JP2023066640A - 局部加圧装置、成形機及び成形方法 - Google Patents

Abstract

【課題】好適に加圧部材を使用できる局部加圧装置を提供する。【解決手段】局部加圧装置２は、金型１０１の空間１０７に前端が露出している加圧部材４１と、加圧部材４１に前方への力を付与する駆動部４５と、を有している。加圧部材４１は、溶湯が加圧部材４１の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置に位置しており、溶湯に押されて初期位置から後退する。【選択図】図１

Description

本開示は、型の内部の成形材料を局部的に加圧する局部加圧装置、当該局部加圧装置を含む成形機、局部加圧を行う成形方法に関する。成形機は、例えば、金属を成形するダイカストマシン、又は樹脂を成形する射出成形機である。

ダイカスト法等の成形方法において、いわゆる局部加圧を行う技術が知られている（例えば下記特許文献１～４）。この技術においては、型の内部（型によって構成された空間。以下、同様。）に成形材料が充填された後、型に挿通された加圧ピンによって成形材料を押圧する。これにより、例えば、成形材料の凝固収縮に起因するひけ巣が低減される。

型の内部に成形材料を充填するとき、加圧ピンは、そのストロークの後退限（型の内部とは反対側の駆動限）にて待機する。これにより、充填後、加圧ピンを前進させて成形材料を加圧するとき、その前進距離が取り得る最大値を加圧ピンのストロークとすることができる。すなわち、加圧ピンのストロークを最大限利用できる。

特開２００８－１４２７５８号公報 特開２０１６－８７６３８号公報 特開２００５－３３４９７７号公報 特開平４－９４８５４号公報

加圧ピンの使用態様は、成形材料の品質に影響を及ぼす。例えば、加圧ピンの前進開始のタイミングが早過ぎれば、成形材料の塑性流動が生じず、十分な加圧効果が得られない。また、前進開始のタイミングが遅ければ、成形材料の凝固によって加圧ピンが十分な深さまで押し込まれず、やはり十分な加圧効果が得られない。従って、好適に加圧部材（加圧ピン）を使用できる局部加圧装置、成形機及び成形方法が待たれる。

本開示の一態様に係る局部加圧装置は、型の内部に前端が露出している加圧部材と、
前記加圧部材に前方への力を付与する駆動部と、を有しており、前記加圧部材は、成形材料が前記加圧部材の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置に位置しており、前記成形材料に押されて前記初期位置から後退する。

本開示の一態様に係る成形機は、上記局部加圧装置と、前記型の開閉及び型締めを行う型締装置と、前記型の内部に前記成形材料を射出する射出装置と、を有している。

本開示の一態様に係る成形方法は、型の内部に成形材料を射出する射出ステップと、前記型の内部に前端が露出している加圧部材を前進させて前記型の内部の前記成形材料を加圧する局部加圧ステップと、を有しており、前記加圧部材は、前記成形材料が前記加圧部材の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置に位置しており、前記成形材料に押されて前記初期位置から後退する。

上記の構成又は手順によれば、加圧部材の後退を利用して加圧部材を好適に使用できる。例えば、加圧部材の後退によって、成形材料が型の内部に充填されるときに生じるサージ圧を吸収できる。また、例えば、加圧部材の後退に基づいて成形材料の加圧部材への到達を検出し、加圧部材の前進開始のタイミングを好適に決定できる。

図１（ａ）は実施形態に係る局部加圧装置の要点を説明するために局部加圧装置の動作を示す模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）の一部拡大図。 図２（ａ）は図１（ａ）の動作の続きを示す模式図、図２（ｂ）は図２（ａ）の一部拡大図。 図３（ａ）は図２（ａ）の動作の続きを示す模式図、図３（ｂ）は図３（ａ）の一部拡大図。 第１実施形態に係るダイカストマシンの要部の構成を示す側面図。 図４のダイカストマシンの加圧装置の構成を示す模式図。 図５の加圧装置が有する液圧装置の構成を示す回路図。 図４のダイカストマシンの動作を説明するための図。 図７の動作を実現するために制御装置が実行する処理の手順を示すフローチャート。 図９（ａ）及び図９（ｂ）は第２実施形態に係る加圧装置の構成を示す断面図。 第３実施形態に係る加圧装置の構成を示す断面図。 第４実施形態に係る加圧装置の構成を示す断面図。 第５実施形態に係るダイカストマシンの構成を示す模式図。 加圧部材の位置の他の例を示す断面図。

以下、図面を参照して、本開示に係る複数の実施形態について説明する。なお、複数の実施形態のうち相対的に後に説明される実施形態については、基本的に、先に説明された実施形態との相違点についてのみ述べる。特に言及が無い事項については、先に説明された実施形態と同様とされたり、先に説明された実施形態から類推されたりしてよい。また、複数の実施形態において互いに対応する構成については、相違点があっても、便宜上、互いに同一の符号を付すことがある。

以下では、まず、本開示の実施形態に係る局部加圧装置の要点について説明する。その後、より具体化した第１～第５実施形態等について述べる。

＜実施形態に係る局部加圧装置の要点＞
図１（ａ）～図３（ｂ）は、実施形態に係る局部加圧装置２（以下、単に「加圧装置２」ということがある。）及び射出装置９の動作の概要を示す模式図である。なお、加圧装置２の構成要素及び射出装置９の構成要素の区別は必ずしも明確でなくてよい。また、両者の組み合わせを射出装置として捉えてもよい。

図１（ａ）、図２（ａ）及び図３（ａ）は、加圧装置２及び射出装置９を模式的に示しており、また、成形サイクル中（より詳細には射出サイクル中）の互いに異なる時点の状態を示している。図１（ｂ）は、図１（ａ）の領域Iｂの拡大図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）の領域IIｂの拡大図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の領域IIIｂの拡大図である。

図１（ａ）及び図１（ｂ）は、成形材料（例えば溶融状態の金属である溶湯１０９）を金型１０１の内部に射出する射出工程が行われている状態を示している。射出工程においては、矢印ａ１で示すように、プランジャ２１（射出プランジャ）が金型１０１に向かって前進することによって、スリーブ１９内の溶湯１０９を金型１０１の内部（空間１０７）に押し出す。

従来においては、加圧装置２の加圧部材４１（加圧ピン）は、プランジャ２１の前進開始前（射出開始前）において、後退限（空間１０７とは反対側の駆動限）にて待機した。一方、本実施形態では、後退限よりも前方（空間１０７側）の位置（例えば前進限）にて待機している。

図２（ａ）及び図２（ｂ）は、図１（ａ）及び図１（ｂ）の後の状態を示している。射出工程が進むと、溶湯１０９が空間１０７の概ね全体に充填される。図２（ａ）及び図２（ｂ）は、そのような状態を示している。なお、実施形態の説明では、このような状態に至ったことを充填が完了したということがある。充填が完了すると、逃げ場を失った溶湯１０９をプランジャ２１が押すことによって溶湯１０９の圧力は上昇する。このとき一時的かつ急激な圧力上昇を伴う、いわゆるサージ圧が生じることもある。

射出開始から充填完了までの過程においては、溶湯１０９が加圧部材４１の位置に到達する。そして、加圧部材４１は、矢印ａ２（図２（ａ））及び矢印ａ３（図２（ｂ））によって示すように、溶湯１０９に押されて後退する。加圧部材４１の後退は、溶湯１０９の到達直後に生じてもよいし、上記のように溶湯１０９が概ね空間１０７に充填されて圧力が上昇するときに後退してもよい。また、加圧部材４１は、後退限に到達してもよいし（図示の例）、到達しなくてもよい。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、図２（ａ）及び図２（ｂ）の後の状態を示している。充填が完了すると、矢印ａ４（図３（ａ））及び矢印ａ５（図３（ｂ））によって示すように、加圧部材４１が前進する。これにより、溶湯１０９が局部的に加圧される。この加圧によって、例えば、ひけ巣（溶湯の凝固収縮に伴う空洞）が発生する蓋然性が低減される。なお、プランジャ２１は、充填完了後、例えば、前進して溶湯１０９の昇圧に寄与してもよいし、単に充填完了時の位置に留まるだけであってもよい。

以上のとおり、実施形態に係る加圧装置２では、加圧部材４１は、溶湯１０９が加圧部材４１の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置（例えば前進限）に位置している。そして、溶湯１０９に押されて上記初期位置から後退する。これにより、種々の効果を得ることができる。

例えば、加圧部材４１の後退によってサージ圧が吸収される。サージ圧の吸収によって、バリ（溶湯１０９が空間１０７の外部へはみ出して形成される部分）が発生する蓋然性が低減される。すなわち、加圧部材４１を局部加圧のための部材としてだけではなく、サージ圧を吸収するための部材として有効利用できる。

また、例えば、加圧部材４１の後退を検出することによって、溶湯の到達及び／又は充填完了を検出することができる。従って、加圧部材４１の後退の検出に基づいて、加圧部材４１の前進開始のタイミングを適切に決定することができる。より詳細には、例えば、以下のとおりである。

上記実施形態に対する比較例としては、プランジャ２１を駆動する駆動部（例えば油圧シリンダ）の駆動力の上昇（換言すればプランジャ２１が溶湯１０９から受ける圧力の上昇）に基づいて加圧部材４１の前進開始のタイミングを決定する態様が挙げられる。ただし、射出中に溶湯１０９の凝固が進むことなどから、プランジャ２１の位置における溶湯１０９の圧力の上昇と、加圧部材４１の位置における溶湯１０９の到達及び／又は圧力の上昇とは必ずしも一致しない。その結果、加圧部材４１の前進開始のタイミングは、加圧部材４１の位置における溶湯１０９の状態に対して必ずしも適切なものとはならない。一方、本実施形態では、加圧部材４１の位置において、溶湯１０９の到達及び／又は圧力上昇を検出できるから、そのような不都合が生じない。

また、他の比較例としては、金型１０１の適宜な位置に溶湯１０９の到達を検出するセンサ（例えば圧力センサ、温度センサ又は通電センサ）を設ける態様が挙げられる。しかし、センサの取り付け位置によっては、上記の比較例と同様の不都合が生じる。また、このようなセンサは、溶湯１０９に接触可能に空間１０７に露出する位置又はその近傍に設けられる。従って、溶湯１０９の圧力及び熱に対する耐久性が要求される。しかし、加圧部材４１の後退を検出するセンサ４３（図１（ｂ））は、空間１０７に露出していなくてもよく、また、後述するように、加圧部材４１よりも後方に離れた位置に配置することもできる。従って、センサ４３に要求される耐久性を下げることができる。さらに、センサ４３が位置センサである態様においては、比較例に係るセンサとは異なり、加圧部材４１を前進させるときにフィードバック制御に利用することができる。

＜第１実施形態＞
（ダイカストマシンの全体構成）
図４は、第１実施形態に係る型付ダイカストマシンＤＣの要部の構成を示す側面図（一部に断面図を含む）である。図４を参照して行う説明において、便宜上、図４の左側を前方といい、図４の右側を後方ということがある。

型付ダイカストマシンＤＣは、型（金型１０１）と、金型１０１を保持しているダイカストマシン１とを有している。ダイカストマシン１は、金型１０１の内部（空間１０７）に溶融状態の成形材料を射出（充填）することによって、凝固した成形材料からなる製品（成形品、ダイカスト品）を製造する装置として構成されている。

成形材料は、例えば、アルミニウム等の金属である。溶融状態の金属は、既述のように、溶湯と呼ばれることがある。なお、溶融状態の成形材料に代えて、固液共存状態（半凝固状態又は半溶融状態）の成形材料が空間１０７に射出されてもよい。

金型１０１は、例えば、固定型１０３と、固定型１０３と対向する移動型１０５とを有している。空間１０７の主たる部分は、固定型１０３と移動型１０５との間に構成される。固定型１０３は、移動しない型である。移動型１０５は、固定型１０３との対向方向（型開閉方向）に移動する型である。型開閉方向は、例えば、水平方向である。図４等では、便宜上、固定型１０３又は移動型１０５の断面が１種類のハッチングで示されている。ただし、これらの型は、直彫り式のものであってもよいし、入れ子式のものであってもよい。また、固定型１０３及び／又は移動型１０５は、ダイベースを含んでいてよい。

ダイカストマシン１は、機械的動作を行うマシン本体３と、マシン本体３の制御を行う制御装置５とを有している。マシン本体３は、例えば、金型１０１の型開閉及び型締めを行う型締装置７と、空間１０７に溶湯を射出する射出装置９と、溶湯が凝固して構成された製品を固定型１０３又は移動型１０５から押し出す不図示の押出装置とを有している。

既述の加圧装置２の具体例としての加圧装置２Ａ（後述する図５参照）は、型付ダイカストマシンＤＣに含まれている。加圧装置２Ａの少なくとも一部（例えば加圧部材４１及びその駆動部）は、金型１０１に付属する構成要素として捉えられてもよいし、ダイカストマシン１の構成要素として捉えられてもよい。制御装置５は、型付ダイカストマシンＤＣの各部（例えば加圧装置２Ａ）に着目したときは、当該各部の構成要素として捉えられてもよい。

型付ダイカストマシンＤＣにおいて、加圧装置２Ａ以外の構成要素の構成及び動作は、公知のものであってもよいし、新規なものであってもよく、換言すれば、種々の態様とされてよい。なお、公知の構成及び動作とされて構わない構成及び動作については、適宜に説明を省略する。

以下におけるダイカストマシン１の説明では、概ね、下記の順に説明を行う。
・型締装置７
・射出装置９
・制御装置５
・ダイカストマシンのその他の構成
・加圧装置２Ａ
・射出及び局部加圧に係る動作
・第１実施形態のまとめ

（型締装置）
型締装置７は、例えば、ベース１１と、ベース１１上に固定されている固定ダイプレート１３と、ベース１１上において型開閉方向に移動可能な移動ダイプレート１５と、これらのダイプレートに挿通されている複数（例えば４本）のタイバー１７と、を有している。固定ダイプレート１３と移動ダイプレート１５とは型開閉方向において互いに対向している。固定ダイプレート１３は、移動ダイプレート１５に対向する面に固定型１０３を保持する。移動ダイプレート１５は、固定ダイプレート１３に対向する面に移動型１０５を保持する。移動ダイプレート１５の型開閉方向における移動によって、金型１０１の開閉がなされる。また、型閉じがなされた状態でタイバー１７が伸長されることによって、その伸長量に応じた型締力が金型１０１に付与される。

（射出装置）
射出装置９は、固定ダイプレート１３の背後（移動ダイプレート１５とは反対側）に位置している。射出装置９は、空間１０７に通じるスリーブ１９と、スリーブ１９内の溶湯を空間１０７へ押し出すプランジャ２１と、プランジャ２１を駆動する駆動部２３とを有している。なお、スリーブ１９及びプランジャ２１は、消耗品として捉えられることができるから、駆動部２３のみを射出装置として捉えてもよい。

スリーブ１９は、固定ダイプレート１３に挿通されるように設けられている。なお、スリーブ１９は、固定型１０３に挿通されていなくてもよいし（図４の例）、挿通されていてもよい（図１（ａ）の例）。スリーブ１９は、概略、円筒状の部材であり、水平方向（前後方向）に延びるように配置されている。スリーブ１９の上面には、溶湯が供給される供給口１９ａが開口している。

プランジャ２１は、スリーブ１９を摺動するプランジャチップ２１ａと、プランジャチップ２１ａに固定されたプランジャロッド２１ｂとを有している。プランジャロッド２１ｂは、前後方向に延びており、その後端は、カップリング２５によって駆動部２３と連結されている。

図４では、射出開始前の状態が示されている。このとき、プランジャチップ２１ａは、供給口１９ａよりも後方にてスリーブ１９内に（少なくとも一部が）位置している。この状態で、不図示の給湯装置等によって溶湯が供給口１９ａに注がれる。次に、駆動部２３の駆動力によってプランジャチップ２１ａが空間１０７に向かって摺動する（前進する）。これにより、溶湯は空間１０７内に射出される。

駆動部２３は、例えば、液圧式（油圧式）、電動式又はハイブリッド式（液圧式と電動式との組み合わせ）とされてよい。図１（ａ）では、液圧式の駆動部２３が例示されている。すなわち、駆動部２３は、プランジャ２１に連結される液圧シリンダ（射出シリンダ２７）と、射出シリンダ２７への作動液の供給等を行う液圧装置（不図示）を有している。

射出シリンダ２７の構成は任意である。例えば、射出シリンダ２７は、単胴式（図１（ａ）の例）又は増圧式（後述する図１２参照）とされてよい。単胴式の射出シリンダ２７（図１（ａ））は、シリンダ部材３１と、シリンダ部材３１の内部を摺動可能なピストン３３と、ピストン３３から前方（プランジャ２１側）へ延びるピストンロッド３７と、を有している。

シリンダ部材３１は、不動とされている。シリンダ部材３１の内部は、ピストン３３によって、ピストンロッド３７側のロッド側室３１ｒと、その反対側のヘッド側室３１ｈに区画されている。ピストンロッド３７は、シリンダ部材３１の外部へ延び出ており、その前端がカップリング２５によってプランジャ２１の後端と連結されている。

ヘッド側室３１ｈへ作動液が供給されることによって、ピストン３３は前進する。これにより、ピストンロッド３７及びカップリング２５を介してピストン３３に連結されているプランジャ２１が前進する。ひいては、スリーブ１９内の溶湯が空間１０７に射出される。

（制御装置）
制御装置５は、例えば、特に図示しないが、コンピュータを含んで構成されてよい。コンピュータは、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）及び外部記憶装置を含んで構成されてよい。ＣＰＵがＲＯＭ及び／又は外部記憶装置に記憶されているプログラムを実行することによって、種々の演算（制御を含む）を行う種々の機能部が構築される。また、制御装置５は、一定の動作を実行する論理回路を含んでいてもよいし、電源回路を含んでいてもよいし、ドライバを含んで概念されてもよい。制御装置５は、ハードウェア的に１カ所に纏められていてもよいし、複数個所に分散されていてもよい。

（ダイカストマシンのその他の構成）
型付ダイカストマシンＤＣは、種々のセンサを有してよい。そして、制御装置５は、種々のセンサの検出値に基づいて、各部を制御してよい。

上記のようなセンサの例を挙げる。例えば、特に図示しないが、プランジャ２１の位置を検出する位置センサ、及び／又は駆動部２３の駆動力を検出するセンサが設けられてよい。位置の微分によって速度が得られるから、位置センサは速度センサと捉えられてもよい。駆動部２３の駆動力を検出するセンサとしては、例えば、駆動部２３が射出シリンダ２７を有する態様においては、ヘッド側室３１ｈの圧力を検出する圧力センサ（及び必要に応じてロッド側室３１ｒの圧力を検出する圧力センサ）が用いられてよい。

プランジャ２１の位置を検出するセンサは、例えば、射出速度（換言すればプランジャ２１の速度）の制御に利用される。駆動部２３の駆動力を検出するセンサは、射出圧力（換言すればプランジャ２１が成形材料に付与する圧力）の制御に利用される。ただし、後述するように、本実施形態においては、加圧装置２による圧力制御によって鋳造圧力が実現されてよく、射出圧力の制御は必須ではない。

（加圧装置）
図５は、加圧装置２Ａの構成を示す模式図である。

加圧装置２Ａは、図１（ａ）を参照して述べたように、溶湯を加圧する加圧部材４１と、加圧部材４１の後退を検出するセンサ４３とを有している。また、加圧装置２Ａは、加圧部材４１を駆動する駆動部４５（図１（ａ））の具体例である駆動部４５Ａを有している。

駆動部４５Ａは、液圧式又は電動式等の適宜な構成とされてよい。第１実施形態では、駆動部４５Ａとして、液圧式のものを例に取る。液圧式の駆動部４５Ａは、液圧シリンダ（加圧シリンダ４７）と、加圧シリンダ４７への作動液の供給等を行う液圧装置４９とを有している。

以下における加圧装置２Ａの説明では、概ね、下記の順に説明を行う。
・加圧部材４１
・加圧シリンダ４７
・センサ４３
・液圧装置４９

（加圧部材）
加圧部材４１の形状は、概略、進退方向を長手方向とするピン状であってもよいし（図示の例）、ピン状でなくてもよい。後者の例としては、加圧部材４１の進退方向における長さよりも径が大きいブロック状の形状を挙げることができる。また、加圧部材４１の進退方向に直交する断面の形状は、円形であってもよいし（図示の例）、円形以外の形状であってもよい。加圧部材４１の寸法も任意である。

図１（ｂ）に示すように、加圧部材４１は、先端側（空間１０７側）の少なくとも一部が、先端側ほど径が小さくなるテーパ状とされてよい。この場合、凝固した成形材料から加圧部材４１を引き抜くことが容易化される。テーパ状とされる範囲は適宜に設定されてよい。図示の例では、加圧部材４１が前進限に位置しているときに、加圧部材４１のうち空間１０７内に位置する部分の全体がテーパ状とされている。なお、もちろん、加圧部材４１は、先細りしない形状（例えば径が一定の形状）とされても構わない。

加圧部材４１の寸法は任意である。例えば、加圧部材４１の前端の径（例えば溶湯に前進方向への圧力を付与する面積に基づく円相当径。プランジャ２１についても同様。）をｄとし、プランジャ２１の前端の径をＤとしたとき、ｄ／Ｄは、０．２以上０．５以下とされてよい。もちろん、この範囲外であってもよい。

加圧部材４１は、固定型１０３に配置されてもよいし（図示の例）、移動型１０５に配置されてもよい。本実施形態の説明では、便宜上、加圧部材４１が固定型１０３に配置される態様を前提として説明を行うことがある。

加圧部材４１は、例えば、その一部又は全部が型（固定型１０３又は移動型１０５）に対して進退方向に摺動してよい（当接してよい）。加圧部材４１は、後端側の部分（駆動部４５Ａに連結される部分）が型の外部に位置していてもよいし、その全体が型の内部に位置していてもよい。後者の例としては、加圧部材４１の後端側部分が不図示のダイベースによって構成された空間に位置している態様を挙げることができる。

加圧部材４１の進退方向は、適宜な方向とされてよい。例えば、進退方向は、型開閉方向（図４の左右方向）であってもよいし、型開閉方向に交差（直交又は傾斜）する方向であってもよい。ただし、進退方向が型開閉方向であれば、例えば、加圧部材４１が配置されている型から成形品を引き剥がす動作（型開動作であってもよいし、及び／又は押出動作であってもよい。）に伴って加圧部材４１を成形品から引き抜くことが可能である。

加圧部材４１の空間１０７に対する配置位置は適宜に設定されてよい。例えば、空間１０７は、図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、製品形状に対応する形状を有している製品部１０７ａと、スリーブ１９から製品部１０７ａへ溶湯を導くランナー１０７ｅと、余剰な溶湯が流れ込むオーバーフロー１０７ｂとを有している。加圧部材４１は、これらのいずれの空間に位置する溶湯を加圧してもよい。

図１（ａ）の例では、加圧部材４１は、オーバーフロー１０７ｂに流れ込んだ溶湯を加圧するように配置されている。オーバーフロー１０７ｂは、通常、型開閉方向に見て、製品部１０７ａの外周（特にスリーブ１９から離れた位置）に接続されている。従って、オーバーフロー１０７ｂの溶湯を加圧する加圧部材４１は、製品部１０７ａ内の溶湯のうちプランジャ２１によって圧力を付与しにくい外周側の溶湯に圧力を付与できる。その結果、例えば、製品部１０７ａ内の溶湯は、その全体に均等に圧力が付与されやすくなる。ひいては、大型の製品を成形する場合において、プランジャ２１によって溶湯に付与する圧力を高くする必要性を低減できる。別の観点では、ダイカストマシン１の大型化の必要性を低減できる。

なお、図１（ｂ）に示すように、固定型１０３（加圧部材４１が配置される型）は、移動型１０５側の面に、加圧部材４１の先端側部分が出し入れされる凹部１０７ｃを有してよい。この凹部１０７ｃは、例えば、加圧部材４１の先端側部分よりも径が大きくされてよく、また、例えば、移動型１０５側ほど径が大きくなる逆テーパ状とされてよい。凹部１０７ｃによって、加圧部材４１を空間１０７内に出し入れするための容積が空間１０７に確保される。また、逆テーパ状であることによって、凝固した成形材料が固定型１０３から抜けやすくなる。もちろん、固定型１０３は、そのような凹部１０７ｃを有さなくてもよいし、逆テーパ状でない凹部１０７ｃが形成されてもよい。

加圧部材４１の前進限及び後退限は、加圧部材４１が前進又は後退するときに加圧部材４１が当接する部材又は部位（ストッパ）が金型１０１等に設けられることによって規定されてもよいし、加圧部材４１を駆動する駆動部４５の駆動限によって規定されてもよい。後者の駆動限の例としては、例えば、加圧シリンダ４７におけるピストン５５（後述）のシリンダ部材５３（後述）に対する前進限及び後退限が挙げられる。なお、実施形態の説明では、前進限及び後退限を規定する部材の図示は適宜に省略されている。

加圧部材４１の数は、適宜に設定されてよく、１つであってもよいし、２以上であってもよい。ただし、実施形態の説明では、図が複雑化することを避けるために、基本的に１つの加圧部材４１のみを図示する。

（加圧シリンダ）
図５に示すように、加圧シリンダ４７は、例えば、シリンダ部材５３と、シリンダ部材５３の内部を摺動可能なピストン５５と、ピストン５５からシリンダ部材５３の外部へ延びるピストンロッド５７と、を有している。

シリンダ部材５３は、例えば、概略、筒状の部材である。シリンダ部材５３の内部の横断面の形状は、例えば、円形である。シリンダ部材５３の外形（外側の形状）は、直方体状等の適宜な形状とされてよい。ピストン５５は、例えば、概略、円柱状の部材であり、シリンダ部材５３の内部を軸方向において摺動可能である。シリンダ部材５３の内部の空間は、ピストン５５によって、ピストンロッド５７側のロッド側室５３ｒと、その反対側のヘッド側室５３ｈに区画されている。ピストンロッド５７は、例えば、概略、円柱状の部材である。ピストンロッド５７の径は、ピストン５５の径よりも小さい。その差は、適宜に設定されてよい。

加圧シリンダ４７は、例えば、加圧部材４１の空間１０７とは反対側（図５の右側）に加圧部材４１に同軸的に配置され、また、ピストンロッド５７側を加圧部材４１に向けている。シリンダ部材５３は、固定型１０３（加圧部材４１が配置されている型）に対して不動とされる。例えば、シリンダ部材５３は、固定型１０３及び／又は固定ダイプレート１３に対してボルトなどによって固定される。ピストンロッド５７の先端は、加圧部材４１の後端と適宜なカップリング（符号省略）によって連結される。従って、例えば、加圧シリンダ４７においては、ヘッド側室５３ｈに作動液が供給されると、ピストン５５がロッド側室５３ｒ側へ移動する。ひいては、ピストンロッド５７を介してピストン５５に連結されている加圧部材４１が空間１０７に向かって前進する。

上記の説明とは逆に、シリンダ部材５３を加圧部材４１に固定し、ピストンロッド５７を固定型１０３に対して不動としてもよい。また、加圧シリンダ４７の向きは、上記の説明とは逆であってもよい。すなわち、シリンダ部材５３及びピストンロッド５７のいずれを不動とするか、及びピストンロッド５７が延び出る方向をいずれの方向に向けるか、の組み合わせに関しては、図示以外に３通り可能である。上記に関連して、加圧部材４１を空間１０７の側へ前進させるときに作動液が供給されるシリンダ室は、ロッド側室５３ｒであってもよい。なお、本実施形態の説明では、便宜上、図示の態様（ピストンロッド５７が加圧部材４１に向けられる向きで、かつシリンダ部材５３が不動な態様）を前提として説明を行うことがある。

１つの加圧シリンダ４７が駆動する加圧部材４１の数は、１つであってもよいし（図示の例）、２以上であってもよい。後者の場合、例えば、公知の押出装置から類推できるように、ピストンロッド５７に直交する板状部材をピストンロッド５７の先端に固定し、この板状部材に複数の加圧部材４１を並列に固定してよい。なお、本実施形態の説明では、基本的に、図示の態様（１つの加圧シリンダ４７が１つの加圧部材４１を駆動する態様）を例に取る。

後述する説明から理解されるように、本実施形態において、ロッド側室５３ｒへの作動液の供給によるピストン５５の移動（駆動部による加圧部材４１の空間１０７からの退避）は、必ずしも行われなくてよい。従って、ロッド側室５３ｒは、作動液が満たされていてもよいし、満たされていなくてもよい。後者の場合、例えば、ロッド側室５３ｒは、大気開放されていてよい。この場合、作動液としての油が潤滑等の目的でロッド側室５３ｒに少量配置されていても構わない。また、ロッド側室５３ｒに作動液が満たされている場合、ロッド側室５３ｒは、その容積が拡張するときにタンク又は駆動源（例えばポンプ）から作動液の不足分が供給されるだけであってよい。

さらに、加圧シリンダ４７は、ピストン５５がシリンダ部材５３からヘッド側室５３ｈとは反対側へ延び出て（別の観点ではピストン５５の径がピストンロッド５７の径と同じであり）、ロッド側室５３ｒを有さない構成とされてもよい。ただし、本実施形態の説明では、便宜上、図示の態様（加圧シリンダ４７がロッド側室５３ｒを有している態様）を前提として説明を行うことがある。

（加圧部材の後退を検出するセンサ）
センサ４３は、既述のように、加圧部材４１の後退を検出する。センサ４３の具体的な構成は、種々の態様とされてよい。以下にいくつかの例を挙げる。

センサ４３は、例えば、加圧部材４１が初期位置（例えば前進限）から所定の位置まで後退したときにＯＮ（又はＯＦＦ）されるリミットスイッチとされてよい。リミットスイッチは、接触式のものであってもよいし、非接触式のものであってもよい。

また、センサ４３は、例えば、加圧部材４１の位置（別の観点では後退量）を検出する位置センサとされてよい。位置センサとしては、例えば、リニアエンコーダを挙げることができる。

加圧シリンダ４７の運用の態様によっては、加圧部材４１が後退すると、ヘッド側室５３ｈの圧力が上昇する。従って、ヘッド側室５３ｈの圧力を検出する圧力センサ７１Ｈ（後述する図６参照）がセンサ４３として利用されてもよい。

なお、上記の具体例から理解されるように、後退の検出は、後退の有無の検出（例えばリミットスイッチによるもの）であってもよいし、後退量の検出（例えば位置センサによるもの）であってもよい。また、上記の具体例は、組み合わされて用いられても構わない。センサ４３の構成、及びセンサ４３が後退を検出するときの後退量等は、複数の加圧部材４１（又は複数の駆動部４５）同士で、互いに同一であってもよいし、互いに異なっていてもよい。

センサ４３の位置は、加圧部材４１の後退を検出できる限り、任意の位置とされてよい。例えば、上記のリミットスイッチ又は位置センサは、加圧部材４１の後退を直接的に検出してもよいし（図１（ｂ）参照）、加圧部材４１に連結された他の部材の後退（移動）を検出してもよい（図５）。図５の例では、ピストン５５に固定されてシリンダ部材５３から後方（加圧部材４１とは反対側）に延び出る被検出部４４が設けられている。そして、センサ４３は、被検出部４４の後退を検出する。加圧シリンダ４７の説明から理解されるように、被検出部４４は、金型１０１の内部に位置していてもよいし、金型１０１の外部に位置していてもよい。

（加圧装置に係る液圧装置）
図５に示す液圧装置４９は、例えば、加圧シリンダ４７に作動液の供給等を行うための液圧回路として、低圧回路５９Ｌ及び高圧回路５９Ｈを有している。なお、以下では、両者を区別せずに、液圧回路５９ということがある（符号は図６）。低圧回路５９Ｌは、高圧回路５９Ｈが加圧シリンダ４７に供給する液圧よりも低い液圧を加圧シリンダ４７に付与可能となっている。

局部加圧前に加圧部材４１を初期位置（例えば前進限）に位置させるときは（図１（ａ）及び図１（ｂ））、低圧回路５９Ｌからヘッド側室５３ｈへ作動液を供給する。溶湯１０９の圧力が加圧部材４１に付与されるときは（図２（ａ）及び図２（ｂ））、低圧回路５９Ｌからの液圧に抗して加圧部材４１が後退する。加圧部材４１を前進させて局部加圧を行うときは（図３（ａ）及び図３（ｂ））、高圧回路５９Ｈからヘッド側室５３ｈに作動液を供給する。

低圧回路５９Ｌ及び高圧回路５９Ｈの構成は、同様の構成とされてもよいし、全く異なる構成とされてもよい。また、低圧回路５９Ｌ及び高圧回路５９Ｈは、一部が共用されてもよい。以下では、低圧回路５９Ｌ及び高圧回路５９Ｈの構成が、その圧力の相違（及び圧力の相違に起因する具体的な設計事項）を除いては、互いに同様である態様を例に取る。

図６は、液圧装置４９の具体例の構成を示す回路図である。

この図に示される液圧回路５９は、低圧回路５９Ｌ及び高圧回路５９Ｈのいずれの回路として捉えられてもよい。また、液圧回路５９以外の構成要素は、低圧回路５９Ｌ及び高圧回路５９Ｈに共用されてよい。

液圧回路５９は、例えば、以下の構成要素を有している。加圧シリンダ４７に作動液を供給する液圧源としてのアキュムレータ６１。アキュムレータ６１と加圧シリンダ４７との間の作動液の流れを制御する制御弁６３。アキュムレータ６１を蓄圧するための作動液の流れを制御するチェック弁７５。

また、液圧装置４９は、液圧回路５９の他、例えば、以下の構成要素を有している。加圧シリンダ４７の背圧を低減するための背圧除去シリンダ６５。アキュムレータ６１を蓄圧する液圧源としてのポンプ６７。作動液を貯留するタンク６９。加圧シリンダ４７の圧力を検出する圧力センサ７１Ｒ及び７１Ｈ。加圧シリンダ４７から排出される作動液の流量を検出する流量センサ７３。液圧装置４９における作動液の流れを制御する各種のバルブ（７７Ａ、７７Ｒ及び７７Ｈ）。なお、これらの構成は、液圧回路５９の構成要素として捉えられても構わない。

以下における液圧装置４９の説明では、概ね、下記の順に説明を行う。
・アキュムレータ６１
・制御弁６３
・チェック弁７５
・背圧除去シリンダ６５
・ポンプ６７及びタンク６９
・圧力センサ７１Ｒ及び７１Ｈ並びに流量センサ７３
・各種のバルブ（７７Ａ、７７Ｒ及び７７Ｈ）
・２つ以上の加圧シリンダ４７が設けられている場合の液圧装置４９の構成

（アキュムレータ）
アキュムレータ６１は、重量式、ばね式、気体圧式（空気圧式含む）、シリンダ式、ブラダ式などの適宜な形式のアキュムレータにより構成されてよい。例えば、アキュムレータ６１は、気体圧式、シリンダ式又はブラダ式のアキュムレータであり、アキュムレータ６１内に保持されている気体（例えば空気若しくは窒素）が圧縮されることにより蓄圧される。

低圧回路５９Ｌが有するアキュムレータ６１の圧力（作動液の放出による圧力変動はここでは無視できるものとする。）は、高圧回路５９Ｈが有するアキュムレータ６１の圧力よりも低くされる。これにより、低圧回路５９Ｌは、高圧回路５９Ｈが供給する圧力よりも低い圧力を加圧シリンダ４７（例えばヘッド側室５３ｈ）に供給可能となっている。アキュムレータ６１の圧力の具体的な値は適宜に設定されてよい。例えば、高圧回路５９Ｈが有するアキュムレータ６１の圧力は、１３ＭＰａ以上１４ＭＰａ以下とされてよい。

（制御弁）
制御弁６３は、例えば、少なくとも、アキュムレータ６１とヘッド側室５３ｈとの間の連通を許容及び禁止可能な構成とされている。アキュムレータ６１とヘッド側室５３ｈとが接続されることにより、例えば、アキュムレータ６１からヘッド側室５３ｈへ作動液が供給され、加圧部材４１が前進する。また、低圧回路５９Ｌのアキュムレータ６１がヘッド側室５３ｈに接続されている場合においては、例えば、サージ圧によって加圧部材４１が後退したときに、その圧力がアキュムレータ６１によって吸収される。なお、サージ圧（その少なくとも一部）の吸収は、低圧回路５９Ｌのアキュムレータ６１によらずに、作動液の圧縮によって実現されてもよい。

また、例えば、低圧回路５９Ｌの制御弁６３及び高圧回路５９Ｈの制御弁６３の協働によって、低圧回路５９Ｌのアキュムレータ６１及び高圧回路５９Ｈのアキュムレータ６１の一方を選択的にヘッド側室５３ｈに接続することができる。従って、両回路の制御弁６３は全体として、低圧回路５９Ｌ及び高圧回路５９Ｈを選択的にヘッド側室５３ｈに接続する切換弁として捉えられてもよい。なお、このような切換弁は、図示の例とは異なり、１つの弁体を有する弁によって構成されていても構わない。

制御弁６３において、アキュムレータ６１とヘッド側室５３ｈとの間の接続を許容及び禁止するための具体的な構成は、適宜なものとされてよい。図示の例では、制御弁６３は、４ポート３位置の切換弁として機能するように構成されている。そして、第１の位置では、アキュムレータ６１（又はポンプ６７）とヘッド側室５３ｈとが接続され、タンク６９とロッド側室５３ｒとが接続される。第２の位置では、上記とは逆に、アキュムレータ６１とロッド側室５３ｒとが接続され、タンク６９とヘッド側室５３ｈとが接続される。第３の位置では、上記のいずれの接続も禁止される。

制御弁６３を第１の位置にすることによって、例えば、アキュムレータ６１からヘッド側室５３ｈに作動液を供給して加圧部材４１を前進させることができる。このとき、ロッド側室５３ｒから排出される作動液はタンク６９に排出される。制御弁６３を第２の位置にすることによって、例えば、上記とは逆に、加圧部材４１を後退させることができる。また、制御弁６３が第３の位置にすることによって、例えば、加圧部材４１を停止させることができる。

また、図示の例では、制御弁６３は、作動液の流量を制御可能な流量制御弁として機能するように構成されている。この流量制御弁は、例えば、圧力変動があっても流量を一定に保つことができる圧力補償付流量調整弁である。また、流量制御弁は、例えば、サーボ機構の中で使用され、入力信号に応じて流量を無段階に（連続的に、任意の値に）変調できるサーボバルブである。

流量制御弁としての制御弁６３は、例えば、アキュムレータ６１からヘッド側室５３ｈへ作動液が供給されるときにメータイン回路及び／又はメータアウト回路の構成要素として機能する。これにより、加圧部材４１の前進速度を制御し、凝固状態に応じた局部加圧を行うことができる。

上記のような切換弁及び／又は流量制御弁として機能する制御弁６３の具体的な構成も任意である。図示の例では、制御弁６３は、メインバルブ６３ａ及びパイロットバルブ６３ｂを有する構成とされている。メインバルブ６３ａは、アキュムレータ６１、タンク６９、ヘッド側室５３ｈ及びロッド側室５３ｒに通じて、上述した３位置の作動液の流れを制御する。パイロットバルブ６３ｂは、電磁式の駆動方式で駆動され、メインバルブ６３ａにパイロット圧を導入し、メインバルブ６３ａを制御する。

なお、制御弁６３は、図示の例以外の種々の構成とされてよい。例えば、制御弁６３は、直動バルブとされてもよいし、パイロット式のチェック弁とされてもよい。既述のようにロッド側室５３ｒは、必ずしも作動液が供給される必要はないから、ロッド側室５３ｒをアキュムレータ６１（又はポンプ６７）及びタンク６９に接続するための流路及びバルブは設けられなくてもよい。

（チェック弁）
チェック弁７５は、ポンプ６７から液圧回路５９への作動液の供給の許容及び禁止を行う。これにより、例えば、低圧回路５９Ｌのアキュムレータ６１及び高圧回路５９Ｈのアキュムレータ６１に選択的に作動液を充填することができる。なお、このような機能を有するバルブは、チェック弁以外の構成であっても構わないし、低圧回路５９Ｌと高圧回路５９Ｈとで共用される１つのバルブであっても構わない。図示の例では、チェック弁７５は、ポンプ６７からアキュムレータ６１への作動液の流れを許容するとともに、その逆方向の流れを禁止する向きで設けられており、また、パイロット圧の導入によって上記の双方の流れを禁止する。

（背圧除去シリンダ）
背圧除去シリンダ６５は、制御弁６３（別の観点ではロッド側室５３ｒ）とタンク６９とを接続する流路の中途に接続されている。ロッド側室５３ｒからタンク６９へ作動液が流れるとき、その一部は背圧除去シリンダ６５に流れ込む。これにより、例えば、ピストン５５（加圧部材４１）が前進するときのロッド側室５３ｒの圧力（背圧）の上昇が低減される。ひいては、加圧部材４１の前進速度（別の観点では加圧部材４１の応答性）が向上する。

背圧除去シリンダ６５の構成は適宜なものとされてよい。例えば、背圧除去シリンダ６５は、アキュムレータによって構成されてよい。既述のアキュムレータ６１の説明は、矛盾等が生じない限り、背圧除去シリンダ６５に援用されてよい。また、背圧除去シリンダ６５の容量及び圧力は適宜に設定されてよい。

背圧除去シリンダ６５の圧力は、比較的低く設定されてよい。これにより、作動液を速やかに収容できる。例えば、背圧除去シリンダ６５がシリンダ式のアキュムレータである態様において、背圧除去シリンダ６５のピストン６５ａが、作動液を放出する側（図６の下方）の駆動限に位置するときの圧力は、低圧回路５９Ｌのアキュムレータ６１の圧力よりも低い。

ピストン６５ａが、作動液を放出する側の駆動限に位置するときの圧力は、例えば、タンク圧よりも高い。これにより、制御弁６３からタンク６９へ作動液が流れていないとき、ピストン６５ａは、作動液を放出する側の駆動限に移動する。ひいては、背圧除去シリンダ６５の作動液がタンク６９へ排出される。

（ポンプ及びタンク）
ポンプ６７及びタンク６９の構成は、種々の構成とされてよく、例えば、公知の構成とされて構わない。ポンプ６７及び／又はタンク６９は、加圧装置２Ａの液圧装置４９以外の液圧装置（例えば射出装置９の液圧装置）に共用されてよい。

ポンプ６７は、必要に応じて駆動されてもよいし、常時駆動されていてもよい（この場合に必要なバルブは不図示）。ポンプ６７は、例えば、アキュムレータ６１の蓄圧に寄与する。この他、ポンプ６７は、例えば、加圧シリンダ４７のピストン５５を後退させるときに、アキュムレータ６１に代わってロッド側室５３ｒに作動液を付与してもよいし（この場合に必要なバルブは不図示）。また、例えば、ポンプ６７は、アキュムレータ６１と協働してヘッド側室５３ｈに作動液を供給してもよい。

タンク６９は、例えば、大気開放型のものとされている。従って、タンク６９に接続されている流路等の圧力は、基本的には概ね大気圧である。タンク６９は、例えば、既述のように、加圧シリンダ４７（ロッド側室５３ｒ又はヘッド側室５３ｈ）から排出される作動液の回収に寄与する。

（圧力センサ及び流量センサ）
圧力センサ７１Ｒは、ロッド側室５３ｒの圧力を検出する。圧力センサ７１Ｈは、ヘッド側室５３ｈの圧力を検出する。制御装置５は、例えば、検出されたロッド側室５３ｒの圧力及びヘッド側室５３ｈの圧力に基づいて、加圧シリンダ４７が生じている駆動力を特定することができ、ひいては、加圧部材４１によって溶湯に付与している圧力を特定できる。なお、ヘッド側室５３ｈの圧力のみに基づいて、加圧シリンダ４７が前進方向に加圧部材４１に付与している駆動力を特定することも可能であり、圧力センサ７１Ｒは省略されてもよい。圧力センサ７１Ｒ及び７１Ｈの具体的な構成は、種々の構成とされてよく、例えば、公知の構成とされて構わない。

流量センサ７３は、ロッド側室５３ｒから排出される作動液の流量を検出する。これにより、例えば、加圧部材４１の前進距離を検出することができる。このようなセンサは、例えば、加圧部材４１の後退を検出するセンサ４３が位置センサでない態様において特に有用である。なお、流量センサ７３は設けられなくてもよい。流量センサ７３の具体的な構成は、種々の構成とされてよく、例えば、公知の構成とされて構わない。

（各種のバルブ）
バルブ７７Ａ、７７Ｒ及び７７Ｈは、例えば、加圧装置２Ａのメンテナンスのときに利用されるものである。これらのバルブは、例えば、手動で開閉されるコックによって構成されてよい。なお、これらのバルブは設けられなくても構わない。

バルブ７７Ａは、ロッド側室５３ｒとヘッド側室５３ｈとを接続する流路に設けられている。成形サイクルが行われているときは、バルブ７７Ａは閉じられている。メンテナンスのときには、バルブ７７Ａが開かれ、作動液が循環される。これにより、加圧シリンダ４７からエアー抜きがなされる。ひいては、加圧シリンダ４７の動作が安定する。

バルブ７７Ｒは、ロッド側室５３ｒと圧力センサ７１Ｒとの間に位置している。バルブ７７Ｈは、ヘッド側室５３ｈと圧力センサ７１Ｈとの間に位置している。バルブ７７Ｒ及び７７Ｈは、成形サイクルが行われているときは、開かれている。

特に図示しないが、タンク６９からロッド側室５３ｒへの作動液の流れを許容し、その反対方向の流れを禁止し、かつパイロット圧の導入によって双方の流れを許容するチェック弁が設けられてもよい。この場合、例えば、当該チェック弁にパイロット圧を導入した状態で、低圧回路５９Ｌからヘッド側室５３ｈに作動液を供給し、加圧部材４１を初期位置へ移動させる。そして、加圧部材４１が前進限に到達する前に、パイロット圧の導入を停止して、ロッド側室５３ｒからの作動液の排出を禁止する。これにより、任意の位置で加圧部材４１を停止させることができる。すなわち、後退限よりも前方の任意の位置を初期位置とし、かつ初期位置において加圧部材４１に前方への力を付与できる。そして、加圧部材４１が溶湯に押されて後退するときは、タンク６９から上記チェック弁を介してロッド側室５３ｒに作動液が補給される。その後、高圧回路５９Ｈからヘッド側室５３ｈへ作動液を供給して局部加圧を行うときは、再度、パイロット圧の導入によってロッド側室５３ｒからの作動液の排出を許容する。

（２つ以上の加圧シリンダが設けられている場合の液圧装置の構成）
液圧装置４９において、２点鎖線で囲まれた構成要素（例えば加圧シリンダ４７、圧力センサ７１Ｈ及び７１Ｒ並びに制御弁６３）の組み合わせをユニット６０と呼称するものとする。液圧装置４９は、複数のユニット６０を有してよい。すなわち、２以上の加圧シリンダ４７（別の観点では２以上の加圧部材４１）は、互いに独立に制御可能であってよい。なお、既に触れたように、１つの加圧シリンダ４７は、１つの加圧部材４１を駆動してもよいし、２以上の加圧部材４１を駆動してもよい。また、２以上の加圧部材４１は、構成が互いに異なる駆動部４５（例えば加圧シリンダ４７を有するものと、加圧シリンダ４７を有さないもの）によって駆動されても構わない。

（射出及び局部加圧に係る動作）
図７は、射出及び局部加圧に係る動作を説明するための図である。なお、この図の説明では、便宜上、加圧装置２Ａを射出装置９の構成要素であるかのように表現したり、局部加圧が射出工程の一部であるかのように表現したりすることがある。

図７において、横軸は時間ｔを示しており、右側ほど後の時点となっている。左の縦軸は速度Ｖを示しており、上側ほど高速である。右の縦軸は圧力Ｐを示しており、上側ほど高圧である。

線ＬＶは、射出速度（プランジャ２１の速度）の経時変化を示している。線ＬＰは、射出圧力の経時変化を示している。射出圧力は、プランジャ２１が溶湯に付与する圧力であるものとする。

線ＬＣは、鋳造圧力の経時変化を示している。鋳造圧力は、例えば、充填完了後の金型１０１の製品部１０７ａ内の溶湯の圧力であり、本実施形態の説明では、射出圧力と区別している。なお、以下の説明では、鋳造圧力は、上昇後の最終的な圧力（終圧）のみを指すことがある。製品部１０７ａ内の溶湯の圧力は、厳密には、製品部１０７ａ内の位置によって異なる。ここで示されている鋳造圧力は、例えば、製品部１０７ａ内の実際の圧力の代表値であると捉えられたり、そのような厳密性は考慮されずに設定された鋳造圧力の目標値であると捉えられたりしてよい。

線ＬＢは、バリ吹き限界曲線を示している。バリ吹き限界曲線は、バリが吹かない成形材料（溶湯）の圧力の上限値の経時変化を示す曲線である。制御装置５は、当該曲線が示す時間及び圧力の組み合わせを計算式に基づいて算出してもよいし、時系列データを参照して特定してもよい。バリ吹き限界曲線の算出方法は公知であり、例えば、特開２０１９－１３９３３号公報に記載の計算式によって算出されてよい。

線ＬＳは、駆動部４５Ａが加圧部材４１を空間１０７に向けて駆動する駆動力を、加圧部材４１（その前端）が溶湯に付与し得る圧力に換算した圧力の経時変化を示している。「付与し得る圧力」であるので、線ＬＳは、加圧が行われる前（例えば、溶湯が加圧部材４１に到達する前）においても示されている。加圧が開始された後（例えば、溶湯が加圧部材４１に到達した後）は、線ＬＳによって示される圧力は、加圧部材４１が溶湯に実際に付与する圧力である。ここでは、加圧部材４１が、製品部１０７ａ以外の部分、又は製品部１０７ａの外周部の溶湯を加圧する態様を想定する。従って、線ＬＳで示される圧力は、製品部１０７ａの圧力の代表値、又は代表値の目標値である鋳造圧力（線ＬＣ）とは一致していない。

なお、線ＬＶ、ＬＰ、ＬＣ及び／又はＬＳによって示される速度及び圧力は、目標値を示していると捉えられてもよいし、実際の値（例えばセンサによって検出される実測値）を示していると捉えられてもよい。目標値は、ユーザの入力によって、又は制御装置５の演算によって設定されてよい。

ダイカストマシン１は、例えば、低速射出（時点ｔ０～ｔ１）、高速射出（時点ｔ１～ｔ２）、並びに増圧及び保圧（時点ｔ２～）を順に行う。すなわち、ダイカストマシン１は、線ＬＶによって示されているように、射出の初期段階においては、溶湯の空気の巻き込みを防止する等の観点から比較的低速（速度Ｖ_Ｌ）でプランジャ２１を前進させる低速射出を行う。次に、ダイカストマシン１は、線ＬＶで示されているように、溶湯の凝固に遅れずに溶湯を充填するため等の観点から比較的高速（速度Ｖ_Ｈ）でプランジャ２１を前進させる高速射出を行う。次に、ダイカストマシン１は、線ＬＣによって示されているように、成形品のヒケをなくす等の観点から、製品部１０７ａ内の溶湯を上昇させる増圧を行う。その後、線ＬＣによって示されているように、ダイカストマシン１は、増圧によって得られた終圧を維持する保圧を行う。

一般には、鋳造圧力（線ＬＣ）は、主として、プランジャ２１が溶湯に付与する射出圧力（線ＬＰ）によって実現される。ただし、図示の例では、加圧部材４１が溶湯に付与する圧力（線ＬＳ）が鋳造圧力に寄与する割合が大きくなっている。具体的には、以下のとおりである。

射出圧力は、低速射出では、比較的低圧となっている。その後、高速射出が開始されると（時点ｔ１）、射出圧力も上昇する。さらに、溶湯の充填が概ね完了すると（時点ｔ２）、溶湯が行き場を失うことから、射出圧力は急激に上昇し、圧力Ｐ１に至る。図示の例では、圧力Ｐ１は、鋳造圧力よりも低い。

一般に、充填完了時の圧力Ｐ１が鋳造圧力よりも低い態様においては、射出圧力が圧力Ｐ１よりも高い鋳造圧力に至るように、射出装置９が増圧のための動作を行う。そのような動作としては、例えば、ヘッド側室５３ｈへ作動液を供給するアキュムレータを増圧用のアキュムレータに切り換える動作、及び増圧ピストン（後述する図１２参照）の背後に作動液を供給する動作が挙げられる。

ただし、図示の例では、射出装置９は、上記のような増圧のための動作を行わない。代わりに、加圧装置２Ａによる局部加圧が行われ、これにより、鋳造圧力が実現される。具体的には、図示の例では、射出圧力が圧力Ｐ１に到達すると（時点ｔ２）、高圧回路５９Ｈによる加圧シリンダ４７の駆動が開始され、ひいては、局部加圧が開始される。このとき局部加圧に係る圧力Ｐ２は、例えば、鋳造圧力（目標値）よりも高く、かつバリ吹き限界曲線よりも低い。

なお、圧力Ｐ２は、塑性変形抵抗よりも高くなるように設定されてもよい。塑性変形抵抗の値としては、例えば、溶湯完了時の成形材料の温度における降伏点が（上降伏点と下降伏点とが現れる場合は前者）が用いられてよい。圧力Ｐ２は、ユーザによって塑性変形抵抗よりも高くなるように設定されてもよいし、塑性変形抵抗の情報を有している制御装置５によって塑性変形抵抗よりも高く設定されてもよい。後者の場合において、制御装置５は、ユーザの入力によって、塑性変形抵抗自体の情報、又は塑性変形抵抗を特定する情報を取得してよい。

圧力Ｐ２の圧力Ｐ１に比較した大きさは任意である。例えば、成形品が薄肉の場合においては、圧力Ｐ２は、圧力Ｐ１の１．１倍以上２．０倍以下とされてよい。成形品が中肉又は厚肉の場合においては、圧力Ｐ２は、圧力Ｐ１の１．５倍以上４．０倍以下とされてよい。もちろん、両者の比は、上記の範囲外であっても構わない。

局部加圧が開始される前（時点ｔ２の前）において、線ＬＳで示される圧力は、充填完了時の射出圧力である圧力Ｐ１（別の観点では射出圧力の最大値）よりも小さい。別の観点では、加圧部材４１を初期位置（例えば前進限）へ位置させている駆動力（以下、初期力ということがある。）は、圧力Ｐ１を加圧部材４１に前方から付与したと仮定したときに加圧部材４１に加えられる力よりも小さい。これにより、溶湯が加圧部材４１の位置に到達した後、適宜な時期に加圧部材４１が後退する。本実施形態では、初期力は、低圧回路５９Ｌからヘッド側室５３ｈへ作動液が供給されることによって生じる。初期力は、適宜なタイミングで加圧部材４１に付与されてよく、図示の例では、射出開始（時点ｔ０）から付与されている。

図８は、上記の動作を実現するために制御装置５が実行する処理の手順の一例を示すフローチャートである。

ステップＳＴ１では、制御装置５は、ユーザの入力操作等に基づいて、種々の成形条件に関する初期設定を行う。この初期設定において設定される条件としては、例えば、図７において示した射出速度（線ＬＶ）、射出圧力（線ＬＰ）、鋳造圧力（線ＬＣ）、及び加圧部材４１が溶湯に付与する圧力（線ＬＳ）の、適宜な時点における値が挙げられる。この値には、例えば、圧力Ｐ１及びＰ２が含まれてよい。また、バリ吹き限界曲線の算出に必要な値も設定されてよい。

ステップＳＴ２では、制御装置５は、射出の開始条件が満たされたか否か判定する。開始条件は、例えば、固定型１０３及び移動型１０５の型締が終了し、溶湯がスリーブ１９に供給されたことを示す情報が得られたことなどとされてよい。そして、制御装置５は、開始条件が満たされるまで待機して（ステップＳＴ２を繰り返し）、開始条件が満たされたと判定すると、ステップＳＴ３及びＳＴ６に進む。

ステップＳＴ３～ＳＴ５は、射出装置９による射出に係る処理の手順を示している。一方、ステップＳＴ６～ＳＴ１０は、加圧装置２Ａによる局部加圧に係る処理の手順を示している。これらの処理は、例えば、少なくとも一部が並行して行われる。

ステップＳＴ３では、制御装置５は、プランジャ２１を前進させるように射出装置９の駆動部２３を制御する。例えば、制御装置５は、射出シリンダ２７のヘッド側室３１ｈへ作動液が供給されるように射出装置９の液圧装置（不図示）を制御する。これにより、低速射出及び高速射出が行われる。

ステップＳＴ４では、制御装置５は、射出圧力が充填完了時の目標値である圧力Ｐ１に到達したか否か判定する。そして、制御装置５は、否定判定のときは待機し（高速射出を継続し）、肯定判定のときはステップＳＴ５に進む。

ステップＳＴ５では、制御装置５は、プランジャ２１の前進を停止する。例えば、制御装置５は、ヘッド側室３１ｈへの作動液の供給を停止する。また、このとき、溶湯からの圧力によってプランジャ２１が後退しないように、ヘッド側室３１ｈからの作動液の排出を禁止してよい。

ステップＳＴ６では、制御装置５は、加圧部材４１（加圧ピン）を初期位置（例えば前進限）へ移動させるように液圧装置４９を制御する。すなわち、低圧回路５９Ｌのアキュムレータ６１から加圧シリンダ４７のヘッド側室５３ｈへ作動液が供給されるように低圧回路５９Ｌの制御弁６３を制御する。なお、このステップは、溶湯が加圧部材４１の位置に到達する前に行われる限り、任意のタイミングで行われてよい。例えば、ステップＳＴ２の前に行われても構わない。

ステップＳＴ７では、制御装置５は、センサ４３からの信号に基づいて、加圧部材４１が溶湯に押されて後退したか否か判定する。そして、制御装置５は、否定判定のときは待機し（ステップＳＴ７を繰り返し）、肯定判定のときはステップＳＴ８に進む。なお、センサ４３が、リミットスイッチのように後退の有無を検出するものではなく、位置センサ又は圧力センサのように、後退に係る物理量を連続的に検出するものである場合においては、ステップＳＴ７は、検出量（例えば位置センサの場合は後退量）が所定の閾値を超えたか否かの判定とされてよい。

ステップＳＴ８では、制御装置５は、加圧部材４１を前進させるように液圧装置４９を制御する。すなわち、制御装置５は、低圧回路５９Ｌのアキュムレータ６１に代えて、高圧回路５９Ｈのアキュムレータ６１からヘッド側室５３ｈへ作動液が供給されるように、低圧回路５９Ｌの制御弁６３及び高圧回路５９Ｈの制御弁６３を制御する。これにより、局部加圧（別の観点では増圧）が行われる。

ステップＳＴ９では、制御装置５は、加圧部材４１が溶湯に付与する圧力が目標値である圧力Ｐ２に到達したか否か判定する。そして、制御装置５は、否定判定のときは待機し（加圧部材４１の前進を継続し）、肯定判定のときはステップＳＴ１０に進む。

ステップＳＴ１０では、制御装置５は、加圧部材４１の前進を停止する。例えば、制御装置５は、ヘッド側室５３ｈへの作動液の供給を停止する。これにより、保圧が行われる。このとき、溶湯から圧力によって加圧部材４１が後退しないように、ヘッド側室５３ｈからの作動液の排出は禁止されてよい。あるいは、作動液の漏れに相当する量でヘッド側室５３ｈへ作動液が補給されてもよい。

特に図示しないが、その後、溶湯の凝固に相関する所定の条件（例えば所定時間の経過）が満たされると、制御装置５は、保圧を終了する。例えば、制御装置５は、ヘッド側室５３ｈをタンク６９又は低圧回路５９Ｌのアキュムレータ６１に接続する。また、制御装置５は、型開き及びプランジャ２１の後退等に係る制御を行う。その後、制御装置５は、所定の終了条件が満たされるまで、ステップＳＴ２に戻り、射出サイクル（成形サイクル）を繰り返してもよい。

図８においてステップＳＴ４とステップＳＴ７とを結ぶ矢印で示すように、ステップＳＴ４において肯定判定がなされることは、ステップＳＴ７を実行する前提条件とされてよい。別の観点では、制御装置５は、プランジャ２１が溶湯に付与する圧力が所定の圧力（図８の例では圧力Ｐ１）に到達したことを必要条件として、加圧部材４１の前進を開始するように駆動部４５Ａを制御してよい。当該効果については、後述の第１実施形態のまとめにおいて述べる。

複数の加圧部材４１及び複数の加圧シリンダ４７が設けられている態様においては、ステップＳＴ７～Ｓ１０は、加圧シリンダ４７ごとに互いに独立に行われてよい。これにより、互いに異なる位置に配置されている複数の加圧部材４１を、それぞれに適切なタイミングで制御することができる。

ステップＳＴ１において、局部加圧の目標圧力である圧力Ｐ２は、ユーザが設定してもよいし、鋳造圧力の目標値等に基づいて、制御装置５が設定してもよい。前者の場合において、制御装置５は、入力された圧力Ｐ２が、鋳造圧力の目標値又は塑性変形抵抗よりも小さい場合、及び／又はバリ吹き限界曲線を超える場合、表示装置及び／又は音響装置によってユーザに警告を行ってもよいし、そのような圧力Ｐ２の入力を無効としてもよい。また、制御装置５が圧力Ｐ２を設定する場合は、制御装置５は、圧力Ｐ２が、鋳造圧力の目標値以上又は塑性変形抵抗以上となるように、及び／又はバリ吹き限界曲線以下となるように、圧力Ｐ２を設定してよい。

（第１実施形態のまとめ）
以上のとおり、第１実施形態に係る局部加圧装置２Ａは、型（金型１０１）の内部（空間１０７）に前端が露出している加圧部材４１と、加圧部材４１に前方への力を付与する駆動部４５Ａと、を有している。加圧部材４１は、成形材料（例えば溶湯）が加圧部材４１の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置（例えば前進限）に位置しており、溶湯に押されて初期位置から後退する。

別の観点では、第１実施形態に係る成形機（型付ダイカストマシンＤＣ又はダイカストマシン１）は、上記の加圧装置２Ａと、金型１０１の開閉及び型締めを行う型締装置７と、空間１０７に溶湯を射出する射出装置９と、を有している。

更に別の観点では、第１実施形態に係る成形方法は、射出ステップ（ステップＳＴ３参照）と、局部加圧ステップ（ステップＳＴ８参照）とを有している。射出ステップは、空間１０７に溶湯を射出する。局部加圧ステップは、空間１０７に前端が露出している加圧部材４１を前進させて空間１０７の溶湯を加圧する。加圧部材４１は、溶湯が加圧部材４１の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置に位置しており、溶湯に押されて初期位置から後退する。

従って、第１実施形態の説明の前に図１（ａ）～図３（ｂ）を参照して説明したように、種々の効果が得られる。例えば、サージ圧を加圧部材４１の後退によって吸収してバリが発生する蓋然性を低減したり、及び加圧部材４１の前進タイミングを好適化して、ひけ巣が発生する蓋然性を低減したりできる。

駆動部４５Ａは、成形材料が加圧部材４１の位置に到達するときに、加圧部材４１に前方への初期力を付与している状態で加圧部材４１を初期位置に位置させてよい。初期力は、射出プランジャ（プランジャ２１）が成形材料に付与する射出工程中の最大圧力（圧力Ｐ１）を加圧部材４１に前方から付与したと仮定したときに加圧部材４１に加えられる力よりも小さくされてよい。

この場合、例えば、溶湯は、初期力に抗して加圧部材４１を後退させることになる。その過程においては、溶湯が有しているエネルギーが消費される。従って、効果的にサージ圧が吸収される。

加圧装置２Ａは、加圧部材４１の後退を検出するセンサ４３と、センサ４３による加圧部材４１の後退の検出に基づくタイミングで加圧部材４１の前進を開始するように駆動部４５Ａを制御する制御装置５と、を有してよい。

この場合、例えば、既述の加圧部材４１の前進タイミングを好適化する効果が得られる。なお、加圧部材４１の後退の検出に基づくタイミングは、図８の例とは異なり、検出直後のタイミングに限定されず、検出時点から所定の時間が経過したタイミングであってもよい。

制御装置５は、プランジャ２１が成形材料に付与する圧力が所定の圧力（図８の例では圧力Ｐ１）に到達したことを必要条件として、加圧部材４１の前進を開始するように駆動部４５Ａを制御してよい（図８のステップＳＴ４からステップＳＴ７への矢印参照）。

この場合、例えば、溶湯の充填が完了していないときに加圧部材４１の前進が開始される蓋然性が低下する。その結果、例えば、加圧部材４１の後退の検出（ステップＳＴ７）の感度を高くすることができる。例えば、リミットスイッチがＯＮされる位置までの後退量を小さくしたり、制御装置５が位置センサの検出値に基づいて加圧部材４１が後退したと判定するときの後退量（閾値）を小さくしたり、制御装置５が圧力センサ７１Ｈの検出値に基づいて加圧部材４１が後退したと判定するときの圧力上昇量（閾値）を小さくしたりできる。この感度の向上は、例えば、溶湯の凝固の進行に起因して、加圧部材４１の位置まで射出圧力が伝わりにくい場合に有効である。

加圧部材４１は、初期位置から後退した後に、制御装置５にて設定された鋳造圧力、及び成形材料の塑性変形抵抗の少なくとも一方の圧力以上の圧力を成形材料に付与してよい。

この場合、例えば、成形材料の圧力は、局部的にだけでなく、その全体として、適切な大きさとなりやすい。その結果、例えば、上述したように、射出圧力によって増圧を行わずに、局部加圧によって増圧を行ったときに、製品の品質を向上させることができる。

加圧部材４１は、初期位置から後退した後に、制御装置５にて特定されたバリ吹き限界曲線以下の圧力を成形材料に付与してよい。

この場合、例えば、加圧部材４１の周囲においてバリが生じる蓋然性が低減される。別の観点では、バリが生じる蓋然性を低減しつつ、極力大きな局部圧力を溶湯に付与して、品質を向上させることができる。

駆動部４５は、液圧シリンダ（加圧シリンダ４７）と、アキュムレータ６１と、背圧除去シリンダ６５と、サーボバルブ（制御弁６３）と、を有していてよい。加圧シリンダ４７は、加圧部材４１に連結されている。アキュムレータ６１は、加圧シリンダ４７の、加圧部材４１が前進するときに作動液が供給される第１シリンダ室（ヘッド側室５３ｈ）に接続されている。背圧除去シリンダ６５は、加圧シリンダ４７の、加圧部材４１が前進するときに作動液が排出される第２シリンダ室（ロッド側室５３ｒ）に接続されている。制御弁６３は、アキュムレータ６１からヘッド側室５３ｈへの流れを制御する。

この場合、例えば、ヘッド側室５３ｈに高い圧力を付与できるとともにロッド側室５３ｒの背圧を速やかに除去できるから、加圧部材４１の応答性が向上する。その結果、例えば、センサ４３によって溶湯の到達を適切に検出できる効果と相俟って、適切なタイミングで加圧部材４１を前進させることができる。さらに、サーボバルブとしての制御弁６３によって流量を制御できるから、アキュムレータ６１及び背圧除去シリンダ６５の利用によって過剰に加圧部材４１が前進する蓋然性が低減される。

加圧部材４１の前端の径をｄとし、プランジャ２１の前端の径をＤとしたとき、ｄ／Ｄは、０．２以上０．５以下とされてよい。

この場合、例えば、ｄ／Ｄが０．５以下であることによって、加圧部材４１を駆動する駆動部４５Ａが生じる駆動力に対して、加圧部材４１が溶湯に付与する圧力を相対的に大きくすることができ、駆動部４５Ａの負担を軽減することができる。また、例えば、ｄ／Ｄが０．２以上であることによって、成形材料を押し込む体積が相対的に大きく確保され、局部加圧の効果を向上させることができる。

＜第２実施形態＞
図９（ａ）及び図９（ｂ）は、第２実施形態に係る加圧装置２Ｂの構成を示す断面図である。図９（ａ）は、図１（ｂ）に相当しており、溶湯が加圧部材４１の位置に到達しておらず、加圧部材４１が初期位置（前進限）に位置している状態を示している。図９（ｂ）は、図２（ｂ）に相当しており、溶湯が加圧部材４１の位置に到達して加圧部材４１が後退した状態を示している。

加圧装置２Ｂにおいては、駆動部４５として、弾性部材４５Ｂが用いられている。溶湯が加圧部材に到達する前、加圧部材４１は、弾性部材４５Ｂの復元力によって前方（空間１０７側）へ押されて前進限に位置している。なお、加圧部材４１が前進限に位置しているとき、弾性部材４５Ｂは、復元力を生じている状態（変形が残っている状態）であってもよいし、復元力を概ね生じていない状態であってもよい。

その後、溶湯１０９が加圧部材４１の位置に到達すると、加圧部材４１は後退する。加圧部材４１の後退に伴って弾性部材４５Ｂは復元力を増加させる。そして、加圧部材４１は、溶湯から受ける力と、弾性部材４５Ｂの復元力とが釣り合う位置で停止する（ここでは、摩擦力等の影響は無視している。）。なお、上記とは異なり、加圧部材４１は、その後退限を規定する不図示のストッパに当接することによって停止してもよい。

弾性部材４５Ｂの具体的な構成は適宜なものとされてよい。図示の例では、弾性部材４５Ｂは、コイル状のばねによって構成されており、前端が加圧部材４１に当接し、後端が固定型１０３（又は固定型１０３に固定的な部材）に当接している。そして、弾性部材４５Ｂは、圧縮変形によって復元力を生じる。弾性部材４５Ｂの他の具体例としては、１つ以上の板ばね（例えば積層された皿ばね）が挙げられる（後述する他の実施形態においても同様。）。なお、念のために記載すると、加圧装置２Ｂは、加圧シリンダ４７等の能動的に駆動力を生じる駆動部を有していない。

本実施形態においても、加圧装置２Ｂは、型（金型１０１）の内部（空間１０７）に前端が露出している加圧部材４１と、加圧部材４１に前方への力を付与する駆動部（弾性部材４５Ｂ）と、を有している。加圧部材４１は、成形材料（溶湯１０９）が加圧部材４１の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置（前進限）に位置しており、溶湯１０９に押されて前進限から後退する。

従って、第１実施形態の説明の前に述べた効果の少なくとも一部が奏される。例えば、サージ圧を吸収することができる。加圧部材４１は、弾性部材４５Ｂがサージ圧を吸収することによって、サージ圧が収まった後の溶湯の圧力よりも高い圧力を溶湯に付与することができる。これにより、局部加圧の効果を得ることができる。

本実施形態で示したように、駆動部（４５）は、加圧部材４１に前方への復元力を付与する弾性部材４５Ｂを含んでいてよい。

この場合、例えば、流体の圧縮によってサージ圧を吸収する態様（当該態様も本開示に係る技術に含まれる。）に比較して、弾性部材４５Ｂの弾性変形によってサージ圧を十分に吸収できる。また、流体を用いる必要性が低減されるから、シール等の部材を省略できる。さらに、サージ圧の吸収を利用してサージ圧が収まった後の溶湯に対して局部加圧を行うことから、エネルギーを節約できる。

＜第３実施形態＞
図１０は、第３実施形態に係る加圧装置２Ｃの構成を示す断面図であり、図１（ｂ）に相当する。この図は、溶湯が加圧部材４１の位置に到達しておらず、加圧部材４１が初期位置（前進限）に位置している状態を示している。

加圧装置２Ｃの駆動部４５Ｃは、端的に言えば、第１実施形態の加圧シリンダ４７と、第２実施形態の弾性部材４５Ｂとを組み合わせたものである。具体的には、弾性部材４５Ｂ及び加圧シリンダ４７は、加圧部材４１に対して並列に力を付与可能に設けられている。なお、ここでの「並列」は、力の付与に関してであり、位置関係に関してではない。

具体的には、図示の例では、加圧シリンダ４７は、第１実施形態と同様に、ピストンロッド５７が加圧部材４１に連結されている。弾性部材４５Ｂは、コイル状のばねによって構成されており、ピストンロッド５７に対して同心状に配列されている。弾性部材４５Ｂは、第２実施形態と同様に、前端が加圧部材４１に当接し、後端が固定型１０３（又は固定型１０３に固定的な部材）に当接し、圧縮変形によって復元力を生じる。

特に図示しないが、駆動部４５Ｃは、加圧シリンダ４７への作動液の供給等を行う液圧装置を有している。この液圧装置は、図５及び図６に示した液圧装置４９から低圧回路５９Ｌを無くしたものである。以下に述べるように、弾性部材４５Ｂが低圧回路５９Ｌの代わりを担うからである。

射出が行われているとき（図７の時点ｔ０～ｔ２）、液圧装置は、例えば、ロッド側室５３ｒ及びヘッド側室５３ｈをタンク６９に接続している。従って、加圧部材４１は、弾性部材４５Ｂの復元力によって前方へ押されて前進限（初期位置）に位置する。溶湯が加圧部材４１の位置に到達すると、第２実施形態と同様に、弾性部材４５Ｂの変形を伴って加圧部材４１が後退する。このとき、サージ圧が吸収されてもよい。また、加圧部材４１が後退すると、第１実施形態と同様に、高圧回路５９Ｈ及び加圧シリンダ４７によって、加圧部材４１の前進が開始され、局部加圧が行われる（図８のステップＳＴ７～ＳＴ１０を参照）。

なお、局部加圧の前に、弾性部材４５Ｂによって加圧部材４１を前方へ移動させるとき、第１実施形態でも述べたように、パイロット式のチェック弁等によってロッド側室５３ｒからの作動液の排出を禁止して、加圧部材４１が前進限に到達する前に加圧部材４１を停止させてもよい。すなわち、初期位置は、前進限以外の位置とされてもよい。

以上のとおり、本実施形態においても、局部加圧装置２Ｃは、型（金型１０１）の内部（空間１０７）に前端が露出している加圧部材４１と、加圧部材４１に前方への力を付与する駆動部４５Ｃと、を有している。加圧部材４１は、成形材料（例えば溶湯）が加圧部材４１の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置（例えば前進限）に位置しており、溶湯に押されて初期位置から後退する。

従って、第１実施形態の説明の前に述べた効果が奏される。例えば、サージ圧を吸収したり、局部加圧の開始タイミングを好適化したりできる。

また、本実施形態で示したように、駆動部４５Ｃは、加圧部材４１に駆動力を付与する液圧シリンダ（加圧シリンダ４７）と、加圧部材４１に前方への復元力を付与する弾性部材４５Ｂと、を含んでよい。加圧シリンダ４７及び弾性部材４５Ｂは、互いに並列に力を加圧部材４１に付与可能に設けられていてよい。

この場合、例えば、弾性部材４５Ｂによって加圧部材４１を初期位置に位置させつつ、加圧部材４１に前方への力を付与できるから、第１実施形態の低圧回路５９Ｌが不要になる。その結果、液圧装置が簡素化される。

＜第４実施形態＞
図１１は、第４実施形態に係る加圧装置２Ｄの構成を示す断面図であり、図１（ｂ）に相当する。この図は、溶湯が加圧部材４１の位置に到達しておらず、加圧部材４１が初期位置に位置している状態を示している。

加圧装置２Ｄの駆動部４５Ｄは、端的に言えば、第３実施形態と同様に、第１実施形態の加圧シリンダ４７と、第２実施形態の弾性部材４５Ｂとを組み合わせたものである。そして、第３実施形態と同様に、溶湯が加圧部材４１に到達する前においては、低圧回路５９Ｌに代わって、弾性部材４５Ｂが加圧部材４１を前方へ押して加圧部材４１を初期位置（例えば前進限）に位置させる。ただし、第３実施形態では、弾性部材４５Ｂ及び加圧シリンダ４７は、互いに並列に加圧部材４１に力を付与可能に設けられていたのに対して、本実施形態では、弾性部材４５Ｂ及び加圧シリンダ４７は、互いに直列に加圧部材４１に力を付与可能に設けられている。

具体的には、図示の例では、加圧シリンダ４７は、第１実施形態と同様に、ピストンロッド５７が加圧部材４１に連結されている。弾性部材４５Ｂは、コイル状のばねによって構成されており、前端がシリンダ部材５３の後端に当接し、後端が固定型１０３（又は固定型１０３に固定的な部材）に当接している。そして、弾性部材４５Ｂは、圧縮変形によって復元力を生じる。なお、図示の例とは異なる態様としては、例えば、シリンダ部材５３を固定型１０３に固定し、ピストンロッド５７と加圧部材４１との間に弾性部材４５Ｂを介在させる態様が挙げられる。

特に図示しないが、駆動部４５Ｄは、加圧シリンダ４７への作動液の供給等を行う液圧装置を有している。この液圧装置は、第３実施形態と同様に、図５及び図６に示した液圧装置４９から低圧回路５９Ｌを無くしたものである。

射出が行われているとき（図７の時点ｔ０～ｔ２）、液圧装置は、例えば、ピストン５５をシリンダ部材５３に対して適宜な位置（例えば後退限）に位置させている。なお、ロッド側室５３ｒ及びヘッド側室５３ｈは、例えば、作動液の流入及び流出が禁止されていてよい。そして、加圧部材４１は、弾性部材４５Ｂの復元力によって、加圧シリンダ４７と共に前方へ押されて前進限に位置する。溶湯が加圧部材４１の位置に到達すると、加圧部材４１は、加圧シリンダ４７と共に、弾性部材４５Ｂの変形を伴って後退する。このとき、サージ圧が吸収されてもよい。また、加圧部材４１が後退すると、第１実施形態と同様に、高圧回路５９Ｈ及び加圧シリンダ４７によって、加圧部材４１の前進が開始され、局部加圧が行われる（ステップＳＴ７～ＳＴ１０を参照）。なお、特に図示しないが、シリンダ部材５３の固定型１０３に対する後退限を規定するストッパが設けられてもよい。

上記のように、図１１は、例えば、加圧部材４１が初期位置に位置している状態を示している。図示の例では、加圧シリンダ４７は、加圧部材４１を初期位置から更に前進させることができる。従って、図１１は、加圧部材４１に関して、前進限ではない初期位置の一例を示している。局部加圧が行われるとき、加圧部材４１が初期位置よりも前方に前進するように制御が行われてもよいし、そのような制御が行われなくてもよい。なお、図示の例とは異なり、加圧部材４１が図示の位置にあるとき、加圧部材４１（又は加圧部材４１に固定的な部材）が固定型１０３（又は固定型１０３に固定的な部材）に設けられたストッパに当接することなどによって、図示の位置が前進限となっていても構わない。

以上のとおり、本実施形態においても、局部加圧装置２Ｄは、型（金型１０１）の内部（空間１０７）に前端が露出している加圧部材４１と、加圧部材４１に前方への力を付与する駆動部４５Ｄと、を有している。加圧部材４１は、成形材料（例えば溶湯）が加圧部材４１の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置（例えば前進限）に位置しており、溶湯に押されて初期位置から後退する。

従って、第１実施形態の説明の前に述べた効果が奏される。例えば、サージ圧を吸収したり、局部加圧の開始タイミングを好適化したりできる。

また、本実施形態で示したように、駆動部４５Ｄは、加圧部材４１に駆動力を付与する液圧シリンダ（加圧シリンダ４７）と、加圧部材４１に前方への復元力を付与する弾性部材４５Ｂと、を含んでよい。加圧シリンダ４７及び弾性部材４５Ｂは、互いに直列に力を加圧部材４１に付与可能に設けられていてよい。

この場合、例えば、第３実施形態と同様に、弾性部材４５Ｂによって加圧部材４１を初期位置に位置させることができるから、第１実施形態の低圧回路５９Ｌが不要になる。その結果、液圧装置が簡素化される。

＜第５実施形態＞
図１２は、第５実施形態に係る型付ダイカストマシンＤＣＥの構成を示す模式図である。

本実施形態に係る加圧装置２Ｅ（駆動部４５Ｅ）は、第１実施形態と同様に、加圧シリンダ４７によって加圧部材４１を駆動する構成とされている。ただし、本実施形態は、加圧シリンダ４７への作動液の供給態様が第１実施形態と相違する。具体的には、本実施形態の液圧装置４９Ｅでは、連通路８３によって加圧シリンダ４７のヘッド側室５３ｈと、射出シリンダ２７Ｅのヘッド側室３１ｈとが連通されており、ヘッド側室３１ｈに付与される圧力と同等の圧力がヘッド側室５３ｈに供給される。より詳細には、例えば、以下のとおりである。

（射出装置及び加圧装置の構成）
本実施形態では、プランジャ２１を駆動する駆動部２３Ｅは、射出シリンダ２７Ｅを有している。また、駆動部２３Ｅは、狭義の射出工程（図７の時点ｔ０～ｔ２）までにヘッド側室３１ｈに付与する圧力よりも高い圧力をヘッド側室３１ｈに付与して増圧を行うことが可能な構成とされている。このような駆動部２３Ｅとしては、例えば、増圧式の射出シリンダを有する態様（図示の例）、及び射出及び増圧のうち増圧のみに用いられるアキュムレータを有する態様が挙げられる。なお、駆動部２３Ｅは、射出シリンダと電動機とを併用するハイブリッド式であってもよい。以下では、図示の例（増圧式の射出シリンダ２７Ｅ）を例に取って説明する。

射出シリンダ２７Ｅは、図１（ａ）に示した射出シリンダ２７と同様に、シリンダ部材３１Ｅ、ピストン３３及びピストンロッド３７を有している。ただし、シリンダ部材３１Ｅは、小径シリンダ部３１ｘと、その後方（図１２の右側）に通じ、小径シリンダ部３１ｘよりも径が大きい大径シリンダ部３１ｙとを有しており、小径シリンダ部３１ｘが図１（ａ）のシリンダ部材３１に相当する。また、射出シリンダ２７Ｅは、ピストン３３の後方に増圧ピストン３５を有している。

増圧ピストン３５は、小径シリンダ部３１ｘを摺動する小径部３５ｘと、大径シリンダ部３１ｙを摺動する大径部３５ｙとを有している。大径部３５ｙは、大径シリンダ部３１ｙを前方の前側室３１ａと後方の後側室３１ｂとに区画している。増圧ピストン３５は、前方（ヘッド側室３１ｈ）の圧力を受ける面積が後方（後側室３１ｂ）の圧力を受ける面積よりも小さい。従って、増圧ピストン３５は、前側室３１ａの圧抜きをした状態において、後側室３１ｂよりも高い圧力をヘッド側室３１ｈに付与できる。

加圧シリンダ４７における、ピストン５５がヘッド側室５３ｈから圧力を受ける面積に対する、加圧部材４１が前方から圧力を受ける面積の比は、射出シリンダ２７Ｅにおける、ピストン３３がヘッド側室３１ｈから圧力を受ける面積に対する、プランジャ２１が前方から圧力を受ける面積の比に対して、概ね同等とされている。従って、例えば、ヘッド側室５３ｈ及びヘッド側室３１ｈに互いに同等の圧力が付与されると、加圧部材４１及びプランジャ２１は、互いに同等の圧力を溶湯に付与することができる。

なお、増圧式の射出シリンダとしては、図示の例の他、例えば、ピストン３３が摺動するシリンダ部材と、増圧ピストン３５が摺動するシリンダ部材とが分離された構成のものが挙げられる。要は、増圧式の射出シリンダでは、増圧ピストン３５がヘッド側室３１ｈの圧力を受ける面積が、その反対側から圧力を受ける面積よりも小さければよい。また、念のために記載すると、液圧装置４９Ｅは、例えば、低圧回路５９Ｌ及び高圧回路５９Ｈ（換言すれば加圧装置２Ｅに専用のアキュムレータ６１）を有していない。また、加圧装置２Ｅは、例えば、加圧部材４１の後退を検出するセンサ４３を有していない。

（射出装置及び加圧装置の動作）
射出工程（図７の時点ｔ０～ｔ２）においては、制御装置５は、バルブ８１Ａを開いてアキュムレータ７９から射出シリンダ２７Ｅのヘッド側室３１ｈへ作動液を供給する。射出速度の切換えは、メータアウト回路（図示の例。符号省略）及び／又はメータイン回路によって実現される。

加圧シリンダ４７のヘッド側室５３ｈは、溶湯の充填完了前の適宜な時期（例えば射出開始時）からヘッド側室３１ｈに通じている。従って、アキュムレータ７９の圧力は、ヘッド側室５３ｈにも付与される。これにより、加圧部材４１は、前方へ押されて初期位置（例えば前進限）に位置する。

溶湯が金型１０１の空間１０７に概ね充填されると、加圧部材４１の位置に到達した溶湯の圧力が上昇する。上記のように、加圧部材４１は、プランジャ２１と同等の圧力を溶湯に付与できる。従って、例えば、サージ圧が生じると、加圧部材４１は後退する。

制御装置５は、所定の増圧条件が満たされると、バルブ８１Ｂを開いてアキュムレータ７９から射出シリンダ２７Ｅの後側室３１ｂに作動液を供給する。既述のように、増圧ピストン３５は、後側室３１ｂの圧力よりも高い圧力をヘッド側室３１ｈに付与する。バルブ８１Ａは、自閉するか、制御装置５によって閉じられる。その結果、プランジャ２１が溶湯に付与する圧力が上昇し、増圧（図７の時点ｔ２～）が行われる。図７とは異なり、射出圧力（線ＬＰ）は鋳造圧力（線ＬＣ）に近づくように上昇していく。

このとき、ヘッド側室５３ｈとヘッド側室３１ｈとの連通は継続されている。従って、増圧されたヘッド側室３１ｈの圧力は、ヘッド側室５３ｈにも付与される。これにより、プランジャ２１が増圧を行うのと同様に、加圧部材４１は局部加圧を行うことができる。

上記のような動作が好適に行われるように、連通路８３には、種々のバルブ又は圧力除去シリンダ（いずれも符号省略）が適宜に設けられてもよい。また、溶湯の凝固の進行に伴って、溶湯の圧力等は、プランジャ２１の位置と加圧部材４１の位置とで異なるから、両者が溶湯に付与する圧力の大きさ及び／又はタイミングが互いに異なるように、適宜に寸法が設定されたり、連通路８３におけるバルブの制御が行われたりしてもよい。

以上のとおり、本実施形態においても、局部加圧装置２Ｅは、型（金型１０１）の内部（空間１０７）に前端が露出している加圧部材４１と、加圧部材４１に前方への力を付与する駆動部４５Ｅと、を有している。加圧部材４１は、成形材料（例えば溶湯）が加圧部材４１の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置（例えば前進限）に位置しており、溶湯に押されて初期位置から後退する。

従って、第１実施形態の説明の前に述べた効果が奏される。例えば、サージ圧を吸収できる。

また、本実施形態で示したように、駆動部４５Ｅは、加圧部材４１に連結されている液圧シリンダ（加圧シリンダ４７）を有してよい。加圧シリンダ４７の、加圧部材４１が前進するときに作動液が供給される第１シリンダ室（ヘッド側室５３ｈ）は、射出プランジャ（プランジャ２１）を駆動する射出シリンダ２７Ｅの、プランジャ２１が前進するときに作動液が供給されるヘッド側室３１ｈに通じていてよい。

この場合、例えば、溶湯が加圧部材４１の位置に到達する前に加圧部材４１を初期位置に位置させる駆動力、及び加圧部材４１が後退した後に加圧部材４１を前進させて局部加圧を行う駆動力の少なくとも一方（図示の例では双方）を射出用のアキュムレータ７９からの作動液の供給によって得ることができる。また、例えば、ヘッド側室３１ｈの圧力を上昇させてプランジャ２１による増圧を開始する態様においては、その増圧の開始タイミングに局部加圧の開始タイミングを追従させることができる。その結果、局部加圧のタイミングが好適化される。

なお、図示の例とは異なり、加圧シリンダ４７は、射出シリンダ２７Ｅと遮断された状態で低圧回路５９Ｌから作動液が供給されて初期位置に位置し、その後、局部加圧を行うときに、増圧されたヘッド側室３１ｈの圧力が供給されてもよい。逆に、加圧シリンダ４７は、ヘッド側室３１ｈへ作動液を供給するアキュムレータ７９から作動液が供給されて初期位置に位置し、その後、局部加圧を行うときに、高圧回路５９Ｈから作動液が供給されてもよい。

＜加圧部材の位置の他の例＞
図１３は、加圧部材４１の位置について、これまでに図示した例とは異なる例を示す図である。

第１実施形態の説明では、加圧部材４１は、空間１０７のうちの任意の部分（製品部１０７ａ、オーバーフロー１０７ｂ及びランナー１０７ｅ等）の溶湯を加圧してよいことについて述べた。図１３の例では、加圧部材４１は、ランナー１０７ｅの溶湯を加圧するように配置されている。

具体的には、図示の例では、ランナー１０７ｅは、その流れ方向がスリーブ１９に交差（例えば直交）するように設けられている。別の観点では、図示の例では、ランナー１０７ｅは、流れ方向が上下方向とされている。ランナー１０７ｅの下部側面にはスリーブ１９が通じている。ランナー１０７ｅの上部は、ゲート（符号省略）を介して製品部１０７ａに通じている。

加圧部材４１は、例えば、ランナー１０７ｅに対して製品部１０７ａとは反対側に配置され、かつランナー１０７ｅの流れ方向に移動可能に設けられている。図１３に示す加圧部材４１の位置は、例えば、溶湯が加圧部材４１に到達する前の初期位置である。初期位置は、加圧部材４１の前進限であってもよいし、前進限でなくてもよい。換言すれば、加圧部材４１は、ランナー１０７ｅ内に侵入不可能であってもよいし、侵入可能であってもよい。なお、図示の例とは異なり、加圧部材４１は、ランナー１０７ｅの流れ方向とは異なる方向に進退可能に設けられていてもよい。

ランナー１０７ｅを加圧する加圧部材４１は、種々の実施形態のいずれの駆動部４５と組み合わされてもよい。例えば、駆動部４５として、第４実施形態の駆動部４５Ｄ（図１１）が用いられてよい。この場合、図示の初期位置は、図１１と同様に、シリンダ部材５３が金型１０１に対する前進限に位置し、ピストン５５がシリンダ部材５３に対する前進限よりも後方の位置（例えば後退限）に位置するときの位置とされてよい。そして、局部加圧においては、加圧部材４１は、図示の位置よりも上方へ前進してよい。

なお、以上の実施形態において、金型１０１は、型の一例である。型付ダイカストマシンＤＣ若しくはＤＣＥ又はダイカストマシン１は、それぞれ成形機の一例である。溶湯１０９は成形材料の一例である。プランジャ２１は射出プランジャの一例である。加圧シリンダ４７は液圧シリンダの一例である。ヘッド側室５３ｈは第１シリンダ室の一例である。ロッド側室５３ｒは第２シリンダ室の一例である。制御弁６３はサーボバルブの一例である。

本発明は、以上の実施形態及び変形例に限定されず、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。例えば、成形機は、他の金属成形機であってもよいし、樹脂を成形する射出成形機であってもよいし、木粉に熱可塑性樹脂等を混合させた材料を成形する成形機であってもよい。また、成形機は、横型締横射出に限定されず、例えば、縦型締縦射出、縦型締横射出、横型締縦射出であってもよい。ダイカストマシンは、コールドチャンバマシンに限定されず、例えば、ホットチャンバマシンであってもよい。作動液は、油に限定されず、例えば水でもよい。

射出は、低速射出及び高速射出を含むものに限定されず、例えば、低速で層流充填を行うものであってもよい。局部加圧のための加圧部材は、成形材料が凝固して構成された成形品を型から押し出すための押出ピンと兼用されるものであってもよい。実施形態の説明でも述べたように、駆動部は、電動式のものであってもよい。例えば、加圧シリンダに代えて、リニアモータ（ボイスコイルモータを含むものとする。）が設けられてもよい。

複数の実施形態の構成は、適宜に組み合わされてよい。例えば、複数の加圧部材４１が設けられている態様において、互いに異なる駆動部４５の構成が１台のダイカストマシンに適用されていても構わない。

ＤＣ…型付ダイカストマシン（成形機）、１…ダイカストマシン（成形機）、２…局部加圧装置、５…制御装置、９…射出装置、４１…加圧部材、４３…センサ、４５…駆動部、４７…加圧シリンダ、１０１…金型（型）、１０７…空間（型の内部）。

Claims (14)

1. 型の内部に前端が露出している加圧部材と、
   前記加圧部材に前方への力を付与する駆動部と、
   を有しており、
   前記加圧部材は、成形材料が前記加圧部材の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置に位置しており、前記成形材料に押されて前記初期位置から後退する
   局部加圧装置。
2. 前記駆動部は、前記成形材料が前記加圧部材の位置に到達するときに、前記加圧部材に前方への初期力を付与した状態で前記加圧部材を前記初期位置に位置させており、
   前記初期力は、射出プランジャが前記成形材料に付与する射出工程中の最大圧力を前記加圧部材に前方から付与したと仮定したときに前記加圧部材に加えられる力よりも小さい
   請求項１に記載の局部加圧装置。
3. 前記加圧部材の後退を検出するセンサと、
   前記センサによる前記加圧部材の後退の検出に基づくタイミングで前記加圧部材の前進を開始するように前記駆動部を制御する制御装置と、
   を更に有している請求項１又は２に記載の局部加圧装置。
4. 前記制御装置は、射出プランジャが前記成形材料に付与する圧力が所定の圧力に到達したことを必要条件として、前記加圧部材の前進を開始するように前記駆動部を制御する
   請求項３に記載の局部加圧装置。
5. 前記加圧部材は、前記初期位置から後退した後に、制御装置にて設定された鋳造圧力、及び前記成形材料の塑性変形抵抗の少なくとも一方の圧力以上の圧力を前記成形材料に付与する
   請求項１～４のいずれか１項に記載の局部加圧装置。
6. 前記加圧部材は、前記初期位置から後退した後に、制御装置にて特定されたバリ吹き限界曲線以下の圧力を前記成形材料に付与する
   請求項１～５のいずれか１項に記載の局部加圧装置。
7. 前記駆動部は、
   前記加圧部材に連結されている液圧シリンダと、
   前記液圧シリンダの、前記加圧部材が前進するときに作動液が供給される第１シリンダ室に接続されているアキュムレータと、
   前記液圧シリンダの、前記加圧部材が前進するときに作動液が排出される第２シリンダ室に接続されている背圧除去シリンダと、
   前記アキュムレータから前記第１シリンダ室への流れを制御するサーボバルブと、を有している
   請求項１～６のいずれか１項に記載の局部加圧装置。
8. 前記駆動部は、前記加圧部材に前方への復元力を付与する弾性部材を含んでいる
   請求項１～７のいずれか１項に記載の局部加圧装置。
9. 前記駆動部は、
   前記加圧部材に駆動力を付与する液圧シリンダと、
   前記加圧部材に前方への復元力を付与する弾性部材と、を含んでおり、
   前記液圧シリンダ及び前記弾性部材は、互いに並列に力を前記加圧部材に付与可能に設けられている
   請求項１～６のいずれか１項に記載の局部加圧装置。
10. 前記駆動部は、
    前記加圧部材に駆動力を付与する液圧シリンダと、
    前記加圧部材に前方への復元力を付与する弾性部材と、を含んでおり、
    前記液圧シリンダ及び前記弾性部材は、互いに直列に力を前記加圧部材に付与可能に設けられている
    請求項１～６のいずれか１項に記載の局部加圧装置。
11. 前記駆動部は、前記加圧部材に連結されている液圧シリンダを有しており、
    前記液圧シリンダの、前記加圧部材が前進するときに作動液が供給される第１シリンダ室が、射出プランジャを駆動する射出シリンダの、前記射出プランジャが前進するときに作動液が供給されるヘッド側室に通じている
    請求項１～６のいずれか１項に記載の局部加圧装置。
12. 前記加圧部材の前端の径をｄとし、射出プランジャの前端の径をＤとしたとき、ｄ／Ｄが０．２以上０．５以下である
    請求項１～１１のいずれか１項に記載の局部加圧装置。
13. 請求項１～１２のいずれか１項に記載の局部加圧装置と、
    前記型の開閉及び型締めを行う型締装置と、
    前記型の内部に前記成形材料を射出する射出装置と、
    を有している成形機。
14. 型の内部に成形材料を射出する射出ステップと、
    前記型の内部に前端が露出している加圧部材を前進させて前記型の内部の前記成形材料を加圧する局部加圧ステップと、
    を有しており、
    前記加圧部材は、前記成形材料が前記加圧部材の位置に到達するときに後退限よりも前方の初期位置に位置しており、前記成形材料に押されて前記初期位置から後退する
    成形方法。

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