短くされることができる。更に、後方に延びてシリンダ装置7と並列になるので、射出装置1の小型化が容易になる。
 射出装置1の制御装置15は、低速射出においては、駆動装置11の駆動力及びシリンダ装置7の駆動力のうち駆動装置11の駆動力のみによりプランジャ5を駆動し、高速射出、増圧及び製品押出追従においては、駆動装置11の駆動力及びシリンダ装置7の駆動力のうちシリンダ装置7の駆動力のみによりプランジャ5を駆動するように、駆動装置11及びシリンダ装置7を制御する。なお、ここでいうシリンダ装置7の駆動力は、シリンダ装置7に作動液が供給されることにより生じる駆動力である。
 従って、大きな駆動力を必要とする工程において駆動用電動機53は使用されず、駆動用電動機53の小型化が図られる。また、その結果、ピストンロッド25を傾斜させるモーメントも小さく、案内機構57は小型化や簡素化が可能となる。例えば、大きなモーメントを受けるスライドテーブルのような大型な案内機構を設ける必要性が低減される。
<第2の実施形態>
(射出装置の構成)
 図3は、本発明の第2の実施形態に係るダイカストマシンDC201の射出装置201の要部の構成を示す図である。なお、第2の実施形態において、第1の実施形態の構成と同様若しくは類似する構成については、第1の実施形態の符号と同一の符号を付して、説明を省略することがある。
 第2の実施形態の射出装置201は、第1の実施形態の射出装置1と同様に、液圧式駆動系(シリンダ装置7、液圧装置209等)と、電動機駆動系(駆動装置211、着脱部213等)とを有している。
 ただし、射出装置201は、第1の実施形態の射出装置1に比較して、プランジャ5の駆動における電動式駆動系の分担量が大きくなるように(液圧式駆動系の分担量が小さくなるように)構成されている。
 そして、射出装置201の電動式駆動系の構成は、第1の実施形態の射出装置1の電動式駆動系の構成と相違する。これについては、後に、図4を参照して述べる。その他の構成については、射出装置201は、第1の実施形態の射出装置1と概ね同様である。
 ただし、射出装置201の液圧式駆動系は、以下の点において、第1の実施形態の射出装置1の液圧式駆動系と相違している。
 射出装置201の液圧装置209において、ポンプ31は、ロータやピストンの1周期の運動における吐出量が固定された定容量ポンプによって構成されている。ただし、ポンプ31は、吐出量が可変とされた可変容量ポンプとされることも可能である。
 また、液圧装置209において、ポンプ用電動機33は、例えば、定速電動機として機能するように設けられている。すなわち、ポンプ用電動機33は、サーボ機構におけるサーボモータとしては設けられておらず、オープンループにおいて設けられている。ポンプ用電動機33は、好適には、三相誘導電動機によって構成されており、供給された交流電力の周波数に応じた回転数で回転する。ただし、ポンプ用電動機33は、サーボモータとして設けられてもよいし、同期電動機若しくは直流電動機により構成されてもよい。
 液圧装置209は、作動液を冷却するためのクーラ40を有している。なお、クーラ40は、第1の実施形態の液圧装置9においても設けられてよい。クーラ40は、例えば、空冷式のクーラによって構成されており、作動液が循環する、大気に晒された管路を有している。クーラ40は、例えば、ポンプ用電動機33のロータの回転によって生じる、若しくは、当該ロータに固定されたファンの回転によって生じる気流に晒されている。
 後述するように、本実施形態においては、タンク29の小型化、並びに、ポンプ31及びポンプ用電動機33の小容量化が図られることから、タンク29、ポンプ31及びポンプ用電動機33は、市販のユニット化されたものによって構成されることが可能である。また、この場合において、クーラ40もユニットに含まれていてよい。
 液圧装置209においては、第1の実施形態における第5流路49は設けられていない。すなわち、ポンプ31からヘッド側室21hへ作動液を供給するための流路は設けられていない。
 液圧装置209において、第3逆止弁VLC′は、パイロット圧力が導入されていないときの動作は、第1の実施形態の第3逆止弁VLCの動作と同様であるが、開くパイロット圧力が導入されると双方の流れを許容し(開かれ)、閉じるパイロット圧力が導入されると双方の流れを禁止する(閉じられる)ものとされている。
 液圧装置209において、第4逆止弁VLD′は、パイロット圧力が導入されないものとされている。なお、その動作は、第1の実施形態の第4逆止弁VLDのパイロット圧力が導入されていないときの動作と同様である。
 図4は、駆動装置211及び着脱部213の詳細を示す、一部に断面図を含む模式的な側面図である。なお、図4の紙面左側はプランジャの前進方向である。
 駆動装置211は、第1の実施形態と同様に、駆動用電動機53と、駆動用電動機53の駆動力をプランジャ5(ピストンロッド25)に伝達する伝達機構255と、伝達機構255等の傾きを抑制して動作を好適化するための案内機構257とを有している。
 これらの基本的な構成は、第1の実施形態と同様である。ただし、伝達機構255及び案内機構257は、第1の実施形態とは異なり、プランジャ5(ピストンロッド25)のストロークと同等のストロークで駆動可能に構成されている。すなわち、伝達機構255のねじ軸263は、第1の実施形態のねじ軸63よりも長く、また、案内機構257のガイドバー267は、第1の実施形態のガイドバー67よりも長い。
 なお、案内機構257は、伝達機構255に対してシリンダ装置7とは反対側に位置することが好ましい。この場合、案内機構57が伝達機構55とシリンダ装置7との間に位置する場合等に比較して、ナット65をピストンロッド25(継手227及び当接部材273)に近づけてナット65とピストンロッド25との間で生じるナット65を傾斜させるモーメントを小さくすることができるとともに、ナット65に対するガイドバー267の距離を適宜に設定してナット65の傾斜を適宜に抑制できる。
 駆動装置211は、第1の実施形態の駆動装置11と同様に、伝達機構255、案内機構257、ピストンロッド25(厳密には継手227)及び着脱部213の間に介在する出力部材271を有し、伝達機構255の駆動力は、出力部材271を介してピストンロッド25に伝達される。
 ただし、出力部材271は、第1の実施形態とは異なり、着脱部13を介さずに、直接に継手227に対して前進方向へ当接するように構成されている。
 具体的には、例えば、出力部材71は、ナット65とガイドバー267とを連結する連結部材272と、連結部材272とピストンロッド25(厳密には継手227)との間に介在する当接部材273とを有している。
 連結部材272は、例えば、第1の実施形態の出力部材71と同様に、ナット65の周囲を囲み、ナット65に固定された部分と、当該部分からナット65の径方向に延び出てガイドバー67の一端に固定された部分とを有している。
 当接部材273は、連結部材272(ナット65)に固定されているとともに、継手227に対してプランジャ5の前進方向へ当接可能となっている。例えば、当接部材273は、ピストンロッド25を囲む形状(好ましくは円環状)に構成されており、継手227のピストンロッド25側の端面に対して全周に亘って当接可能である。全周に亘って当接することにより、継手227を傾斜させるようなモーメントが生じることが抑制される。当接部材273は、連結部材272が直接に継手227に当接するよりも出力部材271と継手227との密着性が向上するように、連結部材272よりも継手227との反発係数が低い材料により構成されることが好ましい。
 着脱部213は、第1の実施形態の着脱部13とは異なり、被駆動部(ナット65等)のピストンロッド25に対する相対的な後退のみを規制するように構成されている。
 具体的には、例えば、着脱部213は、フック274と、フック274を駆動するアクチュエータ275とを有している。
 フック274は、例えば、概ねL字状に形成されるとともに、一端が連結部材272によって回転可能に支持されている。そして、フック274は、継手227に形成された被係合部227aに対してプランジャ5の後退方向に係合可能な位置(「ON」の位置)と、当該係合が解除される位置(「OFF」の位置)との間で移動可能である。
 フック274がOFF(係合解除)されることにより、プランジャ5を出力部材271に対して相対的に前進させることが可能である。また、フック274がON(係合)されることにより、駆動用電動機53によってプランジャ5を後退させることができる。
 アクチュエータ275は、例えば、往復動(別の観点では伸縮)を行うアクチュエータにより構成されている。アクチュエータ275は、例えば、リニアモータ、空圧シリンダ若しくは液圧シリンダである。アクチュエータ275は、一端側(例えば本体)が連結部材272に支持されるとともに、他端側(例えば可動部)がフック274に連結されている。そして、アクチュエータ275の往復動によって、フック274はON若しくはOFFされる。
 なお、当接部材273及びフック274は、継手227を挟持可能であるから、当接部材273及び着脱部213全体を、第1の実施形態の着脱部13と同様に、被駆動部(ナット65等)のプランジャ5に対する前進及び後退を規制可能な着脱部として捉えることもできる。
(射出装置の動作)
 図5は、射出装置201の動作を説明する、図2と同様の図である。図5の最下方においては、図2では示されなかった駆動用電動機53の負荷が示されている。アキュムレータ35の「充填」は、アキュムレータ35を充填可能な状態を示している(「充填」とされた範囲全体に亘って充填が行われている必要は無い)。
 射出装置201は、概観すると、第1の実施形態と同様に、低速射出、高速射出、及び、増圧(昇圧)を順に行う。具体的には、以下のとおりである。
(低速射出:t0′~t1′)
 射出装置201の低速射出における動作は、第1の実施形態の射出装置1の低速射出における動作と概ね同様である。すなわち、駆動装置211の駆動力のみにより、プランジャ5が低速で前進する。
 ただし、駆動装置211の駆動力は、当接部材273を介して継手227に伝達される。また、着脱部213(フック74)はOFF(係合解除)された状態とされている。なお、着脱部213は、第1の実施形態と同様に、ONされていてもよい。この場合、例えば、減速を含む多段制御を行ったときに、慣性力によってプランジャ5が出力部材271から離間して前進してしまうことを防止できる。
 また、ロッド側室21rとヘッド側室21hとのピストン23の受圧面積の相違によるヘッド側室21hにおける作動液の不足分は、例えば、不図示の流路を介してタンク29から補給される。第2逆止弁VLBをパイロット圧力の導入によって開くことが可能なものにより構成し、第2流路43を介して補給を行ってもよい。このように、第1の実施形態とは異なり、ポンプ用電動機33は、不足分の補給に利用されていない。
 そして、ポンプ用電動機33は、低速射出中において、アキュムレータ35の充填に利用可能となっている。そして、ポンプ用電動機33は、アキュムレータ35の充填が完了しているのであれば停止されており、充填が完了していないのであれば駆動されている。
 アキュムレータ35の充填は、アキュムレータ圧力センサ97の圧力が所定の充填完了圧力に到達したときに、ポンプ用電動機33が停止(OFF)されることにより終了する。ポンプ31の容量、ポンプ用電動機33の回転数及び/又は充填完了圧力等は、後述するアキュムレータ35の充填開始時点後、低速射出が終了するまでの適宜な時期において、アキュムレータ35の充填が完了するように適宜に設定されている。
(高速射出:t1′~t2′)
 射出装置201の高速射出における動作は、第1の実施形態の射出装置1の高速射出における動作と概ね同様である。すなわち、アキュムレータ35からヘッド側室21hに作動液が供給されることにより、プランジャ5は、出力部材271を置き去りにして比較的高速で前進する。
 ただし、駆動用電動機53は、停止及び逆転はなされず、正転が継続される。すなわち、駆動装置211の被駆動部(ナット65等)は、プランジャ5に遅れつつも、前進を継続する。なお、シリンダ装置7によってプランジャ5が駆動されることにより、駆動用電動機53の負荷は低速射出時よりも低下する。
(減速射出~増圧~保圧:t2′~t6′)
 第1の実施形態と同様である。
(被駆動部の到達:t5′)
 増圧が開始されてプランジャ5の速度が低下し、さらには、保圧が開始されてプランジャ5が停止することにより、駆動装置211によって低速射出から引き続き駆動されていた出力部材271は継手227に追いつく。換言すれば、着脱部213は、係合可能な状態となる。出力部材271が継手227に到達する時点は、好ましくは保圧完了前である。
 制御装置15は、第1位置センサ89及び第2位置センサ91の検出値に基づいて出力部材271の継手227への到達を検出すると、駆動用電動機53を停止させる。
 なお、高速射出開始から出力部材271が継手227に到達するまでの出力部材271の速度は、低速射出時の速度と同等であってもよいし、異なっていてもよい。また、出力部材271がプランジャ5に衝撃を与えないように、適宜に減速制御が行われてもよい。
(押出追従:t7′~t9′)
 押出追従においては、制御装置15は、第1の実施形態とは異なり、駆動用電動機53を出力部材71を前進させる方向に駆動する。これにより、プランジャ5によりビスケットを押し出す。
 なお、この際、作動液の流れは、例えば、低速射出時と同様とされてよい。すなわち、ロッド側室21rから排出される作動液は、第3流路45を介してヘッド側室21hに還流され、ヘッド側室21hにおける作動液の不足分は、タンク29から補給されてよい。
 制御装置15は、サーボドライバ61の検出する、駆動用電動機53に流れる電流(負荷)が所定の設定値以上となる場合は、シリンダ装置7を併用してプランジャ5を前進させる。具体的には、例えば、第1逆止弁VLAにパイロット圧力を導入してアキュムレータ35からヘッド側室21hに作動液を供給する。なお、ロッド側室21rの作動液は、高速射出時と同様にヘッド側室21hに還流されてもよいし、増圧時と同様にタンク29に排出されてもよい。
 一方、制御装置15は、サーボドライバ61の検出する負荷が設定値未満となる場合は、シリンダ装置7を併用せずに、駆動用電動機53のみによるプランジャ5の前進を行う。
 なお、試運転において設定値以上か否かの判定が行われ、その後の複数の成形サイクルに対して一律に併用するか否かが決定されてもよいし、成形サイクル毎に設定値以上か否かの判定が行われ、各成形サイクルにおいて設定値以上となった以後若しくは設定値以上となっている間において併用が行われてもよい。
 また、併用は、押出追従の全体に亘って行われてもよいし、負荷が大きくなる初期のみにおいて行われてもよい。なお、ここでいう押出追従の初期は、押出追従において、プランジャ5が前進を開始する時点を含み、プランジャ5の前進が停止する時点を含まない範囲であり、例えば、押出追従におけるプランジャ5のストロークのうち最初の1/5~1/2の範囲に相当する期間である。
 なお、図5では、シリンダ装置7を併用している場合を例示するとともに、予めシリンダ装置7が併用されることが決定され、駆動用電動機53の回転開始と同時にアキュムレータ35の放出が開始され、また、押出追従の初期(t7′~t8′)のみにおいて併用が行われる場合を例示している。
(プランジャ後退:t10′~t11′)
 プランジャ後退は、第1の実施形態とは異なり、駆動装置211によって行われる。具体的には、以下のとおりである。
 制御装置15は、出力部材271が継手227に到達した以後(t5′以後)からの適宜な時期、好適には、保圧終了後(t6′後)、より好適には押出追従の開始時(t7′)において、着脱部213をON(係合)状態とする。そして、制御装置15は、押出追従が完了すると、出力部材271を後退させる方向に駆動用電動機53を駆動する。これにより、プランジャ5が後退する。
 なお、ピストン23の後退に伴ってヘッド側室21hから排出される作動液は、例えば、第3逆止弁VLC′に開くパイロット圧力を導入するとともにサーボバルブ51を開くことによりロッド側室21rへ還流される。ロッド側室21rにおける作動液の余剰分は、例えば、第2逆止弁VLBへのパイロット圧力の導入を停止することによりタンク29へ排出される。ヘッド側室21hから排出される作動液は、アキュムレータ35の充填に供されることも可能である。
(アキュムレータ充填:t9′~t11′~t1′)
 アキュムレータ35の充填は、アキュムレータ35の放出が行われる高速射出、増圧及び保圧、並びに、アキュムレータ35の放出が行われる可能性のある押出追従を除いて、適宜な時期に行われてよい。
 例えば、制御装置15は、押出追従が完了すると(t9′)、ポンプ用電動機33の駆動を開始し、アキュムレータ35の充填を開始する。なお、第1逆止弁VLAは自閉する。また、アキュムレータ35の充填完了は、上述のように、低速射出終了までになされる。
 第2の実施形態においても、射出装置201は、駆動装置211のシリンダ装置7に対する連結及びその解除(当接及び離間)を行うことにより、シリンダ装置7と駆動装置211とによる射出を好適に行うことができる。
 また、第2の実施形態では、制御装置15は、射出後、着脱部213による連結がなされた状態(被駆動部のピストンロッド25に対する相対的な後退が規制された状態)で、駆動装置211の駆動力によりプランジャ5を後退させる。
 従って、液圧源(ポンプ31及び/又はアキュムレータ35)によるシリンダ装置7への作動液の送出量を低減することができる。
 特に、駆動装置211の駆動力のみにより全ストロークに亘ってプランジャ5を後退させる場合においては、液圧源によってシリンダ装置7へ作動液を送出する必要が無い。その結果、例えば、液圧源の負担をより一層低減することができ、また、プランジャ後退と同時にアキュムレータ35の充填を行って成形サイクルの短縮化を図ることも可能となる。
 制御装置15は、増圧の少なくとも開始時(本実施形態では増圧全体)においては、着脱部213による連結が解除された状態で、シリンダ装置7の駆動力のみによりプランジャ5を駆動し、増圧開始後から保圧終了までの間に(本実施形態では保圧中)、被駆動部(出力部材271等)が、着脱部213によってピストンロッド25と連結可能な位置に到達するように、シリンダ装置7及び駆動装置211を制御する。
 従って、保圧終了後、直ちに、全ストロークに亘って、駆動装置211の駆動力によるプランジャ後退を行うことができる。その結果、例えば、成形サイクルの短縮化を図ることができる。
 制御装置15は、製品押出追従において、駆動装置211によりプランジャ5を駆動し、その負荷が所定の設定値以上となる場合は、シリンダ装置7を併用してプランジャ5を駆動し、設定値未満となる場合は、シリンダ装置7を併用せずにプランジャ5を駆動するようにシリンダ装置7及び駆動装置211を制御する。
 従って、液圧源(ポンプ31及び/又はアキュムレータ35)からの作動液の送出を抑制しつつ、必要十分な押出力を得ることができる。
 射出装置1は、作動液を送出可能なポンプ31と、ポンプ31を駆動するポンプ用電動機33と、シリンダ装置7に作動液を供給可能なアキュムレータ35と、を更に有し、ポンプ31は、アキュムレータ35に対してのみ作動液を送出する。
 このように、ポンプ31をアキュムレータ35の充填専用とできるのは、上述のように、プランジャ後退等を駆動装置211によって行い、液圧源からシリンダ装置7への作動液の送出の必要性を低減したことによる。そして、ポンプ31がアキュムレータ35の充填専用とされることにより、ポンプ31及びポンプ用電動機33は小容量化が可能となり、また、タンク29も小容量化が可能となる。
 さらに、ポンプ31がアキュムレータ35の充填専用であることから、ポンプ31は、1周期の吐出量が不可変の定容量ポンプとされ、ポンプ用電動機33は、オープンループ制御される定速電動機とされることができる。その結果、安価な電動機及びポンプを用いることができる。
 さらに、液圧源からの作動液の送出量が少ないことから、液圧装置209の発熱量が少なく、安価な空冷式のクーラ40の採用が可能となる。
 着脱部213は、フック274の係合部材(継手227)への係合及び係合解除によりピストンロッド25と被駆動部(出力部材271等)との連結及び当該連結の解除を行う。従って、確実に連結及び当該連結の解除を行うことができる。
(駆動装置の変形例)
 図6(a)~図6(c)は、駆動装置の変形例を示す模式図である。
 図6(a)の駆動装置811は、第1の実施形態のねじ機構からなる伝達機構55に代えて、ラック・ピニオン機構からなる伝達機構855を有している。伝達機構855は、駆動用電動機53(図6(a)では不図示)により回転されるピニオン863と、ピニオン863に噛み合い、ピニオン863の回転によってピストンロッド25(図6(a)では不図示)に平行に移動するラック865とを有している。なお、ラック865は、例えば、ガイドバー867に設けられている。
 図6(b)の駆動装置311は、駆動用電動機53及び伝達機構55に代えて、電動シリンダ312を有している。電動シリンダ312は、外観は液圧式のシリンダ装置に類似しており、電動機の駆動力により軸状若しくは筒状の部材をピストンロッド25に対して平行にストローク運動させる。電動シリンダ312は、例えば、回転式の電動機とその回転を並進運動に変換する伝達機構とを内蔵してユニット化されたアクチュエータである。
 図6(c)の駆動装置411は、駆動用電動機53及び伝達機構55に代えて、ハイブリッドシリンダ412を有している。ハイブリッドシリンダ412は、液圧式のシリンダ装置463と、シリンダ装置463に作動液を供給するポンプ464と、ポンプ464を駆動する電動機465とを含んでユニット化されたアクチュエータである。ポンプ464は、例えば、双方向ポンプであり、シリンダ装置463のピストンに隔てられた一方のシリンダ室がポンプ464の一方のポートに接続され、他方のシリンダ室がポンプ464の他方のポートに接続されている。そして、ポンプ464の回転方向の切り換えによってピストンの前進及び後退の切り換えが制御される。
 図7の駆動装置711では、伝達機構55がシリンダ装置7に対して並列に配置されておらず、シリンダ装置7に対して直交するように配置されている。そして、ナット65とガイドバー67とは、スコット・ラッセル機構771により連結されている。ナット65の並進運動は、スコット・ラッセル機構771により、その並進運動に直交する並進運動に変換され、ガイドバー67に伝達される。
(着脱部の変形例)
 図8(a)~図8(c)は、着脱部の変形例を示す図である。
 図8(a)の着脱部513は、部材の嵌合及び摩擦を利用してピストンロッド25と駆動装置11の被駆動部(ナット65等)との連結及びその解除を行うものである。
 具体的には、着脱部513は、ナット65に固定された出力部材71の延在部71bに設けられた突状部材573と、ピストンロッド25に固定された継手27の延在部27aに設けられ、突状部材573が挿入される凹状部材575とを有している。突状部材573は先が細くなるテーパ状に形成されており、凹状部材575の凹部は奥が狭くなるテーパ状に形成されている。
 射出後のピストンロッド25の後退時、若しくは、低速射出の開始時において、突状部材573は凹状部材575に挿入され、嵌合される(連結される)。嵌合状態において、突状部材573は、凹状部材575を押圧可能である。また、これらの部材は、その嵌合により軸に直交する方向等の移動が規制され、また、摩擦力によって抜けが抑制される。そして、突状部材573が前進し、低速射出が行われる。
 低速射出から高速射出への切り換え時において、アキュムレータ35からヘッド側室21hへの作動液の供給によりピストンロッド25(凹状部材575)がナット65(突状部材573)に対して相対的に前進しようとし、凹状部材575が突状部材573から離間しようとする力が摩擦力を上回ると、これらの部材の連結は解除される。
 図8(b)の着脱部613は、ばね力を利用してピストンロッド25と駆動装置11の被駆動部(ナット65等)との連結及びその解除を行うものである。
 具体的には、着脱部613は、延在部71bに設けられた突状部材673と、延在部27aに設けられた支持部材674と、支持部材674に保持されるとともに突状部材673のノッチ673rに対して進退可能な係合部材675と、係合部材675をノッチ673r側へ付勢するばね676とを有している。ノッチ673rは、後方が進退方向(図4の紙面左右方向)に直角に形成され、前方が傾斜面とされている。
 射出後のピストンロッド25の後退時、若しくは、低速射出の開始時において、係合部材675はばね676の付勢力によってノッチ673rに一部が挿入され、ノッチ673rの後方に係合する。すなわち、着脱部613は連結状態となる。突状部材673は、ピストンロッド25と共に移動する係合部材675に前進方向に当接することにより、ピストンロッド25に対する相対的な前進が規制される。なお、突状部材673は、係合部材675によってピストンロッド25に対する相対的な後退もある程度抑制される。
 低速射出から高速射出への切り換え時において、ピストンロッド25がナット65に対して相対的に前進すると、係合部材675は、ノッチ673rの前方の傾斜面を摺動することによってノッチ673rの外側へ押し上げられる。これにより、着脱部613の連結は解除される。
 図8(c)の変形例は、特に着脱部を設けず、単に駆動装置11の被駆動部(ナット65や出力部材71)をピストンロッド25に固定された部材(継手27)に対して直接又は間接に前進方向へ当接させるだけとしたものである。なお、この変形例においては、ピストンロッド25の傾斜を抑制するための部材(ガイドバー等)は、駆動装置11側ではなく、ピストンロッド25側に設けられている必要がある。
 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。
 上述した実施形態及び変形例は、適宜に組み合わされてよい。例えば、図6及び図7に示した駆動装置の変形例は、第2の実施形態の着脱部及び図5に示した着脱部のいずれと組み合わされてもよい。また、例えば、第1の実施形態に第2の実施形態の着脱部が設けられたり、第2の実施形態に第1の実施形態の着脱部が設けられたりしてもよい。第1の実施形態の動作の一部が第2の実施形態に適用されたり、その逆の適用がなされてもよい。
 成形機は、ダイカストマシンに限定されない。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、プラスチック射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、射出装置は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、横型締縦射出であってもよい。作動液は、油に限定されず、例えば水でもよい。
 シリンダ装置は、単動式のものに限定されず、増圧式のものであってもよい。例えば、シリンダ装置は、小径部と大径部とを有するシリンダチューブと、ピストンロッドに固定され、小径部を摺動する射出ピストンと、その後方にて小径部と大径部とを摺動する増圧ピストンとを有するものであってもよい。
 液圧装置は、適宜に構成することができ、種々の流路の接続及び共用、並びに、種々の弁の配置は、適宜に変更可能である。作動液の流れを制御する弁としてパイロット式の逆止弁を多用したが、逆止弁に代えて、方向切換弁等の他の制御弁が用いられてもよい。ランアラウンド回路は設けられなくてもよいし、メータアウト回路に代えて若しくは追加してメータイン回路が構成されてもよい。また、シリンダ装置は、ロッド側室に作動液が供給されず、ヘッド側室にのみ作動液が供給されるものであってもよい。
 駆動装置は、好適には電動機を含むものである。ただし、駆動装置は、必ずしも電動機を含むものに限定されず、駆動力を生じる種々の方式のものとされてよい。また、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、リニアモータの場合には、伝達機構を介さずに、リニアモータの駆動力が直接に移動ロッドに伝達されてもよい。また、駆動装置は、2以上設けられてもよい。
 着脱部は、実施形態等において例示したものに限定されず、制御装置等による着脱部の制御により(実施形態参照)、若しくは、制御装置等によるシリンダ装置及び駆動装置の制御により(変形例参照)、成形サイクル中において連結及びその解除が可能なものであればよい。例えば、着脱部は油圧駆動若しくは電動駆動のハーフナットであってもよい。着脱部は、ピストンロッドと共に移動する被当接部に対して前進方向に当接する部分を有していなくてもよい。例えば、着脱部は、ピストンロッドを把持して摩擦力のみにより連結を行うものであってもよい。
 ピストンロッドの傾斜を抑制するための案内機構(ガイドバー等)は省略されてもよい。また、案内機構は、スライドテーブル等の他の機構により構成されてもよいし、シリンダ装置に対してプランジャ側に配置されてもよい。
 各部材は、一体的に形成されてもよいし、複数の部材から構成されてもよい。例えば、ナット65、出力部材71及びガイドバー67は、これらの2つ以上が一体的に形成されてもよい。また、例えば、被駆動部が当接する、ピストンロッドと共に移動する被当接部材(磁性体75等)は、継手又はピストンロッドと一体的に形成された部材であってもよい。
 シリンダ装置及び駆動装置の役割分担は、実施形態に例示したものに限定されない。
 例えば、低速射出において、シリンダ装置の駆動力により、駆動装置によるプランジャの駆動をアシストしてもよい。また、例えば、第2の実施形態において、高速射出後、被駆動部がピストンロッドに追いついた後、駆動装置の駆動力も増圧及び/又は保圧に利用されてもよい。また、例えば、第2の実施形態において、プランジャ後退に、駆動装置だけでなく、シリンダ装置も用いてもよい。より具体的には、プランジャ後退において、全ストロークに亘って両者を併用したり、ストローク中の一部はシリンダ装置のみで、他は駆動装置のみで行ったりしてもよい。なお、プランジャ後退において、ストロークの一部のみに駆動装置を用いる場合には、第1の実施形態と同様に、駆動装置のストロークはピストンロッドのストロークよりも短くすることができる。
 1…射出装置、5…プランジャ、7…シリンダ装置、9…液圧装置、11…駆動装置、13…着脱部、25…ピストンロッド、65…ナット(被駆動部)、105…キャビティ。

Claims (7)

  1.  キャビティに成形材料を押し出すプランジャと、
     前記プランジャと連結されたピストンロッドを有するシリンダ装置と、
     被駆動部を有し、当該被駆動部を前記ピストンロッドの移動方向に駆動可能な駆動装置と、
     前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な前進を規制するように前記ピストンロッドと前記被駆動部とを連結可能であるとともに、その連結を解除可能な着脱部と、
     を有する成形機の射出装置。
  2.  前記着脱部は、前記ピストンロッドと前記被駆動部との連結により前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退も規制可能である
     請求項1に記載の成形機の射出装置。
  3.  キャビティに成形材料を押し出すプランジャと、
     前記プランジャと連結されたピストンロッドと、当該ピストンロッドに固定されたピストンと、当該ピストンを収容するシリンダチューブとを有するシリンダ装置と、
     被駆動部を有し、当該被駆動部を前記ピストンロッドの移動方向に駆動可能な駆動装置と、
     を有し、
     前記被駆動部は、前記ピストンロッドと共に移動する被当接部材に対して前記シリンダチューブ外において前進方向へ当接可能且つその当接位置から前記ピストンロッドに対して相対的に後退可能である
     成形機の射出装置。
  4.  キャビティに成形材料を押し出すプランジャと、
     前記プランジャと連結されたピストンロッドを有するシリンダ装置と、
     被駆動部を有し、当該被駆動部を前記ピストンロッドの移動方向に駆動可能であり、前記被駆動部が、前記ピストンロッドと共に移動する被当接部材に対して前進方向へ当接可能且つその当接位置から前記ピストンロッドに対して相対的に後退可能である駆動装置と、
     前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退を規制するように前記ピストンロッドと前記被駆動部とを連結可能であるとともに、その連結を解除可能な着脱部と、
     を有する成形機の射出装置。
  5.  低速射出においては、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な前進が規制された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力のうち前記駆動装置の駆動力のみにより前記プランジャを駆動し、
     高速射出においては、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退が許容された状態で、前記駆動装置の駆動力及び前記シリンダ装置の駆動力のうち前記シリンダ装置の駆動力のみにより前記プランジャを駆動し、また、前記ピストンロッドを前記被駆動部に対して相対的に前進させるように、
     前記駆動装置及び前記シリンダ装置を制御する制御装置を更に有する
     請求項1~4のいずれか1項に記載の成形機の射出装置。
  6.  射出後、前記被駆動部の前記ピストンロッドに対する相対的な後退が規制された状態で、前記駆動装置の駆動力により前記プランジャを後退させるように、前記駆動装置及び前記シリンダ装置を制御する制御装置を更に有する
     請求項2又は4に記載の成形機の射出装置。
  7.  前記被駆動部のストロークは、前記ピストンロッドのストロークよりも短い
     請求項1~6のいずれか1項に記載の射出装置。
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