(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】
(24)【登録日】2024-07-17
(45)【発行日】2024-07-25
(54)【発明の名称】ダイカストマシン
(51)【国際特許分類】
B22D 17/22 20060101AFI20240718BHJP
B22D 17/32 20060101ALI20240718BHJP
【ＦＩ】
B22D17/22 E
B22D17/32 B
B22D17/32 A
B22D17/32 J
【請求項の数】
10
(21)【出願番号】P 2021534548
(86)(22)【出願日】2020-04-28
(86)【国際出願番号】 JP2020018083
(87)【国際公開番号】W WO2021014707
(87)【国際公開日】2021-01-28
【審査請求日】2023-02-03
(31)【優先権主張番号】P 2019136121
(32)【優先日】2019-07-24
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(73)【特許権者】
【識別番号】000003458
【氏名又は名称】芝浦機械株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100119035
【弁理士】
【氏名又は名称】池上 徹真
(74)【代理人】
【識別番号】100141036
【弁理士】
【氏名又は名称】須藤 章
(74)【代理人】
【識別番号】100178984
【弁理士】
【氏名又は名称】高下 雅弘
(72)【発明者】
【氏名】辻 眞
(72)【発明者】
【氏名】林 勇人
(72)【発明者】
【氏名】野田 三郎
【審査官】有田 恭子
(56)【参考文献】
【文献】特開平０１－１０７９５３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５１－１２９８１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－２５５４３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開昭５９－１５６５６０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１５－１６３４１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１２－０１１３９５（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００４－１９５８８０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０００－１６７８９３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－１８５７７３（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０９－２２５６１９（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０８－１３２２１１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０１８－１４９５５０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－１２３８５６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｂ２２Ｄ １７／２２
Ｂ２２Ｄ １７／３２
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
ベースと、前記ベースの上に固定され、固定金型を保持する固定ダイプレートと、
前記ベースの上に型開閉方向に移動可能に設けられ、可動金型を前記固定金型に対向して保持する可動ダイプレートと、
前記固定金型と前記可動金型とで形成される空洞の中に溶湯を充填し、前記溶湯に第１の圧力を加える射出装置と、
前記空洞の中に充填された前記溶湯を、前記射出装置で加圧される非製品領域に対し製品領域を間に挟んで反対側の非製品領域で加圧し、前記溶湯に第２の圧力を加える第１の加圧装置と、
前記第２の圧力が前記第１の圧力より高くなるように前記第１の加圧装置を制御する制御部と、
を備え、
前記射出装置は、前記空洞に通じる射出スリーブと、前記射出スリーブの中を摺動し、前記溶湯に前記第１の圧力を加える射出プランジャと、前記射出プランジャを移動させる射出アクチュエータと、前記射出アクチュエータを駆動する第１の液圧回路と、を有し、
前記第１の加圧装置は、前記溶湯に前記第２の圧力を加える第１の加圧プランジャと、前記第１の加圧プランジャを移動させる第１の加圧アクチュエータと、前記第１の加圧アクチュエータを駆動する第２の液圧回路と、を有し、
前記第１の液圧回路は、前記第１の液圧回路を流れる第１の作動液の流れを制御する第１のバルブと、前記第１の作動液の流量を大きくするための第１のアキュムレータと、を有し、
前記第２の液圧回路は、前記第２の液圧回路を流れる第２の作動液の流れを制御する第２のバルブと、前記第２の作動液の流量を大きくするための第２のアキュムレータと、を有し、
前記第１の液圧回路は、前記第１の作動液の流量を大きくするための第１の背圧吸収シリンダを有し、
前記第２の液圧回路は、前記第２の作動液の流量を大きくするための第２の背圧吸収シリンダを有し、
前記第１のバルブ及び前記第２のバルブはサーボバルブであることを特徴とするダイカストマシン。
【請求項2】
前記第２の液圧回路は、前記第１の加圧アクチュエータの加圧側に設けられた第１の液圧センサと、前記第１の加圧アクチュエータの背圧側に設けられた第２の液圧センサと、を有し、前記制御部は、前記第１の液圧センサと前記第２の液圧センサの測定値に基づき、前記第２の圧力を制御することを特徴とする請求項１記載のダイカストマシン。
【請求項3】
前記第２の液圧回路は、前記第１の加圧アクチュエータの加圧側と背圧側を短絡する短絡流路と、前記短絡流路に設けられ前記第２の作動液に含まれるガスを抜くためのガス抜きバルブを有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載のダイカストマシン。
【請求項4】
前記第２の液圧回路は、前記第２の作動液の流量を測定する流量センサを有し、前記制御部は前記流量センサの測定値に基づき、前記第１の加圧プランジャの速度を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項３いずれか一項記載のダイカストマシン。
【請求項5】
前記第１の加圧アクチュエータは前記固定ダイプレートの中に設けられ、前記第１の加圧プランジャは前記固定金型の中に設けられることを特徴とする請求項１ないし請求項４いずれか一項記載のダイカストマシン。
【請求項6】
前記第２の圧力は、前記第１の圧力の１．１倍以上３倍以下であることを特徴とする請求項１ないし請求項５いずれか一項記載のダイカストマシン。
【請求項7】
前記空洞の中に充填された前記溶湯を、前記空洞の前記製品領域以外の領域で加圧し、前記溶湯に第３の圧力を加える第２の加圧装置を、更に備え、前記制御部は、前記第３の圧力が前記第１の圧力より高くなるように前記第２の加圧装置を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項６いずれか一項記載のダイカストマシン。
【請求項8】
前記第２の加圧装置は、前記溶湯に前記第３の圧力を加える第２の加圧プランジャと、前記第２の加圧プランジャを移動させる第２の加圧アクチュエータと、前記第２の加圧アクチュエータを駆動する第３の液圧回路と、を有することを特徴とする請求項７記載のダイカストマシン。
【請求項9】
前記第２の加圧装置と前記射出装置との間の距離は、前記第１の加圧装置と前記射出装置の間の距離よりも小さく、前記制御部は、前記第２の圧力が前記第３の圧力より高くなるように前記第１の加圧装置及び前記第２の加圧装置を制御することを特徴とする請求項７又は請求項８記載のダイカストマシン。
【請求項10】
前記制御部は、前記空洞の中への前記溶湯の充填が完了した後、１０ｍｓｅｃ以内に前記溶湯の加圧が開始されるように前記第１の加圧装置を制御することを特徴とする請求項１ないし請求項９いずれか一項記載のダイカストマシン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、金型内の空洞に射出装置を用いて溶湯を充填することで、成形品を製造するダイカストマシンに関する。
【背景技術】
【0002】
ダイカストマシンは、型締装置を用いて型締めされた金型内の空洞に、射出装置を用いて溶湯を充填することで、成形品（ダイカスト品）を製造する。ダイカストマシンは、成形品の製造時に溶湯に加えられる鋳造圧力を低減することが望まれる。鋳造圧力を低減することで、型締装置や射出装置に要求される能力が低減でき、ダイカストマシンの製造コストが低減できる。
【0003】
特許文献１には、型締シリンダ内の油圧の増圧変動を検出し、加圧ピンによる金型キャビティ内への充填圧力を制御して凝固収縮速度に応じてメタルを供給しながら過剰な圧力がかからないようにするダイカストマシンが記載されている。しかしながら、特許文献１のダイカストマシンでは、大幅な鋳造圧力の低減は困難である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【文献】特開平１０－２４３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
本発明が解決しようとする課題は、成形品の製造時に溶湯に加えられる鋳造圧力を低減できるダイカストマシンを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一態様のダイカストマシンは、ベースと、前記ベースの上に固定され、固定金型を保持する固定ダイプレートと、前記ベースの上に型開閉方向に移動可能に設けられ、可動金型を前記固定金型に対向して保持する可動ダイプレートと、前記固定金型と前記可動金型とで形成される空洞の中に溶湯を充填し、前記溶湯に第１の圧力を加える射出装置と、前記空洞の中に充填された前記溶湯を、前記射出装置で加圧される非製品領域に対し製品領域を間に挟んで反対側の非製品領域で加圧し、前記溶湯に第２の圧力を加える第１の加圧装置と、前記第２の圧力が前記第１の圧力より高くなるように前記第１の加圧装置を制御する制御部と、を備え、前記射出装置は、前記空洞に通じる射出スリーブと、前記射出スリーブの中を摺動し、前記溶湯に前記第１の圧力を加える射出プランジャと、前記射出プランジャを移動させる射出アクチュエータと、前記射出アクチュエータを駆動する第１の液圧回路と、を有し、前記第１の加圧装置は、前記溶湯に前記第２の圧力を加える第１の加圧プランジャと、前記第１の加圧プランジャを移動させる第１の加圧アクチュエータと、前記第１の加圧アクチュエータを駆動する第２の液圧回路と、を有し、前記第１の液圧回路は、前記第１の液圧回路を流れる第１の作動液の流れを制御する第１のバルブと、前記第１の作動液の流量を大きくするための第１のアキュムレータと、を有し、前記第２の液圧回路は、前記第２の液圧回路を流れる第２の作動液の流れを制御する第２のバルブと、前記第２の作動液の流量を大きくするための第２のアキュムレータと、を有し、前記第１の液圧回路は、前記第１の作動液の流量を大きくするための第１の背圧吸収シリンダを有し、前記第２の液圧回路は、前記第２の作動液の流量を大きくするための第２の背圧吸収シリンダを有し、前記第１のバルブ及び前記第２のバルブはサーボバルブである。
【0011】
上記態様のダイカストマシンにおいて、前記第２の液圧回路は、前記第１の加圧アクチュエータの加圧側に設けられた第１の液圧センサと、前記第１の加圧アクチュエータの背圧側に設けられた第２の液圧センサと、を有し、前記制御部は、前記第１の液圧センサと前記第２の液圧センサの測定値に基づき、前記第２の圧力を制御することが好ましい。
【0012】
上記態様のダイカストマシンにおいて、前記第２の液圧回路は、前記第１の加圧アクチュエータの加圧側と背圧側を短絡する短絡流路と、前記短絡流路に設けられ前記第２の作動液に含まれるガスを抜くためのガス抜きバルブを有することが好ましい。
【0013】
上記態様のダイカストマシンにおいて、前記第２の液圧回路は、前記第２の作動液の流量を測定する流量センサを有し、前記制御部は前記流量センサの測定値に基づき、前記第１の加圧プランジャの速度を制御することが好ましい。
【0014】
上記態様のダイカストマシンにおいて、前記第１の加圧アクチュエータは前記固定ダイプレートの中に設けられ、前記第１の加圧プランジャは前記固定金型の中に設けられることが好ましい。
【0015】
上記態様のダイカストマシンにおいて、前記第２の圧力は、前記第１の圧力の１．１倍以上３倍以下であることが好ましい。
【0016】
上記態様のダイカストマシンにおいて、前記空洞の中に充填された前記溶湯を、前記空洞の前記製品領域以外の領域で加圧し、前記溶湯に第３の圧力を加える第２の加圧装置を、更に備え、前記制御部は、前記第３の圧力が前記第１の圧力より高くなるように前記第２の加圧装置を制御することが好ましい。
【0017】
上記態様のダイカストマシンにおいて、前記第２の加圧装置は、前記溶湯に前記第３の圧力を加える第２の加圧プランジャと、前記第２の加圧プランジャを移動させる第２の加圧アクチュエータと、前記第２の加圧アクチュエータを駆動する第３の液圧回路と、を有することが好ましい。
【0018】
上記態様のダイカストマシンにおいて、前記第２の加圧装置と前記射出装置との間の距離は、前記第１の加圧装置と前記射出装置の間の距離よりも小さく、前記制御部は、前記第２の圧力が前記第３の圧力より高くなるように前記第１の加圧装置及び前記第２の加圧装置を制御することが好ましい。
【0019】
上記態様のダイカストマシンにおいて、前記制御部は、前記空洞の中への前記溶湯の充填が完了した後、１０ｍｓｅｃ以内に前記溶湯の加圧が開始されるように前記第１の加圧装置を制御することが好ましい。
【発明の効果】
【0020】
本発明によれば、成形品の製造時に溶湯に加えられる鋳造圧力を低減できるダイカストマシンを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0021】
【図1】第１の実施形態のダイカストマシンの全体構成を示す模式図。
【図2】第１の実施形態のダイカストマシンの射出装置及び第１の加圧装置の模式図。
【図3】第１の実施形態のダイカストマシンの固定金型を含む模式図。
【図4】第１の実施形態のダイカストマシンの第１の液圧回路の模式図。
【図5】第１の実施形態のダイカストマシンの第２の液圧回路の模式図。
【図6】第１の実施形態のダイカストマシンの信号処理系の構成を示すブロック図。
【図7】第１の実施形態のダイカストマシンの射出装置及び第１の加圧装置の動作の一例を示すグラフ。
【図8】第２の実施形態のダイカストマシンの全体構成を示す模式図。
【図9】第２の実施形態のダイカストマシンの射出装置、第１の加圧装置及び第２の加圧装置の模式図。
【図10】第２の実施形態のダイカストマシンの固定金型を含む模式図。
【図11】第２の実施形態のダイカストマシンの第２の液圧回路及び第３の液圧回路の模式図。
【図12】第３の実施形態のダイカストマシンの固定金型を含む模式図。
【発明を実施するための形態】
【0022】
以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。
【0023】
なお、本明細書では、液圧の一例として、油圧を用いて説明する。例えば、液圧回路の一例として油圧回路、液圧アクチュエータの一例として油圧アクチュエータ、液圧センサの一例として油圧センサ、液圧装置の一例として油圧装置を用いて説明する。油圧にかえて、例えば、水圧を用いることも可能である。また、本明細書では、作動液の一例として、作動油を用いて説明する。
【0024】
（第１の実施形態）
第１の実施形態のダイカストマシンは、ベースと、ベースの上に固定され、固定金型を保持する固定ダイプレートと、ベースの上に型開閉方向に移動可能に設けられ、可動金型を固定金型に対向して保持する可動ダイプレートと、固定金型と可動金型とで形成される空洞の中に溶湯を充填し、溶湯に第１の圧力を加える射出装置と、空洞の中に充填された溶湯を、空洞の製品領域以外の領域で加圧し、溶湯に第２の圧力を加える第１の加圧装置と、第２の圧力が第１の圧力より高くなるように第１の加圧装置を制御する制御部と、を備える。
第１の実施形態のダイカストマシンは、ベースと、ベースの上に固定され、固定金型を保持する固定ダイプレートと、ベースの上に型開閉方向に移動可能に設けられ、可動金型を固定金型に対向して保持する可動ダイプレートと、固定金型と可動金型とで形成される空洞の中に溶湯を充填し、溶湯に第１の圧力を加える射出装置と、空洞の中に充填された溶湯を、空洞の製品領域以外の領域で加圧し、溶湯に第２の圧力を加える第１の加圧装置と、第２の圧力が第１の圧力より高くなるように第１の加圧装置を制御する制御部と、を備える。
【0025】
【0026】
ダイカストマシン１００は、型締装置１０、押出装置１２、射出装置１４、第１の加圧装置１６、金型１８、制御ユニット２０を備える。
【0027】
ダイカストマシン１００は、ベース２２、固定ダイプレート２４、可動ダイプレート２６、リンクハウジング２８、タイバー３０を備える。
【0028】
ダイカストマシン１００は、金型１８の内部（図１中の空洞Ｃａ）に液状金属（溶湯）を射出して充填し、その液状金属を金型１８内で凝固させることにより、ダイカスト品を製造する機械である。金属は、例えば、アルミニウム、アルミニウム合金、亜鉛合金、又は、マグネシウム合金である。
【0029】
金型１８は、固定金型１８ａと可動金型１８ｂを含む。金型１８は、型締装置１０と射出装置１４との間に設けられる。
【0030】
固定ダイプレート２４はベース２２の上に固定される。固定ダイプレート２４は、固定金型１８ａを保持することが可能である。
【0031】
可動ダイプレート２６は、ベース２２の上に型開閉方向に移動可能に設けられる。型開閉方向とは、図１に示す型開方向及び型閉方向の両方向を意味する。可動ダイプレート２６は、可動金型１８ｂを固定金型１８ａに対向して保持することが可能である。
【0032】
リンクハウジング２８は、ベース２２の上に設けられる。リンクハウジング２８には、型締装置１０を構成するリンク機構の一端が固定される。
【0033】
固定ダイプレート２４とリンクハウジング２８は、タイバー３０により固定される。タイバー３０は、固定金型１８ａと可動金型１８ｂに型締力が加えられている間は、型締力を支える。
【0034】
型締装置１０は、金型１８の開閉及び型締めを行う機能を有する。
【0035】
射出装置１４は、金型１８の空洞Ｃａに溶湯を射出し、空洞Ｃａの中に充填された溶湯を加圧する機能を有する。射出装置１４は、空洞Ｃａの中に充填された溶湯に第１の圧力を加える機能を有する。
【0036】
第１の加圧装置１６は、金型１８の空洞Ｃａの中に充填された溶湯を、空洞Ｃａの製品領域以外の領域で加圧する機能を有する。第１の加圧装置１６は、空洞Ｃａの中に充填された溶湯に第２の圧力を加える機能を有する。
【0037】
押出装置１２は、製造されたダイカスト品を金型１８から押し出す機能を有する。
【0038】
制御ユニット２０は、制御装置３２（制御部）、入力装置３４、表示装置３６を含む。制御ユニット２０は、型締装置１０、押出装置１２、射出装置１４、及び、第１の加圧装置１６を用いたダイカストマシン１００の成形動作を制御する機能を有する。
【0039】
入力装置３４は、オペレータの入力操作を受け付ける。オペレータは、入力装置３４を用いて、ダイカストマシン１００の成形条件等の設定が可能となる。入力装置３４は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイを用いたタッチパネルである。
【0040】
表示装置３６は、例えば、ダイカストマシン１００の成形条件、動作状況等を画面に表示する。表示装置３６は、例えば、液晶ディスプレイ又は有機ＥＬディスプレイである。
【0041】
制御装置３２は、各種の演算を行って、ダイカストマシン１００の各部に制御指令を出力する機能を有する。制御装置３２は、例えば、成形条件等を記憶する機能を有する。制御装置３２は、例えば、射出装置１４の動作を制御する。制御装置３２は、例えば、金型１８の空洞Ｃａの中への溶湯の充填状況に基づき、第１の加圧装置１６の動作を制御する。制御装置３２は、第２の圧力が第１の圧力より高くなるように第１の加圧装置を制御する。
【0042】
制御装置３２は、例えば、ハードウェアとソフトウェアとの組み合わせで構成される。制御装置３２は、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、半導体メモリ、及び半導体メモリに記憶された制御プログラムを含む。
【0043】
図２は、第１の実施形態のダイカストマシンの射出装置及び第１の加圧装置の模式図である。図３は、第１の実施形態のダイカストマシンの固定金型を含む模式図である。図３（ａ）は、固定金型１８ａを可動ダイプレート２６の側から見た平面図である。図３（ｂ）は、可動金型１８ｂを固定ダイプレート２４の側から見た平面図である。
【0044】
射出装置１４は、射出スリーブ４０、射出プランジャ４２、射出アクチュエータ４４、第１の油圧回路４６（第１の液圧回路）、及び、位置センサ４８を有する。射出スリーブ４０は、給湯口４０ａを有する。射出プランジャ４２は、射出プランジャチップ４２ａと射出プランジャロッド４２ｂとを含む。射出アクチュエータ４４は、射出シリンダ４４ａ、射出ピストン４４ｂ、ロッド側室４４ｘ、キャップ側室４４ｙを含む。
【0045】
射出スリーブ４０は、金型１８の空洞Ｃａに通じる。射出スリーブ４０は、例えば、固定金型１８ａに連結された筒状の部材である。射出スリーブ４０は、例えば、円筒形状である。
【0046】
射出プランジャ４２は、射出スリーブ４０の中を摺動する。射出プランジャロッド４２ｂの先端に固定された射出プランジャチップ４２ａが、射出スリーブ４０の中を前後方向に摺動する。射出スリーブ４０の中を射出プランジャチップ４２ａが前方へ摺動することにより、射出スリーブ４０の中の溶湯が金型１８の中に押し出される。
【0047】
射出プランジャ４２は、金型１８の空洞Ｃａの中に溶湯が充填された後、溶湯を加圧して溶湯に第１の圧力を加える。
【0048】
給湯口４０ａは、例えば、射出スリーブ４０の上部に設けられる。例えば、図示しないラドルにより溶湯が給湯口４０ａから射出スリーブ４０内に供給される。
【0049】
射出アクチュエータ４４は、例えば、油圧アクチュエータである。射出アクチュエータ４４は、射出プランジャ４２を移動させる機能を有する。射出シリンダ４４ａ内の射出ピストン４４ｂが、射出プランジャロッド４２ｂを押し引きすることにより、射出プランジャ４２が移動する。
【0050】
第１の油圧回路４６は、射出アクチュエータ４４を駆動する機能を有する。第１の油圧回路４６は、第１の液圧回路の一例である。第１の油圧回路４６は、射出シリンダ４４ａのロッド側室４４ｘとキャップ側室４４ｙに接続される。第１の油圧回路４６は、射出シリンダ４４ａの加圧側と背圧側に配管で接続される。
【0051】
位置センサ４８は、射出プランジャ４２の位置を検出する機能を有する。位置センサ４８は、例えば、光学式又は磁気式のリニアエンコーダである。位置センサ４８で検出される射出プランジャ４２の位置を微分することで、射出プランジャ４２の速度を検出することが可能である。
【0052】
第１の加圧装置１６は、第１の加圧プランジャ５２、第１の加圧アクチュエータ５４、第２の油圧回路５６（第２の液圧回路）、及び、第１のロードセンサ５８を有する。第１の加圧プランジャ５２は、第１の加圧プランジャチップ５２ａと第１の加圧プランジャロッド５２ｂとを含む。第１の加圧アクチュエータ５４は、第１の加圧シリンダ５４ａ、第１の加圧ピストン５４ｂ、第１のロッド側室５４ｘ、第１のキャップ側室５４ｙを含む。
【0053】
固定金型１８ａと可動金型１８ｂとで形成される空洞Ｃａは、製品領域Ｃａｘ（図２でハッチングされた領域）と非製品領域Ｃａｙとを有する。製品領域Ｃａｘで凝固する溶湯はダイカスト品として利用される。非製品領域Ｃａｙで凝固する溶湯は、例えば、トリミング工程において除去されダイカスト品として利用されない。非製品領域Ｃａｙは、例えば、ランナー、オーバーフロー、エアベントなどである。
【0054】
例えば、固定金型１８ａの非製品領域Ｃａｙに第１のガイド領域１８ｘが設けられる。第１のガイド領域１８ｘは、例えば、固定金型１８ａに設けられた円柱形状の窪みである。第１のガイド領域１８ｘは、射出スリーブ４０に対して、製品領域Ｃａｘの反対側に設けられる。第１のガイド領域１８ｘと射出スリーブ４０との間に、製品領域Ｃａｘが挟まれる。
【0055】
第１の加圧プランジャ５２は、第１のガイド領域１８ｘの中を摺動する。第１の加圧プランジャロッド５２ｂの先端に固定された第１の加圧プランジャチップ５２ａが、第１のガイド領域１８ｘの中を前後方向に摺動する。
【0056】
第１の加圧プランジャ５２は、金型１８の空洞Ｃａの中に溶湯が充填された後、溶湯を加圧して溶湯に第２の圧力を加える。第１のガイド領域１８ｘの中を第１の加圧プランジャチップ５２ａが前方へ摺動することにより、溶湯が加圧される。
【0057】
第１の加圧アクチュエータ５４は、例えば、油圧アクチュエータである。第１の加圧アクチュエータ５４は、第１の加圧プランジャ５２を移動させる機能を有する。第１の加圧シリンダ５４ａ内の第１の加圧ピストン５４ｂが、第１の加圧プランジャロッド５２ｂを押し引きすることにより、第１の加圧プランジャ５２が移動する。
【0058】
第１の加圧装置１６の第１の加圧アクチュエータ５４は、例えば、図１に示すように固定ダイプレート２４の中に設けられる。
【0059】
第２の油圧回路５６は、第１の加圧アクチュエータ５４を駆動する機能を有する。第２の油圧回路５６は、第２の液圧回路の一例である。第２の油圧回路５６は、第１の加圧シリンダ５４ａの第１のロッド側室５４ｘと第１のキャップ側室５４ｙに接続される。第２の油圧回路５６は、第１の加圧シリンダ５４ａの加圧側と背圧側に配管で接続される。
【0060】
第１のロードセンサ５８は、第１の加圧プランジャロッド５２ｂに加えられる荷重を測定する機能を有する。例えば、第１のロードセンサ５８により、第１の加圧プランジャロッド５２ｂの縮み具合を判定することで、金型１８の空洞Ｃａの中への溶湯の充填の完了を検知することが可能である。
【0061】
金型１８には、例えば、溶湯圧力センサ６０が設けられる。溶湯圧力センサ６０は空洞Ｃａに充填された溶湯の圧力を直接測定することで、金型１８の空洞Ｃａの中への溶湯の充填の完了を検知することが可能である。
【0062】
射出装置１４及び第１の加圧装置１６の動作は、制御装置３２（制御部）により制御される。第１の油圧回路４６及び第２の油圧回路５６の動作は、制御装置３２（制御部）により制御される。第１の油圧回路４６及び第２の油圧回路５６は、無線又は有線によって、制御装置３２に接続される。
【0063】
図４は、第１の実施形態のダイカストマシンの第１の油圧回路の模式図である。第１の油圧回路４６は、射出アクチュエータ４４を駆動する。
【0064】
第１の油圧回路４６は、第１のバルブ７０、第１のアキュムレータ７１、第１の背圧吸収シリンダ７２、ポンプ７３、タンク７４、加圧側油圧センサ７５、背圧側油圧センサ７６、配管７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ、７８ｅ、７８ｆを有する。
【0065】
第１のバルブ７０は、第１の油圧回路４６を流れる第１の作動油（第１の作動液）の流れを制御する。第１のバルブ７０は、ポンプ７３から射出アクチュエータ４４への第１の作動油の供給及び停止を制御する。第１のバルブ７０は、射出アクチュエータ４４からタンク７４への第１の作動油の排出及び停止を制御する。
【0066】
第１のバルブ７０は、例えば、サーボバルブである。サーボバルブは、電磁力を用いて流路を切り替える電磁方向切換弁である。サーボバルブは、入力信号に対して高い応答性能を有する。
【0067】
第１のアキュムレータ７１は、ポンプ７３と第１のバルブ７０との間に設けられる。第１のアキュムレータ７１は、高圧の封入ガスを用いてエネルギーを蓄積し、瞬間的にそのエネルギーを放出することで、第１の作動油の流量を大きくする。第１のアキュムレータ７１を設けることで、射出アクチュエータ４４を高速に動作させ、射出アクチュエータ４４により高い圧力を発生させることが可能となる。
【0068】
第１の背圧吸収シリンダ７２は、第１のバルブ７０とタンク７４との間に設けられる。第１の背圧吸収シリンダ７２を設けることで、射出アクチュエータ４４の背圧側の圧力、すなわち、射出シリンダ４４ａのロッド側室４４ｘの圧力を急速に低減することが可能となる。したがって、射出アクチュエータ４４を高速に動作させることが可能となる。
【0069】
加圧側油圧センサ７５は、第１のバルブ７０と射出アクチュエータ４４との間に設けられる。加圧側油圧センサ７５は、配管７８ｃに設けられる。加圧側油圧センサ７５は、射出アクチュエータ４４の加圧側、すなわち、キャップ側室４４ｙの圧力を測定することが可能である。
【0070】
背圧側油圧センサ７６は、第１のバルブ７０と射出アクチュエータ４４との間に設けられる。背圧側油圧センサ７６は、配管７８ｄに設けられる。背圧側油圧センサ７６は、射出アクチュエータ４４の背圧側、すなわち、ロッド側室４４ｘの油圧を測定することが可能である。
【0071】
図５は、第１の実施形態のダイカストマシンの第２の油圧回路の模式図である。第２の油圧回路５６は、第１の加圧アクチュエータ５４を駆動する。
【0072】
第２の油圧回路５６は、第２のバルブ８０、第２のアキュムレータ８１、第２の背圧吸収シリンダ８２、ポンプ８３、タンク８４、加圧側油圧センサ８５（第１の液圧センサ）、背圧側油圧センサ８６（第２の液圧センサ）、流量センサ８７、配管８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ、８８ｅ、８８ｆ、８８ｇ、ガス抜きバルブ８９を有する。
【0073】
第２のバルブ８０は、第２の油圧回路５６を流れる第２の作動油（第２の作動液）の流れを制御する。第２のバルブ８０は、ポンプ８３から第１の加圧アクチュエータ５４への第２の作動油の供給及び停止を制御する。第２のバルブ８０は、第１の加圧アクチュエータ５４からタンク８４への第２の作動油の排出及び停止を制御する。
【0074】
第２のバルブ８０は、例えば、サーボバルブである。サーボバルブは、電磁力を用いて流路を切り替える電磁方向切換弁である。サーボバルブは、入力信号に対して高い応答性能を有する。
【0075】
第２のアキュムレータ８１は、ポンプ８３と第２のバルブ８０との間に設けられる。第２のアキュムレータ８１は、高圧の封入ガスを用いてエネルギーを蓄積し、瞬間的にそのエネルギーを放出することで、第２の作動油の流量を大きくする。第２のアキュムレータ８１を設けることで、第１の加圧アクチュエータ５４を高速に動作させ、第１の加圧アクチュエータ５４により高い圧力を発生させることが可能となる。
【0076】
第２の背圧吸収シリンダ８２は、第２のバルブ８０とタンク８４との間に設けられる。第２の背圧吸収シリンダ８２を設けることで、第１の加圧アクチュエータ５４の背圧側の圧力、すなわち、第１の加圧シリンダ５４ａのロッド側室５４ｘの圧力を急速に低減することが可能となる。したがって、第１の加圧アクチュエータ５４を高速に動作させることが可能となる。
【0077】
加圧側油圧センサ８５は、第２のバルブ８０と第１の加圧アクチュエータ５４との間に設けられる。加圧側油圧センサ８５は、第１の液圧センサの一例である。加圧側油圧センサ８５は、配管８８ｃに設けられる。加圧側油圧センサ８５は、第１の加圧アクチュエータ５４の加圧側、すなわち、キャップ側室５４ｙの油圧を測定することが可能である。
【0078】
背圧側油圧センサ８６は、第２のバルブ８０と第１の加圧アクチュエータ５４との間に設けられる。背圧側油圧センサ８６は、第２の液圧センサの一例である。背圧側油圧センサ８６は、配管８８ｄに設けられる。背圧側油圧センサ８６は、第１の加圧アクチュエータ５４の背圧側、すなわち、ロッド側室５４ｘの油圧を測定することが可能である。
【0079】
流量センサ８７は、配管８８ｄに流れる第２の作動油の流量を測定する。第２の作動油の流量を測定することで、第１の加圧ピストン５４ｂの速度、すなわち、第１の加圧プランジャロッド５２ｂ及び第１の加圧プランジャチップ５２ａの速度、すなわち、第１の加圧プランジャ５２の速度をモニタすることが可能である。
【0080】
配管８８ｇは、第１の加圧アクチュエータ５４の加圧側と背圧側を短絡する短絡流路である。配管８８ｇは、配管８８ｃと配管８８ｄとの間を、ガス抜きバルブ８９を開放することで、第１の加圧アクチュエータ５４をバイパスして短絡する。
【0081】
配管８８ｃと配管８８ｄとの間を、第１の加圧アクチュエータ５４をバイパスして短絡することで、第２の作動油の中に溜まったガス（エア）を抜くことが可能となる。第２の作動油の中に溜まったガス（エア）を抜くことで、第１の加圧アクチュエータ５４及び第２の油圧回路５６の動作が安定する。
【0082】
図６は、第１の実施形態のダイカストマシンの信号処理系の構成を示すブロック図である。
【0083】
制御装置３２は、例えば、図６に示すように、成形条件設定部３２ａ、射出制御部３２ｂ、加圧制御部３２ｃを有する。
【0084】
成形条件設定部３２ａは、入力装置３４からの信号に基づいて、ダイカストマシン１００の種々の成形条件を設定する機能を有する。成形条件設定部３２ａは、例えば、射出装置１４の射出プランジャ４２の射出速度、第１の加圧装置１６の動作開始タイミング等を設定する。
【0085】
射出制御部３２ｂは、射出装置１４の動作を制御する。具体的には、例えば、第１の油圧回路４６の中に設けられた第１のバルブ７０に指令信号を伝達し、第１のバルブ７０の開閉を制御することで、射出装置１４の動作を制御する。
【0086】
射出制御部３２ｂは、例えば、位置センサ４８でモニタされる射出プランジャ４２の速度に基づき第１のバルブ７０の開閉を制御し、射出プランジャ４２の速度を制御する。また、例えば、加圧側油圧センサ７５及び背圧側油圧センサ７６で測定される油圧の測定値に基づき第１のバルブ７０の開閉を制御し、射出プランジャ４２が溶湯に加える第１の圧力を制御する。
【0087】
加圧制御部３２ｃは、第１の加圧装置１６の動作を制御する。具体的には、例えば、第２の油圧回路５６の中に設けられた第２のバルブ８０に指令信号を伝達し、第２のバルブ８０の開閉を制御することで、第１の加圧装置１６の動作を制御する。
【0088】
加圧制御部３２ｃは、空洞Ｃａの中への溶湯の充填が完了した後に、第１の加圧装置１６により溶湯の加圧が開始されるように第１の加圧装置１６を制御する。加圧制御部３２ｃは、空洞Ｃａの中への溶湯の充填が完了した後に、第１の加圧装置１６の動作が開始するように第１の加圧装置１６を制御する。
【0089】
加圧制御部３２ｃは、例えば、位置センサ４８でモニタされる射出プランジャ４２の速度に基づき、第２のバルブ８０の開閉を制御し、第１の加圧プランジャ５２の動作の開始を制御する。例えば、射出プランジャ４２が停止後、即座に第１の加圧プランジャ５２の動作が開始するように制御する。射出プランジャ４２が停止した時点を、空洞Ｃａへの溶湯の充填が完了した時点と判断する。
【0090】
加圧制御部３２ｃは、例えば、溶湯圧力センサ６０の測定値に基づき第２のバルブ８０の開閉を制御し、第１の加圧プランジャ５２の動作の開始を制御する。例えば、溶湯に加えられる圧力が所定の圧力に達した後、即座に第１の加圧プランジャ５２の動作が開始するように制御する。溶湯圧力が所定の圧力に達した時点を、空洞Ｃａへの溶湯の充填が完了した時点と判断する。
【0091】
加圧制御部３２ｃは、例えば、第１のロードセンサ５８の測定値に基づき第２のバルブ８０の開閉を制御し、第１の加圧プランジャ５２の動作の開始を制御する。例えば、第１の加圧プランジャロッド５２ｂの荷重が所定の値に達した後、即座に第１の加圧プランジャ５２の動作が開始するように制御する。第１の加圧プランジャロッド５２ｂの荷重が所定の値に達した時点を、空洞Ｃａへの溶湯の充填が完了した時点と判断する。
【0092】
加圧制御部３２ｃは、例えば、加圧側油圧センサ８５及び背圧側油圧センサ８６で測定される油圧の測定値に基づき第２のバルブ８０の開閉を制御し、第１の加圧プランジャ５２が溶湯に加える第２の圧力を制御する。加圧制御部３２ｃは、第２の圧力が第１の圧力の１．１倍以上３倍以下となるように第２のバルブ８０の開閉を制御する。
【0093】
加圧制御部３２ｃは、例えば、流量センサ８７の測定値に基づき第２のバルブ８０の開閉を制御し、第１の加圧プランジャ５２の速度を制御する。
【0094】
次に、ダイカストマシン１００の動作の一例について説明する。特に、ダイカストマシン１００の射出装置１４及び第１の加圧装置１６の動作について説明する。ダイカストマシン１００の射出装置１４及び第１の加圧装置１６の動作以外の動作、例えば、型締装置１０や押出装置１２の動作については、記述を省略する。
【0095】
図７は、第１の実施形態のダイカストマシンの射出装置及び第１の加圧装置の動作の一例を示すグラフである。横軸は時間である。時間が経過するほど、プロットされる点は紙面右側に位置する。紙面左側の縦軸は、射出速度、すなわち射出プランジャ４２の速度を示している。また、紙面右側の縦軸は、空洞Ｃａ内の溶湯に加えられる圧力を示している。
【0096】
図７中実線Ｃｖは射出プランジャ４２の速度、図７中実線Ｃｐは溶湯に加えられる圧力である。図７中点線Ｃｘは、バリ吹き臨界曲線である。溶湯に加えられる圧力がバリ吹き臨界曲線を超えると、溶湯に加えられる圧力が型締力を上回りバリが発生するおそれがある。
【0097】
時刻ｔ０で、制御装置３２の射出制御部３２ｂからの指令により、射出装置１４の射出プランジャ４２が動作を開始する。射出プランジャ４２の動作の開始に先立ち、射出スリーブ４０の中に、給湯口４０ａから溶湯が供給される。
【0098】
時刻ｔ０からｔ１の間は、射出プランジャ４２の速度は低速度である。射出プランジャ４２の速度は、例えば、１ｍ／ｓｅｃ未満である。
【0099】
時刻ｔ１から、射出プランジャ４２の速度が増加する。射出プランジャ４２の速度は、例えば、１ｍ／ｓｅｃ以上である。時刻ｔ１では、射出プランジャチップ４２ａが給湯口４０ａを塞いだ状態にある。
【0100】
時刻ｔ２で、射出プランジャ４２は停止する。時刻ｔ２の時点で、固定金型１８ａと可動金型１８ｂとで形成される空洞Ｃａの中への溶湯の充填が完了する。
【0101】
射出プランジャ４２が停止する前から、射出プランジャ４２による溶湯の加圧が開始する。溶湯の充填中に巻き込まれる空気による鋳巣や、充填完了後に溶湯が凝固する際に発生する鋳巣を減少させるために、充填完了後に高い圧力が溶湯に加えられる。
【0102】
射出プランジャ４２により、溶湯に加えられる圧力は第１の圧力Ｐ１である。第１の圧力Ｐ１は、射出ピストン４４ｂに加えられる力と、射出ピストン４４ｂと射出プランジャチップ４２ａの面積比から算出できる。
【0103】
射出プランジャ４２が停止した際には、瞬間的に第１の圧力Ｐ１を超えるサージ圧が発生する場合がある。サージ圧がバリ吹き臨界曲線を超えると、溶湯に加えられる圧力が型締力を上回りバリが発生するおそれがある。
【0104】
例えば、空洞Ｃａの中への溶湯の充填が完了した時点で、制御装置３２の加圧制御部３２ｃからの指令により、第１の加圧装置１６の第１の加圧プランジャ５２が動作を開始する。例えば、射出プランジャ４２が停止したことをトリガーにして、第１の加圧プランジャ５２の動作を開始する。例えば、溶湯に加えられる圧力が所定の圧力に達したことをトリガーにして、第１の加圧プランジャ５２の動作を開始する。また、例えば、第１の加圧プランジャロッド５２ｂの荷重が所定の値に達したことをトリガーにして、第１の加圧プランジャ５２の動作を開始する。
【0105】
空洞Ｃａの中への溶湯の充填が完了した後、例えば、１０ｍｓｅｃ以内に第１の加圧プランジャ５２による溶湯の加圧が開始されるようにする。
【0106】
第１の加圧プランジャ５２により溶湯に加えられる圧力は、第２の圧力である。第２の圧力Ｐ２は、第１の加圧ピストン５４ｂに加えられる力と、第１の加圧ピストン５４ｂと第１の加圧プランジャチップ５２ａの面積比から算出できる。
【0107】
第２の圧力は、第１の圧力よりも大きい。第２の圧力は、例えば、第１の圧力の１．１倍以上３倍以下である。第２の圧力は、例えば、第１の圧力の１．２倍以上１．５倍以下である。
【0108】
射出プランジャ４２により加えられる第１の圧力に、第１の加圧プランジャ５２により第２の圧力が加えられることで、最終的に溶湯に加えられる圧力が増加する。最終的に溶湯に加えられる圧力が鋳造圧力である。
【0109】
次に、第１の実施形態のダイカストマシン１００の作用及び効果について説明する。
【0110】
例えば、第１の加圧装置を備えないダイカストマシンでは、溶湯の充填中に巻き込まれる空気による鋳巣や、充填完了後に溶湯が凝固する際に発生する鋳巣を減少させるために、射出プランジャの停止後に高い圧力を溶湯に加える必要がある。すなわち、鋳造圧力を高くする必要がある。
【0111】
溶湯の充填完了後に、時間の経過と共に溶湯の凝固が進む。このため、射出プランジャの溶湯の加圧による圧力の伝搬が制限される。したがって、特に、射出プランジャから遠い領域の溶湯の圧力を所望の圧力にするためには、射出プランジャにより高い圧力を溶湯に加える必要がある。
【0112】
しかしながら、鋳造圧力を高くするためには、型締装置や射出装置に要求される能力が高くなる。具体的には、例えば、型締装置による型締力を高くするために高い圧力を発生する油圧装置やリンク機構が必要となる。また、例えば、射出装置により高い圧力を加えるために、増圧ピストン等の増圧機構を追加する必要がある。したがって、ダイカストマシンの製造コストが高くなり問題となる。
【0113】
また、射出プランジャにより高い圧力を溶湯に加えようとすると、サージ圧がバリ吹き臨界曲線を超え、溶湯に加えられる圧力が型締力を上回りバリが発生するおそれがある。
【0114】
第１の実施形態のダイカストマシン１００は、射出装置１４に加え、第１の加圧装置１６を備える。第１の加圧装置１６は、金型１８の空洞Ｃａの中に充填された溶湯の凝固が進行する前に、空洞Ｃａの製品領域以外の領域で溶湯を加圧する。
【0115】
凝固が進行する前の溶湯に対して、射出装置１４と第１の加圧装置１６の両方で圧力を加えることにより、溶湯内に圧力が均一に伝わりやすくなる。このため、凝固した後のダイカスト品に、偏析、粗大化組織、鋳巣が生じることを抑制できる。したがって、鋳造圧力を低減することが可能となる。よって、型締装置や射出装置の能力を大きくする必要が無くなり、ダイカストマシンの製造コストを低減することが可能となる。
【0116】
さらに、制御装置３２が、射出装置１４により溶湯に加えられる第１の圧力よりも高い第２の圧力が、第１の加圧装置１６により溶湯に加えられるよう第１の加圧装置１６を制御する。したがって、ある程度、溶湯が凝固しても溶湯に十分な圧力が加わる。
【0117】
また、第２の圧力を第１の圧力よりも高くすることにより、バリの発生を抑制することが可能となる。第１の圧力が低いため、射出プランジャ４２が停止した際のサージ圧が低くなり、バリの発生が抑制される。
【0118】
溶湯に十分な圧力を加える観点から、第２の圧力は第１の圧力の１．１倍以上であることが好ましく、１．２倍以上であることがより好ましい。また、バリの発生を抑制する観点から、第２の圧力は第１の圧力の３倍以下であることが好ましく、１．５倍以下であることがより好ましい。
【0119】
第１の実施形態のダイカストマシン１００は、金型１８の空洞Ｃａの非製品領域Ｃａｙを加圧する。したがって、加圧により生じる溶湯内の偏析の影響をダイカスト品が受けることがない。よって、高い品質のダイカスト品を製造することが可能である。
【0120】
また、第１の実施形態のダイカストマシン１００は、鋳造圧力を低減することで、金型１８に加えられる機械的ストレスが低減される。したがって、金型１８の寿命が延びる。
【0121】
溶湯の凝固が進行する前に加圧するために、制御装置３２は、金型１８の空洞Ｃの中への溶湯の充填が完了した後、１０ｍｓｅｃ以内に第１の加圧装置１６による溶湯の加圧が開始されるように、第１の加圧装置１６を制御することが好ましい。
【0122】
例えば、図７に示す時刻ｔ２から時刻ｔ３までの経過時間が、１０ｍｓｅｃ以下であることが好ましい。
【0123】
例えば、制御装置３２は、射出プランジャ４２が停止後、１０ｍｓｅｃ以内に第１の加圧プランジャ５２の動作が開始するように第１の加圧装置１６を制御することが好ましい。また、例えば、制御装置３２は、溶湯に加えられる圧力が所定の圧力に達した後、１０ｍｓｅｃ以内に第１の加圧プランジャ５２の動作が開始するように第１の加圧装置１６を制御することが好ましい。また、例えば、第１の加圧プランジャロッド５２ｂの荷重が所定の値に達した後、１０ｍｓｅｃ以内に第１の加圧プランジャ５２の動作が開始するように第１の加圧装置１６を制御することが好ましい。
【0124】
溶湯に十分な圧力を加える観点から、固定金型１８ａの第１のガイド領域１８ｘは、製品領域Ｃａｘを間に挟んで、射出スリーブ４０の反対側に設けられることが好ましい。すなわち、第１の加圧装置１６は、射出装置１４により加圧される非製品領域Ｃａｙに対し、製品領域Ｃａｘを間に挟んで、反対側の非製品領域Ｃａｙを加圧するように設けられることが好ましい。
【0125】
溶湯の凝固が進行する前に溶湯を加圧するために、第１の加圧装置１６は、射出装置１４と同様に、高い応答性を有し、かつ、高速で動作することが好ましい。
【0126】
第１の加圧装置１６が高い応答性を備える観点から、第２のバルブ８０は、応答性の高いサーボバルブであることが好ましい。
【0127】
第１の加圧装置１６を高速に動作させる観点から、第２の油圧回路５６は、第２のアキュムレータ８１及び第２の背圧吸収シリンダ８２を有することが好ましい。第２のアキュムレータ８１及び第２の背圧吸収シリンダ８２を有することで、第２の作動油の流量を大きくすることが可能となり、第１の加圧装置１６の高速動作が可能となる。
【0128】
第１の加圧装置１６により溶湯に加えられる第２の圧力を精度高く制御する観点から、制御装置３２は、加圧側油圧センサ８５及び背圧側油圧センサ８６で測定される油圧の測定値に基づき第２のバルブ８０の開閉を制御し、第１の加圧プランジャ５２が溶湯に加える第２の圧力を制御することが好ましい。
【0129】
第２の油圧回路５６は、第１の加圧アクチュエータ５４の加圧側と背圧側を短絡する短絡流路である配管８８ｇと、ガス抜きバルブ８９を有することが好ましい。第１の加圧アクチュエータ５４及び第２の油圧回路５６の動作が安定する。
【0130】
第２の油圧回路５６が流量センサ８７を有し、制御装置３２の加圧制御部３２ｃは、流量センサ８７の測定値に基づき第２のバルブ８０の開閉を制御して、第１の加圧プランジャ５２の速度を制御することが好ましい。第１の加圧プランジャ５２の速度が安定する。
【0131】
第１の加圧装置１６の第１の加圧アクチュエータ５４は、固定ダイプレート２４の中に設けられることが好ましい。また、第１の加圧プランジャ５２は固定金型１８ａの中に設けられることが好ましい。固定金型１８ａに第１の加圧アクチュエータ５４を設けないことで、固定金型１８ａの設計及び製造が容易になる。
【0132】
以上、第１の実施形態によれば、第１の加圧装置１６を備えることにより、鋳造圧力を低減できるダイカストマシンを実現することが可能となる。
【0133】
（第２の実施形態）
第２の実施形態のダイカストマシンは、空洞の中に充填された溶湯を、空洞の製品領域以外の領域で加圧する第２の加圧装置を、更に備える点で、第１の実施形態のダイカストマシンと異なる。以下、第１の実施形態と重複する内容については一部記述を省略する場合がある。
第２の実施形態のダイカストマシンは、空洞の中に充填された溶湯を、空洞の製品領域以外の領域で加圧する第２の加圧装置を、更に備える点で、第１の実施形態のダイカストマシンと異なる。以下、第１の実施形態と重複する内容については一部記述を省略する場合がある。
【0134】
【0135】
ダイカストマシン２００は、型締装置１０．押出装置１２、射出装置１４、第１の加圧装置１６、第２の加圧装置１７、金型１８、制御ユニット２０を備える。
【0136】
ダイカストマシン２００は、ベース２２、固定ダイプレート２４、可動ダイプレート２６、リンクハウジング２８、タイバー３０を備える。
【0137】
第１の加圧装置１６及び第２の加圧装置１７は、金型１８の空洞Ｃａの中に充填された溶湯を、空洞Ｃａの製品領域以外の領域で加圧する機能を有する。
【0138】
図９は、第２の実施形態のダイカストマシンの射出装置、第１の加圧装置、及び第２の加圧装置の模式図である。第１の加圧装置１６の動作及び機能と、第２の加圧装置１７の動作及び機能は加圧する位置が異なるだけで、基本的には同様である。
【0139】
図１０は、第２の実施形態のダイカストマシンの固定金型を含む模式図である。図１０（ａ）は、固定金型１８ａを可動ダイプレート２６の側から見た平面図である。図１０（ｂ）は、可動金型１８ｂを固定ダイプレート２４の側から見た平面図である。
【0140】
射出装置１４は、射出スリーブ４０、射出プランジャ４２、射出アクチュエータ４４、第１の油圧回路４６、及び、位置センサ４８を有する。射出スリーブ４０は、給湯口４０ａを有する。射出プランジャ４２は、射出プランジャチップ４２ａと射出プランジャロッド４２ｂとを含む。射出アクチュエータ４４は、射出シリンダ４４ａ、射出ピストン４４ｂ、ロッド側室４４ｘ、キャップ側室４４ｙを含む。
【0141】
第１の加圧装置１６は、第１の加圧プランジャ５２、第１の加圧アクチュエータ５４、第２の油圧回路５６、及び、第１のロードセンサ５８を有する。第１の加圧プランジャ５２は、第１の加圧プランジャチップ５２ａと第１の加圧プランジャロッド５２ｂとを含む。第１の加圧アクチュエータ５４は、第１の加圧シリンダ５４ａ、第１の加圧ピストン５４ｂ、第１のロッド側室５４ｘ、第１のキャップ側室５４ｙを含む。
【0142】
第２の加圧装置１７は、第２の加圧プランジャ６２、第２の加圧アクチュエータ６４、第３の油圧回路６６（第３の液圧回路）、及び、第２のロードセンサ６８を有する。第２の加圧プランジャ６２は、第２の加圧プランジャチップ６２ａと第２の加圧プランジャロッド６２ｂとを含む。第２の加圧アクチュエータ６４は、第２の加圧シリンダ６４ａ、第２の加圧ピストン６４ｂ、第２のロッド側室６４ｘ、第２のキャップ側室６４ｙを含む。
【0143】
例えば、固定金型１８ａの非製品領域Ｃａｙに第１のガイド領域１８ｘが設けられる。第１のガイド領域１８ｘは、例えば、固定金型１８ａに設けられた円柱形状の窪みである。また、例えば、固定金型１８ａの別の非製品領域Ｃａｙに第２のガイド領域１８ｙが設けられる。第２のガイド領域１８ｙは、例えば、固定金型１８ａに設けられた円柱形状の窪みである。
【0144】
第２のガイド領域１８ｙは、例えば、製品領域Ｃａｘを挟んで、第１のガイド領域１８ｘの反対側に設けられる。第１のガイド領域１８ｘと第２のガイド領域１８ｙとの間に、製品領域Ｃａｘが挟まれる。第２の加圧装置１７は、例えば、第１の加圧装置１６により加圧される非製品領域Ｃａｙに対し、製品領域Ｃａｘを間に挟んで、反対側の非製品領域Ｃａｙを加圧するように設けられる。
【0145】
第２の加圧装置１７の第２の加圧アクチュエータ６４は、例えば、図８に示すように固定ダイプレート２４の中に設けられる。
【0146】
第２の加圧装置１７により溶湯に加えられる圧力は、第３の圧力である。第２の加圧プランジャ６２により溶湯に加えられる圧力は、第３の圧力である。第３の圧力は、第１の圧力よりも大きい。第３の圧力は、例えば、第１の圧力の１．１倍以上１．５倍以下である。
【0147】
図１１は、第２の実施形態のダイカストマシンの第２の油圧回路及び第３の油圧回路の模式図である。第２の油圧回路５６は、第１の加圧アクチュエータ５４を駆動する。第３の油圧回路６６は、第２の加圧アクチュエータ６４を駆動する。第３の油圧回路６６は、第３の液圧回路の一例である。第２の油圧回路５６の動作及び機能と、第３の油圧回路６６の動作及び機能は、基本的には同様である。
【0148】
第２の油圧回路５６は、第２のバルブ８０、第２のアキュムレータ８１、第２の背圧吸収シリンダ８２、ポンプ８３、タンク８４、加圧側油圧センサ８５（第１の液圧センサ）、背圧側油圧センサ８６（第２の液圧センサ）、流量センサ８７、配管８８ａ、８８ｂ、８８ｃ、８８ｄ、８８ｅ、８８ｆ、８８ｇ、ガス抜きバルブ８９を有する。
【0149】
第３の油圧回路６６は、第３のバルブ９０、第２のアキュムレータ８１、第２の背圧吸収シリンダ８２、ポンプ８３、タンク８４、加圧側油圧センサ９５、背圧側油圧センサ９６、流量センサ９７、配管９８ｅ、９８ｆ、９８ｇ、ガス抜きバルブ９９を有する。
【0150】
第２の油圧回路５６と第３の油圧回路６６との間で、第２のアキュムレータ８１、第２の背圧吸収シリンダ８２、ポンプ８３、及びタンク８４は共用される。
【0151】
第２の実施形態のダイカストマシン２００は、射出装置１４に加え、第１の加圧装置１６及び第２の加圧装置１７を備える。第１の加圧装置１６及び第２の加圧装置１７は、金型１８の空洞Ｃａの中に充填された溶湯の凝固が進行する前に、空洞Ｃａの製品領域以外の領域で溶湯を加圧する。
【0152】
凝固が進行する前の溶湯に対して、射出装置１４と第１の加圧装置１６及び第２の加圧装置１７を用いて３箇所で圧力を加える。したがって、第１の実施形態のダイカストマシン１００に比べて、さらに溶湯内に圧力が均一に伝わりやすくなり、鋳巣を効果的に減少させることが可能となる。したがって、さらに鋳造圧力を低減することが可能となる。よって、さらに型締装置や射出装置の能力を大きくする必要が無くなり、ダイカストマシンの製造コストを低減することが可能となる。
【0153】
以上、第２の実施形態によれば、第１の加圧装置１６及び第２の加圧装置１７を備えることにより、さらに鋳造圧力を低減できるダイカストマシンを実現することが可能となる。
【0154】
（第３の実施形態）
第３の実施形態のダイカストマシンは、空洞の中に充填された溶湯を、空洞の製品領域以外の領域で加圧する第３の加圧装置を、更に備える点で、第１の実施形態及び第２の実施形態のダイカストマシンと異なる。以下、第１の実施形態及び第２の実施形態と重複する内容については一部記述を省略する場合がある。
第３の実施形態のダイカストマシンは、空洞の中に充填された溶湯を、空洞の製品領域以外の領域で加圧する第３の加圧装置を、更に備える点で、第１の実施形態及び第２の実施形態のダイカストマシンと異なる。以下、第１の実施形態及び第２の実施形態と重複する内容については一部記述を省略する場合がある。
【0155】
図１２は、第３の実施形態のダイカストマシンの固定金型を含む模式図である。図１２（ａ）は、固定金型１８ａを可動ダイプレート２６の側から見た平面図である。図１２（ｂ）は、可動金型１８ｂを固定ダイプレート２４の側から見た平面図である。
【0156】
射出装置１４は、射出スリーブ４０、射出プランジャ４２、射出アクチュエータ４４、第１の油圧回路４６、及び、位置センサ４８を有する。射出スリーブ４０は、給湯口４０ａを有する。射出プランジャ４２は、射出プランジャチップ４２ａと射出プランジャロッド４２ｂとを含む。射出アクチュエータ４４は、射出シリンダ４４ａ、射出ピストン４４ｂ、ロッド側室４４ｘ、キャップ側室４４ｙを含む。
【0157】
第１の加圧装置１６は、第１及び第２の実施形態と同様、第１の加圧プランジャ５２、第１の加圧アクチュエータ５４、第２の油圧回路５６、及び、第１のロードセンサ５８を有する。第１の加圧プランジャ５２は、第１の加圧プランジャチップ５２ａと第１の加圧プランジャロッド５２ｂとを含む。第１の加圧アクチュエータ５４は、第１の加圧シリンダ５４ａ、第１の加圧ピストン５４ｂ、第１のロッド側室５４ｘ、第１のキャップ側室５４ｙを含む。
【0158】
第２の加圧装置１７は、第２の実施形態と同様、第２の加圧プランジャ６２、第２の加圧アクチュエータ６４、第３の油圧回路６６（第３の液圧回路）、及び、第２のロードセンサ６８を有する。第２の加圧プランジャ６２は、第２の加圧プランジャチップ６２ａと第２の加圧プランジャロッド６２ｂとを含む。第２の加圧アクチュエータ６４は、第２の加圧シリンダ６４ａ、第２の加圧ピストン６４ｂ、第２のロッド側室６４ｘ、第２のキャップ側室６４ｙを含む。
【0159】
第３の加圧装置１９は、第１の加圧装置１６及び第２の加圧装置１７と同様の構成を有する。第３の加圧装置１９は、第３の加圧プランジャ、第３の加圧アクチュエータ９４、図示しない第３の油圧回路、及び、図示しない第３のロードセンサを有する。第３の加圧プランジャは、第３の加圧プランジャチップ９２ａと図示しない第３の加圧プランジャロッドとを含む。第３の加圧アクチュエータ９４は、図示しない第３の加圧シリンダａ、第３の加圧ピストン、第３のロッド側室、第３のキャップ側室を含む。
【0160】
例えば、固定金型１８ａの非製品領域Ｃａｙに第１のガイド領域１８ｘが設けられる。第１のガイド領域１８ｘは、例えば、固定金型１８ａに設けられた円柱形状の窪みである。また、固定金型１８ａの別の非製品領域Ｃａｙに第２のガイド領域１８ｙが設けられる。第２のガイド領域１８ｙは、例えば、固定金型１８ａに設けられた円柱形状の窪みである。また、固定金型１８ａの更に別の非製品領域Ｃａｙに第３のガイド領域１８ｚが設けられる。第３のガイド領域１８ｚは、例えば、固定金型１８ａに設けられた円柱形状の窪みである。
【0161】
第２のガイド領域１８ｙと第３のガイド領域１８ｚは、製品領域Ｃａｘを挟んで、製品領域Ｃａｘの左右に設けられる。製品領域Ｃａｘは、第２のガイド領域１８ｙと第３のガイド領域１８ｚとの間に挟まれる。
【0162】
第１の加圧装置１６の第１の加圧アクチュエータ５４、第２の加圧装置１７の第２の加圧アクチュエータ６４、及び、第３の加圧装置の第３の加圧アクチュエータ９４は、例えば、固定ダイプレート２４の中に設けられる。
【0163】
第２の加圧装置１７により溶湯に加えられる圧力は、第３の圧力である。第２の加圧プランジャ６２により溶湯に加えられる圧力は、第３の圧力である。第３の圧力は、第１の圧力よりも大きい。第３の圧力は、例えば、第１の圧力の１．１倍以上３倍以下である。第３の圧力は、例えば、第２の圧力よりも小さい。
【0164】
第３の加圧装置１９により溶湯に加えられる圧力は、第４の圧力である。第３の加圧プランジャにより溶湯に加えられる圧力は、第４の圧力である。第４の圧力は、第１の圧力よりも大きい。第４の圧力は、例えば、第１の圧力の１．１倍以上３倍以下である。第４の圧力は、例えば、第２の圧力よりも小さい。
【0165】
第２のガイド領域１８ｙと射出スリーブ４０との間の距離は、第１のガイド領域１８ｘと射出スリーブ４０との間の距離よりも小さい。第３のガイド領域１８ｚと射出スリーブ４０との間の距離は、第１のガイド領域１８ｘと射出スリーブ４０との間の距離よりも小さい。
【0166】
第２の加圧プランジャチップ６２ａと射出プランジャチップ４２ａとの間の距離は、第１の加圧プランジャチップ５２ａと射出プランジャチップ４２ａとの間の距離よりも小さい。第３の加圧プランジャチップ９２ａと射出プランジャチップ４２ａとの間の距離は、第１の加圧プランジャチップ５２ａと射出プランジャチップ４２ａとの間の距離よりも小さい。
【0167】
第２の加圧装置１７と射出装置１４との間の距離は、第１の加圧装置１６と射出装置１４との間の距離よりも小さい。第３の加圧装置１９と射出装置１４との間の距離は、第１の加圧装置１６と射出装置１４との間の距離よりも小さい。
【0168】
第３の実施形態のダイカストマシンは、射出装置１４に加え、第１の加圧装置１６、第２の加圧装置１７、及び、第３の加圧装置を備える。第１の加圧装置１６、第２の加圧装置１７、及び、第３の加圧装置１９は、金型１８の空洞Ｃａの中に充填された溶湯の凝固が進行する前に、空洞Ｃａの製品領域以外の領域で溶湯を加圧する。
【0169】
凝固が進行する前の溶湯に対して、射出装置１４、第１の加圧装置１６、第２の加圧装置１７、及び、第３の加圧装置１９を用いて４箇所で圧力を加える。したがって、第１の実施形態のダイカストマシン１００、及び、第２の実施形態のダイカストマシン２００に比べて、さらに溶湯内に圧力が均一に伝わりやすくなり、鋳巣を効果的に減少させることが可能となる。したがって、さらに鋳造圧力を低減することが可能となる。よって、さらに型締装置や射出装置の能力を大きくする必要が無くなり、ダイカストマシンの製造コストを低減することが可能となる。
【0170】
第３の圧力は、第２の圧力よりも小さいことが好ましい。言い換えれば、第２の圧力は第３の圧力よりも大きいことが好ましい。
【0171】
第４の圧力は、第２の圧力よりも小さいことが好ましい。言い換えれば、第２の圧力は第４の圧力よりも大きいことが好ましい。
【0172】
製品領域Ｃａｘに溶湯を注入する射出装置１４から、第２の加圧装置１７、及び、第３の加圧装置１９より離れた位置にある第１の加圧装置１６によって加えられる圧力を高くする。これにより、更に溶湯内に圧力が均一に伝わりやすくなり、鋳巣を効果的に減少させることが可能となる。また、不要に溶湯の圧力が上がり、バリが発生することを抑制できる。
【0173】
以上、第３の実施形態によれば、第１の加圧装置１６、第２の加圧装置１７、及び、第３の加圧装置１９を備えることにより、さらに鋳造圧力を低減できるダイカストマシンを実現することが可能となる。
【0174】
以上、具体例を参照しつつ本発明の実施形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。実施形態においては、ダイカストマシンなどで、本発明の説明に直接必要としない部分については記載を省略したが、必要とされる、ダイカストマシンなどに関わる要素を適宜選択して用いることができる。
【0175】
第１の実施形態においては、第１の加圧装置１６の第１の加圧アクチュエータ５４が、固定ダイプレート２４の中に設けられる場合を例に説明したが、第１の加圧アクチュエータ５４は、例えば、可動ダイプレート２６の中、固定金型１８ａの中、可動金型１８ｂの中、あるいはその他の部分に設けられても構わない。第２の実施形態の第２の加圧アクチュエータ６４、第３の実施形態の第２の加圧アクチュエータ６４及び第３の加圧アクチュエータ９４の設けられる位置に関しても同様である。
【0176】
第１の実施形態においては、第１の加圧プランジャ５２が、固定金型１８ａの中に設けられる場合を例に説明したが、第１の加圧プランジャ５２は、可動金型１８ｂの中に設けられても構わない。第２の実施形態の第２の加圧プランジャ６２、第３の実施形態の第２の加圧プランジャ６２及び第３の加圧プランジャの設けられる位置に関しても同様である。
【0177】
第２の実施形態においては、加圧装置が第１の加圧装置１６及び第２の加圧装置１７の２個の場合、第３の実施形態においては、加圧装置が第１の加圧装置１６、第２の加圧装置１７、及び、第３の加圧装置１９の３個の場合を例に説明したが、加圧装置を４個以上設けることも可能である。
【0178】
その他、本発明の要素を具備し、当業者が適宜設計変更しうる全てのダイカストマシンは、本発明の範囲に包含される。本発明の範囲は、特許請求の範囲及びその均等物の範囲によって定義されるものである。
【符号の説明】
【0179】
１０ 型締装置
１２ 押出装置
１４ 射出装置
１６ 第１の加圧装置
１７ 第２の加圧装置
１８ 金型
１８ａ 固定金型
１８ｂ 可動金型
１８ｘ 第１のガイド領域
１８ｙ 第２のガイド領域
１８ｚ 第３のガイド領域
１９ 第３の加圧装置
２０ 制御ユニット
２２ ベース
２４ 固定ダイプレート
２６ 可動ダイプレート
２８ リンクハウジング
３０ タイバー
３２ 制御装置（制御部）
３２ａ 成形条件設定部
３２ｂ 射出制御部、
３２ｃ 加圧制御部
３４ 入力装置
３６ 表示装置
４０ 射出スリーブ
４２ 射出プランジャ
４２ａ 射出プランジャチップ
４２ｂ 射出プランジャロッド
４４ 射出アクチュエータ
４４ａ 射出シリンダ
４４ｂ 射出ピストン
４４ｘ ロッド側室
４４ｙ キャップ側室
４６ 第１の油圧回路（第１の液圧回路）
４８ 位置センサ
５２ 第１の加圧プランジャ
５２ａ 第１の加圧プランジャチップ
５２ｂ 第１の加圧プランジャロッド
５４ 第１の加圧アクチュエータ
５４ａ 第１の加圧シリンダ
５４ｂ 第１の加圧ピストン
５４ｘ 第１のロッド側室
５４ｙ 第１のキャップ側室
５６ 第２の油圧回路（第２の液圧回路）
５８ 第１のロードセンサ
６０ 溶湯圧力センサ
６２ 第２の加圧プランジャ
６２ａ 第２の加圧プランジャチップ
６２ｂ 第２の加圧プランジャロッド
６４ 第２の加圧アクチュエータ
６４ａ 第２の加圧シリンダ
６４ｂ 第２の加圧ピストン
６４ｘ 第２のロッド側室
６４ｙ 第２のキャップ側室
６６ 第３の油圧回路（第３の液圧回路）
６８ 第２のロードセンサ
７０ 第１のバルブ
７１ 第１のアキュムレータ
７２ 第１の背圧吸収シリンダ
７３ ポンプ
７４ タンク
７５ 加圧側油圧センサ
７６ 背圧側油圧センサ
７８ａ－ｆ 配管
８０ 第２のバルブ
８１ 第２のアキュムレータ
８２ 第２の背圧吸収シリンダ
８３ ポンプ
８４ タンク
８５ 加圧側油圧センサ（第１の液圧センサ）
８６ 背圧側油圧センサ（第２の液圧センサ）
８７ 流量センサ
８８ａ－ｆ 配管
８８ｇ 配管（短絡流路）
８９ ガス抜きバルブ
９０ 第３のバルブ
９２ａ 第３の加圧プランジャチップ
９４ 第３の加圧アクチュエータ
９５ 加圧側油圧センサ
９６ 背圧側油圧センサ
９７ 流量センサ
９８ｅ－ｇ 配管
９９ ガス抜きバルブ
１００ ダイカストマシン
２００ ダイカストマシン
Ｃａ 空洞
Ｃａｘ 製品領域
Ｃａｙ 非製品領域（製品領域以外の領域）
１２ 押出装置
１４ 射出装置
１６ 第１の加圧装置
１７ 第２の加圧装置
１８ 金型
１８ａ 固定金型
１８ｂ 可動金型
１８ｘ 第１のガイド領域
１８ｙ 第２のガイド領域
１８ｚ 第３のガイド領域
１９ 第３の加圧装置
２０ 制御ユニット
２２ ベース
２４ 固定ダイプレート
２６ 可動ダイプレート
２８ リンクハウジング
３０ タイバー
３２ 制御装置（制御部）
３２ａ 成形条件設定部
３２ｂ 射出制御部、
３２ｃ 加圧制御部
３４ 入力装置
３６ 表示装置
４０ 射出スリーブ
４２ 射出プランジャ
４２ａ 射出プランジャチップ
４２ｂ 射出プランジャロッド
４４ 射出アクチュエータ
４４ａ 射出シリンダ
４４ｂ 射出ピストン
４４ｘ ロッド側室
４４ｙ キャップ側室
４６ 第１の油圧回路（第１の液圧回路）
４８ 位置センサ
５２ 第１の加圧プランジャ
５２ａ 第１の加圧プランジャチップ
５２ｂ 第１の加圧プランジャロッド
５４ 第１の加圧アクチュエータ
５４ａ 第１の加圧シリンダ
５４ｂ 第１の加圧ピストン
５４ｘ 第１のロッド側室
５４ｙ 第１のキャップ側室
５６ 第２の油圧回路（第２の液圧回路）
５８ 第１のロードセンサ
６０ 溶湯圧力センサ
６２ 第２の加圧プランジャ
６２ａ 第２の加圧プランジャチップ
６２ｂ 第２の加圧プランジャロッド
６４ 第２の加圧アクチュエータ
６４ａ 第２の加圧シリンダ
６４ｂ 第２の加圧ピストン
６４ｘ 第２のロッド側室
６４ｙ 第２のキャップ側室
６６ 第３の油圧回路（第３の液圧回路）
６８ 第２のロードセンサ
７０ 第１のバルブ
７１ 第１のアキュムレータ
７２ 第１の背圧吸収シリンダ
７３ ポンプ
７４ タンク
７５ 加圧側油圧センサ
７６ 背圧側油圧センサ
７８ａ－ｆ 配管
８０ 第２のバルブ
８１ 第２のアキュムレータ
８２ 第２の背圧吸収シリンダ
８３ ポンプ
８４ タンク
８５ 加圧側油圧センサ（第１の液圧センサ）
８６ 背圧側油圧センサ（第２の液圧センサ）
８７ 流量センサ
８８ａ－ｆ 配管
８８ｇ 配管（短絡流路）
８９ ガス抜きバルブ
９０ 第３のバルブ
９２ａ 第３の加圧プランジャチップ
９４ 第３の加圧アクチュエータ
９５ 加圧側油圧センサ
９６ 背圧側油圧センサ
９７ 流量センサ
９８ｅ－ｇ 配管
９９ ガス抜きバルブ
１００ ダイカストマシン
２００ ダイカストマシン
Ｃａ 空洞
Ｃａｘ 製品領域
Ｃａｙ 非製品領域（製品領域以外の領域）
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】