JPH10202713A - 型締装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】成形中において型締力を変更し制御することが
できるようにする。 【解決手段】固定プラテン１１と、固定金型１５と、リ
ヤプラテン１３と、前記固定プラテン１１とリヤプラテ
ン１３との間に架設されたタイバー１４に沿って進退自
在に配設された可動プラテン１２と、可動金型１６と、
電磁石１８及び吸着板２２から成り、電磁石１８及び吸
着板２２のうちの一方の部材が前記リヤプラテン１３の
背面に固定され、他方の部材が移動自在に配設された電
磁石・吸着板ユニットと、一端が前記他方の部材に固定
され、他端がリンク機構６１を介して前記可動プラテン
１２に連結された加圧ピストン１７と、前記リンク機構
６１に連結され、正方向及び逆方向に駆動することがで
きる電動機とを有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、型締装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、樹脂を、
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（てん）し、固化させることによって成形
品を得ることができるようになっている。そして、前記
金型装置は、固定金型、該固定金型に対して進退自在に
配設された可動金型、及び該可動金型を移動させて前記
金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行う型締装置を
有する。

【０００３】該型締装置には、油圧シリンダに油を供給
することによって駆動される油圧式の型締装置、及び電
動機によって駆動される電動式の型締装置があるが、該
電動式の型締装置は、制御性が高いだけでなく、クリー
ンであり、エネルギー効率が高いことから次第に使用さ
れつつある。この場合、電動機を駆動することによって
ボールねじを回転させて推力を発生させ、該推力をトグ
ル機構によって拡大し、大きな型締力を発生させるよう
にしている。

【０００４】ところが、前記構成の電動式の型締装置に
おいては、トグル機構を使用するようになっているの
で、該トグル機構の特性上、型締力を変更することが困
難であり、応答性及び安定性が低下し、成形中に型締力
を制御することができない。そこで、ボールねじによっ
て発生させられた推力を直接型締力として使用すること
ができるようにした型締装置が提供されている。この場
合、電動機のトルクと型締力とが比例するので、成形中
に型締力を制御することができる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の型締装置においては、ボールねじの耐荷重性が低
く、大きな型締力を発生させることができないだけでな
く、電動機に発生するトルクリップルによって型締力が
変動してしまう。また、型締力を発生させるために、電
動機に電流を常時供給する必要があり、電動機の消費電
力量及び発熱量が多くなるので、電動機の定格出力をそ
の分大きくする必要があり、型締装置のコストが高くな
ってしまう。

【０００６】そこで、型開閉動作にはリニヤモータを使
用し、型締動作には電磁石の吸引力を使用した型締装置
が考えられる。ところが、前記リニヤモータは、一般に
サーボモータと比べて力密度（単位面積当たりの推力）
が低いだけでなく、エネルギー効率も低いので、その分
大きなリニヤモータを使用しなければならず、型締装置
が大型化してしまう。

【０００７】また、リニヤモータの可動鉄心に型締力が
加わると、電磁石の吸引力に関係するギャップの保持が
困難になり、固定コイルと接触する等信頼性が低くな
る。さらに、吸着板のストロークが長いので、吸着板が
傾くことがあり、該吸着板が傾いた状態で電磁石によっ
て吸引されると、型閉じが終了した時点で、電磁石と吸
着板との間のギャップが小さい部分と大きい部分とが形
成されてしまう。そして、前記吸引力は、電磁石と吸着
板との間の距離の２乗に反比例するので、ギャップが小
さい部分においては吸引力が大きくなり、ギャップが大
きい部分においては吸引力が小さくなり、前記吸着板は
更に傾いてしまう。

【０００８】その結果、電磁石と吸着板とが接触し、吸
引力の一部を電磁石自体が受けてしまうので、その分、
型締力として使用することができず、型締力が小さくな
ってしまう。本発明は、前記従来の型締装置の問題点を
解決して、成形中において型締力を変更し制御すること
ができ、大きな型締力を安定して発生させることができ
るとともに、コストを低くすることができる型締装置を
提供することを目的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の型
締装置においては、固定プラテンと、該固定プラテンに
取り付けられた固定金型と、前記固定プラテンと所定の
間隔を置いて配設されたリヤプラテンと、前記固定プラ
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
て進退自在に配設された可動プラテンと、該可動プラテ
ンに取り付けられた可動金型と、電磁石及び吸着板から
成り、電磁石及び吸着板のうちの一方の部材が前記リヤ
プラテンの背面に固定され、他方の部材が移動自在に配
設された電磁石・吸着板ユニットと、一端が前記他方の
部材に固定され、他端がリンク機構を介して前記可動プ
ラテンに連結された加圧ピストンと、前記リンク機構に
連結され、正方向及び逆方向に駆動することができる電
動機とを有する。

【００１０】本発明の他の型締装置においては、さら
に、前記加圧ピストンに対する前記他方の部材の位置を
調整する型厚調整手段を有する。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。図１は本発明の
実施の形態における型締装置の第１の状態図、図２は本
発明の実施の形態における型締装置の第２の状態図であ
る。図において、１１は固定プラテンであり、該固定プ
ラテン１１と所定の間隔を置いてリヤプラテン１３が配
設され、前記固定プラテン１１とリヤプラテン１３との
間に４本のタイバー１４（図においては、２本のタイバ
ー１４だけを示す。）が架設される。そして、該タイバ
ー１４に沿って固定プラテン１１と対向させて可動プラ
テン１２が進退（図における左右方向に移動）自在に配
設される。

【００１２】また、前記固定プラテン１１には固定金型
１５が、前記可動プラテン１２には可動金型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とが接離させられる。なお、
固定金型１５と可動金型１６とが接触させられると、固
定金型１５と可動金型１６との間に図示しないキャビテ
ィ空間が形成され、図示しない射出ノズルから射出され
た樹脂が前記キャビティ空間に充填される。

【００１３】前記リヤプラテン１３の背面（図における
左面）には一方の部材として電磁石１８が固定され、該
電磁石１８は、電磁積層鋼板１９、該電磁積層鋼板１９
を前記リヤプラテン１３に固定する電磁石フレーム２
０、及び起磁力を発生させるコイル２１から成る。そし
て、前記電磁石１８と対向させて、かつ、レール５１に
沿って移動自在に他方の部材として吸着板２２が配設さ
れる。該吸着板２２は、電磁積層鋼板５２、及び該電磁
積層鋼板５２を支持する吸着板フレーム２３から成る。
この場合、前記電磁石１８及び吸着板２２によって電磁
石・吸着板ユニットが構成される。なお、５４はリニア
ガイドである。

【００１４】本実施の形態においては、リヤプラテン１
３の背面に電磁石１８を固定し、吸着板２２を移動自在
に配設しているが、リヤプラテン１３の背面に吸着板２
２を固定し、電磁石１８を移動自在に配設することもで
きる。そして、筒状の加圧ピストン１７は、一端、すな
わち、後端（図における左端）が前記吸着板２２に固定
され、電磁石１８及びリヤプラテン１３を貫通して後方
に延び、他端、すなわち、前端（図における右端）が２
組のリンク機構６１を介して前記可動プラテン１２と連
結される。前記各リンク機構６１は、前記加圧ピストン
１７に対して揺動自在に支持された一対の第１リンク６
２、該各第１リンク６２の中心軸になるシャフト６３、
前記可動プラテン１２に対して揺動自在に支持された一
対の第２リンク６４、該各第２リンク６４の中心軸にな
るピン６５、及び前記各第１リンク６２と各第２リンク
６４とをそれぞれ連結するピン６６から成り、図１に示
す収縮状態と図２に示す伸展状態とを採る。

【００１５】また、前記各シャフト６３には、互いに噛
（し）合させられるギヤ６８が固定され、該ギヤ６８に
よって２組のリンク機構６１は同期して伸縮させられ
る。そして、前記一方の第１リンク６２は、図示しない
減速器を介して電動機としての電動サーボモータと連結
され、該電動サーボモータを駆動することによって各リ
ンク機構６１を伸縮させることができるようになってい
る。

【００１６】ところで、前記加圧ピストン１７は、吸着
板２２を貫通して延び、加圧ピストン１７の後端と吸着
板２２との間に型厚調整手段としての型厚調整ナット２
４が配設される。そして、該型厚調整ナット２４は、吸
着板フレーム２３に対して回転自在に支持され、かつ、
軸方向（型開閉方向）においては吸着板フレーム２３に
拘束されるとともに、型厚調整ナット２４と加圧ピスト
ン１７とが螺（ら）合させられる。したがって、固定金
型１５及び可動金型１６の厚さに対応させて、ギヤ２５
を介して型厚調整ナット２４を回転させると、加圧ピス
トン１７に対する吸着板２２の位置が調整される。その
結果、電磁石１８と吸着板２２との間のギャップが最適
な値になり、十分大きな型締力を発生させることができ
る。

【００１７】そして、前記コイル２１に電流を供給する
と、電磁石１８の吸引力によって吸着板２２が電磁石１
８に吸引される。この場合、該電磁石１８に電磁積層鋼
板１９が、吸着板２２に電磁積層鋼板５２がそれぞれ備
えられるので、吸引時の型締装置の応答性及び安定性を
向上させることができる。次に、前記構成の型締装置の
動作について説明する。

【００１８】図１の状態において、前記コイル２１に電
流を供給し、吸着板２２を電磁石１８の吸引力によって
吸引する。このときの吸引力は、型開閉時に可動プラテ
ン１２を加減速させるのに伴って発生する慣性力によっ
て吸着板２２が移動するのを防止することができる程度
の小さい値にされる。この状態で、前記電動サーボモー
タを駆動し、減速器を介してシャフト６３にトルクを伝
達すると、第１リンク６２が回動させられ、図２に示す
ように、各リンク機構６１が伸展状態に置かれる。この
とき、各リンク機構６１はギヤ６８の噛合によって同期
させられる。これにより、可動プラテン１２は前進させ
られ、固定金型１５と可動金型１６とが接触させられ、
型閉じが行われる。また、リンク機構６１の力によって
電磁石１８と吸着板２２との間に一定のギャップが形成
される。なお、型閉じが終了した時点で、前記ギャップ
が最適な値になるように、固定金型１５及び可動金型１
６の厚さに対応させて、型厚調整ナット２４が回転させ
られ、加圧ピストン１７に対する吸着板２２の位置が調
整される。

【００１９】次に、図２の状態において、コイル２１に
電流を供給し、吸着板２２を電磁石１８の吸引力によっ
て吸引する。このとき、吸引力は、電磁積層鋼板５２、
吸着板フレーム２３、型厚調整ナット２４、加圧ピスト
ン１７及び可動プラテン１２に順に伝達され、型締力と
なって可動金型１６を固定金型１５に押し付け、型締め
が行われる。なお、前記型締力は、型開きが行われるま
で保持される。

【００２０】この場合、前記コイル２１に供給される電
流の値を変更することによって、成形中において型締力
を変更することができる。なお、前記可動金型１６は伸
展状態に置かれ、第１リンク６２と第２リンク６４とが
直線上に配設されるので、前記型締力がリンク機構６１
に伝達されても、第１リンク６２を回転させリンク機構
６１を収縮させようとする力はほとんど発生しない。し
たがって、前記電動サーボモータによって発生させられ
るトルクを小さくすることができるので、電動サーボモ
ータに供給される保持電流を少なくすることができる。
その結果、電動サーボモータの消費電力量及び発熱量を
少なくすることができ、電動サーボモータの定格出力を
その分小さくすることができ、型締装置のコストを低く
することができる。

【００２１】また、型締力はもっぱら電磁石１８の吸引
力によって発生させられるので、電動サーボモータにト
ルクリップルが発生しても、型締力が変動することはな
い。続いて、前記キャビティ空間に樹脂が充填され、冷
却されて固化すると、コイル２１に供給されていた電流
は少なくされ、電磁石１８による吸引力は、型開閉時に
可動プラテン１２を加減速させるに伴って発生する慣性
力によって吸着板２２が移動するのを防止することがで
きる程度の小さい値にされる。次に、この状態で電動サ
ーボモータを逆方向に駆動し、第１リンク６２を逆回転
させると、加圧ピストン１７及び吸着板２２が後退させ
られ、更に可動プラテン１２が後退させられる。そし
て、図１に示すように、固定金型１５と可動金型１６と
が離され、型開きが行われる。

【００２２】この場合、吸着板２２のストロークが短い
ので、前記電磁石１８と吸着板２２との平行度を高くす
ることができる。したがって、型締装置の組立精度、吸
着板２２を移動させる際の摩擦等によって吸着板２２が
傾くことがなくなり、該吸着板２２が傾いた状態で電磁
石１８によって吸引されることがなくなる。そして、電
磁石１８と吸着板２２とが型締めが終了する前に接触す
ることがなくなるので、前記吸引力のすべてを加圧ピス
トン１７を介して可動プラテン１２に伝達することがで
きる。その結果、大きな型締力を安定して発生させるこ
とができる。

【００２３】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００２４】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、型締装置においては、固定プラテンと、該固定プ
ラテンに取り付けられた固定金型と、前記固定プラテン
と所定の間隔を置いて配設されたリヤプラテンと、前記
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
ーに沿って進退自在に配設された可動プラテンと、該可
動プラテンに取り付けられた可動金型と、電磁石及び吸
着板から成り、電磁石及び吸着板のうちの一方の部材が
前記リヤプラテンの背面に固定され、他方の部材が移動
自在に配設された電磁石・吸着板ユニットと、一端が前
記他方の部材に固定され、他端がリンク機構を介して前
記可動プラテンに連結された加圧ピストンと、前記リン
ク機構に連結され、正方向及び逆方向に駆動することが
できる電動機とを有する。

【００２５】この場合、電動機を駆動すると、リンク機
構が伸展させられ、可動プラテンが前進させられ、固定
金型と可動金型とが接触させられ、型閉じが行われる。
また、リンク機構の力によって電磁石と吸着板との間に
一定のギャップが形成される。次に、電磁石のコイルに
電流を供給すると、吸着板が電磁石の吸引力によって吸
引され、型締めが行われる。なお、前記型締力は、型開
きが行われるまで保持される。

【００２６】この場合、前記コイルに供給される電流の
値を変更し制御することによって、成形中において型締
力を変更することができる。なお、前記リンク機構は伸
展状態に置かれるので、前記型締力がリンク機構に伝達
されてもリンク機構を収縮させようとする力はほとんど
発生しない。したがって、前記電動機によって発生させ
られるトルクを小さくすることができるので、電動機に
供給される保持電流を少なくすることができる。その結
果、電動機の消費電力量及び発熱量を少なくすることが
でき、電動機の定格出力をその分小さくすることがで
き、型締装置のコストを低くすることができる。

【００２７】また、型締力はもっぱら電磁石の吸引力に
よって発生させられるので、電動機にトルクリップルが
発生しても、型締力が変動することはない。そして、吸
着板のストロークが短いので、前記電磁石と吸着板との
平行度を高くすることができる。したがって、型締装置
の組立精度、吸着板を移動させる際の摩擦等によって吸
着板が傾くことがなくなり、該吸着板が傾いた状態で電
磁石によって吸引されることがなくなる。また、電磁石
と吸着板とが型締めが終了する前に接触することがなく
なるので、前記吸引力のすべてを加圧ピストンを介して
可動プラテンに伝達することができる。その結果、大き
な型締力を安定して発生させることができる。

【００２８】本発明の他の型締装置においては、さら
に、前記加圧ピストンに対する前記他方の部材の位置を
調整する型厚調整手段を有する。この場合、電磁石と吸
着板との間のギャップが最適な値になり、十分に大きな
型締力を発生させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における型締装置の第１の
状態図である。

【図２】本発明の実施の形態における型締装置の第２の
状態図である。

【符号の説明】

１１ 固定プラテン １２ 可動プラテン １３ リヤプラテン １４ タイバー １５ 固定金型 １６ 可動金型 １７ 加圧ピストン １８ 電磁石 ２２ 吸着板 ２４ 型厚調整ナット ６１ リンク機構

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 （ａ）固定プラテンと、（ｂ）該固定プ
   ラテンに取り付けられた固定金型と、（ｃ）前記固定プ
   ラテンと所定の間隔を置いて配設されたリヤプラテン
   と、（ｄ）前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進退自在に配設された可動プ
   ラテンと、（ｅ）該可動プラテンに取り付けられた可動
   金型と、（ｆ）電磁石及び吸着板から成り、電磁石及び
   吸着板のうちの一方の部材が前記リヤプラテンの背面に
   固定され、他方の部材が移動自在に配設された電磁石・
   吸着板ユニットと、（ｇ）一端が前記他方の部材に固定
   され、他端がリンク機構を介して前記可動プラテンに連
   結された加圧ピストンと、（ｈ）前記リンク機構に連結
   され、正方向及び逆方向に駆動することができる電動機
   とを有することを特徴とする型締装置。
2. 【請求項２】 前記加圧ピストンに対する前記他方の部
   材の位置を調整する型厚調整手段を有する請求項１に記
   載の型締装置。