JP2014065062A - ダイカスト鋳造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 充填完了時点に増圧が開始されるように充填工程から増圧工程への切り換えが制御されるダイカスト鋳造装置を提供することを目的とする。
【解決手段】 のダイカスト鋳造装置１は、キャビティ１３およびキャビティ１３に連通するガス抜き空間１５が形成された金型１０と、先端２１ａでキャビティ１３に連通する射出スリーブ２１と、射出スリーブ２１内に移動可能に配設された射出プランジャ２２と、射出プランジャ２２を前進移動方向に加圧する加圧装置（油圧アクチュエータ２３、油圧回路２４、油圧ポンプ２５、アキュムレータ２７）と、ガス抜き空間１５に金属溶湯が充填されているか否かを判断する判断手段（Ｓ２２）と、判断手段の判断に基づいて、ガス抜き空間１５への金属溶湯の充填完了と同時に射出プランジャ２２がキャビティ１３に充填された金属溶湯に加える鋳造圧力Ｐの増圧が開始するように、加圧装置を制御する制御装置２６４と、を備える。
【選択図】 図１

Description

本発明はダイカスト鋳造装置に関する。

ダイカスト鋳造装置を用いて金属溶湯を鋳造する場合、まず、射出スリーブ内に金属溶湯を供給し、供給された金属溶湯を射出プランジャで押し出すことで、金型のキャビティに金属溶湯を充填する（充填工程）。その後、キャビティに充填された金属溶湯を加圧する（増圧工程）。増圧工程にてキャビティ内の金属溶湯に大きな圧力を作用させることにより、成形される鋳造品にヒケや鋳巣が発生することが抑えられる。このように、通常、ダイカスト成形においては、充填工程と増圧工程を経て鋳造品が成形される。

特許文献１は、射出プランジャの移動位置あるいは金属溶湯に作用する圧力（鋳造圧力）に基づいて、充填工程から増圧工程への切り換えが行われるように構成されたダイカスト鋳造装置を開示する。

特開２０１１−１３１２２５号公報

（発明が解決しようとする課題）
金型内への金属溶湯の充填が完全に完了する際には、その直前で金属溶湯に作用する鋳造圧力が急上昇する。特許文献１によれば、このような金属溶湯の充填完了直前に急上昇する鋳造圧力が設定切り換え圧力に達したときに、充填工程から増圧工程への切り換えが行われる。しかしながら、この時点で充填工程から増圧工程に切り換えても、切り換えのタイムラグ（例えば開閉弁の切り換えに要する時間等）により増圧の実際の開始時点が金属溶湯の充填完了時点よりも遅れる。増圧の開始時点が充填完了時点よりも遅れた場合、キャビティ内の金属溶湯が凝固してから増圧が開始されるおそれがある。特にキャビティとランナを繋ぐ湯口（ゲート）の流路断面積は小さいので、ゲート部分が最初に凝固し易い。ゲート部分が凝固した後に増圧が開始された場合は、加圧力がキャビティ内の金属溶湯に伝わらない。その結果、鋳造品にヒケや鋳巣が発生する。

また、射出プランジャの移動位置が設定切り換え位置に達した時点で充填工程から増圧工程に切り換える場合、給湯量のばらつきによって充填完了前に増圧が開始されるおそれがある。例えば給湯量が少ない場合、キャビティ内への金属溶湯の充填が完了する前に射出プランジャの移動位置が設定切り換え位置に達する。この場合、充填完了前に増圧が開始される可能性が高い。充填完了前に増圧が開始された場合、充填中から鋳造圧力が上昇し、充填完了の直前には非常に高い圧力が金属溶湯に作用する状態になる。このため過剰な圧力が金属溶湯を介して金型に作用し、金型のパーティング面間に隙間が生ずる。この隙間内に金属溶湯が侵入してバリが発生し、後処理工程でバリ取り作業が必要となるので作業工数が増大する。

このように、充填完了よりも前に増圧が開始された場合でも、充填完了よりも後に増圧が開始された場合でも、不具合が生じる。本発明は、充填完了時点に増圧が開始されるように充填工程から増圧工程への切り換えが制御されるダイカスト鋳造装置を提供することを目的とする。

（課題を解決するための手段）
本発明は、キャビティおよび前記キャビティに連通するガス抜き空間が形成された金型と、金属溶湯が供給される内部空間を有するように筒状に形成され、その一方端で前記キャビティに連通する射出スリーブと、前記射出スリーブ内に移動可能に配設され、前記射出スリーブの前記一方端側に向けて前記射出スリーブ内を前進移動することにより前記射出スリーブ内の金属溶湯を前記キャビティに送り込む射出プランジャと、前記射出プランジャを前記前進移動方向に加圧する加圧装置と、前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断する判断手段と、前記判断手段の判断に基づいて、前記ガス抜き空間への金属溶湯の充填完了と同時に前記射出プランジャによる前記キャビティに充填された金属溶湯への増圧が開始するように、前記加圧装置を制御する制御装置と、を備えるダイカスト鋳造装置を提供する。

この場合、前記制御装置は、前記判断手段により前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたと判断された場合に、前記ガス抜き空間への金属溶湯の充填の完了と同時に前記キャビティに充填された金属溶湯への増圧が開始するように、前記加圧装置を制御するのがよい。

ダイカスト鋳造に用いる金型には、通常、キャビティに連通するガス抜き空間が形成されている。ガス抜き空間は、金属溶湯がキャビティに充填されているときにキャビティ内の気体を外部に放出するための通路として機能する。金属溶湯はキャビティを充填した後にガス抜き空間に侵入する。このガス抜き空間への金属溶湯の充填が完了したときに、金型内への金属溶湯の充填が完了する。本発明によれば、ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたか否かに基づいて、充填工程から増圧工程への切り換えが制御される。具体的には、充填工程中にガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断し、充填が開始されたと判断した場合に、充填の完了と同時に増圧が開始されるように、射出プランジャを加圧する加圧装置が制御される。

ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始された時点は、ガス抜き空間への金属溶湯の充填が完了する時点、つまり、金型内に形成された全ての空間（ランナ、キャビティ、ガス抜き空間を含む）への金属溶湯の充填が完了する時点よりもいくらか前の時点である。よって、この時点を起点として増圧に関する制御を開始することにより、充填工程から増圧工程への切り換えのためのタイムラグを見越して（すなわち切り換えが完了して実際の増圧が開始されるタイミングを見計らって）、充填完了時点に増圧を開始することができる。

前記判断手段は、金属溶湯が前記ガス抜き空間に進入することによって前記射出プランジャの前進移動速度が予め定められた閾値速度まで低下したときに、前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたと判断するとよい。すなわち、前記判断手段は、金属溶湯が前記キャビティから前記ガス抜き空間に進入することにより生じる前記射出プランジャの前進移動速度の低下を検知したときに、前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されていると判断するとよい。この場合において、前記射出プランジャは、前記射出スリーブ内を低速で前進移動した後に高速で前進移動するように前記加圧装置で加圧され、前記判断手段は、前記射出プランジャが前記射出スリーブ内を高速で前進移動するように前記加圧装置で加圧されているときにその前進移動速度が予め定められた閾値速度まで低下した場合に、前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたと判断するとよい。

ガス抜き空間の流路断面積は、通常はキャビティの流路断面積よりも小さい。したがって、ガス抜き空間内を金属溶湯が進入する際に大きな抵抗力を受ける。この抵抗力が射出プランジャに作用することにより、射出プランジャの前進移動速度が低下する。本発明では、射出プランジャの前進移動速度が閾値速度まで低下したときに、ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたと判断する。このように、金属溶湯がガス抜き空間に進入することにより生じる射出プランジャの前進移動速度の低下、特に射出プランジャの高速移動時における前進移動速度の低下をガス抜き空間への金属溶湯の充填が開始されているか否かの判断基準とすることによって、確実に、ガス抜き空間への金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断できる。

また、前記判断手段は、金属溶湯が前記ガス抜き空間に進入することによって、金属溶湯に作用する鋳造圧力が閾値圧力まで上昇したときに、前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたと判断してもよい。すなわち、前記判断手段は、金属溶湯が前記キャビティから前記ガス抜き空間に進入することにより生じる鋳造圧力の上昇を検知したときに、前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたと判断してもよい。上記したようにガス抜き空間の流路断面積はキャビティの流路断面積よりも小さいため、ガス抜き空間内を金属溶湯が進入する際に大きな抵抗力を受ける。この抵抗力が射出プランジャに作用することによって鋳造圧力が上昇する。本発明では、鋳造圧力が閾値圧力まで上昇したときに、ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたと判断する。このように、金属溶湯がガス抜き空間に進入することにより生じる鋳造圧力の上昇をガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたか否かの判断基準とすることによって、確実に、ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断できる。

なお、鋳造圧力は、金属溶湯の充填状況に応じて変化する。金属溶湯が流路断面積の大きいキャビティ内を充填しているときには鋳造圧力は低い。金属溶湯がキャビティから流路断面積の小さいガス抜き空間に進入するときに鋳造圧力が上昇する。また、金属溶湯の充填の完了の直前（ガス抜き空間への金属溶湯の充填完了の直前）にはさらに鋳造圧力が上昇する。従来においては金属溶湯の充填の完了直前に生じる鋳造圧力の上昇を検知しているのに対し、本発明は、ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されること（金属溶湯がキャビティからガス抜き空間に進入すること）により生じる鋳造圧力の上昇を検知している点で相違する。

前記判断手段は、前記射出プランジャの移動距離が予め定められた閾値距離以上であるときに、前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断するのがよい。これによれば、射出プランジャの移動距離が予め定められた閾値距離未満であるときには、判断手段による判断がなされない。このため、射出プランジャの移動距離が閾値距離未満であるときに、何らかの原因によって射出プランジャの前進移動速度が低下し、あるいは鋳造圧力が高まった場合であっても、金属溶湯がガス抜き空間に充填されていると誤って判断されることが防止される。

本実施形態に係るダイカスト鋳造装置の概略図である。 制御装置が射出プランジャの動作の制御するために実行する射出制御ルーチンの一例を表すフローチャートである。 増圧移行処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。 ラドルによって金属溶湯が射出スリーブ内に流し込まれている状態を示す図である。 低速移動制御時におけるダイカスト鋳造装置の動作状態を示す図である。 高速移動制御時におけるダイカスト鋳造装置の動作状態を示す図である。 Ｓ２４の判断結果がＮｏであるときの、ダイカスト鋳造装置の動作状態を示す図である。 増圧中における、ダイカスト鋳造装置の動作状態を示す図である。 射出プランジャの前進移動速度Ｕの時間変化を示すグラフである。 射出プランジャの前進移動速度Ｕの時間変化及び鋳造圧力Ｐの時間変化を併記したグラフである。 金属溶湯の充填の完了前に増圧が開始された場合における、射出プランジャの前進移動速度Ｕの時間変化及び鋳造圧力Ｐの時間変化を併記したグラフである。 金属溶湯の充填が完了してしばらくしてから増圧が開始された場合における、射出プランジャの前進移動速度Ｕの時間変化及び鋳造圧力Ｐの時間変化を併記したグラフである。 増圧移行処理ルーチンの変形例を示すフローチャートである。

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。図１は、本実施形態に係るダイカスト鋳造装置の概略図である。図１において、ダイカスト鋳造装置１は、金型１０と、射出機構２０とを備える。

金型１０は、可動型１１と固定型１２とを備える。可動型１１は固定型１２に近づく方向及び遠ざかる方向に移動可能に構成される。可動型１１の型合わせ面と固定型１２の型合わせ面が当接したときに、両型合わせ面間にキャビティ１３が形成される。また、両型合わせ面間に、キャビティ１３に連通するランナ１４及びガス抜き空間１５が形成される。ガス抜き空間１５は大気開放されるか、または、バキュームポンプに接続される。

射出機構２０は、射出スリーブ２１と、射出プランジャ２２と、油圧アクチュエータ２３と、油圧回路２４と、油圧ポンプ２５と、射出制御装置２６と、アキュムレータ２７とを備える。油圧アクチュエータ２３、油圧回路２４、油圧ポンプ２５およびアキュムレータ２７が、本発明の加圧装置を構成する。

射出スリーブ２１は、固定型１２を図１の左右方向に貫通するように設けられる。射出スリーブ２１は内部空間を有するように円筒状に形成されていて、その先端（一方端）２１ａが固定型１２の型合わせ面に開口する。金型１０が型締め状態であるときに、射出スリーブ２１がその先端２１ａでランナ１４を介してキャビティ１３に連通する。射出スリーブ２１の後端２１ｂ寄りの側周壁に溶湯供給口２１ｃが開口するように形成される。溶湯供給口２１ｃから金属溶湯（例えばアルミニウム溶湯）が射出スリーブ２１の内部空間に供給される。

射出プランジャ２２は、プランジャチップ２２１及びプランジャロッド２２２を備える。プランジャチップ２２１が射出スリーブ２１内を往復移動可能に射出スリーブ２１内に配設される。プランジャチップ２２１の背面（図１において右端面）にプランジャロッド２２２の一端が接続される。プランジャロッド２２２の他端は油圧アクチュエータ２３に接続される。

油圧アクチュエータ２３は、第１シリンダボディ２３１Ｂと、第１シリンダボディ２３１Ｂ内に配設された第１ピストン２３１Ｐと、第１シリンダボディ２３１Ｂに連設された第２シリンダボディ２３２Ｂと、第２シリンダボディ２３２Ｂ内に配設された第２ピストン２３２Ｐと、大径ロッド２３３とを備える。第１ピストン２３１Ｐにより第１シリンダボディ２３１Ｂ内の空間が第１前面空間２３１Ｆと第１背面空間２３１Ｒとに区画される。第２ピストン２３２Ｐにより第２シリンダボディ２３２Ｂ内の空間が第２前面空間２３２Ｆと第２背面空間２３２Ｒとに区画される。第２ピストン２３２Ｐの前面および背面の面積は第１ピストン２３１Ｐの前面および背面の面積よりも大きい。また、第２シリンダボディ２３２Ｂの径（内径及び外径）も第１シリンダボディ２３１Ｂの径（内径及び外径）よりも大きい。したがって、第１シリンダボディ２３１Ｂと第２シリンダボディ２３２Ｂが連設されて段付き円筒形状のシリンダボディが形成されている。

図１に示すように、第２ピストン２３２Ｐに大径ロッド２３３が接続される。大径ロッド２３３はその一方端にて第２ピストン２３２Ｐの前面に接続され、第２シリンダボディ２３２Ｂ内の第２前面空間２３２Ｆをその軸方向に縦断している。そして、大径ロッド２３３の他方端側が第２シリンダボディ２３２Ｂの前壁面を突き抜けて、第１シリンダボディ２３１Ｂの第１背面空間２３１Ｒ内に進入している。

油圧回路２４は、一次側配管２４１と二次側配管２４２とを備える。一次側配管２４１の一方端はアキュムレータ２７に接続される。また、一次側配管２４１には連結配管２４７の一方端が接続されていて、この連結配管２４７の他方端に油圧ポンプ２５が接続される。また、連結配管２４７の途中には開閉弁（第３開閉弁）２４８が介装されている。一次側配管２４１はその途中（図１の分岐点Ａ）で第１配管２４１ａと第２配管２４１ｂとに分岐する。第１配管２４１ａは第１シリンダボディ２３１Ｂ内の第１背面空間２３１Ｒに連通し、第２配管２４１ｂは第２シリンダボディ２３２Ｂ内の第２背面空間２３２Ｒに連通する。また、第１配管２４１ａの途中に第１開閉弁２４３が介装され、第２配管２４１ｂの途中に第２開閉弁２４４が介装される。

二次側配管２４２は、その一方端にてリザーバタンク２４５に接続される。二次側配管２４２はその途中（図１の分岐点Ｂ）で第３配管２４２ａと第４配管２４２ｂとに分岐する。第３配管２４２ａは第１シリンダボディ２３１Ｂ内の第１前面空間２３１Ｆに連通し、第４配管２４２ｂは第２シリンダボディ２３２Ｂ内の第２前面空間２３２Ｆに連通する。二次側配管２４２の一方端と分岐点Ｂとの間の部分に制御弁２４６が介装される。この制御弁２４６は開度を調整することができるように構成される。

射出制御装置２６は、第１圧力センサ２６１と、第２圧力センサ２６２と、ストロークセンサ２６３と、制御装置２６４とを備える。第１圧力センサ２６１は、第１シリンダボディ２３１Ｂ内の第１前面空間２３１Ｆ内の圧力を検出し、検出した圧力を表す信号を制御装置２６４に出力する。第２圧力センサ２６２は、第１シリンダボディ２３１Ｂ内の第１背面空間２３１Ｒ内の圧力を検出し、検出した圧力を表す信号を制御装置２６４に出力する。ストロークセンサ２６３は、プランジャロッド２２２の初期位置からの軸方向への移動距離Ｌを検出し、検出した移動距離を表す信号を制御装置２６４に出力する。第１圧力センサ２６１で検出する第１前面空間２３１Ｆ内の圧力と第２圧力センサ２６２で検出する第１背面空間２３１Ｂ内の圧力との差圧から、射出プランジャ２２（プランジャチップ２２１）がキャビティ１３内に充填される金属溶湯に加える鋳造圧力が求められる。

制御装置２６４は、上述したように、第１圧力センサ２６１、第２圧力センサ２６２、ストロークセンサ２６３からそれぞれ信号を入力する。また、制御装置２６４は、第１開閉弁２４３、第２開閉弁２４４、第３開閉弁２４８、及び制御弁２４６に電気的に接続される。制御装置２６４は、第１開閉弁２４３及び第２開閉弁２４４の開閉状態、第３開閉弁２４８の開閉状態、及び、制御弁２４６の開度を制御する。

上記構成のダイカスト鋳造装置１を用いた鋳造方法について、以下に説明する。

まず、可動型１１と固定型１２とを離型させ、キャビティ１３、ランナ１４およびガス抜き空間１５を形成する金型壁面（型合わせ面）に離型剤を塗布する。離型剤塗布後、金型１０を型締めする。また、射出スリーブ２１内に潤滑剤を塗布する。このときプランジャチップ２２１は射出スリーブ２１の後端２１ｂ付近の原位置まで後退している。プランジャチップ２２１が図１に示す原位置まで後退している場合には、射出スリーブ２１に形成されている溶湯供給口２１ｃはプランジャチップ２２１よりも前方（図１において左方）に位置する。よって、溶湯供給口２１ｃから供給される金属溶湯は、射出スリーブ２１内であって、射出スリーブ２１の先端２１ａとプランジャチップ２２１との間の部分に充填される。

また、第１開閉弁２４３および第２開閉弁２４４が共に閉弁し、第３開閉弁２４８が開弁するように、制御装置２６４によりこれらの開閉弁の開閉作動が制御される。この状態で油圧ポンプ２５が駆動される。すると、油圧ポンプ２５からの圧油が連結配管２４７を通り、さらに一次配管２４１を経由してアキュムレータ２７に導入される。これによりアキュムレータ２７が蓄圧される。

次いで、図示しない溶湯タンクに充填されている金属溶湯をラドルで掬う。そして、ラドルで掬った金属溶湯を溶湯供給口２１ｃから射出スリーブ２１内に流し込む。図４は、ラドルＲによって金属溶湯が射出スリーブ２１内に流し込まれている状態を示す図である。図４に示すように、射出スリーブ２１内に流し込まれた金属溶湯は、射出スリーブ２１の内部空間であって先端２１ａとプランジャチップ２２１との間の部分に溜まる。

金属溶湯が射出スリーブ２１内に供給されたか否かについての情報は、制御装置２６４に入力される。制御装置２６４は、金属溶湯が射出スリーブ２１内に供給された後に、射出プランジャ２２の動作を制御する。

図２は、金属溶湯が射出スリーブ２１内に供給された後に制御装置２６４が射出プランジャ２２の動作の制御するために実行する射出制御ルーチンの一例を表すフローチャートである。この射出制御ルーチンが起動すると、制御装置２６４は、まず図２のステップ（以下、ステップ番号をＳと略記する）１０にて第３開閉弁２４８に閉弁信号を出力する。これにより第３開閉弁２４８が閉じる。次いで、Ｓ１１にて低速移動制御を実行する。具体的には、制御装置２６４は、Ｓ１１にて第１開閉弁２４３に開弁信号を出力する。また、制御弁２４６に開度微小信号を出力する。

第１開閉弁２４３は開弁信号を入力することにより開弁する。一方、第２開閉弁２４４は閉弁したままである。また、制御弁２４６は開度微小信号を入力することによって、その開度が小さく設定される。

低速移動制御の実行により第１開閉弁２４３が開弁した場合、アキュムレータ２７からの流体が第１配管２４１を流れて第１シリンダボディ２３１Ｂ内の第１背面空間２３１Ｒに導入される。このため第１ピストン２３１Ｐの背面に圧力が作用する。この圧力の作用により第１ピストン２３１Ｐが図１の左方に前進移動する。このとき制御弁２４６の開度が小さくされているので、第１シリンダボディ２３１Ｂ内の第１前面空間２３１Ｆからリザーバタンク２４５に流れる流体の単位時間当たりの流量が少ない。このため第１ピストン２３１Ｐは低速で第１シリンダボディ２３１Ｂ内を前進移動する。第１ピストン２３１Ｐには射出プランジャ２２のプランジャロッド２２２が接続されている。このため射出プランジャ２２のプランジャチップ２２１は、油圧アクチュエータ２３により図１の左方（前進移動方向）に加圧されて、射出スリーブ２１の先端２１ａ側に向けて低速（低速速度Ｕ_Ｌ）で前進移動する。

図５は、低速移動制御時におけるダイカスト鋳造装置１の動作状態を示す図である。図５に示すように、射出スリーブ２１内でプランジャチップ２２１が図５の左方に低速で前進移動していく。このときプランジャチップ２２１は、射出スリーブ２１内に供給されている金属溶湯を図５の左方側に移動させ、さらにランナ１４内に送り込む。

制御装置２６４は、Ｓ１１にて低速移動制御を実行した後、Ｓ１２にて、射出プランジャ２２の移動距離Ｌが第１距離Ｌ１以上であるか否かを判断する。第１距離Ｌ１は、ランナ１４に金属溶湯が満たされたときに射出プランジャ２２が原位置から移動しているべき距離として予め設定されている。

Ｓ１２にて、射出プランジャ２２の移動距離Ｌが第１距離Ｌ１未満であると判断された場合（Ｓ１２：Ｎｏ）は移動距離Ｌが第１距離Ｌ１以上と判断されるまで待つ。すなわち、射出プランジャ２２の移動距離Ｌが第１距離Ｌ１未満である間は、低速移動制御が継続的に実行される。移動距離Ｌが第１距離Ｌ１以上であると判断された場合（Ｓ１２：Ｙｅｓ）は、制御装置２６４はＳ１３にて高速移動制御を実行する。具体的には、制御装置２６４は、Ｓ１３にて、制御弁２４６に開度増大信号を出力する。制御弁２４６は開度増大信号を入力することによって、その開度が大きく設定される。

高速移動制御時においても、第１開閉弁２４３が開弁し第２開閉弁２４４が閉弁している。したがって、アキュムレータ２７からの流体は第１配管２４１を流れて第１シリンダボディ２３１Ｂ内の第１背面空間２３１Ｒに導入され、第１ピストン２３１Ｐの背面に圧力が作用する。この圧力の作用により第１ピストン２３１Ｐが図１の左方に前進移動する。また、高速移動制御では、制御弁２４６の開度が大きくされている。したがって、第１シリンダボディ２３１Ｂ内の第１前面空間２３１Ｆからリザーバタンク２４５に流れる流体の単位時間当たりの流量が多い。このため第１ピストン２３１Ｐは高速で第１シリンダボディ２３１Ｂ内を前進移動する。第１ピストン２３１Ｐはプランジャロッド２２２を介して射出プランジャ２２のプランジャチップ２２１に接続している。したがって、射出プランジャ２２のプランジャチップ２２１は、油圧アクチュエータ２３により図１の左方（前進移動方向）に加圧されて、射出スリーブ２１の先端２１ａ側に向けて高速（高速速度Ｕ_Ｈ）で射出スリーブ２１内を前進移動する。

図６は、高速移動制御時におけるダイカスト鋳造装置１の動作状態を示す図である。図６に示すように、プランジャチップ２２１は、射出スリーブ２１内で図の左方に高速で前進移動し、ランナ１４まで充填されていた金属溶湯をキャビティ１３内に送り込む。また、キャビティ１３内に金属溶湯が進入することによって、キャビティ１３内の気体がガス抜き空間１５に追いやられる。ガス抜き空間１５に追いやられた気体は大気開放されるか、あるいは図示しない吸引ポンプに吸引される。

制御装置２６４は、Ｓ１３にて高速移動制御を実行した後に、Ｓ１４にて、射出プランジャ２２の移動距離Ｌが第２距離Ｌ２以上であるか否かを判断する。第２距離Ｌ２は第１距離Ｌ１よりも大きい距離として予め任意に設定できる。第２距離Ｌ２は、キャビティ１３の半分以上が金属溶湯に満たされたときに射出プランジャ２２が原位置から移動しているべき距離として予め設定されるのがよい。好ましくは、第２距離Ｌ２は、キャビティ１３の３／４以上が金属溶湯で満たされたときに射出プランジャ２２が原位置から移動しているべき移動距離として予め設定されるのがよい。制御装置２６４は、移動距離Ｌが第２距離Ｌ２未満であると判断した場合（Ｓ１４：Ｎｏ）は、移動距離Ｌが第２距離Ｌ２に達するまで待つ。移動距離Ｌが第２距離Ｌ２以上であると判断した場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）は、Ｓ１５にて増圧移行処理を実行する。

図３は、増圧移行処理ルーチンの一例を示すフローチャートである。増圧移行処理ルーチンが実行されると、制御装置２６４は、まずＳ２１にて、ストロークセンサ２６３から入力されている最新の射出プランジャ２２の移動距離Ｌ_ｎと、直前回に入力された射出プランジャ２２の移動距離Ｌ_ｎ−１との差（Ｌ_ｎ−Ｌ_ｎ−１）を入力時間間隔（サンプリング時間間隔）で除すことによって、射出プランジャ２２の現在の前進移動速度Ｕを計算する。次いで、計算した前進移動速度Ｕが閾値速度Ｕ_ＴＨ未満であるか否かを判断する（Ｓ２２）。ここで、閾値速度Ｕ_ＴＨは、高速移動制御中に金属溶湯がガス抜き空間１５に進入したことによって射出プランジャ２２の前進移動速度が低下したか否かを判断するために用いられる閾値である。

ガス抜き空間１５は、上述したようにキャビティ１３内に金属溶湯が充填されることに伴ってキャビティ内に存在していた気体を排出するために設けられており、その流路断面積はキャビティ１３の流路断面積よりもはるかに小さい。金属溶湯はキャビティ１３を充填した後にこのガス抜き空間１５に進入するが、ガス抜き空間１５の流路断面積は狭いので、金属溶湯は狭い空間内を進入するための大きな流路抵抗力を受ける。この抵抗力が射出プランジャ２２（プランジャチップ２２１）に作用することによって射出プランジャ２２の前進移動速度が低下する。制御装置２６４は、高速移動制御中における射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕが閾値速度Ｕ_ＴＨまで低下したことを以て、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたと判断する。つまり、前進移動速度Ｕが閾値速度Ｕ_ＴＨ以上であれば、金属溶湯はキャビティ１３を充填中であって未だ金属溶湯がガス抜き空間１５を充填していないと判断する。一方、前進移動速度Ｕが閾値速度Ｕ_ＴＨ未満であれば、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始された（ガス抜き空間１５に金属溶湯が進入し始めた）と判断する。換言すれば、射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕが閾値速度Ｕ_ＴＨまで低下したか否かが、ガス抜き空間１５に金属溶湯が充填し始めたか否かの判断基準とされる。

閾値速度Ｕ_ＴＨは、前進移動速度Ｕがその閾値速度Ｕ_ＴＨを下回った場合には金属溶湯がガス抜き空間１５に進入していることが明らかであるような速度に設定される。より詳しくは、閾値速度Ｕ_ＴＨは、高速移動制御中であってキャビティ１３に金属溶湯が充填されているときの前進移動速度（高速速度Ｕ_Ｈ）と、高速移動制御中であってガス抜き空間１５に金属溶湯が充填されているときの前進移動速度（後述するガス抜き速度Ｕ_Ｇ）との間の速度に設定される。Ｓ２２の処理が、本発明における、ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断する判断手段に相当する。

図９は、射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕの時間変化を示すグラフであり、横軸が射出プランジャ２２が前進移動動作を開始してからの経過時間（射出時間）、縦軸が射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕである。図９に示すように、０〜時点ｔ１までは前進移動速度Ｕが低速速度Ｕ_Ｌである。この期間中には低速移動制御が実行されている。また、時点ｔ１で射出プランジャ２２の制御が低速移動制御から高速移動制御に移行する。このため、時点ｔ１から以降、移動速度Ｕが急激に上昇する。そして、時点ｔ１よりも後の時点ｔ２で移動速度Ｕが高速速度Ｕ_Ｈに達する。

また、時点ｔ２よりも後の時点ｔ^＊で、射出プランジャ２２の移動距離Ｌが第２距離Ｌ２に達する。したがって、時点ｔ^＊から増圧移行処理が実行される。また、時点ｔ^＊よりも後の時点ｔ３で、金属溶湯が金型１０内のガス抜き空間１５に充填され始める。このため時点ｔ３から前進移動速度Ｕが高速速度Ｕ_Ｈから減少する。前進移動速度Ｕは時点ｔ３よりも後の時点ｔ５にてガス抜き速度Ｕ_Ｇまで降下し、その後、ガス抜き速度Ｕ_Ｇのまま射出プランジャ２２が前進移動する。高速速度Ｕ_Ｈやガス抜き速度Ｕ_Ｇ、およびこれらの変動幅は、予め実験により調べることができる。閾値速度Ｕ_ＴＨは、高速速度Ｕ_Ｈの下限値よりも小さくガス抜き速度Ｕ_Ｇの上限値よりも大きな速度に設定される。こうして設定された閾値速度Ｕ_ＴＨと射出プランジャ２２の現在の前進移動速度Ｕとを比較することにより、確実に、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断することができる。図９の例では、時点ｔ３よりも僅かに後の時点ｔ４で、前進移動速度Ｕが閾値速度Ｕ_ＴＨまて低下する。したがって、増圧移行処理ルーチンにおいて、時点ｔ４よりも前においてはＳ２２の判断結果がＮｏであり、時点ｔ４でＳ２２の判断結果がＹｅｓに切り換わる。

Ｓ２２にて前進移動速度Ｕが閾値速度Ｕ_ＴＨ以上であると判断された場合（Ｓ２２：Ｎｏ）は、前進移動速度Ｕが閾値速度Ｕ_ＴＨ未満であると判断されるまで待つ。前進移動速度Ｕが閾値速度Ｕ_ＴＨ未満であると判断された場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、制御装置２６４は、タイマーによる時間計測を開始する（Ｓ２３）。次いで、制御装置２６４は、計測時間Ｔが設定時間Ｔ_０以上であるか否かを判断する（Ｓ２４）。設定時間Ｔ_０は、Ｓ２２における判断結果がＮｏからＹｅｓに切り替わってから（すなわち図９の時点ｔ４から）ガス抜き空間１５が金属溶湯で完全に充填されるまでに必要な時間Ｔ_Ｒと、第１開閉弁２４３と第２開閉弁２４４との開閉状態の切り換えや制御弁２４６の開度の変更に必要な時間Ｔ_Ｓとに基づいて予め設定される。具体的には、時間Ｔ_Ｒと時間Ｔ_Ｓとの差（Ｔ_Ｒ−Ｔ_Ｓ）に相当する時間として予め設定される。時間Ｔ_Ｒや時間Ｔ_Ｓは予め実験やシミュレーションなどにより得ることができる。ちなみに、ガス抜き空間１５が金属溶湯で完全に充填された場合には、金属溶湯がガス抜き空間１５から外部に漏れないように、例えばシャットオフバルブ等が作動することによってガス抜き空間１５と外部との連通が遮断される。

制御装置２６４は、Ｓ２４にて計測時間Ｔが設定時間Ｔ_０未満と判断した場合（Ｓ２４：Ｎｏ）は、計測時間Ｔが設定時間Ｔ_０以上となるまで待つ。図７は、Ｓ２４の判断結果がＮｏであるときの、ダイカスト鋳造装置１の動作状態を示す図である。図７に示すように、Ｓ２４の判断結果がＮｏである間は、射出プランジャ２２がガス抜き速度Ｕ_Ｇで前進移動するとともに、金属溶湯が金型１０内のガス抜き空間１５に充填されてゆく。

制御装置２６４は、Ｓ２４にて計測時間Ｔが設定時間Ｔ_０以上と判断した場合（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、Ｓ２５にて増圧開始指令を出力する。具体的には、制御装置２６４は、Ｓ２５にて、第１開閉弁２４３に閉弁信号を出力し、第２開閉弁２４４に開弁信号を出力する。また、制御弁２４６に開度変更信号を出力する。

第１開閉弁２４３は閉弁信号を入力することにより閉弁し、第２開閉弁２４４は開弁信号を入力することにより開弁する。また、制御弁２４６は開度変更信号を入力することによりその開度が変更される。これらの作動（以下、弁の切り換え作動と称する）は上記時間Ｔ_ｓをかけて行われる。弁の切り換え作動が完了すると、アキュムレータ２７からの流体は第２配管２４１ｂを流れて第２シリンダボディ２３２Ｂ内の第２背面空間２３２Ｒに導入される。よって、第２ピストン２３２Ｐの背面にアキュムレータ２７からの圧力が作用する。第２ピストン２３２Ｐの受圧面積は第１ピストン２３１Ｐの受圧面積よりも大きいので、この弁の切り換え作動によって油圧アクチュエータ２３により発生される圧力が増加し、それに伴い射出プランジャ２２に作用する圧力が増大する。増大した圧力は、射出プランジャ２２のプランジャチップ２２１を介してキャビティ１３内に供給された金属溶湯に作用する。このため鋳造圧力が増大する。

ところで、本実施形態によれば、Ｓ２２の判断結果がＮｏからＹｅｓに変化してから設定時間Ｔ_０が経過したときに、増圧開始指令が出力され、増圧開始指令が出力されてから時間Ｔ_Ｓ（第１開閉弁２４３と第２開閉弁２４４との開閉状態の切り換えおよび制御弁２６４の開度変更に必要な時間）が経過したときに、第１開閉弁２４３の閉弁作動が完了するとともに第２開閉弁２４４の開弁作動が完了し、さらに制御弁２４６の開度変更も完了する。設定時間Ｔ_０は時間Ｔ_Ｒから時間Ｔ_Ｓを引いた時間であるから、設定時間Ｔ_０と時間Ｔ_Ｓとを加えると時間Ｔ_Ｒとなる。これらのことから、本実施形態によれば、Ｓ２２の判断結果がＮｏからＹｅｓに変化してから時間Ｔ_Ｒが経過したときに弁の切り換え作動が完了して増圧が開始されるように、加圧装置（具体的には油圧回路２４の流路の切り換え作動）が制御される。時間Ｔ_Ｒは、上述したようにＳ２２における判断結果がＮｏからＹｅｓに変化してから（すなわち図９の時点ｔ４から）ガス抜き空間１５が金属溶湯で完全に充填されるまでに必要な時間である。したがって、Ｓ２２にてガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたと判断されてから（Ｓ２２の判断結果がＹｅｓに変化してから）時間Ｔ_Ｒが経過した時点で、ガス抜き空間１５が金属溶湯で完全に充填される（つまり金型１０内への金属溶湯の充填が完了される）と同時に、弁の切り換え作動が完了して増圧（増圧工程）が開始される。

図８は、増圧中における、ダイカスト鋳造装置１の動作状態を示す図である。図８に示すように、金属溶湯は、金型１０内に形成された全ての空間（キャビティ１３、ランナ１４、ガス抜き空間１５）を満たしている。また、増圧中においては、上述したようにアキュムレータ２７の圧力が受圧面積の大きい第２ピストン２３２Ｐの背面に作用するので鋳造圧力が増加する。このためキャビティ１３内に充填された金属溶湯に高い圧力が加えられる。

制御装置２６４は、Ｓ２５にて増圧開始指令を出力した後に、この増圧移行処理を終了する。そして、図２のＳ１６に処理を進める。このＳ１６では増圧処理が実行される。この増圧処理では、第１開閉弁２４３が閉弁し、第２開閉弁２４４が開弁し、制御弁２４６が変更された開度である状態を、予め決められた時間だけ維持する。このため鋳造圧力が上昇するとともに上昇した圧力が維持される。キャビティ１３内の金属溶湯が高い圧力を受けることによって、鋳造品のヒケや鋳巣の形成が抑えられる。

Ｓ１６の増圧処理における増圧時間が予め決められた時間を経過した後に、制御装置２６４は、終了処理を実行する（Ｓ１７）。この終了処理により、金型１０が開く。なお、金型１０が開く際に射出プランジャ２２のプランジャチップ２２１が可動型１１の移動方向に追従するように僅かに前進し、その後、後退して原位置に戻る。そして、キャビティ１３内の製品が取り出される。その後、制御装置２６４は射出制御ルーチンを一旦終了する。なお、射出プランジャ２２が射出スリーブ２１内を後退移動する際における油圧回路構成は図１において省略している。この場合、方向切替弁によってアキュムレータ２７の圧力を二次側配管２４２側に作用させるように油圧回路を構成すればよい。

図１０は、射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕの時間変化及び鋳造圧力Ｐの時間変化を併記したグラフである。図１０の横軸は射出時間であり、縦軸が前進移動速度Ｕおよび鋳造圧力Ｐである。図１０の実線Ｕで表わされるグラフが前進移動速度Ｕの時間変化を表し、破線Ｐで表わされるグラフが鋳造圧力Ｐの時間変化を表す。なお、図１０に示す前進移動速度Ｕのグラフは、図９に示す前進移動速度Ｕのグラフと同じである。

図１０に示すように、射出プランジャ２２の前進移動動作が開始されてから時点ｔ１までの期間Ｔ１は、低速移動制御が実行されている期間である。よって、期間Ｔ１中に射出プランジャ２２が低速（低速速度Ｕ_Ｌ）で射出スリーブ２１の先端２１ａ側に向けて前進移動する。これにより金型１０内のランナ１４に金属溶湯が満たされる。期間Ｔ１中（低速移動制御の実行中）における鋳造圧力Ｐは極めて低い。

時点ｔ１から時点ｔ３までの期間Ｔ２および時点ｔ３から時点ｔ６までの期間Ｔ３は、高速移動制御が実行されている期間である。期間Ｔ２中に射出プランジャ２２が高速（高速速度Ｕ_Ｈ）で射出スリーブ２１の先端２１ａ側に向けて前進移動する。これにより金型１０内のキャビティ１３に金属溶湯が充填される。期間Ｔ２中における鋳造圧力は、期間Ｔ１中における鋳造圧力よりも高いが、依然として低い圧力を維持している。

時点ｔ３から、金型１０内のガス抜き空間１５に金属溶湯が充填され始める。そのため、金属溶湯がガス抜き空間１５を進入する際に受ける抵抗力が射出プランジャ２２に作用することによって、高速移動制御が実行されているにもかかわらず、射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕが高速速度Ｕ_Ｈから低下するとともに鋳造圧力Ｐが上昇する。そして、時点ｔ４にて前進移動速度Ｕが閾値速度Ｕ_ＴＨまで低下するために増圧移行処理が実行され、タイマーによる計測が開始される。

時点ｔ４よりも後の時点ｔ５にて前進移動速度Ｕがガス抜き速度Ｕ_Ｇまで低下し、その後しばらくの間、ガス抜き速度Ｕ_Ｇのまま射出プランジャ２２が前進移動する。そして、時点ｔ６にてガス抜き空間１５への金属溶湯の充填が完了する。すなわち、時点ｔ６で金型１０内への金属溶湯の充填が完了するとともに射出プランジャ２２の前進移動が停止する（前進移動速度が０になる）。時点ｔ３から時点ｔ６までの期間Ｔ３は、金属溶湯がガス抜き空間１５に充填されている期間である。射出プランジャ２２の前進移動動作が開始されてから時点ｔ６までの期間中には、金属溶湯が金型１０内に充填される充填工程が実施される。

また、時点ｔ４よりも後の時点ｔａで、タイマによる計測時間が設定時間Ｔ_０に達する。すなわち、図１０の期間Ｃ（ｔ４〜ｔａ）は、設定時間Ｔ_０に等しい。したがって、時点ｔａにて増圧開始指令が出力される。増圧開始指令が出力された後の時点ｔ６で弁の切り換え作動が完了し、増圧が開始される。すなわち、図１０の期間Ｄ（ｔａ〜ｔ６）は、増圧開始指令が出力されたときから実際に増圧が開始されるまでのタイムラグ（第１、第２開閉弁２４３、２４４の切り換えおよび制御弁２４６の開度変更に要する時間Ｔ_Ｓ）に等しい。このように、本実施形態においては、時点ｔ６にて、金型１０内への金属溶湯の充填が完了（ガス抜き空間１５への金属溶湯の充填が完了）すると同時に、増圧が開始される。

時点ｔ６から増圧が開始されると、キャビティ１３内の金属溶湯に高い鋳造圧力Ｐが作用する。その後、時点ｔ７で増圧が終了し、鋳造品が金型１０から取り出される。時点ｔ６から時点ｔ７の期間が、増圧工程である。

このように、本実施形態によれば、時点ｔ６で、金型１０内への金属溶湯の充填が完了する（充填工程が終了する）と同時に、キャビティ１３内に充填された金属溶湯への鋳造圧力Ｐの増加（増圧）が開始される（増圧工程が開始される）。すなわち、金属溶湯の充填の完了時と増圧の開始時とを一致させることができる。このため、金属溶湯の充填の完了時と増圧の開始時とが一致しない場合に生じる不具合を解消することができる。

（比較例１）
図１１は、金属溶湯の充填の完了前に増圧が開始された場合における、射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕの時間変化及び鋳造圧力Ｐの時間変化を併記したグラフである。グラフの横軸が射出時間であり、縦軸は前進移動速度Ｕ及び鋳造圧力Ｐである。また、実線で示されたグラフＵが前進移動速度Ｕの時間変化を表し、破線で示されたグラフＰが鋳造圧力Ｐの時間変化を表す。図１１に示すように、時点ｔ１にて射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕが低速速度Ｕ_Ｌから高速速度Ｕ_Ｈに切り換えられる。また、時点ｔ３にてガス抜き空間１５への金属溶湯の充填が開始される。このため時点ｔ３から前進移動速度Ｕが高速速度Ｕ_Ｈから低下する。そして、時点ｔ６にてガス抜き空間１５への金属溶湯の充填が完了する。すなわち時点ｔ６で金型内への金属溶湯の充填が完了する。時点ｔ６までの期間に充填工程が行われる。

この例において、増圧開始指令は、射出プランジャ２２の移動距離Ｌが所定の閾値距離に達したときに出力されると仮定する。また、時点ｔ３よりも少し前の時点ｔａで移動距離Ｌが閾値距離に達したと仮定する。すると、時点ｔａで増圧開始指令が出力される。その後、弁の切り換え作動に要する時間が経過した時点ｔｂで増圧が開始される。時点ｔｂは時点ｔ３よりも後の時点であり、時点ｔ６よりも前の時点である。時点ｔ６にて金型内への金属溶湯の充填が完了するのであるから、この例においては金型内への金属溶湯の充填が完了する前の時点ｔｂで増圧が開始されている。

また、時点ｔ３から時点ｔ６までの期間は、金型１０内のガス抜き空間１５に金属溶湯が充填されている期間である。したがって、この例によれば、金型１０内のガス抜き空間１５に金属溶湯が充填されている途中で増圧が開始される。すると、鋳造圧力Ｐが時点ｔｂから増加し、これに伴い射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕも増加する。つまり、鋳造圧力Ｐが金属溶湯の充填中から上昇する。そして、金属溶湯の充填完了の直前（時点ｔ６の直前）には、非常に高い鋳造圧力Ｐｍがキャビティ１３内の金属溶湯に作用する。このため可動型１１と固定型１２との型合わせ面間に微小の隙間が生じ、この隙間内に金属溶湯が進入することによってバリが発生する。発生したバリはその後の工程で除去されるが、バリを除去する工程が増えるために作業工数が増加する。

（比較例２）
図１２は、金属溶湯の充填が完了してしばらくしてから増圧が開始された場合における、射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕの時間変化及び鋳造圧力Ｐの時間変化を併記したグラフである。グラフの横軸は射出時間であり、縦軸は射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕ及び鋳造圧力Ｐである。また、実線で示されたグラフＵが前進移動速度Ｕを表し、破線で示されたグラフＰが鋳造圧力Ｐを表す。図１２において、時点ｔ１で前進移動速度Ｕが低速速度Ｕ_Ｌから高速速度Ｕ_Ｈに切り換えられ、時点ｔ３でガス抜き空間１５への金属溶湯の充填が開始される。このため時点ｔ３から前進移動速度Ｕが高速速度Ｕ_Ｈから低下する。そして、時点ｔ６で金型１０内への金属溶湯の充填が完了する。

この例において、増圧開始指令は、鋳造圧力Ｐが、金型１０内への金属溶湯の充填の完了に伴う鋳造圧力の上昇を検知したときに出力されると仮定する。具体的には、鋳造圧力Ｐが、金属溶湯がガス抜き空間１５に充填されている場合における鋳造圧力（図１２におけるガス抜き圧力Ｐ_Ｇ）よりも高い圧力として予め定められた圧力（図１２における切り換え圧力Ｐ_０）に達したときに、増圧開始指令が出力される。図１２に示すように、時点ｔ６よりも僅かに前の時点ｔａで、鋳造圧力Ｐが切り換え圧力Ｐ_０に達する。よって、時点ｔａで増圧開始指令が出力される。その後、弁の切り換え作動に要する時間の経過後の時点ｔｂで増圧が開始される。時点ｔｂは時点ｔ６よりも後の時間である。つまり、金型１０内への金属溶湯の充填が完了してからしばらくして増圧が開始される。

ところで、時点ｔ６にて金属溶湯の金型１０への充填が完了した後は、金型１０内の金属溶湯は金型に熱を奪われることにより冷却固化する。この場合、ランナ１４とキャビティ１３とをつなぐ湯口（ゲート）の流路断面積は非常に小さいので、このゲートに充填されている金属溶湯は比較的早期に冷却固化する。時点ｔｂにてゲートの金属溶湯が固化している場合、増圧された鋳造圧力がキャビティ１３内の金属溶湯に伝わらない。このような場合、鋳造品にヒケや鋳巣が発生する。すなわち、金型１０内への金属溶湯の充填が完了してからしばらく経過した後に増圧が開始された場合には、製品不良が発生する。

上記の比較例１及び２のように、金型への金属溶湯の充填が完了する前に増圧が開始された場合、及び、金型への金属溶湯の充填が完了した後に増圧が開始された場合、のいずれも場合においても、不具合を生じる。これに対し、本実施形態によれば、金型内への金属溶湯の充填が完了すると同時に増圧が開始されるので、上記した不具合が発生しない。よって、バリ取り等の作業工数の増加も発生せず、且つ製品不良が極力抑えられる。

以上のように、本実施形態のダイカスト鋳造装置１は、キャビティ１３およびキャビティ１３に連通するガス抜き空間１５が形成された金型１０と、金属溶湯が供給される内部空間を有するように筒状に形成され、先端２１ａでキャビティ１３に連通する射出スリーブ２１と、射出スリーブ２１内に移動可能に配設され、射出スリーブ２１の先端２１ａ側に向けて射出スリーブ２１内を前進移動することにより射出スリーブ２１内の金属溶湯をキャビティ１３に送り込む射出プランジャ２２と、射出プランジャ２２を前進移動方向に加圧する加圧装置（油圧アクチュエータ２３、油圧回路２４、油圧ポンプ２５、アキュムレータ２７）と、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断する判断手段（Ｓ２２）と、判断手段の判断に基づいて、ガス抜き空間１５への金属溶湯の充填完了と同時に射出プランジャ２２がキャビティ１３に充填された金属溶湯に加える鋳造圧力Ｐの増圧が開始するように、加圧装置を制御する制御装置２６４と、を備える。

また、制御装置２６４は、判断手段（Ｓ２２）によりガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたと判断された場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）に、ガス抜き空間１５への金属溶湯の充填の完了と同時に鋳造圧力Ｐの増圧が開始するように、加圧装置を制御する。

本実施形態によれば、金型１０に形成されたキャビティ１３に連通するガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたか否かに基づいて、鋳造圧力Ｐが制御される。具体的には、充填工程中にガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断し、充填が開始されたと判断した場合に、充填の完了と同時に鋳造圧力Ｐの増圧が開始されるように、加圧装置（具体的には油圧回路２４の第１開閉弁２４３および第２開閉弁２４４の切り換え作動、および制御弁２４６の開度変更作動）が制御される。

ガス抜き空間１５に金属溶湯が充填され始めている時点（充填が開始された時点）は、ガス抜き空間１５への金属溶湯の充填が完了する時点、つまり、金型１０内に形成された全ての空間（ランナ１４、キャビティ１３、ガス抜き空間１５を含む）への金属溶湯の充填が完了する時点よりもいくらか前の時点である。よって、この時点を起点として、増圧に関する制御を開始することにより、充填工程から増圧工程への切り換えに要する時間Ｔ_Ｓを見越して、すなわち弁の切り換え作動が完了して実際の増圧が開始されるタイミングを見計らって、充填完了と同時に増圧を開始することができる。

また、制御装置２６４は、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたと判断されたときに（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、タイマーによる計測を開始し（Ｓ２３）、計測時間Ｔが設定時間Ｔ_０を経過したときに（Ｓ２４：Ｙｅｓ）、増圧開始指令を出力している。つまり、タイマーを用いて増圧開始指令の出力タイミング（第１開閉弁２４３および第２開閉弁２４４の切り換え開始タイミングおよび制御弁２４６の開度変更の開始タイミング）を調整している。換言すれば、制御装置２６４は、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたと判断されたときに、前記ガス抜き空間への金属溶湯の充填完了と同時に前記射出プランジャによる前記キャビティに充填された金属溶湯への鋳造圧力の増圧が開始するように、鋳造圧力を増圧するために作動する弁の作動開始タイミングを調整している。このため、より確実に、充填完了と同時に増圧を開始させることができる。

また、本実施形態においては、Ｓ２２にて、金属溶湯がガス抜き空間１５に進入することによって射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕが予め定められた閾値速度Ｕ_ＴＨまで低下したときに、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたと判断する。さらに、射出プランジャ２２は射出スリーブ２１内を低速速度Ｕ_Ｌで前進移動した後に高速速度Ｕ_Ｈで前進移動するように加圧装置で加圧され、判断手段は、射出プランジャ２２が射出スリーブ２１内を高速速度Ｕ_Ｈで前進移動しているときにその前進移動速度が予め定められた閾値速度Ｕ_ＴＨまで低下した場合に、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたと判断する。

ガス抜き空間１５の流路断面積はキャビティ１３の流路断面積よりも小さいので、ガス抜き空間１５内を金属溶湯が進入する際に射出プランジャ２２の前進移動速度が低下する。このような射出プランジャ２２の前進移動速度の低下を、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたか否かの判断基準にすることよって、確実に、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断できる。

また、射出プランジャ２２の移動距離Ｌが予め定められた第２距離Ｌ２以上であるとき（Ｓ１４：Ｙｅｓ）に、判断手段（Ｓ２２）がガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断する。このため、射出プランジャ２２の移動距離Ｌが第２距離Ｌ２未満であるときに、何らかの原因によって、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されていないにもかかわらず、射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕが低下した場合であっても、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたと誤って判断されることが防止される。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるべきものではない。例えば、上記実施形態では、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたか否かの判断基準として、射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕが閾値速度Ｕ_ＴＨまで低下したか否かを判断しているが、金属溶湯がガス抜き空間１５に進入することによって鋳造圧力Ｐが所定の閾値圧力Ｐ_ＴＨまで上昇したか否かを判断してもよい。この場合、制御装置２６４は、図３に示す増圧移行処理ルーチンに代えて、図１３に示す増圧移行処理ルーチンを実行する。

図１３に示す増圧移行処理ルーチンによれば、制御装置２６４は、まずＳ２１’にて、第１圧力センサ２６１で検出した圧力情報と第２圧力センサ２６２で検出した圧力情報とに基づいて鋳造圧力Ｐを取得する。次いで、取得した鋳造圧力Ｐが閾値圧力Ｐ_ＴＨ以上であるか否かを判断する。（Ｓ２２’）。ここで、閾値圧力Ｐ_ＴＨは、高速移動制御中に金属溶湯がガス抜き空間１５に進入したことによって鋳造圧力が上昇したか否かを判断するために用いられる閾値である。

図１０からわかるように、時点ｔ３にて、金属溶湯がガス抜き空間に進入する際の流路抵抗によって、射出プランジャ２２の前進移動速度Ｕが低下するとともに、鋳造圧力Ｐが上昇する。制御装置２６４は、高速移動制御中に鋳造圧力Ｐが閾値圧力Ｐ_ＴＨまで上昇したことを以て、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたと判断する。つまり、鋳造圧力Ｐが閾値圧力Ｐ_ＴＨ未満であれば、金属溶湯はキャビティ１３を充填中であり、未だ金属溶湯がガス抜き空間１５を充填していないと判断する。一方、鋳造圧力Ｐが閾値圧力Ｐ_ＴＨ以上であれば、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたと判断する。換言すれば、鋳造圧力Ｐが閾値圧力Ｐ_ＴＨまで上昇したか否かを、ガス抜き空間１５に金属溶湯の充填が開始されたか否かの判断基準としいている。それ以降の処理は、図３に示す増圧移行処理ルーチンと同一である。このように、鋳造圧力Ｐが閾値圧力Ｐ_ＴＨを越えた時点から増圧に関する制御を開始することにより、充填工程から増圧工程への切り換えに要する時間を見越して充填完了と同時に増圧を開始することができる。

また、上記実施形態では、第１開閉弁２４３と第２開閉弁２４４との開閉状態を切り換えることにより鋳造圧力を増圧するように構成されているが、これ以外の方法により増圧してもよい。また、制御弁２４６の開度を調整することにより射出プランジャ２２の前進移動速度を制御しているが、これ以外の方法により前進移動速度を調整してもよい。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、変形可能である。

１…ダイカスト鋳造装置、１０…金型、１１…可動型、１２…固定型、１３…キャビティ、１４…ランナ、１５…ガス抜き空間、２０…射出機構、２１…射出スリーブ、２１ａ…先端（一方端）、２１ｂ…後端、２１ｃ…溶湯供給口、２２…射出プランジャ、２２１…プランジャチップ、２２２…プランジャロッド、２３…油圧アクチュエータ（加圧装置）、２４…油圧回路（加圧装置）、２４１…一次側配管、２４１ａ…第１配管、２４１ｂ…第２配管、２４２…二次側配管、２４２ａ…第３配管、２４２ｂ…第４配管、２４３…第１開閉弁、２４４…第２開閉弁、２４５…リザーバタンク、２４６…制御弁、２４７…連結配管、２４８…第３開閉弁、２５…油圧ポンプ（加圧装置）、２６…射出制御装置、２７…アキュムレータ（加圧装置）、２６１…第１圧力センサ、２６２…第２圧力センサ、２６３…ストロークセンサ、２６４…制御装置

Claims (5)

1. キャビティおよび前記キャビティに連通するガス抜き空間が形成された金型と、
   金属溶湯が供給される内部空間を有するように筒状に形成され、その一方端で前記キャビティに連通する射出スリーブと、
   前記射出スリーブ内に移動可能に配設され、前記射出スリーブの前記一方端側に向けて前記射出スリーブ内を前進移動することにより前記射出スリーブ内の金属溶湯を前記キャビティに送り込む射出プランジャと、
   前記射出プランジャを前記前進移動方向に加圧する加圧装置と、
   前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断する判断手段と、
   前記判断手段の判断に基づいて、前記ガス抜き空間への金属溶湯の充填完了と同時に前記射出プランジャによる前記キャビティに充填された金属溶湯への増圧が開始するように、前記加圧装置を制御する制御装置と、
   を備えるダイカスト鋳造装置。
2. 請求項１に記載のダイカスト鋳造装置において、
   前記制御装置は、前記判断手段により前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたと判断された場合に、前記ガス抜き空間への金属溶湯の充填の完了と同時に前記キャビティに充填された金属溶湯への増圧が開始するように、前記加圧装置を制御する、ダイカスト鋳造装置。
3. 請求項２に記載のダイカスト鋳造装置において、
   前記判断手段は、金属溶湯が前記ガス抜き空間に進入することによって、前記射出プランジャの前進移動速度が予め定められた閾値速度まで低下したときに、前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたと判断する、ダイカスト鋳造装置。
4. 請求項２に記載のダイカスト鋳造装置において、
   前記判断手段は、金属溶湯が前記ガス抜き空間に進入することによって、金属溶湯に作用する鋳造圧力が閾値圧力まで上昇したときに、前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたと判断する、ダイカスト鋳造装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のダイカスト鋳造装置において、
   前記判断手段は、前記射出プランジャの移動距離が予め定められた閾値距離以上であるときに、前記ガス抜き空間に金属溶湯の充填が開始されたか否かを判断する、ダイカスト鋳造装置。

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