JP2009248174A

JP2009248174A - 成形機

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Publication number: JP2009248174A
Application number: JP2008102461A
Authority: JP
Inventors: Toshiharu Fujioka; 俊治藤岡
Original assignee: Toshiba Machine Co Ltd
Current assignee: Shibaura Machine Co Ltd
Priority date: 2008-04-10
Filing date: 2008-04-10
Publication date: 2009-10-29
Anticipated expiration: 2028-04-10
Also published as: JP5203782B2

Abstract

【課題】先引きを抑制しつつ成形空間の排気を効率的に行うことができる成形機を提供する。
【解決手段】ダイカストマシン１は、一対の金型１０１の間に形成された成形空間ＭＳに通じるスリーブ２７と、スリーブ２７を摺動してスリーブ２７内の溶湯を成形空間ＭＳへ射出する射出プランジャ２９と、射出プランジャ２９の位置を検出する位置センサ４５と、成形空間ＭＳに通じる排気路１０９と、成形空間ＭＳと排気路１０９との接続部を開閉可能なバルブ４８と、バルブ４８を駆動するアクチュエータ４９と、成形空間ＭＳへ溶湯が射出されているときに、バルブ４８を、開度ａ１で開き、次に、開度ａ１よりも大きい開度ａ２で開き、その後、閉じるように、位置センサ４５の検出する射出プランジャ２９の位置に基づいてアクチュエータ４９を制御する制御装置１３とを有する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ダイカストマシン等の成形機に関する。

溶湯（溶融状態の金属材料）を金型間の成形空間へ射出するときに、溶湯が空気を巻き込むことを防止するために、金型に形成された排気路を介して成形空間を排気しつつ溶湯をキャビティへ射出することを可能としたダイカストマシンが知られている（例えば特許文献１）。

特許文献１の技術では、成形空間と排気路との接続部を開閉可能なバルブを設け、成形空間の急激な排気を可能としている。このような構成においては、バルブを閉じるタイミングが遅れると、溶湯が排気路に侵入してしまい、ダイカストマシンを停止させてバルブの洗浄等を行わなければならない。一方、溶湯は、射出プランジャによって押し出されて成形空間に射出されるものであるから、溶湯の先頭位置は、射出プランジャの位置に相関している。そこで、特許文献１では、射出プランジャの位置に基づいて、バルブの開閉を適宜なタイミングで制御している。
特開２００４−３５１４２３号公報

成形空間を排気して溶湯の空気の巻き込みを防止する観点からは、バルブは、大きな開度で、且つ、成形空間に溶湯が充填される直前まで開かれていることが望ましい。

しかし、バルブを大きく開いていると、成形空間の負圧によって溶湯が成形空間に引き込まれる、いわゆる先引きが生じることがある。先引きが生じると、溶湯の先頭位置は、射出プランジャの位置に相関しなくなる。すなわち、溶湯の先頭位置は、射出プランジャの位置に基づいて計算される先頭位置よりも排気路へ近づくことになる。その結果、射出プランジャの位置に基づくバルブの制御では、溶湯の排気路への侵入を防止することが難しくなる。

そこで、大きな開度でバルブを開く場合には、先引きが生じたときであっても溶湯が排気路へ侵入しないように、先引きが生じないときに溶湯が排気路に到達するタイミングよりもかなり早いタイミングでバルブを閉じなければならない。その結果、溶湯が充填される直前まで空気の巻き込みを防止することが困難となる。また、先引きは、それ自体、製品の品質を低下させることから、発生が抑制されることが好ましい。

一方、小さい開度でバルブを開くようにすることにより、先引きが生じる可能性を極力低下させ、大きい開度でバルブを開くときよりもバルブを閉じるタイミングを遅らせることも考えられる。しかし、この場合、成形空間の排気を十分に行うことができないおそれがある。

本発明の目的は、先引きを抑制しつつ成形空間の排気を効率的に行うことができる成形機を提供することにある。

本発明の成形機は、一対の型の間に形成された成形空間に通じるスリーブと、前記スリーブを摺動して当該スリーブ内の成形材料を前記成形空間へ射出する射出プランジャと、前記射出プランジャの位置を検出するセンサと、前記成形空間に通じる第１排気路と、前記成形空間と前記第１排気路との接続部を開閉可能な第１バルブと、前記第１バルブを駆動する第１アクチュエータと、前記成形空間へ成形材料が射出されているときに、前記第１バルブを、第１の開度で開き、次に、前記第１の開度よりも大きい第２の開度で開き、その後、閉じるように、前記センサの検出する前記射出プランジャの位置に基づいて前記第１アクチュエータを制御する制御部と、を有する。

好適には、前記スリーブが前記成形空間に通じる位置に対して、前記成形空間と前記第１排気路との接続部よりも遠い位置において前記成形空間に通じる第２排気路と、前記第２排気路と前記成形空間との接続部を開閉可能な第２バルブと、前記第２バルブを駆動する第２アクチュエータと、を更に有し、前記制御部は、前記第１バルブが前記第１の開度で開かれているときに、前記第１排気路よりも前記第２排気路の排気量が多くなる第３の開度で前記第２バルブを開くように、前記第２アクチュエータを制御する。

好適には、前記制御部は、前記第１バルブが前記第１及び第２の開度で開かれている間、一定の前記第３の開度で前記第２バルブを開くように前記第２アクチュエータを制御する。

本発明によれば、成形材料の排気路への侵入を抑制しつつ成形空間の排気を効率的に行うことができる。

（第１の実施形態）
図１は、本発明の実施形態に係るダイカストマシン１の要部を示す図である。図１に含まれる断面図及び側面図は、紙面上方側が鉛直方向上方側である。

なお、以下に説明する各種の実施形態において、同様の構成要素には同一符号を付して説明を省略する。

ダイカストマシン１は、固定金型１０３及び移動金型１０５（以下、両者を合わせて「金型１０１」ということがある。）の型開閉及び型締めを行う型締装置３と、型締めされた金型１０１間に形成された成形空間ＭＳの減圧（排気）を行う排気装置５と、成形空間ＭＳに溶湯ＭＬを射出するための射出装置７と、成形空間ＭＳの溶湯ＭＬが凝固することにより形成された成形品を押し出す押出装置９と、射出装置７への作動液（例えば油）の供給を制御する液圧回路１１と、型締装置３、排気装置５及び液圧回路１１等を制御する制御装置１３とを有している。

型締装置３は、固定金型１０３を保持する固定ダイプレート１５と、移動金型１０５を保持する移動ダイプレート１７とを有している。移動ダイプレート１７は、ダイベース１０７を介して移動金型１０５を保持している。移動ダイプレート１７が固定ダイプレート１５に対して型開閉方向（図１の紙面左右方向、固定ダイプレート１５及び移動ダイプレート１７の対向方向）に駆動されることにより、金型１０１の型開閉がなされる。

型締装置３は、トグル機構を介して駆動力を移動ダイプレート１７に伝達するトグル式のものであってもよいし、駆動力を直接的に移動ダイプレート１７に伝達する直圧式のものであってもよいし、型開閉を行うための駆動装置と型締を行うための駆動装置とが別個に設けられる複合式のものであってもよい。

排気装置５は、金型１０１に形成された排気路１０９に接続された真空タンク２１と、真空タンク２１の排気を行う真空ポンプ２３と、真空ポンプ２３を駆動するモータ２４と、排気路１０９の開閉を行うバルブ装置２５と、バルブ装置２５に駆動電力を供給するバルブコントローラ２６とを有している。

真空タンク２１は、一定容積の密閉空間を有している。真空ポンプ２３により真空タンク２１を予め減圧しておき、バルブ装置２５により排気路１０９を開いて真空タンク２１とキャビティＣａとを連通することにより、排気装置５は、キャビティＣａを急激に排気することが可能である。

射出装置７は、キャビティＣａに連通されるスリーブ２７と、スリーブ２７内を摺動可能な射出プランジャ２９と、射出プランジャ２９を駆動する射出シリンダ装置３１とを有している。

ラドル３３により給湯口２７ａからスリーブ２７内に溶湯ＭＬが供給され、射出プランジャ２９がスリーブ２７内を成形空間ＭＳ側へ前進することにより、溶湯ＭＬが成形空間ＭＳに射出、充填される。

液圧回路１１は、特に図示しないが、作動液を送出するポンプ、作動液を貯留するタンク、並びに、当該ポンプ及びタンクと、射出シリンダ装置３１等との間の作動液の流れを制御する複数のバルブを含んで構成されている。液圧回路１１は、例えば、射出シリンダ装置３１への作動液の供給に関し、例えば、メータアウト回路又はメータイン回路を有し、射出シリンダ装置３１の速度を制御できるように構成されている。

制御装置１３は、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、外部記憶装置等を含むコンピュータにより構成されており、射出プランジャ２９の位置を検出する位置センサ４５等の各種のセンサからの入力信号に基づいて、真空ポンプ２３、バルブコントローラ２６、及び、液圧回路１１のポンプやバルブへ制御信号を出力する。

位置センサ４５は、例えば、射出プランジャ２９の進退方向に沿って射出プランジャ２９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おり、スケール部の位置センサ４５に対する移動量に応じた数のパルスを出力する。制御装置１３は、位置センサ４５からのパルスを計数することにより、射出プランジャ２９の位置及び速度を特定可能である。

図２は、バルブ装置２５を拡大して示す断面図である。

バルブ装置２５は、排気路１０９を開閉するバルブ部材４７と、バルブ部材４７を駆動するアクチュエータ４９とを有している。

バルブ部材４７は、金型１０１の成形空間ＭＳと、排気路１０９との接続部において、成形空間ＭＳと排気路１０９とを接続又は遮断可能である。具体的には、以下のとおりである。

成形空間ＭＳは、製品を形成する空間であるキャビティＣａ（図１）、スリーブ２７とキャビティＣａとを連通するランナＲｎ（図１）等に加え、キャビティＣａからランナＲｎとは反対側（上方側）へ延びる排気用空間Ｅｐを有している。排気路１０９は、移動金型１０５の分割面１０５ａ側表面において開口する開口部１０９ａを含み、排気用空間Ｅｐに接続されている。排気路１０９は、開口部１０９ａから型開閉方向において移動金型１０５の内部へ延びる第１構成部１０９ｂと、第１構成部１０９ｂから移動金型１０５の外周面（例えば上面）へ延びる第２構成部１０９ｃとを有し、移動金型１０５を貫通している。

バルブ部材４７は、排気用空間Ｅｐに配置されるバルブチップ４７ａと、バルブチップ４７ａから延び、排気路１０９の第１構成部１０９ｂに挿入されたバルブロッド４７ｂとを有している。

バルブロッド４７ｂは、型開閉方向へ移動可能に移動金型１０５に保持されている。バルブチップ４７ａは、型開閉方向への移動により、移動金型１０５の分割面１０５ａ側表面のうち、開口部１０９ａの周囲（弁座面１０５ｃ）に対して当接又は離間可能であり、弁座面１０５ｃに当接することにより、開口部１０９ａを塞いで排気路１０９を閉じ、弁座面１０５ｃから離間することにより、排気路１０９を開く。なお、以下では、バルブ部材４７及び弁座面１０５ｃの組み合わせを単にバルブ４８ということがある。

アクチュエータ４９は、例えば、電磁石を利用した電磁アクチュエータにより構成されている。例えば、アクチュエータ４９は、リニアモータにより構成されており、ケーシング４９ｃと、駆動軸４９ｒとを有するとともに、ケーシング４９ｃ及び駆動軸４９ｒの一方に設けられ、駆動方向に配列された不図示の複数の永久磁石又は複数のコイルと、ケーシング４９ｃ及び駆動軸４９ｒの他方に設けられ、上述の配列された複数の永久磁石又は複数のコイルに対向する不図示のコイル又は永久磁石とを有している。コイルに供給する電力の制御により、ケーシング４９ｃに対する駆動軸４９ｒの速度制御や位置制御が可能である。アクチュエータ４９は、例えば、ケーシング４９ｃが移動金型１０５に固定され、駆動軸４９ｒがバルブロッド４７ｂに固定されている。なお、アクチュエータ４９（バルブ部材４７）の移動範囲は、例えば、５ｍｍ以下である。

なお、バルブコントローラ２６は、例えば、制御装置１３からバルブコントローラ２６に出力された制御信号の信号レベル（電圧）に比例した変位でアクチュエータ４９を駆動するように構成されているが、制御装置１３からの制御信号に基づいてアクチュエータ４９の速度制御や駆動力制御を行うようには構成されていない、簡素なものにより構成されている。ただし、バルブコントローラ２６は、アクチュエータ４９の速度制御等が可能に構成されていてもよい。

以下、ダイカストマシン１の動作を説明する。まず、ダイカストマシン１における成形サイクルの概要を説明する。

まず、ダイカストマシン１は、移動金型１０５が固定金型１０３から離間した型開き状態から、移動ダイプレート１７を型閉方向（図１の紙面右側）へ移動させて、型閉じを行う。次に、移動金型１０５及び固定金型１０３の接触圧を高める型締めを行う。

型締が完了すると、ダイカストマシン１は、図１に示すように、ラドル３３により給湯口２７ａを介してスリーブ２７へ溶湯を供給する。次に、射出シリンダ装置３１により射出プランジャ２９を前進させて射出を開始する。具体的には、例えば、ダイカストマシン１は、まず、溶湯の空気の巻き込みを防止するために、比較的低速で射出プランジャ２９を前進させる低速射出を行い、次に、サイクルタイムの短縮等を目的として、比較的高速で射出プランジャ２９を前進させる高速射出を行い、その後、射出プランジャ２９により、成形空間ＭＳに充填された溶湯を加圧して、溶湯の圧力を所定の鋳造圧力まで昇圧する。なお、低速射出から高速射出への切り換えは、例えば、位置センサ４５の検出する位置が、所定の高速切換位置に到達したことを条件として行われる。

ダイカストマシン１は、溶湯の成形空間ＭＳへの射出に並行して、成形空間ＭＳから空気を排気する。具体的には、まず、ダイカストマシン１は、射出プランジャ２９が給湯口２７ａを通過する前までに、バルブ部材４７を閉位置に位置させるとともに、真空ポンプ２３を駆動して、予め真空タンク２１を減圧しておく。

次に、射出プランジャ２９が給湯口２７ａに到達して、成形空間ＭＳ及びスリーブ２７の内部空間が密閉されると、ダイカストマシン１は、バルブ部材４７を開位置へ移動させる。これにより、成形空間ＭＳの空気が真空タンク２１に吸引されて成形空間ＭＳの排気が急激に行われる。射出プランジャ２９が給湯口２７ａに到達したことは、位置センサ４５の検出する位置に基づいて検知される。

その後、射出プランジャ２９が高速切換位置に到達すると、ダイカストマシン１は、バルブ部材４７を閉位置に移動させる。そして、溶湯ＭＬは、閉位置のバルブチップ４７ａの周囲にまで到達する。なお、射出プランジャ２９が高速切換位置に到達したことは、位置センサ４５の検出する位置に基づいて検知される。

なお、真空ポンプ２３は、終始駆動されていてもよいし、適宜な時期に停止されていてもよい。また、バルブ部材４７による開閉タイミングは、上記の射出プランジャ２９が給湯口２７ａや高速切換位置に到達するときに限られず、適宜に設定されてよい。

成形空間ＭＳに充填された溶湯ＭＬは、射出プランジャ２９により鋳造圧力に保たれたまま、徐々に冷却されて凝固し、成形品が形成される。ダイカストマシン１は、例えば、溶湯が鋳造圧力に達した時点等の適宜な時点から所定時間が経過すると、成形品が形成されたものとみなして、型開きを行う。すなわち、移動ダイプレート１７を型開き方向（図１の紙面左側）へ移動させる。このとき、成形品は、固定金型１０３から離型して、移動金型１０５と共に型開き方向へ移動する。その後、成形品は、押出装置９により移動金型１０５から押し出される。

図３は、ダイカストマシン１におけるバルブ装置２５の動作を説明する図である。図３において、横軸は時間を示している。図３（ａ）〜図３（ｃ）において、縦軸はバルブ４８の開度を示している。図３（ｄ）において、縦軸は成形空間ＭＳの真空度を示している。ただし、本実施形態の特徴を説明するための概念的なものであり、実際の開度及び真空度の変化の詳細は、この図と異なっていてもよい。

なお、本実施形態では、射出プランジャ２９の位置に基づいて開閉タイミングを設定し、また、射出プランジャ２９の位置は時間の関数であるから、図３の横軸は、射出プランジャ２９の位置と捉えられてもよい。

図３（ａ）は、従来技術と同様に、バルブ４８を比較的大きな開度ａ２で開く場合のバルブ４８の動作（より厳密には、バルブに対する位置指令）を示している。

開度ａ２は、例えば、バルブ部材４７が固定金型１０３の分割面１０３ａ（図２）側の表面に当接するときの開度、すなわち、全開のときの開度であり、バルブ部材４７が弁座面１０５ｃから３〜５ｍｍ離間した状態である。

図３（ａ）では、バルブ４８は、時刻ｔ１（例えば、射出プランジャ２９が給湯口２７ａを塞ぐ時刻）において開かれる。先引きが生じなければ、時刻ｔ４（例えば、射出プランジャ２９が高速切換位置に到達する位置）において、バルブ４８を閉じれば、溶湯は排気路１０９に侵入しない。

しかし、先引きが生じた場合には、時刻ｔ４より前に溶湯がバルブ４８に到達する。そこで、従来は、先引きが生じたとしても溶湯がバルブ４８に到達しないように、時刻ｔ４よりも早い時刻ｔ３において、バルブ４８を閉じていた。

ここで、射出プランジャ２９の前進によって、成形空間ＭＳのうち溶湯が充填されていない空間は、徐々に小さくなるから、バルブ４８が閉じられた後は、成形空間ＭＳの真空度は低くなる。

従って、図３（ｄ）において、点線Ｌ１（時刻ｔ１以前は実線Ｌ３と重複）で示すように、時刻ｔ１から時刻ｔ３の間においては成形空間ＭＳは急激に排気されるものの、バルブ４８が早く閉じられたことによって、時刻ｔ４における真空度は低くなっていた。

図３（ｂ）は、他の従来技術と同様に、バルブ４８を比較的小さな開度ａ１で開く場合のバルブ４８の動作を示している。

図３（ｂ）では、バルブ４８は、先引きが生じる可能性が低いことから、時刻ｔ４まで開かれる。しかし、図３（ｄ）において、鎖線Ｌ２（時刻ｔ２以前は実線Ｌ３と重複）で示すように、時刻ｔ４まで排気を行うことができるものの、時刻ｔ１から時刻ｔ３の間における排気速度が点線Ｌ１に比較して遅く、成形空間ＭＳの排気を十分に行うことができない。

図３（ｃ）は、本実施形態におけるバルブ４８の動作を示している。

本実施形態では、バルブ４８は、図３（ａ）及び図３（ｂ）と同様に、時刻ｔ１において開かれる。このときの開度は、図３（ｂ）と同様の、先引きが生じ難い開度ａ１である。次に、時刻ｔ２において、バルブ４８は、開度が大きくされる。時刻ｔ２は、例えば、時刻ｔ３よりも早い時刻である。また、大きくされた開度は、例えば、図３（ａ）の開度ａ２と同様の、比較的大きい開度ａ２である。そして、バルブ４８は、図３（ｂ）と同様に、時刻ｔ４において閉じられる。

このようにバルブ４８が開かれた場合の成形空間ＭＳの真空度は、図３（ｄ）において実線Ｌ３により示されている。時刻ｔ１から時刻ｔ２においては、図３（ｂ）の場合（鎖線Ｌ２）と同様に、成形空間ＭＳの排気は緩やかに行われ、先引きが抑制される。時刻ｔ２以降においては、図３（ａ）の場合（点線Ｌ１）と同様に、成形空間ＭＳの排気が急激に行われる。ただし、図３（ａ）の場合ほどには真空度は高くないことなどから、先引きは生じ難い。従って、時刻ｔ３でバルブ４８を閉じる必要がなくなる。そして、時刻ｔ３を過ぎても成形空間ＭＳの排気が行われる。

このとき、開度ａ１、開度ａ２、時刻ｔ２等の設定次第では、時刻ｔ４において、図３（ａ）の場合の時刻ｔ４における真空度よりも真空度を高くすることができる。ただし、時刻ｔ４における真空度は、先引きが生じないように、図３（ａ）の場合の時刻ｔ３における真空度よりも低いことが好ましい。

なお、時刻ｔ３後、成形空間ＭＳの真空度は、図３（ａ）の場合よりも低いままであってもよい。この場合であっても、先引きを抑制しつつ図３（ｂ）の場合よりも排気できていることに変わりはないからである。

また、開度ａ２から閉状態とする時間は、開度ａ１から閉状態とする時間よりも長いから、図３（ｂ）の場合に比較して、開度ａ２から閉状態とする時間と開度ａ１から閉状態とする時間との差Δｔだけ早くアクチュエータ４９に位置指令が出力されることが好ましい。

上記のバルブ４８の開閉は、制御装置１３が位置センサ４５の位置に基づいて、バルブコントローラ２６を介してアクチュエータ４９を制御することにより、行われる。

以上の実施形態によれば、ダイカストマシン１は、一対の金型１０１間に形成された成形空間ＭＳに通じるスリーブ２７と、スリーブ２７を摺動して当該スリーブ２７内の溶湯を成形空間ＭＳへ射出する射出プランジャ２９と、射出プランジャ２９の位置を検出する位置センサ４５と、成形空間ＭＳに通じる排気路に接続された真空タンク２１と、成形空間ＭＳと排気路１０９との接続部を開閉可能なバルブ４８と、バルブ４８を駆動するアクチュエータ４９と、射出プランジャ２９により成形空間ＭＳへ溶湯が射出されているときに、バルブ４８を、開度ａ１で開き、次に、開度ａ１よりも大きい開度ａ２で開き、その後、閉じるように、位置センサ４５の検出する射出プランジャ２９の位置に基づいてアクチュエータ４９を制御する制御装置１３と、を有することから、図３を参照して説明したように、先引きの発生を抑制しつつ、効率的に成形空間ＭＳの排気を行うことができ、更に、大きな開度ａ２のみで開く場合に比較して、最終的な真空度を高くすることも可能となる。

なお、以上の実施形態において、ダイカストマシンは本発明の成形機の一例であり、金型１０１は本発明の一対の型の一例であり、溶湯（金属）は本発明の成形材料の一例であり、開度ａ１は本発明の第１の開度の一例であり、開度ａ２は本発明の第２の開度の一例である。

（第２の実施形態）
図４は、本発明の第２の実施形態のダイカストマシンを説明する図である。

図４の紙面左下側部分は、型開閉方向に見た成形空間ＭＳ等を模式的に示している。第２の実施形態では、排気用空間Ｅｐ、排気路１０９、バルブ４８、及び、アクチュエータ４９を有する第１排気用ユニット５１Ａ及び第２排気用ユニット５１Ｂが、一のキャビティＣａに対して複数（図４の例では２つ）設けられている。

第２排気用ユニット５１Ｂの排気路１０９は、スリーブ２７と成形空間ＭＳとが通じる位置に対して、第１排気用ユニット５１Ａの排気路１０９と成形空間ＭＳとが通じる位置よりも、遠い位置にて、成形空間ＭＳに通じている。

なお、第１排気用ユニット５１Ａ及び第２排気用ユニット５１Ｂの排気路１０９は、共通の真空タンク２１に接続されていてもよいし、互いに異なる真空タンク２１に接続されていてもよい。また、第１排気用ユニット５１Ａ及び第２排気用ユニット５１Ｂの排気路１０９が、互いに異なる真空タンク２１に接続されている場合において、２つの真空タンク２１は、共通の真空ポンプ２３により減圧されてもよいし、互いに異なる真空ポンプ２３により減圧されてもよい。

以下では、第１排気用ユニット５１Ａ及び第２排気用ユニット５１Ｂの排気路１０９が、共通の真空タンク２１に接続されているものとして説明する。また、第１排気用ユニット５１Ａ及び第２排気用ユニット５１Ｂは、位置のみが異なり、形状及び寸法は同一であるものとして説明する。換言すれば、同一の開度で、同一の排気量であるものとして説明する。

図４の紙面右側部分は、第１排気用ユニット５１Ａのバルブ４８の動作を示している。図４の紙面上側部分は、第２排気用ユニット５１Ｂのバルブ４８の動作を示している。

第１排気用ユニット５１Ａのバルブ４８の動作は、第１の実施形態において図３（ｃ）を参照して説明した動作と同様である。一方、第２排気用ユニット５１Ｂのバルブ４８の動作は、第１の実施形態において図３（ａ）を参照して説明した動作と同様である。

従って、時刻ｔ１から時刻ｔ２の間においては、第２排気用ユニット５１Ｂにより、成形空間ＭＳの上方側部分の排気が急激に行われる。一方、第１排気用ユニット５１Ａは、第２排気用ユニット５１Ｂほどには成形空間ＭＳを排気しておらず、成形空間ＭＳの下方側部分の排気は緩やかに行われる。その結果、溶湯の液面付近の真空度を、先引きが生じない程度に低く抑えつつも、溶湯の液面から離れた位置においては早期に真空度を高くし、全体として、効率的に成形空間ＭＳの排気を行うことができる。

なお、第２の実施形態において、第１排気用ユニット５１Ａの、排気路１０９、バルブ４８及びアクチュエータ４９は、本発明の第１排気路、第１バルブ、及び、第１アクチュエータの一例であり、第２排気用ユニット５１Ｂの、排気路１０９、バルブ４８及びアクチュエータ４９は、本発明の第２排気路、第２バルブ、及び、第２アクチュエータの一例であり、開度ａ１は本発明の第１の開度の一例であり、開度ａ２は本発明の第２の開度及び第３の開度の一例である。

（第３の実施形態）
図５は、本発明の第３の実施形態のダイカストマシンを説明する図である。

図５の紙面右下側部分は、型開閉方向に見た成形空間ＭＳ等を模式的に示している。第３の実施形態では、金型が、いわゆる多面取りの金型として構成されており、成形空間ＭＳは、複数（図５の例では２つ）のキャビティＣａを有している。そして、第１排気用ユニット５１Ａ及び第２排気用ユニット５１Ｂが、２つキャビティＣａに対応して設けられている。

２つのキャビティＣａは、スリーブ２７からの距離が異なる。その結果、第２の実施形態と同様に、第２排気用ユニット５１Ｂの排気路１０９は、スリーブ２７が成形空間ＭＳに通じる位置に対して、第１排気用ユニット５１Ａの排気路１０９が成形空間ＭＳに通じる位置よりも、遠い位置にて、成形空間ＭＳに通じている。

図５の紙面左上側部分は、第１排気用ユニット５１Ａのバルブ４８の動作を示している。図５の紙面上側部分は、第２排気用ユニット５１Ｂのバルブ４８の動作を示している。第３の実施形態の動作は、第２の実施形態と同様である。

第３の実施形態によれば、第２の実施形態と同様の効果が得られる。すなわち、溶湯の射出の初期においては、溶湯の液面付近の減圧を緩やかに行う一方で、溶湯の液面から離れた位置においては急激に減圧を行うことにより、先引きの発生を抑制しつつ、全体として効率的に減圧を行うことができる。

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。

成形機は、ダイカストマシンに限定されない。換言すれば、成形材料は、金属材料に限定されない。例えば、成形機は、成形材料としての樹脂を射出する射出成形機であってもよい。また、ダイカストマシンは、コールドチャンバダイカストマシンに限定されず、例えば、ホットチャンバダイカストマシンであってもよい。

バルブを駆動するアクチュエータは、電磁アクチュエータに限定されない。液圧装置により駆動されるものであってもよい。また、電磁アクチュエータは、リニアモータに限定されず、電磁石又は磁石を２又は３位置で移動（近接又は離間）させるだけの、より簡素な構成のものであってもよいし、ロータリ式のモータであってもよい。

バルブの開度は、第１の開度と第２の開度との２段階に限定されず、３段以上の開度で制御されてもよい。また、多段制御ではなく、連続制御がなされてもよい。

第２バルブにおける、第１バルブが第１の開度で開かれているときに、第１排気路よりも第２排気路の排気量が多くなる第３の開度は、必ずしも、第１の開度よりも大きい開度を意味しない。第１排気路及び第２排気路に接続されている真空タンク等が異なる場合や第１排気路及び第２排気路の断面積が異なる場合等には、必ずしも、同一の開度で同一の排気量とはならないからである。第３の開度は、あくまで、第１排気路よりも第２排気路の排気量が多くなる開度であればよい。

上記の第３の開度は、一定の開度でなくてもよい。開度が連続的に変化していても、第２排気路の排気量が第１排気路の排気量よりも多ければ、液面付近の真空度を低くして先引きを抑制する効果を奏する。ただし、一定の開度であれば、制御が簡素化される。また、第３の開度は、第１バルブが第２の開度で開かれているときに、第２排気路の排気量が第１排気路の排気量と等しくなる開度に限定されず、第２排気路の排気量が第１排気路の排気量よりも多くなる開度でも少なくなる開度でもよい。

第２バルブの開閉タイミングは、第１バルブの開閉タイミングと同時でなくてもよい。例えば、第２バルブの閉タイミングは、第１バルブの閉タイミングよりも遅くてもよい。

本発明の第１の実施形態のダイカストマシンの構成を示す図。図１のダイカストマシンにおけるバルブ装置周辺を拡大して示す断面図。図２のバルブ装置の動作を説明する図。本発明の第２の実施形態のダイカストマシンを説明する模式図。本発明の第３の実施形態のダイカストマシンを説明する模式図。

符号の説明

１…ダイカストマシン（成形機）、１３…制御装置、２３…真空ポンプ、２７…スリーブ、２９…射出プランジャ、４５…位置センサ、４８…バルブ、４９…アクチュエータ、１０１…金型（型）、１０３ａ…分割面、１０５ｃ…弁座面、１０９…排気路、ＭＳ…成形空間。

Claims

一対の型の間に形成された成形空間に通じるスリーブと、
前記スリーブを摺動して当該スリーブ内の成形材料を前記成形空間へ射出する射出プランジャと、
前記射出プランジャの位置を検出するセンサと、
前記成形空間に通じる第１排気路と、
前記成形空間と前記第１排気路との接続部を開閉可能な第１バルブと、
前記第１バルブを駆動する第１アクチュエータと、
前記成形空間へ成形材料が射出されているときに、前記第１バルブを、第１の開度で開き、次に、前記第１の開度よりも大きい第２の開度で開き、その後、閉じるように、前記センサの検出する前記射出プランジャの位置に基づいて前記第１アクチュエータを制御する制御部と、
を有する成形機。
前記スリーブが前記成形空間に通じる位置に対して、前記成形空間と前記第１排気路との接続部よりも遠い位置において前記成形空間に通じる第２排気路と、
前記第２排気路と前記成形空間との接続部を開閉可能な第２バルブと、
前記第２バルブを駆動する第２アクチュエータと、
を更に有し、
前記制御部は、前記第１バルブが前記第１の開度で開かれているときに、前記第１排気路よりも前記第２排気路の排気量が多くなる第３の開度で前記第２バルブを開くように、前記第２アクチュエータを制御する
請求項１に記載の成形機。
前記制御部は、前記第１バルブが前記第１及び第２の開度で開かれている間、一定の前記第３の開度で前記第２バルブを開くように前記第２アクチュエータを制御する
請求項２に記載の成形機。