(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型を保持する固定ダイプレート、移動金型を保持する移動ダイプレート、前記移動ダイプレートを型開閉方向に移動させる電動式の型開閉用駆動装置、型締力を生じる型締シリンダ、及び、中子を前記固定金型と前記移動金型との間へ進退させる中子シリンダを有し、前記型開閉用駆動装置が、回転式の型開閉用電動機と、当該型開閉用電動機の回転を並進運動に変換して前記移動ダイプレートに伝えるねじ機構とを有する型締装置と、
スリーブ内を摺動可能なプランジャ、少なくとも低速射出時に用いられる前記プランジャを駆動する電動式の射出用駆動装置、及び、少なくとも高速射出時に用いられる前記プランジャを駆動する射出シリンダを有する射出装置と、
備え、
各成形サイクルでは、前記中子シリンダによる前記中子の退避と、前記射出用駆動装置及び前記射出シリンダのうちの前記射出用駆動装置のみによる前記プランジャの後退とが同時に行われる
成形装置。
【請求項２】
作動液を貯留するタンクと、前記タンクから作動液を送出するポンプと、作動液の流れを制御する複数のバルブと、前記タンク、前記ポンプ及び前記複数のバルブを保持する保持基体と、を有し、前記型締シリンダ及び前記射出シリンダの双方に作動液の供給を行う液圧ユニットを更に備えた
請求項１に記載の成形装置。
【請求項３】
前記射出シリンダに作動液を供給するアキュムレータを更に有し、
各成形サイクルでは、前記型開閉用駆動装置による型開きと、前記アキュムレータの充填とが同時に行われる
請求項１又は２に記載の成形装置。
【請求項４】
前記射出用駆動装置は、
回転式の射出用電動機と、
前記プランジャに平行に延びており、前記射出用電動機によって軸回りに回転されるねじ軸と、
前記ねじ軸に螺合しており、前記ねじ軸が回転されることによって前記プランジャに平行な方向に移動するナットと、
前記プランジャに平行に延びており、後端がナットに固定されているガイドシャフトと、
前記ガイドシャフトの前端に固定されており、前記プランジャに対する相対的な前進が規制される可動部材と、を有している
請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成形装置（成形機）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】
成形装置は、金型を保持し、型開閉及び型締めを行う型締装置と、型締めされた金型の内部に成形材料（例えば溶融状態の金属）を射出・充填する射出装置とを有している。
【０００３】
型締装置として、例えば、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１の型締装置は、トグル機構を有さない、いわゆる２プラテン型締装置として構成されている。また、特許文献１の型締装置は、電動機によって型開閉を行い、油圧シリンダによって型締めを行う、いわゆる複合型締装置として構成されている。
【０００４】
射出装置として、例えば、特許文献２及び３に開示されたものがある。特許文献２及び３の射出装置は、電動機によって低速射出を行い、油圧シリンダによって高速射出を行う、いわゆるハイブリッド射出装置として構成されている。
【０００５】
なお、型開閉、型締め及び射出を全て油圧シリンダによって行う、いわゆる全油圧式の成形装置も知られている（例えば特許文献４）。特許文献４の全油圧式の成形装置は、型締装置の油圧シリンダに作動油を供給する油圧機器（例えば、タンク、ポンプ、バルブ等）と、射出装置の油圧シリンダに作動油を供給する油圧機器とを一部統合して構成した油圧ユニットを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−９８７９９号公報
【特許文献２】特開２０１２−９１２２０号公報
【特許文献３】特開２０１２−２３２３３０号公報
【特許文献４】特開２０１０−２６４４９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記の特許文献においては、複合型締装置及びハイブリッド射出装置それぞれについて、油圧シリンダ及び電動機を好適に利用できる態様を提案している。しかし、上記の特許文献は、型締装置及び射出装置全体としての省スペース乃至は省エネルギー等の観点から油圧シリンダ及び電動機を好適に利用することについては言及されていない。
【０００８】
従って、型締装置及び射出装置全体として液圧シリンダ（油圧シリンダ）及び電動機を好適に利用できる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】
【０００９】
本発明に一態様に係る成形装置は、固定金型を保持する固定ダイプレート、移動金型を保持する移動ダイプレート、前記移動ダイプレートを型開閉方向に移動させる電動式の型開閉用駆動装置、及び、型締力を生じる型締シリンダを有する型締装置と、スリーブ内を摺動可能なプランジャ、少なくとも低速射出時に用いられる前記プランジャを駆動する電動式の射出用駆動装置、及び、少なくとも高速射出時に用いられる前記プランジャを駆動する射出シリンダを有する射出装置と、備える。
【００１０】
好適には、作動液を貯留するタンクと、前記タンクから作動液を送出するポンプと、作動液の流れを制御する複数のバルブと、前記タンク、前記ポンプ及び前記複数のバルブを保持する保持基体と、を有し、前記型締シリンダ及び前記射出シリンダの双方に作動液の供給を行う液圧ユニットを更に備える。
【００１１】
好適には、前記型締装置は、中子を前記固定金型と前記移動金型との間へ進退させる中子シリンダを更に有し、各成形サイクルでは、前記中子シリンダによる前記中子の退避と、前記射出用駆動装置による前記プランジャの後退とが同時に行われる。
【００１２】
好適には、前記射出シリンダに作動液を供給するアキュムレータを更に有し、各成形サイクルでは、前記型開閉用駆動装置による型開きと、前記アキュムレータの充填とが同時に行われる。
【発明の効果】
【００１３】
上記の構成によれば、型締装置及び射出装置全体として液圧シリンダ及び電動機を好適に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の第１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、一部に断面図を含む平面図。
【図２】図１のダイカストマシンの型締装置の要部の構成を模式的に示す、一部に断面図を含む側面図。
【図３】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、一部に断面図を含む平面図。
【図４】図１のダイカストマシンの液圧系の構成を模式的に示す図。
【図５】図１のダイカストマシンの動作を説明する図。
【図６】本発明の第２の実施形態に係るダイカストマシンの型締装置の要部の構成を模式的に示す平面図。
【図７】図７（ａ）及び図７（ｂ）は実施例及び比較例に係るダイカストマシンの消費電力を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施形態に係るダイカストマシン１の要部の構成を模式的に示す平面図（一部に断面図等を含む）である。
【００１６】
ダイカストマシン１は、例えば、固定金型１０１及び移動金型１０３の開閉及び型締め行う型締装置３と、型締装置３により型締めされた固定金型１０１及び移動金型１０３により構成されるキャビティ１０５（図２参照）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５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を有している。また、ダイカストマシン１は、型締装置３及び射出装置５等のダイカストマシン１内の各装置へ作動液（例えば油）を供給する液圧ユニット７と、ダイカストマシン１内の各装置を制御する制御装置９とを有している。
【００１７】
（型締装置の構成）
図２は、型締装置３の要部の構成を模式的に示す、一部に断面図を含む側面図である。
【００１８】
図１及び図２に示すように、型締装置３は、例えば、ベース１１（図２）と、ベース１１上に固定され、固定金型１０１を保持する固定ダイプレート１３と、ベース上において型開閉方向（紙面左右方向）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１５と、固定ダイプレート１３及び移動ダイプレート１５を貫通するように延びる複数（本実施形態では４本）のタイバー１７とを有している。
【００１９】
移動ダイプレート１５が型開閉方向において移動することにより、固定金型１０１及び移動金型１０３は、型閉じ又は型開きがなされる。また、複数のタイバー１７の一端側が固定ダイプレート１３及び移動ダイプレート１５の一方（本実施形態では移動ダイプレート１５）に係合された状態で、複数のタイバー１７の他端側が固定ダイプレート１３及び移動ダイプレート１５の他方（本実施形態では固定ダイプレート１３）に対して引張られることにより、固定金型１０１及び移動金型１０３の型締めがなされる。
【００２０】
型締装置３は、例えば、電動駆動によって型開閉を行うとともに液圧（油圧）駆動によって型締めを行う、いわゆる複合式型締装置によって構成されている。具体的には、例えば、以下のとおりである。
【００２１】
型締装置３は、例えば、主として型開閉のために移動ダイプレート１５を駆動する型開閉用駆動装置１９（図１）を有している。また、型締装置３は、例えば、主として型締めのために、複数のタイバー１７を駆動する複数の型締シリンダ２１と、複数のタイバー１７に係合する複数の係合装置２３とを有している。
【００２２】
型開閉用駆動装置１９は、例えば、移動ダイプレート１５の左右方向両側に１対設けられている。各型開閉用駆動装置１９は、例えば、回転式の型開閉用電動機２５と、型開閉用電動機２５の回転を並進運動に変換する型開閉用ねじ機構２７とを有している。
【００２３】
型開閉用電動機２５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。型開閉用電動機２５は、例えば、サーボモータとして構成されており、型開閉用電動機２５の回転を検出するエンコーダ２５ｅと、型開閉用電動機２５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。
【００２４】
なお、後述する動作の説明において、型開閉用電動機２５が停止しているとき、型開閉用電動機２５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。型開閉用電動機２５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。
【００２５】
型開閉用ねじ機構（変換機構、型開閉用変換機構）２７は、例えば、型開閉方向に延びる型開閉用ねじ軸２９と、型開閉用ねじ軸２９に螺合された型開閉用ナット３１とを有している。型開閉用ねじ軸２９は、例えば、ベース１１又は固定ダイプレート１３に設けられた不図示の支持部材等によって軸方向に移動不可能且つ軸回りに回転可能に支持されている。型開閉用ナット３１は、例えば、移動ダイプレート１５に固定され、軸回りに回転不可能とされている。
【００２６】
型開閉用電動機２５の回転が型開閉用ねじ軸２９に伝達されて型開閉用ねじ軸２９が軸回りに回転されると、型開閉用ナット３１が型開閉方向に移動する。これにより、移動ダイプレート１５が型開閉方向に移動する。なお、型開閉用電動機２５の回転は、型開閉用ねじ軸２９と型開閉用電動機２５の出力軸とがカップリングを介して連結されたり、型開閉用ねじ軸２９と型開閉用電動機２５の出力軸とが一体的に形成されたりすることによって直接的に型開閉用ねじ軸２９に伝達されてもよいし（図示の例）、プーリ・ベルト機構乃至は歯車機構等の伝達機構を介して間接的に型開閉用ねじ軸２９に伝達されてもよい。
【００２７】
型締シリンダ２１は、例えば、固定ダイプレート１３に設けられた型締シリンダ部３３と、タイバー１７の一端に固定され、型締シリンダ部３３内に収容された型締ピストン３５とを有している。型締ピストン３５は、型締シリンダ部３３内を固定ダイプレート１３の前面側（移動ダイプレート１５側）の型締ロッド側室３３ｒとその反対側の型締ヘッド側室３３ｈとに区画している。この２つのシリンダ室に選択的に作動液（例えば油）が供給されることにより、型締ピストン３５は型開閉方向において移動する。
【００２８】
係合装置２３は、例えば、ハーフナット等の分割ナットを含んで構成されており、移動ダイプレート１５に対して型開閉方向において移動不可能に移動ダイプレート１５に支持されている。一方、タイバー１７の移動ダイプレート１５側の端部には、係合装置２３と型開閉方向において係合可能（噛み合い可能）な被係合部１７ａが形成されている。
【００２９】
移動金型１０３が固定金型１０１に接触し、且つ、係合装置２３が被係合部１７ａと噛み合った状態で、型締ピストン３５が固定ダイプレート１３の背面側へ移動するように型締シリンダ２１に作動液が供給されることにより、タイバー１７は伸長される。これにより、固定金型１０１及び移動金型１０３の型締めがなされる。
【００３０】
なお、係合装置２３及び被係合部１７ａの溝又は突条は、螺旋状のものであってもよいし、タイバー１７の軸方向に直交し、当該軸方向に複数配列されるものであってもよい。係合装置２３の駆動源は、例えば、リニアモータ、液圧シリンダ又は空圧シリンダである。
【００３１】
図２に示すように、型締装置３は、中子１０７を固定金型１０１と移動金型１０３との間に対して進退させる中子引抜装置３７を有している。
【００３２】
中子引抜装置３７は、例えば、固定金型１０１又は移動金型１０３（本実施形態では移動金型１０３）に支持された中子シリンダ３９を有している。
【００３３】
中子シリンダ３９は、中子シリンダ部材４１と、中子シリンダ部材４１内を摺動可能な中子ピストン４３と、中子ピストン４３に固定され、中子シリンダ部材４１から延び出る中子ピストンロッド４５とを有している。
【００３４】
中子シリンダ３９は、型開閉方向に傾斜（例えば直交）する方向を軸方向にして配置されている。中子シリンダ部材４１は、例えば、移動金型１０３に固定されている。中子ピストンロッド４５は、中子１０７と連結されている。中子ピストン４３は、中子シリンダ部材４１の内部を中子ピストンロッド４５側の中子ロッド側室４１ｒと、その反対側の中子ヘッド側室４１ｈに区画している。この２つのシリンダ室に選択的に作動液が供給されることによって、中子１０７は、固定金型１０１と移動金型１０３との間に対して進入又は退避する。
【００３５】
（射出装置の構成）
図３は、射出装置５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。
【００３６】
射出装置５は、キャビティ１０５に通じるスリーブ４７と、スリーブ４７内の溶湯をキャビティ１０５へ押し出すプランジャ４９と、プランジャ４９を駆動する射出シリンダ５１と、プランジャ４９を駆動する電動式の射出用駆動装置５３とを有している。
【００３７】
スリーブ４７及びプランジャ４９の構成は、公知の構成と同様でよい。スリーブ４７は、例えば、図１及び図２に示すように、固定ダイプレート１３及び固定金型１０１に挿通されるように設けられている。プランジャ４９は、スリーブ４７を摺動するプランジャチップ４９ａと、プランジャチップ４９ａに固定されたプランジャロッド４９ｂとを有している。
【００３８】
スリーブ４７に形成された給湯口４７ａから溶湯がスリーブ４７内に供給された状態で、プランジャ４９がスリーブ４７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。
【００３９】
図３に戻って、射出シリンダ５１は、例えば、直結型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５１は、射出シリンダ部材５５と、射出シリンダ部材５５の内部を摺動可能な射出ピストン５７及び増圧ピストン５９と、射出ピストン５７に固定され、射出シリンダ部材５５から露出する射出ピストンロッド６１とを有している。
【００４０】
射出シリンダ部材５５は、射出シリンダ部５５ａと、その後方に位置し、射出シリンダ部５５ａよりも大径の増圧シリンダ部５５ｂとを有している。射出ピストン５７は、射出シリンダ部５５ａを摺動可能であり、射出シリンダ部５５ａの内部を前側の射出ロッド側室５５ｒと、その反対側の射出ヘッド側室５５ｈとに区画している。増圧ピストン５９は、射出シリンダ部５５ａを摺動可能な小径部５９ａと、増圧シリンダ部５５ｂを摺動可能な大径部５９ｂとを有している。大径部５９ｂは、増圧シリンダ部５５ｂの内部を前側の前側室５５ｆと、後側の後側室５５ｅとに区画している。
【００４１】
射出ヘッド側室５５ｈに作動液が供給されると、射出ピストン５７は前進する。また、射出ヘッド側室５５ｈからの作動液の流出が禁止されるとともに前側室５５ｆがタンク圧とされた状態で、後側室５５ｅに作動液が供給されると、増圧ピストン５９の前後の受圧面積の差に応じて射出ヘッド側室５５ｈの作動液が増圧される。
【００４２】
射出シリンダ５１は、プランジャ４９に対してその後方に同軸（直列）に配置されている。射出ピストンロッド６１の先端は、プランジャ４９の後端に連結されている。従って、射出ピストンロッド６１の前後進に伴ってプランジャ４９も前後進する。
【００４３】
プランジャ４９と射出ピストンロッド６１との連結は、カップリング６３によってなされている。カップリング６３は、例えば、プランジャ４９の後端と射出ピストンロッド６１の前端との間に介在するスペーサ６５と、これらを覆うカバー６７とを有している。カバー６７は、射出用駆動装置５３との連結に供される被当接部６７ｂを有している。被当接部６７ｂは、例えば、カバー６７の外周面に形成されたフランジにより構成されている。
【００４４】
射出用駆動装置５３は、射出用電動機６９と、射出用電動機６９の駆動力によって前後方向に駆動されるとともに、プランジャ４９（射出ピストンロッド６１）に対して着脱可能な着脱部７１とを有している。射出用電動機６９から着脱部７１までの間には、例えば、順に、伝達機構７３、射出用ねじ機構７５及びガイドシャフト７７が介在している。射出用駆動装置５３は、これら射出用電動機６９、伝達機構７３、射出用ねじ機構７５、ガイドシャフト７７及び着脱部７１の組み合わせを、例えば、左右対称に２組有している。
【００４５】
射出用電動機６９は、回転式の電動機であり、例えば、出力軸６９ａが射出ピストンロッド６１に平行に且つ後方に向くように配置されている。射出用電動機６９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６９は、ブレーキ付きの電動機であることが好ましい。射出用電動機６９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６９の回転を検出するエンコーダ６９ｅと、射出用電動機６９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。なお、後述する動作の説明において、射出用電動機６９が停止しているとき、その状況等に応じて適切な停止方法が選択されてよいことは型開閉用電動機２５と同様である。
【００４６】
伝達機構７３は、例えば、プーリ・ベルト機構により構成されており、射出用電動機６９の出力軸６９ａに固定された第１プーリ７９と、射出用ねじ機構７５に固定された第２プーリ８１と、第１プーリ７９及び第２プーリ８１に掛架されたベルト８３とを有している。従って、射出用電動機６９が回転されると、その回転は伝達機構７３を介して射出用ねじ機構７５に伝達される。
【００４７】
射出用ねじ機構７５（変換機構、射出用変換機構）は、例えば、ボールねじ機構により構成されており、射出用ねじ軸８５と、射出用ねじ軸８５に不図示のボールを介して螺合する射出用ナット８７とを有している。
【００４８】
射出用ねじ軸８５は、射出ピストンロッド６１に平行に配置され、第２プーリ８１と同心又は同軸に固定され、適宜な軸受けによって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、射出用ナット８７は、軸方向の移動が許容されるとともに軸回りの回転が規制されている。
【００４９】
従って、射出用電動機６９が回転されると、その回転は伝達機構７３を介して、射出用ねじ軸８５に伝達される。そして、射出用ねじ軸８５が回転されることによって、射出用ナット８７は射出ピストンロッド６１に平行な方向において移動する。
【００５０】
ガイドシャフト７７は、射出ピストンロッド６１に平行な方向に延びており、一端が射出用ナット８７に固定され、他端が着脱部７１に固定されている。従って、射出用ナット８７が前後方向に移動すると、ガイドシャフト７７及び着脱部７１も前後方向に移動する。
【００５１】
ガイドシャフト７７は、例えば、射出用ねじ軸８５を収容する中空状に形成されている。ガイドシャフト７７は、例えば、射出用ナット８７が射出用ねじ軸８５に対して射出サイクルの後退限に位置するときに（別の観点では射出サイクルに亘って）、射出用ねじ軸８５のうち射出用ナット８７よりも前方の全体を覆うことが可能な長さを有している。そして、好ましくは、ガイドシャフト７７の先端は塞がれている。
【００５２】
ガイドシャフト７７は、例えば、固定ダイプレート１３に固定された射出フレーム８９に設けられたブシュに摺動可能に挿通されている。これにより、ガイドシャフト７７の荷重等が射出フレーム８９に支持され、プランジャ４９等に不要な力が加えられることが抑制される。
【００５３】
着脱部７１は、基部９１と、基部９１に揺動可能に支持されたフック９３と、フック９３を駆動するアクチュエータ９５とを有している。
【００５４】
基部９１は、ガイドシャフト７７と固定されている。従って、基部９１は、射出用電動機６９の駆動力により射出用ナット８７及びガイドシャフト７７と共に前後方向に駆動される。また、基部９１の前後方向の移動により、基部９１に支持されているフック９３及びアクチュエータ９５も前後方向に移動する。なお、基部９１と２本のガイドシャフト７７との固定は、各ガイドシャフト７７の軸回りの回転の規制に寄与し、ひいては射出用ナット８７の回転の規制に寄与している。
【００５５】
基部９１は、例えば、射出ピストンロッド６１が挿通される孔部が形成された板状部分を有しており、カップリング６３の被当接部６７ｂに対して後方から当接可能である。すなわち、基部９１は、被当接部６７ｂに対する当接により、プランジャ４９（射出ピストンロッド６１）に対する相対的な前進が規制されるとともに、その当接位置から後方におけるプランジャ４９に対する相対的な後退が許容される。
【００５６】
従って、基部９１が被当接部６７ｂに対して当接した状態で基部９１を前進させることにより、プランジャ４９を前進させることができる。すなわち、射出用電動機６９の駆動力によりプランジャ４９を前進させることができる。また、射出ヘッド側室５５ｈへ作動液を供給して射出ピストンロッド６１を比較的高速に移動させることなどにより、プランジャ４９を基部９１に対して相対的に前進させることが可能である。
【００５７】
フック９３は、例えば、概ねＬ字状に形成されるとともに、一端が基部９１によって回転可能に支持されている。そして、フック９３は、被当接部６７ｂに対してプランジャ４９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。なお、フック９３は、ＯＮの位置において、基部９１とで被当接部６７ｂを挟持可能である。
【００５８】
フック９３がＯＦＦ（係合解除）されることにより、プランジャ４９を基部９１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９３がＯＮ（係合）されることにより、基部９１の後退に伴ってプランジャ４９を後退させることができる。すなわち、射出用電動機６９の駆動力によりプランジャ４９を後退させることができる。
【００５９】
射出用駆動装置５３は、射出ピストン５７のストロークの全体に亘ってフック９３を被当接部６７ｂに係合可能に構成及び配置されている。例えば、射出用ねじ機構７５のストロークは、射出シリンダ５１のストロークと同等とされており、射出用駆動装置５３は、射出ピストン５７が後退限に位置するときに射出用ナット８７も後退限に位置するように配置されている。
【００６０】
アクチュエータ９５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９５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９５の往復動によって、フック９３はＯＮ若しくはＯＦＦされる。
【００６１】
（液圧ユニット７の構成）
図４は、ダイカストマシン１の液圧系の構成を模式的に示す図である。
【００６２】
液圧ユニット７は、例えば、作動液を貯留するタンク１５１と、タンク１５１の作動液を送出するポンプ１５３と、ポンプ１５３を駆動するポンプ用電動機１５５と、蓄圧した作動液を供給するアキュムレータ１５７と、これらの要素及び上述した液圧シリンダ（２１、３９、５１）を互いに接続する流路の一部と、作動液の流れを制御する複数のバルブ（１６１、１６３、１６５Ａ〜１６５Ｆ及び１６７）と、液圧ユニット７の各部を保持するための保持基体１５９とを有している。
【００６３】
タンク１５１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１５１は、例えば、各液圧シリンダにおける作動液の過不足を解消し、また、ポンプ１５３を介してアキュムレータ１５７に作動液を供給する。
【００６４】
ポンプ１５３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１５３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１５３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。
【００６５】
ポンプ用電動機１５５は、回転式の電動機である。ポンプ用電動機１５５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１５５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。本実施形態では、ポンプ用電動機１５５は、サーボモータとして構成されており、ポンプ用電動機１５５の回転を検出するエンコーダ１５５ｅと、ポンプ用電動機１５５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。後述する動作の説明において、ポンプ用電動機１５５が停止しているとき、ポンプ用電動機１５５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ことは、他の電動機と同様である。
【００６６】
アキュムレータ１５７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１５７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１５７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、射出シリンダ５１に供給される。
【００６７】
複数のバルブは、例えば、型締シリンダ２１に係る作動液の流れを制御するための型締用バルブ１６１と、中子シリンダ３９に係る作動液の流れを制御するための中子用バルブ１６３と、射出シリンダ５１に係る作動液の流れを制御するための第１射出用バルブ１６５Ａ〜第６射出用バルブ１６５Ｆと、アキュムレータ１５７の充填に係る作動液の流れを制御するための充填用バルブ１６７とを有している。
【００６８】
型締用バルブ１６１は、例えば、４ポート３位置切換弁によって構成されている。一の位置では、型締ロッド側室３３ｒとポンプ１５３とが接続されるとともに型締ヘッド側室３３ｈとタンク１５１とが接続される。他の一の位置では、型締ヘッド側室３３ｈとポンプ１５３とが接続されるとともに型締ロッド側室３３ｒとタンク１５１とが接続される。残りの位置では、上記のいずれの接続も遮断される。
【００６９】
中子用バルブ１６３は、例えば、４ポート３位置切換弁によって構成されている。一の位置では、中子ロッド側室４１ｒとポンプ１５３とが接続されるとともに中子ヘッド側室４１ｈとタンク１５１とが接続される。他の一の位置では、中子ヘッド側室４１ｈとポンプ１５３とが接続されるとともに中子ロッド側室４１ｒとタンク１５１とが接続される。残りの位置では、上記のいずれの接続も遮断される。
【００７０】
第１射出用バルブ１６５Ａは、例えば、パイロット式の逆止弁によって構成されており、射出ヘッド側室５５ｈに係る作動液の流れを許容又は禁止する。第１射出用バルブ１６５Ａによって射出ヘッド側室５５ｈとの間の流れが制御されるのは、例えば、射出ロッド側室５５ｒ、ポンプ１５３及び／又はタンク１５１である。
【００７１】
第２射出用バルブ１６５Ｂは、例えば、パイロット式の逆止弁によって構成されており、射出ヘッド側室５５ｈとアキュムレータ１５７との間の流れを許容又は禁止する。
【００７２】
第３射出用バルブ１６５Ｃは、例えば、パイロット式の逆止弁によって構成されており、後側室５５ｅとアキュムレータ１５７との間の流れを許容又は禁止する。
【００７３】
第４射出用バルブ１６５Ｄは、例えば、サーボバルブによって構成されており、射出ロッド側室５５ｒに係る作動液の流れを許容又は禁止する。第４射出用バルブ１６５Ｄによって射出ロッド側室５５ｒとの間の流れが制御されるのは、例えば、射出ヘッド側室５５ｈ、タンク１５１及び／又はポンプ１５３である。なお、第４射出用バルブ１６５Ｄは、メータアウト回路を構成している。
【００７４】
第５射出用バルブ１６５Ｅは、例えば、パイロット式の逆止弁によって構成されており、タンク１５１に係る作動液の流れを許容又は禁止する。第５射出用バルブ１６５Ｅによってタンク１５１との間の流れが制御されるのは、例えば、射出ロッド側室５５ｒ及び／又は射出ヘッド側室５５ｈである。
【００７５】
第６射出用バルブ１６５Ｆは、例えば、パイロット式の逆止弁によって構成されており、タンク１５１と前側室５５ｆとの間の流れを許容又は禁止する。
【００７６】
充填用バルブ１６７は、例えば、パイロット式の逆止弁によって構成されており、ポンプ１５３とアキュムレータ１５７との間の流れを許容又は禁止する。
【００７７】
保持基体１５９は、金属等によって構成された、筐体状の部材乃至は骨組状の部材である。保持基体１５９は、一体的に形成されていてもよいし、複数部材が組み合わされて構成されていてもよい。保持基体１５９には、例えば、タンク１５１、ポンプ１５３、ポンプ用電動機１５５、アキュムレータ１５７、及び、複数のバルブ（１６１、１６３、１６５Ａ〜１６５Ｆ及び１６７）が共に固定されている。これらの要素は、筐体状の保持基体１５９に収容されていてもよいし、骨組状の保持基体１５９に固定されて外部に露出していてもよい。保持基体１５９は、例えば、型締装置３又は射出装置５の側方など、適宜な位置に設置される。
【００７８】
制御装置９（図１）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９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。
【００７９】
制御装置９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、各種モータのエンコーダ（２５ｅ、６９ｅ、１５５ｅ）、プランジャ４９の位置を検出するための位置センサ１６９（図３）、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。
【００８０】
制御装置９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、各種モータのサーボドライバ、各種バルブ、アクチュエータ９５（又はそのドライバ）である。
【００８１】
位置センサ１６９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、位置センサ１６９は、射出シリンダ部材５５の前方に固定的に設けられ、スケール部は、射出ピストンロッド６１に設けられ、その軸方向に延びている。そして、位置センサ１６９は、射出ピストンロッド６１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４９の位置を間接的に検出する。なお、位置センサ１６９、又は、制御装置９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。
【００８２】
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、型締ロッド側室３３ｒの圧力を検出する圧力センサが設けられ、制御装置９は、この圧力センサの検出値に基づいて型締力を特定可能である。なお、型締力は、型締ピストン３５の変位乃至はタイバー１７の伸長量から特定されてもよい。また、例えば、射出ヘッド側室５５ｈ及び射出ロッド側室５５ｒの圧力を検出する圧力センサが設けられ、制御装置９は、これらの圧力センサの検出値に基づいて、プランジャ４９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１５７の圧力を検出する圧力センサが設けられ、制御装置９は、その検出値に基づいて、アキュムレータ１５７の充填完了を判定可能である。
【００８３】
（ダイカストマシン１の動作）
図５は、ダイカストマシン１の動作を説明する図表である。
【００８４】
この表において、「型締装置」の「液圧」の行は、型締装置３の液圧系（型締シリンダ２１及び中子シリンダ３９）の駆動状態を示している。「型締装置」の「電動」の行は、型開閉用電動機２５の駆動状態を示している。「射出装置」の「液圧」の行は、射出シリンダ５１の駆動状態を示している。「射出装置」の「電動」の行は、射出用電動機６９の駆動状態を示している。「ポンプ」の行は、ポンプ１５３（ポンプ用電動機１５５）の駆動状態を示している。「ＡＣＣ」の行は、アキュムレータ１５７の状態を示している。
【００８５】
また、各列は、ダイカストマシン１が実行する工程に対応しており、時系列順に左から右へ示されている。
【００８６】
「型締装置」の「電動」、「射出装置」の「電動」及び「ポンプ」の行において、「ＯＮ」は、電動機に電力が供給されて駆動（回転）されている状態を示し、「ＯＦＦ」は、停止されている状態を示している。「型締装置」及び「射出装置」の「液圧」において、「Ｐ」は、ポンプ１５３から作動液が供給されている状態を示し、「ＡＣＣ」は、アキュムレータ１５７から作動液が供給されている状態を示し、「ＯＦＦ」は、上記のいずれでもない状態を示している。
【００８７】
この図で最初の工程として示す型閉工程の前においては、移動ダイプレート１５は、所定の型開位置（例えば型開限）に位置している。型締ピストン３５は、例えば、型締ロッド側室３３ｒ側の駆動限に位置している。中子ピストン４３は、例えば、後退限に位置している。プランジャ４９（射出ピストンロッド６１）及び増圧ピストン５９は、例えば、後退限に位置している。各種のバルブは、例えば、作動液の流れを禁止するように制御されている。また、各種の電動機（２５、６９、１５５）は、例えば、停止されている。
【００８８】
（型閉工程）
型閉工程では、制御装置９は、型開閉用電動機２５を駆動して、移動ダイプレート１５を型閉方向へ移動させる。そして、制御装置９は、例えば、エンコーダ２５ｅの検出値が、型接触位置乃至はその近傍の位置に対応して予め設定された値に到達すると、型開閉用電動機２５を停止させる。なお、移動ダイプレート１５の位置を検出する不図示の位置センサが設けられ、その位置センサの検出値に基づいて制御が行われてもよい。
【００８９】
制御装置９は、上記の移動ダイプレート１５の移動に並行して、ポンプ用電動機１５５を駆動してポンプ１５３から作動液を送出する。また、制御装置９は、中子用バルブ１６３を切り換え、ポンプ１５３からの作動液を中子ヘッド側室４１ｈに供給するとともに、中子ロッド側室４１ｒからタンク１５１への作動液の排出を許容する。これにより、中子１０７が固定金型１０１と移動金型１０３との間に挿入される。挿入後、制御装置９は、中子用バルブ１６３を切り換え、中子シリンダ３９に係る作動液の流れを禁止する。
【００９０】
上記のようにして型閉じが完了した後、特に図示しないが、制御装置９は、係合装置２３を閉じ、移動ダイプレート１５とタイバー１７とを係合させる。なお、このときの係合装置２３と、被係合部１７ａとの噛み合い調整は、上記の移動ダイプレート１５の停止位置が噛み合い可能な位置に設定されることによってなされてもよいし、移動ダイプレート１５の停止後、型締シリンダ２１によってタイバー１７が移動されて行われてもよい。
【００９１】
（型締工程）
係合装置２３を閉じた後、制御装置９は、ポンプ用電動機１５５を駆動してポンプ１５３から作動液を送出する。また、制御装置９は、型締用バルブ１６１の位置を切り換え、ポンプ１５３からの作動液を型締ロッド側室３３ｒに供給するとともに、型締ヘッド側室３３ｈからタンク１５１への作動液の流れを許容する。これにより、型締ピストン３５は、固定ダイプレート１３の後方へ移動し、タイバー１７が伸長され、型締めがなされる。
【００９２】
所望の型締力が得られると、制御装置９は、型締用バルブ１６１の位置を切り換えて型締シリンダ２１に係る作動液の流れを禁止するとともに、ポンプ用電動機１５５を停止する。すなわち、制御装置９は、所望の型締力を維持する。なお、作動液の漏れを考慮して、後述する保圧が完了するまで、ポンプ用電動機１５５から型締シリンダ２１への作動液の供給が適宜なタイミング及び／又は供給量で継続されてもよい。
【００９３】
（低速射出工程）
低速射出は、溶湯が空気を巻き込むことを低減するために、比較的低速（いわゆる臨界速度）でプランジャを前進させて溶湯をキャビティ１０５に射出する工程である。その射出速度は、スリーブ４７の径や１ショットの湯量等に応じて適宜に設定されるが、例えば、１ｍ／ｓ未満であり、より具体的には、例えば、０．２ｍ／ｓ以上０．５ｍ／ｓ以下である。
【００９４】
型締めが完了し、不図示の給湯装置によって溶湯がスリーブ４７に供給されると、制御装置９は、射出用電動機６９を駆動して、着脱部７１を前進させる。着脱部７１（基部９１）は、プランジャ４９に対する相対的な前進が規制されているから、プランジャ４９も前進する。これにより、低速射出が行われる。
【００９５】
着脱部７１の前進によって、射出ピストン５７も前進する。制御装置９は、射出ピストン５７の前進に伴って、射出ロッド側室５５ｒからの作動液の排出及び射出ヘッド側室５５ｈへの作動液の補給が適宜に行われるように、液圧ユニット７を適宜に制御する。
【００９６】
例えば、第１射出用バルブ１６５Ａ及び第４射出用バルブ１６５Ｄは、射出ロッド側室５５ｒから射出ヘッド側室５５ｈへの作動液の流れを許容する。これにより、射出ロッド側室５５ｒから排出される作動液は射出ヘッド側室５５ｈに還流される。なお、射出ロッド側室５５ｒと射出ヘッド側室５５ｈとを接続する流路はランアラウンド回路を構成している。
【００９７】
射出ヘッド側室５５ｈの受圧面積は射出ロッド側室５５ｒの受圧面積よりも射出ピストンロッド６１の断面積と同等の差で大きいから、射出ロッド側室５５ｒの作動液を射出ヘッド側室５５ｈへ還流しても作動液の不足が生じる。この作動液の不足は、例えば、タンク１５１から射出ヘッド側室５５ｈに作動液が供給されることによって補われる。具体的には、例えば、第５射出用バルブ１６５Ｅが、射出シリンダ５１からタンク１５１への流れを禁止するとともに、その逆方向の流れを許容する。
【００９８】
なお、作動液の不足は、タンク１５１からの作動液の供給に代えて、ポンプ１５３からの作動液の供給によって補われてもよい。このときの作動液の供給量は、射出ヘッド側室５５ｈに負圧が生じることを解消する程度であってもよいし、プランジャ４９を駆動する駆動力の何割かを射出シリンダ５１が負担する（射出シリンダ５１が射出用電動機６９をアシストする）大きさであってもよい。
【００９９】
プランジャ４９の速度は、射出用電動機６９の回転数の調整により制御される。具体的には、制御装置９は、位置センサ１６９により検出されるプランジャ４９の速度に基づいて、射出用電動機６９の回転数をフィードバック制御する。電動機は、油圧シリンダよりも制御性が高いことから、低速射出の速度制御は高精度に行われる。
【０１００】
低速射出において、着脱部７１は、ＯＮにされていてもよいし、ＯＦＦにされていてもよい。ただし、ＯＮにされていれば、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４９が基部９１から離間して前進してしまうことを防止できる。
【０１０１】
（高速射出工程）
高速射出は、溶湯の凝固に遅れずに溶湯をキャビティに充填する等の目的で、比較的高速でプランジャを前進させて溶湯をキャビティ１０５に射出する工程である。その射出速度は、スリーブ４７の径や１ショットの湯量等に応じて適宜に設定されるが、例えば、１ｍ／ｓ以上であり、より具体的には、例えば、２ｍ／ｓ以上１０ｍ／ｓ以下である。
【０１０２】
制御装置９は、位置センサ１６９の検出値に基づくプランジャ４９の位置が所定の高速切換位置に到達すると、第２射出用バルブ１６５Ｂを開き、アキュムレータ１５７から射出ヘッド側室５５ｈへ作動液を供給する。また、制御装置９は、サーボバルブである第４射出用バルブ１６５Ｄを適宜な開度に調整する。さらに、制御装置９は、低速射出から引き続き着脱部７１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７１をＯＦＦとする。
【０１０３】
これにより、射出ピストン５７、射出ピストンロッド６１及びプランジャ４９は比較的高速で前進する。このとき、着脱部７１の係合が解除されているから、プランジャ４９等は、比較的低速で移動する着脱部７１、ガイドシャフト７７及び射出用ナット８７を置き去りにして前進する。従って、射出用駆動装置５３は、プランジャ４９等の前進を妨げる負荷とはならない。そして、スリーブ４７の溶湯が高速でキャビティ１０５に射出される。
【０１０４】
プランジャ４９の速度は、サーボバルブである第４射出用バルブ１６５Ｄの開口度の調整により制御される。なお、制御装置９は、位置センサ１６９により検出されるプランジャ４９の速度に基づいて、第４射出用バルブ１６５Ｄの開口度をフィードバック制御してもよい。
【０１０５】
その後、特に図示しないが、減速射出が行われる。すなわち、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４９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４９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である第４射出用バルブ１６５Ｄ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。
【０１０６】
（増圧・保圧工程）
所定の増圧開始条件が満たされると、制御装置９は、増圧工程を開始するように液圧ユニット７を制御する。増圧開始条件は、例えば、射出ヘッド側室５５ｈの圧力を検出する不図示の圧力センサ（及び必要に応じて射出ロッド側室５５ｒ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、位置センサ１６９により検出されるプランジャ４９の検出位置が所定の位置に到達したことである。
【０１０７】
増圧工程において、例えば、第４射出用バルブ１６５Ｄ及び第５射出用バルブ１６５Ｅは、射出ロッド側室５５ｒからタンク１５１への作動液の排出を許容する。第１射出用バルブ１６５Ａ及び第２射出用バルブ１６５Ｂは、射出ヘッド側室５５ｈからの作動液の流出を禁止する。第６射出用バルブ１６５Ｆは、前側室５５ｆからタンク１５１への作動液の排出を許容する。第３射出用バルブ１６５Ｃは、アキュムレータ１５７から後側室５５ｅへの作動液の放出を許容する。
【０１０８】
上記のように各種バルブが作動することにより、射出ヘッド側室５５ｈの圧力が増圧ピストン５９により加圧され、射出圧力は上昇する。そして、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。
【０１０９】
その後、制御装置９は、射出圧力が終圧となっている状態を維持する。すなわち、保圧工程が行われる。例えば、各種のバルブは、上記の増圧工程のときの状態に維持される。保圧工程の間に、溶湯は冷却されて凝固する。溶湯が凝固すると、制御装置９は、第３射出用バルブ１６５Ｃを閉じてアキュムレータ１５７から後側室５５ｅへの液圧の付与を終了するなどし、保圧工程を終了する。
【０１１０】
なお、制御装置９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９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。
【０１１１】
（高速射出工程〜保圧工程における着脱部の動作）
上述のように、高速射出が開始されると、プランジャ４９及び射出ピストンロッド６１は、着脱部７１を置き去りにして前進する。一方、高速射出の開始後も、射出用電動機６９による着脱部７１の前進は継続される。その後、増圧が開始されてプランジャ４９の速度が低下し、さらには、保圧が開始されてプランジャ４９が停止することにより、着脱部７１（基部９１）は被当接部６７ｂに追いつく。換言すれば、着脱部７１は、被当接部６７ｂに対して係合可能な状態となる。着脱部７１が被当接部６７ｂに到達する時点は、好ましくは保圧完了前である。
【０１１２】
制御装置９は、位置センサ１６９及びエンコーダ６９ｅの検出値に基づいて着脱部７１の被当接部６７ｂへの到達を検出すると、射出用電動機６９を停止させる。なお、着脱部７１の位置の検出は、位置センサ１６９と同様の位置センサ（リニアエンコーダ）が設けられることなどによって行われてもよい。
【０１１３】
高速射出開始から着脱部７１が被当接部６７ｂに到達するまでの着脱部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、基部９１がプランジャ４９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。
【０１１４】
（型開き初期工程）
保圧終了後、制御装置９は、型締用バルブ１６１を切り換え、型締ロッド側室３３ｒとタンク１５１とを接続するとともに型締ヘッド側室３３ｈとポンプ１５３とを接続する。これにより、型締シリンダ２１の圧抜きが行われ、タイバー１７の伸長は解消される。その後、制御装置９は、例えば、型締シリンダ２１に係る作動液の流れを禁止するように型締用バルブ１６１を切り換える。
【０１１５】
次に、制御装置９は、型開閉用電動機２５を駆動して、移動ダイプレート１５を型開方向へ移動させる。これにより、移動金型１０３は、成形品とともに固定金型１０１から離れる。
【０１１６】
このとき、制御装置９は、移動金型１０３の移動に合わせてプランジャ４９によってビスケットを押し出す、いわゆる押出追従のための制御を行う。例えば、制御装置９は、ポンプ用電動機１５５を駆動してポンプ１５３から作動液を送出し、ポンプ１５３から射出ヘッド側室５５ｈへの作動液の流れを許容するように第１射出用バルブ１６５Ａを制御し、射出ロッド側室５５ｒからタンク１５１への作動液の流れを許容するように第４射出用バルブ１６５Ｄ及び第５射出用バルブ１６５Ｅを制御する。その後、プランジャ４９が所定位置まで移動すると、制御装置９は、射出シリンダ５１に係る作動液の流れを禁止するように上記のバルブを制御して、押出追従を終了する。なお、押出追従は、射出用駆動装置５３によってプランジャ４９を駆動して行ってもよいし、その全体又は部分的に射出シリンダ５１及び射出用駆動装置５３の双方によってプランジャ４９を駆動して行ってもよい。
【０１１７】
（型開工程）
押出追従の終了後も、制御装置９は、型開閉用電動機２５による移動ダイプレート１５の型開方向への移動を継続する。そして、制御装置９は、移動ダイプレート１５が所定の型開位置に到達すると、型開閉用電動機２５を停止し、型開工程を終了する。
【０１１８】
なお、型開位置は、一般には、移動ダイプレート１５の型開限（型開側の駆動限）とされる。ただし、電動式の型開閉用駆動装置１９は、簡便に任意の位置で移動ダイプレート１５を位置保持することができるため、型開位置は、型開限よりも型閉側とされてもよい。この場合、型開閉に要する時間を短縮することができる。
【０１１９】
制御装置９は、型開きと並行して、アキュムレータ１５７の充填を行う。すなわち、制御装置９は、ポンプ用電動機１５５を駆動するとともに、ポンプ１５３からアキュムレータ１５７への作動液の流れを許容するように充填用バルブ１６７を制御する。その後、制御装置９は、アキュムレータ１５７の圧力を検出する不図示の圧力センサの検出値が所定値に到達すると、充填用バルブ１６７を閉じるなどし、アキュムレータ１５７の充填を終了する。
【０１２０】
（中子戻り及び射出戻り）
制御装置９は、例えば、型開き及びアキュムレータ１５７の充填が完了すると、中子１０７を固定金型１０１と移動金型１０３との間から退避させる（中子戻り）ための制御を行う。例えば、制御装置９は、ポンプ用電動機１５５を駆動し、また、中子用バルブ１６３を切り換えて、ポンプ１５３から中子ロッド側室４１ｒへの作動液の流れを許容するとともに、中子ヘッド側室４１ｈからタンク１５１への流れを許容する。中子１０７が退避を終えると、例えば、制御装置９は、中子シリンダ３９に係る作動液の流れを禁止するように中子用バルブ１６３を切り換える。
【０１２１】
また、制御装置９は、中子戻りと並行して、プランジャ４９を後退させる（射出戻り）ための制御を行う。例えば、制御装置９は、着脱部７１のフック９３をＯＮの位置としてプランジャ４９に係合させる。なお、この係合は、着脱部７１がプランジャ４９に追い付いた後であれば、適宜な時期に行われてよい。そして、制御装置９は、射出用電動機６９を駆動して、プランジャ４９を後退させる。すなわち、射出シリンダ５１ではなく、射出用駆動装置５３によって射出戻りが行われる。
【０１２２】
なお、射出用駆動装置５３により射出戻りが行われる間、例えば、射出シリンダ５１は駆動力を生じない状態とされ、射出用駆動装置５３の駆動力によって初期状態に戻される。
【０１２３】
例えば、制御装置９は、タンク１５１から射出ロッド側室５５ｒへの作動液の流れを許容するように第４射出用バルブ１６５Ｄ及び第５射出用バルブ１６５Ｅを制御し、射出ヘッド側室５５ｈからの作動液の排出を禁止するように第１射出用バルブ１６５Ａを制御し、タンク１５１から前側室５５ｆへの作動液の流れを許容するように第６射出用バルブ１６５Ｆを制御し、後側室５５ｅからタンク１５１への作動液の排出を許容する（このための流路は不図示）ように不図示のバルブを制御する。これにより、プランジャ４９の後退に伴って、射出ピストン５７及び増圧ピストン５９は後退する。増圧ピストン５９が後退限に到達すると、射出ヘッド側室５５ｈからタンク１５１への作動液の排出を許容するように第１射出用バルブ１６５Ａが制御され、射出ピストン５７の後退が継続される。
【０１２４】
その後、プランジャ４９が後退限に到達すると、制御装置９は、射出用電動機６９を停止させるとともに、射出シリンダ５１に係る作動液の流れを禁止する。
【０１２５】
（押出工程及び取出工程）
中子戻り及び射出戻りが完了すると、制御装置９は、不図示の押出装置を駆動して、成形品を移動金型１０３から押し出す。そして、不図示の搬送装置により、押し出された成形品を型締装置３（金型）から取り出す。不図示の押出装置は、例えば、当該押出装置が含む押出シリンダにポンプ１５３から作動液が供給されて駆動される。
【０１２６】
以上のとおり、本実施形態では、ダイカストマシン１は、型締装置３と、射出装置５とを有している。型締装置３は、型開閉において移動ダイプレート１５を型開閉方向に移動させる電動式の型開閉用駆動装置１９、及び、型締力を生じる型締シリンダ２１を有し、２プラテン式である。射出装置５は、低速射出においてプランジャ４９を駆動する電動式の射出用駆動装置５３、及び、高速射出においてプランジャ４９を駆動する射出シリンダ５１を有している。
【０１２７】
従って、ダイカストマシン１全体として、好適に液圧シリンダ及び電動機が利用される。具体的には、例えば、型締装置３及び射出装置５の双方に電動式の駆動装置が用いられていることから、電動機によってポンプを駆動して作動液を送出する機会をダイカストマシン１全体として低減することができる。電動式の駆動装置は、作動液を介さずに直接的に駆動力を伝達することから、効率的であり、ダイカストマシン１全体として消費電力が低減される。その一方で、大きな力を必要とする型締め及び高い速度が必要な高速射出において液圧シリンダを利用することによって、成形品の品質を向上させることができる。電動式の射出用駆動装置５３による低速射出の速度制御が安定することによっても成形品の品質向上は期待される。ハイブリッド式の射出装置５は、全油圧式の射出装置と比較して、射出用駆動装置５３の設置スペースが必要となるが、射出用駆動装置５３を射出シリンダ５１の側方に配置すれば、ダイカストマシン１の長大化は低減される。むしろ、型締装置が２プラテン式であることによって、ダイカストマシン１全体としては、短くすることができる。すなわち、設置スペースを小さくすることができる。
【０１２８】
また、本実施形態では、ダイカストマシン１は、液圧ユニット７を有している。液圧ユニット７は、作動液を貯留するタンク１５１と、タンク１５１から作動液を送出するポンプ１５３と、作動液の流れを制御する複数のバルブと、これらを保持する保持基体１５９とを有し、型締シリンダ２１及び射出シリンダ５１の双方に作動液の供給を行う。
【０１２９】
従って、型締装置３と射出装置５とで液圧系の一部が統合乃至は共通化され、省スペース化が図られる。型締装置３は、型開閉用の液圧シリンダを有さないことから、全油圧式の型締装置に比較して、使用する作動液の量、ポンプの使用頻度、及び、バルブの数は少ない。従って、液圧系の一部を統合しても、タンク１５１が極端に大型化したり、ポンプ用電動機１５５が極端に過酷な条件で使用されたり、保持基体１５９が極端に大型化することが抑制される。その結果、これら各部のコストが上昇するおそれが低減される。
【０１３０】
また、本実施形態では、型締装置３は、中子１０７を固定金型１０１と移動金型１０３との間へ進退させる中子シリンダ３９を更に有する。各成形サイクルにおいて、中子シリンダ３９による中子１０７の退避と、射出用駆動装置５３による型開きとは同時に行われる。
【０１３１】
従って、サイクルタイムが短縮される。具体的には、以下のとおりである。型開き及び中子戻りの後には離型剤を塗布するスプレイ工程が行われる。このとき、一般には、離型剤がスリーブ４７へ入らないように、プランジャ４９は、スプレイ工程が終わるまで、後退されずにスリーブ４７の前方位置に待機する。従って、中子戻りと射出戻りとは同時に行われない。また、全油圧式のダイカストマシンにおいては、仮に中子戻りと射出戻りとを同時に行った場合、中子シリンダ３９及び射出シリンダ５１の双方にポンプ１５３から作動液を供給しなければならない。その結果、全油圧式のダイカストマシンでは、中子戻りと射出戻りとを同時に行おうとしても、中子シリンダ３９及び射出シリンダ５１のうち圧力が低い方へのみに作動液が流れ、結局、順次に作動することになるか、又は、双方の速度が低下する。すなわち、サイクルタイムの短縮の効果は得られない。しかし、本実施形態では、中子戻りと射出戻りとが別個の駆動源によって同時に行われることから、サイクルタイムが短縮される。
【０１３２】
なお、中子戻り及び射出戻りは、いずれが先に開始されてもよく、また、いずれが先に完了してもよい。中子戻り及び射出戻りの一方の期間の少なくとも一部と、他方の期間の少なくとも一部とが重複していれば、サイクルタイムの短縮が図られる。
【０１３３】
また、本実施形態では、ダイカストマシン１は、射出シリンダ５１に作動液を供給するアキュムレータ１５７を更に有している。各成形サイクルにおいて、型開閉用駆動装置１９による型開きと、アキュムレータ１５７の充填とは同時に行われる。
【０１３４】
従って、サイクルタイムが短縮される。なお、全油圧式のダイカストマシンにおいては、仮に、型閉じと充填とを同時に行おうとしても、型開閉用の液圧シリンダ及びアキュムレータ１５７のうち圧力が低い方へのみ作動液が流れ、結局、順次に型閉じ及び充填を行うことになるか、又は、双方の速度が低下する。すなわち、サイクルタイムの短縮の効果は得られない。
【０１３５】
なお、型開き及びアキュムレータの充填は、いずれが先に開始されてもよく、また、いずれが先に完了してもよい。型開き及びアキュムレータの充填の一方の期間の少なくとも一部と、他方の期間の少なくとも一部とが重複していれば、サイクルタイムの短縮が図られる。
【０１３６】
＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態に係るダイカストマシンの型締装置２０３の要部の構成を模式的に示す平面図である。
【０１３７】
特に図示しないが、第２の実施形態において、型締装置３以外の構成は、第１の実施形態と同様である。また、第２の実施形態の型締装置２０３において、第１の実施形態の型締装置３と同様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、説明を省略する。
【０１３８】
型締装置２０３は、複数のタイバー２１７を移動ダイプレート１５によって固定ダイプレート１３から引き抜き可能となっている点が第１の実施形態の型締装置３と相違する。具体的には、以下のとおりである。
【０１３９】
型締装置２０３は、型締ピストン３５とタイバー２１７との連結及び当該連結の解除が可能な固定側係合装置２２３を有している。固定側係合装置２２３は、ハーフナット等の分割ナットを含んで構成されており、型締ピストン３５に対して型開閉方向に移動不可能に連結されている。
【０１４０】
タイバー２１７は、第１の実施形態と同様に、移動ダイプレート１５側の一端に、係合装置２３と係合する被係合部２１７ａが形成されている。また、タイバー２１７は、固定ダイプレート１３側の一端に、固定側係合装置２２３と係合する固定側被係合部２１７ｂが形成されている。
【０１４１】
従って、成形サイクルにおいては、常時、固定側係合装置２２３を固定側被係合部２１７ｂに係合させておくことにより、第１の実施形態の型締装置３と同様の動作が可能となる。
【０１４２】
また、金型交換時等においては、移動ダイプレート１５を型閉方向へ移動させ（例えば型接触位置まで移動させ）、次に、係合装置２３を被係合部２１７ａに係合させるとともに固定側係合装置２２３と固定側被係合部２１７ｂとの係合を解除し、その後、移動ダイプレート１５を型開方向へ移動させることにより、タイバー２１７を固定ダイプレート１３から引き抜くことができる。
【０１４３】
なお、ベース１１及び型開閉用駆動装置１９等は、成形サイクルの型開位置よりも型開方向へ移動ダイプレート１５を移動させることが可能に、第１の実施形態よりも長く構成されている必要がある。また、移動ダイプレート１５は、引き抜かれたタイバー２１７を好適に支持できるように、その前面から型開方向へ延びる筒状のガイド部材２１８を有している。
【０１４４】
以上の第２の実施形態によれば、ダイカストマシンは、２プラテン式且つ複合式の型締装置２０３と、ハイブリッド式の射出装置５とを有することから、第１の実施形態と同様の効果が奏される。また、タイバー２１７の引き抜きのために大掛かりな設備を設ける必要がなく、省スペース化が一層図られる。
【０１４５】
＜実施例＞
実施形態に係るダイカストマシンを製作し、成形サイクルにおける消費電力を測定した。また、比較例として、全油圧式のダイカストマシンの成形サイクルにおける消費電力を測定した。ただし、成形サイクルは、実験用のものであり、溶湯のスリーブ４７への供給は行われなかった。
【０１４６】
消費電力の測定条件を以下に示す。
サイクルタイム：２５、３０、３５、４０秒の４種類
アキュムレータの充填時の圧力：１３．５ＭＰａ
金型：無
押し出し：フルストロークで押し出し用の油圧シリンダを駆動
高速射出のストローク：射出シリンダのフルストロークの約１／３
作動液としての油の温度：約４０℃
【０１４７】
消費電力の測定結果を以下に示す。なお、以下に示す消費電力は、マシン本体のみの消費電力であり、中子の進退、給湯、スプレイに係る消費電力は除かれている。また、「低減率」は、（比較例の消費電力−実施例の消費電力）／比較例の消費電力×１００（％）である。
【０１４８】
サイクルタイム（ｓ）  比較例（ｋＷ）  実施例（ｋＷ）    低減率（％）
２５                １６．０        ８．５            ４６．８
３０                １５．９        ７．４            ５３．４
３５                １５．５        ６．８            ５６．１
４０                １５．１        ６．０            ６０．２
【０１４９】
上記のように、実施例では、比較例に比較して、消費電力が概ね４０〜６０％低減されている。
【０１５０】
図７（ａ）は、実施例の消費電力の測定結果を示し、図７（ｂ）は、比較例の消費電力の測定結果を示している。いずれもサイクルタイムが３０ｓのときのものである。この図に示すように、電動機の駆動力が作動油を介さずに直接的に伝達される射出戻りや型閉じ（この図では「型締」に含まれている）等において、消費電力が効果的に低減されている。
【０１５１】
また、消費電力以外に、実施例は、比較例に比較して、以下のような効果があることが確認された。
マシンの設置スペース：約３０％減
生産性：１０〜３０％増（ラップ動作が可能であること等による）
使用作動油：約８０％減（タンク容量が約１／５になる）
鋳造品質の向上・不良率の低減（低速射出速度の安定等による）
【０１５２】
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。
【０１５３】
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。成形機は、射出フレームを有さないものであってもよい。作動液は、油に限定されず、例えば水でもよい。
【０１５４】
成形機において、型締装置及び射出装置に係る油圧系の一部を統合した液圧ユニットは設けられなくてもよい。中子は電動式の駆動装置によって駆動されてもよい。
【０１５５】
型開閉用駆動装置は、電動式であればよく、回転式の電動機の回転をねじ機構によって並進運動に変換するものに限定されない。例えば、型開閉用電動機は、回転式に限定されず、リニアモータであってもよい。また、例えば、型開閉用電動機の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、例えば、型開閉用駆動装置は、駆動力の伝達経路に適宜な歯車機構やプーリ・ベルト機構が設けられていてもよい。
【０１５６】
射出装置は、ハイブリッド式であればよく、電動式の射出用駆動装置をプランジャ（射出ピストンロッド）に着脱するものに限定されない。例えば、射出装置は、射出シリンダのシリンダ部材を電動式の射出用駆動装置によって移動させるものであってもよいし、射出シリンダのシリンダ部材に後方から挿入された押圧部材を電動式の射出用駆動装置によって移動させ、前記の押圧部材によって射出ピストン又はその背後の作動液を押圧（加圧）するものであってもよい。
【０１５７】
また、射出装置は、実施形態のように電動式の射出用駆動装置の駆動力を射出シリンダ部材の外部においてプランジャ（射出ピストンロッド）に伝達する場合、射出用駆動装置の可動部材（例えば基部９１）のプランジャに対する相対的な前進が規制されれば、着脱部は設けられなくてもよい。例えば、実施形態において、フック９３及びアクチュエータ９５は設けられなくてもよい。なお、この場合、プランジャの後退は、射出シリンダによって行われる。また、着脱部が設けられる場合、着脱部は、係合を利用するものに限定されず、摩擦力を用いるものや磁力を用いるものであってもよい。
【０１５８】
また、射出用駆動装置は、電動式であればよく、回転式の電動機の回転をねじ機構によって並進運動に変換するものに限定されない。例えば、射出用電動機は、回転式に限定されず、リニアモータであってもよい。また、例えば、射出用電動機の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、射出用電動機の回転を伝達する伝達機構は、プーリ・ベルト機構に限定されず、歯車機構であってもよいし、また、伝達機構は省略されてもよい。
【０１５９】
液圧ユニットは、型締装置及び射出装置等に必要な液圧系の複数の要素のうち適宜な部分を含んで構成されてよい。例えば、実施形態では、型締装置及び射出装置に係る全てのバルブが液圧ユニットに含まれる場合を例示したが、一部のバルブは、液圧ユニットとは別個に設けられてよい。また、例えば、アキュムレータは、液圧ユニットとは別個に設けられ、射出シリンダの上方に設置されるなどしてもよい。
【０１６０】
実施形態において示した液圧系の構成は一例に過ぎず、流路やバルブの配置は適宜に変更されてよい。例えば、射出ロッド側室と射出ヘッド側室とを接続するランアラウンド回路は設けられなくてもよい。また、例えば、メータアウト回路を構成するサーボバルブに代えて又は加えて、メータイン回路を構成するサーボバルブが設けられてもよい。
【０１６１】
実施形態において示した動作は適宜に変更されてよい。例えば、実施形態では、中子戻りと射出戻りとを同時に行う場合を例示したが、一般的な動作と同様に、型開き及び中子戻り、スプレイ、射出戻りの順に行われてもよい。また、例えば、型開きとアキュムレータの充填とは並行して行われなくてもよい。また、例えば、射出用駆動装置は、増圧工程にも利用されてもよい。射出シリンダの駆動力によって射出戻りが行われてもよい。
【０１６２】
なお、本願からは、例えば、以下の発明を抽出可能である。複合型締装置及びハイブリッド式の射出装置を備える成形機であって、型締装置及び射出装置に作動液を供給可能な液圧ユニットを有する発明。中子シリンダによる中子の退避と電動式の射出用駆動装置によるプランジャの後退とが同時に行われる発明。各成形サイクルにおいて、電動式の型開閉用駆動装置による型開きと、射出シリンダ用のアキュムレータの充填とが同時に行われる発明。これらの発明においては、発明が成立する範囲内で適宜な変更が行われてよい。例えば、型締装置又は射出装置が全電動式又は全液圧式とされてもよいし、型締装置はトグル式とされてもよい。
【符号の説明】
【０１６３】
１…ダイカストマシン、３…型締装置、５…射出装置、１３…固定ダイプレート、１５…移動ダイプレート、１９…型開閉駆動装置、２１…型締シリンダ、４７…スリーブ、４９…プランジャ、５１…射出シリンダ、５３…射出用駆動装置、１０１…固定金型、１０３…移動金型、１０５…キャビティ。
【図１】
0006457750.tif 000002
【図２】
0006457750.tif 000003
【図３】
0006457750.tif 000004
【図４】
0006457750.tif 000005
【図５】
0006457750.tif 000006
【図６】
0006457750.tif 000007
【図７】
0006457750.tif 000008