特許 6080046 成形機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6080046

(24)【登録日】2017年1月27日

(45)【発行日】2017年2月15日

(54)【発明の名称】成形機

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/32 20060101AFI20170206BHJP

   B22D 17/26 20060101ALI20170206BHJP

   B22D 17/22 20060101ALI20170206BHJP

   B29C 45/70 20060101ALI20170206BHJP

【ＦＩ】

   B22D17/32 Z

   B22D17/26 Z

   B22D17/32 B

   B22D17/22 H

   B22D17/22 K

   B29C45/70

【請求項の数】4

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2013-15843(P2013-15843)

(22)【出願日】2013年1月30日

(65)【公開番号】特開2014-144479(P2014-144479A)

(43)【公開日】2014年8月14日

【審査請求日】2015年10月5日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003458

【氏名又は名称】東芝機械株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100094053

【弁理士】

【氏名又は名称】佐藤 隆久

(72)【発明者】

【氏名】野田 三郎

(72)【発明者】

【氏名】久保木 勲

(72)【発明者】

【氏名】阿部 裕治

【審査官】 川崎 良平

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−２９７９１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６０−１２４４５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−１８５７７３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１３８０６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−２６４４９１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５９−０３５８７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０７−０８０９０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００４／００９９４０１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ １７／２２，１７／３２

Ｂ２９Ｃ ４５／７０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

型締シリンダに作動液を送出する型締用ポンプと、
当該型締用ポンプを駆動する型締用電動機と、
射出シリンダに作動液を送出する射出用ポンプと、
当該射出用ポンプを駆動する射出用電動機と、
押出シリンダ及び中子シリンダに作動液を送出する共用ポンプと、
当該共用ポンプを駆動する共用電動機と、
を有し、
前記型締シリンダ、前記型締用ポンプ及び前記型締用電動機は、型開閉方向の位置を調整可能なリンクハウジングに支持されており、
前記射出シリンダ、前記射出用ポンプ及び前記射出用電動機は、固定的に設けられており、
前記押出シリンダ、前記中子シリンダ、前記共用ポンプ及び前記共用電動機は、移動ダイプレートに支持されている
成形機。

【請求項2】

前記リンクハウジングに支持されており、前記型締シリンダ及び前記型締用ポンプと接続されている型締用タンクと、
固定的に設けられており、前記射出シリンダ及び前記射出用ポンプと接続されている射出用タンクと、
前記移動ダイプレートに支持されており、前記押出シリンダ、前記中子シリンダ及び前記共用ポンプと接続されている共用タンクと、
を更に有している請求項１に記載の成形機。

【請求項3】

前記型締シリンダと前記型締用ポンプとの間の流路、前記射出シリンダと前記射出用ポンプとの間の流路、前記押出シリンダと前記共用ポンプとの間の流路、及び、前記中子シリンダと前記共用ポンプとの間の流路は、剛体の部材から構成されている
請求項１又は２に記載の成形機。

【請求項4】

前記型締用ポンプから前記型締シリンダに作動液を供給することにより型開きを行い、
前記型開きの初期において、前記射出用ポンプから前記射出シリンダに作動液を供給することにより射出プランジャで成形品を固定金型から押し出し、
前記型開きが行われている間において、前記共用ポンプから前記中子シリンダに作動液を供給することにより中子抜きを行い、
中子抜き完了後で、まだ前記型開きが行われている間において、前記共用ポンプから前記押出シリンダに作動液を供給することにより移動金型から成形品を押し出す、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、溶融状態又は半凝固状態の成形材料を金型内で凝固させる成形機に関する。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】

型締めや射出等を行うための駆動装置として、液圧シリンダと、当該液圧シリンダに作動液を供給するポンプとを含む液圧系を有する成形機が知られている。特許文献１では、型締めを行うための型締シリンダと、射出を行うための射出シリンダと、成形品の押出しを行うための押出シリンダと、中子の出し入れを行うための中子シリンダと、これらの液圧シリンダに作動液を供給するポンプとを有するダイカストマシンが開示されている。ポンプの送出する作動液は、制御弁によって複数の液圧シリンダのいずれかに選択的に供給される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】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】

【0004】

特許文献１の成形機においては、その液圧系の構成に起因して、種々の不都合が生じる。

【0005】

例えば、２以上の液圧シリンダを同時に駆動しようとすると、ポンプからの作動液は負荷が低い液圧シリンダに優先的に流れてしまい、個々の液圧シリンダにおいて適切な駆動力を生じさせることが難しい。その結果、例えば、複数の動作を同時に行ってサイクルタイムを短縮することが難しくなる。

【0006】

また、例えば、上記に関連して、一の液圧シリンダ又はその周辺回路について設計変更が生じると、他の液圧シリンダへの作動液の流れも変化することから、液圧系の全体について、設計変更乃至は作動液の流れに係る調整を行わなければならない。

【0007】

また、例えば、射出シリンダ以外の液圧シリンダは、ポンプとの距離が長く、ひいては、これら液圧シリンダとポンプとを接続する流路が長くなる。また、例えば、ポンプと、中子シリンダのように移動ダイプレートと共に移動する液圧シリンダとを接続する流路は、可撓性の部材（例えばゴムホース）により構成される必要がある。長い流路や可撓性の部材からなる流路は、例えば、エネルギーロスを招いたり、マシン回りの複雑化を招く。

【0008】

従って、液圧系の構成がより好適化された成形機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】

本発明の一態様に係る成形機は、型締シリンダに作動液を送出する型締用ポンプと、当該型締用ポンプを駆動する型締用電動機とを含む型締用液圧ユニットと、射出シリンダに作動液を送出する射出用ポンプと、当該射出用ポンプを駆動する射出用電動機とを含む射出用液圧ユニットと、押出シリンダ及び中子シリンダに作動液を送出する共用ポンプと、当該共用ポンプを駆動する共用電動機とを含む共用液圧ユニットと、を有する。

【0010】

好適には、前記型締シリンダ及び前記型締用液圧ユニットは、型開閉方向の位置を調整可能なリンクハウジングに支持されており、前記射出シリンダ及び前記射出用液圧ユニットは、固定的に設けられており、前記押出シリンダ、前記中子シリンダ及び前記共用液圧ユニットは、移動ダイプレートに支持されている。

【0011】

好適には、前記型締シリンダと前記型締用液圧ユニットとの間の流路、前記射出シリンダと前記射出用液圧ユニットとの間の流路、前記押出シリンダと前記共用液圧ユニットとの間の流路、及び、前記中子シリンダと前記共用液圧ユニットとの間の流路は、剛体の部材から構成されている。

【0012】

好適には、前記成形機は、前記型締用液圧ユニットから前記型締シリンダに作動液を供給することにより型開きを行い、前記型開きの初期において、前記射出用液圧ユニットから前記射出シリンダに作動液を供給することにより射出プランジャで成形品を固定金型から押し出し、前記型開きが行われている間において、前記共用液圧ユニットから前記中子シリンダに作動液を供給することにより中子抜きを行い、中子抜き完了後で、まだ前記型開きが行われている間において、前記共用液圧ユニットから前記押出シリンダに作動液を供給することにより移動金型から成形品を押し出す。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、液圧系の構成がより好適化される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の実施形態に係るダイカストマシンを示す正面図。

【図2】図１のダイカストマシンを示す上面図。

【図3】図１のダイカストマシンの液圧回路の構成を示す図。

【図4】図１のダイカストマシンの動作を示すタイミングチャート。

【発明を実施するための形態】

【0015】

（ダイカストマシンの基本構成）
図１は、本発明の実施形態に係るダイカストマシン１の要部の構成を示す正面図であり、図２は、ダイカストマシン１の上面図である。

【0016】

ダイカストマシン１は、例えば、固定金型１０３及び移動金型１０５を型締めする型締装置３と、固定金型１０３と移動金型１０５との間に中子１０７（図１）を出し入れする中子引抜装置５と、型締めされた固定金型１０３及び移動金型１０５により構成されるキャビティＣａに成形材料としての溶湯（溶融状態の金属材料）を射出・充填する射出装置７と、成形品（ダイカスト品）を固定金型１０３又は移動金型１０５（本実施形態では移動金型１０５）から押し出す押出装置９と、これら装置を制御するための制御盤１１（図２）とを有している。

【0017】

型締装置３は、ベース１３と、ベース１３上に固定され、固定金型１０３を保持する固定ダイプレート１５と、ベース１３上において型開閉方向（図１及び図２の紙面左右方向）に移動可能であり、移動金型１０５を保持する移動ダイプレート１７と、固定ダイプレート１５及び移動ダイプレート１７に掛架された複数のタイバー１９とを有している。

【0018】

また、型締装置３は、トグル式のものであり、ベース１３上において移動ダイプレート１７とは反対側に設けられたリンクハウジング２１と、リンクハウジング２１と移動ダイプレート１７との間に介在するトグル機構２３と、トグル機構２３に駆動力を付与する型締シリンダ２５とを有している。

【0019】

タイバー１９は、移動ダイプレート１７に挿通されており、また、その一端は、固定ダイプレート１５に固定され、他端は、リンクハウジング２１に固定されている。リンクハウジング２１は、ベース１３上において型開閉方向に移動可能に支持されている。なお、リンクハウジング２１とタイバー１９との位置（リンクハウジング２１の型開閉方向の位置）は、タイバナットにより型開閉方向において調整可能である。トグル機構２３は、リンクハウジング２１と移動ダイプレート１７との間に介在する複数のリンクを有している。型締シリンダ２５は、そのシリンダ部２５ｃがリンクハウジング２１に固定され、ピストンロッド２５ｒ（図１）がトグル機構２３に連結されている。

【0020】

型締シリンダ２５によりトグル機構２３に型閉方向（紙面右側）への駆動力が付与されると、移動ダイプレート１７は、型閉方向へ移動し、移動金型１０５は固定金型１０３に接触する。すなわち、型閉じがなされる。その後、さらに、型締シリンダ２５によりトグル機構２３に型閉方向への駆動力が付与されると、タイバー１９が伸長し、その伸長量に応じた型締力が移動金型１０５及び固定金型１０３に付与される。すなわち、型締めが行われる。また、型締シリンダ２５によりトグル機構２３に型開方向への駆動力が付与されると、移動ダイプレート１７は型開方向へ移動し、移動金型１０５は固定金型１０３から離れる。すなわち、型開きがなされる。

【0021】

中子引抜装置５は、例えば、コアプラー式のものであり、固定金型１０３及び移動金型１０５の一方（本実施形態では移動金型１０５）に支持された中子シリンダ２７（図１）を有している。中子シリンダ２７は、そのシリンダ部２７ｃが移動金型１０５に固定され、ピストンロッド２７ｒに中子１０７が固定されている。そして、中子シリンダ２７が駆動されることにより、中子１０７は、固定金型１０３及び移動金型１０５の間に出し入れされる。

【0022】

射出装置７は、キャビティＣａに通じるスリーブ２９と、スリーブ２９内の溶湯をキャビティＣａへ押し出すプランジャ３１と、プランジャ３１に連結された射出シリンダ３３とを有している。射出シリンダ３３は、そのシリンダ部３３ｃが固定ダイプレート１５に対して固定され、ピストンロッド３３ｒがプランジャ３１に連結されている。

【0023】

不図示の給湯口からスリーブ２９内に溶湯が供給された状態で、射出シリンダ３３によりプランジャ３１がキャビティＣａに向かう方向（前進方向）に駆動されると、スリーブ２９内の溶湯はキャビティＣａに押し出される。すなわち、射出が行われる。また、射出シリンダ３３は、キャビティＣａに溶湯が概ね充填された後も継続してプランジャ３１に前進方向の駆動力を付与する。これにより、溶湯の増圧及び保圧が行われる。また、射出シリンダ３３は、溶湯が凝固して型開きが行われるとき、その初期において、プランジャ３１に前進方向の駆動力を付与する。これにより、成形品は、プランジャ３１により押され、固定金型１０３からの離型が促される。すなわち、射出追従が行われる。

【0024】

押出装置９は、移動金型１０５からキャビティＣａ側へ突出可能な押出ピン３５（図１）と、押出ピン３５を駆動する押出シリンダ３７（図１）とを有している。押出ピン３５は、例えば、移動金型１０５に挿通されている。押出シリンダ３７は、そのシリンダ部３７ｃが不図示の適宜な部材により移動ダイプレート１７に対して固定されており、ピストンロッド３７ｒが押出板や押出ロッドを介して押出ピン３５に固定されている。

【0025】

溶湯が凝固して成形品が形成され、型開きがある程度行われた後、押出シリンダ３７により押出ピン３５がキャビティＣａ側へ突出するように駆動されると、成形品は、押出ピン３５により移動金型１０５から押し出される。

【0026】

制御盤１１は、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及び外部記憶装置を含むコンピュータを有している。そして、ＣＰＵがＲＯＭ等に記憶されたプログラムを読み出して実行することにより、制御盤１１からは型締装置３、中子引抜装置５、射出装置７及び押出装置９に対してこれらの動作を制御する制御信号が出力される。また、制御盤１１は、外部からの電力を適宜な電圧に変換し、変換後の電力を各装置に供給する電源部も有している。制御盤１１は、例えば、射出装置７の側方に配置されている。

【0027】

制御盤１１は、固定ダイプレート１５等の適宜な位置に配置された操作盤３９と不図示の配線を介して接続されている。操作盤３９は、例えば、入力装置及び表示装置を含んで構成されている。作業者（ユーザ）は、操作盤３９に対する入力操作により、各装置の動作に係るパラメータの設定、又は、ダイカストマシン１の稼働開始若しくは稼働停止等を制御盤１１に対して指示できる。

【0028】

（液圧ユニット等の配置）
上述のように、型締装置３、中子引抜装置５、射出装置７及び押出装置９は、それぞれ、駆動装置として、液圧シリンダ（２５、２７、３３及び３７）を有している。換言すれば、ダイカストマシン１は、複数の動作に対応して複数の液圧シリンダを有している。

【0029】

一般に、複数の液圧シリンダを有するダイカストマシンは、ベース１３の内部に設けらたタンクと、当該タンクから作動液（例えば油）を送出する１つのポンプ（又は多連ポンプ）と、当該ポンプを駆動する１つの電動機と、ポンプから送出される作動液を複数の液圧シリンダへ分配する複数の制御弁とを有している。すなわち、１つの液圧源から複数の液圧シリンダに作動液が供給される。

【0030】

しかし、本実施形態のダイカストマシン１は、複数の液圧シリンダに対応して複数の液圧源を有している。

【0031】

具体的には、ダイカストマシン１は、型締シリンダ２５に作動液を供給する型締用液圧ユニット４１と、射出シリンダ３３に作動液を供給する射出用液圧ユニット４３と、中子シリンダ２７及び押出シリンダ３７に作動液を供給する共用液圧ユニット４５とを有している。換言すれば、型締シリンダ２５及び射出シリンダ３３に対しては、それぞれ専用の液圧ユニット（４１及び４３）が設けられており、中子シリンダ２７及び押出シリンダ３７には、これらに共用される共用液圧ユニット４５が設けられている。

【0032】

型締用液圧ユニット４１は、例えば、不図示の適宜な部材によりリンクハウジング２１に固定されている。従って、型締用液圧ユニット４１と型締シリンダ２５のシリンダ部２５ｃとの位置関係は固定的である。そして、これらを接続する流路は、可撓性のホースにより構成される必要は無い。なお、型締用液圧ユニット４１の具体的な配置位置は、リンクハウジング２１の側面、上面又は背面など、適宜に設定されてよい。

【0033】

射出用液圧ユニット４３は、例えば、床面に設置されることなどにより、ダイカストマシン１の固定部分（射出シリンダ３３のシリンダ部３３ｃを含む）に対して固定的に設けられている。従って、射出用液圧ユニット４３とシリンダ部３３ｃとを接続する流路は、可撓性のホースにより構成される必要は無い。なお、射出用液圧ユニット４３の具体的な配置位置は、適宜に設定されてよく、図２では、射出シリンダ３３の側方に配置された場合を例示している。

【0034】

共用液圧ユニット４５は、例えば、不図示の適宜な部材により移動ダイプレート１７に固定されている。従って、共用液圧ユニット４５と中子シリンダ２７のシリンダ部２７ｃとの位置関係は固定的である。そして、これらを接続する流路は、可撓性のホースにより構成される必要は無い。同様に、共用液圧ユニット４５と押出シリンダ３７のシリンダ部３７ｃとの位置関係は固定的であり、これらを接続する流路は、可撓性のホースにより構成される必要は無い。なお、共用液圧ユニット４５の具体的な配置位置は、移動ダイプレート１７の側面又は上面など、適宜に設定されてよい。

【0035】

ダイカストマシン１は、制御盤１１と各液圧ユニット（４１、４３及び４５）とを仲介する端子箱（図２の４７、４９及び５１）を有している。各端子箱は、制御盤１１から延びるケーブルが接続される端子を有している。なお、各端子箱は、制御盤１１からの制御信号に基づいて、制御盤１１からの電力を適宜な電圧に変換して液圧ユニット内の各種の要素に供給するドライバを含んでいてもよいし、更には、制御盤１１とドライバとを仲介する制御回路及び／又は電源回路を含んでいてもよい。

【0036】

端子箱は、例えば、液圧ユニット毎に液圧ユニットに隣接して設けられ、液圧ユニットとの位置関係が固定的になるように設けられている。

【0037】

具体的には、制御盤１１と型締用液圧ユニット４１とを仲介する型締用端子箱４７は、型締用液圧ユニット４１に隣接して設けられるとともに、型締用液圧ユニット４１に固定されている（ひいてはリンクハウジング２１に固定されている）。制御盤１１と射出用液圧ユニット４３とを仲介する射出用端子箱４９は、射出用液圧ユニット４３に隣接して設けられるとともに、射出用液圧ユニット４３に固定されている（ひいてはダイカストマシン１の固定部分に対して固定的に設けられている）。制御盤１１と共用液圧ユニット４５とを仲介する共用端子箱５１は、共用液圧ユニット４５に隣接して設けられるとともに、共用液圧ユニット４５に固定されている（ひいては移動ダイプレート１７に固定されている）。

【0038】

ダイカストマシン１は、更に、射出用液圧ユニット４３と射出シリンダ３３との仲介等を行う射出用液圧回路５３を有している。射出用液圧回路５３は、例えば、バルブユニット５３ａ（図２）及びアキュムレータ１１１を含んでいる。バルブユニット５３ａは、例えば、射出シリンダ３３のシリンダ部３３ｃの側方に固定的に設けられている。アキュムレータ１１１は、シリンダ部３３ｃの上方に固定的に設けられている。

【0039】

（液圧ユニット等の構成）
図３は、ダイカストマシン１の液圧系の構成を示す回路図である。

【0040】

上述のように、ダイカストマシン１は、複数の液圧シリンダ（２５、２７、３３及び３７）を有するとともに、これらに作動液を供給する液圧ユニット（４１、４３及び４５）を有している。また、射出シリンダ３３に関しては、ダイカストマシン１は、射出用液圧回路５３を有している。

【0041】

各液圧シリンダ（２５、２７、３３及び３７）のシリンダ部の内部は、ピストンにより２つのシリンダ室に区画されており、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り駆動される。複数の液圧ユニット（４１、４３及び４５）は、それぞれポンプ及び当該ポンプを駆動する電動機を有しており、互いに独立に作動液を供給可能である。また、各液圧ユニット又は射出用液圧回路５３は、作動液の流れを制御するための弁を適宜に有している。具体的には、以下のとおりである。

【0042】

（型締用液圧ユニット等の構成）
型締シリンダ２５のシリンダ部２５ｃの内部は、ピストン２５ｐによりピストンロッド２５ｒ側のロッド側室２５ａとその反対側のヘッド側室２５ｂとに区画されている。型締用液圧ユニット４１は、ロッド側流路５５Ａ及びヘッド側流路５５Ｂを介して、ロッド側室２５ａ及びヘッド側室２５ｂに接続されている。

【0043】

型締用液圧ユニット４１は、例えば、型締用ポンプ５７と、型締用ポンプ５７を駆動する型締用電動機５９と、作動液の過不足を補償する補償回路６１とを有している。

【0044】

型締用ポンプ５７は、回転方向の切り換えにより吸入口及び吐出口を２つのポート間で切り換え可能な双方向ポンプであり、一方のポートはロッド側流路５５Ａに接続され、他方のポートはヘッド側流路５５Ｂに接続されている。

【0045】

従って、型締用ポンプ５７が一方向へ回転されると、ロッド側室２５ａの作動液がヘッド側室２５ｂに送出され、型締シリンダ２５は伸長し、他方向へ回転されると、ヘッド側室２５ｂの作動液がロッド側室２５ａに送出され、型締シリンダ２５は収縮する。

【0046】

型締用電動機５９は、例えば、サーボモータとして設けられており、型締用電動機５９の回転数を検出するエンコーダ６３と、型締用電動機５９に電力を供給する不図示のドライバとともにサーボ機構を構成している。

【0047】

型締用ポンプ５７は、型締シリンダ２５の専用のポンプとされているから、型締用ポンプ５７へ供給される作動液の流量は、型締用ポンプ５７の回転数の制御、すなわち、型締用電動機５９の回転数の制御によって制御可能である。

【0048】

ロッド側室２５ａにはピストンロッド２５ｒが位置することから、型締用ポンプ５７によってロッド側室２５ａからヘッド側室２５ｂに作動液が送出されるときには作動液が不足し、型締用ポンプ５７によってヘッド側室２５ｂからロッド側室２５ａに作動液が送出されるときには作動液が過剰となる。補償回路６１は、この過不足を解消するためのものである。

【0049】

補償回路６１は、例えば、タンク６５、ロッド側逆止弁６７Ａ及びヘッド側逆止弁６７Ｂを有している。

【0050】

ロッド側逆止弁６７Ａは、パイロット圧が導入されていないときは、ロッド側流路５５Ａからタンク６５への流れを禁止するとともに、その逆方向の流れを許容し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを許容する。また、ロッド側逆止弁６７Ａは、パイロット圧として、ヘッド側流路５５Ｂの圧力が導入される。

【0051】

ヘッド側逆止弁６７Ｂは、パイロット圧が導入されていないときは、ヘッド側流路５５Ｂからタンク６５への流れを禁止するとともに、その逆方向の流れを許容し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを許容する。また、ヘッド側逆止弁６７Ｂは、パイロット圧として、ロッド側流路５５Ａの圧力が導入される。

【0052】

従って、型締用ポンプ５７からヘッド側流路５５Ｂに作動液が送出されているときは、ロッド側逆止弁６７Ａが開かれ、作動液の不足分がタンク６５から型締用ポンプ５７へ補給される。なお、当該動作は、ロッド側逆止弁６７Ａがパイロット式のものでなくても可能である。また、型締用ポンプ５７からロッド側流路５５Ａに作動液が送出されているときは、ヘッド側逆止弁６７Ｂが開かれ、作動液の余剰分がヘッド側室２５ｂからタンク６５へ排出される。

【0053】

（共用液圧ユニット等の構成）
中子シリンダ２７のシリンダ部２７ｃの内部は、ピストン２７ｐによりピストンロッド２７ｒ側のロッド側室２７ａとその反対側のヘッド側室２７ｂとに区画されている。共用液圧ユニット４５は、ロッド側流路６９Ａ及びヘッド側流路６９Ｂを介して、ロッド側室２７ａ及びヘッド側室２７ｂに接続されている。

【0054】

押出シリンダ３７のシリンダ部３７ｃの内部は、ピストン３７ｐによりピストンロッド３７ｒ側のロッド側室３７ａとその反対側のヘッド側室３７ｂとに区画されている。共用液圧ユニット４５は、ロッド側流路７１Ａ及びヘッド側流路７１Ｂを介して、ロッド側室３７ａ及びヘッド側室３７ｂに接続されている。

【0055】

共用液圧ユニット４５は、例えば、共用ポンプ７３と、共用ポンプ７３を駆動する共用電動機７５と、作動液の過不足を補償する補償回路７７とを有している。

【0056】

これらの構成は、ポンプ容量等の設計的事項を除いて、型締用液圧ユニット４１のものと同様である。すなわち、共用ポンプ７３は、双方向ポンプであり、共用電動機７５は、エンコーダ７９と共にサーボ機構を構成し、補償回路７７は、タンク８１、ロッド側逆止弁８３Ａ及びヘッド側逆止弁８３Ｂを有している。

【0057】

さらに、共用液圧ユニット４５は、共用ポンプ７３及び補償回路７７の接続先を中子シリンダ２７と押出シリンダ３７との間で切り換える切換回路８５を有している。

【0058】

例えば、切換回路８５は、中子シリンダ２７と共用ポンプ７３との間に介在する中子側切換弁８７Ｃと、押出シリンダ３７と共用ポンプ７３との間に介在する押出側切換弁８７Ｅとを有している。

【0059】

中子側切換弁８７Ｃ及び押出側切換弁８７Ｅそれぞれは、例えば、４ポート２位置切換弁により構成されており、また、その制御方式（駆動方式）は、電磁コイル方式とばね方式との組み合わせ方式とされている。

【0060】

中子側切換弁８７Ｃは、２つの切換位置のうち一方の位置（接続位置）とされているときは、共用ポンプ７３の一方のポートとロッド側流路６９Ａとを接続するとともに、共用ポンプ７３の他方のポートとヘッド側流路６９Ｂとを接続し、他方の位置（遮断位置）とされているときは、前記の２つの接続を遮断する。

【0061】

同様に、押出側切換弁８７Ｅは、２つの切換位置のうち一方の位置（接続位置）とされているときは、共用ポンプ７３の一方のポートとロッド側流路７１Ａとを接続するとともに、共用ポンプ７３の他方のポートとヘッド側流路７１Ｂとを接続し、他方の位置（遮断位置）とされているときは、前記の２つの接続を遮断する。

【0062】

従って、中子側切換弁８７Ｃが接続位置とされ、押出側切換弁８７Ｅが遮断位置とされているときは、中子シリンダ２７は、型締シリンダ２５と同様に、共用ポンプ７３が一方へ回転されることにより伸長し、他方に回転されることにより収縮する。

【0063】

同様に、中子側切換弁８７Ｃが遮断位置とされ、押出側切換弁８７Ｅが接続位置とされているときは、押出シリンダ３７は、共用ポンプ７３が一方へ回転されることにより伸長し、他方に回転されることにより収縮する。

【0064】

各液圧シリンダ（２７又は３７）への作動液の流量が共用電動機７５の回転数の制御により制御されること、作動液の過不足が補償回路７７により解消されることも、型締用液圧ユニット４１と同様である。

【0065】

（射出用液圧ユニット及び射出用液圧回路等の構成）
射出用液圧ユニット４３及び射出用液圧回路５３の構成は、射出用液圧ユニット４３から送出される作動液が、他の液圧シリンダ（２５、２７及び３７）に分配されないことを除いては、公知の構成と同様とされてよい。

【0066】

ただし、射出用液圧ユニット４３は、射出シリンダ３３専用とされていることから、型締用液圧ユニット４１等と同様に、弁による流量制御ではなく、ポンプの送出量の制御により、射出シリンダ３３への作動液の供給量を制御することが可能である。そこで、図３では、そのような制御を利用可能な構成を例示している。

【0067】

図３において例示された射出用液圧ユニット４３及び射出用液圧回路５３の構成は、基本的に、特許文献１において開示されている構成と同様である。従って、以下では、細部の説明は省略する。

【0068】

射出シリンダ３３は、例えば、いわゆる直結形の増圧シリンダにより構成されている。具体的には、シリンダ部３３ｃは、小径部３３ｃａと、その背後に通じる大径部３３ｃｂとを有している。小径部３３ｃａの内部は、射出用ピストン３３ｐａによりピストンロッド３３ｒ側のロッド側室３３ａとその反対側のヘッド側室３３ｂとに区画されている。大径部３３ｃｂの内部は、増圧用ピストン３３ｐｂにより小径部３３ｃａ側の前側室３３ｄとその反対側の後側室３３ｅとに区画されている。増圧用ピストン３３ｐｂは、ヘッド側室３３ｂに背後から摺動可能に挿入された摺動部を有している。

【0069】

射出用液圧ユニット４３は、タンク８９（図示の便宜上、図３では２箇所に記載）と、タンク８９の作動液を送出する射出用ポンプ９１と、射出用ポンプ９１を駆動する射出用電動機９３とを有している。

【0070】

射出用ポンプ９１は、例えば、１方向のポンプにより構成されている。射出用電動機９３は、不図示のサーボドライバ及びエンコーダ９５と共にサーボ機構を構成している。

【0071】

射出用ポンプ９１から送出された作動液は、供給用流路９７Ａを介して射出用液圧回路５３に供給され、射出用液圧回路５３から排出された作動液は、排出用流路９７Ｂを介してタンク８９に収容される。

【0072】

射出用液圧回路５３は、射出用液圧ユニット４３（射出用ポンプ９１）の液圧をロッド側室３３ａ及びヘッド側室３３ｂに選択的に付与可能に構成されている。また、射出用液圧回路５３は、アキュムレータ１１１を有しており、アキュムレータ１１１を射出用液圧ユニット４３により蓄圧可能であるとともに、蓄圧した液圧をヘッド側室３３ｂ及び後側室３３ｅに選択的に付与可能に構成されている。

【0073】

このように構成されていることにより、例えば、低速射出においては、射出用ポンプ９１からヘッド側室３３ｂに作動液を供給して射出用ポンプ９１の送出量の制御により射出用ピストン３３ｐａ（ひいてはプランジャ３１）の速度を制御し、高速射出においては、アキュムレータ１１１からヘッド側室３３ｂに作動液を供給して射出用ピストン３３ｐａの高速移動を実現し、増圧及び保圧においては、アキュムレータ１１１から後側室３３ｅに作動液を供給して高い圧力を実現することができる。

【0074】

なお、押出追従においては、アキュムレータ１１１から後側室３３ｅに作動液が供給されてもよいし、射出用ポンプ９１からヘッド側室３３ｂに作動液が供給されてもよい。プランジャ後退においては、例えば、射出用ポンプ９１からロッド側室３３ａに作動液が供給される。

【0075】

このような動作を実現する具体的構成は、例えば、以下のとおりである。

【0076】

射出用液圧回路５３は、射出用ポンプ９１からの作動液の供給先をヘッド側室３３ｂとロッド側室３３ａとの間で切り換える射出用切換弁９９を有している。射出用切換弁９９は、例えば、４ポート３位置切換弁により構成されており、また、その制御方式（駆動方式）は、電磁コイル方式及びばね方式等の組み合わせ方式とされている。

【0077】

射出用切換弁９９は、一の位置においては、供給用流路９７Ａとヘッド側室３３ｂとを接続するとともに、タンク８９とロッド側室３３ａとを接続し、他の一の位置においては、供給用流路９７Ａとロッド側室３３ａとを接続するとともに、タンク８９とヘッド側室３３ｂとを接続し、残りの位置（中立位置）においては、前記のいずれの接続も遮断する。

【0078】

アキュムレータ１１１は、例えば、供給用流路９７Ａに接続されている。従って、アキュムレータ１１１は、射出用切換弁９９が中立位置とされた状態で、射出用ポンプ９１が駆動されることにより蓄圧される。なお、アキュムレータ１１１と供給用流路９７Ａとの間には、供給用流路９７Ａ側からアキュムレータ１１１側への流れを許容し、その反対方向の流れを禁止する逆止弁１１３が設けられており、この逆止弁１１３によりアキュムレータ１１１から射出用切換弁９９への流れは禁止されている。

【0079】

射出用液圧回路５３は、アキュムレータ１１１からヘッド側室３３ｂへの作動液の流れを許容又は禁止するパイロット式の逆止弁１１５と、ロッド側室３３ａからタンク８９への作動液の流量を制御する流量制御弁１１７と、アキュムレータ１１１から後側室３３ｅへの作動液の流量を制御する流量制御弁１１９とを有している。

【0080】

逆止弁１１５は、例えば、パイロット圧が導入されていないときは、アキュムレータ１１１からヘッド側室３３ｂへの作動液の流れを許容するとともにその反対方向の流れを禁止し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを禁止する。流量制御弁１１７は、いわゆるメータアウト回路を構成している。流量制御弁１１９は、いわゆるメータイン回路を構成している。

【0081】

低速射出等においては、これらの弁は閉じられている。そして、高速射出においては、逆止弁１１５に対するパイロット圧の導入が停止されるとともに、流量制御弁１１７が開かれる。そして、射出用ピストン３３ｐａの速度は、流量制御弁１１７による流量制御によって制御される。また、増圧及び保圧においては、流量制御弁１１９が開かれる。なお、このときの前側室３３ｄの圧抜きは、例えば、流量制御弁１１７を介して行われる。

【0082】

なお、特に図示しないが、各液圧シリンダにおいては、リニアスケールによりその位置又は速度が検出され、フィードバック制御が行われてよい。また、各液圧シリンダにおいては、圧力センサによりシリンダ室の圧力が検出され、フィードバック制御が行われてよい。

【0083】

（流路の構成）
各液圧ユニットと液圧シリンダとを接続する流路（５５Ａ、５５Ｂ、６９Ａ、６９Ｂ、７１Ａ、７１Ｂ、９７Ａ、９７Ｂ及び射出用液圧回路５３内の各種流路）は、既に述べたように、可撓性のホースにより構成される必要はないことから、剛体の部材により構成されている。例えば、これら流路は、金属からなる管及び／又はブロックにより構成されている。その結果、例えば、エネルギーロスの低減、マシン周りの整然化等の効果が奏される。なお、各液圧ユニット内の流路も剛体の部材からなることが好ましい。

【0084】

（ダイカストマシンの動作）
背景技術においても述べたように、従来のダイカストマシンにおいては、複数の液圧シリンダを同時に駆動しようとすると、ポンプからの作動液は負荷が低い液圧シリンダに優先的に流れてしまう。

【0085】

しかし、本実施形態のダイカストマシン１では、複数の液圧シリンダに対応して複数の液圧ユニットを設けていることから、そのような不都合は生じない。その結果、複数の動作を同時に行うことができる。その結果、例えば、サイクルタイムの短縮が図られる。

【0086】

図４は、そのようなダイカストマシンの動作の一例を示すタイムチャートである。

【0087】

図４において、横軸は時間である。縦軸には、各液圧シリンダが示されている。図４では、各液圧シリンダにおいて、シリンダ室に作動液が流入したり、シリンダ室の作動液の圧力が上昇したりしている期間等について、ハッチングがなされている。なお、液圧シリンダが全く利用されていない期間だけでなく、シリンダ室の圧力が維持されるような期間についても、ハッチングはなされていない。

【0088】

まず、ダイカストマシン１は、型閉じ及び型締め（ｔ０〜ｔ２）と、中子入り（ｔ０〜ｔ１）とを同時に行う。すなわち、制御盤１１は、型締用液圧ユニット４１から型締シリンダ２５のヘッド側室２５ｂに作動液を供給し、同時に、共用ユニット４５から中子シリンダ２７のヘッド側室２７ｂに作動液を供給するように、これら液圧ユニットを制御する。

【0089】

型締めが完了すると、ダイカストマシン１は、射出及び増圧を行う（ｔ３〜ｔ４）。すなわち、制御盤１１は、ヘッド側室３３ｂに作動液を供給し、続いて、後側室３３ｅに作動液を供給するように、射出用液圧ユニット４３及び射出用液圧回路５３を制御する。

【0090】

その後、射出された溶湯が凝固すると、ダイカストマシン１は、型開きを行う（ｔ５〜ｔ８）。すなわち、制御盤１１は、型締シリンダ２５のロッド側室２５ａに作動液を供給するように型締用液圧ユニット４１を制御する。

【0091】

型開きの初期においては、ダイカストマシン１は、射出追従を行う（ｔ５〜ｔ６）。すなわち、制御盤１１は、射出シリンダ３３の後側室３３ｅに作動液を供給するように、又は、ヘッド側室３３ｂに作動液を供給するように、射出用液圧ユニット４３及び射出用液圧回路５３を制御する。

【0092】

射出追従の後、ダイカストマシン１は、プランジャ後退を行う（ｔ６〜ｔ８）。すなわち、制御盤１１は、射出シリンダ３３のロッド側室３３ａに作動液を供給するように射出用液圧ユニット４３を制御する。なお、プランジャ後退の完了時点は、型開きの完了時点と一致する必要は無い。

【0093】

また、型開き中において、ダイカストマシン１は、中子抜きを行い（ｔ５〜ｔ７）、続いて、押出ピン３５による成形品の押出しを行う。すなわち、制御盤１１は、中子シリンダ２７のロッド側室３３ａに作動液を供給し、続いて、押出シリンダ３７のヘッド側室３７ｂに作動液を供給するように、共用液圧ユニット４５を制御する。なお、押出完了時点は、型開きの完了時点と一致する必要は無い。

【0094】

型開きが完了してから中子抜きを行う場合、型開きの間に成形品が冷却に伴って収縮することから、中子１０７は成形品に強く締め付けられることになる。しかし、型開き中において中子抜きが行われることにより、そのような締め付けが生じる前に中子１０７を引き抜くことができる。

【0095】

その後、特に図示しないが、型閉じ前に、共用液圧ユニット４５から押出シリンダ３７のロッド側室３７ａに作動液が供給され、押出ピン３５は、移動金型１０５内に退避する。

【0096】

以上のとおり、本実施形態では、ダイカストマシン１は、型締シリンダ２５に作動液を送出する型締用液圧ユニット４１と、射出シリンダ３３に作動液を送出する射出用液圧ユニット４３と、押出シリンダ３７及び中子シリンダ２７に作動液を送出する共用液圧ユニット４５とを有している。これら液圧ユニットは、それぞれ、ポンプ及び当該ポンプを駆動する電動機を有している。

【0097】

従って、例えば、既に述べたように、複数の動作を同時に行ってサイクルタイムを短縮することが容易化される。その一方で、同時に駆動される要望の低い中子シリンダ２７及び押出シリンダ３７については、液圧ユニットを共用とすることにより、ポンプの数を減らすことができる。また、例えば、一の液圧シリンダ又はその周辺回路について設計変更が生じても、他の液圧シリンダへの作動液の流れは影響されないことから、設計変更が容易である。また、例えば、各液圧ユニットを対応する液圧シリンダの近くに設けて流路を短くすることが可能であり、その結果、例えば、マシン周りが整然としたものとされる。

【0098】

また、本実施形態では、型締シリンダ２５及び型締用液圧ユニット４１は、型開閉方向の位置を調整可能なリンクハウジング２１に支持されている。射出シリンダ３３及び射出用液圧ユニット４３は、固定的に設けられている。押出シリンダ３７、中子シリンダ２７及び共用液圧ユニット４５は、移動ダイプレート１７に支持されている。

【0099】

従って、液圧シリンダと液圧ユニットとを隣接して配置することが容易化され、マシン周りの整然化が容易化される。また、既に述べたように、液圧ユニットから延びる流路は、可撓性のホースにより構成される必要が無くなる。

【0100】

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。

【0101】

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、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。

【0102】

型締装置は、トグル式のものに限定されない。例えば、型締装置は、型締シリンダにより直接に移動ダイプレートを駆動する直圧式のものであってもよい。また、例えば、型締装置は、型開閉を型締シリンダとは別個の駆動装置により行うものであってもよい。なお、この場合において、型開閉を行う駆動装置は、液圧系であってもよいし、電動系であってもよい。型開閉を行う駆動装置が液圧系である場合において、型締用液圧ユニットは、型開閉用の液圧シリンダへの作動液の送出に利用されてもよいし、利用されなくてもよい。

【0103】

射出装置は、液圧系のみからなる駆動装置を有するものに限定されず、電動系と液圧系との組み合わせからなる駆動装置を有するものであってもよい。例えば、射出装置は、高速射出及び増圧は液圧系により行い、それ以外の動作は電動系により行うものであってもよい。また、射出シリンダは、直結型・増圧式のものに限定されず、例えば、単動式のものであってもよいし、射出用部分と増圧用部分とが分離したものであってもよい。

【0104】

押出装置は、押出シリンダが固定ダイプレートに支持され、固定金型から成形品を押し出すものであってもよい。また、押出装置は、ピストンロッドがダイプレートに固定され、シリンダ部が押出ピンに固定されるものであってもよい。ただし、この場合は、可撓性のホースが必要である。中子引抜装置は、固定金型に設けられるものであってもよい。

【0105】

本実施形態では、ポンプの回転数の制御によりポンプの送出量を制御したが、ポンプは、１回転当たりの吐出量が可変とされた可変容量ポンプにより構成され、ポンプの回転数の制御に代えて又は加えて、１回転当たりの吐出量の制御により送出量が制御されてもよい。

【0106】

実施形態では、型締液圧ユニット及び共用液圧ユニットに双方向ポンプを用いたが、一方向ポンプが用いられてもよい。また、射出液圧ユニットにおいて、双方向ポンプが用いられてもよい。

【0107】

射出用液圧ユニットのポンプは、低速射出、射出追従及びプランジャ後退だけでなく、他の工程において用いられてもよい。例えば、ポンプは、増圧及び保圧に用いられてもよい。この場合、例えば、増圧の多段制御が可能となる。

【0108】

本願発明は、図４を参照して説明したように、複数の液圧ユニットが設けられることにより、複数の動作が同時に行われることを可能とする。ただし、図４に例示した動作の重複は、その一部又は全部が行われなくてもよい。

【0109】

また、本願発明は、複数の液圧ユニットが設けられることにより、可撓性のホースが不要となる液圧シリンダ及び液圧ユニットの配置を可能とする。ただし、可撓性のホースを必要とするような液圧シリンダ及び液圧ユニットの配置とされてもよいし、可撓性のホースが用いられてもよい。

【符号の説明】

【0110】

１…ダイカストマシン（成形機）、４１…型締用液圧ユニット、４３…射出用液圧ユニット、４５…共用液圧ユニット、５７…型締用ポンプ、５９…型締用電動機、７３…共用ポンプ、７５…共用電動機、９１…射出用ポンプ、９３…射出用電動機。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】