JP5670782B2 - 型締装置 - Google Patents
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Description
置に関する。
を射出装置の射出ノズルから射出して金型装置のキャビティ空間に充填し、固化させるこ
とによって成形品を得るようになっている。そして、前記金型装置は、固定金型及び可動
金型を備え、前記型締装置を作動させ、固定金型に対して可動金型を進退させることによ
って、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができる。
けられた可動プラテン、電動式のモータ、該モータの出力軸に連結されたボールねじ軸、
及び該ボールねじ軸と螺合させられるボールナットから成るボールねじ、前記ボールナッ
トと連結されたクロスヘッド、該クロスヘッドと可動プラテンとの間に配設されたトグル
機構等を備え、前記モータを駆動することによってクロスヘッドを前進させ、前記トグル
機構を伸展させることによって型閉じ及び型締めを行うことができる。
用するようになっているので、可動プラテンに曲げモーメントが作用し、可動プラテンに
おける金型取付面に歪みが発生してしまう。
のが困難になってしまう。
を、型締めの動作に電磁石の吸引力を利用した型締装置が提供されている(例えば、特許
文献1参照)。
記固定プラテンとリヤプラテンとの間に架設されたタイバーに沿って可動プラテンが進退
自在に配設される。そして、前記リヤプラテンの後端面に電磁石が固定され、前記リヤプ
ラテンの後方に吸着板が進退自在に配設されるとともに、吸着板と可動プラテンとの間に
リンク機構が配設され、該リンク機構をモータによって屈伸させることができるようにな
っている。
前記電磁石の周囲に設けられたコイルに電流を供給して前記電磁石を駆動し、当該電流の
大きさに従った磁力を発生させて吸着板を吸着することにより、型締めを行うことができ
る。この場合、型締力を発生させるために電磁石を使用するので、可動プラテンに曲げモ
ーメントが作用せず、前記金型取付面に歪みが発生することがなくなるだけでなく、型締
力を容易に制御することができる。
電流を供給しても、磁場を打ち消す方向の渦電流が発生し、電流は供給されているものの
所望の磁場が得られない状態が生じ得る。これについて、図1及び図2を参照して説明す
る。
示す図であり、図2は、図1に示すリヤプラテン及び当該リヤプラテンの後方に設けられ
た吸着板の側断面図である。
プラテン53は一体物の鉄等の導体から成り、プラテン53の略中央部分には、可動プラ
テンの前後進に伴い前後進させられて吸着板52を前行進させるロッドを貫通させるため
の穴59が形成されている。前記穴59より上方及び下方に、水平方向に延在させて二つ
の溝55が互いに平行に形成され、各溝55間に矩形の形状を有するコア56、及び他の
部分にヨーク57が形成されている。前記溝55にコイル58が設けられ、前記コア56
にコイル58が巻装されている。リヤプラテン53の後方、即ち、型開方向には、図示を
省略する吸着板が設けられる。
、コイル58を流れる電流と逆向きに渦電流が誘起される。その結果、当該渦電流により
、コイル58に電流を供給することによって発生する磁束(図2において実線で示す)を
打ち消す方向に、磁束(図2において点線で示す)が発生する。そのため、電流は供給さ
れているものの所望の磁場が得られない状態が生じ得る。
締力との関係示したグラフである。当該グラフにおいて、縦軸は、電磁石により発生する
型締力[t・f]を示し、横軸は、コイルに電流を供給する時間[秒]を示す。
である定格電流を供給しても、型締めを行うために前記吸着板を電磁石に吸着させるに必
要な定常型締力(図1に示す例では約10[t・f]の型締力)は直ちに発生せず、約数
秒(図3に示す例では約7秒)経過してから、当該定常型締力が発生する。
渦電流に因り、所望の型締力の発生には一定の時間を要してしまう。これは、型締工程に
おいて定常的なものではなく、型締力を変化させるときの立ち上がり特性固有のものであ
るが、型締力の発生の遅延を招き、成形品の生産の効率化の観点から望ましくない。特に
、成形サイクルが短い場合には、型締力の発生時間を少しでも短縮させて、成形品の生産
性を向上させる必要がある。
発生する型締装置において、装置の剛性を向上させるだけでなく、所望の型締力が発生す
るまでの時間を短縮して、型締工程における立ち上がり特性の向上を図ることができる型
締装置を提供することを、本発明の目的とする。
上させるだけでなく、所望の型締力が発生するまでの時間を短縮して、型締工程における
立ち上がり特性の向上を図ることができる型締装置を提供することができる。
いて説明する。
図4は、本発明の基本概念を説明するための図であり、電磁石によって型締力を発生す
る型締装置のリヤプラテンの後端面を示す図である。詳細は後述するが、本発明の型締装
置においては、固定プラテンと所定の間隔を置いてリヤプラテンが配設され、固定プラテ
ンとリヤプラテンとの間に架設されたタイバーに沿って可動プラテンが進退自在に配設さ
れる。そして、リヤプラテンの後端面に電磁石が固定され、リヤプラテンの後方に吸着板
が進退自在に配設されている。電磁石を駆動すると、吸着板を吸着して型締力を発生させ
、当該型締力は可動プラテンに伝達される。
て機能するリヤプラテン3の略中央部分には、当該リヤプラテン3の後方に設けられてい
る吸着板(図4では図示を省略)を前行進させるロッドを貫通させるための穴9が形成さ
れている。前記穴9より上方及び下方に、水平方向に延在させて二つの溝5が互いに平行
に形成され、各溝5間に矩形の形状を有するコア6、及び他の部分にヨーク7が形成され
ている。前記溝5にコイル8が設けられ、前記コア6にコイル8が巻装されている。
では図示を省略)に面している面には、当該磁極面に対して直交する方向に深さが形成さ
れるスリット1が、溝5におけるコイル8の配設方向と直交する方向に1本形成されてい
る。
コイル8を流れる電流と逆向きに渦電流が誘起され得るものの、図1に示す従来例の場合
と異なり、リヤプラテン3の磁極面はスリット1により分割され、かかるスリット1によ
り当該渦電流は分断される。
ができる。よって、渦電流に因る磁束が、コイル8に電流を供給することによって発生す
る磁束を打ち消す方向に発生してしまうことを抑制することができ、所望の磁場を確実に
得ることができる。従って、所望の型締力が発生するまでの時間を短縮することができ、
型締工程における立ち上がり特性の向上を図ることができる。
く、当該スリット1の深さは、必ずしも、磁極面に対して直交する方向の全部分、即ち、
リヤプラテン3の厚さ全部に亘っていなくてもよい。換言すれば、必ずしも、リヤプラテ
ン3は、スリット1により完全に分断されていなくてもよい。少なくともリヤプラテン3
の磁極面上に、スリット1が形成されていれば、リヤプラテン3の磁極面はスリット1に
より分割され、渦電流は分断することができる。
磁極面は2つの領域に分割されているが、スリット1を当該磁極面に複数本形成し、当該
磁極面を3つ以上の領域に分割してもよい。渦電流を分断するスリットの本数が多ければ
多いほど、渦電流の発生を確実に抑制することができる。
方向に形成されているが、磁極面に対して直交する方向にスリット1の深さが形成されて
いる限り、当該スリット1は、溝5におけるコイル8の配設方向と平行に形成されていて
もよい。この場合であっても、リヤプラテン3の磁極面はスリット1により分割され、か
かるスリット1により当該渦電流は分断される。
も、リヤプラテン3と同様に、上述の構造を有するスリットを形成してもよい。リヤプラ
テン3と吸着板の双方にスリットを形成することにより、渦電流に因る磁束が、コイル8
に電流を供給することによって発生する磁束を打ち消す方向に発生してしまうことを最も
効果的に抑制することができ、所望の磁場を最も確実に得ることができる。
て、型締装置については、型閉じを行う際の可動プラテンの移動方向を前方とし、型開き
を行う際の可動プラテンの移動方向を後方とし、射出装置については、射出を行う際のス
クリューの移動方向を前方とし、計量を行う際のスクリューの移動方向を後方として説明
する。
図5は本発明の第1の実施例における金型装置及び型締装置の概略構成図である。
該フレームFr上に敷設されてレールを構成し、型締装置10を支持するとともに、案内
する第1の案内部材としての2本のガイドである。図においては、2本のガイドGdのう
ち1本だけを示している。
された第1の固定部材としての固定プラテンである。固定プラテン11と所定の間隔を置
いて、かつ、固定プラテン11と対向させて第2の固定部材及びコイル保持部としてのリ
ヤプラテン13が配設されている。前記固定プラテン11とリヤプラテン13との間に4
本の連結部材としてのタイバー14(図においては、4本のタイバーのうちの2本だけを
示す。)が架設される。なお、前記リヤプラテン13は、タイバー14が伸縮するのに伴
って、ガイドGdに対して僅かに移動することができるように前記ガイドGd上に載置さ
れる。
ラテン12が型開閉方向に進退(図において左右方向に移動)自在に配設される。そのた
めに、前記可動プラテン12のタイバー14と対応する箇所にタイバー14を貫通させる
図示されないガイド穴が形成される。
成され、前記タイバー14は、前記第1のねじ部とナットn1とを螺合させることによっ
て固定プラテン11に固定される。また、前記各タイバー14の後方(図において左方)
の所定の部分には、タイバー14より外径が小さい第2の案内部材としてのガイドポスト
21が、リヤプラテン13の後端面(図において左端面)から後方に向けて突出させて、
かつ、タイバー14と一体に形成されている。
部が形成され、前記固定プラテン11とリヤプラテン13とは、前記第2のねじ部とナッ
トn2とを螺合させることによって連結される。本実施の形態においては、ガイドポスト
21がタイバー14と一体に形成されるようになっているが、ガイドポスト21をタイバ
ー14とを別体に形成することもできる。
ン12には第2の金型としての可動金型16がそれぞれ固定され、前記可動プラテン12
の進退に伴って固定金型15と可動金型16とが接離させられ、型閉じ、型締め及び型開
きが行われる。
されないキャビティ空間が形成され、射出装置17の射出ノズル18から射出された成形
材料としての図示されない樹脂が前記各キャビティ空間に充填される。
が、リヤプラテン13より後方において前記各ガイドポスト21に沿って進退自在に配設
され、ガイドポスト21によって案内される。なお、前記吸着板22には、各ガイドポス
ト21と対応する箇所に、ガイドポスト21を貫通させるガイド穴23が形成される。
収容する大径部24、及び吸着板22の後端面に開口させられ、ガイドポスト21と摺動
させられる摺動面を備えた小径部25を備える。本実施の形態において、吸着板22は、
ガイドポスト21によって案内されるようになっているが、吸着板22を、ガイドポスト
21だけでなく、ガイドGdによって案内することもできる。
型開閉用の駆動部としてのリニアモータ28が、可動プラテン12とフレームFrとの間
に配設される。前記リニアモータ28は、前記フレームFr上に、前記ガイドGdと平行
に、かつ、可動プラテン12の移動範囲に対応させて形成された第1の駆動要素としての
固定子29、及び前記可動プラテン12の下端において、前記固定子29と対向させて、
かつ、所定の範囲にわたって形成された第2の駆動要素としての可動子31を備える。
歯33が形成されたコア34、及び各磁極歯33に巻装されたコイル35を備える。なお
、前記磁極歯33は可動プラテン12の移動方向に対して直角の方向に、互いに平行に形
成される。前記固定子29は、図示されないコア、及び該コア上に延在させて形成された
図示されない永久磁石を備え、該永久磁石は、N極及びS極の各磁極を交互に、かつ、前
記磁極歯33と同じピッチで着磁させることによって形成される。
すると、可動子31が進退し、それに伴って、可動プラテン12が進退させられ、型閉じ
及び型開きを行うことができる。
配設するようになっているが、固定子にコイルを、可動子に永久磁石を配設することもで
きる。その場合、リニアモータ28が駆動されるのに伴って、コイルが移動しないので、
コイルに電力を供給するための配線を容易に行うことができる。
型16が固定金型15に当接すると、型閉じが終了し、続いて、型締めを行われる。型締
めを行うために、リヤプラテン13と吸着板22との間に、第2の駆動部としての、かつ
、型締用駆動部としての電磁石ユニット37が配設される。
退させ、型締め時に、電磁石ユニット37によって発生させられた型締力を可動プラテン
12に伝達するために、リヤプラテン13及び吸着板22を貫通して延び、可動プラテン
12と吸着板22とを連結する型締力伝達部材としてのロッド39が、進退自在に配設さ
れる。
28、電磁石ユニット37、ロッド39等によって型締装置10が構成される。
電磁石49、及び吸着板22側に配設された第2の駆動部材としての吸着部51から成る
。
2において前記ロッド39を包囲し、電磁石49と対向する部分に形成される。また、リ
ヤプラテン13の後端面の所定の部分、本実施の形態においては、前記ロッド39よりわ
ずかに上方及び下方に、水平方向に延在させて二つの溝45が互いに平行に形成され、各
溝45間に矩形の形状を有するコア46、及び他の部分にヨーク47が形成される。そし
て、前記コア46にコイル48が巻装される。
給すると、電磁石49が駆動され、吸着部51を吸着し、前記型締力を発生させることが
できる。
せて、前端部において可動プラテン12と連結させて配設される。従って、ロッド39は
、型閉じ時に可動プラテン12が前進するのに伴って前進させられて吸着板22を前進さ
せ、型開き時に可動プラテン12が後退(図において左方向に移動)するのに伴って後退
させられて吸着板22を後退させる。
、及び前記吸着板22の中央部分にロッド39を貫通させるための穴42が形成され、前
記穴41の前端部の開口に臨ませて、ロッド39を摺動自在に支持するブッシュ等の軸受
部材Br1が配設される。また、前記ロッド39の後端部にねじ43が形成され、該ねじ
43と、吸着板22に対して回転自在に支持されたナット44とが螺合させられる。
テン13の斜視図である。
には、図5に示す吸着板22を前行進させるロッド39を貫通させるための穴42が形成
されている。前記穴42より上方及び下方に、水平方向に延在させて二つの溝45が互い
に平行に形成され、各溝45間に矩形の形状を有するコア46、及び他の部分にヨーク4
7が形成されている。図5に示すように、前記溝45には、前記溝45の形成方向(水平
方向)に沿ってコイル48が設けられ、前記コア46に当該コイル48が巻装される。
2(図5参照)に面している面には、当該磁極面に対して直交する方向に深さが形成され
るスリット61が、溝45におけるコイル48(図5参照)の配設方向と直交する方向に
2本形成されている。
は、当該磁極面に対して直交する方向の全部分、即ち、リヤプラテン13の厚さ全部に亘
っておらず、リヤプラテン13は、2本のスリット61により3つの領域に分割されてい
るものの、完全に分断されていない。
しても、スリット61により渦電流は分断される。従って、コイル48に供給された電流
に対抗できる大きさの渦電流の発生を抑制することができる。よって、渦電流に因る磁束
が、コイル48に電流を供給することによって発生する磁束を打ち消す方向に発生してし
まうことを抑制することができ、所望の磁場を確実に得ることができる。従って、所望の
型締力が発生するまでの時間を短縮することができ、型締工程における立ち上がり特性の
向上を図ることができる。
全部分、即ち、リヤプラテン13の厚さ全部に亘ってはいない。即ち、スリット61は、
ブロック状のリヤプラテン13中に、当該リヤプラテン13と一体となって形成されてお
り、リヤプラテン13を完全に切断せずに3個のブロックに分割している。従って、リヤ
プラテン13を完全に切断することなくスリット61を形成しているため、強度を極端に
低下させることなく、図5に示す型締装置10に当該リヤプラテン13を容易に固定する
ことができる。また、リヤプラテン13に所定の切削手段により切り込みを形成すること
により、容易にスリット61を形成することができる。
3つの領域に分割されているが、スリット61を当該磁極面に1本又は3本以上形成し、
当該磁極面を2つ又は4つ以上の領域に分割してもよい。渦電流を分断するスリットの本
数が多ければ多いほど、渦電流の発生を確実に抑制することができる。
向に形成されているが、磁極面に対して直交する方向にスリット61の深さが形成されて
いる限り、当該スリット61は、溝45におけるコイル48の配設方向と平行に形成され
ていてもよい。この場合であっても、リヤプラテン13の磁極面はスリット61により分
割され、かかるスリット61により当該渦電流は分断される。
リヤプラテン13と同様に、上述の構造を有するスリットを形成してもよく、リヤプラテ
ン13と吸着板22の双方にスリットを形成することにより、渦電流に因る磁束が、コイ
ル48に電流を供給することによって発生する磁束を打ち消す方向に発生してしまうこと
を最も効果的に抑制することができ、所望の磁場を最も確実に得ることができる。
上述の第1の実施例では、スリット61は、ブロック状のリヤプラテン13中に、当該
リヤプラテン13と一体となって形成され、リヤプラテン13を完全に切断されずに3個
のブロックに分割されている。しかしながら、本発明はこの例に限定されない。即ち、ス
リットは、その深さがリヤプラテンの磁極面に対して直交する方向の全部分、即ち、リヤ
プラテンの厚さ全部に亘るように、設けられていても良い。
施例における型締装置のリヤプラテンの斜視図であり、図8及び図9は、本発明の第2の
実施例における型締装置のリヤプラテンの第1及び第2の変形例の斜視図である。
1の例と同様であるため、リヤプラテンの構造以外の説明は省略する。また、図7乃至図
9において、図6に示す箇所と同じ箇所については同じ符号を付して、その説明を省略す
る。
−(n)が積層されて形成されている。
成る結晶材料であるケイ素鋼板、低炭素鋼板および純鉄の鋼帯又は鋼板であり、鉄損値、
磁束密度及び透磁率等に優れる。各電磁鋼板93−(1)乃至93−(n)は、金型で打
抜いて形成され、略「E」字形状の主面を有する扁平な鋼板である。ここで、各電磁鋼板
93−(1)乃至93−(n)の表面には、互いに絶縁状態を保つようにコーティング処
理が施されている。コーティングの厚さは、各電磁鋼板93−(1)乃至93−(n)の
厚さの約2%程度である。
する。その結果、外観形状が図6に示すリヤプラテン13と略同一のリヤプラテン63が
完成する。
向に形成され、各溝45間に矩形の形状を有するコア46、及び他の部分にヨーク47が
形成されている。図5に示すように、前記溝45には、前記溝45の形成方向(水平方向
)に沿ってコイル48が設けられ、前記コア46に当該コイル48が巻装される。
板93−(2)との間、電磁鋼板93−(2)と電磁鋼板93−(3)との間、・・・、
電磁鋼板93−(n−1)と電磁鋼板93−(n−1)との間には、微小の隙間71−(
1)、隙間71−(2)、・・・、隙間71−(n−1)が形成されている。
る方向の全部分、即ち、リヤプラテン63の厚さ全部に亘って形成されている。かかる隙
間71−(1)乃至71−(n−1)は、本発明の基本概念を示した図4におけるスリッ
ト1と同様の機能を果たす。即ち、図5に示すコイル48に電流を供給すると、コイル4
8を流れる電流と逆向きに渦電流が誘起され得る場合であっても、リヤプラテン63の磁
極面は隙間71−(1)乃至71−(n−1)により分割され、かかるスリット1により
当該渦電流は分断される。
とができる。よって、渦電流に因る磁束が、コイル48に電流を供給することによって発
生する磁束を打ち消す方向に発生してしまうことを抑制することができ、所望の磁場を確
実に得ることができる。従って、所望の型締力が発生するまでの時間を短縮することがで
き、型締工程における立ち上がり特性の向上を図ることができる。
電磁鋼板93−(1)乃至93−(n)を積層させた後に、リヤプラテン63の略中央部
分に形成される。即ち、電磁鋼板93−(1)乃至93−(n)を積層させた後、当該積
層により形成された磁極面を溶接し、当該溶接された面に、前記隙間71−(1)乃至7
1−(n−1)間の面の精度を向上させるために所定の面加工を行い、しかる後、所定の
穴開け加工により穴42が形成される。
領域に分割されているが、電磁鋼板93の積層数、即ち、隙間71の形成数は多ければ多
いほど、渦電流の発生を確実に抑制することができる。
形成されているが、磁極面に対して直交する方向に隙間71が形成されている限り、当該
スリット61は、溝45におけるコイル48の配設方向と平行に形成されていてもよい。
この場合であっても、リヤプラテン13の磁極面は隙間71により分割され、かかる隙間
71により当該渦電流は分断される。
リヤプラテン63と同様に、第1の実施例において説明したスリット又は本実施例におい
て説明した隙間を形成してもよい。
圧着により一体的に固定されている。しかしながら、本発明はかかる例に限られず、電磁
鋼板93−(1)乃至93−(n)を所定のバンド等で締結し一体的に固定してもよい。
或いは、図8及び図9に示す例のように締結しても良い。
って、ヨーク47を構成する箇所にボルト64が貫通形成しており、ボルト64により電
磁鋼板93−(1)乃至93−(n)が締結され一体的に固定されている。ここで、ボル
ト64は磁気回路を乱さないように、コイル48から出来るだけ離れた箇所に設けられる
。
ント荷重に対しても高い剛性を維持することが可能となり、安定した型締制御を行うこと
ができる。
プラテン83の上面及び下面に溶接65が施され、磁鋼板93−(1)乃至93−(n)
は固定されている。
とは言うまでもない。更に、本例では、各電磁鋼板93−(1)乃至93−(n)の表面
にコーティング処理が施されているため、一体的に締結を行った後に、電磁鋼板93への
穴開け、打ち抜き等の加工処理が行いやすくなる。
ものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形
及び変更が可能である。
3、13、63、73、83 リヤプラテン
8、48 コイル
10 型締装置
22 吸着板
37 電磁石ユニット
49 電磁石
71 隙間
93 電磁鋼板
Claims (5)
- 固定金型が取り付けられる第1の固定部材と、
該第1の固定部材と対向して配設される第2の固定部材と、
可動金型が取り付けられる第1の可動部材と、
該第1の可動部材と連結されて第1の可動部材と共に水平方向に前進、後退する第2の可動部材と、を備え、
前記第2の固定部材と第2の可動部材とで電磁石によって型締力を発生させる型締力発生機構を構成し、
該型締力発生機構は、水平方向に配設されるコイルを保持するコイル保持部と、該コイル保持部と対向して設けられる吸着板とを有し、
前記コイル保持部は、前記吸着板と対向する面にスリットを有し、該スリットは前記コイルの配設方向に交差する鉛直方向に形成されることを特徴とする型締装置。 - 前記スリットは、前記吸着板と対向する面に対して直交する方向に前記コイル保持部の厚さ方向全部に亘らずに形成され、前記コイル保持部は切断されずに前記吸着板と対向する面が複数の領域に分割されることを特徴とする請求項1記載の型締装置。
- 前記スリットは、前記コイル保持部に形成された溝からなることを特徴とする請求項1又は2記載の型締装置。
- 前記スリットは、前記コイル保持部を複数の板状部材を積層することによって形成されることを特徴とする請求項1記載の型締装置。
- 前記吸着板は前記コイル保持部と対向する面にスリットを有することを特徴とする請求項1〜4の何れか1項記載の型締装置。
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