成形機の射出装置
【課題】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を提供する。
【解決手段】制御装置１５は、低速射出においては、ピストンロッド２５に固定された継手２７に対して出力部材７１が前進方向へ当接した状態で、駆動装置１１の駆動力のみによりプランジャ５を駆動し、高速射出においては、着脱部１３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、また、ピストンロッド２５を被駆動部に対して相対的に前進させ、プランジャ後退においては、着脱部１３による連結がなされた状態で、駆動装置１１の駆動力によりプランジャ５を後退させる。
【解決手段】制御装置１５は、低速射出においては、ピストンロッド２５に固定された継手２７に対して出力部材７１が前進方向へ当接した状態で、駆動装置１１の駆動力のみによりプランジャ５を駆動し、高速射出においては、着脱部１３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、また、ピストンロッド２５を被駆動部に対して相対的に前進させ、プランジャ後退においては、着脱部１３による連結がなされた状態で、駆動装置１１の駆動力によりプランジャ５を後退させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。なお、増圧・保圧においては、ボールねじ機構の制御トルクがシリンダ装置の反力とならないようにボールねじ機構のトルク制御がなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８４６５４号公報
【特許文献２】特開平０７−１３７１０５号公報
【特許文献３】特開２００６−８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
本発明の目的は、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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様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と平行な方向において駆動可能な駆動装置と、前記ピストンロッドと前記被駆動部との、少なくとも前記ピストンロッドの前記被駆動部に対する相対的な前進を規制する連結及び当該連結の解除が可能な着脱部と、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、低速射出においては、前記着脱部による前記ピストンロッドの前記被駆動部に対する相対的な後退の規制、及び、前記ピストンロッドに固定された部材に対する前記被駆動部の前進方向への当接の少なくとも一方がなされた状態で、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、前記着脱部による連結が解除された状態で、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、プランジャ後退においては、前記着脱部による連結がなされた状態で、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、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する。
【０００７】
好適には、前記制御装置は、プランジャ後退において、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後退させるように、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する。
【０００８】
好適には、前記制御装置は、増圧の少なくとも開始時においては、前記着脱部による連結が解除された状態で、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、増圧開始後から保圧終了までの間に、前記被駆動部が、前記着脱部によって前記ピストンロッドと連結可能な位置に到達するように、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する。
【０００９】
好適には、前記制御装置は、製品押出追従において、前記駆動装置により前記プランジャを駆動し、その負荷が所定の設定値以上となる場合は、前記シリンダ装置を併用して前記プランジャを駆動し、前記設定値未満となる場合は、前記シリンダ装置を併用せずに前記プランジャを駆動するように前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する。
【００１０】
好適には、前記射出装置は、作動液を送出可能なポンプと、前記ポンプを駆動するポンプ用電動機と、前記シリンダ装置に作動液を供給可能なアキュムレータと、を更に有し、前記ポンプは、前記シリンダ装置及び前記アキュムレータのうち前記アキュムレータに対してのみ作動液を送出する。
【００１１】
好適には、前記ポンプは、１周期の吐出量が不可変の定容量ポンプであり、前記ポンプ用電動機は、オープンループ制御される定速電動機である。
【００１２】
好適には、前記射出装置は、作動液を冷却する空冷式のクーラを更に有する。
【００１３】
好適には、前記駆動装置は、前記被駆動部から後退方向に前記ピストンロッドに平行に延びるガイドバーと、前記ガイドバーをその軸方向へ移動可能に案内するガイド部と、を有する。
【００１４】
好適には、前記駆動装置は、回転式の射出用電動機と、前記射出用電動機の回転を並進運動に変換して前記被駆動部に伝達する伝達機構と、を有する。
【００１５】
好適には、前記着脱部は、フックの係合部材への係合及び係合解除により前記ピストンロッドと前記被駆動部との連結及び当該連結の解除を行う。
【発明の効果】
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の要部の構成を示す模式図。
【図２】図１の射出装置の駆動装置の詳細を示す図。
【図３】図１の射出装置の動作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
以下、概ね上記の列挙順に詳細を説明する。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
（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。
【００２５】
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）可能である。
【００２６】
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に対する前進移動により、プランジャ５はスリーブ３内を前進する。
【００２７】
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。
【００２８】
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、作動液を冷却するクーラ３９とを有している。
【００２９】
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を介してアキュムレータ３５に作動液を供給する。
【００３０】
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。
【００３１】
ポンプ３１は、例えば、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、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、（サーボモータの場合は）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。
【００３４】
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。
【００３５】
クーラ３９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３９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。
【００３６】
なお、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３９もユニットに含まれていてよい。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
液圧装置９は、第１逆止弁ＶＬＡ〜第４逆止弁ＶＬＤを有している。これらの少なくとも一つは、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。
【００４３】
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）。
【００４４】
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）。
【００４５】
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、閉じるパイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを禁止し（閉じられ）、開く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）。
【００４６】
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、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。
【００４７】
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。
【００４８】
（電動式駆動系の構成：駆動装置１１、着脱部１３等）
図２は、駆動装置１１及び着脱部１３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２の紙面左側はプランジャの前進方向である。
【００４９】
駆動装置１１は、射出用電動機５３と、射出用電動機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、伝達機構５５等の傾きを抑制して動作を好適化するための案内機構５７とを有している。また、駆動装置１１は、伝達機構５５、案内機構５７、ピストンロッド２５（厳密には継手２７）及び着脱部１３の間に介在する出力部材７１を有し、伝達機構５５の駆動力は、出力部材７１を介してピストンロッド２５に伝達される。
【００５０】
射出用電動機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、射出用電動機５３は、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。射出用電動機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。
【００５１】
射出用電動機５３は、例えば、サーボモータとして構成されており、射出用電動機５３の回転を検出するエンコーダ５９と、射出用電動機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。
【００５２】
射出用電動機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、射出用電動機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。
【００５３】
なお、後述する動作の説明において、射出用電動機５３が停止しているとき、射出装置の具体的な構成及び射出用電動機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。
【００５４】
サーボドライバ６１は、指示された位置制御及び／又は速度制御がなされるように射出用電動機５３に電力を供給する。例えば、射出用電動機５３が交流モータであれば、サーボドライバ６１は、指示された速度に応じた周波数の電力を射出用電動機５３に供給する。また、サーボドライバ６１は、射出用電動機５３の負荷（直接には例えば射出用電動機５３に流れる電流）を検出し、出力することが可能である。
【００５５】
伝達機構５５は、射出用電動機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、ねじ機構により構成され、射出用電動機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。
【００５６】
ねじ軸６３は、例えば、ピストンロッド２５に平行に、射出用電動機５３に対して同軸に配置され、射出用電動機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。
【００５７】
そして、ねじ軸６３が射出用電動機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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
なお、ガイド部６９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、２以上の孔部がガイドバー６７の軸方向において離間して設けられていることが好ましい。
【００６１】
出力部材７１は、例えば、ナット６５とガイドバー６７とを連結する連結部材７２と、連結部材７２とピストンロッド２５（厳密には継手２７）との間に介在する当接部材７３とを有している。
【００６２】
連結部材７２は、例えば、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。ガイドバー６７は、連結部材７２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。
【００６３】
連結部材７２によりナット６５とガイドバー６７とが連結されることにより、ナット６５は、ねじ軸６３に対する傾斜が規制されるとともに、ねじ軸６３回りの回転が規制される。なお、このように案内機構５７及び出力部材７１は、ナット６５の移動の規制に寄与するから、伝達機構５５の一部と捉えられてもよい。
【００６４】
当接部材７３は、連結部材７２（ナット６５）に固定されているとともに、継手２７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７３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２７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。当接部材７３は、連結部材７２が直接に継手２７に当接するよりも出力部材７１と継手２７との密着性が向上するように、連結部材７２よりも継手２７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。
【００６５】
射出用電動機５３によって出力部材７１が前進すると、当接部材７３が継手２７に対して当接する。従って、射出用電動機５３によってプランジャ５を前進させることができる。また、ピストンロッド２５を比較的高速に移動させることなどにより、プランジャ５を出力部材７１に対して相対的に前進させることが可能である。当接部材７３は、継手２７に対して全周に亘って当接していることから、継手２７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。
【００６６】
なお、案内機構５７は、伝達機構５５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２７及び当接部材７３）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６７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。
【００６７】
着脱部１３は、例えば、フック７４と、フック７４を駆動するアクチュエータ７５とを有している。
【００６８】
フック７４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７２によって回転可能に支持されている。そして、フック７４は、継手２７に形成された被係合部２７ａ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。
【００６９】
フック７４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７１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７４がＯＮ（係合）されることにより、射出用電動機５３によってプランジャ５を後退させることができる。
【００７０】
アクチュエータ７５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７５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７５は、一端側（例えば本体）が連結部材７２に支持されるとともに、他端側（例えば可動部）がフック７４に連結されている。そして、アクチュエータ７５の往復動によって、フック７４はＯＮ若しくはＯＦＦされる。
【００７１】
（制御系）
図１に戻って、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。
【００７２】
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５９（図２）、サーボドライバ６１（図２）、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（図２）、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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
（射出装置の動作）
図３は、射出装置１の動作を説明する図である。図３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、射出用電動機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。図３のさらに下方においては、射出用電動機５３の負荷を示している。
【００７８】
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。また、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）。
【００７９】
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。
【００８０】
（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及び図２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、出力部材７１の当接部材７３は継手２７に当接しており、また、着脱部１３のフック７４は継手２７に係合可能である。ただし、必ずしも係合がなされている必要はなく、本実施形態では、係合は解除（ＯＦＦ）されているものとする。また、射出用電動機５３は停止している。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。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及び第３逆止弁ＶＬＣは閉じるパイロット圧力が導入されている。
【００８１】
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、ナット６５を前進させる方向にねじ軸６３が回転するように射出用電動機５３を駆動する。ナット６５の駆動力は、連結部材７２及び当接部材７３を介して継手２７に伝達され、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。
【００８２】
なお、図３では、着脱部１３（フック７４）がＯＦＦ（係合解除）された状態で低速射出が行われている場合を例示しているが、着脱部１３は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７１から離間して前進してしまうことを防止できる。
【００８３】
低速射出の間、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。
【００８４】
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。
【００８５】
プランジャ５の速度は、射出用電動機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、射出用電動機５３の回転数をフィードバック制御する。
【００８６】
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。
【００８７】
（高速射出：ｔ１〜ｔ２）
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、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。また、制御装置１５は、低速射出から引き続き着脱部１３をＯＦＦ（係合解除）とし、若しくは、低速射出においてＯＮであった着脱部１３をＯＦＦとする。
【００８８】
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、着脱部１３の係合が解除されているから、プランジャ５等は、比較的低速で移動する出力部材７１及びナット６５を置き去りにして前進する。従って、駆動装置１１は、プランジャ５等の前進を妨げる負荷とはならない。そして、スリーブ３の溶湯が高速でキャビティ１０５に射出される。
【００８９】
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、駆動装置１１の射出用電動機５３の負荷は低速射出時よりも低下する。
【００９０】
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。
【００９１】
（減速射出：ｔ２〜ｔ３）
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。
【００９２】
（増圧：ｔ３〜ｔ４）
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。
【００９３】
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。
【００９４】
（保圧：ｔ４〜ｔ６）
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、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。
【００９５】
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。
【００９６】
（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１１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７１は継手２７に追いつく。換言すれば、着脱部１３は、係合可能な状態となる。出力部材７１が継手２７に到達する時点は、好ましくは保圧完了前である。
【００９７】
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７１の継手２７への到達を検出すると、射出用電動機５３を停止させる。
【００９８】
なお、高速射出開始から出力部材７１が継手２７に到達するまでの出力部材７１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７１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。
【００９９】
（押出追従：ｔ７〜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、射出用電動機５３を出力部材７１を前進させる方向に駆動して、プランジャ５によりビスケットを押し出す。
【０１００】
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。
【０１０１】
制御装置１５は、サーボドライバ６１の検出する、射出用電動機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。
【０１０２】
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、射出用電動機５３のみによるプランジャ５の前進を行う。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
なお、図３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、射出用電動機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。
【０１０６】
（プランジャ後退：ｔ１０〜ｔ１１）
制御装置１５は、出力部材７１が継手２７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１３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７１を後退させる方向に射出用電動機５３を駆動する。これにより、プランジャ５が後退する。
【０１０７】
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。
【０１０８】
（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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
以上のとおり、本実施形態では、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（ナット６５及び出力部材７１）を有し、ナット６５等をピストンロッド２５と平行な方向において駆動可能である。着脱部１３は、ピストンロッド２５とナット６５等との、ピストンロッド２５のナット６５に対する相対的な前進を規制する連結及び当該連結の解除が可能である。制御装置１５は、シリンダ装置７及び駆動装置１１を制御する。
【０１１１】
具体的には、制御装置１５は、低速射出においては、ピストンロッド２５に固定された継手２７に対して被駆動部（出力部材７１等）が前進方向へ当接した状態で、駆動装置１１の駆動力のみによりプランジャ５を駆動し、高速射出においては、着脱部１３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（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）のみによりプランジャ５を駆動し、また、ピストンロッド２５を被駆動部に対して相対的に前進させ、プランジャ後退においては、着脱部１３による連結がなされた状態で、駆動装置１１の駆動力によりプランジャ５を後退させる。
【０１１２】
従って、高速射出においては、プランジャ５の前進速度が駆動装置１１の速度に制限されることがなく、好適に高速射出が行われる。また、低速射出及びプランジャ後退を駆動装置１１によって行うことから、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。
【０１１３】
特に、プランジャ後退において、駆動装置１１の駆動力のみによりプランジャ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。
【０１１４】
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１３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７１等）が、着脱部１３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１１を制御する。
【０１１５】
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１１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。
【０１１６】
制御装置１５は、製品押出追従において、駆動装置１１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１１を制御する。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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１１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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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９の発熱量が少なく、安価な空冷式のクーラ３９の採用が可能となる。
【０１２２】
駆動装置１１は、被駆動部（出力部材７１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、ナット６５等に不要なモーメントが加えられることが抑制され、駆動装置１１は円滑に動作可能となる。また、ガイドバー６７は、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。
【０１２３】
着脱部１３は、フック７４の係合部材（継手２７）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７１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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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ピストンロッドに伝達されてもよい。電動機が回転式のものである場合において、電動機の回転を並進運動に変換する伝達機構はねじ機構に限定されず、例えば、ラック・ピニオン機構であってもよい。また、駆動装置は、電動機、ポンプ及びシリンダ装置がユニット化された電動シリンダ（ハイブリッドシリンダ）であってもよい。また、駆動装置は、２以上設けられてもよい。
【０１２９】
着脱部は、実施形態において例示したものに限定されない。例えば、着脱部は、電磁石の励磁及び消磁により連結及び当該連結の解除を行うものであってもよい。また、着脱部は、ばねによって付勢されて係合する係合部材を有し、高速切換によるピストンロッドと被駆動部との速度差により生じる比較的大きな力によって係合が解除され、プランジャ後退時のプランジャ速度により生じる比較的小さい力によっては係合が解除されないものであってもよい。なお、この場合、制御装置による着脱部自体の制御は不要である。
【０１３０】
着脱部は、実施形態に例示したように、ピストンロッドの被駆動部に対する相対的な前進のみを規制可能なものであってもよいし、電磁石のように、ピストンロッドの被駆動部に対する相対的な前進及び後退の双方を規制可能なものであってもよい。なお、着脱部が、ピストンロッドの被駆動部に対する相対的な前進及び後退の双方を規制可能なものである場合、当接部材を設けずに、着脱部による連結がなされた状態で駆動装置を駆動することにより低速射出を行うことも可能である。
【０１３１】
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。案内機構は、ねじ軸等の伝達機構よりもシリンダ装置側に配置されてもよいし、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。
【０１３２】
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、ピストンロッドに固定された部材は、継手とは別個の部材であってもよい。
【０１３３】
実施形態において例示したように、シリンダ装置の駆動力は、高速射出、増圧及び保圧（必要に応じて押出追従）のみに発揮され、駆動装置の駆動力は、低速射出、プランジャ後退及び押出追従のみに発揮されることが好ましい。ただし、シリンダ装置の駆動力及び駆動装置の駆動力は、適宜に種々の工程において利用されてよい。
【０１３４】
例えば、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、押出追従をシリンダ装置のみによって行ってもよい。また、例えば、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（例えば、全ストロークに亘って併用したり、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う等。）。
【０１３５】
また、ポンプは、実施形態において例示したように、アキュムレータの充填専用とされることが好ましいが、シリンダ装置に駆動力を生じさせることに利用されたり、シリンダ装置における作動液の不足分の補給（例えば低速射出においてヘッド側室へ駆動力が生じない量で作動液を送出）に利用されたりしてもよい。
【符号の説明】
【０１３６】
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。
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。なお、増圧・保圧においては、ボールねじ機構の制御トルクがシリンダ装置の反力とならないようにボールねじ機構のトルク制御がなされる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−８４６５４号公報
【特許文献２】特開平０７−１３７１０５号公報
【特許文献３】特開２００６−８８７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
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。
【０００５】
本発明の目的は、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を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様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と平行な方向において駆動可能な駆動装置と、前記ピストンロッドと前記被駆動部との、少なくとも前記ピストンロッドの前記被駆動部に対する相対的な前進を規制する連結及び当該連結の解除が可能な着脱部と、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、低速射出においては、前記着脱部による前記ピストンロッドの前記被駆動部に対する相対的な後退の規制、及び、前記ピストンロッドに固定された部材に対する前記被駆動部の前進方向への当接の少なくとも一方がなされた状態で、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、前記着脱部による連結が解除された状態で、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、プランジャ後退においては、前記着脱部による連結がなされた状態で、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、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する。
【０００７】
好適には、前記制御装置は、プランジャ後退において、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後退させるように、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する。
【０００８】
好適には、前記制御装置は、増圧の少なくとも開始時においては、前記着脱部による連結が解除された状態で、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、増圧開始後から保圧終了までの間に、前記被駆動部が、前記着脱部によって前記ピストンロッドと連結可能な位置に到達するように、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する。
【０００９】
好適には、前記制御装置は、製品押出追従において、前記駆動装置により前記プランジャを駆動し、その負荷が所定の設定値以上となる場合は、前記シリンダ装置を併用して前記プランジャを駆動し、前記設定値未満となる場合は、前記シリンダ装置を併用せずに前記プランジャを駆動するように前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する。
【００１０】
好適には、前記射出装置は、作動液を送出可能なポンプと、前記ポンプを駆動するポンプ用電動機と、前記シリンダ装置に作動液を供給可能なアキュムレータと、を更に有し、前記ポンプは、前記シリンダ装置及び前記アキュムレータのうち前記アキュムレータに対してのみ作動液を送出する。
【００１１】
好適には、前記ポンプは、１周期の吐出量が不可変の定容量ポンプであり、前記ポンプ用電動機は、オープンループ制御される定速電動機である。
【００１２】
好適には、前記射出装置は、作動液を冷却する空冷式のクーラを更に有する。
【００１３】
好適には、前記駆動装置は、前記被駆動部から後退方向に前記ピストンロッドに平行に延びるガイドバーと、前記ガイドバーをその軸方向へ移動可能に案内するガイド部と、を有する。
【００１４】
好適には、前記駆動装置は、回転式の射出用電動機と、前記射出用電動機の回転を並進運動に変換して前記被駆動部に伝達する伝達機構と、を有する。
【００１５】
好適には、前記着脱部は、フックの係合部材への係合及び係合解除により前記ピストンロッドと前記被駆動部との連結及び当該連結の解除を行う。
【発明の効果】
【００１６】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係るダイカストマシンの射出装置の要部の構成を示す模式図。
【図２】図１の射出装置の駆動装置の詳細を示す図。
【図３】図１の射出装置の動作を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
図１は、本発明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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
以下、概ね上記の列挙順に詳細を説明する。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
（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。
【００２５】
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）可能である。
【００２６】
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に対する前進移動により、プランジャ５はスリーブ３内を前進する。
【００２７】
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。
【００２８】
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、作動液を冷却するクーラ３９とを有している。
【００２９】
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を介してアキュムレータ３５に作動液を供給する。
【００３０】
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。
【００３１】
ポンプ３１は、例えば、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、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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、（サーボモータの場合は）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。
【００３４】
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。
【００３５】
クーラ３９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３９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。
【００３６】
なお、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３９もユニットに含まれていてよい。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
液圧装置９は、第１逆止弁ＶＬＡ〜第４逆止弁ＶＬＤを有している。これらの少なくとも一つは、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。
【００４３】
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）。
【００４４】
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）。
【００４５】
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、閉じるパイロット圧力が導入されているときは、双方の流れを禁止し（閉じられ）、開く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）。
【００４６】
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、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。
【００４７】
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。
【００４８】
（電動式駆動系の構成：駆動装置１１、着脱部１３等）
図２は、駆動装置１１及び着脱部１３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２の紙面左側はプランジャの前進方向である。
【００４９】
駆動装置１１は、射出用電動機５３と、射出用電動機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、伝達機構５５等の傾きを抑制して動作を好適化するための案内機構５７とを有している。また、駆動装置１１は、伝達機構５５、案内機構５７、ピストンロッド２５（厳密には継手２７）及び着脱部１３の間に介在する出力部材７１を有し、伝達機構５５の駆動力は、出力部材７１を介してピストンロッド２５に伝達される。
【００５０】
射出用電動機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、射出用電動機５３は、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。射出用電動機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。
【００５１】
射出用電動機５３は、例えば、サーボモータとして構成されており、射出用電動機５３の回転を検出するエンコーダ５９と、射出用電動機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。
【００５２】
射出用電動機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、射出用電動機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。
【００５３】
なお、後述する動作の説明において、射出用電動機５３が停止しているとき、射出装置の具体的な構成及び射出用電動機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。
【００５４】
サーボドライバ６１は、指示された位置制御及び／又は速度制御がなされるように射出用電動機５３に電力を供給する。例えば、射出用電動機５３が交流モータであれば、サーボドライバ６１は、指示された速度に応じた周波数の電力を射出用電動機５３に供給する。また、サーボドライバ６１は、射出用電動機５３の負荷（直接には例えば射出用電動機５３に流れる電流）を検出し、出力することが可能である。
【００５５】
伝達機構５５は、射出用電動機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、ねじ機構により構成され、射出用電動機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。
【００５６】
ねじ軸６３は、例えば、ピストンロッド２５に平行に、射出用電動機５３に対して同軸に配置され、射出用電動機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。
【００５７】
そして、ねじ軸６３が射出用電動機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。
【００５８】
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。
【００５９】
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。
【００６０】
なお、ガイド部６９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、２以上の孔部がガイドバー６７の軸方向において離間して設けられていることが好ましい。
【００６１】
出力部材７１は、例えば、ナット６５とガイドバー６７とを連結する連結部材７２と、連結部材７２とピストンロッド２５（厳密には継手２７）との間に介在する当接部材７３とを有している。
【００６２】
連結部材７２は、例えば、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。ガイドバー６７は、連結部材７２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。
【００６３】
連結部材７２によりナット６５とガイドバー６７とが連結されることにより、ナット６５は、ねじ軸６３に対する傾斜が規制されるとともに、ねじ軸６３回りの回転が規制される。なお、このように案内機構５７及び出力部材７１は、ナット６５の移動の規制に寄与するから、伝達機構５５の一部と捉えられてもよい。
【００６４】
当接部材７３は、連結部材７２（ナット６５）に固定されているとともに、継手２７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７３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２７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。当接部材７３は、連結部材７２が直接に継手２７に当接するよりも出力部材７１と継手２７との密着性が向上するように、連結部材７２よりも継手２７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。
【００６５】
射出用電動機５３によって出力部材７１が前進すると、当接部材７３が継手２７に対して当接する。従って、射出用電動機５３によってプランジャ５を前進させることができる。また、ピストンロッド２５を比較的高速に移動させることなどにより、プランジャ５を出力部材７１に対して相対的に前進させることが可能である。当接部材７３は、継手２７に対して全周に亘って当接していることから、継手２７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。
【００６６】
なお、案内機構５７は、伝達機構５５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２７及び当接部材７３）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６７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。
【００６７】
着脱部１３は、例えば、フック７４と、フック７４を駆動するアクチュエータ７５とを有している。
【００６８】
フック７４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７２によって回転可能に支持されている。そして、フック７４は、継手２７に形成された被係合部２７ａ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。
【００６９】
フック７４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７１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７４がＯＮ（係合）されることにより、射出用電動機５３によってプランジャ５を後退させることができる。
【００７０】
アクチュエータ７５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７５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７５は、一端側（例えば本体）が連結部材７２に支持されるとともに、他端側（例えば可動部）がフック７４に連結されている。そして、アクチュエータ７５の往復動によって、フック７４はＯＮ若しくはＯＦＦされる。
【００７１】
（制御系）
図１に戻って、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。
【００７２】
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５９（図２）、サーボドライバ６１（図２）、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（図２）、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。
【００７３】
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。
【００７４】
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。
【００７５】
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。
【００７６】
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。
【００７７】
（射出装置の動作）
図３は、射出装置１の動作を説明する図である。図３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、射出用電動機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。図３のさらに下方においては、射出用電動機５３の負荷を示している。
【００７８】
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。また、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）。
【００７９】
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。
【００８０】
（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及び図２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、出力部材７１の当接部材７３は継手２７に当接しており、また、着脱部１３のフック７４は継手２７に係合可能である。ただし、必ずしも係合がなされている必要はなく、本実施形態では、係合は解除（ＯＦＦ）されているものとする。また、射出用電動機５３は停止している。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。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及び第３逆止弁ＶＬＣは閉じるパイロット圧力が導入されている。
【００８１】
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、ナット６５を前進させる方向にねじ軸６３が回転するように射出用電動機５３を駆動する。ナット６５の駆動力は、連結部材７２及び当接部材７３を介して継手２７に伝達され、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。
【００８２】
なお、図３では、着脱部１３（フック７４）がＯＦＦ（係合解除）された状態で低速射出が行われている場合を例示しているが、着脱部１３は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７１から離間して前進してしまうことを防止できる。
【００８３】
低速射出の間、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。
【００８４】
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。
【００８５】
プランジャ５の速度は、射出用電動機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、射出用電動機５３の回転数をフィードバック制御する。
【００８６】
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。
【００８７】
（高速射出：ｔ１〜ｔ２）
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、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。また、制御装置１５は、低速射出から引き続き着脱部１３をＯＦＦ（係合解除）とし、若しくは、低速射出においてＯＮであった着脱部１３をＯＦＦとする。
【００８８】
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、着脱部１３の係合が解除されているから、プランジャ５等は、比較的低速で移動する出力部材７１及びナット６５を置き去りにして前進する。従って、駆動装置１１は、プランジャ５等の前進を妨げる負荷とはならない。そして、スリーブ３の溶湯が高速でキャビティ１０５に射出される。
【００８９】
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、駆動装置１１の射出用電動機５３の負荷は低速射出時よりも低下する。
【００９０】
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。
【００９１】
（減速射出：ｔ２〜ｔ３）
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。
【００９２】
（増圧：ｔ３〜ｔ４）
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。
【００９３】
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。
【００９４】
（保圧：ｔ４〜ｔ６）
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、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。
【００９５】
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。
【００９６】
（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１１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７１は継手２７に追いつく。換言すれば、着脱部１３は、係合可能な状態となる。出力部材７１が継手２７に到達する時点は、好ましくは保圧完了前である。
【００９７】
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７１の継手２７への到達を検出すると、射出用電動機５３を停止させる。
【００９８】
なお、高速射出開始から出力部材７１が継手２７に到達するまでの出力部材７１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７１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。
【００９９】
（押出追従：ｔ７〜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、射出用電動機５３を出力部材７１を前進させる方向に駆動して、プランジャ５によりビスケットを押し出す。
【０１００】
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。
【０１０１】
制御装置１５は、サーボドライバ６１の検出する、射出用電動機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。
【０１０２】
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、射出用電動機５３のみによるプランジャ５の前進を行う。
【０１０３】
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。
【０１０４】
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。
【０１０５】
なお、図３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、射出用電動機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。
【０１０６】
（プランジャ後退：ｔ１０〜ｔ１１）
制御装置１５は、出力部材７１が継手２７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１３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７１を後退させる方向に射出用電動機５３を駆動する。これにより、プランジャ５が後退する。
【０１０７】
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。
【０１０８】
（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。
【０１０９】
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。
【０１１０】
以上のとおり、本実施形態では、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（ナット６５及び出力部材７１）を有し、ナット６５等をピストンロッド２５と平行な方向において駆動可能である。着脱部１３は、ピストンロッド２５とナット６５等との、ピストンロッド２５のナット６５に対する相対的な前進を規制する連結及び当該連結の解除が可能である。制御装置１５は、シリンダ装置７及び駆動装置１１を制御する。
【０１１１】
具体的には、制御装置１５は、低速射出においては、ピストンロッド２５に固定された継手２７に対して被駆動部（出力部材７１等）が前進方向へ当接した状態で、駆動装置１１の駆動力のみによりプランジャ５を駆動し、高速射出においては、着脱部１３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（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）のみによりプランジャ５を駆動し、また、ピストンロッド２５を被駆動部に対して相対的に前進させ、プランジャ後退においては、着脱部１３による連結がなされた状態で、駆動装置１１の駆動力によりプランジャ５を後退させる。
【０１１２】
従って、高速射出においては、プランジャ５の前進速度が駆動装置１１の速度に制限されることがなく、好適に高速射出が行われる。また、低速射出及びプランジャ後退を駆動装置１１によって行うことから、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。
【０１１３】
特に、プランジャ後退において、駆動装置１１の駆動力のみによりプランジャ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。
【０１１４】
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１３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７１等）が、着脱部１３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１１を制御する。
【０１１５】
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１１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。
【０１１６】
制御装置１５は、製品押出追従において、駆動装置１１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１１を制御する。
【０１１７】
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。
【０１１８】
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。
【０１１９】
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１１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。
【０１２０】
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。
【０１２１】
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９の発熱量が少なく、安価な空冷式のクーラ３９の採用が可能となる。
【０１２２】
駆動装置１１は、被駆動部（出力部材７１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、ナット６５等に不要なモーメントが加えられることが抑制され、駆動装置１１は円滑に動作可能となる。また、ガイドバー６７は、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。
【０１２３】
着脱部１３は、フック７４の係合部材（継手２７）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７１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。
【０１２４】
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。
【０１２５】
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。
【０１２６】
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。
【０１２７】
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。
【０１２８】
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ピストンロッドに伝達されてもよい。電動機が回転式のものである場合において、電動機の回転を並進運動に変換する伝達機構はねじ機構に限定されず、例えば、ラック・ピニオン機構であってもよい。また、駆動装置は、電動機、ポンプ及びシリンダ装置がユニット化された電動シリンダ（ハイブリッドシリンダ）であってもよい。また、駆動装置は、２以上設けられてもよい。
【０１２９】
着脱部は、実施形態において例示したものに限定されない。例えば、着脱部は、電磁石の励磁及び消磁により連結及び当該連結の解除を行うものであってもよい。また、着脱部は、ばねによって付勢されて係合する係合部材を有し、高速切換によるピストンロッドと被駆動部との速度差により生じる比較的大きな力によって係合が解除され、プランジャ後退時のプランジャ速度により生じる比較的小さい力によっては係合が解除されないものであってもよい。なお、この場合、制御装置による着脱部自体の制御は不要である。
【０１３０】
着脱部は、実施形態に例示したように、ピストンロッドの被駆動部に対する相対的な前進のみを規制可能なものであってもよいし、電磁石のように、ピストンロッドの被駆動部に対する相対的な前進及び後退の双方を規制可能なものであってもよい。なお、着脱部が、ピストンロッドの被駆動部に対する相対的な前進及び後退の双方を規制可能なものである場合、当接部材を設けずに、着脱部による連結がなされた状態で駆動装置を駆動することにより低速射出を行うことも可能である。
【０１３１】
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。案内機構は、ねじ軸等の伝達機構よりもシリンダ装置側に配置されてもよいし、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。
【０１３２】
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、ピストンロッドに固定された部材は、継手とは別個の部材であってもよい。
【０１３３】
実施形態において例示したように、シリンダ装置の駆動力は、高速射出、増圧及び保圧（必要に応じて押出追従）のみに発揮され、駆動装置の駆動力は、低速射出、プランジャ後退及び押出追従のみに発揮されることが好ましい。ただし、シリンダ装置の駆動力及び駆動装置の駆動力は、適宜に種々の工程において利用されてよい。
【０１３４】
例えば、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、押出追従をシリンダ装置のみによって行ってもよい。また、例えば、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（例えば、全ストロークに亘って併用したり、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う等。）。
【０１３５】
また、ポンプは、実施形態において例示したように、アキュムレータの充填専用とされることが好ましいが、シリンダ装置に駆動力を生じさせることに利用されたり、シリンダ装置における作動液の不足分の補給（例えば低速射出においてヘッド側室へ駆動力が生じない量で作動液を送出）に利用されたりしてもよい。
【符号の説明】
【０１３６】
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。
【特許請求の範囲】
【請求項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と平行な方向において駆動可能な駆動装置と、
前記ピストンロッドと前記被駆動部との、少なくとも前記ピストンロッドの前記被駆動部に対する相対的な前進を規制する連結及び当該連結の解除が可能な着脱部と、
前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
低速射出においては、前記着脱部による前記ピストンロッドの前記被駆動部に対する相対的な後退の規制、及び、前記ピストンロッドに固定された部材に対する前記被駆動部の前進方向への当接の少なくとも一方がなされた状態で、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、前記着脱部による連結が解除された状態で、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、
プランジャ後退においては、前記着脱部による連結がなされた状態で、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、
前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する
成形機の射出装置。
【請求項２】
前記制御装置は、プランジャ後退において、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後退させるように、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する
請求項１に記載の成形機の射出装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
増圧の少なくとも開始時においては、前記着脱部による連結が解除された状態で、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、
増圧開始後から保圧終了までの間に、前記被駆動部が、前記着脱部によって前記ピストンロッドと連結可能な位置に到達するように、
前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する
請求項１又は２に記載の成形機の射出装置。
【請求項４】
前記制御装置は、製品押出追従において、前記駆動装置により前記プランジャを駆動し、その負荷が所定の設定値以上となる場合は、前記シリンダ装置を併用して前記プランジャを駆動し、前記設定値未満となる場合は、前記シリンダ装置を併用せずに前記プランジャを駆動するように前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
【請求項５】
作動液を送出可能なポンプと、
前記ポンプを駆動するポンプ用電動機と、
前記シリンダ装置に作動液を供給可能なアキュムレータと、
を更に有し、
前記ポンプは、前記シリンダ装置及び前記アキュムレータのうち前記アキュムレータに対してのみ作動液を送出する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
【請求項６】
前記ポンプは、１周期の吐出量が不可変の定容量ポンプであり、
前記ポンプ用電動機は、オープンループ制御される定速電動機である
請求項５に記載の成形機の射出装置。
【請求項７】
作動液を冷却する空冷式のクーラを更に有する
請求項５又は６に記載の成形機の射出装置。
【請求項８】
前記駆動装置は、
前記被駆動部から後退方向に前記ピストンロッドに平行に延びるガイドバーと、
前記ガイドバーをその軸方向へ移動可能に案内するガイド部と、を有する
請求項１〜７のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
【請求項９】
前記駆動装置は、
回転式の射出用電動機と、
前記射出用電動機の回転を並進運動に変換して前記被駆動部に伝達する伝達機構と、を有する
請求項１〜８のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
【請求項１０】
前記着脱部は、フックの係合部材への係合及び係合解除により前記ピストンロッドと前記被駆動部との連結及び当該連結の解除を行う
請求項１〜９のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
【請求項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と平行な方向において駆動可能な駆動装置と、
前記ピストンロッドと前記被駆動部との、少なくとも前記ピストンロッドの前記被駆動部に対する相対的な前進を規制する連結及び当該連結の解除が可能な着脱部と、
前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
低速射出においては、前記着脱部による前記ピストンロッドの前記被駆動部に対する相対的な後退の規制、及び、前記ピストンロッドに固定された部材に対する前記被駆動部の前進方向への当接の少なくとも一方がなされた状態で、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、前記着脱部による連結が解除された状態で、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、
プランジャ後退においては、前記着脱部による連結がなされた状態で、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、
前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する
成形機の射出装置。
【請求項２】
前記制御装置は、プランジャ後退において、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後退させるように、前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する
請求項１に記載の成形機の射出装置。
【請求項３】
前記制御装置は、
増圧の少なくとも開始時においては、前記着脱部による連結が解除された状態で、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、
増圧開始後から保圧終了までの間に、前記被駆動部が、前記着脱部によって前記ピストンロッドと連結可能な位置に到達するように、
前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する
請求項１又は２に記載の成形機の射出装置。
【請求項４】
前記制御装置は、製品押出追従において、前記駆動装置により前記プランジャを駆動し、その負荷が所定の設定値以上となる場合は、前記シリンダ装置を併用して前記プランジャを駆動し、前記設定値未満となる場合は、前記シリンダ装置を併用せずに前記プランジャを駆動するように前記シリンダ装置及び前記駆動装置を制御する
請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
【請求項５】
作動液を送出可能なポンプと、
前記ポンプを駆動するポンプ用電動機と、
前記シリンダ装置に作動液を供給可能なアキュムレータと、
を更に有し、
前記ポンプは、前記シリンダ装置及び前記アキュムレータのうち前記アキュムレータに対してのみ作動液を送出する
請求項１〜４のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
【請求項６】
前記ポンプは、１周期の吐出量が不可変の定容量ポンプであり、
前記ポンプ用電動機は、オープンループ制御される定速電動機である
請求項５に記載の成形機の射出装置。
【請求項７】
作動液を冷却する空冷式のクーラを更に有する
請求項５又は６に記載の成形機の射出装置。
【請求項８】
前記駆動装置は、
前記被駆動部から後退方向に前記ピストンロッドに平行に延びるガイドバーと、
前記ガイドバーをその軸方向へ移動可能に案内するガイド部と、を有する
請求項１〜７のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
【請求項９】
前記駆動装置は、
回転式の射出用電動機と、
前記射出用電動機の回転を並進運動に変換して前記被駆動部に伝達する伝達機構と、を有する
請求項１〜８のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
【請求項１０】
前記着脱部は、フックの係合部材への係合及び係合解除により前記ピストンロッドと前記被駆動部との連結及び当該連結の解除を行う
請求項１〜９のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−７５３００（Ｐ２０１３−７５３００Ａ）
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２１５３２０（Ｐ２０１１−２１５３２０）
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【特許番号】特許第４９６０５２７号（Ｐ４９６０５２７）
【特許公報発行日】平成２４年６月２７日（２０１２．６．２７）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月２５日（２０１３．４．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２９日（２０１１．９．２９）
【特許番号】特許第４９６０５２７号（Ｐ４９６０５２７）
【特許公報発行日】平成２４年６月２７日（２０１２．６．２７）
【出願人】（０００００３４５８）東芝機械株式会社 (843)
【Ｆターム（参考）】
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