WO2008035805A1

WO2008035805A1 - Dispositif d'injection pour une machine à couler sous pression

Info

Publication number: WO2008035805A1
Application number: PCT/JP2007/068734
Authority: WO
Inventors: Masashi Uchida; Kazuki Hiraizumi
Original assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Current assignee: Ube Machinery Corp Ltd
Priority date: 2006-09-20
Filing date: 2007-09-19
Publication date: 2008-03-27
Anticipated expiration: 2009-03-20
Also published as: CN101516546A; US20090242161A1

Description

ダイカストマシンの射出装置関連出願に関する相互参照

本発明は、 2 0 0 6年 9月 2 0 日付けの特願 2 0 0 6— 2 5 4 0 0 2、 2 0 0 6年 1 1月 3 0 日付けの特願 2 0 0 6 — 3 2 4 0 0 0 、 2 0 0 7年 5月 3 0 日付け明の特願 2 0 0 7 - 1 4 3 3 4 7の優先権に基づいて特許請求しており、田それらの内容は、本明細書において参考文献として組み込まれ、本願に書おいて継続する。技術分野

本発明は、ダイカストマシン等の射出装置に係り、より特別にはハイブリッド式射出装置に関する。背景技術

アルミニウム合金等のダイカスト铸造においては、従来から、射出ピストン（プランジャ）を油圧シリンダで駆動する油圧式ダイ力ストマシンが使用されている。このタイプのダイカストマシンにおいては、射出ピストンを駆動する油圧シリンダに供給する作動油の圧力及び流量を調整して、射出ピストン速度及び圧力を制御する。

このようなダイカス卜铸造において、铸造品の品質を高めるには、射出ピストン（プランジャ）速度を安定的に維持することが重要であるが、油圧シリンダを用いて駆動する射出ピストンの速度を制御する場合、油圧シリンダに供給する作動油の流量を油圧制御バルブで調整して制御するので、応答性が低く、安定した射出ピストン速度を維持することが難しい。また、油圧シリンダを用いて駆動する射出ピストンの速度を制御する場合、射出ピストンが受ける負荷を検知することが難しく、フイードバック制御を行うことが困難であり、この点でも、安定した射出ピストン速度を維持することが難しい。

さらに、油圧を射出ピストンの駆動源とする場合、エネルギー効率が低く、更には作動油漏れによる環境汚染、作動油廃液の処理等を伴い、作業環境が劣悪化する。

そこで、上記の点を改善するため、射出ピストン（プランジャ）に、電動サーポモー夕によって駆動するポールネジ機構と、油圧ポンプ及びアキュームレータの油圧によって作動する油圧シリンダを直列に連結した射出装置が提案された（例えば、特許文献 1 〜 3 、参照）。このように油圧駆動と電動駆動を組み合わせたタイプのダイカストマシン用射出装置をハイブリッドタイプ（式）と呼んでいる。ハイブリッドタイプの射出装置では、安定的で且つ精密な制御を必要とする射出工程における射出ピストン速度等を電気的に制御可能にするものである。

ダイカストマシンの射出装置としてハイブリツト式射出装置が考案されているが、この装置で射出昇圧及び昇圧後の加圧保持を電動で行うタイプの場合、加圧保持時、モー夕を最高トルクで維持する為、大電流を流しておく必要があり、大きな電力ロスを発生するという問題と、モー夕サイズが大きくなるという問題がある。上述の問題が発生するのは昇圧時及び加圧時の場合で、その内容を下記説明する。図 3にダイカストマシンの作動（射出）工程における射出時間（又は、射出ストローク）に対する射出ピストン（プランジャ ) の射出速度（V ) 及びシリンダヘッド圧（P _H ) の変化（射出特性図と呼ぶ）を示している。図 3から射出工程において、どの程度の射出ピストン駆動動力が必要であるかが分る。まず、昇圧時（工程）において、成形品において巣を少なくするために、図 3 の射出特性図に示す昇圧時間△ t は、 1 0 m s e c以下という性能が要求されている。金型の中の未充填部への A L (ァルミ二ゥム）を押し込む工程において一般的に、油圧シリンダ内の作動液の圧縮の為に射出ピストンを数 m m前進させるが、これを 1 0 m s e cで完了するには大流量の作動油の供給を必要とする（例えば、 5 0 0 t機の場合で約 5 0 0 L / i nの流量が必要である ) 。射出工程を電動で実施する電動ブース夕の場合、大径のブース夕（ピストン）ロッドを高速で前進させる必要があり、この時、最大の回転数とトルクを必要とする。ところが、次の加圧保持時（ェ程）では溶湯 A L (アルミニウム）の凝固収縮に対応して加圧保持時間 T Hの間（約 5〜 1 0 s e c ) 、圧力を維持する必要があり、この間、この高トルクを必要とし、大電流が流れ従って、動力ロスが発生し、かつモー夕トリップが起こる等の問題が発生する可能性がある。

また、従来の射出装置（特許文献 1〜 3参照）においては、制御回路及び制御方法が複雑にならざるを得ない。しかも、この複雑化が、必ずしも、射出ピストン（プランジャ）速度の高速化、安定化に直結しない。

上記射出装置においては、高速射出時に、射出速度の制御性を高めるため電動サ一ボモ一夕を使用し、増圧 · 保圧時に、十分大きな増圧 · 保持力を得るため油圧シリンダを使用して射出シリンダを駆動する。この駆動機構において、油圧シリンダの推力は、ポールネジの軸を介して射出プランジャに伝達されるので、ポールネジの軸径は、機械的強度確保の点から、ある程度大径化する必要がある。しかし、この大径化は、射出プランジャ速度の高速化、安定化を妨げる。また、射出プランジャを電動サ一ポモータで前進させる間、この前進に追従して、作動油を油圧シリンダへ供給する必要があるが、この作動油の追従供給のための油圧回路が複雑になるとともに、制御自体も難しくなる。

さらに、油圧で、射出圧力を増圧，保持する時、電動サーポモ一夕の回転速度によるフィードバック制御を解除し、常時、射出ブランジャを前進させる方向のトルクを発生させ、電動サ一ポモ一夕の制御トルクが油圧シリンダに対する反力にならないように制御する必要があり、油圧回路を含めた全体的な回路構成が複雑にならざるを得ない。

結局、上記射出装置（特許文献 1 〜 3、参照）においては、制御回路及び制御方法が複雑にならざるを得ない。しかも、この複雑化が、必ずしも、射出プランジャ速度の高速化、安定化に直結しないそこで、上記の点を改善するため、射出プランジャに、電動サーポモ一夕によって駆動するボールネジ機構と、油圧ポンプ及びアキュムレー夕の油圧によって作動する油圧シリンダを並列に連結して射出プランジャを駆動する射出装置が提案された（特許文献 4、参照）。

上記射出装置においては、油圧シリンダの推力を、ボールネジを介さずに、直接、射出プランジャに伝達するので、ポールネジの軸径を大径とする必要がなく、この点で、制御性が改善されている。

しかし、射出プランジャを電動サーポモ一夕で前進させる間、この前進に追従して、作動油を油圧シリンダへ供給する必要がある点、また、油圧で、射出圧力を増圧、保圧する時、電動サ一ポモ一夕の回転速度によるフィードバック制御を解除し、常時、射出プランジャを前進させる方向のトルクを発生させ、電動サーポモ一夕の制御トルクが油圧シリンダに対する反力にならないように制御する必要がある点は、特許文献 1〜 3に開示の射出装置の場合と同様であり、結局、制御回路及び制御方法は、複雑にならざるを得ない。さちに、特許文献 4記載の射出装置は、油圧タンクや、油圧ボンプを備えているので、装置規模が大きくなり、保守性に劣り、また、作業環境が劣悪化する。

ところで、近年、ダイカスト铸造においては、形状が複雑な铸造品を、高速、高品質で歩留りよく製造することが求められている。それに応える一つの方法として、射出プランジャの駆動に、大型 ' 大出力モータを使用することが考えられている。

しかし、大型モー夕は、一般に応答性が悪く、射出プランジャを低速から高速へ切り替えるタイミングが遅れるので、铸造品の品質を維持することが難しくなる。

また、大型モ一夕を、例えば、 3 5 0 トン級のダイカストマシンに使用する場合、瞬時出力で 5 0 O K wの大型モー夕が必要となり、さらに、射出プランジャの高速化には、大ピッチのネジ送り機構 (例えば、 2 0 0 0 r p mで高速 5 mノ s を得るには、ピッチ 1 5 0 m mのネジが必要であり、 3 m / sでもピッチ 9 0 m mのネジが必要となる）が必要となる。

結局、大型 · 大出力モータを用いて射出プランジャを駆動する駆動装置は、大規模、大容量とならざるを得ず、その制御性が低下し、また、大規模、大容量の駆動装置を用いると、铸造品の慣性質量が大きくなり、铸造品にバリが発生し易くなるので、铸造品の品質を維持することが難しくなる。

ダイカスト铸造で、形状が複雑な铸造品を、高速、高品質で歩留り良く製造することが求められている現状において、簡単な駆動機構で制御性、さらには、保守性にも優れ、かつ、小型 · 軽量の省ェネルギー型高速射出装置が求められている。

本出願人は、上記要請に鑑み、特許文献 5で、プランジャを連結した油圧制御機構に、該油圧制御機構をプランジャの進退方向に駆動する進退制御機構を設けたことを特徴とする制御性に優れたハイブリツド射出装置を提案した。

特許文献 5で提案のハイブリッド射出装置によれば、射出装置自体を、従来装置に比べ、小型化、軽量化できるとともに、低速一高速切替位置での切替 · 増圧を、応答性よく高精度で制御できるので、高品質の铸造品を歩留りよく製造することができるが、小型化、軽量化には限度がある。

図 1 においては、図示されていないが実際には、アキュムレータ ( A C C ) 出口にロジックバルブが設けられる。この理由について以下で説明する。ダイカストマシンでは、射出動作を行う前に、ァキュムレー夕（AC C ) への圧油を規定圧力まで供給しておく必要があり、ポンプによる A C Cへの圧油供給時間は、例を上げると、型締カ 5 0 0 t機で 8 s e c必要である。いつ、この A C Cへの圧油供給を行っているかについて、図 9を参照して下記に説明する。図 9 において、射出スタート前の概略の工程が示されており、各ェ程の各所要時間が（）内に示される。

製品取出手順（ S 1 ) において、前の工程において成形された製品を取り出す。スプレー手順（ S 2 ) において、金型内面に離型剤をスプレーして塗布する。中子入り手順（S 3 ) において、必要に応じて、製品形状に合わせて金型を動かす。型締め手順（ S 4 ) において、固定及び可動金型を係合させる。給湯手順（P 5 ) において、溶湯をスリーブに供給する。その後、射出手順（ S 6 ) において、溶湯を金型内キヤビティに射出して成形する。それぞれの手順における各所要時間は、図 9に示すように、 8 s e c ( S I ) 、 9 s e c ( S 2 ) 、 2 s e c ( S 3 ) 、 5 s e c ( S 4 ) 、 3 s e c ( S 5 ) である。

ここで、中子入り手順（ S 3 ) 及び型締め手順（ S 4 ) においてはポンプを使用する為、 A C Cへの圧油供給は出来ない。射出直前の給湯動作時間は 3 s e c しか無く、この間では時間的に間に合わない。従って、 A C Cチャージは製品取出手順（ S 1 ) か又はスプレー手順（ S 2 ) で行っている。この場合に発生する問題点は、スプレー手順（ S 2 ) の終了した時点で A C Cチャージが終了したとして、（最短時間で）射出手順になるまで 1 0 s e cの時間を必要とする。これは全自動動作の最短時間だが、オペレータの補助動作が必要な場合（半自動動作）は、スプレー後に 5〜 1 0 s e cの時間を更に必要とする。この場合は 1 5〜 2 0 s e c となってくる。この間、 A C Cの圧油は回路上のバルブのリークで圧力降下を起こし、実際に使用する時の圧力が変動（低下）する。

この圧力の変動は、射出用アキュムレータ（A C C) では、速度の立上り、最高値等の変動（低下）を起こし、昇圧用アキュムレー夕（A C C) では昇圧時間のパラツキ、昇圧圧力値の変動を起こし、ダイカスト鍀造品の品質バラツキに直接影響を及ぼす。これを防ぐ為に、 A C Cの出口に最もリークの少ないバルブであるロジックバルブが設けられ、それが、図 1 0の従来例の回路において射出用ロジックバルブ 7 1 と昇圧用ロジックバルブ 7 3であり、更に射出用ロジック開閉バルブ 7 0 と昇圧用ロジック開閉バルブ 7 2が必要である。これらのバルブを設けることで、圧力降下で許容値を下回るのが 8〜 1 0 s e cだったものが 4 0〜 6 0 s e c と長くなり、これにより上記の問題点が解決し、従来のダイカストマシンでは全てのダイカストマシンでこの方式が採用されていると言っても過言ではない。一方、最近のダイカストマシンでは射出速度の最高値が、従来の

5 mZ s e cに対し、 1 0 m/ s e c と倍増を求められている。また、高速の立上り時間が 0. 5〜 5 m/ s e c までで、従来機が 2 0 m s e cだったものが、 5 m s e c と 1 Z 4に短縮することが、求められている。この場合、射出用 A C Cから射出シリンダまでの管路抵抗を最小にする必要があり、このためロジックバルブ 7 1 , 7 3は大きな負担となる。このような問題が、ロジックバルブに関連して存在する。

更に、別の射出装置が提案されている（例えば、特許文献 4及び 5参照）が、装置が大きくなり、保守性や作業環境性が不十分であつたり、小型化 · 軽量化に限度がある等の改善の余地があつた。別の従来案（特許文献 6参照）は、標準的な油圧回路であり、この従来案において、ロジックバルブであるカートリッジ弁 2 2， 2 8が具備されており、これらのロジックバルブが本発明の削除対象である。図 1 0 の従来例は、特許文献 6の従来案に基づいた油圧回路であり、ハイブリッドタイプではなく、油圧式の従来型射出装置であり、低圧用アキュムレータ（射出用ピストンアキュムレータ 3 0 ) 及び高圧用アキュムレータ（昇圧用ピストンアキュムレータ 3 2 ) を備える射出シリンダ用油圧回路となっている。図 1 0の従来例において、射出用ロジックバルブ 7 1 と、射出用ロジック開閉バルブ 7 0 と、昇圧用ロジックバルブ 7 3と、昇圧用ロジック開閉バルブ 7 2が設けられている。これらのロジックバルブは上記したように、ピストンアキュムレータ 3 1 , 3 3からの油圧の漏れを防止するように機能している。図 1 0 に示す従来例の油圧回路については、本発明の実施の形態において詳しく説明する部分と説明が重複するので不要な部分の説明は省略し、説明を簡略化する。また、図 1 0の従来例において、図 7及び図 8 a〜 8 hに示す本発明の実施の形態の要素部分と同じ又は同様である図 1 0の要素部分は、同じ参照符号により指定されている。

図 1 0 において、参照番号 3 2 と 3 4はそれぞれ、射出用ガスポトルと昇圧用ガスボトルである。参照番号 7 7 , 7 8 , 7 9は逆止弁である。参照番号 1 8 と 1 9は、電磁切替弁であり、ポンプ供給ライン 3 6 に設けられている。参照番号 7 5は、電磁三方切替弁であり、バルブ M 2 4の上流側に設けられている。参照番号 7 6は、電磁三方切替弁であり、射出シリンダのロッド室に連絡するラインに設けられる。

〔特許文献 1〕特開 2 0 0 0 - 0 3 3 4 7 2号公報

〔特許文献 2〕特開 2 0 0 0 一 0 8 4 6 5 4号公報

〔特許文献 3〕特開 2 0 0 1 一 0 0 1 1 2 6号公報

〔特許文献 4〕特開 2 0 0 6 一 0 0 0 8 8 7号公報

〔特許文献 5〕特願 2 0 0 6 一 1 1 5 8 5 9号公報

〔特許文献 6〕特開平 8 ― 1 1 7 9 6 2号公報発明の開示

本発明は、上述した事情に鑑みなされたもので、射出昇圧及び昇圧後の加圧保持を電動で行うタイプの場合、' 加圧保持時において大電流を流しておく必要を回避して、大きな電力ロスの発生を防止可能で且つモー夕サイズを小さくできる、ダイカストマシンの射出装置、特にはハイブリット式射出装置を提供することを目的としている。

本発明の別の目的は、ダイカストマシンのハイブリット式射出装置において、アキュムレータの出口のロジックバルブを削除して、流動抵抗を大幅に低減することにより、射出速度を向上する等要求される射出性能を達成可能であるハイブリット式射出装置を提供することである。更には、射出装置のコストを削減する。

電動機構と油圧機構で射出プランジャを制御する従来の射出装置において、一層の小型化 · 軽量化、さらには、高速化を妨げている要因の一つは、電動機構により、直接、射出プランジャを駆動する進退構造を採用していることである。即ち、電動機構で、射出ブランジャを進退させる場合、射出プランジャを駆動する油圧機構も含めて進退させなければならないので、電動機構の小型化 · 軽量化には限度がある。

本発明は、上記現状の限界に鑑み、プランジャを簡単な駆動機構で駆動する、小型 · 軽量で制御性に優れ、かつ、保守性にも優れた高速射出装置を提供することを目的とする。

本発明の第 1の形態に係るダイカストマシンの射出装置（ 1 0 ) は、上述した目的を達成するために、ダイカストマシンの金型にァルミニゥム等の溶湯を射出するための射出ピストン（ 1 5 ) を収容する射出シリンダ（ 1 6 ) と、油圧シリンダ形式の電動ブース夕（ 8 ) とを具備する。該射出装置において、電動ブースタ（ 8 ) のへッド室（ 8 H ) は、射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H ) と流体連絡するので、電動ブースタ（ 8 ) において、その中に収容するブース夕ピストンロッド（ 5 ) を直線動させることにより、射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H) に圧油を供給して射出ビストン（ 1 5 ) を押圧して移動させることにより射出成形を実施する。射出成形工程において電動ブース夕（ 8 ) は、昇圧時において電動ブースタ（ 8 ) のヘッド面積で加圧し、加圧保持時においてはそれのロッド面積で加圧する構造を有する。

より具体的には、射出シリンダのヘッド室（ 1 6 H ) とブースタ ( 8 ) のロッド室（ 8 R) を流体連絡させる連絡配管（ 4 1， 4 3 , 4 4， 4 5 ) が設けられ、その連絡配管には作動油の流れを断続させる止め弁（ 2 5 ) が設けられる。

電動ブースタ（ 8 ) は、電動モー夕（ 1 ) 駆動であることが好ましく、電動モータ（ 1 ) はサ一ポモータであることがより好ましいまた、射出装置（ 1 0 ) は、射出シリンダの前記ヘッド室（ 1 6 H) に圧油を供給するための射出用ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) と、ブース夕の口ッド室（ 8 R) からタンク（ 3 5 ) に流体連絡させる配管（ 4 3 ) に設けられる止め弁（ 2 6 ) と、を更に具備しており、射出シリンダ（ 1 6 ) のロッド室（ 1 6 R ) は、タンク（ 3 5 ) 及びポンプ等からの圧油供給口（ 3 6 ) に流体連絡することが好ましい。

射出装置は、電動ブース夕（ 8 ) において、射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H) の圧力であるヘッド圧を検出するための圧力検出センサ（ 3 7 ) を更に具備することが好ましく、これにより、ヘッド圧を検知して、電動モータ（ 1 ) のトルクを制御、昇圧運転から加圧保持運転への切り替え制御等を実施する。

本発明の第 2の形態に係るダイカストマシンの射出装置（ 1 0 0 ) は、ダイカストマシンの金型にアルミニウム等の溶湯を射出するための射出ピストン（ 1 5 ) を収容する射出シリンダ（ 1 6 ) と、射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H) に圧油を供給して射出ピストン（ 1 5 ) を押圧して移動させることにより、射出成形を実施するためのブース夕ピストンロッド（ 5 ) を収容する油圧シリンダ形式の電動ブースタ（ 8 ) と、所定量の作動油を所定の最大圧力で貯蔵可能であって且つやはり射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H) に圧油を供給して射出ピストン（ 1 5 ) を押圧して移動させることができるように形成されるピストンアキュムレータ（ 3 1 ) であって、電動ブースタ（ 8 ) と協働して射出成形を実施するピストンアキュムレータ（ 3 1 ) と、ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) の出口側に設けられていて且つその出口からの圧油の流路を開閉可能である第 1の切替バルブ（ 2 4 ) とを具備する。該射出装置（ 1 0 0 ) において、射出開始直前に、ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) への圧油の供給を行うことで、第 1 の切替バルブ（ 2 4) からの圧油の漏れを防止するためにピストンアキュムレータ（ 3 1 ) の出口に設けられるはずのロジックバルブを削除可能にすることを特徴とする。具体的には、射出開始直前には、給湯工程が実施され、給湯工程中にピストンアキュムレータ（ 3 1 ) への圧油の供給は完了している。

より具体的には、電動ブースタ（ 8 ) のヘッド室（ 8 H) は、射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H) と流体連絡し、且つピストンアキュムレータ（ 3 1 ) の出口とも流体連絡しており、電動ブ —スタヘッド室（ 8 H ) と射出シリンダヘッド室（ 1 6 H ) とを流体連絡させる流路には、第 2の切替バルブ（ 2 5 ) が設けられており、第 2の切替バルブ（ 2 5 ) は、一方の流路接続側において、電動ブース夕ヘッド室（ 8 H) に連絡する流路と、作動油が貯蔵されるタンク（ 3 5 ) に連絡する流路とに流体接続し、もう一方の流路接続側において、射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H) に連絡する流路と、ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) に連絡する流路とに流体接続する。

ビストンアキュムレータ ( 3 1 ) への圧油の供給は、電動ブース夕（ 8 ) によって実施され、電動ブースタ（ 8 ) の前記ヘッド室（ 8 H) の圧油が押圧されて供給されることが好ましく、更には射出動作終了後に、射出ピストン（ 1 5 ) を射出シリンダ（ 1 6 ) のへッド側端部へ戻すために、電動ブース夕（ 8 ) を駆動して圧油を射出シリンダ（ 1 6 ) のロッド室（ 1 6 R ) に供給することが好ましい。

より具体的には、該射出装置は、電動ブース夕ロッド室（ 8 R) と射出シリンダヘッド室（ 1 6 H) とを流体連絡させる流路に設けられた第 3の切替バルブ（ 6 2 ) を更に具備する。第 1の切替バルブ（ 2 4) は、一方の流路接続側において、ピストンアキュムレー夕（ 3 1 ) に連絡する流路と、作動油が貯蔵されるタンク（ 3 5 ) に連絡する流路とに流体接続し、もう一方の流路接続側において、射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H ) に連絡する流路と、射出シリンダ（ 1 6 ) のロッド室（ 1 6 R ) に連絡する流路とに流体接続しており、第 3の切替バルブ（ 6 2 ) は、一方の流路接続側において、タンク（ 3 5 ) に連絡する流路と、射出電動ブース夕ロッド室（ 8 R) に連絡する流路とに流体接続し、もう一方の流路接続側において、射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H ) に連絡する流路と、射出シリンダ（ 1 6 ) のロッド室（ 1 6 R ) に連絡する流路とに流体接続する。

本発明者は、電動機構と油圧機構を併用し、複雑形状の铸造品を、高品質で歩留り良く製造することができる小型 · 軽量の高速射出構造（ハイブリッド高速射出機構）について、鋭意検討した。

その結果、本発明者は、プランジャを連結したピストンロッドの後方の油圧シリンダに、電動機構で進退するビストンロッドを設け、二つのピストンロッドを、適宜、単独で又は一体化して駆動すれば、プランジャの前後進を、高速で適確に制御でき、複雑形状の铸造品を、高品質で歩留り良く製造することができることを見いだした。

本発明は、上記知見に基づいてなされたもので、その要旨は以下のとおりである。

( 1 ) プランジャを駆動し溶湯を金型キヤビティに充填する射出装置において、油圧制御機構で制御するプランジャロッドを内蔵する油圧シリンダの後方に、進退制御機構で制御するピストン口ッドを設けたことを特徴とする制御性に優れたハイブリッド高速射出装置。

( 2 ) 前記進退制御機構がポールネジ機構であることを特徴とする前記（ 1 ) に記載の制御性に優れたハイブリッド高速射出装置

( 3 ) 前記ポールネジ機構をサーポモー夕で駆動することを特徴とする前記（ 2 ) に記載の制御性に優れたハイブリッド高速射出装置。

( 4 ) 油圧制御機構で制御するプランジャロッドを内蔵する油圧シリンダの後方に、進退制御機構で制御するピストンロッドを設け、油圧制御機構と進退制御機構を連携して駆動して、溶湯の金型キヤビティへの充填を制御する制御方法において、

( i ) 進退制御機構を駆動して、プランジャロッドを、ピストンロッドと一体化して、低速一高速切替位置に到達するまで前進させ、到達後、

( i i ) 油圧制御機構を駆動し、進退制御機構との協働で、プランジャを高速で前進させることを特徴とする Λイブリツド高速射出制御方法。

( 5 ) 前記油圧制御機構の駆動を、予め設定した射出圧力までの上昇曲線に従い、リアルタイムフィードバック制御することを特徴とする前記（ 4 ) に記載のハイブリッド高速射出制御方法。発明の効果

本発明によれば、射出昇圧及び昇圧後の加圧保持を電動で行うダイカストマシンのハイブリツドタイプ射出装置の油圧回路において、加圧保持時において、例えば、射出シリンダヘッド室の圧力をブース夕ロッド室に連絡させることの出来る切換弁を設けることにより、ブースタピストンロッドを駆動するサ一ポモ一夕の必要最大トルクを小さくして、加圧保持時に大電流を流しておく必要を回避し、大きな電力ロスの発生を防止可能で且つモータサイズを小さくできる。これにより、射出装置自体のサイズを小さく出来ると共に、射出装置の製造コストを低減できる。

また、射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H ) の圧力であるヘッド圧を検出するための圧力検出センサ（ 3 7 ) を更に具備することにより、ヘッド圧を検知して、ヘッド圧を所定の値になるように、電動モー夕（ 1 ) のトルクを制御することできるので、安定的で正確な射出成形が可能になる。さらには、ヘッド圧に基いて、昇圧運転から加圧保持運転への切り替え制御を実施することにより、射出圧力の過剰な上昇等の不適切な運転を防止可能である。

更には、第 2の形態により、ピストンアキュムレータからの圧油の漏れを防ぐために設けられていたアキュムレータ（A C C ) 出口のロジックバルブを削除でき、管路抵抗を大幅に削減でき、要求される射出性能を達成することが容易になると共に、コス卜の削減が実施できる。

本発明によれば、射出装置自体を、従来装置に比べ、一層、小型化、軽量化できるとともに、低速一高速切替位置での切替 · 増圧を、応答性よく高精度で高速制御できる。したがって、本発明により、高品質の铸造品を歩留りよく製造することができる。しかも、本発明は、一層の小型化、軽量化に伴い、保守性にも格段に優れているものである。

. 上記の本発明の説明において、カツコ（）内の記号又は数字は、以下に示す実施の形態との対応を示すために添付される。本発明は、添付図と共に、下記の本発明の好適な実施の形態の説明によって、より十分に理解されても良い。図面の簡単な説明

図 1 は、本発明に係るダイカストマシン用射出装置の一実施の形態の油圧回路の概要構成を示す説明図である。

図 2 aは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における油圧回路の状態を示す説明図であり、低速射出時の回路を示す。

図 2 bは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における油圧回路の状態を示す説明図であり、高速射出時の回路を示す。

図 2 ciは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における油圧回路の状態を示す説明図であり、昇圧時の回路を示す。

図 2 dは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における油圧回路の状態を示す説明図であり、加圧保持時の回路を示す。

図 2 eは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における油圧回路の状態を示す説明図であり、突き出し時の回路を示す。

図 2 f は、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における油圧回路の状態を示す説明図であり、後退時の回路を示す。

図 3は、ダイカストマシンの作動工程の射出時間（又は、射出ストローク）に対する射出ビストンの射出速度及びシリンダへッド圧の変化を示すグラフ（射出特性図）である。

図 4は、図 3のグラフに昇圧時、加圧保持時等の各工程（領域）を分かり易く書き込んだグラフである。

図 5は、図 2 cの昇圧工程の油圧回路（昇圧時のブースタ回路）と、図 2 dの加圧保持工程の油圧回路（加圧保持回路）の相違の説明図であり、昇圧時のブースタ回路を示す。

図 6は、図 2 cの昇圧工程の油圧回路（昇圧時のブースタ回路）と、図 2 dの加圧保持工程の油圧回路（加圧保持回路）の相違の説明図であり、加圧保持時のブースタ回路を示す。

図 7は、本発明に係るダイカストマシン用射出装置の第 2の実施の形態の油圧回路の概要構成を示す説明図である。

図 8 aは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、アキュムレータの充填（チャージ）時の回路を示す。

図 8 bは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、低速射出時の回路を示す図 8 cは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、高速射出時の回路を示す図 8 dは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、昇圧時の回路を示す。図 8 eは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、加圧保持時の回路を示す図 8 f は、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、突き出し時の回路を示す図 8 gは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における図 7の油圧回路の状態を示す説明図であり、後退時の回路を示す。図 9は、一般的な射出成形における、射出スタート前の工程のフローを示す説明図であり、各工程の所要時間が同時に示されている図 1 0は、従来例の油圧式のダイカストマシン用射出装置の油圧回路の概要構成を示す説明図である。

図 1 1 は、実際の実機（型締力 3 7 5 tから 4 0 0 0 t機）についてのアキュムレータチャージ時間と最短給湯時間を比較する表を示す。

図 1 2 は、本発明のハイブリッド高速射出装置の一構造を示す図である。

図 1 3 は、発明における射出開始直前の態様を示す図である。図 1 4は、本発明において、プランジャが低速—高速切替位置 S に到達する直前の態様を示す図である。

図 1 5 は、本発明において、プランジャロッドが高速で前進する態様を示す図である。

図 1 6 は、本発明において、溶湯の充填が完了し、プランジャロッドの前進がほぼ停止した時の態様を示す図である。

図 1 7 は、本発明において、射出が完了し、プランジャロッドの前進が完全に停止し時の態様を示す図である。

図 1 8 は、本発明において、射出スリーブ内に残存する凝固物を排出するため、ピストンロッドとプランジャロッドを一体化して前進させる態様を示す図である。

図 1 9 は、本発明において、次の射出に備えるため、プランジャロッドとビストンロッドを後退させせる態様を示す図である。

図 2 0 は、本発明における射出圧力の上昇経過を示す図である。図 2 1 は、本発明のハイブリッド高速射出装置の別の構造を示す図である。

図 2 2 は、本発明における射出開始直前の態様を示す図である。図 2 3 は、本発明において、プランジャが低速一高速切替位置 S に到達する直前の別の態様を示す図である。

図 2 4は、本発明において、プランジャロッドが高速で前進する別の態様を示す図である。

図 2 5は、本発明において、溶湯の充填が完了し、プランジャロッドの前進がほぼ停止した時の別の態様を示す図である。

図 2 6は、本発明において、射出が完了し、プランジャロッドの前進が完全に停止し時の別の態様を示す図である。

図 2 7は、本発明において、射出スリーブ内に残存する凝固物を排出するため、ビストンロッドとプランジャロッドを一体化して前進させる別の態様を示す図である。

図 2 8は、本発明において、次の射出に備えるため、プランジャロッドとピストン口ッドを後退させせる別の態様を示す図である。図 2 9は、本発明における射出圧力の別の上昇経過を示す図である。発明を実施するための好適な形態の説明

以下、実施の形態に基づき、図面を参照して本発明のダイカストマシン用射出装置を詳細に説明する。図 1及び図 2 a〜 2 f は、本発明に係るダイカストマシン用射出装置の第 1 の実施の形態を示しており、図 1 は、ダイカストマシン用射出装置の第 1 の実施の形態の油圧回路の概要構成を示す説明図であり、図 2 a〜図 2 f は、図 1のダイカストマシンにおける種々の作業工程における油圧回路の状態を示す説明図である。

本実施の形態の射出装置 1 0は、ハイブリッドタイプであって、サーポモー夕 1 によりブース夕ピストンロッド 5を駆動して射出ピストン（プランジャ） 1 5 を作動させ、金型にアルミニウム（A L ) 溶湯を射出する。

本実施の形態における射出装置 1 0の油圧回路において、電動式駆動部としてサーポモ一夕 1が具備されており、サーポモ一夕 1 は駆動ギア 2に連結してこれを回転駆動し、駆動ギア 2は、外側が歯車で内側がネジ切られたポールナツトギア 3に嚙合し、ポールナツ卜ギア 3は、外面がネジ切られたポールネジ軸 4に係合するが、ポ —ルネジ軸 4はポールナットギア 3の中心を通る開口を貫通している。ボールネジ軸 4の上端部は、トッププレート 7の一方の端部に連結しており、トッププレート 7のもう一方の端部は、ブース夕ピストンロッド 5の上端部に連結する。この様な構成により、サ一ポモータ 1 の回転動により、ポールネジ軸 4が上下方向に往復直線動し、更にブースタピストンロッド 5が上下方向に往復直線動する。

ブースタピストンロッド 5の下端部には、ブースタピストン 6が備えられており、ブースタピストンロッド 5の上下動により、ブース夕ビストン 6は、シリンダ状のブ一ス夕 8内において往復動し、ブース夕（シリンダ） 8内の作動油を圧送 · 吸引する。ブースタ 8 のブース夕ヘッド室 8 H側の先端部は、図 1 に示されるように、射出シリンダ 1 6の射出シリンダヘッド室 1 6 Hと流体連絡している。本実施の形態においては、図 1 に示すように、射出シリンダ 1 6 は水平に設置されるのに対して、ブース夕 8はそれに直交するように、垂直に設置されており、この構成を一般的に縦型と呼んでいる。本実施の形態の射出装置 1 0は、縦型の構成で説明されるが、これとは別に本発明の射出装置が、ブースタ 8が水平に設置されて、射出シリンダ 1 6に平行に接続する、横型であっても良い。

射出シリンダ 1 6内には、射出ピストン 1 5が収容され、射出ピストン 1 5には、その左方向先端にプランジャチップ（図示されない）が取り付けられており、プランジャチップは、ダイカストマシンの固定金型内に貫通するプランジャスリーブ（図示されない）内に収容されており、プランジャスリーブは金型に流体連絡する。本実施の形態の射出装置 1 0は、射出用ピストンアキュムレータ（A C C ) 3 1及びこれを加圧駆動するためのガスボトル 3 2 と、バルブ A 2 1 と、バルブ B 2 2 と、ノレブ C 2 3 と、バルブ M 2 4と、作動油を貯めるためのタンク 3 5 とを具備する。

本実施の形態において、射出装置 1 0 はその油圧回路において、図 1 に示すように、射出シリンダ 1 6 のヘッド室 1 6 H及びシリンダ状のブースタ 8のロッド室 8 Rとタンク 3 5 との間を繋ぐ配管ライン 4 5， 4 4， 4 3に設けられた、ノルブ D 2 5及びバルブ E 2 6 と、ブースタ 8のへッド室側の端面に設けられた圧力検出センサ 3 7 とを具備する。

次に、本実施の形態における射出装置の作動について説明する。図 2 aは、低速射出時の油圧回路の状態を示している。図 2 aの低速射出時において、サーポモータ 1によりブースタービストン口ッド 5は、下向きに（前進）駆動されて、ブース夕ヘッド 8 H内の作動油を低速で押して射出シリンダ室 1 6 Hに流入させ、更に射出シリンダ 1 6 内の射出ピストン 1 5 を左方向（ A L溶湯が貯められたプランジャスリーブ方向）に押圧する。この際、本実施の形態のブース夕一ピストンロッド 5は、径が小さいので、ブースタ 8の口ッド室 8 Rが形成されており、ブースタロッド室 8 Rは図 2 aに示すごとく、タンク 3 5にバルブ E 2 6を介して流体連絡する配管ライン 4 4 , 4 3が接続する。従って、ブースタ一ピストンロッド 5 が下降する際、バルブ E 2 6は開放されるので、タンク 3 5からライン 4 3 , 4 4及びバルブ E 2 6を介してブースタロッド室 8 Rに作動油が流入する。この際、タンク 3 5は、ブース夕ロッド室 8 R より高い位置に設置されて、作動油が重力によりブースタロッド室 8 Rに流れ込んでも良いが、ポンプ等の別の手段により作動油がブ —ス夕ロッド室 8 Rに供給されても良い。射出ピストン 1 5の左方向先端にプランジャチップ（図示されない）が取り付けられ、ブランジャチップは、ダイカストマシンの固定金型内に貫通するプランジャスリーブ（図示されない）内に収容されており、アルミニウム

( A L ) 溶湯を押圧して、溶湯を金型（図示されない）内のキヤビティに充填する。また低速射出時において、バルブ B 2 2が開でバルブ C 2 3は閉であり、射出ピストン 1 5の左方向への移動により、射出シリンダロッド室 1 6 R内の作動油は、配管ライン 4 2及び開放されたバルブ B 2 2を通りタンク 3 5へ流れる。やはりこの低速射出時は、図 3及び図 4 (図 3において低速射出領域等を説明する図）において時間 t 0から t 1 までに相当する。低速射出時において、サーポモータ 1 の回転制御を行うことにより、スタート時の衝撃を緩和するショックレス制御、低速射出速度多段制御及び速度リアルタイム制御を行うことができる。

図 2 bは、高速射出時の油圧回路を示す。次の図 2 bの高速射出時においては、引き続きブースタピストンロッド 5を下降（前進）させながら（図 2 a状態から更に）、バルブ M 2 4を開方向に作動させて射出用ピストンアキュムレータ（A C C ) 3 1の圧油を配管ライン 4 1 を介して射出シリンダ 1 6のへッド室 1 6 Hに導入して、 2つの動力源から大流量の作動油を導入することにより、射出ピス卜ン 1 5を高速で駆動する。この時、バルブ E 2 6が開でバルブ D 2 5は閉で且つバルブ B 2 2が開でバルブ C 2 3は閉のままであり、バルブ A 2 1 も閉である。ここで、バルブ M 2 4の開度をコントロールすることにより、高速速度を制御しながら高速射出を完了させる（この間、ブースタピストンロッド 5は前進し続けている）。この高速射出時は、図 3及び 4において時間 1; 1から t 2までに相当する。

図 2 cは、昇圧時の油圧回路を示す。図 2 cの昇圧時においては、図 2 bの状態からバルブ M 2 4を閉じて、射出用ピストンアキュムレー夕（A C C ) 3 1からの油圧を遮断した状態で、ブース夕ピストンロッド 5を更に前進（下降）させて射出シリンダヘッド室 1 6 Hの圧力を加圧していく。この時、バルブ E 2 6が開でバルブ D 2 5は閉で且つバルブ B 2 2が開でバルブ C 2 3は閉のままであり、バルブ A 2 1 も閉である。この昇圧時は、図 3及び 4において時間 t 2から t 3までに相当しており、金型キヤビティ内の A L溶湯は昇圧される。

そして圧力検出センサ 3 7によりブースタ 8による加圧圧力を計測し、その圧力が目的の 8 0〜 9 0 %になった時、図 2 dに示す加圧保持時の油圧回路に切り替える。図 2 dの加圧保持時の油圧回路において、ブース夕ビストンロッド 5がサーポモー夕 1 により前進 (下降）させられながら、バルブ E 2 6は閉でバルブ D 2 5が開に切り替えられる。これにより、ブース夕ピストン 6 により押される作動油の圧力は、ブースタ 8のロッド室 8 Rに伝達されるので、サ一ポモ一夕 1の発揮するべき力は、ブース夕ビストンロッド 5の直径に相当する面積と圧力の積の力で、従来例の射出ピストン 1 5 を押圧する力と同じ力が発揮できる。この工程において、バルブ B 2 2が開でバルブ C 2 3は閉のままであり、バルブ A 2 1及びバルブ M 2 4も閉である。この加圧保持時は、図 3及び 4において時間 t 3から t 4までに相当する。

その後、図 2 e に示す突き出し工程が実施されるが、' この工程においては、サーボモ一夕 1 によりブース夕ピストンロッド 5 を前進 (下降）させて射出ピストン 1 5を左方向に押すことにより、金型が開かれ、ダイカスト製品を取り出すことができる。更に、図 2 f の射出戻り工程が実施されて、ポンプ供給口 3 6から、ライン 4 2 を介して射出シリンダロッド室 1 6 Rに作動油が供給されて、射出ピストン 1 5は、射出シリンダ 1 6内でヘッド側に（右方向）に移動させられると同時に、ブースタピストンロッド 5は、サーポモ一夕 1 により上昇駆動される。射出シリンダヘッド室 1 6 H及びブ一スタロッド室 8 Rの作動油は、バルブ A 2 1及びバルブ E 2 6が共に開けられることにより、タンク 3 5へ戻される。図 2 eの示す突き出し工程において、バルブ E 2 6が開でバルブ D 2 5は閉で且つバルプ B 2 2が開でバルブ C 2 3は閉のままであり、ノルブ A 2 1 及びバルブ M 2 4も閉である。図 2 f の示す射出戻り工程において、バルブ E 2 6が開でバルブ D 2 5は閉で且つバルブ B 2 2が閉でバルブ C 2 3は開に設定され、バルブ A 2 1 は開でバルブ M 2 4は閉である。

図 2 cの昇圧工程の油圧回路（昇圧時のブースタ回路）と、図 2 dの加圧保持工程の油圧回路（加圧保持回路）の相違（即ち、図 2 c及び 2 dにおいて、ノレブ E 2 6 を開から閉に、ノルブ D 2 5を閉から開に切換えた場合の相違）を図 5及び図 6に示す。昇圧時は時間短縮のため、ブースタピストンの面積 A _{B H} で圧油を押し込む。この時の必要ブース夕力 F 1は

F 1 = A _B H X P _H ' そのときにモータが出すトルク T 1は

Τ 1 = C X F 1

1 X A g _Η 入 1 I

加圧保持時はブース夕のヘッド室とロッド室を同じ圧力にする。すると必要トルク Τ 2は

F 2 = A _{B R} X P H

T 2 = C X A _{B R} X P H

口ッド面積 A _{B R} をへッド面積 A _{B H} の 1ノ 3にすれば、必要トルクは同じ割合で下がり、トルクと比例状態になるモー夕電流値も同じ割合で下がり、エネルギロスや、モー夕トリップ等の問題が解決される。この場合注意することは、トルク T 1 を維持したまま、回路を切り替えると、圧力 P _H はロッド面積とヘッド面積の比だけ高くなり射出シリンダの加圧力が大きくオーバ一する問題が発生する

。従って、ロッド室に圧力が伝わるにつれ P _H が上昇していくので

、この圧力を、圧力センサで検出し、目的値に対し、同じかまたは数％U P したことを感知し、サ一ポモ一夕トルクを徐々に下げる自動制御を行う必要がある。

本実施の形態においては、昇圧工程までは、前述の従来例と同様の過程を行っていく力、加圧保持工程で、回路を切り替え、ブース夕の加圧面積をかえる方法を組み込んでいる。加圧保持時はビストンはほとんど動かず、 1 0〜 2 0 L / m i n の油量を送ればよいことに着眼し、かつ、モータの発生必要トルク Tはブース夕加圧の面積 A _B とへッド圧 P _H の積に比例するので、面積 A _B の方を変え必要発生トルク Tを下げ電流値を下げる（射出ピストンの加圧力保持の為、 P _H は一定）方法である。

T = C X A _B X P H

(第 2の実施の形態）

次に本発明の第 2の実施の形態のダイカストマシン用射出装置 1 0 0 を説明する。図 7及び図 8 a〜 8 gは、本発明の第 2の実施の形態に係るダイカストマシン用射出装置 1 0 0 を示しており、図 7 は、ダイカストマシン用射出装置の第 2の実施の形態の油圧回路の概要構成を示す説明図であり、図 8 a〜図 8 gは、ダイカストマシンにおける種々の作業工程における油圧回路の状態を示す説明図である。図 1、図 2 a〜図 2 f に示される第 1 の実施の形態の要素部分と同じ又は同様である図 7及び図 8 a〜図 8 gの要素部分は、同じ参照符号により指定されている。

第 1 の実施の形態において、射出用ピストンアキュムレータ 3 1 からの圧油の漏れ（即ち、バルブ M 2 4からの漏れ）については記載されず、射出用ピストンアキュムレータ 3 1の充填のタイミングに関しても説明されていない。第 2 の実施の形態において、電動ブース夕 8周りの構成及び射出シリンダ 1 6周りの構成については、第 1の実施の形態と同じであるので説明は省略する。第 2の実施の形態の油圧回路は、射出用ピストンアキュムレータ 3 1 をブース夕 8 によって充填（チャージ）する方式であって、第 1 の実施の形態の油圧回路とは異なつたものとなっており、油圧方式の図 1 0の従来例の油圧回路とは、対比が明確になっている。

第 2の実施の形態の図 7の油圧回路において、開閉を高速で実施可能なモー夕バルブであるバルブ M 2 4は射出用ビストンアキュムレー夕 3 1の出口側に設置されている（第 1 の実施の形態と同様）が、パルプ A 2 1 は、射出用ピストンアキュムレータ 3 1 とバルブ M 2 4 との間のラインから分岐するラインに設けられている（第 1 の実施の形態とは異なり、図 1 0の従来例と同様）。また、ブース夕 8のブース夕へッド室 8 Hと射出シリンダ 1 6の射出シリンダへッド室 1 6 Hとを結ぶラインには、バルブ D (切り替え弁） 2 5が備えられ、ブース夕ロッド室 8 Rとバルブ M 2 4を結ぶラインには、図 7 に示すように、開閉を高速で実施可能なモータバルブ 6 2が備えられることが好ましい。

次に、本実施の形態における射出装置 1 0 0の作動について説明する。本実施の形態における各工程の作動は、第 1の実施の形態における同じ工程における作動と基本的に同様であるので、第 1 の実施の形態において説明した作動の詳細、バルブの状態等については、図から明らかであるので本明細書では基本的に説明を省略する。

図 8 aは、第 1の実施の形態では説明されていない射出用ピストンアキュムレータ 3 1の充填（チャージ）工程である。本実施の形態において、この充填工程は、射出工程の直前に実施される。即ち

、実施されるのは、図 9における給湯工程である。この際、図 8 a に示されるように、射出ピストン 1 5は、射出シリンダへッド室側端部付近に戻っている。サーポモー夕 1 によりブースターピストンロッド 5は、下向きに（前進）駆動されて、ブース夕ヘッド室 8 H 内の作動油を低速で押すが、この際バルブ D 2 5は、作動油をライン 6 1 に導くように設定されるので、作動油はバルブ D 2 5と逆止弁 6 4を通り射出用ピストンアキュムレータ 3 1 に充填される。ライン 6 1のタンク 3 5へ分岐するラインには逆止弁 6 5が備えられており、タンク 3 5への作動油の流れを阻止する。本工程において、充填の完了は、射出用ピストンアキュムレータ 3 1 とバルブ A 2 1 とを繋ぐライン等に圧力センサ（図示されない）を設けて、このラインの圧力を計測し、所定の圧力に到達したことを検知して、充填を完了しても良い。これとは別に、射出用ピストンアキュムレ一夕 3 1内にピストンの位置を検出するセンサ（図示されない）を設け、これによりピストンが所定の位置に到達したことを検知して、充填を完了しても良い。図 8 aにおいて、ブースタロッド室 8 Rへの作動油の供給は、タンク 3 5からモータバルブ 6 2 を介して重力により実施されるが、これとは別に第 1の実施の形態において記載されているのと同様に、ポンプにより実施されても良い。

充填工程の後に低速射出工程が実施される。図 8 bは、第 1の実施の形態の図 2 aに相当する低速射出時（工程）の油圧回路の状態を示している。低速射出時において、ブースタヘッド室 8 Hと射出シリンダヘッド室 1 6 Hとが連絡するようにバルブ D 2 5が切り替えられて、ブース夕ピストンロッド 5が更に下降して、第 1の実施の形態と同様に、作動油を射出シリンダへッド室 1 6 Hに供給する。この際、射出の低速前進速度は、サーボモータ 1の回転数制御によって行う。

図 8 cは、第 1の実施の形態の図 2 bに相当する高速射出時（ェ程）の油圧回路の状態を示している。高速射出時において、バルブ D 2 5は引き続き、ブースタへッド室 8 Hと射出シリンダへッド室 1 6 Hとが連絡するように設定されており、バルブ M 2 4が開けられて射出用ピストンアキュムレータ 3 1 の作動油も射出シリンダへッド室 1 6 Hに導入される。これは、第 1の実施の形態と同じである。射出シリンダロッド室 1 6 Rの作動油は図 8 cに示されるように、バルブ M 2 4を介してタンク 3 5へ戻されると共に、別のライン 6 8 を通り、絞り 2 8及び開状態のバルブ B (切り替え弁） 2 2 をこの順で介してタンク 3 5へ戻される。低速射出工程から高速射出工程への切り替えは、射出ピストン 1 5の位置検出センサ（図示されない）を設けることにより、射出ピストン 1 5が予め設定された位置に到達したことを検出して実施される。

図 8 dは、第 1 の実施の形態の図 2 c に相当する昇圧時の油圧回路の状態を示している。昇圧時（工程）において、バルブ D 2 5は引き続き、ブース夕へッド室 8 Hと射出シリンダへッド室 1 6 Hとが連絡するように設定されるが、バルブ M 2 4は切り替えられて流量調整可能なように設定されるので、射出シリンダヘッド室 1 6 H 内の作動油の一部は、バルブ M 2 4及びバルブ A 2 1 (バルブ A 2 1は開）を介してタンク 3 5へ戻される。射出シリンダロッド室 1 6 Rの作動油は図 8 dに示されるように、絞り 2 8及びバルブ B 2 2 (開状態）を介してタンク 3 5へ戻される。その際、射出シリンダへッド室 1 6 Hの圧力はバルブ M 2 4にて予め設定された昇圧パターンに従ってリアルタイムフィードバックされ、その昇圧上限値はサーポモ一夕のトルク制御で決まる。そして絞り 2 8の絞り量は一定に設定されている。このようにして昇圧圧力が適切な値に保持される。高速射出工程から昇圧工程への切り替えは、射出ピストン

1 5が予め設定された位置に到達したことを検出して実施されるか又は、その位置に到達し且つ射出シリンダヘッド圧（ P H ) の圧力検出センサ（図示されない）で検出した値が予め設定された値に到達したことを検出して実施される。昇圧のフィードバック制御をサーボモータ 1のみで行わない（バルブ M 2 4も使用する）理由は、サ一ポモ一夕 1の軸換算の慣性力が大きく、制御応答性が悪いため、応答性の良いバルブ M 2 4を制御することによりフィードバック制御を実現している。圧力最高値は、サ一ポモータ 1のトルク制御で行う。

図 8 e は、第 1 の実施の形態の図 2 dに相当する加圧保持時の油圧回路の状態を示している。加圧保持時 (工程）において、バルブ

D 2 5は引き続き、ブースタヘッド室 8 Hと射出シリンダへッド室

1 6 Hとが連絡するように設定されるが、モー夕バルブ 6 2が切り替えられて、射出シリンダヘッド室 1 6 H内の作動油の一部は、モ一夕バルブ 6 2 を介してブースタロッ H室 8 Rへ戻される。射出シリンダロッド室 1 6 Rの作動油は図 8 eに示されるように、絞り 2

8及びバルブ B 2 2を介してタンク 3 5へ戻される。

図 8 f 及び 8 gは、第 1の実施の形の図 2 e及び 2 f にそれぞれ相当する突き出し動作時（工程）及び後退動作時（工程）の油圧回路の状態を示している。これらの動作時の油圧回路は、図 8 f 及び 8 gに示すごとく、基本的に第 1の実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。但し、図 8 gに示す後退動作時においては、サーポモ一夕 1 によりブース夕ピストンロッド 5を上昇させて、ブースタロッド室 8 Rの作動油を押し出し、この作動油を射出シリンダロッド室 1 6 Rに供給することにより、図 8 g中の射出ピストン 1 5 をお方向に駆動して戻す。この際、モータバルブ 6 2 とバルブ D 2 5が操作されており、射出シリンダへッド室 1 6 Hの作動油は、図 8 gに示すように、モータバルブ 6 2 とバルブ D 2 5 と逆止弁 6 5を介して、ブース夕ヘッド室 8 Hに供給される。

上記の第 2の実施の形態で説明したように、電動ブース夕タイプの射出装置の場合、射出低速は電動ブース夕で動作させ、高速射出はアキュムレータ（A C C) にて動作させる。図 1 0に示す従来機は、前述のように、射出ピストン 1 5の低速 · 高速全ストロークをピストンアキュムレータ 3 1の圧油で射出を実施している。一方本実施の形態では、電動ブース夕の供給油量能力が大きなことと、ァキュムレー夕にチャージする溶湯量が従来機の約半分になることにより、射出工程直前の給湯工程時間でアキュムレータ（A C C) チヤージを実施することが、充分出来る。

上記の説明について、 '実際の実機についてのアキュムレータチヤージ（充填）時間と最短給湯時間を比較する表を示す、図 1 1 を参照して、給湯工程において、アキュムレータのチャージ（充填）が可能なことを説明する。図 1 1は、型締カ 3 7 5 tから 4 0 0 0 t 機で、給湯時間内で充分アキュムレータ（A C C) チャージが完了することを示す。低速射出で要求される速度最高値は 0. 5 mZ s e c以上（実際は、 0. 8 m/ s e c 又は 1. O m/ s e c に設定される）であり、射出スリーブ内に供給する最大溶湯量は最大でスリーブ内容積の 7 0 %である。従って、高速射出に使用させるァキュムレー夕（A C C) の必要容積の最大値は、全ストローク X シリンダ面積の 7 0 %となる。

図 1 1 に示す、アキュムレータチャージ時間（ t ) は下記の計算式により求められる。

V = A X L X 0. 7 X 1 0 - 4 (リットル） · · • [式 1 ] Q = A X 5 0 0 X 1 0— 4 (リットル/ s e c ) · ·

• [式 2 ]

t = VZQ = ( L X 0. 7 ) / 5 0 0 · · ， [式 3 ]

ここで、 V ；高速用に射出シリンダへ供給する必要油量（リットル）、 A ; 射出シリンダ面積（ c m 2 ) 、 L ; 射出全ストローク（ mm) 、 Q ；電動ブースタ供給油量能力 (リットル s e c ) 、 t ； A C Cチャージ時間（ s e c ) である。

本発明のハイブリッド高速射出装置（本発明装置）の第 3の実施の形態を、図面に基づいて説明する。図 1 2に、本発明装置の一構造を示す。また、図 2 1 に、本発明装置の別の構造を示す。

1 ) まず、図 1 2に示す構造とその駆動態様について説明する。図 1 2に示す構造において、固定盤 1 0 1 に固定した固定金型 1 0 3 に対し、可動盤 1 0 2に固定した可動金型 1 0 4を閉じた状態で、鍀造空間としての金型キヤビティ 1 0 5が形成されている。固定型 1 0 3 には、射出スリーブ 1 0 6が連結されていて、射出スリーブ 1 0 6内を摺動するプランジャチップ 1 0 7 を先端に備えるプランジャロッド 1 0 8を高速で駆動し、射出スリープ 1 0 6内に保持した溶湯 Meを金型キヤビティ 1 0 5に充填する。

プランジャロッド 1 0 8の後端は、油圧シリンダ 1 0 9内を摺動するピストン 1 1 3 を構成し、プランジャロッド 1 0 8は、油圧シリンダ 1 0 9を含む油圧制御機構 1 1 0により駆動される。

油圧制御機構 1 1 0は、高速バルブ 1 1 2を介して油圧シリンダ 1 0 9 に接続したアキュムレータ 1 1 1 を備えていて、制御信号（図示なし）に従って電磁開閉機構 Mを起動して高速バルブ 1 1 2 を開き、作動油を、アキュムレ一夕 1 1 1から、ピストン 1 1 3後方の油室 1 1 6 Hに供給して、プランジャロッド 1 0 8 を駆動する。なお、プランジャロッド 1 0 8の駆動を高精度で制御するため、アキュムレータ 1 1 1 の内部、及び、油圧シリンダ 1 0 9の油室 1 1 6 R , 1 1 6 Hには、作動油の油圧を検出する油圧センサー（図示なし）が取り付けられている。

そして、ピストン 1 1 3後方の油室 1 1 6 Hには、プランジャロッド 1 0 8の駆動を高精度で制御し、高品質の錶造品を歩留りよく製造するため、プランジャロッド 1 0 8の進退方向に進退し、射出時、プランジャロッド 1 0 8 と協働して高速射出を実現するピストンロッド 1 1 4が設けられている。この点が、本発明の特徴であるピストンロッド 1 1 4の後端は、連結部材 1 1 5を介して、ポールネジ機構 1 1 8のポールネジ 1 1 7の端部に連結されていて、サ —ポモー夕 1 1 9及びポールネジ機構 1 1 8 とともに進退制御機構を構成する制御装置（図示なし）からの信号に従ってサ一ボモー夕 1 1 9の回転を制御することにより、ピストンロッド 1 1 4の進退を、進退速度も含めて制御することができる。

即ち、サ一ポモー夕 1 1 9を、制御信号に従って、所要の回転数で左右に回転することにより、ビストンロッド 1 1 4とプランジャロッド 1 0 8 を一体化し又は別個に、プランジャチップ 1 0 7 を、射出スリーブ内に、所要の速度で、所要の距離、押込むことができる。

このように、射出時、進退制御機構で、直接、プランジャロッド又は油圧制御機構を駆動するのではなく、油圧制御機構で制御するプランジャロッドの後方に、該プランジャロッドと協働して高速射出を実現するピストンロッドを配置し、該ピストンロッドの進退を進退制御機構で制御することが、本発明の特徴である。

即ち、本発明においては、油圧制御機構と進退制御機構を組み合わせ、その作用効果を相乗的に発揮するハイブリツド高速射出構造を採用する点が特徴であり、この採用により、プランジャロッドの駆動を高精度で制御し、高品質の踌造品を歩留りよく製造することができる。

また、進退制御機構は、ピストンロッドの進退を制御するだけの機構であるので、油圧制御機構を進退させる場合や、プランジャロッドを進退させる場合（この場合も、結局は、プランジャロッドの油圧制御機構も含めて進退させることになる）に比べ、進退制御機構を小型化 · 軽量化することができる。この点も、本発明の特徴である。

なお、図 1 2には、進退制御機構の一構成としてポールネジ機構 1 1 8 を示したが、進退制御機構は、ピストン口ッドを、制御性よく前進又は後退させる機械的機構であればよく、ポールネジ機構に限られるものではない。進退制御機構は、例えば、ラックピニオン機構でもよい。

次に、図 1 2に示す本発明装置の基本的な駆動態様を、図 1 3〜図 1 9 に基づいて説明する。

図 1 3 に、所定量の溶湯を注湯口（図示なし）から射出スリーブ内に注湯し（図 1 2、参照）、射出を開始する直前の本発明装置の態様を示す。この時、プランジャロッド 1 0 8は、油圧シリンダ 1 0 9の最後端まで後退し、ピストンロッド 1 1 4は、プランジャロッド 1 0 8のピストン 1 1 3に接して待機している。

次に、図 1 4に示すように、制御信号に従ってサーポモータ 1 1 9 を回転してボールネジ機構 1 1 8 を駆動し、ピストンロッド 1 1 4を、プランジャロッド 1 0 8 と一体化して所定の速度で固定盤に対し前進させる。この時、電磁開閉機構 Mを起動して高速バルブ 1 1 2 を閉じ、ピストンロッド 1 1 4とプランジャロッド 1 0 8の前進に追従して、ピストン 1 1 3の後方の油室 1 1 6 Hに作動油を供給し、前方の油室 1 1 6 Rから作動油を排出する。

ピストンロッド 1 1 4と一体化したプランジャロッド 1 0 8は、ポールネジ機構 1 1 8が形成、維持する所定の前進速度で、射出スリーブ内の低速射出領域を前進することになる。

そして、プランジャロッド 1 0 8の前進距離を変位センサー（図示なし）で検出し、プランジャロッド 1 0 8の先端が、低速射出を高速射出に切り替える位置（低速—高速切替位置 S、図 1 4、参照 ) に到達するまで、プランジャロッド 1 0 8 を、ポールネジ機構 1 1 8のみで前進させる。

プランジャロッド 1 0 8の前進速度は、低速一高速切替位置 Sに到達するまで、一定に維持してもよいし、また、途中から加速してもよい。

プランジャロッド 1 0 8カ^ 低速一高速切替位置 Sに到達した時、図 1 5に示すように、電磁開閉機構 Mを起動して高速バルブ 1 1 2を開き、アキュムレ一夕 1 1 1から、作動油を後方の油室 1 1 6 Hへ供給し、プランジャロッド 1 0 8 を高速で前進させる。前方の油室 1 1 6 Rからは、作動油を排出する。

プランジャロッド 1 0 8が、低速一高速切替位置 Sに到達した後も、ポールネジ機構 1 1 8 を継続して駆動し、ピストンロッド 1 1 4を前進させ、油室 1 1 6 H内の作動油を加圧する。この加圧で、プランジャロッド 1 0 8の前進速度をより高速化し、射出スリーブ内の溶湯を、安定した高速で、金型キヤビティ内に充填することができる。その結果、高品質の銬造品を、歩留りよく製造することができる。

この点が、ハイプリッド高速射出構造を採用する本発明装置の機能的な特徴である。本発明装置においては、プランジャロッドが低速一高速切替位置

Sに到達するまでの間は、油圧制御機構を駆動せずに、プランジャロッドを、ピストンロッドと一体化して進退制御機構だけで前進させ、プランジャロッドが低速—高速切替位置 Sに到達した時、油圧制御機構を駆動し、進退制御機構と油圧制御機構の協働で、プランジャロッドを高速で前進させるハイブリツド高速射出構造を採用する。

ハイブリッド高速射出構造において、進退制御機構は、プランジャロッドと一体化したピストンロッド又はピストンロッド単独を進退させる機能と容量を備えていればよいから、油圧制御機構全体を進退させる従来機構に比べ、より一層、小型化、軽量化することができる。その結果、射出装置全体が小型化、軽量化し、射出装置の保守性も向上する。

このように、小型化、軽量化、及び、保守性の向上を顕著に達成した点も、本発明装置における構造的な特徴である。

溶湯の充填が完了すると、プランジャロッド 1 0 8の前進がほぼ停止し、ヘッド圧が上昇するが、本発明装置においては、この上昇圧が所定の値に達するまで、進退制御機構と油圧制御機構を継続的に駆動する。

上昇圧が所定の値に達した時、図 1 6に示すように、高速バルブ 1 1 2 を閉じ、前方の油室 1 1 6 Rの作動油を排出経路に接続し、進退制御機構は継続して駆動し、ピストンロッド 1 1 4を前進させる。

ピストンロッド 1 1 4の前進により、後方の油室 1 1 6 Hの作動油が排出経路から排出されつつ、プランジャロッド 1 0 8に圧力が継続的に負荷されるので、プランジャロッド 1 0 8は、さらに前進し、ヘッド圧がさらに上昇する。進退制御機構を継続して駆動してピストンロッド 1 1 4を前進させ、同時に、高速バルブ 1 1 2を、図 2 0に示す射出圧力の設定に従ってリアルタイムフィードバック制御し、図 1 7に示すように、油室 1 1 6 Hの作動油をアキュムレータ 1 1 1 に蓄圧する。冷却時間が満了し、ダイカスト铸造が完了するまでの間、サーポモータのトルク制御により設定圧 P mを維持する。

鍀造品を取り出した後、射出スリーブ内に残存する凝固物を排出するため、図 1 8に示すように、再度、進退制御機構を駆動し、ピストンロッド 1 1 4とプランジャロッド 1 0 8 を一体化して前進させる。

残存凝固物を排出した後は、図 1 9 に示すように、油圧制御機構を駆動して、ピストン 1 1 3前方の油室 1 1 6 Rに作動油を供給し、ピストン 1 1 3後方の油室 1 1 6 Hから作動油を排出するとともに、進退制御機構を駆動して、プランジャロッド 1 0 8 とピストンロッド 1 1 4を後退させ、次の射出に備え、図 1 3に示す位置に待機させる。

なお、ピストン 1 1 3前方の油室 1 1 6 Rに作動油を供給する時、作動油の減量分を補うため、ポンプ 1 2 1 から作動油を補給する以上、図面に基づいて、本発明装置の一連の動作を説明したが、該動作に基づく射出圧力の上昇過程は、通常のダイカスト鍀造における射出圧力の直線的な上昇過程と異なるので、それを、図 1 3〜図 1 9 に示す動作と関連付けて、図 2 0に示す。図 2 0には、射出速度の推移も併せて示した。

本発明装置における射出速度は、通常のダイカスト铸造における射出速度と同じ推移を迪るが、射出圧力は、通常のダイカスト铸造における直線的な上昇過程（図中、点線、参照）と異なり、 2段階で上昇することになる。この点も、本発明の特徴である。

図 1 5に示す進退制御機構と油圧制御機構の駆動態様のもとで、溶湯の充填が完了すると、プランジャロッドの前進はほぼ停止し、ヘッド圧が上昇し始めるが、本発明装置においては、この上昇圧が所定の値（図 2 0中、 P m ' 、参照）に達するまで、進退制御機構と油圧制御機構の駆動を継続する。

上昇圧が所定の値に達し、所定時間が経過した時（図 2 0、参照 ) 、図 1 6に示すように、高速バルブ 1 1 2 を閉じて油圧制御機構の駆動を停止するが、進退制御機構を継続して駆動し、ピストン口ッド 1 1 4を前進させる。ピストンロッド 1 1 4の前進により、後方の油室 1 1 6 Hの作動油が排出経路から排出されつつ、プランジャロッド 1 0 8に圧力が継続的に負荷されるので、ヘッド圧は、再度、上昇して設定圧（図 2 0中、 P m、参照）に到達する。

このように、本発明装置においては、射出圧力を、プログラム制御し、設定圧 P mまで高めることができるので、高品質の铸造品を歩留りよく製造することができる。

2 ) 次に、図 2 1に示す構造とその駆動態様について説明する。図 2 1 に示す構造は、基本的には、図 1 2 に示す構造と同じである。なお、図 2 1 において、図 1 2で示す構成と同じ構成には、図 1 2 中の数字と同じ数字が付されているが、油圧制御機構を構成する油圧回路の一部が省略されている。

構造的に異なる点は、（ i ) ピストン 1 1 3後方の油室 1 1 6 H が、油圧シリンダ 1 0 9に対し垂直に設けられている点と、（i i ) 上記油室 1 1 6 Hの下部側壁に、プランジャロッド 1 0 8の後退位置を決める位置決め部材 1 2 2が取付けられている点である。

この構造上の相違に起因して、駆動態様も、図 1 2に示す構造の駆動態様と異なるので、以下、図 2 2〜 2 8に基づいて説明する。図 2 2に、所定量の溶湯 M eを注湯口（図示なし）から射出スリーブ内に注湯し（図 2 1、参照）、射出を開始する直前の本発明装置の態様を示す。この時、プランジャロッド 1 0 8は、油圧シリンダ 1 0 9において、位置決め部材 1 2 2で設定される最後端まで後退していて、ピストンロッド 1 1 4は、油室.1 1 6 Hの最上部で待機している。

次に、図 2 3に示すように、制御信号に従ってサーポモ一夕 1 1 9を回転してポールネジ機構 1 1 8 を駆動し、ピストンロッド 1 1 4を、油室 1 1 6 Hの下方に向けて前進させる。

この時、アキュムレータ 1 1 1 に連結された高速バルブ 1 1 2を閉じ、かつ、別系統回路からも、油室 1 1 6 Hに作動油を供給しないので、プランジャロッド 1 0 8は、ピストンロッド 1 1 4の前進に追従して前進する。なお、プランジャロッド 1 0 8 の前進中、前方の油室 1 1 6 Rから作動油を排出する。

プランジャロッド 1 0 8は、構造的に、ピストンロッド 1 1 4と一体化しないが、その動作は、ピストンロッド 1 1 4 と一体化し、ポールネジ機構 1 1 8が形成、維持する所定の前進速度で、射出スリーブ内の低速射出領域を前進することになる。

そして、プランジャロッド 1 0 8の前進距離を変位センサ一（図示なし）で検出し、プランジャロッド 1 0 8の先端が、低速射出を高速射出に切り替える位置（低速一高速切替位置 S、図 1 4、参照 ) に到達するまで、プランジャロッド 1 0 8を、 'ピストンロッド 1 1 4の前進を介しポールネジ機構 1 1 8のみで前進させる。

プランジャロッド 1 0 8の前進速度は、低速一高速切替位置 Sに到達するまで、一定に維持してもよいし、また、途中から加速してもよい。途中から加速する場合は、サ一ポモータの回転数を高めるプランジャロッド 1 0 8力低速一高速切替位置 Sに到達した時、図 2 4に示すように、電磁開閉機構 Mを起動して高速バルブ 1 1 2を開き、アキュムレータ 1 1 1から、作動油を後方の油室 1 1 6

Hへ供給し、プランジャロヅド 1 0 8を高速で前進させる。前方の油室 1 1 6 Rからは、作動油を排出する。

プランジャロッド 1 0 8が、低速一高速切替位置 Sに到達した後も、ポールネジ機構 1 1 8 を継続して駆動し、ピストン口ッド 1 1

4を下方に前進させ、油室 1 1 6 H内の作動油を加圧する。この加圧で、プランジャロッド 1 0 8の前進速度をより高速化し、射出スリーブ内の溶湯を、安定した高速で、金型キャビティ内に充填することができる。その結果、高品質の銬造品を、歩留りよく製造することができる。この点は、図 1 2に示す構造の駆動態様と同じである。

即ち、図 2 1 に示す本発明装置において、プランジャロッド 1 0 8は、構造的に、ピストンロッド 1 1 4 と一体化しないが、動作の点では、ピストンロッド 1 1 4と一体化し、' ポールネジ機構 1 1 8 が形成、維持する所定の前進速度で、射出スリーブ内の低速射出領域を前進することになる。

結局、図 2 1 に示す本発明装置の駆動態様は、図 1 2に示す本発明装置の駆動態様と同じであり、図 2 1 に示す構造は、同様に、ハイブリツド高速射出構造の一つである。

上昇圧が所定の値に達した時、図 2 5に示すように、高速バルブ 1 1 2を閉じ、後方の油室 1 1 6 Hの作動油を排出経路に接続し、進退制御機構は継続して駆動し、ピストンロッド 1 1 4 を前進させる。

ピストンロッド 1 1 4の前進により、前方の油室 1 1 6 Rの作動油が排出経路から排出されつつ、プランジャロッド 1 0 8に圧力が継続的に負荷されるので、プランジャロッド 1 0 8は、さらに前進し、ヘッド圧がさらに上昇する。

進退制御機構を継続して駆動してピストンロッド 1 1 4を前進させ、同時に、高速バルブ 1 1 2 を、図 2 9 に示す射出圧力の設定に従って、リアルタイムフィードバック制御し、図 2 6に示すように、油室 1 1 6 Hの作動油をアキュムレータ 1 1 1 に蓄圧する。冷却時間が満了し、ダイカスト铸造が完了するまでの間、サーポモー夕のトルク制御により、設定圧 P mを維持する。

铸造品を取り出した後、射出スリーブ内に残存する凝固物を排出するため、図 2 7に示すように、再度、進退制御機構を駆動して、ピストンロッド 1 1 4を前進させることにより、プランジャロッド 1 0 8 を前進させる。

残存凝固物を排出した後は、図 2 8に示すように、油圧制御機構を駆動して、ピストン 1 1 3前方の油室 1 1 6 Rに作動油を供給しつつ、ピストン 1 1 3後方の油室 1 1 6 Hから作動油を排出して、プランジャロッド 1 0 8 を後退させるとともに、進退制御機構を駆動して、ピストンロッド 1 1 4を後退させ、それぞれを、次の射出に備え、図 2 2に示す位置に待機させる。

なお、ピストン 1 1 3前方の油室 1 1 6 Rに作動油を供給する時、作動油の減量分を補うため、ポンプ 1 2 1から作動油を補給する上、図面に基づいて、図 2 1 に示す本発明装置の一連の動作をしたが、該動作に基づく射出圧力は、予め設定し、プログラムした上昇カーブに従って、リアルタイムフィードバック制御により上昇する。それを、図 2 3〜図 2 8に示す動作と関連付けて、図 2 9 に示す。図 2 9には、射出速度の推移も併せて示した。産業上の利用可能性

前述したように、本発明によれば、高品質の铸造品を歩留りよく製造することができる。しかも、本発明は、より一層の小型化、軽量化を実現するもので、保守性も格段に優れている。したがって、本発明は、ダイカスト铸造産業において利用可能性が高いものである。

次に上記実施の形態の射出装置による効果及び作用について説明する。本発明の第 1の実施の形態により下記の効果が発揮できる。

• 射出昇圧及び昇圧後の加圧保持を電動で行うダイカストマシンのハイブリッドタイプ射出装置の場合、加圧保持時において、切換弁を射出装置の油圧回路に設けて、射出シリンダへッド室の圧力をブースタピストンロッド室に連絡させることにより、ブースタピストンロッドを駆動するサ一ポモ一夕の必要最大トルクを小さくして、加圧保持時に大電流を流しておく必要を回避し、大きな電力ロスの発生を防止可能で且つモータサイズを小さくできる。

• これにより、射出装置自体のサイズを小さく出来ると共に、射出装置の製造コストを低減できる。

本発明の第 2の実施の形態により下記の作用及び効果が発揮できる。

• この実施の形態においては、電動ブース夕の供給油量能力が大きなことと、アキュムレータ（A C C ) にチヤ一ジ（充填）する溶湯量が従来機の約半分になる為射出工程直前の給湯工程時間でアキュムレ一夕チャージを実施することが充分出来る。すなわち、チヤ一ジ完了から射出高速スタートまでの時間を短縮して、回路からのリ一ク量を削減し、アキュムレータ圧が許容値以内にいる内に射出高速させることが出来る。

• これにより、アキュムレータ（A C C ) 出口のロジックバルブを削除でき、管路抵抗を大幅に削減でき、要求される射出性能を達成することが容易になると共に、コストの削減が実施できる。

上記の説明において、ブース夕ピストンロッド 5が、駆動源であるサ一ポモータ 1 により、ポールナツトギア 3やポールネジ軸 4等により構成される伝達機構とを介して駆動される、構成として説明されたが、本発明はこれに限定されず、サ一ポモ一夕が、例えばィンバ一夕制御の A Cモータ等の当業者に既知の別の電気的な駆動源により置換されても良く、また伝達機構についても、例えばラック —ピニオンタイプ等の当業者に既知の別の伝達機構であっても良いまた、上記において記載した、あるいは添付図面に示した実施の形態において、射出装置の油圧回路を特定したが、本発明はこれに限定されず、加圧保持時にブースタピストンロッドの面積と圧力の積に対応する力でブースタピストンロッドを駆動することができる油圧回路であれば全て本発明の範囲内に含まれる。

上記の実施の形態は本発明の例であり、本発明は、該実施の形態により制限されるものではなく、請求項に記載される事項によってのみ規定されており、上記以外の実施の形態も実施可能である。本発明は、説明の目的で選択された特定の実施の形態を参照することにより説明されたが、本発明の基本的な思想及び範囲から逸脱することなく、多数の修正形態が、実施可能であることは当業者にとって明白である。

Claims

1. ダイカストマシンの金型にアルミニウム等の溶湯を射出するための射出ピストン（ 1 5 ) を収容する射出シリンダ（ 1 6 ) と、前記射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 Η) に圧油を供給して前記射出ピストン（ 1 5 ) を押圧して移動させることにより、射出成形を実施するための冑ブースタピストンロッド（ 5 ) を収容する油圧シリンダ形式の電動ブースタ（ 8 ) と、

を具備するダイカストマシンの射出装置（ 1 0 ) において、前記電動ブースタ（ 8 ) のヘッド室（ 8 Η) は、前記射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H) と流体連囲絡しており、

射出成形工程において前記電動ブース夕（ 8 ) は、昇圧時において前記電動ブースタ（ 8 ) のヘッド.面積で加圧し、加圧保持時においては前記電動ブース夕（ 8 ) のロッド面積で加圧する構造を有することを特徴とする射出装置。

2. 前記射出シリンダの前記ヘッド室（ 1 6 Η) と前記ブース夕 ( 8 ) のロッド室（ 8 R) を流体連絡させる連絡配管（ 4 1 , 4 3

, 4 4 , 4 5 ) が設けられており、前記連絡配管には作動油の流れを断続させる止め弁（ 2 5 ) が設けられることを特徴とする請求項 1 に記載の射出装置。

3. 前記ブースタピストンロッド（ 5 ) は、電動モータ（ 1 ) により往復駆動させられることを特徴とする請求項 1又は 2に記載の射出装置。

4. 前記電動モ一夕（ 1 ) はサ一ボモー夕であることを特徴とする請求項 3に記載の射出装置。

5. 前記射出シリンダの前記ヘッド室 .（ 1 6 Η ) に圧油を供給するための射出用ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) を更に具備することを特徴とする請求項 1から 4のいずれか一項に記載の射出装置。

6. 前記ブースタの前記ロッド室（ 8 R) は、タンク（ 3 5 ) に流体連絡しており、前記ブースタの前記ロッド室（ 8 R) と前記夕ンク（ 3 5 ) とを流体連絡させる配管（ 4 3 ) には止め弁（ 2 6 ) が設けられることを特徴とする請求項 1から 5のいずれか一項に記載の射出装置。

7. 前記射出シリンダ（ 1 6 ) の前記口ッド室（ 1 6 R) は、夕ンク（ 3 5 ) 及びポンプ等からの圧油供給口（ 3 6 ) に流体連絡することを特徴とする請求項 1から 6のいずれか一項に記載の射出装置。

8. 前記ブースタ（ 8 ) において、前記射出シリンダ（ 1 6 ) の前記ヘッド室（ 1 6 H) の圧力であるヘッド圧を検出するための圧力検出センサ（ 3 7 ) が更に具備されることを特徴とする請求項 1 から 7のいずれか一項に記載の射出装置。

9. ダイカストマシンの金型にアルミニウム等の溶湯を射出するための射出ピストン（ 1 5 ) を収容する射出シリンダ（ 1 6 ) と、前記射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H) に圧油を供給して前記射出ピストン（ 1 5 ) を押圧して移動させることにより、射出成形を実施するためのブース夕ピストンロッド（ 5 ) を収容する油圧シリンダ形式の電動ブース夕（ 8 ) と、

所定量の作動油を所定の最大圧力で貯蔵可能であって且つやはり前記射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H) に圧油を供給して前記射出ピストン（ 1 5 ) を押圧して移動させることができるように形成されるピストンアキュムレータ（ 3 1 ) であって、前記電動ブース夕（ 8 ) と協働して射出成形を実施するピストンアキュムレ —夕（ 3 1 ) と、

前記ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) の出口側に設けられていて且つその出口からの圧油の流路を開閉可能である第 1の切替バルブ ( 2 4) と、 '

を具備するダイカストマシンの射出装置（ 1 0 0 ) において、射出開始直前に、前記ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) への圧油の供給を行うことで、前記第 1の切替バルブ（ 2 4 ) からの圧油の漏れを防止するために前記ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) の出口に設けられるはずのロジックバルブを削除可能にすることを特徴とする射出装置。

1 0. 前記電動ブースタ（ 8 ) のヘッド室（ 8 H) は、前記射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H ) と流体連絡し、且つ前記ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) の出口とも流体連絡しており、前記電動ブース夕ヘッド室（ 8 H) と前記射出シリンダヘッド室 ( 1 6 H) とを流体連絡させる流路には、第 2の切替バルブ（ 2 5 ) が設けられており、

前記第 2の切替バルブ（ 2 5 ) は、一方の流路接続側において、前記電動ブースタヘッド室（ 8 H) に連絡する流路と、作動油が貯蔵される前記タンク（ 3 5 ) に連絡する流路とに流体接続し、もう一方の流路接続側において、前記射出シリンダ（ 1 6 ) のへッド室 ( 1 6 H) に連絡する流路と、前記ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) に連絡する流路とに流体接続することを特徴とする請求項 9に記載の射出装置。

1 1. 前記ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) への圧油の供給は、前記電動ブース夕（ 8 ) によって実施され、前記電動ブースタ（ 8 ) の前記ヘッド室（ 8 H) の圧油が押圧されて供給されることを特徵とする請求項 9又は 1 0に記載の射出装置。

1 2. 射出動作終了後に、前記射出ピストン（ 1 5 ) を前記射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド側端部へ戻すために、前記ブースタ（ 8 ) を駆動して圧油を前記射出シリンダ（ 1 6 ) のロッド室（ 1 6 R ) に供給することを特徴とする請求項 9から 1 1のいずれか一項に記載の射出装置。

1 3. 前記電動ブースタロッド室（ 8 R) と前記射出シリンダへッド室（ 1 6 H) とを流体連絡させる流路に設けられた第 3の切替バルブ（ 6 2 ) を更に具備しており、

前記第 1 の切替バルブ（ 2 4 ) は、一方の流路接続側において、前記ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) に連絡する流路と、作動油が貯蔵されるタンク（ 3 5 ) に連絡する流路とに流体接続し、もう一方の流路接続側において、前記射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H) に連絡する流路と、前記射出シリンダ（ 1 6 ) のロッド室

( 1 6 R) に連絡する流路とに流体接続しており、

前記第 3の切替バルブ（ 6 2 ) は、一方の流路接続側において、前記タンク（ 3 5 ) に連絡する流路と、前記電動ブースタロッド室

( 8 R) に連絡する流路とに流体接続し、もう一方の流路接続側において、前記射出シリンダ（ 1 6 ) のロッド室（ 1 6 R) に連絡する流路と、前記射出シリンダ（ 1 6 ) のヘッド室（ 1 6 H) に連絡する流路とに流体接続することを特徴とする請求項 1 0から 1 2のいずれか一項に記載の射出装置。

1 4. 射出開始直前には、給湯工程が実施され、給湯工程中に前記ピストンアキュムレータ（ 3 1 ) への圧油の供給は完了していることを特徴とする請求項 9から 1 3のいずれか一項に記載の射出装置。

1 5. 前記ブースタピストンロッド（ 5 ) は、電動モータ（ 1 ) により往復駆動させられることを特徴とする請求項 9から 1 4のいずれか一項に記載の射出装置。

1 6. 前記電動モー夕（ 1 ) はサ一ポモー夕であることを特徴とする請求項 1 5に記載の射出装置。

1 7 . プランジャを駆動し溶湯を金型キヤビティに充填する射出装置において、

油圧制御機構で制御するプランジャロッドを内蔵する油圧シリンダの後方に、進退制御機構で制御するピストンロッドを設けたことを特徴とする制御性に優れたハイブリツド高速射出装置。

1 8 . 前記進退制御機構がポールネジ機構であることを特徴とする請求項 1 7に記載の制御性に優れたハイブリッド高速射出装置。

1 9 . 前記ポールネジ機構をサ一ポモータで駆動することを特徴とする請求項 1 8に記載の制御性に優れたハイブリッド高速射出装置。

2 0 . 油圧制御機構で制御するプランジャロッドを内蔵する油圧シリンダの後方に、進退制御機構で制御するビストンロッドを設け、油圧制御機構と進退制御機構を連携して駆動して、溶湯の金型キャビティへの充填を制御する制御方法において、

( i i ) 油圧制御機構を駆動し、進退制御機構との協働で、プランジャを高速で前進させる

ことを特徴とするハイブリッド高速射出制御方法。

2 1 . 前記油圧制御機構の駆動を、予め設定した射出圧力までの上昇曲線に従い、リアルタイムフィードバック制御することを特徴とする請求項 2 0に記載のハイブリツド高速射出制御方法。