(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出プランジャにより成形材料をキャビティに押し出す射出装置であって、
前記射出プランジャに連結された射出ピストンロッド、当該射出ピストンロッドが固定された射出ピストン、及び、当該射出ピストンを摺動可能に収容する射出シリンダチューブを有し、前記射出シリンダチューブ内が、前記射出ピストンにより、前記射出ピストンロッドが延出する側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画された射出シリンダ装置と、
前記ヘッド側室に通じる変換シリンダチューブ、及び、当該変換シリンダチューブ内に摺動可能に収容された変換ピストンを有し、前記変換シリンダチューブ内が、前記変換ピストンにより、前記ヘッド側室に通じる第１シリンダ室と、その反対側の第２シリンダ室とに区画された変換シリンダ装置と、
前記ロッド側室と前記第２シリンダ室とを連通する第１連通路と、
前記変換ピストンに固定され、前記変換シリンダチューブの外部へ延出する被駆動部と、
前記被駆動部を前記変換ピストンの摺動方向へ駆動可能な電動機と、
を有し、
前記電動機により前記変換ピストンが前記第１シリンダ室側へ駆動され、前記第１シリンダ室から前記ヘッド側室に作動液が供給され、前記射出ピストンが前記ロッド側室側へ前進することにより、前記射出プランジャが前進して前記成形材料の前記キャビティへの射出が行われ、
当該射出においては、前記ロッド側室の作動液が前記第１連通路を介して前記第２シリンダ室に排出され、前記第２シリンダ室に、作動液の不足分に応じて作動液が存在しない空間が形成される
成形機の射出装置。
【請求項２】
前記空間は真空である
請求項１に記載の成形機の射出装置。
【請求項３】
前記射出の後、前記電動機により前記変換ピストンが前記第２シリンダ室側へ駆動され、前記空間が無くなって前記第２シリンダ室が作動液で満たされ、前記第２シリンダ室から前記ロッド側室へ作動液が供給され、前記射出ピストンが後退する
請求項１又は２に記載の射出装置。
【請求項４】
前記変換シリンダチューブは、
前記ヘッド側室に通じる小径シリンダ部と、
前記小径シリンダ部に通じ、前記小径シリンダ部よりも大径の大径シリンダ部と、
を有し、
前記変換ピストンは、
前記小径シリンダ部を摺動可能な小径部と、
前記大径シリンダ部を摺動可能な大径部と、
を有する
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】
前記第２シリンダ室と、前記大径シリンダ部の、前記大径部よりも前記小径シリンダ部側の前側室とを連通する第２連通路と、
前記第２連通路を開閉する方向制御弁と、
前記電動機及び前記方向制御弁を制御する制御装置と、
を有し、
前記制御装置は、
前記前側室と前記小径シリンダ部とが連通され、前記前側室と前記第２シリンダ室とが遮断された状態で、前記電動機の駆動力により前記変換ピストンを前記射出シリンダチューブ側へ移動させて射出を行い、
前記小径部が前記小径シリンダ部に挿入され、前記前側室と前記小径シリンダ部とが遮断され、前記前側室と前記第２シリンダ室とが連通された状態で、前記電動機の駆動力により前記変換ピストンを前記射出シリンダチューブ側へ移動させて増圧を行う、
ように、前記電動機及び前記方向制御弁を制御する
請求項４に記載の成形機の射出装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記射出を行うときに、前記液圧回路の制御を一定の状態としたまま、前記電動機の回転数を低速から高速に切り換えることにより、低速射出から高速射出に切り換える
請求項５に記載の成形機の射出装置。
【請求項７】
前記被駆動部は、前記変換ピストンから前記第１シリンダ室側へ突出し、前記変換シリンダチューブの前記第１シリンダ室側の端面から前記変換シリンダチューブの外部へ延出する
請求項１〜６のいずれか１項に記載の成形機の射出装置。
【請求項８】
前記被駆動部に設けられたネジ軸と、
前記ネジ軸に螺合し、前記電動機により回転駆動されるナットと、
を有し、
前記ネジ軸は、前記変換ピストンの軸芯に対して同軸に設けられている
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】
前記変換ピストンに固定され、前記変換シリンダチューブから前記変換ピストンの摺動方向に延出するドッグ用ロッドと、
前記ドッグ用ロッドの、前記変換シリンダチューブの外部に延出した部分に設けられたドッグと、
前記ドッグにより操作されるスイッチと、
を有し、
前記ドッグ用ロッドは、前記変換ピストンの軸芯に対して偏心した位置において前記変換シリンダチューブから延出している
請求項８に記載の成形機の射出装置。
【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】
射出プランジャにより成形材料をキャビティに押し出す射出装置において、電動機とシリンダ装置とを組み合わせたハイブリッド式のものが知られている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１の射出装置は、射出プランジャに連結された射出シリンダ装置と、射出シリンダ装置に連通された変換シリンダ装置と、変換シリンダ装置の変換ピストンを駆動する電動機とを有している。電動機により変換シリンダ装置が駆動され、これにより、変換シリンダ装置から射出シリンダ装置に作動液が供給され、射出プランジャが駆動される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００８−１５５２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１の射出装置は、射出時において、射出シリンダ装置のピストンによりシリンダ室から押し出される作動液をタンクに排出している。すなわち、特許文献１の技術は、タンクを必要とすることから、射出装置が大型化及び複雑化する。
【０００６】
本発明の目的は、タンクを省略可能な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】
【０００７】
本発明の成形機の射出装置は、射出プランジャにより成形材料をキャビティに押し出す射出装置であって、前記射出プランジャに連結された射出ピストンロッド、当該射出ピストンロッドが固定された射出ピストン、及び、当該射出ピストンを摺動可能に収容する射出シリンダチューブを有し、前記射出シリンダチューブ内が、前記射出ピストンにより、前記射出ピストンロッドが延出する側のロッド側室と、その反対側のヘッド側室とに区画された射出シリンダ装置と、前記ヘッド側室に通じる変換シリンダチューブ、及び、当該変換シリンダチューブ内に摺動可能に収容された変換ピストンを有し、前記変換シリンダチューブ内が、前記変換ピストンにより、前記ヘッド側室に通じる第１シリンダ室と、その反対側の第２シリンダ室とに区画された変換シリンダ装置と、前記ロッド側室と前記第２シリンダ室とを連通する第１連通路と、前記変換ピストンに固定され、前記変換シリンダチューブの外部へ延出する被駆動部と、前記被駆動部を前記変換ピストンの摺動方向へ駆動可能な電動機と、を有し、前記電動機により前記変換ピストンが前記第１シリンダ室側へ駆動され、前記第１シリンダ室から前記ヘッド側室に作動液が供給され、前記射出ピストンが前記ロッド側室側へ前進することにより、前記射出プランジャが前進して前記成形材料の前記キャビティへの射出が行われ、当該射出においては、前記ロッド側室の作動液が前記第１連通路を介して前記第２シリンダ室に排出され、前記第２シリンダ室に、作動液の不足分に応じて作動液が存在しない空間が形成される。
【０００８】
好適には、前記空間は真空である。
【０００９】
好適には、前記射出の後、前記電動機により前記変換ピストンが前記第２シリンダ室側へ駆動され、前記空間が無くなって前記第２シリンダ室が作動液で満たされ、前記第２シリンダ室から前記ロッド側室へ作動液が供給され、前記射出ピストンが後退する。
【００１０】
好適には、前記変換シリンダチューブは、前記ヘッド側室に通じる小径シリンダ部と、前記小径シリンダ部に通じ、前記小径シリンダ部よりも大径の大径シリンダ部と、を有し、前記変換ピストンは、前記小径シリンダ部を摺動可能な小径部と、前記大径シリンダ部を摺動可能な大径部と、を有する。
【００１１】
好適には、前記第２シリンダ室と、前記大径シリンダ部の、前記大径部よりも前記小径シリンダ部側の前側室とを連通する第２連通路と、前記第２連通路を開閉する方向制御弁と、前記電動機及び前記方向制御弁を制御する制御装置と、を有し、前記制御装置は、前記前側室と前記小径シリンダ部とが連通され、前記前側室と前記第２シリンダ室とが遮断された状態で、前記電動機の駆動力により前記変換ピストンを前記射出シリンダチューブ側へ移動させて射出を行い、前記小径部が前記小径シリンダ部に挿入され、前記前側室と前記小径シリンダ部とが遮断され、前記前側室と前記第２シリンダ室とが連通された状態で、前記電動機の駆動力により前記変換ピストンを前記射出シリンダチューブ側へ移動させて増圧を行う、ように、前記電動機及び前記方向制御弁を制御する。
【００１２】
好適には、前記制御装置は、前記射出を行うときに、前記液圧回路の制御を一定の状態としたまま、前記電動機の回転数を低速から高速に切り換えることにより、低速射出から高速射出に切り換える。
【００１３】
好適には、前記被駆動部は、前記変換ピストンから前記第１シリンダ室側へ突出し、前記変換シリンダチューブの前記第１シリンダ室側の端面から前記変換シリンダチューブの外部へ延出する。
【００１４】
好適には、前記被駆動部に設けられたネジ軸と、前記ネジ軸に螺合し、前記電動機により回転駆動されるナットと、を有し、前記ネジ軸は、前記変換ピストンの軸芯に対して同軸に設けられている。
【００１５】
好適には、前記変換ピストンに固定され、前記変換シリンダチューブから前記変換ピストンの摺動方向に延出するドッグ用ロッドと、前記ドッグ用ロッドの、前記変換シリンダチューブの外部に延出した部分に設けられたドッグと、前記ドッグにより操作されるスイッチと、を有し、前記ドッグ用ロッドは、前記変換ピストンの軸芯に対して偏心した位置において前記変換シリンダチューブから延出している。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、タンクを省略可能である。
【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構成を示す模式図。
【図２】図１の射出装置の射出圧力及び射出速度を示す図。
【図３】図１の射出装置の動作を説明する図。
【図４】図１の射出装置の射出時の状態を模式的に示す図。
【図５】本発明の変形例を示す図。
【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、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に溶湯を射出・充填する装置である。なお、固定金型１０１及び移動金型１０３は、ダイカストマシンの不図示の型締装置により型開閉及び型締がなされる。
【００２０】
射出装置１は、キャビティ１０５に連通する射出スリーブ３と、射出スリーブ３内において溶湯（溶融状態の金属材料）をキャビティ１０５へ押し出す射出プランジャ５と、射出プランジャ５を駆動する射出シリンダ装置７と、射出シリンダ装置７に作動液（例えば油）を供給する変換シリンダ装置９とを有している。また、射出装置１は、モータ（電動機）１１と、モータ１１の駆動力を変換シリンダ装置９に伝達する伝達機構１３とを有している。さらに、射出装置１は、射出シリンダ装置７及び変換シリンダ装置９における作動液の流れを制御する液圧回路１７と、モータ１１及び液圧回路１７を制御する制御装置１９とを有している。
【００２１】
射出スリーブ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。射出プランジャ５は、射出スリーブ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。射出スリーブ３に形成された不図示の給湯口から溶湯が射出スリーブ３に供給された状態で、プランジャチップ５ａが射出スリーブ３内をキャビティ１０５に向かって摺動することにより、溶湯はキャビティ１０５に射出、充填される。
【００２２】
射出シリンダ装置７は、射出プランジャ５のプランジャロッド５ｂにカップリングを介して連結された射出ピストンロッド２１、射出ピストンロッド２１が固定された射出ピストン２３、及び、射出ピストン２３を摺動可能に収容する射出シリンダチューブ２５を有している。なお、射出ピストンロッド２１及び射出ピストン２３は、それぞれ別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。
【００２３】
射出シリンダチューブ２５は、例えば、断面円形である。射出シリンダチューブ２５の内部は、射出ピストン２３により、射出ピストンロッド２１が延出する側のロッド側室２５ｒと、その反対側のヘッド側室２５ｈとに区画されている。ロッド側室２５ｒ及びヘッド側室２５ｈに選択的に作動液が供給されることにより、射出ピストン２３は射出シリンダチューブ２５内を摺動する。
【００２４】
変換シリンダ装置９は、ヘッド側室２５ｈに連通する変換シリンダチューブ２７、及び、変換シリンダチューブ２７内に摺動可能に収容された変換ピストン２９を有している。変換ピストン２９が前進（ヘッド側室２５ｈへ移動）することにより、変換シリンダチューブ２７の作動液がヘッド側室２５ｈに供給され、射出ピストン２３は前進（射出プランジャ５を押し出す方向へ移動）する。
【００２５】
変換シリンダチューブ２７は、例えば、断面が円形に、また、前側（ヘッド側室２５ｈ側）に凸となるように形成されている。すなわち、変換シリンダチューブ２７は、ヘッド側室２５ｈに連通する小径シリンダ部２７ａと、小径シリンダ部２７ａに連通し、小径シリンダ部２７ａよりも大径の大径シリンダ部２７ｂとを有している。
【００２６】
変換ピストン２９も、変換シリンダチューブ２７の形状に対応して、前側に凸となるように形成されている。すなわち、変換ピストン２９は、小径シリンダ部２７ａを摺動可能な小径部２９ａと、大径シリンダ部２７ｂを摺動可能な大径部２９ｂとを有している。
【００２７】
変換ピストン２９は、２点鎖線で示すように、小径部２９ａを小径シリンダ部２７ａに挿入した状態と、小径部２９ａを小径シリンダ部２７ａから引き抜いた状態との間で移動可能である。すなわち、変換ピストン２９は、小径部２９ａを大径シリンダ部２７ｂ側から小径シリンダ部２７ａに出し入れ可能に変換シリンダチューブ２７に収容されている。
【００２８】
大径シリンダ部２７ｂの内部は、大径部２９ｂにより、小径シリンダ部２７ａ側の前側室２７ｆと、その反対側の後側室２７ｒとに区画されている。
【００２９】
モータ１１は、例えば、回転式の電動機により構成されている。モータ１１は、直流モータでも交流モータでもよい。また、モータ１１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。モータ１１は、例えば、サーボモータとして構成されており、モータ１１の回転を検出するエンコーダ３１と、モータ１１に電力を供給するサーボドライバ（サーボアンプ）３３と共にサーボ機構を構成している。
【００３０】
伝達機構１３は、モータ１１の出力軸に固定されたプーリ３５と、プーリ３５に掛架されたベルト３７と、ベルト３７が掛架されたナット３９と、ナット３９が螺合され、変換ピストン２９に固定されたネジ軸４１とを有している。
【００３１】
モータ１１の回転は、プーリ３５及びベルト３７を介してナット３９に伝達される。ナット３９に伝達された回転は、ナット３９及びネジ軸４１により、ネジ軸４１の軸方向の並進運動に変換され、変換ピストン２９に伝達される。ナット３９及びネジ軸４１により構成されるネジ機構は、例えば、ボールネジ機構により構成されている。
【００３２】
なお、モータ１１（並びにエンコーダ３１及び伝達機構１３）は、射出シリンダ装置７や変換シリンダ装置９とは別個に設けられてもよいし、ビルトインモータとして、射出シリンダ装置７や変換シリンダ装置９と一体的に設けられてもよい。
【００３３】
ネジ軸４１と変換ピストン２９との固定は、例えば、以下のようになされる。変換ピストン２９の小径部２９ａの前側（ヘッド側室２５ｈ側）の端面からは、被駆動部４３が突出している。被駆動部４３は、例えば、変換ピストン２９と同軸状に設けられた断面円形の棒状部材である。被駆動部４３は、変換シリンダチューブ２７の小径シリンダ部２７ａの前側（大径シリンダ部２７ｂとは反対側）の端面から変換シリンダチューブ２７の外部へ延出している。そして、ネジ軸４１は、被駆動部４３の変換シリンダチューブ２７の外部へ延出した部分に形成されている。
【００３４】
なお、ネジ軸４１は、被駆動部４３の一部として捉えられてもよいし、被駆動部４３に固定された部材として捉えられてもよい。なお、本実施形態では、説明の便宜上、ネジ軸４１は被駆動部４３に固定された部材であるものとして説明する。ネジ軸４１と被駆動部４３は、それぞれ別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。また、被駆動部４３と変換ピストン２９は、それぞれ別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。
【００３５】
ナット３９が回転することにより、ナット３９とネジ軸４１との相対回転がなされることから、ネジ軸４１は、回り止めがなされる必要がある。本実施形態では、ネジ軸４１の回り止めは、ドッグ用ロッド４５によってなされる。ドッグ用ロッド４５は、変換シリンダ装置９における位置検出に係る構成である。射出装置１は、変換シリンダ装置９における位置検出に係る構成として、ドッグ用ロッド４５の他に、ドッグ用ロッド４５に設けられるドッグ４７と、ドッグ４７によって操作されるスイッチ４９とを有している。
【００３６】
ドッグ用ロッド４５は、変換ピストン２９に固定され、変換シリンダチューブ２７から変換ピストン２９の摺動方向に延出している。より具体的には、大径部２９ｂの後側（小径部２９ａとは反対側）の端面から突出し、大径シリンダ部２７ｂの後側（小径シリンダ部２７ａとは反対側）の端面から変換シリンダチューブ２７の外部へ延出している。
【００３７】
そして、ドッグ用ロッド４５は、変換ピストン２９の軸芯に対して偏心した位置において変換シリンダチューブ２７から延出している。従って、変換ピストン２９の回転は、ドッグ用ロッド４５及び変換シリンダチューブ２７によって規制される。これにより、ネジ軸４１の回り止めがなされる。
【００３８】
ドッグ４７は、ドッグ用ロッド４５の変換シリンダチューブ２７から延出する部分に設けられている。例えば、ドッグ４７は、ドッグ用ロッド４５の延出側端部において、ドッグ用ロッド４５の軸方向に直交する方向に突出して設けられている。
【００３９】
スイッチ４９は、例えば、レバー式のスイッチにより構成されている。変換ピストン２９が所定位置に到達すると、ドッグ４７がスイッチ４９のレバーに当接し、スイッチ４９はオン状態とされる。所定位置は、本実施形態では、変換ピストン２９の後退限である。すなわち、スイッチ４９は、変換ピストン２９の後退限検出器を構成している。
【００４０】
なお、変換ピストン２９及びドッグ用ロッド４５は、別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。また、ドッグ用ロッド４５及びドッグ４７は、別個に形成されて互いに固定されていてもよいし、一体的に形成されて互いに固定されていてもよい。
【００４１】
液圧回路１７は、例えば、ロッド側室２５ｒに接続されたロッド側流路５１と、前側室２７ｆに接続された前側流路５３と、後側室２７ｒに接続された後側流路５５とを有している。これら３本の流路は互いに接続されている。
【００４２】
従って、前側流路５３及び後側流路５５により、ロッド側室２５ｒと後側室２７ｒとを連通する第１連通路５７が構成されている。また、前側流路５３及び後側流路５５により、前側室２７ｆと後側室２７ｒとを連通する第２連通路５８が構成されている。
【００４３】
また、液圧回路１７は、小径シリンダ部２７ａ（及びヘッド側室２５ｈ）と、前側室２７ｆとを連通するバイパス流路５９を有している。従って、小径シリンダ部２７ａと前側室２７ｆとは、小径部２９ａが小径シリンダ部２７ａに挿入された状態においても連通可能である。
【００４４】
バイパス流路５９及び前側流路５３には、それぞれ、各流路を開閉可能なバイパス弁ＶＬａ及び前側弁ＶＬｄが設けられている。
【００４５】
バイパス弁ＶＬａは、例えば、流量調整弁としての機能も有するパイロットチェック弁により構成されている。なお、流量調整弁としての機能はなくてもよい。バイパス弁ＶＬａは、パイロット圧力が導入されると閉じられる。また、バイパス弁ＶＬａは、パイロット圧力が導入されていないときには、小径シリンダ部２７ａ（及びヘッド側室２５ｈ）から前側室２７ｆへの流れを阻止するとともに、その逆方向の流れを許容する。
【００４６】
前側弁ＶＬｄは、例えば、パイロットチェック弁により構成されている。前側弁ＶＬｄには、閉じるパイロット圧力及び開くパイロット圧力を選択的に導入可能である。また、前側弁ＶＬｄは、開くパイロット圧力及び閉じるパイロット圧力の双方が導入されていないときには、前側室２７ｆからの流れを阻止するとともに、その逆方向の流れを許容する。
【００４７】
制御装置１９は、例えば、ＣＰＵ６１、ＲＯＭやＲＡＭ等のメモリ６３、入力回路６５、及び、出力回路６７を含んで構成されている。ＣＰＵ６１は、メモリ６３に記憶されたプログラムを実行し、入力回路６５を介して入力される入力信号に基づいて、モータ１１や各種の弁を制御するための制御信号を出力回路６７を介して出力する。
【００４８】
入力回路６５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６９、ヘッド側室２５ｈの圧力を検出するヘッド側圧力センサ７１、ロッド側室２５ｒの圧力を検出するロッド側圧力センサ７３、射出プランジャ５の位置を検出する位置センサ７５、及び、上述のスイッチ４９である。
【００４９】
出力回路６７が信号を出力するのは、例えば、サーボドライバ３３、ユーザに情報を表示する表示器７７、パイロット式のチェック弁（ＶＬａ及びＶＬｄ）にパイロット圧力を導入するための不図示の液圧回路である。
【００５０】
位置センサ７５は、例えば、射出シリンダ装置７に設けられ、射出ピストンロッド２１の射出シリンダチューブ２５に対する変位量を測定するものであり、射出プランジャ５の位置を間接的に検出するものである。なお、射出シリンダ装置７は、測長機能付きのシリンダ装置により構成されていると捉えられることができる。位置センサ７５は、例えば、射出ピストンロッド２１の延びる方向に沿って射出ピストンロッド２１に設けられたスケール部９１と、スケール部９１に対向配置され、スケール部９１の移動を検出するセンサ部９３とを有するリニアエンコーダにより構成されている。
【００５１】
ヘッド側圧力センサ７１及びロッド側圧力センサ７３は、溶湯をキャビティ１０５に射出するときに射出プランジャ５が溶湯に加える圧力（射出圧力）等の射出プランジャ５が溶湯に加える圧力を間接的に検出するものである。すなわち、ヘッド側圧力センサ７１の検出した圧力と射出ピストン２３のヘッド側室２５ｈにおける受圧面積との積と、ロッド側圧力センサ７３の検出した圧力と射出ピストン２３のロッド側室２５ｒにおける受圧面積との積との差により、射出プランジャ５が溶湯に加えている力を算出することができ、ひいては、射出圧力等を検出できる。
【００５２】
以上の構成を有する射出装置１の動作を説明する。
【００５３】
図２は、射出装置１における射出圧力Ｐ及び射出速度Ｖの変化を示すグラフである。
【００５４】
射出装置１は、概観すると、低速射出制御、高速射出制御、及び、増圧制御を順に行う。すなわち、射出装置１は、射出の初期段階においては、成形材料の空気の巻き込みを防止するために比較的低速で射出プランジャを前進させ、次に、成形サイクルの短縮等の観点から比較的高速で射出プランジャを前進させる。その後、射出装置１は、成形品のヒケをなくすために、射出プランジャの前進する方向の力によりキャビティ内の成形材料を増圧する。
【００５５】
図３は、図２の動作を実現する、モータ１１、パイロットチェック弁（ＶＬａ及びＶＬｄ）、変換ピストン２９及び射出ピストン２３の動作を示す図表である。
【００５６】
図３において、各行は、上方側から下方側への順が時系列順になっている。図３の最も左側の「射出動作」の欄は、各行の動作の概略を説明している。「射出速度」及び「射出圧力」の欄は、図２に付した符号を示すことにより、図３と図２との対応関係を示している。ただし、溶湯の凝固後、射出ピストン２３や変換ピストン２９が後退するときにおける速度や圧力については、図３において記載されているのみである。
【００５７】
「モータ」の欄は、モータ１１の変換ピストン２９を前進（ヘッド側室２５ｈ側へ移動）させる方向の回転を「Ｄ」により、モータ１１の変換ピストン２９を後退させる方向の回転を「Ｕ」により、モータ１１の停止を「−」により示している。なお、モータ１１の停止は、トルクフリーの状態であっても、制動トルクが生じている状態であってもよい。
【００５８】
「パイロットチェック弁」の欄では、バイパス弁ＶＬａ及び前側弁ＶＬｄの符号からＶＬを省略して、これらの弁に対応する「ａ」及び「ｄ」の欄が設けられている。「パイロットチェック弁」の欄において、「Ｎ」は、パイロット圧力が導入されていない状態を示し、「Ｃ」は、閉じるパイロット圧力が導入されていることを示し、「Ｏ」は、開くパイロット圧力が導入されていることを示し、「−」は、適宜に選択されてよいことを示している。
【００５９】
「変換ピストン位置」の欄は、スイッチ４９がオンとされることを「ＯＮ」で示し、オフされていることを「−」で示している。
【００６０】
「射出ピストン後退限」の欄は、射出ピストン２３が後退限に位置することを丸（○）により、後退限に位置しないことを「−」により示している。
【００６１】
以下、図３の時系列に沿って（図３の上方側から下方側へ）、射出装置１の動作を説明する。
【００６２】
（低速射出動作）
低速射出動作の開始直前において、変換ピストン２９及び射出ピストン２３は後退限に位置している。従って、小径部２９ａは、小径シリンダ部２７ａに挿入されておらず、前側室２７ｆと小径シリンダ部２７ａとは直接的に連通されている。なお、変換ピストン２９及び射出ピストン２３を後退限以外の適宜な位置に配置した状態で、低速射出動作を開始することも可能である。
【００６３】
固定金型１０１及び移動金型１０３の型締が終了し、溶湯が射出スリーブ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１９は、変換ピストン２９を前進させる方向にモータ１１を比較的低速で回転させるように、サーボドライバ３３を介してモータ１１に制御信号を出力する。
【００６４】
変換ピストン２９が比較的低速で前進することにより、変換シリンダチューブ２７から射出シリンダチューブ２５のヘッド側室２５ｈへ、比較的緩やかに作動液が供給され、射出ピストン２３も比較的低速で前進する。射出ピストン２３の前進により、射出プランジャ５は、比較的低速の速度ＶＬで前進し、射出圧力はＰＬとなる。
【００６５】
バイパス弁ＶＬａは、パイロット圧力が導入されない。すなわち、前側室２７ｆから小径シリンダ部２７ａへの流れが許容される。なお、低速射出においては、前側室２７ｆと小径シリンダ部２７ａとは直接的に連通されるから、バイパス弁ＶＬａは、閉じるパイロット圧力が導入されてもよい。
【００６６】
前側弁ＶＬｄは、パイロット圧力が導入されない、若しくは、閉じるパイロット圧力が導入される。すなわち、前側室２７ｆからの作動液の排出は禁止される。従って、変換ピストン２９によって押し出された作動液は全て射出ピストン２３を押し出すことに利用される。
【００６７】
射出ピストン２３が前進すると、ロッド側室２５ｒの作動液は、第１連通路５７を介して後側室２７ｒに排出される。
【００６８】
ここで、変換シリンダ装置９においては、被駆動部４３が変換シリンダチューブ２７の前端面（射出シリンダ装置７側の面）から変換シリンダチューブ２７の外部へ延出していることから、変換ピストン２９の後側室２７ｒにおける受圧面積は、前側室２７ｆにおける受圧面積よりも大きい。従って、変換ピストン２９の前進時においては、後側室２７ｒにおける容積の増加量は、前側室２７ｆからの作動液の排出量よりも大きい。
【００６９】
また、射出シリンダ装置７においては、射出ピストンロッド２１が射出シリンダチューブ２５の前端面（射出プランジャ５側の面）から射出シリンダチューブ２５の外部へ延出していることから、射出ピストン２３のヘッド側室２５ｈにおける受圧面積は、ロッド側室２５ｒにおける受圧面積よりも大きい。従って、射出ピストン２３の前進時においては、ヘッド側室２５ｈへの作動液の供給量がロッド側室２５ｒからの作動液の排出量よりも多い。
【００７０】
すなわち、変換シリンダ装置９及び射出シリンダ装置７全体において、後側室２７ｒにおける容積の増加量は、ロッド側室２５ｒからの作動液の排出量よりも多い。換言すれば、後側室２７ｒにおいては、作動液の必要量が、ロッド側室２５ｒからの作動液の供給量を上回り、作動液が不足する。
【００７１】
一方、ロッド側室２５ｒ、第１連通路５７及び後側室２７ｒは、密閉されており、タンクに接続されていない。
【００７２】
従って、図４の模式図に示すように、後側室２７ｒにおいては、作動液の不足分に応じて、作動液が存在しない空間ＳＰが形成される。空間ＳＰは真空である。
【００７３】
（高速射出動作）
制御装置１９は、位置センサ７５の検出値に基づく射出プランジャ５の位置が所定の高速切換位置に到達すると、モータ１１の回転数を比較的高速な回転数に切り換えるように、サーボドライバ３３を介してモータ１１に制御信号を出力する。
【００７４】
従って、変換ピストン２９の速度が高速に切り換えられ、ひいては、射出ピストン２３の速度も高速に切り替えられる。そして、射出プランジャ５は、比較的高速の速度ＶＨで前進し、射出圧力はＰＨとなる。
【００７５】
変換ピストン２９の速度と、射出ピストン２３（射出プランジャ５）の速度との比は、変換ピストン２９の前側室２７ｆにおける受圧面積と、射出ピストン２３のヘッド側室２５ｈにおける受圧面積との比により決定され、低速射出から高速射出に亘って一定である。従って、モータ１１の低速射出における回転数と高速射出における回転数との比は、射出プランジャ５の低速射出における速度と高速射出における速度との比に比例する。
【００７６】
バイパス弁ＶＬａ及び前側弁ＶＬｄの動作は、低速射出と同様である。すなわち、制御装置１９は、液圧回路１７の制御を一定としたまま、モータ１１の制御の変更のみにより、低速射出から高速射出に切り換える。
【００７７】
（減速射出動作）
減速射出動作は、適宜な事象の発生により開始される。例えば、減速射出動作は、溶湯がキャビティ１０５にある程度充填され、その充填された溶湯から射出プランジャ５が反力を受けて減速されることにより開始される。若しくは、減速射出動作は、後述するように、小径部２９ａが小径シリンダ部２７ａへ挿入され、射出ピストン２３が減速されることにより、開始される。若しくは、減速射出動作は、射出プランジャ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、モータ１１が減速制御されることにより、開始される。又は、上記に例示した事象が２以上同時に発生することにより開始される。なお、上記に例示した事象は、いずれが先に生じてもよいが、概ね同時に生じるように、１回の射出における溶湯の量等が調整されることが好ましい。
【００７８】
減速射出動作では、射出速度は、高速射出速度ＶＨから減速されて速度Ｖｄとなる。ただし、キャビティ１０５には、ある程度溶湯が充填されていることから、射出圧力は、高速射出における高速射出圧力ＰＨから上昇して圧力Ｐｄとなる。
【００７９】
また、小径部２９ａが小径シリンダ部２７ａに挿入されることにより、前側室２７ｆと小径シリンダ部２７ａとは、直接的には遮断され、バイパス流路５９を介して間接的に接続されるのみとなる。その結果、変換シリンダチューブ２７からヘッド側室２５ｈに供給される作動液が減少し、射出ピストン２３は減速される。
【００８０】
制御装置１９は、モータ１１の回転数を低下させるように、サーボドライバ３３を介してモータ１１に制御信号を出力する。ただし、上述のように、射出プランジャ５が溶湯から反力を受けたり、小径部２９ａが小径シリンダ部２７ａに挿入されたりすることによって、射出プランジャ５は減速されるから、制御装置１９は、モータ１１の目標回転数を低下させずに、若しくは、射出プランジャ５の減速加速度よりも小さい減速加速度で目標回転数を低下させることもできる。
【００８１】
バイパス弁ＶＬａ及び前側弁ＶＬｄの動作は、低速射出と同様である。ただし、バイパス弁ＶＬａは、パイロット圧力が導入されない。従って、小径部２９ａが小径シリンダ部２７ａに挿入された後は、前側室２７ｆの作動液は、バイパス流路５９を介して小径シリンダ部２７ａへ流れる。なお、バイパス弁ＶＬａにおける流量調整によって射出ピストン２３の速度、ひいては、射出プランジャ５の速度を調整可能であるから、バイパス弁ＶＬａを可変流量調整弁の機能を有するように構成し、流量調整がなされてもよい。
【００８２】
（増圧動作）
制御装置１９は、所定の増圧開始条件が満たされると、バイパス弁ＶＬａにパイロット圧力を導入してバイパス弁ＶＬａを閉じる。これにより、前側室２７ｆから小径シリンダ部２７ａへの作動液の流れが遮断される。また、制御装置１９は、前側弁ＶＬｄに開くためのパイロット圧力を導入して前側弁ＶＬｄを開く。これにより、前側室２７ｆから後側室２７ｒへの作動液の流れが許容される。
【００８３】
従って、変換ピストン２９は、射出動作における、大径部２９ｂの前側室２７ｆにおける受圧面積と、小径部２９ａの小径シリンダ部２７ａにおける受圧面積の和でヘッド側室２５ｈの作動液を加圧していた状態から、増圧動作における、小径部２９ａの小径シリンダ部２７ａにおける受圧面積のみでヘッド側室２５ｈの作動液を加圧する状態に変化する。その結果、パスカルの原理より、モータ１１のトルクが一定であっても、ヘッド側室２５ｈにおける圧力は上昇し、射出ピストン２３がヘッド側室２５ｈから受ける力は大きくなる。
【００８４】
すなわち、射出プランジャ５が溶湯を加圧する力は増大する。そして、射出圧力は、圧力Ｐｔを経てＰｍａｘ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、速度Ｖｔを経て０となる。
【００８５】
なお、増圧開始条件は、例えば、ヘッド側圧力７１及びロッド側圧力センサ７３により検出される射出圧力が所定の値に到達したこと、又は、射出プランジャ５が所定の位置に到達したことである。
【００８６】
モータ１１は、例えば、増圧動作の開始とともに、所望の回転速度を得るための速度制御から所望のトルクを得るためのトルク制御に切り換えられる。ただし、上述のように、変換ピストン２９の作用により、射出プランジャ５により溶湯に加える圧力を増加可能であることから、減速射出動作から増圧動作にかけてモータ１１の制御を一定とすることも可能である。
【００８７】
なお、変換シリンダ装置９においては、前側室２７ｆの作動液が後側室２７ｒに還流される。しかし、射出時と同様の理由により、後側室２７ｒにおける容積の増加量（作動液の必要量）は、前側室２７ｆ及びロッド側室２５ｒからの作動液の排出量よりも多い。そして、射出時に引き続き、空間ＳＰは拡大していく。
【００８８】
（保圧動作）
射出圧力が所定の鋳造圧力（終圧）Ｐｍａｘに到達すると、その鋳造圧力Ｐｍａｘが保たれるように保圧動作が行われる。例えば、制御装置１９は、ヘッド側圧力センサ７１及びロッド側圧力センサ７３により検出される射出圧力が一定に保たれるように、モータ１１のトルク制御を行う。
【００８９】
バイパス弁ＶＬａ及び前側弁ＶＬｄの動作は、増圧時と同様である。従って、変換シリンダ装置９による増圧作用は維持される。
【００９０】
（射出ピストン後退）
溶湯が凝固すると、制御装置１９は、変換ピストン２９を後退させる方向にモータ１１を駆動するようにサーボドライバ３３を介してモータ１１に制御信号を出力する。なお、制御装置１９における、溶湯が凝固したか否かの判定は、例えば、鋳造圧力Ｐｍａｘに達した時点等の所定の基準時点から、所定の時間が経過したか否かにより行われる。
【００９１】
モータ１１により変換ピストン２９が後退し、後側室２７ｒが作動液で満たされると（空間ＳＰがなくなると）、後側室２７ｒの作動液がロッド側室２５ｒに排出される。これにより、射出ピストン２３も後退する。
【００９２】
なお、バイパス弁ＶＬａ及び前側弁ＶＬｄは、変換ピストン２９及び射出ピストン２３が円滑に後退するように、適宜に制御される。
【００９３】
例えば、変換ピストン２９の後退開始時において、バイパス弁ＶＬａは、閉じるパイロット圧力が導入される。すなわち、バイパス流路５９を介した前側室２７ｆから小径シリンダ部２７ａへの流れは禁止される。これにより、ヘッド側室２５ｈに負圧が生じ、射出ピストン２３は後退し易くなる。
【００９４】
また、例えば、前側弁ＶＬｄは、ロッド側室２５ｒへの作動液の補給を前側室２７ｆへの作動液の補給よりも優先させるように、閉じるパイロット圧が適宜なタイミングで適宜な時間で導入される。これにより、前側室２７ｆと小径シリンダ部２７ａ（ヘッド側室２５ｈ）とが連通された後も、ヘッド側室２５ｈの負圧が維持され、射出ピストン２３が後退し易くなる。
【００９５】
（射出ピストン後退限及び変換ピストン後退限）
制御装置１９は、位置センサ７５の検出結果に基づいて、射出ピストン２３が後退限に到達したことを検出する。また、制御装置１９は、スイッチ４９からのオン信号に基づいて、変換ピストン２９が後退限に到達したことを検出する。
【００９６】
なお、上述のように、ロッド側室２５ｒへの作動液の補給を前側室２７ｆへの作動液の補給よりも優先させた場合などには、射出ピストン２３が変換ピストン２９よりも先に後退限に到達する。
【００９７】
その後、変換ピストン２９が後退限に到達すると、前側弁ＶＬｄには、開くパイロット圧力が導入される。これにより、作動液の圧力が装置全体に亘って均一化される。
【００９８】
（次サイクル準備）
制御装置１９は、射出ピストン２３及び変換ピストン２９の双方が後退限に到達したと判定すると、次サイクルの準備を行う。例えば、各種の弁に閉じるパイロット圧力を導入し、複数のシリンダ室間の作動液の流れを抑制し、射出プランジャ５の位置を一定位置に保持する。ただし、前側室２７ｆと小径シリンダ部２７ａとは直接的に連通されていることから、バイパス弁ＶＬａは、パイロット圧力が導入されていても、導入されていなくてもよい。
【００９９】
以上の実施形態によれば、射出装置１は、射出プランジャ５を駆動可能な射出シリンダ装置７と、射出シリンダ装置７に作動液を供給する変換シリンダ装置９と、射出シリンダ装置７のロッド側室２５ｒと変換シリンダ装置９の後側室２７ｒとを連通する第１連通路５７と、変換シリンダ装置９の変換ピストン２９を駆動可能なモータ１１とを有する。射出装置１の射出動作においては、ロッド側室２５ｒの作動液が第１連通路５７を介して後側室２７ｒに排出され、後側室２７ｒに、作動液の不足分に応じて作動液が存在しない空間ＳＰが形成される。
【０１００】
従って、後側室２７ｒは、ロッド側室２５ｒから排出される作動液を貯蓄するタンクとして機能する。また、後側室２７ｒにおける作動液の不足は、後側室２７ｒ内に空間ＳＰが形成されることにより補償される。その結果、射出装置１は、タンクを必要とせず、構成が簡素化される。
【０１０１】
なお、通常のシリンダ装置は、後側室（２７ｒ）に作動液が供給されなければ、ピストン（２９）は前側室（２７ｆ）側に前進しない。換言すれば、通常のシリンダ装置は、後側室（２７ｒ）に作動液が満たされることが前提とされている。本願発明は、変換ピストン２９をモータ１１により駆動するハイブリッド式の駆動装置においては、後側室２７ｒに作動液が満たされることは必須ではないことに着目し、空間ＳＰを形成する構成としたものであり、通常のシリンダ装置の概念に捉われない斬新な構成となっている。
【０１０２】
空間ＳＰは真空であることから、後側室２７ｒに気体（例えば空気）を導入して空間ＳＰを形成するような態様（この態様も本発明に含まれる）に比較して、構成が簡素化される。例えば、後側室２７ｒと変換シリンダ装置９の外部との間における空気の流れを許容するとともに作動液の流れを禁止する、空気抜き弁を設ける必要がない。
【０１０３】
射出の後、モータ１１により変換ピストン２９が後側室２７ｒ側へ駆動され、空間ＳＰが無くなって後側室２７ｒが作動液で満たされ、後側室２７ｒからロッド側室２５ｒへ作動液が供給され、射出ピストン２３が後退する。すなわち、モータ１１により、モータ１１とは直接的には接続されていない射出ピストン２３が後退する。従って、射出装置１の構成の簡素化が図られる。
【０１０４】
変換シリンダチューブ２７は、ヘッド側室２５ｈに連通する小径シリンダ部２７ａと、小径シリンダ部２７ａに連通し、小径シリンダ部２７ａよりも大径の大径シリンダ部２７ｂとを有する。変換ピストン２９は、小径シリンダ部２７ａを摺動可能な小径部２９ａと、大径シリンダ部２７ｂを摺動可能な大径部２９ｂとを有する。
【０１０５】
従って、射出動作から増圧動作へ移行するときに、変換ピストン２９の前方の受圧面積を大きいもの（小径部２９ａの受圧面積と大径部２９ｂの受圧面積との和）から小さいもの（小径部２９ａの受圧面積）に切り換えることができる。その結果、射出動作においては、増圧動作に比較して、モータ１１の回転数に対するヘッド側室２５ｈへの作動液の流入量を多くし、増圧動作においては、射出動作に比較して、モータ１１のトルクに対するヘッド側室２５ｈの圧力を高くできる。すなわち、モータ１１の負担を軽減しつつ、高速射出及び増圧が可能となる。さらに、アキュムレータを設ける必要がなくなるから、保守管理が容易化されるとともに、異なる駆動限からの駆動力を同期制御する必要がなくなり、制御が容易化される。
【０１０６】
なお、モータ１１を有さず、アキュムレータから後側室２７ｒに作動液を供給する構成では、小径部２９ａが小径シリンダ部２７ａに挿入された増圧動作において、大径部２９ｂの後側室２７ｒにおける受圧面積と、小径部２９ａの小径シリンダ部２７ａにおける受圧面積との比によって、後側室２７ｒの圧力が増加されて前側室２７ｆに伝達される増圧作用が生じる。従って、小径部２９ａの受圧面積（換言すれば径ｄ２）に対する大径部２９ｂの受圧面積（換言すれば径ｄ１）の変更が増圧動作に影響する。従って、径ｄ１の設定においては、径ｄ１が高速射出動作に及ぼす影響と増圧動作に及ぼす影響との双方が考慮されなければならない。
【０１０７】
一方、本実施形態では、小径部２９ａの径ｄ２に対する大径部２９ｂの径ｄ１の変更は、増圧動作に影響しない。すなわち、前側室２７ｆに生じる圧力は、モータ１１の駆動力を小径部２９ａの前側の受圧面積により除したものであり、小径部２９ａの径ｄ２のみに影響され、大径部２９ｂの径ｄ１に影響されない。従って、増圧動作を考慮せずに、高速射出動作のみを考慮して大径部２９ｂの径ｄ１を設定することができ、設計の自由度が高い。
【０１０８】
なお、射出ピストン２３（射出プランジャ５）は、変換ピストン２９の速度の（ｄ１２−ｄ３２）／ｄ４２倍の速度で駆動される。一例として、ｄ１＝１８０ｍｍ、ｄ３＝３０ｍｍ、ｄ４＝９０ｍｍとすると、射出ピストン２３は、変換ピストン２９の速度の約４倍の速度で駆動される。
【０１０９】
被駆動部４３は、小径部２９ａから突出し、小径シリンダ部２７ａにおける、大径シリンダ部２７ｂとは反対側の端面（前端面）から変換シリンダチューブ２７の外部へ延出する。従って、本実施形態とは異なり、被駆動部４３が変換シリンダチューブ２７の後端面から露出する態様（この態様も本発明に含まれる）に比較して、各種の径ｄ１〜ｄ５の設定が容易である。例えば、被駆動部４３が変換シリンダチューブ２７の後端面から露出する場合には、各種の径ｄ１〜ｄ５の設定次第では、後側室２７ｒにおいて作動液が過剰となる場合もあるが、そのような場合を想定する必要がない。
【０１１０】
射出装置１は、被駆動部４３に設けられたネジ軸４１と、ネジ軸４１に螺合し、モータ１１により回転駆動されるナット３９とを有し、ネジ軸４１は、変換ピストン２９に対して同軸に設けられている。従って、モータ１１からの駆動力によって、変換ピストン２９を変換シリンダチューブ２７に対して傾かせる力が生じることが抑制される。その結果、摺動抵抗が増減したり、作動液の漏れが生じたり、変換シリンダ装置９の破損を招いたりすることが抑制される。
【０１１１】
射出装置１は、変換ピストン２９に固定され、変換シリンダチューブ２７から変換ピストン２９の摺動方向に延出するドッグ用ロッド４５と、ドッグ用ロッド４５の、変換シリンダチューブ２７の外部に延出した部分に設けられたドッグ４７と、ドッグ４７により操作されるスイッチ４９とを有する。ドッグ用ロッド４５は、変換ピストン２９の軸芯に対して偏心した位置において変換シリンダチューブ２７から延出している。従って、ドッグ用ロッド４５が変換ピストン２９の回り止めに兼用されることになり、構成が簡素化される。
【０１１２】
なお、以上の実施形態において、ダイカストマシンは本発明の成形機の一例であり、溶湯は本発明の成形材料の一例であり、小径シリンダ部２７ａの内部及び前側室２７ｆは本発明の第１シリンダ室の一例であり、後側室２７ｒは本発明の第２シリンダ室の一例であり、前側弁ＶＬｄは本発明の方向制御弁の一例である。
【０１１３】
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。
【０１１４】
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。
【０１１５】
また、実施形態では、射出シリンダ装置７と、変換シリンダ装置９とが直交するように配置された場合を例示した。より具体的には、射出シリンダ装置７が水平に、変換シリンダ装置９が鉛直に配置された場合を例示した。ただし、射出シリンダ装置及び変換シリンダ装置は、平行等の適宜な位置関係に配置されてよい。
【０１１６】
図５（ａ）は、射出シリンダ装置７及び変換シリンダ装置９の配置の変形例を示している。この変形例では、射出シリンダ装置７及び変換シリンダ装置９の双方が水平に配置されている。実施形態の配置では、変換ピストン２９の重量や後側室２７ｒの作動液の重量を利用できるメリットがある。変形例では、変換ピストン２９等の重量を利用できないが、それと引き換えに、射出圧力等の算出において変換ピストン２９等の重量を考慮する必要がなく、設計や制御が容易化される。
【０１１７】
射出シリンダ装置及び変換シリンダ装置における各種の径（ｄ１〜ｄ５）の相対的な大きさは、適宜に設定されてよい。
【０１１８】
例えば、変換ピストン（２９）の前側室（２７ｆ）における受圧面積（π×（ｄ１２−ｄ３２））は、射出ピストン（２３）のヘッド側室（２５ｈ）における受圧面積（π×ｄ４２）よりも大きくてもよいし、小さくてもよいし、同一でもよい。換言すれば、射出動作において、射出ピストン（２３）は、変換ピストン（２９）に対して、増速されてもよいし、減速されてもよいし、同一速度とされてもよい。
【０１１９】
また、例えば、実施形態において、小径部（２９ａ）の小径シリンダ室（２７ａ）における受圧面積（π×（ｄ２２−ｄ３２））は、射出ピストン（２３）のヘッド側室（２５ｈ）における受圧面積（π×ｄ４２）よりも小さくてもよいし、大きくてもよいし、同一でもよい。換言すれば、増圧動作及び保圧動作において、モータ１１からのトルクを増幅してもよいし、減衰させてもよいし、その双方をしなくてもよい。
【０１２０】
また、例えば、変換シリンダ装置において、実施形態のように被駆動部（４３）を前方に延出させる場合には、径ｄ３が径ｄ２よりも小さくなることが必須であるが、実施形態とは逆に、被駆動部（４３）を後方に延出させる場合には、径ｄ３が径ｄ２よりも小さくなることは必須ではない。すなわち、径ｄ３は、径ｄ２と同一でもよいし、径ｄ２よりも大きくてもよい。
【０１２１】
変換シリンダ装置は、パスカルの原理を利用した増圧作用を奏しないものであってもよい。
【０１２２】
図５（ｂ）は、そのような変形例に係る変換シリンダ装置１０９を示している。変換シリンダ装置１０９の変換シリンダチューブ１２７及び変換ピストン１２９は、軸方向に一様の断面積となっている。
【０１２３】
射出動作においては、実施形態と同様に、ロッド側室２５ｒの作動液は、第２シリンダ室１０９ｒに排出される。そして、第２シリンダ室１０９ｒにおいては、作動液の不足分に応じて空間ＳＰが形成される。
【０１２４】
変換シリンダ装置がパスカルの原理を利用した増圧作用を奏するものである場合、小径部（２９ａ）は、小径シリンダ部（２７ａ）に出し入れ可能でなくてもよい。すなわち、小径シリンダ部に挿入されたままでもよい。この場合であっても、バイパス流路（５９）により前側室（２７ｆ）と小径シリンダ部（２７ａ）とが連通されていれば、バイパス流路（５９）の開閉により、変換ピストンの前方の受圧面積を切り換え可能である。
【０１２５】
また、小径部（２９ａ）が、小径シリンダ部（２７ａ）に出し入れ可能である場合、前側室（２７ｆ）と小径シリンダ部（２７ａ）とを連通するバイパス流路（５９）及びバイパス弁（ＶＬａ）は省略可能である。
【０１２６】
電動機は、回転式のものに限定されない。また、伝達機構（１３）は、省略されてもよい。例えば、電動機としてリニアモータを利用し、電動機により直接的に変換ピストンを駆動してもよい。
【０１２７】
回転式の電動機が用いられる場合において、回転運動を並進運動に変換する変換機構は、ネジ機構に限定されない。例えば、変換機構は、ラックピニオン機構であってもよい。また、回転運動を伝達する回転伝達機構は、プーリ及びベルトに限定されない。例えば、回転伝達機構は、歯車機構であってもよい。また、ネジ軸は、変換ピストンと同軸に設けられることが好ましいが、変換ピストンと並列に設けられるなどしてもよい。
【０１２８】
変換ピストンの位置検出は、ドッグ、ドッグ用ロッド及びスイッチによってなされるものに限定されない。例えば、変換ピストンの位置は、電動機のエンコーダによって間接的に検出されてもよいし、被駆動部（４３）の位置を検出するリニアスケールが設けられることによって検出されてもよい。
【０１２９】
ネジ軸が変換ピストンの軸芯と同軸に設けられた場合に必要となる回り止めは、ドッグ用ロッドによってなされるものに限定されない。例えば、変換ピストンの回り止めは、ネジ機構のネジ軸としてスプラインネジが用いられることによりなされてもよい。
【０１３０】
ドッグにより操作されるスイッチは、変換ピストンの後退限を検出するものに限定されない。例えば、スイッチは、小径部が小径シリンダ部に挿入される位置を検出するものであってもよいし、複数位置に対応して設けられてもよい。また、スイッチは、ドッグが所定位置に到達したときにオフされるものであってもよい。
【０１３１】
本発明の効果を得るための液圧回路は適宜に構成可能であり、実施形態において示した流路や弁以外にも流路や弁が設けられてよい。また、本発明は、タンク、アキュムレータ又はポンプを省略することを可能とするが、これらの構成要素が設けられていてもよい。
【符号の説明】
【０１３２】
１…射出装置、５…射出プランジャ、７…射出シリンダ装置、９…変換シリンダ装置、１１…モータ（電動機）、２１…射出ピストンロッド、２３…射出ピストン、２５…射出シリンダチューブ、２５ｒ…ロッド側室、２５ｈ…ヘッド側室、２７…変換シリンダチューブ、２７ａ…小径シリンダ部、２７ｂ…大径シリンダ部、２９…変換ピストン、２９ａ…小径部、２９ｂ…大径部、４３…被駆動部、５７…第１連通路、１０５…キャビティ、ＳＰ…空間。
【図１】
0005443896.tif 000002
【図２】
0005443896.tif 000003
【図３】
0005443896.tif 000004
【図４】
0005443896.tif 000005
【図５】
0005443896.tif 000006