特許 6687482 射出装置及び成形機

(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】6687482

(24)【登録日】2020年4月6日

(45)【発行日】2020年4月22日

(54)【発明の名称】射出装置及び成形機

(51)【国際特許分類】

   B22D 17/32 20060101AFI20200413BHJP

   B29C 45/53 20060101ALI20200413BHJP

【ＦＩ】

   B22D17/32 C

   B22D17/32 B

   B22D17/32 E

   B22D17/32 A

   B29C45/53

【請求項の数】9

【全頁数】27

(21)【出願番号】特願2016-158572(P2016-158572)

(22)【出願日】2016年8月12日

(65)【公開番号】特開2018-24010(P2018-24010A)

(43)【公開日】2018年2月15日

【審査請求日】2019年5月15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】100135828

【弁理士】

【氏名又は名称】飯島 康弘

(72)【発明者】

【氏名】豊島 俊昭

(72)【発明者】

【氏名】早瀬 一馬

(72)【発明者】

【氏名】野田 三郎

【審査官】 河口 展明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１５−２０２４９７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１４−２１０２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０７８０６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−１８７６０９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１５−１６３４１１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２００３／００２９３２５（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ２２Ｄ １５／００−１７／３２

Ｂ２９Ｃ ４５／４６−４５／６３

Ｂ２９Ｃ ４５／００−４５／２４

Ｂ２９Ｃ ４５／７０−４５／７２

Ｂ２９Ｃ ４５／７４−４５／８４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１電動機と、
第２電動機と、
前記第１電動機及び前記第２電動機の駆動力を射出プランジャに伝達する伝達機構と、
を備え、
前記伝達機構は、前記第１電動機及び前記第２電動機の駆動力を前記射出プランジャに伝達するシリンダ機構を有し、
前記シリンダ機構は、
シリンダ部材と、
前記シリンダ部材に摺動可能に収容されるピストンと、
前記ピストンと前記射出プランジャとを接続する前側ロッドと、
前記ピストンに対して、前記前側ロッドと反対側に延びる後側ロッドと、
前記シリンダ部材の前記後側ロッド側又は前記シリンダ部材の前記後側ロッド側に通じる別のシリンダ部材に摺動可能に配置された加圧部材と、
を含み、
前記後側ロッドには、前記第１電動機の駆動力が伝達され、
前記加圧部材には、前記第２電動機の駆動力が伝達される
射出装置。

【請求項2】

前記第１電動機及び前記第２電動機は、回転運動の駆動力を出力し、
前記第１電動機は、前記射出プランジャを射出駆動する射出用電動機であり、
前記第２電動機は、前記射出プランジャを増圧駆動する増圧用電動機である
請求項１に記載の射出装置。

【請求項3】

前記伝達機構は、
前記第１電動機の回転運動を直線運動に変換して前記後側ロッドに伝達する第１ねじ機構と、
前記第２電動機の回転運動を直線運動に変換して前記加圧部材に伝達する前記第１ねじ機構に比較して大径かつ小リードの第２ねじ機構と、
を更に備えている
請求項２に記載の射出装置。

【請求項4】

前記伝達機構は、
前記第１電動機の回転運動を直線運動に変換して前記後側ロッドに伝達するラックアンドピニオン機構と、
前記第２電動機の回転運動を直線運動に変換して前記加圧部材に伝達するねじ機構と、
を更に備えている
請求項２に記載の射出装置。

【請求項5】

前記第２電動機は、回転運動の駆動力を出力し、
前記伝達機構は、
前記第２電動機の回転運動を直線運動に変換して前記加圧部材に伝達するねじ機構を更に備え、
前記ねじ機構は、
前記加圧部材から後方へ延びるねじ軸と、
前記ねじ軸に螺合され、前記第２電動機により回転されるナットと、
を有し、
前記加圧部材及び前記ねじ軸に前記後側ロッドが挿通される穴が形成されている
請求項１に記載の射出装置。

【請求項6】

前記シリンダ部材は、前記ピストンの前側に液体が満たされるロッド側室を有し、
前記伝達機構は、
前記ロッド側室に通じるアキュムレータを有している
請求項１〜５のいずれか１項に記載の射出装置。

【請求項7】

前記シリンダ部材は、前記ピストンの前側に液体が満たされるロッド側室を有し、
前記伝達機構は、
前記ロッド側室から排出される液体の流量を制御可能な流量制御弁を有している
請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出装置。

【請求項8】

前記シリンダ部材は、
内径が軸方向に一定で前記ピストンが摺動する摺動部と、
前記ピストンの前側に液体が満たされるロッド側室と、
を備え、
前記ロッド側室は、
外部と接続するためのポートと、
前記ポートと前記摺動部との間に位置し、前記摺動部よりも内径が小さいクッション部と、を有し、
前記ピストンは、
前記摺動部を摺動する本体部と、
前記本体部の前側に位置し、前記本体部よりも径が小さく、前記クッション部に対する挿入によって前記クッション部との隙間における前記摺動部から前記ポートへの流路断面積を前記ポートの断面積よりも小さくすることが可能な先端部と、を有している
請求項１〜７のいずれか１項に記載の射出装置。

【請求項9】

請求項１〜８のいずれか１項に記載の射出装置と、
金型を型締めする型締装置と、
前記金型から成形品を押し出す押出装置と、
を備える
成形機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、液状又は固液共存状態の成形材料を金型内に射出する射出装置及び当該射出装置を備えた成形機に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシンやプラスチック射出成形機である。

【背景技術】

【0002】

近年、ダイカストマシンの射出装置を全電動化することが提案されている（例えば特許文献１〜４）。すなわち、成形材料を金型のキャビティに押し出すプランジャを、ポンプやアキュムレータの駆動力を用いずに電動機の駆動力により移動させる技術が提案されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４−７９７６３号公報

【特許文献2】特開２０１５−１９９０８９号公報

【特許文献3】特開２００９−１８３９６６号公報

【特許文献4】特開２０１４−２１０２８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

電動機の駆動力によってプランジャを駆動する具体的な構造について、種々の提案がなされて技術の豊富化が図られることが好ましい。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の一態様に係る射出装置は、第１電動機と、第２電動機と、前記第１電動機及び前記第２電動機の駆動力を射出プランジャに伝達する伝達機構と、を備え、前記伝達機構は、前記第１電動機及び前記第２電動機の駆動力を前記射出プランジャに伝達するシリンダ機構を有し、前記シリンダ機構は、シリンダ部材と、前記シリンダ部材に摺動可能に収容されるピストンと、前記ピストンと前記射出プランジャとを接続する前側ロッドと、前記ピストンに対して、前記前側ロッドと反対側に延びる後側ロッドと、前記シリンダ部材の前記後側ロッド側又は前記シリンダ部材の前記後側ロッド側に通じる別のシリンダ部材に摺動可能に配置された加圧部材と、を含み、前記後側ロッドには、前記第１電動機の駆動力が伝達され、前記加圧部材には、前記第２電動機の駆動力が伝達される。伝達機構は、例えば、第１電動機の駆動力を伝達する第１伝達機構と、第２電動機の駆動力を伝達する第２伝達機構と、第１伝達機構及び第２伝達機構から伝達される駆動力を射出プランジャに伝達するシリンダ機構を有していてもよい。

【0006】

好適には、前記第１電動機及び前記第２電動機は、回転運動の駆動力を出力し、前記第１電動機は、前記射出プランジャを射出駆動する射出用電動機であり、前記第２電動機は、前記射出プランジャを増圧駆動する増圧用電動機である。

【0007】

好適には、前記伝達機構は、前記第１電動機の回転運動を直線運動に変換して前記後側ロッドに伝達する第１ねじ機構と、前記第２電動機の回転運動を直線運動に変換して前記加圧部材に伝達する前記第１ねじ機構に比較して大径かつ小リードの第２ねじ機構と、を更に備えている。

【0008】

好適には、前記伝達機構は、前記第１電動機の回転運動を直線運動に変換して前記後側ロッドに伝達するラックアンドピニオン機構と、前記第２電動機の回転運動を直線運動に変換して前記加圧部材に伝達するねじ機構と、を更に備えている。

【0009】

好適には、前記第２電動機は、回転運動の駆動力を出力し、前記伝達機構は、前記第２電動機の回転運動を直線運動に変換して前記加圧部材に伝達するねじ機構を更に備え、前記ねじ機構は、前記加圧部材から後方へ延びるねじ軸と、前記ねじ軸に螺合され、前記第２電動機により回転されるナットと、を有し、前記加圧部材及び前記ねじ軸に前記後側ロッドが挿通される穴が形成されている。

【0010】

好適には、前記シリンダ部材は、前記ピストンの前側に液体が満たされるロッド側室を有し、前記伝達機構は、前記ロッド側室に通じるアキュムレータを有している。

【0011】

好適には、前記シリンダ部材は、前記ピストンの前側に液体が満たされるロッド側室を有し、前記伝達機構は、前記ロッド側室から排出される液体の流量を制御可能な流量制御弁を有している。

【0012】

好適には、前記シリンダ部材は、内径が軸方向に一定で前記ピストンが摺動する摺動部と、前記ピストンの前側に液体が満たされるロッド側室と、を備え、前記ロッド側室は、外部と接続するためのポートと、前記ポートと前記摺動部との間に位置し、前記摺動部よりも内径が小さいクッション部と、を有し、前記ピストンは、前記摺動部を摺動する本体部と、前記本体部の前側に位置し、前記本体部よりも径が小さく、前記クッション部に対する挿入によって前記クッション部との隙間における前記摺動部から前記ポートへの流路断面積を前記ポートの断面積よりも小さくすることが可能な先端部と、を有している。

【0013】

本発明に一態様に係る成形機は、上記の射出装置と、金型を型締めする型締装置と、前記金型から成形品を押し出す押出装置と、を有している。

【発明の効果】

【0014】

本発明によれば、電動機によって好適にプランジャを駆動することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明の第１実施形態に係る射出装置を有するダイカストマシンの要部構成を示す模式図。

【図2】図１の射出装置の要部構成を示す模式的な断面図。

【図3】図１の射出装置の動作を説明するためのタイミングチャート。

【図4】本発明の第２実施形態に係る射出装置の要部構成を示す模式図。

【図5】本発明の第３実施形態に係る射出装置の要部構成を示す模式図。

【図6】変形例を示す模式図。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、第２実施形態以降において、既に説明した実施形態の構成と同一又は類似する構成については、既に説明した実施形態の構成に付した符号を付すことがあり、また、説明を省略することがある。既に説明した実施形態の構成と類似（対応）する構成について、既に説明した実施形態の符号とは異なる符号を付した場合においても、特に断りがない事項については、既に説明した実施形態の構成と同様である。

【0017】

＜第１実施形態＞
（ダイカストマシンの全体構成）
図１は、本発明の第１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、一部に断面図を含む側面図である。

【0018】

ダイカストマシン１は、溶解されて液状となった金属材料（溶湯）を金型１０１内（キャビティＣａ等の空間。以下同様。）へ射出し、溶湯を金型１０１内で凝固させることにより、ダイカスト品（成形品）を製造するものである。金属は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金である。なお、溶湯に代えて、固液共存金属を用いることも可能である。

【0019】

金型１０１は、例えば、固定金型１０３及び移動金型１０５を含んでいる。本実施形態の説明では、便宜上、固定金型１０３又は移動金型１０５の断面を１種類のハッチングで示すが、これらの金型は、直彫り式のものであってもよいし、入れ子式のものであってもよい。また、固定金型１０３及び移動金型１０５には、中子などが組み合わされてもよい。

【0020】

ダイカストマシン１は、例えば、成形のための機械的動作を行うマシン本体部３と、マシン本体部３の動作を制御する制御ユニット５とを有している。

【0021】

マシン本体部３は、例えば、金型１０１の開閉及び型締めを行う型締装置７と、金型１０１内に溶湯を射出する射出装置９と、ダイカスト品を固定金型１０３又は移動金型１０５（図１では移動金型１０５）から押し出す押出装置１１とを有している。マシン本体部３において、射出装置９以外の構成（例えば型締装置７及び押出装置１１の構成）は、基本的には（例えば射出装置９の取付けに係る部分を除いて）、公知の種々の構成と同様とされてよい。

【0022】

成形サイクルにおいて、型締装置７は、移動金型１０５を固定金型１０３へ向かって移動させ、型閉じを行う。さらに、型締装置７は、タイバー（符号省略）の伸長量に応じた型締力を金型１０１に付与して型締めを行う。型締めされた金型１０１内には成形品と同一形状のキャビティＣａが構成される。射出装置９は、そのキャビティＣａへ溶湯を射出・充填する。キャビティＣａに充填された溶湯は、金型１０１に熱を奪われて冷却され、凝固する。これにより、成形品が形成される。その後、型締装置７は、移動金型１０５を固定金型１０３から離れる方向へ移動させて型開きを行う。この際又はその後、押出装置１１は、移動金型１０５から成形品を押し出す。

【0023】

制御ユニット５は、例えば、各種の演算を行って制御指令を出力する制御装置１３（図２参照）と、画像を表示する表示装置１５と、オペレータの入力操作を受け付ける入力装置１７とを有している。また、別の観点では、制御ユニット５は、例えば、電源回路及び制御回路等を有する不図示の制御盤と、ユーザインターフェースとしての操作部１９とを有している。

【0024】

制御装置１３は、例えば、不図示の制御盤及び操作部１９に設けられている。制御装置１３は、適宜に分割乃至は分散して構成されてよい。例えば、制御装置１３は、型締装置７、射出装置９及び押出装置１１毎の下位の制御装置と、この下位の制御装置間の同期を図るなどの制御を行う上位の制御装置とを含んで構成されてよい。

【0025】

表示装置１５及び入力装置１７は、例えば、操作部１９に設けられている。操作部１９は、例えば、型締装置７の固定的部分に設けられている。表示装置１５は、例えば、液晶表示ディスプレイ乃至は有機ＥＬディスプレイを含んだタッチパネルによって構成されている。入力装置１７は、例えば、機械式のスイッチ及び前記のタッチパネルによって構成されている。

【0026】

なお、ダイカストマシン１のうち射出装置９に着目する場合において、制御ユニット５は、射出装置９の制御ユニットとして捉えられてよい。

【0027】

（射出装置の構成）
射出装置９は、例えば、金型１０１内に通じるスリーブ２１と、スリーブ２１内を摺動可能なプランジャ２３と、プランジャ２３を駆動する射出駆動部２５とを有している。なお、射出装置９の説明においては、金型１０１側（図１の紙面左側）を前方、その反対側を後方ということがある。

【0028】

スリーブ２１は、例えば、固定金型１０３に連結された筒状部材であり、上面には溶湯をスリーブ２１内に受け入れるための供給口２１ａが開口している。プランジャ２３は、スリーブ２１内を前後方向に摺動可能なプランジャチップ２３ａと、先端がプランジャチップ２３ａに固定されたプランジャロッド２３ｂとを有している。

【0029】

型締装置７による金型１０１の型締めが完了すると、不図示の給湯装置によって１ショット分の溶湯が供給口２１ａからスリーブ２１内へ注がれる。そして、プランジャ２３が図示の位置からスリーブ２１内を前方へ摺動することにより、スリーブ２１内の溶湯が金型１０１内に押し出される（射出される）。

【0030】

（射出駆動部の概略構成）
図２は、射出装置９（射出駆動部２５）の具体的な構成を示す模式図である。図２は、基本的に上方又は側方から見た図となっているが、図示の都合上、一部（例えば液圧系）はこの限りではない。また、図２は適宜に断面図を含んでいる。

【0031】

射出装置９は、いわゆる全電動式の射出装置として構成されている。すなわち、射出装置９は、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９を有しており、プランジャ２３は、基本的に、射出の全工程に亘って射出用電動機２７及び増圧用電動機２９の駆動力によって駆動され、ポンプやアキュムレータ等の油圧機器の駆動力によっては駆動されない。

【0032】

射出用電動機２７は、主として、低速射出及び高速射出（狭義の射出）に利用されるものであり、増圧用電動機２９は、主として増圧に利用されるものである。射出装置９は、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９の駆動力をプランジャ２３に伝達し、かつ使用する電動機を工程の進行に応じて切り換えるために、プランジャ２３とこれら電動機との間に介在する統合伝達機構３１を有している。

【0033】

統合伝達機構３１は、プランジャ２３に連結され、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９の駆動力のプランジャ２３への伝達、及び使用する電動機の切換えに寄与するシリンダ機構３３と、射出用電動機２７の駆動力をシリンダ機構３３へ伝達するための射出用伝達機構３５と、増圧用電動機２９の駆動力をシリンダ機構３３へ伝達するための増圧用伝達機構３７とを有している。

【0034】

（電動機）
電動機の台数は、適宜に設定されてよい。本実施形態の説明では、２つの射出用電動機２７と１つの増圧用電動機２９とが設けられる態様を例に取る。

【0035】

射出用電動機２７及び増圧用電動機２９は、例えば、回転式の電動機により構成されており、特に図示しないが、界磁及び電機子の一方を構成するステータと、界磁及び電機子の他方を構成し、ステータに対して回転するロータとを有している。なお、これらの電動機は、適宜な形式のものとされてよく、例えば、直流電動機であってもよいし、交流電動機であってもよいし、同期電動機であってもよいし、誘導電動機であってもよい。

【0036】

射出用電動機２７及び増圧用電動機２９は、例えば、サーボモータとして構成されている。すなわち、射出用電動機２７は、その回転を検出する回転センサ２７ｓを有し、回転センサ２７ｓの検出値に基づいて、不図示のサーボドライバにより回転数のフィードバック制御がなされる。同様に、増圧用電動機２９は、その回転を検出する回転センサ２９ｓを有し、回転センサ２９ｓの検出値に基づいて、不図示のサーボドライバにより回転数のフィードバック制御がなされる。射出用電動機２７及び増圧用電動機２９の回転センサは、例えば、回転量に応じた数のパルスを出力するエンコーダである。

【0037】

また、増圧用電動機２９のサーボドライバは、例えば、増圧用電動機２９に流れる電流を検出し、その検出値に基づいてトルクのフィードバック制御を行うことが可能である。射出用電動機２７のサーボドライバも、そのようなトルクのフィードバック制御が可能であってもよい。

【0038】

射出用電動機２７及び増圧用電動機２９（特に射出用電動機２７）は、低慣性電動機により構成されていることが好ましい。すなわち、これら電動機は、定格トルクに対してロータのイナーシャが相対的に小さい電動機により構成されていることが好ましい。なお、低慣性電動機は、そのカタログ乃至は仕様書などにおいて、低慣性電動機である旨が記載されていることが多く、当該記載に基づいて低慣性電動機であるか否かを特定可能である。一般に、低慣性電動機は、ロータ径をロータの軸方向長さに対して相対的に小さくして構成されている。ただし、磁石材料、ロータ径、鉄心形状及び積厚等を最適化することにより低慣性が実現されたものも知られている。

【0039】

射出用電動機２７及び増圧用電動機２９の仕様は、互いに同一であってもよいが、本実施形態では互いに異なっている。例えば、射出用電動機２７は、増圧用電動機２９に比較して、定格回転数が高く、定格トルクが低い。

【0040】

射出用電動機２７及び増圧用電動機２９の配置は適宜に設定されてよい。例えば、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９は、シリンダ機構３３に対して並列に配置されている。より具体的には、例えば、射出用電動機２７は、その出力軸２７ａを後方へ向けている。増圧用電動機２９は、その出力軸２９ａを後方に向けている。

【0041】

また、例えば、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９のシリンダ機構３３の軸回りの絶対的な位置及び両電動機間の相対位置は適宜に設定されてよい。なお、図２では、図示の都合上、この軸回りの位置を正確には示していない。２つの射出用電動機２７は、例えば、平面視又は側面視においてシリンダ機構３３に対して概ね対称に配置されている。増圧用電動機２９は、例えば、シリンダ機構３３の軸回りにおいて２つの射出用電動機２７の中間位置に配置されている。

【0042】

（シリンダ機構）
シリンダ機構３３は、油圧シリンダ（射出シリンダ）を含む液圧装置に類似した構成とされている。具体的には、例えば、シリンダ機構３３は、シリンダ部材３９と、シリンダ部材３９に摺動可能に収容されているピストン４１と、ピストン４１に固定されており、シリンダ部材３９からピストン４１の移動方向の一方側（前方）へ延び出ている前側ロッド４３と、ピストン４１に固定されており、前側ロッド４３とは反対側（後方）へ延びている後側ロッド４５と、ピストン４１の背後に位置する加圧部材４７と、を有している。

【0043】

シリンダ機構３３は、プランジャ２３に対して同軸的に配置されている。前側ロッド４３は、カップリング４９を介してプランジャ２３の後端に同軸に連結されている。シリンダ部材３９は、固定的（移動不可能）に設けられている。従って、射出用電動機２７の駆動力を後側ロッド４５に伝達することによって、プランジャ２３を駆動することができる。また、増圧用電動機２９の駆動力を加圧部材４７に伝達することによって、ピストン４１の背後の液体（例えば油）を加圧して、プランジャ２３を駆動することができる。

【0044】

シリンダ部材３９のうちピストン４１の前方側、並びにピストン４１及び前側ロッド４３の構成は、一般的な射出シリンダのものと同様とされてよい。例えば、ピストン４１は、概ね円柱状である。前側ロッド４３は、概ね断面円形であり、概ね一定の断面形状で延びている。シリンダ部材３９の内部は、ピストン４１によって、前側ロッド４３が延び出る側のロッド側室３９ｒと、その反対側のヘッド側室３９ｈとに区画されている。これら２つのシリンダ室には、液体が満たされている。シリンダ部材３９は、例えば、型締装置７の、固定金型１０３を保持している固定ダイプレート（符号省略）に固定されたフレーム５１に固定されている。

【0045】

後側ロッド４５は、例えば、前側ロッド４３と同様に、概ね断面円形であり、概ね一定の断面形状で延びている。後側ロッド４５は、加圧部材４７等を貫通してヘッド側室３９ｈの外部へ延び出ている。後側ロッド４５の断面積（径）は、ピストン４１の断面積（径）よりも小さい限り、適宜に設定されてよく、例えば、前側ロッド４３の断面積（径）よりも小さくてもよいし、同様でもよいし、大きくてもよい。両者の好適な大小関係については、後に、後側ロッド４５の作用を説明する際に適宜に言及する。図示の例では、後側ロッド４５の断面積は、前側ロッド４３の断面積に対して同等である。

【0046】

加圧部材４７は、例えば、シリンダ部材３９を摺動可能なピストンにより構成されている。加圧部材４７は、シリンダ部材３９の内部を、ヘッド側室３９ｈと、その反対側（後方）の空間（符号省略。図では、加圧部材４７が後退限に位置していることから容積０となっている）とに区画している。当該後方の空間は、例えば、液体が満たされておらず、大気開放されている。

【0047】

加圧部材４７には、後側ロッド４５が挿通される穴４７ｈが形成されている。後側ロッド４５は、穴４７ｈの内周面に対して摺動可能とされている。別の観点では、後側ロッド４５の端面（紙面右側の面）は、加圧部材４７によってヘッド側室３９ｈから隔離されている。穴４７ｈは、例えば、加圧部材４７をその移動方向に貫通する貫通孔である。

【0048】

なお、加圧部材４７は、シリンダ部材３９の後端面の内側に当接して後退限が規定されてよい。後側ロッド４５の中途には、加圧部材４７の前面に当接して、ピストン４１と加圧部材４７との一定以上の近接を規制するストッパ４５ｓが設けられてよい。ストッパ４５ｓは、例えば、フランジ状に形成されている。ピストン４１の後退限は、ストッパ４５ｓによって加圧部材４７に対する後退が規制され、かつ加圧部材４７の後退限がシリンダ部材３９によって規定されることによって規定されてもよいし、シリンダ部材３９内に設けられてピストン４１に当接する不図示のストッパによって規定されてもよい。

【0049】

（シリンダ機構に係る液圧系）
統合伝達機構３１は、シリンダ機構３３に係る液体の流れを制御するための液体制御部５３を有している。液体制御部５３は、例えば、ロッド側室３９ｒとヘッド側室３９ｈとを連通する連通流路５５と、ロッド側室３９ｒ及び／又はヘッド側室３９ｈ（本実施形態では双方）に接続されたアキュムレータ５７と、連通流路５５に設けられたヘッド側バルブ５９、流量制御弁６１及び補助バルブ６３とを有している。

【0050】

連通流路５５（及びその他の流路）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。連通流路５５は、一端がピストン４１の前進限よりも前方にてロッド側室３９ｒに通じ、他端がピストン４１の後退限よりも後方にてヘッド側室３９ｈに通じている。連通流路５５が設けられていることにより、ピストン４１が前進する際、ロッド側室３９ｒの容積の縮小に伴ってロッド側室３９ｒから排出される液体によって、容積が拡大するヘッド側室３９ｈへの液体の補給を行うことができる。同様に、ピストン４１が後退する際、ヘッド側室３９ｈから排出される液体によってロッド側室３９ｒへの液体の補給を行うことができる。

【0051】

ピストン４１の移動に伴うロッド側室３９ｒの容積の変化量は、ピストン４１の断面積から前側ロッド４３の断面積を差し引いた断面積にピストン４１の移動量を乗じた大きさである。ピストン４１の移動に伴うヘッド側室３９ｈの容積の変化量は、ピストン４１の断面積から後側ロッド４５の断面積を差し引いた断面積にピストン４１の移動量を乗じた大きさである。従って、後側ロッド４５が設けられていることによって、後側ロッド４５が設けられていない態様に比較して、ロッド側室３９ｒの容積の変化量とヘッド側室３９ｈの容積の変化量との差は緩和される。ひいては、上記のように連通流路５５によってロッド側室３９ｒ及びヘッド側室３９ｈ同士で液体を補給し合う場合における液体の過不足は緩和される。

【0052】

上記の過不足緩和の効果は、加圧部材４７の動作の影響等を無視すると、後側ロッド４５の断面積が前側ロッド４３の断面積と同等であるときに最大となる。また、後側ロッド４５の断面積が前側ロッド４３の断面積の２倍未満である限り、後側ロッド４５の断面積が非常に小さくても、又は前側ロッド４３の断面積よりも大きくても、上記の効果は奏される。なお、後側ロッド４５の断面積が前側ロッド４３の断面積の２倍以上となると、後側ロッド４５が設けられていない態様に対して、液体の不足又は過剰が生じるシリンダ室がロッド側室３９ｒとヘッド側室３９ｈとで逆になった状態で、後側ロッド４５が設けられていないときと同程度以上の過不足が生じる。

【0053】

アキュムレータ５７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。図示の例では、アキュムレータ５７は、シリンダ式のものとされており、符号は省略するが、シリンダ部材と、シリンダ部材に摺動可能に収容されたピストンとを有している。シリンダ部材の内部は、ピストンによって気体室と液体室とに区画されており、液体室がシリンダ機構３３に接続されている。

【0054】

アキュムレータ５７は、通常の射出シリンダに接続されるアキュムレータとは異なり、液体の送出によってピストン４１を駆動することを目的としたものではなく、その圧力は比較的低くてよい。例えば、アキュムレータ５７の気体室の圧力（例えばアキュムレータ５７の仕様で設定されている最高圧力又は成形サイクル中に実際に生じる最高圧力）は、高圧ガス保安法において高圧と定義されている圧力（１ＭＰａ）よりも低くてよい。また、アキュムレータ５７として、いわゆるミニボトルが用いられてもよい。

【0055】

アキュムレータ５７は、例えば、連通流路５５に接続されており、ひいては、ロッド側室３９ｒ及びヘッド側室３９ｈに通じている。ただし、後述の動作から理解されるように、アキュムレータ５７は、必ずしもヘッド側室３９ｈに通じている必要はなく、連通流路５５とは別個にロッド側室３９ｒに接続されていてもよい。

【0056】

ヘッド側バルブ５９は、連通流路５５に設けられており、ロッド側室３９ｒ及びヘッド側室３９ｈの双方向の流れを許容可能であるとともに、少なくともヘッド側室３９ｈからロッド側室３９ｒへの流れ（別の観点ではヘッド側室３９ｈからの液体の排出）を禁止可能である。例えば、ヘッド側バルブ５９は、パイロット式の逆止弁によって構成されており、パイロット圧が導入されていないときは、ロッド側室３９ｒからヘッド側室３９ｈへ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、双方の流れを許容する。また、ヘッド側バルブ５９は、連通流路５５において、連通流路５５とアキュムレータ５７との接続位置よりもヘッド側室３９ｈ側に設けられている。

【0057】

ヘッド側バルブ５９に対するパイロット圧の導入を停止し、ヘッド側バルブ５９によってヘッド側室３９ｈからの液体の排出を禁止することによって、例えば、増圧用電動機２９の駆動力を加圧部材４７に伝達して加圧部材４７を前進させたときに、ヘッド側室３９ｈの圧力を上昇させ、ピストン４１に前進方向への力を付与することができる。すなわち、増圧用電動機２９の駆動力をプランジャ２３に伝達することができる。このとき、ロッド側室３９ｒの圧力は、例えば、アキュムレータ５７に逃がされる。

【0058】

流量制御弁６１は、ロッド側室３９ｒから排出される液体の流量を制御するためのものである。ロッド側室３９ｒからの液体の流量を制御することによって、ピストン４１の速度を制御し、ひいては、射出の際における前進方向の慣性力を制御することができる。流量制御弁６１は、例えば、連通流路５５において、連通流路５５とアキュムレータ５７との接続位置よりもロッド側室３９ｒ側に設けられている。

【0059】

流量制御弁６１は、例えば、圧力補償を行うもの（流量調整弁）であってもよし、圧力補償を行わないものであってもよい。また、流量制御弁６１は、温度補償を行うものであってもよいし、温度補償を行わないものであってもよい。流量制御弁６１の制御方式は、例えば、ばね式、電磁式及びパイロット式並びにこれらの２つ以上の組み合わせのいずれであってもよい。流量制御弁６１は、フィードバック制御がなされるサーボバルブであってもよいし、オープン制御がなされる比例弁であってもよい。図２では、流量制御弁６１として、圧力補償機能付きかつ温度補償機能付きの流量制御弁であって、ばねの復元力によって閉じられ、電磁力とパイロット圧力とが順次作動して開かれるものが図示されている。

【0060】

補助バルブ６３は、流量制御弁６１をバイパスする流路に設けられた逆止弁である。すなわち、流量制御弁６１及び補助バルブ６３は、逆止弁付流量制御弁を構成している。補助バルブ６３は、流量制御弁６１をバイパスする流路において、ロッド側室３９ｒからヘッド側室３９ｈへの液体の流れを禁止するとともに、その反対方向の流れを許容する。従って、流量制御弁６１の開閉に関わらずに、アキュムレータ５７からロッド側室３９ｒへの流れ、及びヘッド側室３９ｈから開状態のヘッド側バルブ５９を介したロッド側室３９ｒへの流れは許容されている。ただし、補助バルブ６３が省略され、適宜に流量制御弁６１を開く制御が行われて、ロッド側室３９ｒへの流れが許容されてもよい。

【0061】

（射出用伝達機構）
射出用伝達機構３５は、例えば、巻掛伝動機構（符号省略）と射出用ねじ機構６９とを含んで構成されている。具体的には、例えば、射出用伝達機構３５は、射出用電動機２７の出力軸２７ａに固定されたプーリ６５と、プーリ６５に掛けられたベルト６７と、ベルト６７が掛けられたナット７１と、ナット７１に螺合されたねじ軸７３とを有している。なお、プーリ６５、ベルト６７及びナット７１によって巻掛伝動機構の一種であるプーリ・ベルト機構が構成されている。ナット７１及びねじ軸７３によって射出用ねじ機構６９が構成されている。

【0062】

プーリ６５及びベルト６７は、射出用電動機２７の回転をナット７１に伝達する。これらの部材は、例えば、射出用電動機２７をねじ軸７３に対して並列に配置したり、射出用ねじ機構６９に対する射出用電動機２７の配置の自由度を向上させたりすることに寄与している。プーリ６５の径とナット７１の径とは、同等であってもよいし、一方が他方よりも大きくてもよい。すなわち、射出用伝達機構３５の巻掛伝動機構は、減速又は増速に寄与しなくてもよいし、寄与してもよい。図示の例では、両者の径は概ね同等である。ベルト６７は、例えば、歯付ベルトであってもよいし、歯が付いていないものであってもよい。射出用伝達機構３５の巻掛伝動機構は、スプロケット・チェーン機構のように、プーリ・ベルト機構以外の他の形式のものであってもよい。

【0063】

射出用ねじ機構６９は、射出用電動機２７の回転を直線運動に変換することに寄与する。射出用ねじ機構６９は、ナット７１とねじ軸７３との間にボールが介在するボールねじ機構であってもよいし、ボールが介在しないすべりねじ機構であってもよい。伝動効率を向上させて高速化を図る等の観点からは前者が好ましい。射出用ねじ機構６９は、ねじ溝が１本の１条ねじ式のものであってもよいし、ねじ溝が２本以上の多条ねじ式のものであってもよい。

【0064】

射出用ねじ機構６９は、例えば、シリンダ機構３３に対して概略同軸的に配置されている。具体的には、ねじ軸７３は、後側ロッド４５に対して同軸的に後側ロッド４５の端部に固定されている。なお、ねじ軸７３は、後側ロッド４５とは別の部材からなり、後側ロッド４５に固定されていてもよいし、後側ロッド４５と一体的に形成されることによって後側ロッド４５に固定されていてもよい。後側ロッド４５の径及びねじ軸７３の径（例えばねじの外径）は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。ナット７１は、後述する増圧用ねじ機構８３よりも後方に位置している。

【0065】

ナット７１は、軸回りの回転が許容されているとともに軸方向の移動が規制されている。一方、ねじ軸７３は、軸回りの回転が規制されているとともに軸方向の移動が許容されている。従って、射出用電動機２７の回転がプーリ６５及びベルト６７を介してナット７１に伝達されると、ねじ軸７３がその軸方向に移動する。ひいては、後側ロッド４５等を介してねじ軸７３に固定されているプランジャ２３が前後方向に移動する。

【0066】

ナット７１の軸回りの回転の許容及び軸方向の移動の規制は、例えば、ナット７１が適宜な軸受けによって支持されることによりなされている。ねじ軸７３の軸回りの回転の規制は、例えば、ねじ軸７３に同軸的に固定された後側ロッド４５がピストン４１及び／又は加圧部材４７に対して偏心して設けられたり、ピストン４１及び加圧部材４７に対して同軸及び同心に設けられた後側ロッド４５に対してねじ軸７３が偏心して設けられたり、ねじ軸７３に設けられた不図示のスプライン溝がシリンダ部材３９に固定的なガイドに案内されたり、及び／又はねじ軸７３に並列で軸方向の移動のみが許容された不図示のガイド軸がねじ軸７３に固定されたりすることによってなされる。

【0067】

ナット７１には、２つのベルト６７が掛けられており、２つの射出用電動機２７の駆動力が伝達される。ただし、射出用電動機２７毎にナット７１が設けられてもよい。２つの射出用電動機２７の制御においては、タンデム制御が行われてもよい。また、射出用電動機２７は、１つのみ設けられてもよい。

【0068】

（増圧用伝達機構）
増圧用伝達機構３７は、例えば、巻掛伝動機構（符号省略）及び増圧用ねじ機構８３を含んで構成されている。具体的には、増圧用伝達機構３７は、増圧用電動機２９の出力軸２９ａに固定されたプーリ７９と、プーリ７９に掛けられたベルト８１と、ベルト８１が掛けられたナット８５と、ナット８５に螺合されるとともに加圧部材４７に固定されたねじ軸８７とを有している。なお、プーリ７９、ベルト８１及びナット８５によって巻掛伝動機構の一種であるプーリ・ベルト機構が構成されている。ナット８５及びねじ軸８７によって増圧用ねじ機構８３が構成されている。

【0069】

プーリ７９及びベルト８１は、増圧用電動機２９の回転をナット８５に伝達する。これらの部材は、例えば、増圧用電動機２９をねじ軸８７に対して並列に配置したり、増圧用ねじ機構８３に対する増圧用電動機２９の配置の自由度を向上させたりすることに寄与している。プーリ７９の径とナット８５の径とは、同等であってもよいし、一方が他方よりも大きくてもよい。すなわち、増圧用伝達機構３７の巻掛伝動機構は、減速又は増速に寄与していなくてもよいし、寄与してもよい。図示の例では、ナット８５の径は、プーリ７９の径よりも大きくなっている。従って、増圧用電動機２９の生じたトルクよりも大きなトルクでナット８５は駆動される。ベルト８１は、例えば、歯付ベルトであってもよいし、歯が付いていないものであってもよい。増圧用伝達機構３７の巻掛伝動機構は、スプロケット・チェーン機構のように、プーリ・ベルト機構以外の他の形式のものであってもよい。

【0070】

増圧用ねじ機構８３は、増圧用電動機２９の回転を直線運動に変換することに寄与する。増圧用ねじ機構８３は、ナット８５とねじ軸８７との間にボールが介在するボールねじ機構であってもよいし、ボールが介在しないすべりねじ機構であってもよい。伝動効率の向上によって高精度に所望の昇圧曲線を得る等の観点からは前者が好ましく、ヘッド側室３９ｈから圧力を受ける加圧部材４７の後退を抑制する等の観点からは後者が好ましい。増圧用ねじ機構８３は、ねじ溝が１本の１条ねじ式のものであってもよいし、ねじ溝が２本以上の多条ねじ式のものであってもよい。

【0071】

ナット８５は、軸回りの回転が許容されているとともに軸方向の移動が規制されている。一方、ねじ軸８７は、軸回りの回転が規制されているとともに軸方向の移動が許容されている。従って、増圧用電動機２９の回転がプーリ７９及びベルト８１を介してナット８５に伝達されると、ねじ軸８７がその軸方向に移動する。ひいては、ねじ軸８７に固定されている加圧部材４７が前後方向に移動する。

【0072】

ナット８５の軸回りの回転の許容及び軸方向の移動の規制は、例えば、ナット８５が適宜な軸受けによって支持されることによりなされている。ねじ軸８７の回転の規制は、例えば、ねじ軸８７が加圧部材４７に対して偏心して固定されたり、ねじ軸８７に設けられた不図示のスプライン溝がシリンダ部材３９に固定的なガイドに案内されたり、及び／又はねじ軸８７に並列で軸方向の移動のみが許容された不図示のガイド軸がねじ軸８７に固定されたりすることによってなされる。

【0073】

ねじ軸８７は、後側ロッド４５が挿通される穴８７ｈを有している。穴８７ｈは、例えば、ねじ軸８７を貫通する貫通孔であり、一端は加圧部材４７の穴４７ｈに通じ、他端は大気開放されている。そして、後側ロッド４５は、穴４７ｈ及び８７ｈに挿通されることによって、その端面が大気圧下に露出している。ねじ軸８７の穴８７ｈの内径は、例えば、後側ロッド４５の外径よりも大きく、両者は摺動しないようになっている。

【0074】

なお、ねじ軸８７は、加圧部材４７とは別個の部材からなり、互いに固定されていてもよいし、加圧部材４７と一体的に形成されてねじ軸８７に固定されていてもよい。

【0075】

射出用ねじ機構６９及び増圧用ねじ機構８３を比較すると、例えば、増圧用ねじ機構８３は射出用ねじ機構６９に比較して、リードが小さく、また、径（例えば有効径又は雄ねじの谷径）が大きい。また、例えば、射出用ねじ機構６９がボールねじ機構によって構成されているのに対して、増圧用ねじ機構８３をすべりねじ機構によって構成してもよい。

【0076】

なお、以上の説明から理解されるように、射出用電動機２７の駆動力は、機械式の伝達機構によってプランジャ２３に伝達されており、流体圧機器（例えば油圧機器）を介さずに伝達されている。例えば、射出用電動機２７は、ポンプを駆動する電動機のような、作動流体に圧力を付与したり、作動流体を送出したりして、プランジャ２３を駆動するものではない。同様に、増圧用電動機２９の駆動力は、機械式の伝達機構によって加圧部材４７に伝達されており、流体圧機器（例えば油圧機器）を介さずに伝達されている。例えば、増圧用電動機２９は、ポンプを駆動する電動機のような、作動流体に圧力を付与したり、作動流体を送出したりして、加圧部材４７を駆動するものではない。

【0077】

（制御装置及びセンサ等）
制御装置１３は、例えば、ＣＰＵ８９及びメモリ９１を含むコンピュータにより構成されており、入力部９３を介して入力される電気信号に基づいて、各部を制御するための制御信号を生成し、その生成した制御信号を、出力部９５を介して各部へ出力する。

【0078】

制御装置１３に入力される電気信号は、例えば、プランジャ２３の位置を検出する位置センサ９７の検出信号、プランジャ２３に付与されている力を検出する力センサ９９の検出信号、及び入力装置１７からのユーザの操作に応じた操作信号である。その他、射出用電動機２７の回転センサ２７ｓの検出信号、増圧用電動機２９の回転センサ２９ｓの検出信号、増圧用電動機２９に流れる電流を検出する電流検出器の検出信号、流量制御弁６１の開度を示す検出信号等が、電動機又は制御弁を駆動するサーボドライバへの入力に加えて又は代えて、制御装置１３に入力されてもよい。

【0079】

制御装置１３から出力される制御信号は、例えば、射出用電動機２７、増圧用電動機２９、流量制御弁６１及び表示装置１５を制御するためにこれらの制御対象（厳密にはそのドライバ）に出力される制御信号である。

【0080】

位置センサ９７は、例えば、プランジャ２３に対して固定的に設けられた不図示のスケール部とともに、磁気式又は光学式のリニアエンコーダを構成している。図示の例では、スケール部は、前側ロッド４３に設けられており、位置センサ９７は、フレーム５１付近に位置している。位置センサ９７及び／又は制御装置１３は、スケール部と位置センサ９７との相対的な移動量に応じた数で生成されるパルスに基づいて、プランジャ２３の位置及び速度（射出速度）を特定可能である。

【0081】

力センサ９９は、例えば、プランジャ２３と前側ロッド４３との間に位置するロードセルを含んで構成されている。ロードセルは、例えば、歪ゲージ式のものである。制御装置１３は、力センサ９９からの検出信号に基づいて、プランジャ２３に付与されている力、ひいては、溶湯に付与されている圧力を特定可能である。

【0082】

（射出装置の動作）
図３は、射出装置９の動作を説明するためのタイミングチャートである。

【0083】

図３において、横軸は時間ｔを示している。線Ｌ_Ｖは射出速度（プランジャ２３の速度）を示し、線Ｌ_Ｐは射出圧力（プランジャ２３が溶湯に付与する圧力）を示している。また、その上方側の線は、射出用電動機２７のサーボロック状態（サーボＯＮ状態）での回転数又はサーボフリー状態（サーボＯＦＦ状態）、増圧用電動機２９のサーボロック状態（サーボＯＮ状態）での回転数又はサーボフリー状態（サーボＯＦＦ状態）、及び流量制御弁６１の制御状態を示している。

【0084】

射出速度（線Ｌ_Ｖ）及び射出圧力（線Ｌ_Ｐ）から理解されるように、射出装置９は、概観すると、低速射出（期間Ｔ１）、高速射出（期間Ｔ２）、及び、増圧・保圧（期間Ｔ３）を順に行う。すなわち、射出装置９は、射出の初期段階においては、溶湯の空気の巻き込みを防止するために比較的低速でプランジャ２３を前進させ、次に、溶湯の凝固に遅れずに溶湯を充填するため等の観点から比較的高速でプランジャ２３を前進させる。その後、射出装置９は、成形品のヒケをなくすために、プランジャ２３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。

【0085】

（低速射出開始前：〜ｔ０）
低速射出の開始直前において、射出装置９は、図２に示す状態となっている。すなわち、ピストン４１（プランジャ２３及び前側ロッド４３）並びに加圧部材４７は、後退限等の初期位置に位置している。射出用電動機２７及び増圧用電動機２９は停止している。ヘッド側バルブ５９は例えばパイロット圧が導入されていない。流量制御弁６１は例えば全開とされている。

【0086】

上記の状態では、低圧ではあるが、アキュムレータ５７の圧力がロッド側室３９ｒ及びヘッド側室３９ｈに付与される。従って、例えば、後側ロッド４５の断面積が前側ロッド４３の断面積よりも小さい態様においては、ピストン４１が意図せず前進するおそれがある。図示の例では、前側ロッド４３及び後側ロッド４５の断面積は同等であることから、そのような意図しない前進は生じない。

【0087】

なお、図示の例において意図しない前進を確実に防止したり、図示の例とは異なり、後側ロッド４５の断面積が前側ロッド４３の断面積よりも小さい態様において、意図しない前進を防止したりするために、流量制御弁６１を閉じたり、アキュムレータ５７からヘッド側室３９ｈへの液体の流れを禁止できるようにヘッド側バルブ５９を構成したり、射出用電動機２７のサーボロック機能又はブレーキを利用したりしてよい。

【0088】

また、意図しない前進を確実に防止する観点からは、後側ロッド４５の断面積は前側ロッド４３の断面積よりも大きいことが好ましい。ただし、この場合も、後側ロッド４５の断面積は、既述のように、前側ロッド４３の断面積の２倍未満であることが好ましい。

【0089】

（低速射出（Ｔ１）：ｔ０〜ｔ１）
固定金型１０３及び移動金型１０５の型締めが終了し、溶湯がスリーブ２１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１３は、射出用電動機２７を駆動する。その駆動力は、射出用伝達機構３５を介して後側ロッド４５（並びにピストン４１及び前側ロッド４３）に伝達され、プランジャ２３が前進する。すなわち、射出用電動機２７の駆動力によって低速射出が行われる。

【0090】

この際、ピストン４１の前進に伴ってロッド側室３９ｒから排出される液体はヘッド側室３９ｈに還流される。前側ロッド４３及び後側ロッド４５の断面積が同等であれば、基本的には液体の過不足は生じない。また、前側ロッド４３及び後側ロッド４５の断面積が互いに異なり、液体の過不足が生じる場合、当該過不足はアキュムレータ５７によって解消される。

【0091】

プランジャ２３の速度は、射出用電動機２７の回転数の調整により制御される。具体的には、例えば、制御装置１３は、位置センサ９７により検出されるプランジャ２３の速度に基づいて、射出用電動機２７の回転数をフィードバック制御する。なお、図３では、このときの射出用電動機２７の回転数Ｍ_ＶＬは一定とされ、ひいては、低速射出速度Ｖ_Ｌは一定とされている。ただし、多段変速が行われてもよい。

【0092】

ここでの速度フィードバック制御は、速度自体の偏差に基づいて速度を制御するものであってもよいし、目標速度に基づいて所定の時間刻み（例えば１ｍｓ）で時々刻々の目標位置を予め求めておき、時々刻々の位置の偏差に基づいて速度を制御する（位置フィードバックによって実質的に速度フィードバックを行う）ものであってもよい。速度は、位置の微分であるから、後者も速度に基づくフィードバック制御であると捉えられてよい。後述する高速射出においても同様である。

【0093】

低速射出速度Ｖ_Ｌは、溶湯によるガスの巻き込みが生じないように適宜に設定されてよいが、例えば、１ｍ／ｓ未満である。低速射出中の射出圧力は、射出速度が比較的低速であることに対応して比較的低いＰ_Ｌとなる。

【0094】

（高速射出（Ｔ２）：ｔ１〜ｔ３）
制御装置１３は、プランジャ２３が所定の高速切換位置に到達すると、射出用電動機２７の回転数をＭ_ＶＬからＭ_ＶＨへ上昇させる。これにより、射出速度は比較的低速のＶ_Ｌから比較的高速のＶ_Ｈへ上昇し、高速射出が実現される。なお、射出速度の上昇に伴って、射出圧力も若干上昇してＰ_Ｈとなる。高速射出速度Ｖ_Ｈは、低速射出速度Ｖ_Ｌよりも高い範囲で適宜に設定されてよいが、例えば、１ｍ／ｓ以上であり。好ましくは３ｍ／ｓ以上である。

【0095】

なお、制御装置１３は、例えば、プランジャ２３の移動範囲を複数に分けた区間毎に設定された目標速度を時々刻々のプランジャ２３の目標位置に変換して位置フィードバック制御（実質的な速度フィードバック制御）を行っており（時間経過に基づいて変速しており）、プランジャ２３が高速切換位置に到達したか否か検知しない。ただし、制御装置１３は、位置センサ９７からの信号に基づいてプランジャ２３が所定の高速切換位置に到達したことを検知して目標速度を切り換えてもよい。

【0096】

射出用電動機２７の回転数の制御により高速射出が実現されることから、低速射出速度Ｖ_Ｌから高速射出速度Ｖ_Ｈに至るまでの昇速時間（Ｔ４：ｔ１〜ｔ２）は、任意に設定可能である。なお、射出用電動機２７が低慣性電動機である場合においては、より正確に昇速時間が制御される。例えば、Ｖ_Ｌ＝０．２０ｍ／ｓからＶ_Ｈ＝５．０ｍ／ｓへの昇速を１０ｍｓ程度で行うこともできる。

【0097】

また、制御装置１３は、増圧が開始される前の適宜な時期において、増圧用電動機２９の駆動を開始する。図３では、高速射出速度Ｖ_Ｈへの昇速完了時（ｔ２）に増圧用電動機２９の駆動が開始され、且つ、一定の回転数Ｍ_ＶＩまで回転数が上昇されている場合を例示している。高速射出中における加圧部材４７の前進速度は、ピストン４１の前進速度（Ｖ_Ｈ）よりも低速であり、射出用電動機２７の回転数の制御による高速射出速度Ｖ_Ｈの制御に影響を及ぼさない若しくは殆ど影響を及ぼさない。そして、このように予め増圧用電動機２９を駆動しておくことにより、増圧への移行が円滑に行われる。

【0098】

（射出用電動機による減速：ｔ３〜ｔ４）
制御装置１３は、所定の減速開始条件が満たされると（ｔ３）、射出用電動機２７の回転数を下げる。これにより、プランジャ２３は減速される。昇速と同様、この減速は射出用電動機２７の回転数の制御により実現されることから、その減速時間は、任意に設定可能である。射出用電動機２７を低慣性電動機により構成することにより、そのような減速時間の設定が好適になされることも昇速と同様である。なお、減速が開始されても、キャビティＣａには溶湯が概ね充填されていることから、溶湯の圧力はＰ_Ｈ付近に保たれ又は上昇する。

【0099】

ここでの射出用電動機２７の減速制御は、低速射出及び高速射出における速度制御と同様に、オープン制御であってもよいし、フィードバック制御であってもよく、また、速度フィードバック制御は、速度自体の偏差に基づくものであってもよいし、時々刻々の位置偏差に基づくものであってもよい。

【0100】

減速開始条件は、適宜に設定されてよく、例えば、プランジャ２３が所定の減速開始位置に到達したときに減速が開始される。ただし、高速切換位置と同様に、制御装置１３は、位置センサ９７からの信号に基づいてプランジャ２３が減速開始位置に到達したことを検知して目標速度を切り換えてもよいし、時々刻々の位置フィードバック制御によって実質的に速度フィードバック制御を行っており（時間経過に基づいて変速しており）、プランジャ２３が減速開始位置に到達したか否か検知しなくてもよい。

【0101】

なお、このような射出用電動機２７の減速制御が行われずに、金型１０１に概ね充填された溶湯からプランジャ２３が受ける力によって、プランジャ２３及び射出用電動機２７が減速されてもよい。

【0102】

（流量制御弁による慣性力制御：ｔ３〜ｔ４）
制御装置１３は、プランジャ２３の減速が開始されてからプランジャ２３が停止するまでの期間のうちの適宜な時期において、流量制御弁６１によってロッド側室３９ｒから排出される液体の流量を制御し（基本的には減じ）、ひいては、プランジャ２３及び射出駆動部２５の前方への慣性力を制御する（基本的には減じる）。これにより、例えば、大きなサージ圧が発生するおそれが低減される。なお、この動作は、プランジャ２３の減速制御でもある。

【0103】

具体的には、例えば、制御装置１３は、一旦流量を減じた後、再度流量を増加させる制御を行う。最も減じられたときの流量は、適宜に設定されてよく、また、０であってもよい。減じた後に最も増加された流量は、適宜に設定されてよく、また、最大（全開に対応する流量）であってもよい。流量を減じたり、増加させたりするときの流量の変化の速度、開始時点及び終了時点等も適宜に設定されてよい。

【0104】

図３では、上述した減速開始条件が満たされたとき（ｔ３）において、最大速度で流量を減じ、その後、徐々に流量を増加させ、プランジャ２３が概ね停止するとき（ｔ４）に全開となるように流量制御弁６１が制御されている態様を例示している。

【0105】

（プランジャの停止：ｔ４）
上述の射出用電動機２７の減速制御によって、及び／又はプランジャ２３が溶湯から受ける力によってプランジャ２３は停止する（ｔ４）。このとき、流量制御弁６１は開かれているから（例えば全開）、ロッド側室３９ｒの圧力変動は、アキュムレータ５７によって吸収される。その結果、図３において点線で示すようなサージ圧の発生が抑制される。

【0106】

（増圧：ｔ３〜ｔ４）
上述のように、増圧用電動機２９は適宜な時期に回転が開始され、一定の回転数Ｍ_ＶＩに到達する。回転数Ｍ_ＶＩに到達する時期は適宜な時期とされてよいが、例えば、減速が開始される時点（ｔ３）である。プランジャ２３の減速の結果、ピストン４１の前進速度が加圧部材４７の前進速度よりも遅くなると、ピストン４１と加圧部材４７との間の容積は縮小される。その結果、ヘッド側バルブ５９は自閉し、ヘッド側室３９ｈの圧力が上昇する。これにより、増圧用電動機２９の駆動力は、加圧部材４７、ヘッド側室３９ｈの液体及びピストン４１を介して、プランジャ２３に伝達される。すなわち、増圧用電動機２９の駆動力による増圧が実現される。

【0107】

そして、射出圧力は、終圧である圧力Ｐ_maxに達する（ｔ４）。圧力Ｐ_maxに到達するまでの昇圧時間は、昇速時間や減速時間と同様に、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９を適宜に制御することによって任意の長さに設定可能である。また、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９を低慣性電動機により構成することにより、そのような昇圧時間の設定が好適になされることも同様である。例えば、Ｐ_Ｈ＝３０ｋｇｆ／ｃｍ^２からＰ_max＝５００ｋｇｆ／ｃｍ^２への昇圧を１０ｍｓ程度で行うこともできる。

【0108】

増圧において、制御装置１３は、適宜に増圧用電動機２９の速度制御及び／又はトルク制御を行ってよい。例えば、制御装置１３は、減速開始時点等の適宜な時期に、増圧用電動機２９の制御を速度制御からトルク制御に切り換えてよいし、速度制御とトルク制御とを組み合わせた制御を行ってもよい。

【0109】

速度制御は、オープン制御であってもよいし、フィードバック制御であってもよく、フィードバック制御は、速度自体の偏差に基づくものであってもよいし、時々刻々の位置偏差に基づくものであってもよい。また、速度制御は、増圧用電動機２９の回転センサ２９ｓの検出値に基づくセミ・クローズドループによるものであってもよいし、このループを含む又は含まない、加圧部材４７の速度（位置）を検出するセンサを設けることによってなされる（フル）クローズドループによるものであってもよい。

【0110】

トルク制御は、オープン制御であってもよいし、フィードバック制御であってもよい。フィードバック制御は、不図示の電流検出器が検出する増圧用電動機２９の電流に基づくセミ・クローズドループによるものであってもよいし、このループを含む又は含まない、力センサ９９の検出値に基づくクローズドループによるものであってもよい。また、増圧用電動機２９のトルクは、多段制御されてよい。

【0111】

（保圧：ｔ４〜ｔ６）
プランジャ２３の停止（ｔ４）後、射出用電動機２７は、例えば、トルクフリーの状態とされる。増圧用電動機２９は、例えば、停止され、又はトルク制御が維持される。加圧部材４７の後退が規制されるとともにヘッド側室３９ｈの液体の排出がヘッド側バルブ５９によって規制されていることにより、又はこれに加えて増圧用電動機２９のトルク制御が維持されていることにより、鋳造圧力Ｐ_maxは維持される。

【0112】

保圧においては、溶湯の凝固に伴う収縮に応じて増圧用電動機２９により適宜にプランジャ２３を前進させ（速度Ｖ_１）、キャビティＣａ内の圧力を鋳造圧力Ｐ_maxに保つことができる。そして、一定の時間が経過すると、増圧用電動機２９のトルクは徐々に下げられ、さらには、増圧用電動機２９は停止され、保圧は完了する（ｔ６）。

【0113】

なお、保圧において、加圧部材４７の後退の規制は、増圧用電動機２９のサーボロック機能又はブレーキによってなされてもよいし、及び／又は増圧用ねじ機構８３（すべりねじ機構）の抵抗力によってなされてもよい。

【0114】

（成形後）
成形品が凝固すると、不図示の型締装置により型開きが行われ、不図示の押出装置により成形品が型から押し出される。なお、射出装置９は、成形品を固定金型１０３から離型させるために、プランジャ２３によりビスケットの押出しを行ってもよい。このとき利用される電動機は、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９のいずれであってもよいし、双方が利用されてもよい。

【0115】

その後、ピストン４１は、射出用電動機２７の逆回転により初期位置に戻され、加圧部材４７は増圧用電動機２９の逆回転により初期位置に戻される。ピストン４１の後退によってヘッド側室３９ｈから排出される液体は、パイロット圧が導入されて開かれたヘッド側バルブ５９を介してロッド側室３９ｒに還流される。液体の過不足は、アキュムレータ５７によって解消される。

【0116】

以上のとおり、本実施形態では、射出装置９は、射出用電動機２７と、増圧用電動機２９と、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９の駆動力をプランジャ２３に伝達する統合伝達機構３１と、を有している。統合伝達機構３１は、プランジャ２３の後方にてプランジャ２３に対して固定的なピストン４１と、ピストン４１を摺動可能に収容しており、ピストン４１の後側に、液体が満たされるヘッド側室３９ｈを有しているシリンダ部材３９と、ピストン４１に固定されており、ヘッド側室３９ｈを経由してヘッド側室３９ｈの外部へ延び出ており、その延び出た部分に射出用電動機２７の駆動力が伝達される後側ロッド４５と、増圧用電動機２９により流体圧機器を介さずに駆動されてヘッド側室３９ｈの液体を加圧する加圧部材４７と、を有している。

【0117】

従って、例えば、射出用電動機２７によってプランジャ２３を駆動するときにおいては、ピストン４１と加圧部材４７との離間が許容されることによって、増圧用電動機２９をプランジャ２３から実質的に切り離した状態でプランジャ２３を駆動できる。その一方で、増圧用電動機２９によって加圧部材４７を前進させると、ヘッド側室３９ｈの液体の圧力が上昇することによって増圧用電動機２９の駆動力がプランジャ２３へ伝達されるから、増圧用電動機２９がプランジャ２３に実質的に接続されることになる。すなわち、プランジャ２３を駆動する電動機を切り換えることができる。

【0118】

このようなシリンダ機構３３を用いた電動機の切り換えは、例えば、摩擦クラッチを用いるような場合に比較して、大きな力を伝達することに有利である。また、例えば、ロッド側室３９ｒ及び／又はヘッド側室３９ｈの液体が種々の衝撃緩和に寄与することによって、耐久性向上が期待される。これらのことから、本実施形態は、比較的大きな駆動力を必要とし、また、慣性力が比較的大きくなりやすい、大型成形機の全電動化に有利である。

【0119】

また、射出用電動機２７からプランジャ２３への駆動力の伝達は、ピストン４１から後方へ延びる後側ロッド４５を介してなされる。従って、例えば、射出用電動機２７を前側ロッド４３又はプランジャ２３に連結する場合に比較して、射出用電動機２７を比較的後方に配置することができる。その結果、例えば、溶湯の飛沫から射出用電動機２７又は射出用伝達機構３５を保護しやすい。また、ロッド側室３９ｒとヘッド側室３９ｈとの間で液体の給排を行う場合においては、後側ロッド４５によって液体の過不足を緩和することができる。従って、後側ロッド４５は、駆動力の伝達と液体の過不足緩和とに兼用されることになり、装置の簡素化乃至は小型化が図られる。

【0120】

また、本実施形態では、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９は回転式であり、統合伝達機構３１は、射出用電動機２７の回転を直線運動に変換して後側ロッド４５に伝達する射出用ねじ機構６９と、増圧用電動機２９の回転を直線運動に変換して加圧部材４７に伝達する、射出用ねじ機構６９に比較して大径かつ小リードの増圧用ねじ機構８３を更に有している。

【0121】

従って、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９からの駆動力の伝達は、ねじ機構によってなされるから、例えば、比較的大きな駆動力の伝達が容易であり、大型成形機の全電動化に有利である。また、射出用ねじ機構６９のリードが相対的に大きいことから、例えば、射出用電動機２７によってプランジャ２３を駆動するときに速度を高くしやすい。一方で、増圧用ねじ機構８３のリードが相対的に小さいことから、例えば、増圧用電動機２９によって加圧部材４７を駆動するときに推力を大きくしやすい。また、増圧用ねじ機構８３の径が相対的に大きいことから、例えば、増圧用電動機２９によって加圧部材４７を駆動するときに増圧用ねじ機構８３のねじ軸８７に座屈が生じにくく、ひいては、比較的大きな推力を伝達しやすい。

【0122】

また、本実施形態では、加圧部材４７は、ピストン４１の後方に配置されている。増圧用ねじ機構８３は、加圧部材４７から後方へ延びるねじ軸８７と、ねじ軸８７に螺合され、増圧用電動機２９により回転されるナット８５と、を有している。加圧部材４７及びねじ軸８７には、後側ロッド４５が挿通される穴４７ｈ及び８７ｈが形成されている。

【0123】

従って、例えば、加圧部材４７及びねじ軸８７が後側ロッド４５に対して同心状に配置されることになり、小型化が図られる。また、例えば、射出用電動機２７、射出用伝達機構３５、増圧用電動機２９及び増圧用伝達機構３７全体を後方に集中的に配置しやすくなり、装置の小型化が容易化される。

【0124】

また、本実施形態では、シリンダ部材３９は、ピストン４１の前側に、液体が満たされるロッド側室３９ｒを有しており、統合伝達機構３１は、ロッド側室３９ｒに通じるアキュムレータ５７を有している。

【0125】

従って、例えば、プランジャ２３の停止時にロッド側室３９ｒに生じる圧力変動をアキュムレータ５７に逃がし、サージ圧を抑制することができる。すなわち、プランジャ２３の駆動に使用する電動機の切り換えのためのシリンダ機構３３を有効利用することができる。また、このアキュムレータ５７によって、シリンダ機構３３における液体の過不足を解消することができる。

【0126】

また、本実施形態では、統合伝達機構３１は、ロッド側室３９ｒから排出される液体の流量を制御可能な流量制御弁６１を有している。

【0127】

従って、例えば、ロッド側室３９ｒから排出される液体の流量制御によってプランジャ２３の停止直前の慣性力を制御し、サージ圧を抑制することができる。すなわち、プランジャ２３の駆動に使用する電動機の切り換えのためのシリンダ機構３３を有効利用することができる。

【0128】

＜第２実施形態＞
図４は、第２実施形態に係る射出装置２０９（射出駆動部２２５）の構成を示す、図２と同様の図である。

【0129】

第１実施形態では、プランジャ２３が停止する直前において流量制御弁６１によってロッド側室３９ｒから排出される液体の流量を制御した。これに対して、本実施形態では、流量制御弁６１が設けられておらず、他の手段によって流量が制御される点が第１実施形態と相違する。その他にも、本実施形態と第１実施形態との間で相違点があるが、流量制御弁６１以外の相違点に係る構成は、これらの実施形態の間で互いに置換されてよい。

【0130】

（流量制御に係る構成）
流量制御弁６１に代わる構成は、具体的には、以下のとおりである。なお、本実施形態の流量制御弁６１に代わる構成と、流量制御弁６１とは併設されても構わない。

【0131】

射出駆動部２２５は、第１実施形態と同様に、統合伝達機構２３１を有しており、統合伝達機構２３１は、シリンダ機構２３３、射出用伝達機構２３５及び増圧用伝達機構３７を有している。

【0132】

シリンダ機構２３３の基本的な構成は、第１実施形態のシリンダ機構３３と同様であり、シリンダ機構２３３は、シリンダ部材２３９と、シリンダ部材２３９に摺動可能に収容されたピストン２４１と、ピストン２４１に固定された前側ロッド４３及び後側ロッド４５と、加圧部材４７とを有している。

【0133】

シリンダ部材２３９は、その内面に、ピストン２４１が摺動する摺動部２３９ｅと、ロッド側室２３９ｒとシリンダ部材２３９の外部とを接続するためのポート２３９ａと、摺動部２３９ｅとポート２３９ａとの間に位置し、摺動部２３９ｅよりも内径が小さいクッション部２３９ｆとを有している。摺動部２３９ｅは、別の観点では、内径が軸方向に一定の部分である。

【0134】

クッション部２３９ｆと前側ロッド４３との隙間の流路断面積（前側ロッド４３に直交する断面積）は、ポート２３９ａの流路断面積よりも大きい。なお、ポート２３９ａのシリンダ部材２３９の内側への開口面積と、ポート２３９ａのシリンダ部材２３９の外側への開口面積とが異なっている場合のように、ポート２３９ａの流路断面積が流れ方向において変化している場合においては、ポート２３９ａの最小の流路断面積によって上述の大小関係を判断してよい。クッション部２３９ｆは、摺動部２３９ｅにつながる部分等において、摺動部２３９ｅ側からポート２３９ａ側へ徐々に縮径している部分を有していてもよい。徐々に縮径する部分は、曲面状でも階段状でもよい。

【0135】

一方、ピストン２４１は、シリンダ部材２３９内を摺動する本体部２４１ａと、その先端に位置し、本体部２４１ａよりも径が小さい先端部２４１ｂとを有している。先端部２４１ｂは、その先端等において、本体部２４１ａ側から前方へ徐々に縮径している部分を有していてもよい。徐々に縮径する部分は、曲面状でも階段状でもよい。

【0136】

ピストン２４１がシリンダ部材２３９内を前進すると、先端部２４１ｂがクッション部２３９ｆに挿入される。このとき、クッション部２３９ｆと先端部２４１ｂとの隙間の流路断面積（例えば摺動部２３９ｅからポート２３９ａへの流路の断面積のうち最小のもの）は、ポート２３９ａの流路断面積よりも小さい。従って、クッション部２３９ｆと先端部２４１ｂとによって、ロッド側室２３９ｒからポート２３９ａに流れ込む液体の流量が制限されることになる。その結果、例えば、プランジャ２３が停止する直前においてプランジャ２３等の慣性力が減じられ、サージ圧が抑制される。

【0137】

先端部２４１ｂのクッション部２３９ｆへの挿入開始時においては、両者の間の隙間（流路断面積）は徐々に小さくなっていく。これにより、弁を徐々に閉じていくような作用が生じる。この流量断面積の変化率は、先端部２４１ｂ及び／又はクッション部２３９ｆに、徐々に縮径する部分を形成することによって調整可能である。

【0138】

プランジャ２３が停止したとき、先端部２４１ｂとクッション部２３９ｆとの隙間は、完全に塞がれないことが好ましい。圧力変動をアキュムレータ５７に逃がす観点からである。ただし、前記の隙間は塞がれてもよい。なお、ピストン２４１は、シリンダ部材２３９に対する前進限に到達する前に、溶湯が充填されて停止するが、ピストン２４１がシリンダ部材２３９に対する前進限に到達した状態で、先端部２４１ｂとクッション部２３９ｆとの隙間は、完全に塞がれてもよいし、塞がれなくてもよい。

【0139】

（その他の相違点）
第１実施形態では、２つの射出用電動機２７が設けられたのに対して、本実施形態では、射出用電動機２７は１つとされている。また、これに対応して、射出用ねじ機構２６９のナット２７１には、１本のベルト６７のみが掛けられている。

【0140】

射出用電動機２７は、第１実施形態とは逆に、その出力軸２７ａを前方へ向けるようにして配置されている。なお、この場合、装置の小型化の観点から、射出用電動機２７の出力軸２７ａとは反対側の端部（回転センサ２７ｓ）は、後退限に位置しているねじ軸７３の後端よりも後方へ突出していないことが好ましい。

【0141】

また、射出用電動機２７と増圧用電動機２９とは、互いに出力軸を向き合わせて同軸的に配置されている。このような配置は、装置の小型化に有利である。

【0142】

ヘッド側バルブ２５９は、第１実施形態と同様に、ロッド側室２３９ｒ及びヘッド側室２３９ｈの双方向の流れを許容可能であるとともに、少なくともヘッド側室２３９ｈからロッド側室２３９ｒへの流れ（別の観点ではヘッド側室２３９ｈからの液体の排出）を禁止可能である。ただし、図４では、ヘッド側バルブ２５９として、パイロット式逆止弁ではなく、電磁力によって制御されるノンリーク切換弁が図示されている。

【0143】

射出装置２０９の動作は、流量制御弁６１の制御が省略されることを除いて、概ね、第１実施形態の射出装置の動作と同様でよい。なお、ノンリーク切換弁からなるヘッド側バルブ２５９は、自閉しないから、加圧部材４７によってヘッド側室２３９ｈの液体を加圧するときには制御によって閉じられる。

【0144】

以上のとおり、本実施形態においても、第１実施形態と同様に、射出装置２０９は、射出用電動機２７、増圧用電動機２９及びこれらの駆動力をプランジャ２３に伝達する統合伝達機構２３１を有しており、統合伝達機構２３１では、射出用電動機２７の駆動力が後側ロッド４５を介してプランジャ２３に伝達され、増圧用電動機２９の駆動力が流体圧機器を介さずに加圧部材４７に伝達される。

【0145】

従って、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が奏される。例えば、摩擦クラッチを用いずに、プランジャ２３を駆動する電動機の切り換えを好適に行うことができる。また、例えば、後側ロッド４５に駆動力を伝達することから、射出用電動機２７等を後方に配置しやすい。

【0146】

また、本実施形態では、シリンダ部材２３９は、ポート２３９ａと摺動部２３９ｅとの間に位置しており、摺動部２３９ｅよりも内径が小さいクッション部２３９ｆを有している。ピストン２４１は、摺動部２３９ｅを摺動する本体部２４１ａと、本体部２４１ａの前に位置し、本体部２４１ａよりも径が小さく、クッション部２３９ｆに対する挿入によってクッション部２３９ｆとの隙間の流路断面積をポート２３９ａの断面積よりも小さくすることが可能な先端部２４１ｂと、を有している。

【0147】

従って、例えば、流量制御弁６１を設けない簡素な構成及び制御でプランジャ２３の停止直前における慣性力を制御（低減）することができる。また、例えば、流量制御弁６１を設けないことに加えて、ヘッド側バルブ２５９にノンリーク切換弁を用いることなどによって、液圧系の密閉性を高くし、液体の補給などのメンテナンスの必要性を低減することができる。

【0148】

＜第３実施形態＞
図５は、第３実施形態に係る射出装置３０９（射出駆動部３２５）の構成を示す、図２と同様の図である。ただし、図５では、Ａ−Ａ線に対応する断面図も紙面右上（点線の枠内）に示されている。

【0149】

第３実施形態は、射出用電動機２７の駆動力を後側ロッド４５へ伝達する射出用伝達機構の構成が第１実施形態と相違する。また、これに伴い、射出用電動機２７の配置位置も第１実施形態と相違する。その他の構成については、第３実施形態は、第１実施形態と同様である。

【0150】

第３実施形態の射出用伝達機構３３５は、例えば、射出用電動機２７の回転を直線運動に変換して後側ロッド４５へ伝達するラックアンドピニオン機構３６９を有している。なお、射出用電動機２７及びラックアンドピニオン機構３６９の組み合わせの数は、１つでもよいし、２つ以上でもよく、本実施形態の説明では、２つの場合を例に取る。

【0151】

各ラックアンドピニオン機構３６９は、後側ロッド４５に対して固定的に設けられたラック３７３と、ラック３７３に噛み合い可能なピニオン３７１とを有している。

【0152】

ラック３７３は、ラック用ロッド３７０に設けられている。ラック用ロッド３７０は、例えば、後側ロッド４５に対して同軸的に固定されており、後側ロッド４５から後方へ延びている。なお、後側ロッド４５及びラック用ロッド３７０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。後側ロッド４５の径及びラック用ロッド３７０の径（例えば最大径）は、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。

【0153】

ラック３７３は、ラック用ロッド３７０の外周面に設けられており、ラック用ロッド３７０の軸方向に沿って配列された複数の歯を有している。ラック３７３の、ラック用ロッド３７０の軸回りの位置は適宜に設定されてよく、ラック用ロッド３７０の上面、側面、下面のいずれであってもよい。ピニオン３７１は、ラック用ロッド３７０の軸方向に直交する方向（図５の紙面貫通方向）を回転軸が延びる方向として配置されている。射出用電動機２７の回転がピニオン３７１に伝達されると、ラック３７３がラック用ロッド３７０の軸方向に移動し、ひいては、プランジャ２３が前後進を行う。

【0154】

２つのラックアンドピニオン機構３６９は、例えば、ラック用ロッド３７０の軸心に対して互いに対称に設けられている。すなわち、２つのラック３７３は、ラック用ロッド３７０の軸心に対して互いに反対側、かつラック用ロッド３７０の軸方向において互いに同一の範囲に設けられている。２つのピニオン３７１は、ラック用ロッド３７０をその径方向に挟むように、ラック用ロッド３７０の軸方向において同一の位置に配置されている。

【0155】

射出用電動機２７からピニオン３７１への回転の伝達は、例えば、伝達機構を介さずに直接的になされる。すなわち、射出用電動機２７は、その出力軸２７ａがラック３７３に直交する向きで配置され、出力軸２７ａとピニオン３７１とは固定されている。ただし、巻掛伝動機構又は歯車機構（例えば傘歯車を含むもの）等の伝達機構を介して間接的に射出用電動機２７からピニオン３７１へ回転が伝達されてもよい。

【0156】

射出装置３０９の動作は、第１実施形態の動作と概ね同様でよい。なお、第１実施形態においても言及したように、２つの射出用電動機２７は、タンデム制御がなされてもよい。

【0157】

本実施形態においても、第１実施形態と同様に、射出装置３０９は、射出用電動機２７、増圧用電動機２９及びこれらの駆動力をプランジャ２３に伝達する統合伝達機構３３１を有しており、統合伝達機構３３１では、射出用電動機２７の駆動力が後側ロッド４５を介してプランジャ２３に伝達され、増圧用電動機２９の駆動力が流体圧機器を介さずに加圧部材４７に伝達される。

【0158】

従って、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果が奏される。例えば、摩擦クラッチを用いずに、プランジャ２３を駆動する電動機の切り換えを好適に行うことができる。また、例えば、後側ロッド４５に駆動力を伝達することから、射出用電動機２７等を後方に配置しやすい。

【0159】

また、本実施形態では、射出用電動機２７及び増圧用電動機２９は回転式である。統合伝達機構３３１は、射出用電動機２７の回転を直線運動に変換して後側ロッド４５に伝達するラックアンドピニオン機構３６９と、増圧用電動機２９の回転を直線運動に変換して加圧部材４７に伝達する増圧用ねじ機構８３と、を更に有している。

【0160】

従って、例えば、高速な直線運動への変換に適したラックアンドピニオン機構３６９を高速射出等に用い、大きな駆動力の伝達に適した増圧用ねじ機構８３を増圧等に用いることができ、全体として動作が好適化される。

【0161】

＜変形例＞
図６は、変形例の構成を示す模式図である。なお、この図では、実施形態と同一又は類似する構成については、第１実施形態の構成及び符号を示すが、変形例は、他の実施形態に適用されてもよい。

【0162】

加圧部材１５３は、ピストン４１と同軸的に配置されず、例えば、ピストン４１の移動方向に対して交差（例えば直交）する方向において進退してもよい。この態様において、後側ロッド４５が設けられる場合、後側ロッド４５は、加圧部材１５３を貫通せずに直接にシリンダ部材３９から外部へ延び出る。なお、加圧部材１５３は、後側ロッド４５と干渉しない範囲でシリンダ部材３９内に侵入してもよい。

【0163】

また、加圧部材１５３は、シリンダ部材３９に連結された他のシリンダ部材１５５内で進退されてもよい。図示の例では、シリンダ部材１５５は、シリンダ部材３９に直接的に連結されているが、流路を介してシリンダ部材３９に連結されていてもよい。シリンダ部材１５５及び加圧部材１５３は、液体の量を低減したり、増圧用電動機２９の負担を軽減したりする観点から、シリンダ部材３９よりも小径とされてよい。

【0164】

また、特に図示しないが、加圧部材は、シリンダ部材３９又はシリンダ部材１５５を摺動するピストン状のものでなくてもよい。例えば、加圧部材は、実施形態の加圧部材４７の外径をシリンダ部材３９の内径よりも小さくしたものとされ、シリンダ部材３９の後端面の孔に対して摺動してもよい。また、例えば、加圧部材は、変形例において加圧部材１５３（拡径部分）を無くしたロッド状とされてもよい。また、例えば、加圧部材は、シリンダ部材１５５が設けられずに、ピストン４１の移動方向に交差する方向において、後側ロッド４５に干渉しない範囲でシリンダ部材３９内へ進退するものであってもよい。また、例えば、加圧部材は、シリンダ部材の外周面を摺動可能にシリンダ部材の後端部を覆い、シリンダ部材の後端開口を介してシリンダ部材の内部に通じるシリンダ状であってもよい。

【0165】

また、図６の変形例に示すように、第１実施形態の流量制御弁６１及び第２実施形態のクッション部２３９ｆのいずれも設けられずに、ロッド側室３９ｒとアキュムレータ５７とが接続されてもよい。この態様であっても、アキュムレータ５７は、液体の過不足の解消及びサージ圧の抑制等に寄与する。

【0166】

また、図６の変形例に示すように、射出用ねじ機構６９は、ナット７１が後側ロッド４５に固定されるとともにその回転が規制され、ねじ軸７３が軸方向の移動が規制されるとともに射出用電動機２７によって回転されてもよい。なお、図示の例では、射出用電動機２７の出力軸２７ａがねじ軸７３に直接的に固定されているが、両者の間に巻掛伝動機構等が介在してもよい。

【0167】

なお、以上の実施形態及び変形例において、ダイカストマシン１は成形機の一例であり、射出用電動機２７は第１電動機の一例であり、増圧用電動機２９は第２電動機の一例であり、統合伝達機構３１、２３１及び３３１はそれぞれ伝達機構の一例であり、プランジャ２３は射出プランジャの一例であり、射出用ねじ機構６９は第１ねじ機構の一例であり、増圧用ねじ機構８３は第２ねじ機構及びねじ機構の一例である。

【0168】

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。

【0169】

成形機（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、樹脂を成形する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、縦型締横射出であってもよい。成形材料は、液状のものに限定されず、半凝固金属又は半溶融金属のように固液共存状態のものであってもよい。シリンダ機構に利用される液体は、油に限定されず、例えば水でもよい。

【0170】

射出用電動機２７と増圧用電動機２９とのように役割分担の異なる電動機は、適宜な数で設けられてよく、２種に限定されない。例えば、低速射出用電動機、高速射出用電動機及び増圧用電動機が設けられてもよい。また、実施形態でも言及したように、役割分担が共通する電動機が複数設けられてもよい。例えば、射出用電動機２７を２機設けたり、増圧用電動機２９を２機設けたりしてもよい。

【0171】

ピストンを駆動する第１電動機（実施形態では射出用電動機２７）及び加圧部材を駆動する第２電動機（実施形態では増圧用電動機２９）の役割分担は、適宜に設定されてよい。例えば、第２電動機によって低速射出及び増圧を行い、第１電動機によって高速射出を行ってもよい。また、例えば、増圧及び／又は保圧において、第２電動機に加えて第１電動機のトルク制御も行い、第１電動機及び第２電動機によって増圧及び／又は保圧を行ってもよい。

【0172】

第１電動機及び第２電動機それぞれは、回転式のものに限定されず、リニアモータであってもよい。なお、この場合、リニアモータの駆動力を後側ロッド又は加圧部材に伝達するための伝達機構は設けられなくてもよい。また、第１電動機又は第２電動機が回転式のものである場合において、その回転を直線運動に変換する機構はねじ機構及びラックアンドピニオン機構に限定されない。例えば、カム機構又はリンク機構が用いられてもよい。

【0173】

第１又は第２電動機の回転を直線運動に変換せずに伝達する回転伝達機構（例えば第１実施形態の巻掛伝動機構）は設けられなくてもよいし、設けられてもよい。また、回転伝達機構は、巻掛伝動機構以外の機構（例えば歯車機構）とされてもよい。

【0174】

実施形態では、ピストンの前に、液体が満たされるロッド側室が構成され、このロッド側室の液体がサージ圧の低減等に利用されたが、ピストンの前には液体が満たされなくてもよい。例えば、ロッド側室は密閉されておらず、大気開放されていてもよい。なお、この場合においても、ピストンとシリンダ部材との潤滑に寄与する油がロッド側室に少量蓄えられていてもよい。

【0175】

実施形態では、シリンダ機構における液体の過不足をアキュムレータによって解消した。しかし、アキュムレータに代えて、例えば、タンクによって液体の過不足を解消してもよい。なお、この場合、ヘッド側室又はロッド側室の液体の不足は、例えば、これらのシリンダ室の負圧によって液体が吸入されることによって補給される。また、例えば、液体の余剰は生じないようにし、液体が不足したときにはヘッド側室又はロッド側室等に真空の空間が形成されるようにしてもよい。

【0176】

実施形態に示した以外の、サージ圧低減のための構成が実施形態の構成に組み合わされてもよい。例えば、プランジャと前側ロッドとを連結するカップリング内において、プランジャと前側ロッドとの間に介在する弾性部材及び／又は液体（例えば油）が配置されてもよい。カップリング内に液体が配置される場合、前側ロッド内には、サージ圧が生じたときにカップリング内の液体をヘッド側室へ逃がす流路が設けられていてもよい。

【符号の説明】

【0177】

１…射出装置、２３…プランジャ、２７…射出用電動機（第１電動機）、２９…増圧用電動機（第２電動機）、３１…統合伝達機構（伝達機構）、３９…シリンダ部材、４１…ピストン、４７…加圧部材。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】