JP7132876B2 - 射出装置及び成形機 - Google Patents

Description

本開示は、射出装置及び成形機に関する。成形機は、例えば、ダイカストマシン又は射出成形機である。

金型に成形材料を押し出すプランジャを射出シリンダ（油圧シリンダ）によって駆動する射出装置が知られている（例えば特許文献１～７）。射出シリンダは、シリンダ部と、シリンダ部に収容されているピストンと、ピストンに固定されており、シリンダ部の外部へ延び出ているピストンロッドとを有している。そして、ピストンロッドの先端がプランジャの後端に連結されている。シリンダ部の内部は、ピストンによって、ピストンロッドが延び出る側のロッド側室とその反対側のヘッド側室とに区画されている。ヘッド側室に作動液が供給されることによって、ピストンは前進し、ひいては、プランジャも前進する。また、ロッド側室に作動液が供給されることによって、ピストンは後退し、ひいては、プランジャも後退する。

ロッド側室は、方向制御弁等のバルブを介してタンクと接続されている。ロッド側室とタンクとが連通されることによって、例えば、ピストンの前進に伴ってロッド側室から排出される作動液がタンクに貯留される。また、ロッド側室とタンクとが遮断されることによって、例えば、ピストンの後退のためにロッド側室に供給される作動液が無駄にタンクに排出されることがなくなる。

ロッド側室は、いわゆるランアラウンド回路を介してヘッド側室に接続されることもある。ランアラウンド回路を介してロッド側室とヘッド側室とが連通されることによって、ピストンの前進に伴ってロッド側室から排出される作動液をヘッド側室へ供給し、ピストンの前進に必要な作動液を低減することができる。ランアラウンド回路には方向制御弁等のバルブが設けられ、このバルブの制御によってロッド側室とヘッド側室との連通及び遮断（ランアラウンド回路のＯＮ及びＯＦＦ）がなされる。

ロッド側室とタンクとの連通と、ロッド側室とヘッド側室との連通（ランアラウンド回路のＯＮ）とは択一的に行われる。例えば、プランジャを前進させて成形材料を金型内へ押し出す低速射出工程及び高速射出工程においては、ロッド側室とタンクとが遮断され、ランアラウンド回路がＯＮされる。これにより、例えば、上述の作動液の低減の効果が得られる。また、プランジャによって金型内の成形材料に付与する圧力（射出圧力）を上昇させる昇圧工程においては、ロッド側室とタンクとが連通され、ランアラウンド回路がＯＦＦされる。これにより、例えば、ロッド側室の圧力を十分に低くしてプランジャから成形材料に付与する圧力を大きくすることができる。

特許文献２では、ロッド側室とタンクとの連通及び遮断と、ランアラウンド回路のＯＮ及びＯＦＦとが、別々のバルブによってなされることによる不都合を指摘している。そして、特許文献２では、１つの方向制御弁によって、ロッド側室とタンクとの連通及び遮断と、ランアラウンド回路のＯＮ及びＯＦＦとを行うことを提案している。

射出シリンダの速度の制御においては、いわゆるメータアウト回路及び／又はメータイン回路が利用される。メータアウト回路は、ピストンの前進に伴ってロッド側室から排出される作動液の流量を流量制御弁（例えばサーボバルブ）によって制御する。メータイン回路は、ヘッド側室へ供給される作動液の流量を流量制御弁（例えばサーボバルブ）によって制御する。

特開平１０－０５２７４７号公報 特開平１０－０５２７４８号公報 特開平１０－０８０７６０号公報 特開平１０－２４９５１０号公報 特開昭６３－１５４２５３号公報 特開２００４－２７６０７１号公報 国際公開第９５／３００９４号

ロッド側室とタンクとの連通及び遮断、ランアラウンド回路のＯＮ及びＯＦＦ、並びにロッド側室から排出される作動液の流量の制御は、互いに密接に関連している。しかし、これらを簡素な構成で実現したり、これらの動作を効果的なものにしたりすることについては、十分に検討されているとは言い難い。従って、これらの作動液の流れの制御が好適に行われる射出装置及び成形機が提供されることが望まれる。

本開示の一態様に係る射出装置は、成形材料を金型内へ押し出すプランジャを駆動する射出シリンダと、前記射出シリンダのピストンの前進に伴って前記射出シリンダのロッド側室から排出される作動液を前記射出シリンダのヘッド側室へ流入させるランアラウンド回路と、前記ピストンの前進に伴って前記ロッド側室から排出される作動液を受け入れるタンクと、前記ランアラウンド回路に設けられているとともに前記タンクに接続されているサーボバルブと、を有しており、前記サーボバルブは、中空状のバルブ本体と、前記バルブ本体内を移動可能な弁体と、を有しており、前記ロッド側室から前記ヘッド側室への流れを許容しつつ、前記ロッド側室から前記タンクへの流れを禁止する第１状態と、前記ロッド側室から前記ヘッド側室への流れを禁止しつつ、前記ロッド側室から前記タンクへの流れを許容する第２状態と、の間で切換可能であり、かつ前記弁体の前記バルブ本体に対する移動量によって、前記第１状態及び前記第２状態のそれぞれで前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御可能である。

一例において、前記サーボバルブは、前記第１状態と、前記第２状態と、前記ロッド側室から前記ヘッド側室及び前記タンクのいずれへの流れも禁止する第３状態との間で切換可能である。

一例において、前記バルブ本体は、前記ロッド側室に通じているロッド側ポートと、前記ヘッド側室に通じているヘッド側ポートと、前記タンクに通じているタンク側ポートと、を有しており、前記弁体は、前記ロッド側ポートと前記ヘッド側ポートとを連通するとともに前記ロッド側ポートと前記タンク側ポートとを遮断する位置と、前記ロッド側ポートと前記ヘッド側ポートとを遮断するとともに前記ロッド側ポートと前記タンク側ポートとを連通する位置と、の間で移動可能である。

一例において、前記サーボバルブは、前記ロッド側ポート、前記ヘッド側ポート及び前記タンク側ポートが軸回りの内周面に開口している、前記バルブ本体としてのバルブスリーブと、前記バルブスリーブ内を軸方向に摺動する、前記弁体としてのスプールと、を有しているスプールバルブであり、前記ヘッド側ポートは、前記ロッド側ポートに対して前記軸方向の一方側に位置しており、前記タンク側ポートは、前記ロッド側ポートに対して前記軸方向の他方側に位置しており、前記スプールは、前記バルブスリーブに対して摺動する径を有しており、前記ロッド側ポートの全体を塞ぐことが可能な大径部と、前記大径部に対して前記一方側に位置しており、前記大径部よりも径が小さく、前記ロッド側ポート及び前記ヘッド側ポートに対向することによって両者を連通可能なヘッド側小径部と、前記大径部に対して前記他方側に位置しており、前記大径部よりも径が小さく、前記ロッド側ポート及び前記タンク側ポートに対向することによって両者を連通可能なタンク側小径部と、を有している。

一例において、前記射出装置は、前記ランアラウンド回路内で、前記ヘッド側室と前記サーボバルブとの間に位置しており、前記ヘッド側室から前記サーボバルブへの流れを禁止し、前記サーボバルブから前記ヘッド側室への流れを許容するチェックバルブを更に有している。

一例において、前記射出装置は、少なくとも低速射出工程及び高速射出工程の期間中、前記第１状態となるように前記サーボバルブを制御する射出制御部と、少なくとも昇圧工程の期間中、前記第２状態となるように前記サーボバルブを制御する昇圧制御部と、を更に有している。

一例において、前記射出装置は、液圧源を含んでいる液圧供給部と、保圧工程の期間中一時的に、前記液圧源から前記ロッド側室へ液圧を付与するように前記液圧供給部を制御する保圧制御部と、を有している。

一例において、前記射出装置は、アキュムレータと、前記アキュムレータから前記ヘッド側室への作動液の流れを制御するＡＣＣ用バルブと、液圧源を含んでいる液圧供給部と、保圧工程の期間中、前記アキュムレータから前記ヘッド側室へ継続的に液圧が付与されるように前記ＡＣＣ用バルブを制御し、かつ保圧工程の期間中一時的に、前記液圧源から前記ヘッド側室へ液圧を付与するように前記液圧供給部を制御する保圧制御部と、を有している。

一例において、前記射出装置は、アキュムレータと、前記アキュムレータから前記ヘッド側室への作動液の流れを制御するＡＣＣ用バルブと、液圧源を含んでいる液圧供給部と、昇圧工程の期間中、前記アキュムレータから前記ヘッド側室へ液圧が付与されるように前記ＡＣＣ用バルブを制御する昇圧制御部と、保圧工程の期間のうち少なくとも所定時点以降、前記液圧源から前記ヘッド側室へ継続的に液圧を付与するように前記液圧供給部を制御する保圧制御部と、を有している。

一例において、前記射出装置は、射出開始前に前記液圧源から前記ロッド側室へ液圧を付与して射出開始時の前記ロッド側室の圧力を前記タンクの圧力よりも高くしておくように前記液圧供給部を制御する準備制御部を更に有している。

本開示に係る成形機は、上記射出装置と、前記金型を型締めする型締装置と、前記金型から成形品を押し出す押出装置と、を有している。

上記の構成によれば、射出シリンダに係る作動液の流れを好適に制御できる。

本開示の実施形態に係る射出装置を有するダイカストマシンの構成を示す模式図。 実施形態に係る射出装置の射出駆動部の構成を示す模式図。 図２の射出駆動部におけるサーボバルブの要部の構成を示す模式的な断面図。 実施形態に係るダイカストマシンの信号処理系に係る構成を示すブロック図。 実施形態に係る射出装置の動作を説明する図。 実施形態に係る制御装置が実行する射出処理の手順の一例を示すフローチャート。 実施形態に係る鋳造サイクルにおける複数のバルブの動作を示すタイムテーブル。 実施形態に係る制御装置が実行する昇圧・保圧処理の手順の一例を示すフローチャート。

（ダイカストマシンの全体構成）
図１は、本開示の実施形態に係るダイカストマシン１の要部の構成を示す、一部に断面図を含む側面図である。なお、紙面上下方向は鉛直方向であり、紙面左右方向及び紙面貫通方向は水平方向である。

ダイカストマシン１は、未硬化状態の金属材料を金型１０１の内部（キャビティＣａ等の空間。以下同様。）へ射出し、金属材料を金型１０１内で凝固させることにより、ダイカスト品（成形品）を製造するものである。未硬化状態は、例えば、液状又は固液共存状態である。固液共存状態は、液状から凝固が進んだ半凝固状態、又は固体状から溶融が進んだ半溶融状態である。金属は、例えば、アルミニウム又はアルミニウム合金である。なお、以下では、未硬化の金属材料として、基本的に溶湯（液状の金属材料）を例に取る。

金型１０１は、例えば、固定金型１０３及び移動金型１０５を含んでいる。本実施形態の説明では、便宜上、固定金型１０３又は移動金型１０５の断面を１種類のハッチングで示すが、これらの金型は、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、固定金型１０３及び移動金型１０５には、中子などが組み合わされてもよい。

ダイカストマシン１は、例えば、成形のための機械的動作を行うマシン本体３と、マシン本体３の動作を制御する制御ユニット５とを有している。

マシン本体３は、例えば、金型１０１の開閉及び型締めを行う型締装置７と、金型１０１内に溶湯を射出する射出装置９と、ダイカスト品を固定金型１０３又は移動金型１０５（図１では移動金型１０５）から押し出す押出装置１１とを有している。マシン本体３において、射出装置９以外の構成（例えば型締装置７及び押出装置１１の構成）は、公知の種々の構成と同様とされて構わない。

成形サイクルにおいて、型締装置７は、移動金型１０５を固定金型１０３へ向かって移動させ、型閉じを行う。さらに、型締装置７は、タイバー（符号省略）の伸長量に応じた型締力を金型１０１に付与して型締めを行う。型締めされた金型１０１内には成形品と同一形状のキャビティＣａが構成される。射出装置９は、そのキャビティＣａへ溶湯を射出・充填する。キャビティＣａに充填された溶湯は、金型１０１に熱を奪われて冷却され、凝固する。これにより、成形品が形成される。その後、型締装置７は、移動金型１０５を固定金型１０３から離れる方向へ移動させて型開きを行う。この際、又はその後、押出装置１１は、移動金型１０５から成形品を押し出す。

制御ユニット５は、例えば、各種の演算を行って制御指令を出力する制御装置１３（図４参照）と、オペレータの入力操作を受け付ける入力装置１７と、画像を表示する表示装置１５と、を有している。また、別の観点では、制御ユニット５は、例えば、電源回路及び制御回路等を有する不図示の制御盤と、ユーザインターフェースとしての操作部１９とを有している。

制御装置１３は、例えば、不図示の制御盤及び操作部１９に設けられている。制御装置１３は、適宜に分割乃至は分散して構成されてよい。例えば、制御装置１３は、型締装置７、射出装置９及び押出装置１１毎の下位の制御装置と、この下位の制御装置間の同期を図るなどの制御を行う上位の制御装置とを含んで構成されてよい。

表示装置１５及び入力装置１７は、例えば、操作部１９に設けられている。操作部１９は、図示の例では、型締装置７の固定ダイプレート（符号省略）に設けられている。表示装置１５は、例えば、液晶表示ディスプレイ乃至は有機ＥＬディスプレイを含んだタッチパネルによって構成されている。入力装置１７は、例えば、機械式のスイッチ及び前記のタッチパネルによって構成されている。

（射出装置の全体構成）
射出装置９は、例えば、金型１０１内に通じる射出スリーブ２１と、射出スリーブ２１内を摺動可能なプランジャ２３と、プランジャ２３を駆動する射出駆動部２５とを有している。なお、射出装置９の説明においては、金型１０１側を前方、その反対側を後方ということがある。

射出スリーブ２１は、例えば、固定金型１０３に連結された筒状部材であり、上面には溶湯を射出スリーブ２１内に受け入れるための供給口２１ａが開口している。プランジャ２３は、例えば、射出スリーブ２１内を前後方向に摺動可能なプランジャチップ２３ａと、先端がプランジャチップに固定されたプランジャロッド２３ｂとを有している。

型締装置７による金型１０１の型締めが完了すると、不図示の給湯装置によって１ショット分の溶湯が供給口２１ａから射出スリーブ２１内へ注がれる。そして、プランジャ２３が図示の位置から射出スリーブ２１内を前方へ摺動することにより、射出スリーブ２１内の溶湯が金型１０１内に押し出される（射出される）。

（射出駆動部）
図２は、射出装置９の射出駆動部２５の構成を示す模式図である。

射出駆動部２５は、例えば、液圧式のものとされており、プランジャ２３を駆動する射出シリンダ２７と、射出シリンダ２７に対する作動液（例えば油）の供給等を行う液圧装置２９とを有している。

（射出シリンダ）
射出シリンダ２７は、例えば、いわゆる単胴形の液圧シリンダによって構成されている。具体的には、例えば、射出シリンダ２７は、シリンダ部３１と、シリンダ部３１の内部を摺動可能なピストン３３と、ピストン３３に固定され、シリンダ部３１から延び出るピストンロッド３５とを有している。

シリンダ部３１は、例えば、概略、内部の断面形状が円形の筒状体である。シリンダ部３１の内部は、ピストン３３により、ピストンロッド３５が延び出る側のロッド側室３１ｒと、その反対側のヘッド側室３１ｈとに区画されている。ヘッド側室３１ｈ及びロッド側室３１ｒに選択的に作動液が供給されることにより、ピストン３３はシリンダ部３１内を前後方向に摺動する。

射出シリンダ２７は、プランジャ２３に対して同軸的に配置されている。そして、図１に示すように、ピストンロッド３５の先端は、プランジャ２３の後端にカップリング（符号省略）を介して連結されている。シリンダ部３１は、ダイカストマシン１の不動部分（例えば型締装置７の固定ダイプレート）などに対して固定的に設けられている。従って、ピストン３３のシリンダ部３１に対する移動により、プランジャ２３は射出スリーブ２１内を前進又は後退する。

（液圧装置）
図２に戻って、液圧装置２９は、例えば、作動液を貯留するタンク３９と、作動液を送出するポンプ４１（液圧源）と、高圧の作動液を蓄えるアキュムレータ４３（液圧源）と、を有している。タンク３９、ポンプ４１、アキュムレータ４３及び射出シリンダ２７は、複数の流路４５Ａ～４５Ｉ（以下、Ａ～Ｉを省略することがある。）によって接続されている。当該複数の流路４５における作動液の流れは、複数のバルブ（４９、５１、５５、５７、５９及び６１）によって制御される。

なお、図２では、図示の便宜上、タンク３９とポンプ４１とを離して図示しているが、ポンプ４１は、タンク３９に貯留されている作動液を送出してよい。また、図示の都合上、タンク３９は、２箇所に示されているが（一方は符号省略）、実際にはタンク３９は、１つに纏められていてよい。

（タンク、ポンプ及びアキュムレータ）
タンク３９は、例えば、開放タンクであり、大気圧下で作動液を保持している。タンク３９内の作動液の圧力をタンク圧というものとする。開放タンクにおいては、作動液の圧力は、近似的に（作動液の自重の影響を無視すると）大気圧と同等である。ロッド側室３１ｒ又はヘッド側室３１ｈがタンク３９と接続されると、ロッド側室３１ｒ又はヘッド側室３１ｈ内の作動液の圧力は、基本的にはタンク圧となる。

ポンプ４１は、電動機４７（図４参照）によって駆動され、作動液を送出する。ポンプは、ロータリポンプ、プランジャポンプ、定容量ポンプ、可変容量ポンプ、１方向ポンプ、双方向（２方向）ポンプ等の適宜な方式のものとされてよい。ポンプ４１を駆動する電動機も、直流モータ、交流モータ、誘導モータ、同期モータ、サーボモータ等の適宜な方式のものとされてよい。ポンプ４１（電動機）は、ダイカストマシン１の稼働中において常時駆動されてもよいし、必要に応じて駆動されてもよい。

アキュムレータ４３は、適宜な方式のものとされてよく、例えば、重量式、ばね式、気体圧式（空気圧式含む）、シリンダ式又はプラダ式のものである。図示の例では、アキュムレータ４３は、シリンダ式のものであり、特に符号を付さないが、シリンダ部と、シリンダ部を液体室と気体室とに区画するピストンとを有している。アキュムレータ４３は、液体室に作動液が供給されることによって蓄圧され、その蓄圧された比較的高圧の作動液を射出シリンダ２７に放出可能である。

（流路及びバルブ）
複数の流路４５は、パイプ、ホース及び／又はその他の部材（例えば貫通孔が形成されたブロック状の部材）によって構成されてよい。また、以下に述べる複数の流路４５は、その一部が互いに共用されてよい。複数の流路４５及び複数のバルブによる液圧装置２９の構成要素（２７、３９、４１及び４３）の接続関係は、例えば、以下のとおりである。

（ピストンの前進に係る流路及びバルブ）
ポンプ４１とアキュムレータ４３とは流路４５Ａを介して接続されている。これにより、例えば、ポンプ４１からアキュムレータ４３に作動液を供給してアキュムレータ４３を蓄圧できる。

流路４５Ａには、ポンプ４１からアキュムレータ４３への流れを許容し、その反対方向の流れを禁止するチェックバルブ４９が設けられている。これにより、アキュムレータ４３からポンプ４１への逆流が防止されている。

アキュムレータ４３とヘッド側室３１ｈとは流路４５Ｂを介して接続されている。これにより、例えば、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへ作動液が供給され、ピストン３３が前進する。

流路４５Ｂには、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへの作動液の供給を許容及び禁止するＡＣＣ用バルブ５１が設けられている。ＡＣＣ用バルブ５１の構成は、適宜なものとされてよい。図示の例では、ＡＣＣ用バルブ５１は、パイロット式のチェックバルブによって構成されている。このチェックバルブは、パイロット圧が導入されていないときは、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへの流れを禁止するとともに、その反対方向の流れを許容し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを許容する。

ロッド側室３１ｒとタンク３９とは、ロッド側室３１ｒに接続されている流路４５Ｃと、タンク３９に接続されている流路４５Ｄとを介して接続可能である。これにより、例えば、ピストン３３が前進するときにロッド側室３１ｒからタンク３９へ作動液を排出することができる。

ロッド側室３１ｒとヘッド側室３１ｈとは、上記流路４５Ｃと、ヘッド側室３１ｈに接続されている流路４５Ｅとを介して接続可能である。これにより、例えば、ピストン３３の前進に伴ってロッド側室３１ｒから排出される作動液をヘッド側室３１ｈへ流入させることができる。ひいては、ピストン３３を前進させるときに必要な作動液を低減することができる。このように、流路４５Ｃ及び４５Ｅは、ランアラウンド回路５３を構成している。

流路４５Ｃ～４５Ｅの間には、サーボバルブ５５が介在している。図２において３ポート３位置切換弁の記号によってサーボバルブ５５が表現されているように、流路４５Ｃ、４５Ｄ及び４５Ｅの接続関係は、サーボバルブ５５によって切り換えられる。具体的には、例えば、図示された３つの矩形のうち中央の位置では、流路４５Ｃ、４５Ｄ及び４５Ｅは互いに遮断される。紙面左側の位置では、流路４５Ｃ（ロッド側室３１ｒ）と流路４５Ｄ（タンク３９）とが接続されるとともに、流路４５Ｃと流路４５Ｅ（ヘッド側室）とが遮断される（ランアラウンド回路５３がＯＦＦされる。）。紙面右側の位置では、流路４５Ｃ（ロッド側室３１ｒ）と流路４５Ｄ（タンク３９）とが遮断されるとともに、流路４５Ｃと流路４５Ｅ（ヘッド側室３１ｈ）とが接続される（ランアラウンド回路５３がＯＮされる。）。

サーボバルブ５５は、流路４５Ｃ（ロッド側室３１ｒ）から流路４５Ｄ（タンク３９）又は流路４５Ｅ（ヘッド側室３１ｈ）への作動液の流量を制御可能に構成されており、流量制御弁としても機能する。この流量の制御により、例えば、ピストン３３の前進速度が制御される。すなわち、サーボバルブ５５は、いわゆるメータアウト回路を構成している。なお、サーボバルブ５５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により構成されている。また、サーボバルブ５５は、その名称のとおり、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によって構成されている。

サーボバルブ５５の弁体（後述）を駆動するための構成は適宜なものとされてよく、公知の種々の構成が適用されてよい。例えば、駆動方式は、電気－油圧式であってもよいし、電気式であってもよい。電気－油圧式では、入力された電気信号に応じたソレノイド（モータ）の変位がノズルフラッパ等の前段増幅部によってパイロット圧に変換され、このパイロット圧によって弁体が駆動される。電気式では、例えば、入力された電気信号に応じたソレノイドの変位が液圧を介さずに弁体に伝えられる。また、弁体は、電気又は液圧による駆動力が付与されていないときに所定位置に位置するように、スプリングによって付勢されていてよい。また、サーボバルブ５５の弁体の位置に応じた信号（フィードバック用の信号）を出力するための構成も適宜なものとされてよく、公知の種々の構成が適用されてよい。例えば、差動トランスが用いられてよい。

流路４５Ｅには、サーボバルブ５５からヘッド側室３１ｈへの流れを許容し、その反対方向の流れを禁止するチェックバルブ５６が設けられている。これにより、例えば、ヘッド側室３１ｈからロッド側室３１ｒへの逆流が防止される。

（その他の動作に係る流路及びバルブ）
ポンプ４１とロッド側室３１ｒとは、ポンプ４１に接続されている流路４５Ｆと、ロッド側室３１ｒに接続されている流路４５Ｇとを介して接続可能である。これにより、例えば、ポンプ４１からロッド側室３１ｒへ作動液を供給して、ピストン３３を後退させることができる。

ヘッド側室３１ｈとタンク３９とは、ヘッド側室３１ｈに接続されている流路４５Ｈと、タンク３９に接続されている流路４５Ｉとを介して接続可能である。これにより、例えば、ピストン３３が後退するときにヘッド側室３１ｈからタンク３９へ作動液を排出することができる。

ポンプ４１とヘッド側室３１ｈとは、既述の流路４５Ｆと、既述の流路４５Ｈとを介して接続可能である。これにより、例えば、ポンプ４１からヘッド側室３１ｈへ作動液を供給して、ピストン３３を前進させることができる。

流路４５Ｆ～４５Ｉの間には、切換弁５７が介在している。図２において４ポート３位置切換弁の記号によって切換弁５７が表現されているように、流路４５Ｆ～４５Ｉの接続関係は、切換弁５７によって切り換えられる。具体的には、例えば、図示された３つの矩形のうち中央の位置では、流路４５Ｇ（ロッド側室３１ｒ）、流路４５Ｈ（ヘッド側室３１ｈ）及び流路４５Ｉ（タンク３９）は互いに接続される。これにより、例えば、射出シリンダ２７を圧抜きすることができる。紙面左側の位置では、流路４５Ｆ（ポンプ４１）と流路４５Ｇ（ロッド側室３１ｒ）とが接続されるとともに、流路４５Ｈ（ヘッド側室）と流路４５Ｉ（タンク３９）が接続される。これにより、例えば、ピストン３３を後退させることができる。紙面右側の位置では、流路４５Ｆ（ポンプ４１）と流路４５Ｈ（ヘッド側室３１ｈ）とが接続されるとともに、流路４５Ｇ（ロッド側室３１ｒ）と流路４５Ｉ（タンク３９）が接続される。これにより、例えば、ピストン３３を前進させることができる。なお、後述の説明から理解されるように、切換弁５７は、ロッド側室３１ｒからタンク３９への作動液の排出に寄与しなくても構わない。

流路４５Ｇには、切換弁５７からロッド側室３１ｒへの流れを許容し、その反対方向の流れを禁止するチェックバルブ５９が設けられている。これにより、例えば、サーボバルブ５５によってロッド側室３１ｒから排出される作動液の流量を制御しているときに、ロッド側室３１ｒから切換弁５７への流れを禁止することができる。

流路４５Ｈには、ヘッド側室３１ｈと切換弁５７との間の流れを許容及び禁止する制御弁６１が設けられている。制御弁６１の構成は、適宜なものとされてよい。図示の例では、制御弁６１は、パイロット式のチェックバルブによって構成されている。このチェックバルブは、パイロット圧が導入されていないときは、ヘッド側室３１ｈから切換弁５７への流れを禁止するとともに、その反対方向の流れを許容し、パイロット圧が導入されているときは、双方の流れを許容する。制御弁６１は、例えば、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへ作動液を供給するときに、ヘッド側室３１ｈの作動液が切換弁５７へ流れることを阻止することに寄与する。

液圧装置２９は、背圧除去シリンダ６３を有している。背圧除去シリンダ６３において、ピストンにより区画された２つのシリンダ室のうち、一方は、流路４５Ｄに接続されており、他方は、不図示の空圧源に接続されている。従って、例えば、サーボバルブ５５によってロッド側室３１ｒとタンク３９とが接続されている状態において、ロッド側室３１ｒの液圧が急激に高くなった場合、その衝撃は、背圧除去シリンダ６３によって吸収される。

（各種のセンサ）
射出装置９は、射出駆動部２５等の動作を把握するために種々のセンサを有している。例えば、射出装置９は、ピストンロッド３５（別の観点ではプランジャ２３）の位置及び速度を検出するための位置センサ６５と、液圧系の種々の位置における液圧を検出するための種々の圧力センサとを有している。圧力センサとしては、例えば、ヘッド側室３１ｈの圧力を検出するヘッド圧センサ６７、及びロッド側室３１ｒの圧力を検出するロッド圧センサ６９が設けられている。この他、例えば、アキュムレータ４３の圧力を検出する圧力センサが設けられてもよい。

位置センサ６５は、例えば、シリンダ部３１に対するピストンロッド３５の位置を検出し、プランジャ２３の位置を間接的に検出する。位置センサ６５の構成は適宜なものとされてよい。例えば、位置センサ６５は、ピストンロッド３５に固定的な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するものであってもよいし、ピストンロッド３５に固定的な部材との距離を計測するレーザー測長器によって構成されてもよい。

位置センサ６５又は制御装置１３は、概念的には、プランジャ２３の位置の微分によってプランジャ２３の速度を取得（検出）することが可能である。従って、位置センサ６５は、速度センサと捉えられてもよい。例えば、位置センサ６５がリニアエンコーダを構成している場合、位置センサ６５は、不図示のスケール部との相対移動に応じてパルスを生成する。そして、位置センサ６５及び／又は制御装置１３は、生成されたパルスの数を積算することによって位置センサ６５とスケール部との相対位置を特定可能であり、また、時間当たりのパルスの数を特定することによって速度を特定可能である。

ヘッド圧センサ６７及びロッド圧センサ６９は、例えば、プランジャ２３が溶湯に加える圧力（射出圧力等）を間接的に検出することに利用される。例えば、制御装置１３は、ヘッド圧センサ６７の検出値と、ロッド圧センサ６９の検出値と、ピストン３３のヘッド側室３１ｈにおける受圧面積（作動液から圧力を受ける面積）と、ピストン３３のロッド側室３１ｒにおける受圧面積と、プランジャ２３の溶湯に対する接触面積とに基づいて、プランジャ２３が溶湯に付与する圧力を算出可能である。なお、以下の説明では、このようなヘッド圧センサ６７及びロッド圧センサ６９（実施態様によってはヘッド圧センサ６７のみ）の検出値に基づく射出圧力を単に射出圧力の検出値ということがある。

（サーボバルブの構造）
図３は、サーボバルブ５５の要部の構成を示す模式的な断面図である。この図では、サーボバルブ５５のうち、ヘッド側室３１ｈ、ロッド側室３１ｒ及びタンク３９の間の流れを直接に制御する部分のみが模式的に示されている。従って、例えば、ソレノイド、パイロット流路及び／又はスプリング等の駆動に係る部分、差動トランス等のフィードバック信号の生成に係る部分、並びに弁体の駆動限を規定する部分等の図示は省略されている。

サーボバルブ５５は、いわゆるスプール式のバルブによって構成されており、バルブスリーブ７１と、バルブスリーブ７１内を軸方向に摺動可能なスプール７３とを有している。

バルブスリーブ７１は、中空状の部材である。バルブスリーブ７１の内部空間の横断面（図３の左右方向に直交する断面）の形状は、例えば、概略円形である。バルブスリーブ７１の内周面（軸回りの内面）には、バルブスリーブ７１の内外を連通する、ロッド側ポート７５Ｒ、ヘッド側ポート７５Ｈ及びタンク側ポート７５Ｔが開口している。なお、以下では、単に「ポート７５」といい、これらを区別しないことがある。図示の例では、ポート７５は、バルブスリーブ７１の内面における開口位置と、バルブスリーブ７１の外面における開口位置とが概ね一致している。ただし、バルブスリーブ７１の形状によっては、外面における開口位置を内面における開口位置からずらすことも可能である。

ロッド側ポート７５Ｒには、流路４５Ｃ（ロッド側室３１ｒ）が接続されている。ヘッド側ポート７５Ｈには流路４５Ｅ（ヘッド側室３１ｈ）が接続されている。タンク側ポート７５Ｔには流路４５Ｄ（タンク３９）が接続されている。これらのポート７５は、スプール７３の移動方向（図３の左右方向）において、ヘッド側ポート７５Ｈ、ロッド側ポート７５Ｒ、タンク側ポート７５Ｔの順に配置されている。なお、これらのポート７５の、バルブスリーブ７１の軸回りの位置は、互いに同一であってもよいし（図示の例）、互いに異なっていてもよい。

バルブスリーブ７１の内周面には、軸方向（スプール７３の移動方向）の、ポート７５に対応する位置に、溝７１ａが形成されていてもよい。図示の例では、３つのポート７５のうち、ヘッド側ポート７５Ｈ及びロッド側ポート７５Ｒに対応する位置に溝部７１ａが設けられている。なお、溝７１ａは、設けられなくてもよいし、３つのポート７５のうちいずれに対して設けられてもよい。溝７１ａは、例えば、バルブスリーブ７１の軸回りの方向に延びて、バルブスリーブ７１を一周し、ポート７５とつながっている（一部又は全部はポート７５の一部と捉えられてもよい。）。

スプール７３は、例えば、円柱においてその軸方向の２箇所が縮径した形状に形成されている。すなわち、スプール７３は、３つの大径部７３ａ、７３ｂ及び７３ｃと、これらの間に位置しており、大径部よりも径が小さい２つの小径部７３ｄ及び７３ｅとを有している。大径部は、例えば、バルブスリーブ７１を摺動する概略円柱状に形成されている。小径部は、外周面がバルブスリーブ７１の内面から離れている概略円柱状に形成されている。

小径部が２つのポート７５に対向することによって、その２つのポート７５は互いに連通される。また、いずれか１つのポート７５に大径部が対向することにより、その１つのポート７５は他のポート７５から遮断される。また、いずれか２つのポートの間に大径部が位置することにより、その２つのポート７５は互いに遮断される。図示の例では、具体的には、以下のとおりである。

図３では、中央の大径部７３ｂがロッド側ポート７５Ｒに対向している。これにより、ロッド側ポート７５Ｒは、ヘッド側ポート７５Ｈ及びタンク側ポート７５Ｔの双方から遮断されている。また、別の観点では、大径部７３ｂは、ヘッド側ポート７５Ｈとタンク側ポート７５Ｔの間に位置している。これにより、ヘッド側ポート７５Ｈとタンク側ポート７５Ｔとは遮断されている。この状態は、サーボバルブ５５の図２に示した記号の中央の位置（ロッド側室３１ｒからの作動液の排出を禁止している状態）に相当している。

なお、小径部７３ｄは、ヘッド側ポート７５Ｈ（例えばその全体）に対向している。小径部７３ｅは、タンク側ポート７５Ｔ（例えばその全体）に対向している。両側の大径部７３ａ及び７３ｃは、小径部７３ｄ及び７３ｅと、バルブスリーブ７１の両端部とを隔離することに寄与している。特に図示しないが、このバルブスリーブ７１の両端部は、スプール７３を駆動する駆動部を設けることに利用される。

図３の状態から、スプール７３が図３の右側へ移動すると、左側の小径部７３ｄは、ヘッド側ポート７５Ｈに対する対向を維持しつつ、ロッド側ポート７５Ｒの少なくとも一部に対向する。これにより、ヘッド側ポート７５Ｈとロッド側ポート７５Ｒとが連通される。この状態は、サーボバルブ５５の図２に示した記号の右側の位置（ランアラウンド回路５３をＯＮにした状態）に相当している。

スプール７３が図３の右側へ移動する過程では、左側の小径部７３ｄは、ヘッド側ポート７５Ｈの全体に対向する状態を維持しつつ、ロッド側ポート７５Ｒに対向する面積を徐々に増加させていく。これにより、ヘッド側ポート７５Ｈとロッド側ポート７５Ｒとの間を流れる作動液の流量を制御するための開口度の変化が実現される。小径部７３ｄは、例えば、ヘッド側ポート７５Ｈの全体に対向したまま、ロッド側ポート７５Ｒの全体に対向する位置まで移動可能とされている。このとき、開口度は最大となる。

なお、ロッド側ポート７５Ｒとタンク側ポート７５Ｔとの遮断は、両者の間に大径部７３ｂが介在することによって維持される。図示の例では、小径部７３ｄがロッド側ポート７５Ｒの全体に対向する位置までスプール７３が移動しても、大径部７３ｂはタンク側ポート７５Ｔに対向しない。ただし、大径部７３ｂは、上記位置までスプール７３が移動したときに、タンク側ポート７５Ｔの一部又は全部に対向しても構わない。

上記とは逆に、図３の状態から、スプール７３が図３の左側へ移動すると、右側の小径部７３ｅは、タンク側ポート７５Ｔに対する対向を維持しつつ、ロッド側ポート７５Ｒの少なくとも一部に対向する。これにより、タンク側ポート７５Ｔとロッド側ポート７５Ｒとが連通される。この状態は、サーボバルブ５５の図２に示した記号の左側の位置に相当している。

スプール７３が図３の左側へ移動する過程では、右側の小径部７３ｅは、タンク側ポート７５Ｔの全体に対向する状態を維持しつつ、ロッド側ポート７５Ｒに対向する面積を徐々に増加させていく。これにより、タンク側ポート７５Ｔとロッド側ポート７５Ｒとの間を流れる作動液の流量を制御するための開口度の変化が実現される。ただし、図示の例では、小径部７３ｅがロッド側ポート７５Ｒの全体に対向する位置に到達する前に、小径部７３ｅのタンク側ポート７５Ｔに対向する面積が減じられ始める。その直前の位置は開口度が最大の位置として扱われ、その位置から更に左側へのスプール７３の移動はなされない。なお、サーボバルブ５５は、小径部７３ｅがロッド側ポート７５Ｒの全体に対向する位置に到達するまで、小径部７３ｅがタンク側ポート７５Ｔの全体に対して対向する状態が維持されるように構成されても構わない。

なお、ロッド側ポート７５Ｒとヘッド側ポート７５Ｈとの遮断は、両者の間に大径部７３ｂが介在することによって維持される。また、図示の例では、大径部７３ｂは、スプール７３が図３の左側へ移動することによってヘッド側ポート７５Ｈの少なくとも一部に対向する。ただし、大径部７３ｂは、ヘッド側ポート７５Ｈに対向しなくても構わない。

（信号処理系の構成）
図４は、ダイカストマシン１の信号処理系に係る構成を示すブロック図である。

制御装置１３は、例えば、特に図示しないが、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭ及び外部記憶装置を含むコンピュータによって構成されている。ＣＰＵがＲＯＭ及び外部記憶装置に記憶されたプログラムを実行することにより、種々の制御乃至は演算を担う複数の機能部（１３ａ～１３ｆ）が構築される。複数の機能部は、例えば、準備制御部１３ａ、低速射出制御部１３ｂ、高速射出制御部１３ｃ、減速制御部１３ｄ、昇圧制御部１３ｅ及び保圧制御部１３ｆを含む。なお、低速射出制御部１３ｂ及び高速射出制御部１３ｃ（並びに減速制御部１３ｄ）を纏めて射出制御部１３ｈということがある。これらの複数の機能部が行う制御等の詳細については、後述する動作の説明（図６等）において説明する。

制御装置１３には、各種の機器から各種の信号が入力される。制御装置１３に信号を入力する機器は、例えば、入力装置１７、位置センサ６５、ロッド圧センサ６９及びヘッド圧センサ６７である。また、制御装置１３は、各種の機器に制御信号を出力する。制御装置１３が信号を出力する機器は、例えば、射出装置９の液圧装置２９である。ここでは、液圧装置２９の構成要素のうち、サーボバルブ５５、ポンプ４１を駆動する電動機４７及び切換弁５７を示している。

図４に示すように、液圧装置２９は、液圧供給部７７を備えていると捉えられてよい。液圧供給部７７は、ポンプ４１（図２）、電動機４７、切換弁５７及び制御弁６１を含んでおり、ヘッド側室３１ｈ及びロッド側室３１ｒへの作動液を供給する。その動作は、制御装置１３によって制御される。

（射出装置の動作の概要）
図５は、射出装置９の動作を説明する図である。図５の上部は、射出速度（プランジャ２３の速度）及び射出圧力（プランジャ２３が溶湯に付与する圧力）の経時変化を示すグラフとなっている。図５の下部は、ＡＣＣ用バルブ５１、サーボバルブ５５及び液圧供給部７７の動作を示すタイミングチャートとなっている。

図５において、横軸ｔは時間を示している。図５の上部のグラフにおいて、縦軸は射出速度Ｖ及び射出圧力Ｐの大きさを示している。線Ｌｖは射出速度の変化を示している。線Ｌｐは射出圧力の変化を示している。

図５の「ＡＣＣ用バルブ」の項目における線は、「開」に位置するときに、ＡＣＣ用バルブ５１にパイロット圧力が導入されていることを意味し、「閉」に位置するときに、ＡＣＣ用バルブ５１にパイロット圧力が導入されていないことを意味する。なお、図示の範囲では、ＡＣＣ用バルブ５１は、時点０でパイロット圧力が導入されて、その後、継続的にパイロット圧力が導入されている。

図５の「サーボバルブ」の項目における実線は、点線で示す位置にあるときに、図２の記号の中央の位置（ロッド側室３１ｒからヘッド側室３１ｈ及びタンク３９への流れを禁止する位置）にあることを意味する。また、上記実線は、点線よりも上方（「Ｒ→Ｈ」の位置）にあるときは、図２の記号の右側の位置（ロッド側室３１ｒからヘッド側室３１ｈへの流れを許容する位置）にあることを意味する。また、上記実線は、点線よりも下方（「Ｒ→Ｔ」の位置）にあるときは、図２の記号の左側の位置（ロッド側室３１ｒからタンク３９への流れを許容する位置）にあることを意味する。また、上記実線は、点線から離れるほど、開口度（別の観点では流量）が大きくなることを意味している。

図５の「液圧供給部」の項目は、後述する変形例を説明するためのものであり、液圧供給部７７の実施形態における動作とは異なる動作を示している。従って、ここでは説明を省略する。

射出装置９は、概観すると、鋳造サイクル毎に、低速射出工程（時点ｔ０～ｔ１）、高速射出工程（時点ｔ１～ｔ２）、減速工程（時点ｔ２～ｔ３）、昇圧（増圧）工程（時点ｔ３～ｔ５）及び保圧工程（時点ｔ５～）を順に行う。

低速射出工程（時点ｔ０～ｔ１）は、射出の初期段階において、比較的低速の低速射出速度Ｖ_Ｌでプランジャ２３を前進させる工程である。このように比較的低速で射出が行われることにより、例えば、溶湯によるガス（空気等）の巻き込みが低減される。低速射出速度Ｖ_Ｌの具体的な値は、入力装置１７に対する操作によって適宜に設定されてよく、例えば、１ｍ／ｓ未満である。

高速射出工程（時点ｔ１～ｔ２）は、低速射出工程に続いて、低速射出速度Ｖ_Ｌよりも高速の高速射出速度Ｖ_Ｈでプランジャ２３を前進させる工程である。このように比較的高速で射出が行われることにより、例えば、溶湯の凝固に遅れずに溶湯をキャビティＣａに充填することができる。高速射出速度Ｖ_Ｈの具体的な値は、入力装置１７に対する操作によって適宜に設定されてよく、例えば、１ｍ／ｓ以上である。

減速工程（時点ｔ２～ｔ３）は、プランジャ２３の速度を減じる工程である。プランジャ２３の速度を減じる制御を行うことによって、例えば、溶湯がキャビティＣａに充填されるときに生じる衝撃（サージ圧）を低減することができる。

昇圧工程（時点ｔ３～ｔ５）は、プランジャ２３によって溶湯に付与する圧力を上昇させて、溶湯の圧力を所定の鋳造圧力Ｐｅに至らせる工程である。保圧工程（時点ｔ５～）は、鋳造圧力Ｐｅを維持し、溶湯の凝固を待つ工程である。溶湯の圧力を上昇させて凝固を待つことによって、例えば、鋳巣及び／又はヒケ等を減じることができる。鋳造圧力Ｐｅの具体的な値は、入力装置１７に対する操作によって適宜に設定されてよい。

ＡＣＣ用バルブ５１は、例えば、上記の低速射出工程から保圧工程に亘ってパイロット圧が導入されて開かれている。これにより、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへ作動液が供給されて、ピストン３３に前進方向への力が加えられる。ひいては、上記の種々の工程が可能となる。

そして、サーボバルブ５５の動作によって、上記の各種の工程の切換えが実現されている。具体的には、低速射出工程から高速射出工程への切換え（時点ｔ１）、高速射出工程から減速工程への切換え（時点ｔ２）、減速工程から昇圧工程への切換え（時点ｔ３）、昇圧工程から保圧工程への切換え（時点ｔ５）が実現されている。

（射出装置の動作の詳細）
図５に加えて、図６及び図７を参照して、射出装置９の動作の詳細について説明する。図６は、上述した射出装置の動作を実現するために制御装置１３が実行する射出処理の手順の一例を示すフローチャートである。この処理は、鋳造サイクル毎に行われる。また、図７は、鋳造サイクルにおける複数のバルブの動作を示すタイムテーブルである。

図７の「サーボバルブ」の欄において、「Ｃ」は、サーボバルブ５５が図２の記号の中央の位置にある（ロッド側室３１ｒからヘッド側室３１ｈ及びタンク３９への流れが禁止されている）ことを示している。「Ｒ→Ｈ」は、サーボバルブ５５が図２の記号の右側の位置にある（ロッド側室３１ｒからヘッド側室３１ｈへの流れが許容されている）ことを示している。「Ｒ→Ｔ」は、サーボバルブ５５が図２の記号の左側の位置にある（ロッド側室３１ｒからタンク３９への流れが許容されている）ことを示している。

「ＡＣＣ用バルブ」の欄において、「－」は、ＡＣＣ用バルブ５１にパイロット圧が導入されていない（アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへの流れが禁止されている）ことを示している。「Ｐ」は、ＡＣＣ用バルブ５１にパイロット圧が導入されている（アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへの流れが許容されている）ことを示している。

「制御弁」の欄において、「－」は、制御弁６１にパイロット圧が導入されていない（（ヘッド側室３１ｈから切換弁５７への流れが禁止されている）ことを示している。「Ｐ」は、制御弁６１にパイロット圧が導入されている（ヘッド側室３１ｈから切換弁５７への流れが許容されている）ことを示している。

「切換弁」の欄において、「Ｃ」は、切換弁５７が図２の記号の中央の位置にある（ポンプ４１からロッド側室３１ｒ及びヘッド側室３１ｈへの流れが禁止されている）ことを示している。「Ｐ→Ｒ」は、切換弁５７が図２の左側の位置にある（ポンプ４１からロッド側室３１ｒへの流れが許容されている）ことを示している。「Ｐ→Ｈ」は、サーボバルブ５５が図２の記号の右側の位置にある（ポンプ４１からヘッド側室３１ｈへの流れが許容されている）ことを示している。

（準備工程：時点ｔ０前）
図６のステップＳＴ１及び図７の「１」の行に示すように、射出開始前（図５の時点ｔ０の前）においては、準備工程が行われる。この準備工程の開始前において、射出装置９は、図１及び図２に示す状態となっている。すなわち、プランジャ２３（ピストン３３）は、後退限に位置している。液圧装置２９は、ピストン３３を後退限に位置させることができる適宜な状態とされている。例えば、ＡＣＣ用バルブ５１及び制御弁６１にはパイロット圧は導入されておらず、サーボバルブ５５は閉じられており（図２の中央の位置）、切換弁５７はポンプ４１を射出シリンダ２７から遮断している。

そして、準備工程において、制御装置１３（準備制御部１３ａ）は、切換弁５７を図２の左側の位置に切り換え、ポンプ４１からロッド側室３１ｒに液圧を供給して、ロッド側室３１ｒの圧力を上昇させる。これにより、射出開始時（時点ｔ０）において、いわゆるジャンピングが生じる蓋然性が低減される。具体的には、以下のとおりである。

ヘッド側室３１ｈへ作動液を供給してピストン３３を前進させるとき、その速度は、既述のように、ロッド側室３１ｒから排出される作動液の流量によって制御される。理論上は、ピストン３３の速度は、ロッド側室３１ｒから排出される作動液の流量によって一意に定まる。しかし、現実には、ピストン３３の前進開始直後においてはロッド側室３１ｒの作動液が圧縮されることから、ピストン３３の速度は、ロッド側室３１ｒから排出される作動液の流量によって定まる速度よりも速くなる。すなわち、ジャンピングが生じる。しかし、上記のように予めロッド側室３１ｒの圧力を上昇させてロッド側室３１ｒ内の作動液を圧縮しておくことにより、ピストン３３の前進開始時におけるロッド側室３１ｒ内の作動液の圧縮量を低減し、ひいては、ジャンピングを低減できる。

図６のステップＳＴ２に示すように、制御装置１３（準備制御部１３ａ）は、例えば、ロッド圧センサ６９の検出する圧力が所定の設定圧力に到達したか否かを判定する。そして、準備制御部１３ａは、否定判定の間は、ポンプ４１からロッド側室３１ｒへの液圧の付与を継続する。そして、制御装置１３は、肯定判定がなされると、次のステップに進む。上記設定圧力は、例えば、ポンプ４１からロッド側室３１ｒへ付与することができる最大の圧力（ポンプ４１からロッド側室３１ｒへ十分な時間で液圧を付与したときに到達する一定圧力）とされてもよいし、これよりも低い圧力とされてもよい。

（低速射出工程：ｔ０～ｔ１）
図６のステップＳＴ３及び図７の「２」の行に示すように、所定の低速射出開始条件が満たされると、制御装置１３（準備制御部１３ａ）は、切換弁５７を図２の中央の位置に切り換えて、ポンプ４１からロッド側室３１ｒへの作動液の供給を停止し、準備工程を終える。同時に、制御装置１３（低速射出制御部１３ｂ）は、ＡＣＣ用バルブ５１にパイロット圧を導入して、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈに作動液を供給する。また、低速射出制御部１３ｂは、サーボバルブ５５を図２の左側の位置に切り換えて、ランアラウンド回路５３をＯＮにする。これにより、ピストン３３（プランジャ２３）は前進する。すなわち、低速射出工程が開始される。

より詳細には、ロッド側室３１ｒとヘッド側室３１ｈとは、ランアラウンド回路５３によって接続されることにより、理論上は互いに同一の圧力となる。また、ピストン３３のロッド側室３１ｒにおける受圧面積は、ピストンロッド３５の横断面の面積だけ、ピストン３３のヘッド側室３１ｈにおける受圧面積よりも小さい。従って、ピストン３３がヘッド側室３１ｈから受ける力はピストン３３がロッド側室３１ｒから受ける力よりも大きくなり、ピストン３３は前進する。この際、ロッド側室３１ｒから排出される作動液は、ヘッド側室３１ｈへ流れ込む。

上記の低速射出開始条件は、例えば、固定金型１０３及び移動金型１０５の型締めが完了し、溶湯が射出スリーブ２１に供給されることに加えて、上記のステップＳＴ２において肯定判定がなされたことを含む。なお、ダイカストマシン１の動作は、射出スリーブ２１に対する溶湯の供給完了と、ステップＳＴ２の肯定判定との、いずれが先に満たされるように設定されていてもよい。

プランジャ２３の速度は、サーボバルブ５５の開口度の調整により制御される。具体的には、制御装置１３は、位置センサ６５の検出値に基づいてサーボバルブ５５の開口度をフィードバック制御する。このフィードバック制御は、プランジャ２３の速度自体の偏差に基づく通常の速度フィードバック制御であってもよいし、所定の時間刻みで時々刻々と更新される目標位置と現時点の位置との偏差に基づく位置フィードバック制御によって実現される速度フィードバック制御であってもよい。

（高速射出：ｔ１～ｔ２）
図６のステップＳＴ４及びＳＴ５並びに図７の「３」の行に示すように、制御装置１３（高速射出制御部１３ｃ）は、プランジャ２３が所定の高速射出開始位置に到達すると（ＳＴ４）、プランジャ２３の速度を低速射出速度Ｖ_Ｌから高速射出速度Ｖ_Ｈに切り換えて、高速射出工程を行う。

具体的には、高速射出制御部１３ｃは、図５の時点ｔ１付近に示されているように、サーボバルブ５５におけるロッド側室３１ｒからヘッド側室３１ｈへの流れに係る開口度を大きくして、当該流れに係る流量を大きくする。また、高速射出制御部１３ｃは、低速射出工程に引き続いて、位置センサ６５の検出値に基づいてサーボバルブ５５の開口度をフィードバック制御する。この速度フィードバック制御は、低速射出工程におけるものと同様に、速度自体の偏差に基づくものであってもよいし、位置フィードバック制御によって実現されるものであってもよい。

高速射出開始位置は、入力装置１７に対する操作に基づいて適宜に設定されてよい。速度フィードバック制御が、速度自体の偏差に基づいて行われる場合、高速射出制御部１３ｃは、例えば、位置センサ６５の検出するプランジャ２３の位置に基づいて、プランジャ２３が高速射出開始位置に到達したか否か判定し、到達したと判定したときに目標速度を変更する。また、低速射出工程から高速射出工程へ引き続き、時々刻々と更新される目標位置に対する位置フィードバック制御によって実質的に速度フィードバック制御が行われる場合においては、例えば、低速射出工程から高速射出工程に亘る目標位置の時系列データに基づいて制御がなされた結果として、プランジャ２３が上記の高速射出開始位置に到達したときに、プランジャ２３の速度が切り換えられる。換言すれば、プランジャ２３が高速射出開始位置に到達したか否かの判定はなされない。

（減速工程：ｔ２～ｔ３）
図６のステップＳＴ６及びＳＴ７並びに図７の「４」の行に示すように、制御装置１３（減速制御部１３ｄ）は、プランジャ２３が所定の減速開始位置に到達すると（ＳＴ６）、プランジャ２３の速度を減速する減速工程を開始する。

具体的には、減速制御部１３ｄは、図５の時点ｔ２付近に示されているように、サーボバルブ５５におけるロッド側室３１ｒからヘッド側室３１ｈへの流れに係る開口度を小さくして、当該流れに係る流量を小さくする。また、減速制御部１３ｄは、高速射出工程に引き続いて、位置センサ６５の検出値に基づいてサーボバルブ５５の開口度をフィードバック制御する。この速度フィードバック制御は、低速射出工程及び高速射出工程におけるものと同様に、速度自体の偏差に基づくものであってもよいし、位置フィードバックによって実現されるものであってもよい。

速度フィードバック制御が、速度自体の偏差に基づいて行われる場合、減速制御部１３ｄは、例えば、位置センサ６５の検出するプランジャ２３の位置に基づいて、プランジャ２３が減速開始位置に到達したか否か判定し、到達したと判定したときに目標速度を変更する。また、高速射出工程から減速工程へ引き続き、時々刻々と更新される目標位置に対する位置フィードバック制御によって実質的に速度フィードバック制御が行われる場合においては、例えば、高速射出工程から減速工程に亘る目標位置の時系列データに基づいて制御がなされた結果として、プランジャ２３が上記の減速開始位置に到達したときに、プランジャ２３の速度が切り換えられる。換言すれば、プランジャ２３が減速開始位置に到達したか否かの判定はなされない。

減速開始位置は、例えば、入力装置１７に対する操作に基づいて適宜に設定されてよい。溶湯がキャビティＣａにある程度充填されると、溶湯が行き場を失い、プランジャ２３は、その充填された溶湯から反力を受けて急激に減速される。減速開始位置は、このような急激な減速が開始されるときの衝撃を緩和するように適宜に設定されてよい。減速の開始及び／又は速度勾配は、上記のようなサーボバルブ５５の制御と、溶湯からの反力とのいずれに大きく影響されてもよい。

（昇圧工程：ｔ３～ｔ５）
図６のステップＳＴ８及び図７の「５」の行に示すように、所定の昇圧開始条件が満たされると、制御装置１３（昇圧制御部１３ｅ）は、射出圧力を上昇させる昇圧制御を開始する。

具体的には、図５の時点ｔ３及び図７の「５」の行に示すように、制御装置１３（昇圧制御部１３ｅ）は、サーボバルブ５５の位置を図２の左側の位置に切り換えて、ロッド側室３１ｒからの作動液の排出先をヘッド側室３１ｈからタンク３９へ切り換える。これにより、ロッド側室３１ｒの圧力は、理論上、ヘッド側室３１ｈの圧力と同等の圧力から、これよりも低いタンク圧とされる。その結果、プランジャ２３によって溶湯に付与する圧力を大きくしやすくなる。昇圧の過程において、プランジャ２３は略停止する（時点ｔ４）

上記の昇圧開始条件は、適宜に設定されてよい。例えば、昇圧開始条件は、ロッド圧センサ６９及びヘッド圧センサ６７の検出値に基づく射出圧力が所定の設定圧力に到達したこと、ヘッド圧センサ６７の検出値が所定の設定圧力に到達したこと、又は位置センサ６５により検出されるプランジャ２３の検出位置が所定の設定位置に到達したこととされてよい。昇圧開始条件（設定圧力又は設定位置の設定等）は、例えば、入力装置１７に対する操作によって設定されてよい。

昇圧中のサーボバルブ５５の開口度は、適宜に設定及び制御されてよい。例えば、昇圧制御部１３ｅは、入力装置１７に対する操作によって設定された所望の昇圧曲線が得られるように、ロッド圧センサ６９及びヘッド圧センサ６７の検出値から求められる射出圧力に基づいて、サーボバルブ５５の開口度のフィードバック制御を行ってよい。より詳細には、例えば、フィードバック制御は、所定の時間刻みで時々刻々と更新される目標圧力に射出圧力の検出値が収束するように行われてよい。また、昇圧中のサーボバルブ５５の開口度は、射出圧力に基づくフィードバック制御が行われずに、単に一定値（例えば最大値）に維持されるだけであってもよい。

一般に、ロッド側室３１ｒからタンク３９への作動液の排出は、昇圧工程及び保圧工程が終了するまで許容される。従って、ロッド側室３１ｒの圧力はタンク圧となり、また、鋳造圧力Ｐｅは、アキュムレータ４３の圧力によって決定される。しかし、ロッド側室３１ｒの圧力がタンク３９の圧力に近づいていく過程でロッド側室３１ｒからの作動液の排出を禁止すると、アキュムレータ４３の圧力がピストン３３に付与する前進方向の力からロッド側室３１ｒの圧力がピストン３３に付与する後退方向の力を差し引いた力によって鋳造圧力Ｐｅが決定される。すなわち、任意の鋳造圧力Ｐｅを実現することができる。このような技術は、例えば、特開２００４－３３０２６７及び特開２０１１－２２４６２６号公報に開示されており、その内容は、本願に対して参照による組み込み（incorporation by reference）がなされてよい。

図５の時点ｔ５付近では、ロッド側室３１ｒの圧力がタンク圧に近づく過程でサーボバルブ５５を図２の中央の位置に切り換えてロッド側室３１ｒからの作動液の排出を禁止して、任意の鋳造圧力Ｐｅを実現する場合の動作が示されている。この切り換えは、適宜な昇圧完了条件が満たされたときになされてよい。例えば、昇圧完了条件は、ロッド圧センサ６９及びヘッド圧センサ６７の検出値に基づく射出圧力が所定の設定圧力に到達したときになされてよい。上記設定圧力は、鋳造圧力Ｐｅであってもよいし、サーボバルブ５５を閉じてからの射出圧力の変動を考慮した補正量を鋳造圧力Ｐｅに加算又は減算した圧力であってもよい。また、例えば、昇圧工程を開始してから所定の時間が経過したことを昇圧完了条件としてもよい。

なお、特に図示しないが、昇圧工程及び保圧工程に亘ってロッド側室３１ｒからタンク３９への流れが許容されて、ロッド側室３１ｒの圧力をタンク圧とする制御がなされても構わない。ただし、本実施形態の説明では、主として、ロッド側室３１ｒの圧力をタンク圧としない態様を例に取る。

（保圧工程：ｔ５～）
上記のように昇圧工程が終了すると、図６のステップＳＴ１０に示すように、制御装置１３（保圧制御部１３ｆ）は保圧工程を行う。図７の「６」の行に示されているように、また、上記の昇圧工程の終了時の動作の説明から理解されるように、保圧制御部１３ｆは、基本的には、昇圧工程においてサーボバルブ５５によってロッド側室３１ｒからの作動液の排出を禁止した状態を維持するように各種のバルブを制御する。これにより、理論上は、鋳造圧力Ｐｅが維持される。

この鋳造圧力Ｐｅが維持されている間に、溶湯は冷却されて凝固する。その後、保圧制御部１３ｆは、保圧を終了するための処理を行う。例えば、保圧制御部１３ｆは、ＡＣＣ用バルブ５１へのパイロット圧の導入を停止して、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへの液圧の供給を停止してよい。また、保圧制御部１３ｆは、制御弁６１にパイロット圧を導入してヘッド側室３１ｈからタンク３９への作動液の流れを許容してヘッド側室３１ｈをタンク圧としてもよい。サーボバルブ５５によってロッド側室３１ｒからタンク３９への作動液の流れを許容してロッド側室３１ｒをタンク圧としてもよい。

（保圧工程後）
特に図示しないが、保圧工程の後、制御装置１３は、型締装置７に型開きを行わせるとともに、押出装置１１により固定金型１０３から成形品を押し出す。このとき、制御装置１３は、プランジャ２３によりビスケットを押し出すための駆動力を射出シリンダ２７が生じるように液圧装置２９を制御する。この押出しは、昇圧工程における動作と同様の動作（別の観点ではアキュムレータ４３の圧力）によって実現されてもよいし、後述する図７の「８」の行の動作（別の観点ではポンプ４１の圧力）によって実現されてもよい。

その後、制御装置１３は、プランジャ２３を初期位置まで後退させる。具体的には、図７の「７」の行に示すように、サーボバルブ５５は図２の中央の位置に切り換えられ、ロッド側室３１ｒからの作動液の排出を禁止する。ＡＣＣ用バルブ５１はパイロット圧が導入されず、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへの作動液の供給を禁止する。制御弁６１はパイロット圧が導入されて、ヘッド側室３１ｈから切換弁５７への流れを許容する。切換弁５７は、図２の左側の位置に切り換えられ、ポンプ４１からロッド側室３１ｒへの流れを許容するとともに、ヘッド側室３１ｈからタンク３９への流れを許容する。従って、ピストン３３は、ポンプ４１の圧力によって後退する。

また、制御装置１３は、適宜な時期にポンプ４１からアキュムレータ４３へ作動液を供給してアキュムレータ４３を蓄圧する。具体的には、例えば、ＡＣＣ用バルブ５１にパイロット圧力が導入されておらず、切換弁５７がポンプ４１から射出シリンダ２７への作動液の供給を禁止している状態で、電動機４７が駆動されることによって、ポンプ４１から流路４５Ａを介してアキュムレータ４３に作動液が供給される。

（ポンプによるプランジャ前進）
図７の「８」に示すように、射出装置９は、ポンプ４１からヘッド側室３１ｈへ作動液を供給してピストン３３を前進させることもできる。この動作は、例えば、鋳造サイクルとは別に、入力装置１７に対して所定の操作を行ってピストン３３を前進させるときに行われる。

具体的には、サーボバルブ５５は図２の左側の位置に切り換えられ、ロッド側室３１ｒからタンク３９への作動液の排出を許容する。ＡＣＣ用バルブ５１はパイロット圧が導入されず、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへの作動液の供給を禁止する。制御弁６１はパイロット圧が導入されていてもよいし、導入されていなくてもよく、いずれにせよ切換弁５７からヘッド側室３１ｈへの流れを許容する。切換弁５７は、図２の右側の位置に切り換えられ、ポンプ４１からヘッド側室３１ｈへの流れを許容する。

なお、上記では、ロッド側室３１ｒの作動液は、サーボバルブ５５を介してタンク３９へ排出されるが、サーボバルブ５５を介してヘッド側室３１ｈへ排出されてもよい。また、チェックバルブ５９をパイロット圧によって開く構成とし、チェックバルブ５９及び切換弁５７を介してロッド側室３１ｒからタンク３９へ作動液を排出してもよい。

（保圧工程の詳細）
図８は、昇圧工程及び保圧工程において制御装置１３が実行する昇圧・保圧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ＳＴ２１～ＳＴ２３は、昇圧工程に対応している。具体的には、ステップＳＴ２１では、制御装置１３（昇圧制御部１３ｅ）は、昇圧工程を開始する。ステップＳＴ２２では、制御装置１３（昇圧制御部１３ｅ）は、昇圧完了条件が満たされたか否か判定する。図８では、昇圧完了条件として、ロッド圧センサ６９及びヘッド圧センサ６７の検出値に基づく射出圧力が鋳造圧力Ｐｅに到達したか否かの判定を例示している。そして、制御装置１３は、否定判定のときは昇圧を継続し、肯定判定のときはステップＳＴ２３に進む。ステップＳＴ２３では、サーボバルブ５５を図２の中央の位置に切り換えて、ロッド側室３１ｒからの作動液の排出を禁止して、昇圧工程を完了する。別の観点では、保圧工程を開始する。

ここで、保圧工程では、基本的に、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへの液圧の付与が継続されるとともに、ロッド側室３１ｒからの作動液の排出は禁止される。従って、理論上は、アキュムレータ４３の圧力と、サーボバルブ５５によってロッド側室３１ｒからの作動液の排出を禁止したときのロッド側室３１ｒの圧力とによって実現された鋳造圧力Ｐｅが維持される。

しかし、現実には、作動液のリークによって、保圧中にプランジャ２３から溶湯に付与する圧力が変動する可能性がある。例えば、ロッド側室３１ｒ側でリークが生じてロッド側室３１ｒの圧力が低下すると、射出圧力は上昇して鋳造圧力Ｐｅよりも大きくなる。逆に、ヘッド側室３１ｈ側でリークが生じてアキュムレータ４３の圧力が低下すると、射出圧力は低下して鋳造圧力Ｐｅよりも小さくなる。そこで、ステップＳＴ２４～ＳＴ２７に示すように、ポンプ４１からロッド側室３１ｒ又はヘッド側室３１ｈへ作動液を補給する処理がなされてよい。

ステップＳＴ２４では、制御装置１３（保圧制御部１３ｆ）は、ロッド圧センサ６９及びヘッド圧センサ６７の検出値に基づく射出圧力の検出値が所定の許容上限を上回ったか否か判定する。そして、保圧制御部１３ｆは、肯定判定のときはステップＳＴ２５に進み、否定判定のときはステップＳＴ２６に進む。許容上限は、鋳造圧力Ｐｅよりも大きい圧力であり、入力装置１７に対する操作によって設定されてもよいし、保圧制御部１３ｆによって鋳造圧力Ｐｅに基づいて設定されてもよい。

ステップＳＴ２５では、保圧制御部１３ｆは、ポンプ４１の液圧を一時的にロッド側室３１ｒに付与して、ロッド側室３１ｒの圧力を上昇させるように液圧供給部７７を制御する。これにより、射出圧力が低下する。より具体的には、保圧制御部１３ｆは、図７の「６」の行の括弧内に示すように、切換弁５７を図２の左側の位置に切り換えて、ポンプ４１からロッド側室３１ｒへの流れを許容する。なお、ヘッド側室３１ｈにつながっている流路４５Ｈとタンク３９とが切換弁５７によって接続されるが、ヘッド側室３１ｈからタンク３９への作動液の排出は、パイロット圧が導入されていない制御弁６１によって禁止される。

ロッド側室３１ｒの圧力を上昇させる動作は、例えば、所定の時間だけ行われるものであってもよいし、射出圧力の検出値が所定の条件を満たすまで行われるものであってもよい。所定の条件は、射出圧力の検出値が許容上限を下回ることであってもよいし、射出圧力の検出値が鋳造圧力Ｐｅ（又はこれに対して所定の補正量を加味した圧力）まで低下することであってもよい。保圧制御部１３ｆは、ロッド側室３１ｒの圧力を上昇させた後、切換弁５７を図２の中央の位置（ポンプ４１から射出シリンダ２７への流れを禁止する位置）に戻し、ステップＳＴ２８に進む。

ステップＳＴ２６では、保圧制御部１３ｆは、ロッド圧センサ６９及びヘッド圧センサ６７の検出値に基づく射出圧力の検出値が所定の許容下限を下回ったか否か判定する。そして、保圧制御部１３ｆは、肯定判定のときはステップＳＴ２７に進み、否定判定のときはステップＳＴ２８に進む。許容下限は、鋳造圧力Ｐｅよりも小さい圧力であり、入力装置１７に対する操作によって設定されてもよいし、保圧制御部１３ｆによって鋳造圧力Ｐｅに基づいて設定されてもよい。

ステップＳＴ２７では、保圧制御部１３ｆは、ポンプ４１の液圧を一時的にヘッド側室３１ｈに付与して、ヘッド側室３１ｈの圧力を上昇させるように液圧供給部７７を制御する。これにより、射出圧力が上昇する。より具体的には、保圧制御部１３ｆは、図７の「６」の行の括弧内に示すように、切換弁５７を図２の右側の位置に切り換えて、ポンプ４１からヘッド側室３１ｈ（アキュムレータ４３）への流れを許容する。なお、ロッド側室３１ｒにつながっている流路４５Ｇとタンク３９とが切換弁５７によって接続されるが、ロッド側室３１ｒからタンク３９への作動液の排出は、チェックバルブ５９によって禁止される。

ヘッド側室３１ｈの圧力を上昇させる動作は、例えば、所定の時間だけ行われるものであってもよいし、射出圧力の検出値が所定の条件を満たすまで行われるものであってもよい。所定の条件は、射出圧力の検出値が許容下限を上回ることであってもよいし、射出圧力の検出値が鋳造圧力Ｐｅ（又はこれに対して所定の補正量を加味した圧力）まで上昇することであってもよい。保圧制御部１３ｆは、ヘッド側室３１ｈの圧力を上昇させた後、切換弁５７を図２の中央の位置（ポンプ４１から射出シリンダ２７への流れを禁止する位置）に戻し、ステップＳＴ２８に進む。

ステップＳＴ２８では、保圧制御部１３ｆは、保圧終了条件が満たされたか否か判定し、否定判定のときはステップＳＴ２４に戻り、肯定判定のときは保圧を終了する。保圧終了条件は、例えば、所定の時点（例えば保圧工程の開始時点）から所定の時間（例えば溶湯が凝固するのに十分な時間）が経過したこととされてよい。

以上のとおり、本実施形態では、射出装置９は、射出シリンダ２７と、ランアラウンド回路５３と、タンク３９と、サーボバルブ５５とを有している。射出シリンダ２７は、成形材料を金型１０１内へ押し出すプランジャ２３を駆動する。ランアラウンド回路５３は、射出シリンダ２７のピストン３３の前進に伴ってロッド側室３１ｒから排出される作動液をヘッド側室３１ｈへ流入させる。タンク３９は、ピストン３３の前進に伴ってロッド側室３１ｒから排出される作動液を受け入れる。サーボバルブ５５は、ランアラウンド回路５３に設けられているとともにタンク３９に接続されている。サーボバルブ５５は、第１状態（図２の右側の位置）と第２状態（図２の左側の位置）との間で切換可能である。第１状態では、サーボバルブ５５は、ロッド側室３１ｒからヘッド側室３１ｈへの流れを許容しつつ、ロッド側室３１ｒからタンク３９への流れを禁止する。第２状態では、サーボバルブ５５は、ロッド側室３１ｒからヘッド側室３１ｈへの流れを禁止しつつ、ロッド側室３１ｒからタンク３９への流れを許容する。かつサーボバルブ５５は、第１状態及び第２状態のそれぞれでロッド側室３１ｒから排出される作動液の流量を制御可能である。

従って、ランアラウンド回路５３のＯＮ及びＯＦＦ、ロッド側室３１ｒとタンク３９との連通及び遮断、並びにロッド側室３１ｒから排出される作動液の流量の制御が１つのサーボバルブ５５によって実現される。その結果、例えば、構成の簡素化、制御の簡素化、工程間の切換え（例えば減速工程から昇圧工程への切換え）の円滑化、及び／又はコスト削減が期待される。

本実施形態では、サーボバルブ５５は、上記第１状態と、上記第２状態と、ロッド側室３１ｒからヘッド側室３１ｈ及びタンク３９のいずれへの流れも禁止する第３状態（図２の中央の位置）との間で切換可能である。

この場合、例えば、サーボバルブ５５によって実現できる動作が増加し、上述した簡素化の効果が向上する。例えば、サーボバルブ５５は、昇圧工程においてロッド側室３１ｒの圧力が低下する過程でロッド側室３１ｒからの作動液の排出を禁止して、任意の鋳造圧力Ｐｅを実現することに利用可能である。

本実施形態では、サーボバルブ５５は、中空状のバルブ本体（バルブスリーブ７１）と、バルブスリーブ７１内を移動可能な弁体（スプール７３）と、を有している。バルブスリーブ７１は、ロッド側室３１ｒに通じているロッド側ポート７５Ｒと、ヘッド側室３１ｈに通じているヘッド側ポート７５Ｈと、タンク３９に通じているタンク側ポート７５Ｔと、を有している。スプール７３は、ロッド側ポート７５Ｒとヘッド側ポート７５Ｈとを連通するとともにロッド側ポート７５Ｒとタンク側ポート７５Ｔとを遮断する位置と、ロッド側ポート７５Ｒとヘッド側ポート７５Ｈとを遮断するとともにロッド側ポート７５Ｒとタンク側ポート７５Ｔとを連通する位置と、の間で移動可能である。

この場合、例えば、スプール７３のバルブスリーブ７１に対する移動だけで、ロッド側室３１ｒからの作動液の排出先の切換えと、流量制御との双方を行うことができ、簡素化の効果が向上する。

本実施形態では、サーボバルブ５５は、バルブ本体としてのバルブスリーブ７１と、弁体としてのスプール７３とを有しているスプールバルブである。ロッド側ポート７５Ｒ、ヘッド側ポート７５Ｈ及びタンク側ポート７５Ｔは、バルブスリーブ７１の軸回りの内周面に開口している。スプール７３は、バルブスリーブ７１内を軸方向に摺動する。ヘッド側ポート７５Ｈは、ロッド側ポート７５Ｒに対してスプール７３の移動方向の一方側（図３の左側）に位置している。タンク側ポート７５Ｔは、ロッド側ポート７５Ｒに対してスプール７３の移動方向の他方側（図３の右側）に位置している。スプール７３は、大径部７３ｂと、小径部７３ｄ及び７３ｅとを有している。大径部７３ｂは、バルブスリーブ７１に対して摺動する径を有しており、ロッド側ポート７５Ｒの全体を塞ぐことが可能である。小径部７３ｄは、大径部７３ｂに対して前記一方側（図３の左側）に位置しており、大径部７３ｂよりも径が小さく、ロッド側ポート７５Ｒ及びヘッド側ポート７５Ｈに対向することによって両者を連通可能である。小径部７３ｅは、大径部７３ｂに対して前記他方側（図３の右側）に位置しており、大径部７３ｂよりも径が小さく、ロッド側ポート７５Ｒ及びタンク側ポート７５Ｔに対向することによって両者を連通可能である。

この場合、例えば、ロッド側ポート７５Ｒからバルブスリーブ７１に流入した作動液の２つの行先（ヘッド側ポート７５Ｈ及びタンク側ポート７５Ｔ）がいずれもロッド側ポート７５Ｒに隣接している。その結果、例えば、構成を簡素化したり、作動液の行先の切換えを迅速化したりできる。また、例えば、本実施形態とは異なり、ヘッド側ポート７５Ｈ及びタンク側ポート７５Ｔを塞ぐことが可能な２つの大径部の間に、ロッド側ポート７５Ｒと他のポートとを連通する１つの小径部が設けられている態様（当該態様も本開示に係る技術に含まれる）に比較して、作動液の流れを規制する大径部がロッド側ポート７５Ｒに直接的に作用する。その結果、例えば、ロッド側室３１ｒから排出される作動液の流量制御の精度向上が期待される。

また、本実施形態では、射出装置９は、チェックバルブ５６を有している。チェックバルブ５６は、ランアラウンド回路５３内で、ヘッド側室３１ｈとサーボバルブ５５との間に位置しており、ヘッド側室３１ｈからサーボバルブ５５への流れを禁止し、サーボバルブ５５からヘッド側室３１ｈへの流れを許容する。

この場合、例えば、ランアラウンド回路５３をＯＮにしている状態でアキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈに作動液を供給しているときに、ヘッド側室３１ｈからロッド側室３１ｒへの流れが生じる蓋然性が低減される。

また、本実施形態では、射出装置９は、射出制御部１３ｈと、昇圧制御部１３ｅとを有している。射出制御部１３ｈは、少なくとも低速射出工程及び高速射出工程の期間中、前記第１状態（ランアラウンド回路５３がＯＮされる状態）となるようにサーボバルブ５５を制御する。また、昇圧制御部１３ｅは、少なくとも昇圧工程の期間中、前記第２状態（ロッド側室３１ｒからタンク３９への流れが許容される状態）となるようにサーボバルブ５５を制御する。

この場合、ピストン３３の移動距離が相対的に長い低速射出工程及び高速射出工程においてランアラウンド回路５３によって作動液の必要量を低減できる。その一方で、昇圧工程においては、ロッド側室３１ｒとヘッド側室３１ｈとの圧力差を大きくして、昇圧を速やかに行うことができる。

また、本実施形態では、射出装置９は、液圧供給部７７と、保圧制御部１３ｆとを有している。液圧供給部７７は液圧源（ポンプ４１）を含んでいる。保圧制御部１３ｆは、保圧工程の期間中一時的に（ステップＳＴ２４で肯定判定がなされたときに）、ポンプ４１からロッド側室３１ｒへ液圧を付与するように液圧供給部７７を制御する。

この場合、例えば、保圧工程中においてロッド側室３１ｒから作動液がリークしてロッド側室３１ｒの圧力が低下し、ひいては射出圧力が鋳造圧力Ｐｅよりも大きくなったときに、ロッド側室３１ｒの圧力を上昇させ、射出圧力を鋳造圧力Ｐｅに近づけることができる。その結果、ダイカスト品の品質を向上させることができる。

また、本実施形態では、射出装置９は、アキュムレータ４３と、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへの作動液の流れを制御するＡＣＣ用バルブ５１とを有している。保圧制御部１３ｆは、保圧工程の期間中、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへ継続的に液圧が付与されるようにＡＣＣ用バルブ５１を制御し、かつ保圧工程の期間中一時的に（ステップＳＴ２６で肯定判定がなされたとき）、液圧供給部７７のポンプ４１からヘッド側室３１ｈへ液圧を付与するように液圧供給部７７を制御する。

この場合、例えば、保圧工程中においてヘッド側室３１ｈ（アキュムレータ４３）から作動液がリークしてヘッド側室３１ｈの圧力が低下し、ひいては射出圧力が鋳造圧力Ｐｅよりも小さくなったときに、ヘッド側室３１ｈの圧力を上昇させ、射出圧力を鋳造圧力Ｐｅに近づけることができる。その結果、ダイカスト品の品質を向上させることができる。

また、本実施形態では、射出装置９は、準備制御部１３ａを有している。準備制御部１３ａは、射出開始前に液圧源（ポンプ４１）からロッド側室３１ｒへ液圧を付与して射出開始時のロッド側室３１ｒの圧力をタンク３９の圧力よりも高くしておくように液圧供給部７７を制御する。

従って、既述のようにジャンピングが生じる蓋然性が低減される。また、保圧工程中にロッド側室３１ｒに液圧を付与する液圧供給部７７によってジャンピングが生じる蓋然性を低減する動作がなされることから、構成が簡素化される。

（変形例）
実施形態では、保圧工程は、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへ継続的に圧力が付与されることによって実現された。しかし、保圧工程は、ポンプ４１からヘッド側室３１ｈへ継続的に圧力が付与されることによって実現されてもよい。

図５の「液圧供給部」の項目においては、そのような変形例における液圧供給部の動作が点線で示されている。図中、「Ｐ→Ｈ」は、ポンプ４１からヘッド側室３１ｈへ液圧が付与されていることを示している。「Ｃ」は、上記液圧の付与がなされていないことを示している。

図５の例では、保圧工程中の任意の時点ｔ６までは、実施形態と同様の動作が行われる。時点ｔ６は、保圧開始時点（昇圧完了時点、時点ｔ５）であってもよいし、当該時点よりも後の時点（図示の例）であってもよい。また、時点ｔ６は、例えば、入力装置１７に対する操作によって設定されてよい。

そして、時点ｔ６以後、保圧工程が完了するまでは、ポンプ４１からヘッド側室３１ｈへ継続的に作動液が供給される。これにより、ヘッド側室３１ｈの圧力はポンプ圧となる。アキュムレータ４３は、ポンプ４１によって蓄圧された後、低速射出から昇圧工程までの期間中に作動液を射出シリンダ２７へ放出しているから、ポンプ圧よりも低くなっている。従って、ポンプ４１からヘッド側室３１ｈへ液圧を付与して保圧を行うことによって、アキュムレータ４３からヘッド側室３１ｈへ液圧を付与する場合に比較して、高い鋳造圧力を得ることができる。

保圧工程においてポンプ４１からヘッド側室３１ｈへ液圧を付与するときの液圧装置２９の状態は、例えば、ステップＳＴ２７においてヘッド側室３１ｈの圧力を上昇させるときの状態と同じ又は類似する状態とされてよい。具体的には、サーボバルブ５５は図２の中央の位置（ロッド側室３１ｒからの作動液の排出を禁止する位置）とされてよい。ただし、ロッド側室３１ｒの圧力がタンク圧とされる態様に本変形例が適用されてもよい。ＡＣＣ用バルブ５１は、例えば、ステップＳＴ２７とは異なり、パイロット圧が導入されない状態とされてよい。ただし、ステップＳＴ２７と同様に導入されてもよい。制御弁６１は、パイロット圧が導入されて、切換弁５７からヘッド側室３１ｈへの流れを許容している。切換弁５７は図２の右側の位置に切り換えられて、ポンプ４１からヘッド側室３１ｈへの流れを許容している。

なお、実施形態の動作と、変形例の動作とは、入力装置１７に対する操作によって選択可能であってもよい。

以上の実施形態において、ダイカストマシン１は成形機の一例である。溶湯は成形材料の一例である。バルブスリーブ７１はバルブ本体の一例である。スプール７３は弁体の一例である。小径部７３ｄはヘッド側小径部の一例である。小径部７３ｅはタンク側小径部の一例である。ポンプ４１は液圧源の一例である。

本開示に係る技術は、上述した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、横型締縦射出、縦型締横射出であってもよい。

サーボバルブは、スプールバルブに限定されない。例えば、サーボバルブは、弁体がバルブ本体に対して回転するロータリーバルブであってもよいし、ポートの開口方向において弁体とポートとの距離が変化するものであってもよい。また、サーボバルブは、ロッド側室からヘッド側室及びタンクのいずれへの流れも禁止する第３状態に切換可能でなくてもよい。第１状態と第２状態との切り換えの間に、ロッド側室からヘッド側室及びタンクのいずれへの流れも許容する状態が生じてもよい。

実施形態に示した液圧装置の構成は一例に過ぎない。流路及びバルブの構成は、図示した以外にも種々可能である。また、射出シリンダは、増圧式のシリンダとされてもよい。アキュムレータは、射出用と昇圧用との２種のアキュムレータを含んでいてもよい。液圧供給部は、ポンプとバルブとの組み合わせに限定されず、例えば、液圧シリンダと、液圧シリンダのロッドを駆動して液圧シリンダから作動液を送出させる電動機とを含むものであってもよい。保圧工程中のロッド圧及びヘッド圧を上昇させる動作は、必要時間だけポンプを駆動するとともに、チェック弁によって射出シリンダからポンプへの逆流を防止するものであってもよい。

１…ダイカストマシン、９…射出装置、２１…スリーブ、２３…プランジャ、２７…射出シリンダ、３１ｒ…ロッド側室、３１ｈ…ヘッド側室、３３…ピストン、３９…タンク、５３…ランアラウンド回路、５５…サーボバルブ。

Claims (11)

1. 成形材料を金型内へ押し出すプランジャを駆動する射出シリンダと、
   前記射出シリンダのピストンの前進に伴って前記射出シリンダのロッド側室から排出される作動液を前記射出シリンダのヘッド側室へ流入させるランアラウンド回路と、
   前記ピストンの前進に伴って前記ロッド側室から排出される作動液を受け入れるタンクと、
   前記ランアラウンド回路に設けられているとともに前記タンクに接続されているサーボバルブと、
   を有しており、
   前記サーボバルブは、
   中空状のバルブ本体と、
   前記バルブ本体内を移動可能な弁体と、を有しており、
   前記ロッド側室から前記ヘッド側室への流れを許容しつつ、前記ロッド側室から前記タンクへの流れを禁止する第１状態と、
   前記ロッド側室から前記ヘッド側室への流れを禁止しつつ、前記ロッド側室から前記タンクへの流れを許容する第２状態と、の間で切換可能であり、かつ
   前記弁体の前記バルブ本体に対する移動量によって、前記第１状態及び前記第２状態のそれぞれで前記ロッド側室から排出される作動液の流量を制御可能である
   射出装置。
2. 前記サーボバルブは、前記第１状態と、前記第２状態と、前記ロッド側室から前記ヘッド側室及び前記タンクのいずれへの流れも禁止する第３状態との間で切換可能である
   請求項１に記載の射出装置。
3. 前記バルブ本体は、
   前記ロッド側室に通じているロッド側ポートと、
   前記ヘッド側室に通じているヘッド側ポートと、
   前記タンクに通じているタンク側ポートと、を有しており、
   前記弁体は、
   前記ロッド側ポートと前記ヘッド側ポートとを連通するとともに前記ロッド側ポートと前記タンク側ポートとを遮断する位置と、
   前記ロッド側ポートと前記ヘッド側ポートとを遮断するとともに前記ロッド側ポートと前記タンク側ポートとを連通する位置と、の間で移動可能である
   請求項１又は２に記載の射出装置。
4. 前記サーボバルブは、
   前記ロッド側ポート、前記ヘッド側ポート及び前記タンク側ポートが軸回りの内周面に開口している、前記バルブ本体としてのバルブスリーブと、
   前記バルブスリーブ内を軸方向に摺動する、前記弁体としてのスプールと、を有しているスプールバルブであり、
   前記ヘッド側ポートは、前記ロッド側ポートに対して前記軸方向の一方側に位置しており、
   前記タンク側ポートは、前記ロッド側ポートに対して前記軸方向の他方側に位置しており、
   前記スプールは、
   前記バルブスリーブに対して摺動する径を有しており、前記ロッド側ポートの全体を塞ぐことが可能な大径部と、
   前記大径部に対して前記一方側に位置しており、前記大径部よりも径が小さく、前記ロッド側ポート及び前記ヘッド側ポートに対向することによって両者を連通可能なヘッド側小径部と、
   前記大径部に対して前記他方側に位置しており、前記大径部よりも径が小さく、前記ロッド側ポート及び前記タンク側ポートに対向することによって両者を連通可能なタンク側小径部と、を有している
   請求項３に記載の射出装置。
5. 前記ランアラウンド回路内で、前記ヘッド側室と前記サーボバルブとの間に位置しており、前記ヘッド側室から前記サーボバルブへの流れを禁止し、前記サーボバルブから前記ヘッド側室への流れを許容するチェックバルブを更に有している
   請求項１～４のいずれか１項に記載の射出装置。
6. 少なくとも低速射出工程及び高速射出工程の期間中、前記第１状態となるように前記サーボバルブを制御する射出制御部と、
   少なくとも昇圧工程の期間中、前記第２状態となるように前記サーボバルブを制御する昇圧制御部と、
   を更に有している請求項１～５のいずれか１項に記載の射出装置。
7. 液圧源を含んでいる液圧供給部と、
   保圧工程の期間中一時的に、前記液圧源から前記ロッド側室へ液圧を付与するように前記液圧供給部を制御する保圧制御部と、
   を有している請求項１～６のいずれか１項に記載の射出装置。
8. アキュムレータと、
   前記アキュムレータから前記ヘッド側室への作動液の流れを制御するＡＣＣ用バルブと、
   液圧源を含んでいる液圧供給部と、
   保圧工程の期間中、前記アキュムレータから前記ヘッド側室へ継続的に液圧が付与されるように前記ＡＣＣ用バルブを制御し、かつ保圧工程の期間中一時的に、前記液圧源から前記ヘッド側室へ液圧を付与するように前記液圧供給部を制御する保圧制御部と、
   を有している請求項１～６のいずれか１項に記載の射出装置。
9. アキュムレータと、
   前記アキュムレータから前記ヘッド側室への作動液の流れを制御するＡＣＣ用バルブと、
   液圧源を含んでいる液圧供給部と、
   昇圧工程の期間中、前記アキュムレータから前記ヘッド側室へ液圧が付与されるように前記ＡＣＣ用バルブを制御する昇圧制御部と、
   保圧工程の期間のうち少なくとも所定時点以降、前記液圧源から前記ヘッド側室へ継続的に液圧を付与するように前記液圧供給部を制御する保圧制御部と、
   を有している請求項１～６のいずれか１項に記載の射出装置。
10. 射出開始前に前記液圧源から前記ロッド側室へ液圧を付与して射出開始時の前記ロッド側室の圧力を前記タンクの圧力よりも高くしておくように前記液圧供給部を制御する準備制御部を更に有している
    請求項７に記載の射出装置。
11. 請求項１～１０のいずれか１項に記載の射出装置と、
    前記金型を型締めする型締装置と、
    前記金型から成形品を押し出す押出装置と、
    を有している成形機。

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