(57)【要約】【課題】射出力を好適に受けることができる射出装置を提供する。【解決手段】射出装置１は、プランジャ５に連結された射出シリンダ装置７と、射出シリンダ装置７を介してプランジャ５を前進駆動可能な駆動装置１１と、を有している。射出シリンダ装置７のシリンダ部１３は、射出ピストン１５を前後方向に摺動可能に収容し、後端が開放されており、前後方向に移動可能な前方シリンダ部材２１と、前方シリンダ部材２１の後端に通じ、固定的に設置された後方シリンダ部材２３と、を有している。駆動装置１１は、前方シリンダ部材２１を前後方向へ駆動可能である。【選択図】図２
2015229178.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
キャビティに通じるスリーブと、
前記スリーブ内を前後方向に摺動可能なプランジャと、
前記プランジャに連結されたピストンロッド、前記ピストンロッドに固定された射出ピストン、前記射出ピストンを収容するシリンダ部を含む射出シリンダ装置と、
前記射出シリンダ装置を介して前記プランジャを前進駆動可能な駆動装置と、
を有し、
前記シリンダ部は、
前記射出ピストンを前後方向に摺動可能に収容し、後端が開放されており、前後方向に移動可能な前方シリンダ部材と、
前記前方シリンダ部材の後端に通じ、固定的に設置された後方シリンダ部材と、を有し、
前記駆動装置は、前記前方シリンダ部材を前後方向へ駆動可能である
射出装置。
【請求項２】
前記後方シリンダ部材は、
前記前方シリンダ部材の後端に通じる小径室と、
前記小径室に通じ、前記小径室よりも大径の大径室と、を有し、
前記射出シリンダ装置は、前記小径室を摺動可能な小径部、及び、前記大径室を摺動可能な大径部が形成された増圧ピストンを更に有している
請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】
前記射出シリンダ装置は、前記前方シリンダ部材の後端に固定され、前記後方シリンダ部材に相対移動可能に挿通され、前記前方シリンダ部材と前記後方シリンダ部材とを連通する連通管を更に有する
請求項１又は２に記載の射出装置。
【請求項４】
前記射出シリンダ装置は、前記前方シリンダ部材の後端に固定され、前記後方シリンダ部材が相対移動可能に挿通され、前記前方シリンダ部材と前記後方シリンダ部材とを連通する連通管を更に有する
請求項１又は２に記載の射出装置。
【請求項５】
前記連通管の内径は、前記前方シリンダ部材の内径未満であり、
前記連通管の前端は、前記射出ピストンの後端に対する当接により前記射出ピストンの前記前方シリンダ部材に対する後退限を規定する
請求項３又は４に記載の射出装置。
【請求項６】
前記連通管の内径が前記前方シリンダ部材の内径以上であり、
前記シリンダ部は、前記前方シリンダ部材の後端にて、前記前方シリンダ部材の内側へ突出し、前記射出ピストンの後端に対する当接により前記射出ピストンの前記前方シリンダ部材に対する後退限を規定する、前記前方シリンダ部材の周方向に対して部分的に設けられたストッパを有する
請求項３又は４に記載の射出装置。
【請求項７】
前記駆動装置は、
前後方向に延びるねじ軸、及び、前記ねじ軸に螺合するナットを有し、前記ねじ軸及び前記ナットの一方が前記前方シリンダ部材に固定されたねじ機構と、
前記ねじ軸及び前記ナットの他方を回転させる電動機と、を有している
請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出装置。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか１項に記載の射出装置を備えた成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形装置（成形機）及びその射出装置に関する。成形装置は、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】
スリーブ内の成形材料をキャビティへ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。
【０００３】
例えば、特許文献１、２の射出装置は、プランジャに連結された射出シリンダ装置と、射出シリンダ装置を移動させることが可能なボールねじ機構と、ボールねじ機構を駆動する電動機とを有している。この射出装置は、電動機を駆動して低速射出を行い、次に、電動機の駆動を継続したまま、射出シリンダ装置に作動液を供給して高速射出を行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３１５０５０号公報
【特許文献２】特開２００８−１１４２３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
射出シリンダ装置に高圧の作動液を供給し、ピストンを前進させるとき、作用反作用の法則に従って、ピストンを収容するシリンダ部材には、後方への力（反力）が加えられる。特許文献１、２の技術では、この反力をボールねじ機構及び電動機によって受けなければならない。すなわち、射出力を電動機によって受けなければならない。
【０００６】
より具体的には、反力によって後方へ移動しようとするシリンダ部材は、ボールねじ機構を前進時とは逆方向へ回転させようとする。電動機は、その逆回転させようとする力に抗する駆動力を生じなければならない。その結果、例えば、電動機の負担が増大する。また、例えば、シリンダ部材が後方へ移動してしまえば、高速時の加速が低下する。
【０００７】
従って、射出力を好適に受けることができる射出装置及び成形装置が提供されることが望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に一態様に係る射出装置は、キャビティに通じるスリーブと、前記スリーブ内を前後方向に摺動可能なプランジャと、前記プランジャに連結されたピストンロッド、前記ピストンロッドに固定された射出ピストン、前記射出ピストンを収容するシリンダ部を含む射出シリンダ装置と、前記射出シリンダ装置を介して前記プランジャを前進駆動可能な駆動装置と、を有し、前記シリンダ部は、前記射出ピストンを前後方向に摺動可能に収容し、後端が開放されており、前後方向に移動可能な前方シリンダ部材と、前記前方シリンダ部材の後端に通じ、固定的に設置された後方シリンダ部材と、を有し、前記駆動装置は、前記前方シリンダ部材を前後方向へ駆動可能である。
【０００９】
好適には、前記後方シリンダ部材は、前記前方シリンダ部材の後端に通じる小径室と、前記小径室に通じ、前記小径室よりも大径の大径室と、を有し、前記射出シリンダ装置は、前記小径室を摺動可能な小径部、及び、前記大径室を摺動可能な大径部が形成された増圧ピストンを更に有している。
【００１０】
好適には、前記射出シリンダ装置は、前記前方シリンダ部材の後端に固定され、前記後方シリンダ部材に相対移動可能に挿通され、前記前方シリンダ部材と前記後方シリンダ部材とを連通する連通管を更に有する。
【００１１】
好適には、前記射出シリンダ装置は、前記前方シリンダ部材の後端に固定され、前記後方シリンダ部材が相対移動可能に挿通され、前記前方シリンダ部材と前記後方シリンダ部材とを連通する連通管を更に有する。
【００１２】
好適には、前記連通管の内径は、前記前方シリンダ部材の内径未満であり、前記連通管の前端は、前記射出ピストンの後端に対する当接により前記射出ピストンの前記前方シリンダ部材に対する後退限を規定する。
【００１３】
好適には、前記連通管の内径が前記前方シリンダ部材の内径以上であり、前記シリンダ部は、前記前方シリンダ部材の後端にて、前記前方シリンダ部材の内側へ突出し、前記射出ピストンの後端に対する当接により前記射出ピストンの前記前方シリンダ部材に対する後退限を規定する、前記前方シリンダ部材の周方向に対して部分的に設けられたストッパを有する。
【００１４】
好適には、前記駆動装置は、前後方向に延びるねじ軸、及び、前記ねじ軸に螺合するナットを有し、前記ねじ軸及び前記ナットの一方が前記前方シリンダ部材に固定されたねじ機構と、前記ねじ軸及び前記ナットの他方を回転させる電動機と、を有している。
【００１５】
本発明の成形装置は、上記のいずれかの射出装置を備えている。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、射出力を好適に受けることができる。
【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要部の構成を模式的に示す側面図。
【図２】図１のダイカストマシンの射出装置の要部の構成を模式的に示す上方から見た断面図。
【図３】図２の射出装置の連通管の前端及び後端の拡大図。
【図４】図２の射出装置の動作を説明する図。
【図５】図５（ａ）及び図５（ｂ）は射出ピストン及び増圧ピストンの後退を説明する模式図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係る射出装置の要部の構成を模式的に示す上方から見た断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の実施形態に係るダイカストマシンＤＣ１の要部の構成を模式的に示す側面図（一部に断面図を含む）である。
【００１９】
なお、以下において、図１の紙面左側（プランジャ５によりキャビティ１０５に溶湯を押し出すときのプランジャ５の進む方向）を前方といい、図１の紙面右側を後方ということがある。
【００２０】
ダイカストマシンＤＣ１は、例えば、固定金型１０１及び移動金型１０３を型締めする型締装置１５１と、型締装置１５１に型締めされた固定金型１０１及び移動金型１０３により構成されたキャビティ１０５に成形材料（材料）としての溶湯（溶融状態の金属材料）を射出・充填する射出装置１と、成形されたダイカスト品（成形品）を固定金型１０１又は移動金型１０３から押し出す不図示の押出装置と、これら各装置を制御する制御装置１５３とを有している。なお、制御装置１５３は、各装置の一部を構成していると捉えられてもよい。
【００２１】
型締装置１５１は、例えば、不図示のベースと、ベース上に固定され、固定金型１０１を保持する固定ダイプレート１５５と、ベース上において型開閉方向に移動可能であり、移動金型１０３を保持する移動ダイプレート１５７とを有している。なお、本願において「固定」は、２部材が連結された場合だけでなく、２部材が一体的に形成された場合を含むものとする。
【００２２】
固定ダイプレート１５５には、射出フレーム１５９が固定されている。射出フレーム１５９は、Ｃ型やＤ型等の適宜な形式のものとされてよい。なお、射出フレーム１５９は、後述するように、射出装置１の部材の支持等に寄与するから、射出装置１の一部と捉えられてもよい。
【００２３】
（射出装置の構成）
図２は、射出装置１の要部の構成を模式的に示す、上方から見た断面図である。
【００２４】
射出装置１は、キャビティ１０５に通じるスリーブ３（図１）と、スリーブ３内の溶湯をキャビティ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液圧装置９と、プランジャ５を駆動する駆動装置１１とを有している。
【００２５】
スリーブ３及びプランジャ５の構成は、公知の構成と同様でよい。スリーブ３は、例えば、固定ダイプレート１５５に挿通されるように設けられている。なお、スリーブ３は、固定金型１０１にも挿通されていてよい。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（図１）と、プランジャチップに固定されたプランジャロッドとを有している。
【００２６】
スリーブ３に形成された給湯口３ａ（図１）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５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内に射出、充填される。
【００２７】
射出シリンダ装置７は、例えば、増圧式シリンダにより構成されている。すなわち、射出シリンダ装置７は、シリンダ部１３と、シリンダ部１３の内部を摺動可能な射出ピストン１５及び増圧ピストン１７と、射出ピストン１５から前方（プランジャ５側）へ延びるピストンロッド１９とを有している。
【００２８】
この射出シリンダ装置７は、シリンダ部１３が、前後方向に移動可能な前方シリンダ部材２１と、その後方に位置し、固定的に設置された後方シリンダ部材２３とを有していることを一つの特徴としている。前方シリンダ部材２１と後方シリンダ部材２３とは、例えば、連通管２５により連通されている。これらの具体的構成は、例えば、以下のとおりである。
【００２９】
前方シリンダ部材２１は、射出ピストン１５を前後方向に摺動可能に収容している。ピストンロッド１９は、前方シリンダ部材２１から前方へ延び出ている。前方シリンダ部材２１の後端は塞がれていない。射出ピストン１５は、前方シリンダ部材２１の内部を、前側のロッド側室２１ｒと、後側のヘッド側室２１ｈ（符号は図５参照）とに区画可能である。
【００３０】
図２に示すように、射出ピストン１５が後退限に位置するとき、ヘッド側室２１ｈはなくなってもよい。ただし、以下では、便宜上、このような状態も含めて、射出ピストン１５の背後に作動液が供給されるとき、ヘッド側室２１ｈに作動液を供給すると表現することがあるものとする。
【００３１】
ヘッド側室２１ｈに作動液を供給することにより、射出ピストン１５を前方シリンダ部材２１に対して前方へ相対移動させることができる。また、ロッド側室２１ｒに作動液を供給することにより、射出ピストン１５を前方シリンダ部材２１に対して後方へ相対移動させることができる。
【００３２】
前方シリンダ部材２１は、適宜な方法により、固定ダイプレート１５５等の固定的な部材に対して前後方向へ移動可能に設けられてよい。例えば、射出フレーム１５９に固定された中間ブロック２７（図１）を設け、中間ブロック２７の下部上面と、前方シリンダ部材２１との間に、前後方向に延びる公知のリニアガイド（不図示）を介在させてよい。
【００３３】
後方シリンダ部材２３は、前方シリンダ部材２１側に位置する小径室２３ａと、小径室２３ａの後方に通じ、小径室２３ａよりも径が大きい大径室２３ｂとを有している。一方、増圧ピストン１７は、小径室２３ａを摺動可能な小径部１７ａと、大径室２３ｂを摺動可能な大径部１７ｂとを有している。大径部１７ｂは、大径室２３ｂを前方の前側室２３ｂａと、後方の後側室２３ｂｂとに区画している。
【００３４】
前側室２３ｂａがタンク圧とされた状態で、後側室２３ｂｂに作動液を供給することにより、増圧ピストン１７の前後の受圧面積の差に応じて小径室２３ａの作動液を増圧することができる。また、小径室２３ａ及び／又は前側室２３ｂａに作動液を供給することにより、増圧ピストン１７を後退させることができる。
【００３５】
後方シリンダ部材２３は、適宜な方法により、固定ダイプレート１５５等の固定的な部材に対して移動不可能に設置されてよい。例えば、後方シリンダ部材２３は、上述した中間ブロック２７の後端部に、ねじ等によって固定されてよい。なお、図２では、中間ブロック２７の後端部が後方シリンダ部材２３の前端部に兼用されている場合を例示している。以下では、中間ブロック２７の後端部を後方シリンダ部材２３の一部として表現することがある。
【００３６】
連通管２５は、例えば、可撓性を有さない、概略筒状の部材である。その前端は、前方シリンダ部材２１の後端に固定されている。そして、連通管２５の内部は、前方シリンダ部材２１の内部に通じている。一方、連通管２５は、後方側が後方シリンダ部材２３に対して前後方向に相対移動可能に挿通されている。これにより、前方シリンダ部材２１と後方シリンダ部材２３とは連通されており、また、連通を維持した状態で、前方シリンダ部材２１は、後方シリンダ部材２３に対して前後方向に移動可能である。
【００３７】
射出シリンダ装置７は、プランジャ５に対してその後方に同軸（直列）に配置されている。ピストンロッド１９の先端は、カップリング２９を介してプランジャ５の後端に連結されている。従って、ピストンロッド１９の前後進に伴ってプランジャ５も前後進する。
【００３８】
液圧装置９は、例えば、作動液を貯留するタンク３１と、タンク３１の作動液を送出するポンプ３３と、ポンプ３３を駆動するポンプ用電動機３５と、蓄圧した作動液を供給するアキュムレータ３７と、これらの要素及び射出シリンダ装置７を互いに接続する液圧回路３９とを有している。
【００３９】
タンク３１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３１は、例えば、液圧回路３９等を介して射出シリンダ装置７との間で作動液の受給を行い、また、ポンプ３３及び液圧回路３９を介してアキュムレータ３７に作動液を供給する。
【００４０】
ポンプ３３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。ポンプ３３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てもよいし、当該吐出量が可変とされた可変容量ポンプによって構成されていてもよい。また、ポンプ３３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。
【００４１】
ポンプ用電動機３５は、例えば、回転式の電動機である。ポンプ用電動機３５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。ポンプ用電動機３５は、オープンループにおいて設けられた定速電動機として機能するものであってもよいし、クローズドループにおいて設けられたサーボモータとして機能するものであってもよい。
【００４２】
アキュムレータ３７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３７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３７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る。蓄圧された作動液は、液圧回路３９を介して射出シリンダ装置７に供給される。
【００４３】
液圧回路３９は、射出シリンダ装置７、タンク３１、ポンプ３３及びアキュムレータ３７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。複数の弁は、例えば、パイロット式でない又はパイロット式の逆止弁、切換弁、流量制御を行うサーボバルブである。
【００４４】
液圧装置９の各部は、適宜に、前方シリンダ部材２１と移動するように設けられたり、後方シリンダ部材２３と同様に固定的に設けられたりしてよい。例えば、タンク３１、ポンプ３３及びポンプ用電動機３５は、固定的に設けられることが好ましい。また、液圧回路３９が有する複数のバルブの全部又は大部分は、固定的に設けられることが好ましい。
【００４５】
アキュムレータ３７は、前方シリンダ部材２１とともに移動可能に設けられてもよいし、固定的に設けられてもよい。前方シリンダ部材２１を含む可動部分の軽量化の観点からは、アキュムレータ３７は、固定的に設けられることが好ましい。また、本実施形態では、ヘッド側室２１ｈへの作動液の供給は、例えば、小径室２３ａ及び連通管２５を介して行われる。このような場合、作動液の流路の簡素化の観点から、アキュムレータ３７は固定的に設けられることが好ましい。ヘッド側室２１ｈへ作動液を供給するためのポートを前方シリンダ部材２１に形成する場合においては、アキュムレータ３７は、前方シリンダ部材２１と共に移動するように設けられてもよい。
【００４６】
駆動装置１１は、例えば、電動機によって前方シリンダ部材２１を前後方向に駆動するように構成されている。具体的には、駆動装置１１は、回転式の駆動用電動機４１と、駆動用電動機４１の回転を伝達する伝達機構４３と、伝達機構４３によって伝達された回転を並進運動に変換しつつ前方シリンダ部材２１に伝達するねじ機構４５とを有している。駆動装置１１は、これら駆動用電動機４１、伝達機構４３及びねじ機構４５の組み合わせを、例えば、左右対称に２組有している。
【００４７】
駆動用電動機４１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。駆動用電動機４１は、ブレーキ付きの電動機であることが好ましい。駆動用電動機４１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４１の回転を検出するエンコーダ４７と、駆動用電動機４１に電力を供給する不図示のサーボドライバと共にサーボ機構を構成している。
【００４８】
なお、後述する動作の説明において、駆動用電動機４１が停止しているとき、駆動用電動機４１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。駆動用電動機４１が停止される状況等に応じて適切な停止方法が選択されてよい。
【００４９】
伝達機構４３は、例えば、プーリ・ベルト機構により構成されており、駆動用電動機４１の出力軸に固定された第１プーリ４９と、ねじ機構４５に固定された第２プーリ５３と、第１プーリ４９及び第２プーリ５３に掛架されたベルト５１とを有している。従って、駆動用電動機４１が回転されると、その回転は伝達機構４３を介してねじ機構４５に伝達される。
【００５０】
ねじ機構４５は、例えば、ボールねじ機構又はすべりねじ機構により構成されており、ねじ軸５５と、ねじ軸５５に螺合するナット５７とを有している。
【００５１】
ねじ軸５５は、プランジャ５に平行に配置されている。また、ねじ軸５５は、中間ブロック２７の後端部側方にて適宜な軸受により取り付けられることなどにより、軸方向の移動が規制されているとともに軸回りの回転が許容されている。一方、ナット５７は、前方シリンダ部材２１に固定されることなどにより、前方シリンダ部材２１とともに軸方向に移動可能とされるとともに、軸回りの回転が規制されている。従って、ねじ軸５５が回転されると、ナット５７はプランジャ５に平行な方向において移動し、ひいては、前方シリンダ部材２１が前後方向に移動する。
【００５２】
制御装置１５３は、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置、入力回路、及び、出力回路を含んで構成されている。制御装置１５３は、入力された各種の入力信号に基づいて、各部を制御するための制御信号を出力する。
【００５３】
制御装置１５３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不図示の入力装置、エンコーダ４７、プランジャ５の位置を検出するための第１位置センサ５９、前方シリンダ部材２１の位置を検出するための第２位置センサ６１、液圧系の適宜な位置において作動液の圧力を検出する不図示の圧力センサである。
【００５４】
制御装置１５３が信号を出力するのは、例えば、ユーザに情報を表示する不図示の表示器、駆動用電動機４１に電力を供給する不図示のドライバ、ポンプ用電動機３５に電力を供給する不図示のドライバ、液圧回路３９である。
【００５５】
第１位置センサ５９は、例えば、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。例えば、第１位置センサ５９は、射出シリンダ装置７の前方（例えば射出フレーム１５９）に固定的に設けられ、スケール部は、ピストンロッド１９に設けられ、その軸方向に延びている。そして、第１位置センサ５９は、ピストンロッド１９の移動に伴って移動するスケール部の位置を検出することによってプランジャ５の位置を間接的に検出する。なお、第１位置センサ５９、又は、制御装置１５３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。
【００５６】
第２位置センサ６１は、例えば、スケール部６３とともにリニアエンコーダを構成している。例えば、第２位置センサ６１は、前方シリンダ部材２１の側方（例えば中間ブロック２７）に固定的に設けられ、スケール部６３は、前方シリンダ部材２１に固定され、前後方向に延びている。そして、第２位置センサ６１は、前方シリンダ部材２１の移動に伴って移動するスケール部６３の位置を検出することによって前方シリンダ部材２１の位置を検出する。なお、第２位置センサ６１、又は、制御装置１５３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。
【００５７】
圧力センサは、液圧系において適宜な位置に設けられる。例えば、特に図示しないが、小径室２３ａ（ヘッド側室２１ｈ）の圧力を検出する圧力センサ及びロッド側室２１ｒの圧力を検出する圧力センサが設けられ、制御装置１５３は、これらの圧力センサの検出値に基づいて、プランジャ５が溶湯に加える圧力を特定可能である。また、例えば、特に図示しないが、アキュムレータ３７の圧力を検出する圧力センサが設けられ、制御装置１５３は、その検出値に基づいて、アキュムレータ３７の充填完了を判定可能である。
【００５８】
図３は、連通管２５の前端及び後端の拡大図である。
【００５９】
連通管２５の外径Ｄ３は、例えば、全長に亘って概ね一定であり、また、小径室２３ａの内径よりも小さい。そして、連通管２５は、後方シリンダ部材２３の前端に形成された開口において後方シリンダ部材２３に対して摺動可能とされている。なお、外径Ｄ３は、小径室２３ａの内径と同一であってもよい。
【００６０】
連通管２５の内径Ｄ２は、例えば、全長に亘って概ね一定であり、また、前方シリンダ部材２１の内径Ｄ１未満である。従って、前方シリンダ部材２１の後端は、内径Ｄ２を直径とする開口によって開放されている。また、連通管２５の前端は、射出ピストン１５の後端に当接して射出ピストン１５の後退限を規定するストッパとして機能する。
【００６１】
ヘッド側室２１ｈの作動液の圧力は、連通管２５の前端面に作用する。連通管２５は、前方シリンダ部材２１に固定されている。従って、連通管２５の前端面の面積は、実質的に、ヘッド側室２１ｈの作動液の後方への圧力に対する前方シリンダ部材２１の受圧面積となっている。この受圧面積は、（ヘッド側室２１ｈの断面積）−（連通管２５内部の断面積）である。ヘッド側室２１ｒ及び連通管２５の内部が断面円形とすれば、（πＤ１２−πＤ２２）／４である。
【００６２】
その一方で、連通管２５によって前方シリンダ部材２１の後端に形成された内径Ｄ２の開口においては、作動液の後方への圧力は前方シリンダ部材２１（連通管２５）に作用せず、連通管２５を介して後方シリンダ部材２３に作用する。より厳密には、圧力は、まず、増圧ピストン１７の前端面に作用する。そして、増圧ピストン１７に加えられた力は、例えば、後方シリンダ部材２３のうち増圧ピストン１７の後端に当接して増圧ピストン１７の後退限を規定する部分に伝達される。
【００６３】
従って、ヘッド側室２１ｈに作動液を供給して射出ピストン１５を前方に移動させるとき、その反力（射出力）は、一部は前方シリンダ部材２１に受けられ、残りは後方シリンダ部材２３に受けられる。前方シリンダ部材２１の後端の後方シリンダ部材２３に対して開放されている面積（連通管２５の内部の断面積）が大きくなるほど、前方シリンダ部材２１が受ける反力は小さくなる。
【００６４】
前方シリンダ部材２１の後端の開放面積は、適宜な大きさとされてよい。例えば、開放面積は、前方シリンダ部材２１の断面積の１／４以上又は１／２以上とされてよい。
【００６５】
連通管２５の後方側部分は後方シリンダ部材２３に挿通されており、連通管２５の後端面には、小径室２３ａ内の作動液の前方への圧力が作用する。ヘッド側室２１ｈと小径室２３ａとは連通されており、基本的には同一の圧力である。従って、前方シリンダ部材２１の受ける反力は、連通管２５の後端面が作動液から受ける力によって少なくとも一部が打ち消される。
【００６６】
この打ち消す力は、連通管２５の後端面の面積が大きくなるほど大きくなる。後端面の面積は、連通管２５が円形であるとすれば、（πＤ３２−πＤ２２）／４である。そして、連通管２５の後端面の面積が連通管２５のヘッド側室２１ｈに露出する前端面の面積と等しくなると、前方シリンダ部材２１の受ける反力は完全に打ち消される。すなわち、本実施形態では、Ｄ１＝Ｄ３であると、前方シリンダ部材２１の受ける反力は完全に打ち消される。
【００６７】
（射出装置の動作）
図４は、射出装置１の動作を説明する図である。図４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、破線Ｌｐは射出圧力の変化を示している。実線Ｌｖ及び破線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、プランジャ５、射出ピストン１５、増圧ピストン１７及び前方シリンダ部材２１の動作を示している。なお、図４における射出ピストン１５の「前進」、「停止」及び「後退」は、前方シリンダ部材２１に対する相対的な前進、停止及び後退を意味している。
【００６８】
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（速度ＶＬ）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（速度ＶＨ）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。
【００６９】
（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、例えば、図１に示す状態となっている。すなわち、前方シリンダ部材２１（ナット５７）、射出ピストン１５及び増圧ピストン１７は、後退限等の初期位置に位置している。また、駆動用電動機４１及びポンプ用電動機３５は停止している。液圧回路３９の各種の弁は、例えば、基本的に作動液の流れを禁止するように制御されている。
【００７０】
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、射出装置１は、前方シリンダ部材２１を前方へ移動させる。これにより、プランジャ５が前進し、低速射出が行われる。
【００７１】
具体的には、制御装置１５３は、駆動用電動機４１を所定の回転数で駆動する。その駆動力は、伝達機構４３及びねじ機構４５を介して前方シリンダ部材２１に伝達される。一方、プランジャ５は、射出ピストン１５に固定されており、射出ピストン１５の後端は連通管２５の前端に当接しており、連通管２５は前方シリンダ部材２１に固定されている。従って、前方シリンダ部材２１の前進に伴ってプランジャ５が前進する。
【００７２】
前方シリンダ部材２１の前進に伴って、シリンダ部１３においては、射出ピストン１５の背後の容積が拡大する。具体的には、連通管２５のうち後方シリンダ部材２３の内部から外部へ移動した部分の容積及び体積に相当する量で、射出ピストン１５の背後の容積が拡大する。その結果、シリンダ部１３の射出ピストン１５の背後においては作動液が不足する。
【００７３】
この作動液の不足は、適宜に補給されてよい。例えば、負圧によってタンク３１から作動液が補給されてもよいし、ポンプ３３によって作動液が補給されてもよい。なお、ポンプ３３によって作動液を補給する場合は、射出ピストン１５の背後の作動液の圧力によって射出ピストン１５が前方シリンダ部材２１に対して相対的に前進しないように作動液の供給量が調整される。この調整は、例えば、ポンプ３３の回転数の制御により行われる。メータイン回路が設けられている場合には、メータイン回路のサーボバルブによって制御されてもよい。
【００７４】
プランジャ５の速度は、駆動用電動機４１の回転数の調整により制御される。例えば、制御装置１５３は、第１位置センサ５９（第２位置センサ６１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４１の回転数をフィードバック制御する。なお、プランジャ５の速度の多段制御が行われてもよい。
【００７５】
（高速射出：ｔ１〜ｔ２）
射出装置１は、第１位置センサ５９の検出値に基づくプランジャ５の位置が所定の高速切換位置に到達すると、射出ピストン１５を前方シリンダ部材２１に対して相対的に前進させる。これにより、プランジャ５が前進し、高速射出が行われる。
【００７６】
具体的には、制御装置１５３は、ヘッド側室２１ｈとタンク３１又はポンプ３３とを遮断し、アキュムレータ３７から射出ピストン１５の背後へ作動液を供給するように液圧回路３９を制御する。これにより、射出ピストン１５は前方シリンダ部材２１に対して比較的高速で前進する。
【００７７】
なお、射出ピストン１５の前進に伴ってロッド側室２１ｒから排出される作動液は、タンク３１に排出されてもよいし、液圧回路３９（不図示のランアラウンド回路）を介して射出ピストン１５の背後へ還流されてもよい。
【００７８】
プランジャ５の速度は、例えば、射出シリンダ装置７の流量制御により制御される。具体的には、制御装置１５３は、第１位置センサ５９により検出されるプランジャ５の速度に基づいて、液圧回路３９の不図示のメータイン回路のサーボ弁及び／又はメータアウト回路のサーボ弁の開口度をフィードバック制御する。
【００７９】
高速射出において、前方シリンダ部材２１は停止されてもよいし、駆動用電動機４１の駆動力によって前進が継続されてもよい。図４では停止された状態を例示している。停止の場合、制御装置１５３は、例えば、駆動用電動機４１のブレーキを作動させる。また、前進が継続される場合、前方シリンダ部材２１の速度は、低速射出速度と同一であってもよいし、低速射出速度よりも遅く又は速くてもよい。
【００８０】
なお、前方シリンダ部材２１が停止された場合、プランジャ５の速度ｖ１は、アキュムレータ３７から射出ピストン１５の背後への作動液の供給量と、射出ピストン１５の背後の受圧面積とによって規定される。すなわち、作動液の供給量をＶ（ｍ３／ｓ）、射出ピストン１５の背後の受圧面積をπＤ１２／４（ｍ２）とすると、射出ピストン１５の速度は、ｖ１＝Ｖ／（πＤ１２／４）（ｍ／ｓ）である。
【００８１】
また、前方シリンダ部材２１の前進が継続された場合、低速射出の説明において述べたように、前方シリンダ部材２１の前進によってシリンダ部１３の後方（連通管２５及び後方シリンダ部材２３）の容積が拡大する。その分、ヘッド側室２１ｈに流れ込む作動液の量は減少する。従って、プランジャ５の速度ｖ２は、速度ｖ１と前方シリンダ部材２１の速度ｖ３との単純な和（ｖ１＋ｖ３）にはならない。より具体的には、ロッド側室２１ｒの作動液の排出量等の影響を無視すれば、拡大する容積の断面積（本実施形態ではπＤ３２／４）が射出ピストン１５の背後の受圧面積（πＤ１２／４）よりも大きければｖ２＜ｖ１であり、等しければｖ２＝ｖ１であり、小さければｖ２＞ｖ１である。
【００８２】
（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不図示のメータアウト回路等により適宜な減速制御がなされてもよい。
【００８３】
（増圧：ｔ３〜ｔ４）
所定の増圧開始条件が満たされると、制御装置１５３は、増圧工程を開始するように液圧回路３９を制御する。増圧開始条件は、例えば、ヘッド側室２１ｈの圧力を検出する不図示の圧力センサ（及び必要に応じてロッド側室２１ｒの圧力を検出する不図示の圧力センサ）の検出値に基づく射出圧力が所定の値に到達したこと、又は、第１位置センサ５９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。
【００８４】
液圧回路３９は、増圧開始のために、アキュムレータ３７から後側室２３ｂｂへの作動液の放出の許容、前側室２３ｂａからタンク３１への作動液の排出の許容、ヘッド側室２１ｈからの作動液の排出の禁止、及び、ロッド側室２１ｒからタンク３１への作動液の排出の許容を行う。これにより、ヘッド側室２１ｈの圧力が増圧ピストン１７により加圧され、射出圧力は上昇し、射出圧力は終圧（圧力Ｐ）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、射出圧力の多段制御が行われてもよい。
【００８５】
（保圧：ｔ４〜ｔ５）
制御装置１５３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１５３は、アキュムレータ３７から後側室２３ｂｂへの液圧の供給を停止するように液圧回路３９を制御する。すなわち、保圧は終了する。
【００８６】
制御装置１５３は、適宜に溶湯が凝固したか否かを判定してよい。例えば、制御装置１５３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。
【００８７】
（射出ピストン及び増圧ピストンの後退：ｔ５〜ｔ７）
保圧終了後、制御装置１５３は、前方シリンダ部材２１を前進させるように駆動用電動機４１を制御する。
【００８８】
図５（ａ）及び図５（ｂ）は、このときの各ピストンの動作や作動液の流れを説明する模式図である。図５（ａ）は、前方シリンダ部材２１を前進開始時（ｔ５）の状態を示し、図５（ｂ）は、前方シリンダ部材２１の前進が概ね終了した時点（ｔ６）の状態を示している。
【００８９】
プランジャ５の前進は、凝固した溶湯（より具体的にはビスケット）によって規制されている。すなわち、射出ピストン１５の前進は規制されている。従って、前方シリンダ部材２１を前進させると、射出ピストン１５は、前方シリンダ部材２１に対して相対的に後退する。別の観点では、ヘッド側室２１ｈの容積は縮小する。
【００９０】
一方、前方シリンダ部材２１が前進すると、低速射出と同様に、シリンダ部１３の後方（連通管２５及び後方シリンダ部材２３）においては容積が拡大する。本実施形態では、この拡大する容積の断面積は、ヘッド側室２１ｈの断面積よりも小さい。
【００９１】
従って、射出ピストン１５と増圧ピストン１７との間においては、ヘッド側室２１ｈの容積の縮小量と、その後方の容積の拡大量との差で容積が縮小する。
【００９２】
制御装置１５３は、射出ピストン１５と増圧ピストン１７との間の作動液の排出が禁止され、後側室２３ｂｂの作動液の排出が許容され、前側室２３ｂａへの作動液の流入が許容されるように液圧回路３９を制御する。その結果、射出ピストン１５の背後の容積が縮小されていくと、矢印ｙ５で示すように、作動液が連通管２５から小径室２３ａへ流れ、増圧ピストン１７が後退する。
【００９３】
なお、射出ピストン１５が後退限に到達する時点（ｔ７）より前に、増圧ピストン１７が後退限に到達する（ｔ６）ことが好ましい。射出ピストン１５が先に後退限に到達する場合は、ポンプ３３によって小径室２３ａに作動液を供給してよい。
【００９４】
（押出追従：ｔ７〜ｔ８）
図４に戻る。射出ピストン１５が後退限に到達すると（連通管２５の前端に当接すると）、射出ピストン１５には、駆動装置１１の駆動力が前方シリンダ部材２１を介して伝達される。一方、制御装置１５３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。従って、プランジャ５は、成形品を固定金型１０１から押し出すことに寄与する。
【００９５】
（プランジャ後退：ｔ９〜）
その後、制御装置１５３は、前方シリンダ部材２１を後退させるように駆動装置１１を制御する。この際、射出ピストン１５が前方シリンダ部材２１に対して前進してしまわないように、適宜にロッド側室２１ｒに液圧を付与してもよい。
【００９６】
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に連結された射出シリンダ装置７と、射出シリンダ装置７を介してプランジャ５を前進駆動可能な駆動装置１１と、を有している。射出シリンダ装置７のシリンダ部１３は、射出ピストン１５を前後方向に摺動可能に収容し、後端が開放されており、前後方向に移動可能な前方シリンダ部材２１と、前方シリンダ部材２１の後端に通じ、固定的に設置された後方シリンダ部材２３と、を有している。駆動装置１１は、前方シリンダ部材２１を前後方向へ駆動可能である。
【００９７】
従って、射出ピストン１５の後方へ作動液を供給したときに生じる反力（射出力）のうち、前方シリンダ部材２１の後端の開放面積に相当する分は、固定的に設置された後方シリンダ部材２３によって受けられることになる。その結果、例えば、駆動装置１１の負担が軽減される。また、例えば、高速時の加速が好適になされる。
【００９８】
また、本実施形態では、後方シリンダ部材２３は、前方シリンダ部材２１の後端に通じる小径室２３ａと、小径室２３ａに通じ、小径室２３ａよりも大径の大径室２３ｂと、を有している。射出シリンダ装置７は、小径室２３ａを摺動可能な小径部１７ａ、及び、大径室２３ｂを摺動可能な大径部１７ｂが形成された増圧ピストン１７を更に有している。
【００９９】
従って、増圧時にヘッド側室２１ｈの圧力が高圧にされることによって生じる反力のうち、前方シリンダ部材２１の後端の開放面積に相当する分は、固定的に設置された後方シリンダ部材２３によって受けられることになる。その結果、例えば、駆動装置１１の負担が軽減される。また、増圧ピストン１７及びこれを収容する部分等を移動させる必要が無いことから、低速射出等において駆動装置１１が移動させる質量が低減され、この点においても駆動装置１１の負担が軽減されることが期待される。
【０１００】
また、本実施形態では、射出シリンダ装置７は、前方シリンダ部材２１の後端に固定され、後方シリンダ部材２３に相対移動可能に挿通され、前方シリンダ部材２１と後方シリンダ部材２３とを連通する連通管２５を更に有している。
【０１０１】
従って、例えば、可撓性のホースによって前方シリンダ部材２１と後方シリンダ部材２３とを連通する場合（この場合も本願発明に含まれる）に比較して、連通管２５の径を大きくして、前方シリンダ部材２１の後方の開口を大きくしやすい。その結果、例えば、射出力を後方シリンダ部材２３により受けやすくなる。また、例えば、前方シリンダ部材２１と後方シリンダ部材２３との間を流れる作動液の流量を確保しやすくなることから、アキュムレータ３７の作動液を後方シリンダ部材２３を介して前方シリンダ部材２１に供給することも容易化され、ひいては、アキュムレータ３７を固定的に配置することも容易化される。また、連通管２５の後端が後方シリンダ部材２３内に露出していることから、既に説明したように、ヘッド側室２１ｈに作動液が供給されたときに、連通管２５の後端に作用する圧力によって、前方シリンダ部材２１が受ける反力の少なくとも一部を打ち消すことができる。
【０１０２】
また、本実施形態では、連通管２５の内径は、前方シリンダ部材２１の内径未満であり、連通管２５の前端は、射出ピストン１５の後端に対する当接により射出ピストン１５の前方シリンダ部材２１に対する後退限を規定する。
【０１０３】
従って、連通管２５は、射出ピストン１５の後退限を規定する部材にも兼用される。その結果、構成の簡素化が図られる。また、射出ピストン１５が連通管２５に当接している状態で、連通管２５の内部の作動液によって射出ピストン１５の背面に圧力を付与することができるから、射出ピストン１５が後退限に位置するときにヘッド側室２１ｈの容積がなくなるような構成も可能となる。その結果、前方シリンダ部材２１の小型化が期待される。
【０１０４】
また、本実施形態では、連通管２５の外径Ｄ３は、前方シリンダ部材２１の内径未満であり、射出装置１は、プランジャ５の前進が凝固した溶湯により規制された状態で、駆動装置１１により前方シリンダ部材２１を前進させることにより、前方シリンダ部材２１内であって射出ピストン１５の後方の作動液を小径室２３ａへ供給し、増圧ピストン１７を後退させる。
【０１０５】
従って、駆動装置１１によって射出ピストン１５及び増圧ピストン１７を後退させることができる。その結果、例えば、射出ピストン１５及び増圧ピストン１７を後退させているときにポンプ３３によりアキュムレータ３７を充填して成形サイクルを短縮させることができる。また、例えば、この動作に続けて駆動装置１１によるビスケットの押出しを行うことができ、効率的である。
【０１０６】
＜第２の実施形態＞
図６は、第２の実施形態に係る射出装置２０１の要部の構成を模式的に示す、上方から見た断面図である。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一又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、また、説明を省略することがある。
【０１０７】
射出装置２０１は、連通管及び後方シリンダ部材の形状が第１の実施形態の射出装置１と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【０１０８】
後方シリンダ部材２２３は、ベース１１３に固定される基部２６５と、基部２６５に固定され、増圧ピストン１７を収容する増圧部２６７と、基部２６５に固定され、増圧部２６７の前端に通じる連結部２６９とを有している。
【０１０９】
基部２６５は、例えば、前後方向に面するプレート部２６５ａを有している。プレート部２６５ａには前後方向に貫通する開口が形成されている。
【０１１０】
増圧部２６７は、増圧ピストン１７の小径部１７ａが摺動する小径室２６７ａと、増圧ピストン１７の大径部１７ｂが摺動する大径室２６７ｂとを有している。大径室２６７ｂは、大径部１７ｂにより前側室２６７ｂａと後側室２６７ｂｂとに区画されている。
【０１１１】
小径室２６７ａは、適宜な角度（例えば９０°）で屈曲している。小径室２６７ａの前方側部分は、前後方向に延びており、連結部２６９に通じている。小径室２６７ａの後方側部分及び大径室２６７ｂは、前後方向に直交する方向において延びている。換言すれば、増圧ピストン１７は、前後方向に直交する方向に摺動可能とされている。
【０１１２】
連結部２６９は、例えば、可撓性を有さない、概略筒状の部材である。連結部２６９は、前後方向に延びるように配置され、後端が基部２６５に固定されている。後端の開口は、小径室２６７ａの先端に通じている。連結部２６９の内径は、例えば、前方シリンダ部材２１の内径よりも若干小さくされており、また、小径室２６７ａの径と同一である。
【０１１３】
連通管２２５は、例えば、可撓性を有さない、概略筒状の部材である。連通管２２５は、前後方向に延びるように配置され、前端が前方シリンダ部材２１の後端に固定されている。連通管２２５の前方の開口は、前方シリンダ部材２１の後端開口に通じている。
【０１１４】
連通管２２５の内径は、連結部２６９の外径以上（本実施形態では同等）とされている。連結部２６９は、連通管２２５に挿通され、これにより、連結部２６９の内部は、前方シリンダ部材２１の内部と通じている。連結部２６９及び連通管２２５は、前後方向に相対移動（摺動）可能である。
【０１１５】
また、連通管２２５の内径は、例えば、前方シリンダ部材２１の内径以上（本実施形態では同等）とされている。従って、連通管２２５の前端は、第１の実施形態の連通管２５のように射出ピストン１５の後端面に当接はしない。
【０１１６】
その代わりに、前方シリンダ部材２１には、射出ピストン１５の後端面に当接して射出ピストン１５の前方シリンダ部材２１に対する後退限を規定するストッパ２７１が設けられている。ストッパ２７１は、例えば、前方シリンダ部材２１の後端に固定されており、前方シリンダ部材２１の内部側へ所定の突出量で突出している。ストッパ２７１は、例えば、前方シリンダ部材２１の周方向において（対して）部分的に設けられている。換言すれば、ストッパ２７１は、前方シリンダ部材２１の内周面に対して全周に亘っては設けられていない。ストッパ２７１の位置及び数は、適宜に設定されてよい。
【０１１７】
なお、図６では、図示を省略しているが、射出装置２０１は、第１の実施形態の射出装置１と同様に、液圧装置９を有している。ヘッド側室２１ｈへの作動液の供給は、例えば、第１の実施形態と同様に、小径室２６７ａに作動液が供給されることによりなされてよい。
【０１１８】
射出装置２０１の動作は、第１の実施形態の射出装置１の動作と概ね同様である。ただし、射出装置２０１においては、連通管２２５に後方シリンダ部材２２３が挿通されていることから、連通管２２５の前進するときのシリンダ部２１３の後方（連通管２２５及び後方シリンダ部材２２３）の容積の拡大量は、連通管２２５の内部から外部へ移動した後方シリンダ部材２２３の容積及び体積と等しい。換言すれば、第１の実施形態では、連通管２５の外径によって規定されたのに対して、本実施形態では、連通管２２５の内径によって規定される。
【０１１９】
従って、例えば、高速射出において、前方シリンダ部材２１の前進が継続される場合の速度が、前方シリンダ部材２１が停止される場合の速度に対して速くなるか否かは、拡大する容積の断面積としての連通管２２５の内部の断面積と、射出ピストン１５の背後の受圧面積との大小関係によって規定される。
【０１２０】
なお、本実施形態では、前方シリンダ部材２１の内径と、連通管２２５の内径とは同一であるから、ロッド側室２１ｒの作動液の排出量等の影響を無視すれば、前方シリンダ部材２１を前進させたときのプランジャ５の速度は、前方シリンダ部材２１を停止させたときのプランジャ５の速度と同等である。
【０１２１】
また、例えば、プランジャ５の前進がビスケットにより規制された状態において前方シリンダ部材２１を前進させたときに、増圧ピストン１７を後退させる作動液の流れが生じるか否かも、連通管２２５の内部の断面積と、射出ピストン１５の背後の受圧面積との大小関係によって規定される。
【０１２２】
なお、本実施形態では、前方シリンダ部材２１の内径と、連通管２２５の内径とは同一であるから、増圧ピストン１７を後退させる作動液の流れは生じない。増圧ピストン１７は、例えば、ポンプ３３によって小径室２６７ａに作動液が供給されることによって後退されてよい。
【０１２３】
以上のとおり、第２の実施形態では、射出装置１は、プランジャ５に連結された射出シリンダ装置２０７と、射出シリンダ装置２０７を介してプランジャ５を前進駆動可能な駆動装置１１と、を有している。射出シリンダ装置２０７のシリンダ部２１３は、射出ピストン１５を前後方向に摺動可能に収容し、後端が開放されており、前後方向に移動可能な前方シリンダ部材２１と、前方シリンダ部材２１の後端に通じ、固定的に設置された後方シリンダ部材２２３と、を有している。駆動装置１１は、前方シリンダ部材２１を前後方向へ駆動可能である。
【０１２４】
従って、第１の実施形態と同様の効果が奏される。例えば、射出ピストン１５の背後に作動液を供給したときに生じる反力（射出力）のうち、前方シリンダ部材２１の後端の開放面積（連通管２２５の内部の断面積）に相当する分は、固定的に設置された後方シリンダ部材２２３によって受けられることになる。その結果、例えば、駆動装置１１の負担が軽減される。また、例えば、高速時の加速が好適になされる。
【０１２５】
なお、本実施形態では、増圧ピストン１７は前後方向に直交する方向に移動可能に配置されている。従って、より詳細には、第１の実施形態では、反力は、増圧ピストン１７を介して大径室２３ｂの後端面により受けられたのに対して、本実施形態では、反力は、小径室２６７ａの内周面のうち前方に面する面によって受けられる。
【０１２６】
また、本実施形態では、射出シリンダ装置２０７は、前方シリンダ部材２１の後端に固定され、後方シリンダ部材２２３が相対移動可能に挿通され、前方シリンダ部材２１と後方シリンダ部材２２３とを連通する連通管２２５を更に有している。
【０１２７】
従って、第１の実施形態において連通管２５が設けられたことによる効果と同様の効果が奏される。例えば、前方シリンダ部材２１の後端の開放面積を大きくしやすく、また、前方シリンダ部材２１と後方シリンダ部材２２３との間を流れる作動液の流量を確保しやすい。また、本実施形態では、後方シリンダ部材２２３が連通管２２５に挿通される構成であることから、連通管２２５の内径を大きくしやすい。その結果、連通管２２５の前端面に作用する液圧によって、前方シリンダ部材２１に反力（射出力）が作用することが抑制されやすい。ただし、本実施形態では、連通管２２５の後端に作動液を作用させる効果は得られない。
【０１２８】
また、本実施形態では、連通管２２５の内径が前方シリンダ部材２１の内径以上である。シリンダ部２１３は、前方シリンダ部材２１の後端にて、前方シリンダ部材２１の内側へ突出し、射出ピストン１５の後端に対する当接により射出ピストン１５の後退限を規定する、前方シリンダ部材２１の周方向において部分的に設けられたストッパ２７１を有している。
【０１２９】
従って、第１の実施形態のように、前方シリンダ部材２１の内径よりも内径が小さい連通管２５によって射出ピストン１５のストッパを構成する場合に比較して、前方に面する受圧面積を小さくすることが容易である。換言すれば、前方シリンダ部材２１の後端の開放面積を大きくしやすい。その結果、反力（射出力）を後方シリンダ部材２２３で受けやすくなる。
【０１３０】
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。
【０１３１】
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、射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、成形機は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、縦型締横射出、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。
【０１３２】
第１の実施形態及び第２の実施形態は適宜に組み合わされてよい。すなわち、第１の実施形態と第２の実施形態との相違点として、連通管と後方シリンダ部材との挿通関係、増圧ピストンの向き、前方シリンダ部材の内径と連通管の内径（又は外径）との大小関係、ストッパの構成等が挙げられるが、これらに関して、両実施形態のいずれが選択されてもよい。
【０１３３】
例えば、第１の実施形態において、増圧ピストンの向きのみを第２の実施形態のように前後方向に直交する方向としてもよい。また、例えば、第１の実施形態のように後方シリンダ部材に挿通される連通管の内径を第２の実施形態のように前方シリンダ部材の内径と同等以上として、第２の実施形態のストッパを設けてもよい。逆に、第２の実施形態のように後方シリンダ部材が挿通される連通管の内径を第１の実施形態のように前方シリンダ部材の内径よりも小さくしてもよい。
【０１３４】
射出シリンダ装置は、増圧式のものに限定されず、増圧ピストンが設けられない、いわゆる単動式のものであってもよい。換言すれば、後方シリンダ部材は、増圧ピストンを収容しておらず、反力（射出力）を受ける目的のためにのみ設けられてもよい。
【０１３５】
駆動装置は、回転式の電動機を含むものに限定されず、例えば、リニアモータを含むものであってもよい。また、回転式の電動機を含む場合において、回転を並進運動に変換する機構は、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、プーリ・ベルト機構は設けられなくてもよいし、プーリ・ベルト機構に加えて又は代えて、歯車機構等の適宜な伝達機構が設けられてもよい。
【０１３６】
射出シリンダ装置及び駆動装置の役割分担は、適宜に設定されてよい。例えば、押出追従は、駆動装置の駆動力ではなく、射出シリンダ装置の駆動力によってなされてもよい。また、例えば、増圧及び保圧には、射出シリンダ装置の駆動力に加えて、駆動装置の駆動力が利用されてもよい。
【０１３７】
前方シリンダ部材のストローク（駆動装置のストローク）は、プランジャのストロークと同等でなくてもよく、低速射出のストロークと同等であってもよい。この場合、駆動装置の小型化が図られる。例えば、実施形態のねじ軸を短くすることができる。なお、この場合、射出ピストンの前方シリンダ部材に対する後退は、ロッド側室への作動液の供給によりなされてよい。また、押出追従は、射出シリンダ装置の駆動力によりなされてよい。
【０１３８】
連通管は設けられなくてもよい。例えば、可撓性のホースによって前方シリンダ部材と後方シリンダ部材とを連通してもよい。この場合、連通管が設けられる場合に比較して、射出ピストンの背後の容積の変化が抑制される。ただし、連通管の方が、流量を確保しやすい。
【０１３９】
また、連通管は、前方シリンダ部材ではなく、後方シリンダ部材に固定されてもよい。例えば、前方シリンダ部材を前端において駆動装置１１と連結し、前方シリンダ部材の後方部分を、後方シリンダ部材の前方に設けられた連通管に挿通してもよい。ただし、この場合、連通管は後方シリンダ部材の一部として捉えられてもよい（連通管が設けられずに、後方シリンダ部材に前方シリンダ部材が直接に挿通されていると捉えられてもよい。）
【符号の説明】
【０１４０】
１…射出装置、３…スリーブ、５…プランジャ、７…射出シリンダ装置、１１…駆動装置、１３…シリンダ部、１５…射出ピストン、１９…ピストンロッド、２１…前方シリンダ部材、２３…後方シリンダ部材、１０５…キャビティ。
【図１】
2015229178.tif 000003
【図２】
2015229178.tif 000004
【図３】
2015229178.tif 000005
【図４】
2015229178.tif 000006
【図５】
2015229178.tif 000007
【図６】
2015229178.tif 000008