型締装置
【課題】電磁石を用いて型締力を発生させる型締装置において、磁気の漏洩を回避できる構造を採用し、電磁石が吸着板を吸着する吸着力が不均一及び劣化することを防止することができる型締装置を提供することができる。
【解決手段】電磁石４９によって型締力を発生する型締装置１０は、前記電磁石４９が駆動されると前記電磁石４９に吸着させられる吸着板２２と、前記電磁石４９と前記吸着板２２との間に形成される磁路の外部に設けられ、前記磁路から漏洩される磁気を遮断する非磁性体６０と、を備えたことを特徴とする。
【解決手段】電磁石４９によって型締力を発生する型締装置１０は、前記電磁石４９が駆動されると前記電磁石４９に吸着させられる吸着板２２と、前記電磁石４９と前記吸着板２２との間に形成される磁路の外部に設けられ、前記磁路から漏洩される磁気を遮断する非磁性体６０と、を備えたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型締装置に関し、より具体的には、電磁石によって型締力を発生する型締装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形機、例えば、射出成形機は、射出装置、金型装置及び型締装置を備え、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。
【０００３】
前記型締装置は、前記固定金型が取り付けられた固定プラテン、前記可動金型が取り付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。
【０００４】
ところが、前記構成の型締装置においては、型締力を発生させるためにトグル機構を使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。
【０００５】
また、トグル機構を伸展させることによって型締めが行われるので、型締力を制御するのが困難になってしまう。
【０００６】
そこで、電動式のモータ及び電磁石を備え、型閉じ及び型開きの動作にモータのトルクを、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）。
【０００７】
図１に、このような型締めの動作に電磁石の吸引力を利用した型締装置の一例を示す。
【０００８】
図１を参照するに、５１０は型締装置、５１９は金型装置を示す。
【０００９】
型締装置５１０は、リニアモータ５２８、リヤプラテン５１３、リヤプラテン５１３と所定長さ離間して設けられた吸着板５２２、固定プラテン５１１、可動プラテン５１２、及び可動プラテン５１２と吸着板５２２とを連結する型締力伝達部材としてのロッド５３９等を有する。
【００１０】
リニアモータ５２８上面には金属から成るスライドベースＳｂが設けられている。また、当該スライドベースＳｂ上に吸着板５２２及び当該吸着板５２２の後方に接続された金属から成るリブ５５０が設けられている。但し、スライドベースＳｂとリヤプラテン５１３（電磁石５４９）との間は、所定長さ（例えば、５ｍｍ）離間し、両者間に空間５５５が形成されている。
【００１１】
また、金型装置５１９は、固定プラテン５１１に固定された固定金型５１５と、可動プラテン５１２に固定された可動金型５１６とより構成される。
【００１２】
図１では、型閉状態、即ち、固定金型５１５と可動金型５１６とが閉じた状態が示されている。
【００１３】
型締装置５１０においては、型閉時に、リニアモータ５２８によって発生させられた推進力が、スライドベースＳｂ及び吸着板５２２に伝達された後、ロッド５３９を介して吸着板５２２と一体的に連結された可動プラテン５１２に伝達され、当該可動プラテン５１２の中央部分が押される。その後、コイル５４８に電流が供給された、電磁石５４９によって吸着板５２２に働く吸着力がロッド５３９によって可動プラテン５１２に伝達され、型締めが行われる。
【特許文献１】国際公開ＷＯ／２００５／０９００５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このように、図１に示す例では、電磁石５４９の後方に、所定長さ離間して（磁性体である空気層を介して）磁性体である金属から成る吸着板５２２が設けられ、当該吸着板５２２の後方には磁性体である金属から成るリブ５５０が接続され、更に、電磁石５４９の下方には、空間５５５を介して、磁性体である金属から成るスライドベースＳｂが設けられている。
【００１５】
かかる構造の下、コイル５４８に電流を供給すると、図１において点線の矢印で示す方向に磁束が発生するが、リブ５５０において吸着板５２２を取り付けている面を介して、電磁石５４９の磁極と吸着板５２２とが磁気的に連結されてしまう。
【００１６】
従って、電磁石５４９の磁極と吸着板５２２とが磁気的に連結している当該箇所が磁路となり、図１において実線の矢印で示すように磁気が漏洩してしまう。具体的には、吸着板５２２とリブ５５０との間、吸着板５２２及びリブ５５０とスライドベースＳｂとの間、及びスライドベースＳｂの上部等において磁気が漏洩してしまう。更に、リヤプラテン５１３と可動プラテン５１２との間や、ロッド５３９の周囲においても、磁気が漏洩する可能性がある。
【００１７】
よって、電磁石５４９（リヤプラテン５１３）が吸着板５２２を吸着する面（吸着面）における磁束密度の均一性は妨げられ、電磁石５４９（リヤプラテン５１３）が吸着板５２２を吸着する吸着力は不均一且つ劣化した状態となってしまう。
【００１８】
更に、電磁石５４９（リヤプラテン５１３）の下部とスライドベースＳｂとの間に形成された空間５５５に、前記磁気が漏洩することによって、電磁石５４９（リヤプラテン５１３）に、スライドベースＳｂを吸着する吸着力が発生してしまう。
【００１９】
そうすると、磁束密度の不均一に起因して、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れ、吸着板５２２の縁部において大きな不要なモーメントが発生し、図２に示すように、吸着板５２２は傾斜してしまう。ここで、図２は、吸着板５２２が傾斜することによる問題点を説明するための図である。図２中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２０】
図２を参照するに、吸着板５２２が傾いたままの状態で型締工程が行われると、ロッド５３９にモーメントが生じ、可動プラテン５１２は、破線で示されるように変形する。その結果、当該可動プラテン５１２に設けられた可動金型５１６も、破線で示されるように撓んでしまい、成形品の形状に影響を与える可能性がある。
【００２１】
また、所定の吸着力を得るために、コイル５４８に電流を供給しても、当該所定の吸着力を得ることができず、円滑な成形動作を行うことができない可能性もある。
【００２２】
そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、電磁石を用いて型締力を発生させる型締装置において、磁気の漏洩を回避できる構造を採用し、電磁石が吸着板を吸着する吸着力が不均一及び劣化することを防止す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。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の一観点によれば、電磁石によって型締力を発生する型締装置であって、前記電磁石が駆動されると前記電磁石に吸着させられる吸着板と、前記電磁石と前記吸着板との間に形成される磁路の外部に設けられ、前記磁路から漏洩される磁気を遮断する非磁性体と、を備えたことを特徴とする型締装置が提供される。
【００２４】
前記非磁性体は、前記吸着板の、前記電磁石が設けられている側と反対側の端面に設けられていてもよい。前記非磁性体は更に、前記電磁石の、前記吸着板に面している側と反対側の面に設けられていてもよい。
【００２５】
また、前記非磁性体は、前記吸着板を下方から支持する吸着板支持部材の一部に設けられていてもよい。例えば、前記電磁石は、前記吸着板支持部材の上方に設けられ、前記非磁性体は、前記吸着板支持部材のうち、前記電磁石に対向している面に設けられていてもよい。
【００２６】
更に、前記非磁性体は空間形成部内に設けられた空気から構成されていてもよい。
【００２７】
本発明の他の観点によれば、電磁石によって型締力を発生する型締装置であって、前記電磁石が駆動されると前記電磁石に吸着させられる吸着板と、前記電磁石と前記吸着板との間に形成される磁路の外部に設けられ、前記磁路から漏洩される磁気を打ち消す磁石と、を備えたことを特徴とする型締装置が提供される。
【００２８】
前記磁石は、前記吸着板の、前記電磁石が設けられている側と反対側の端面に設けられていてもよい。
【００２９】
前記磁石は、前記吸着板を下方から支持する吸着板支持部材の一部に設けられていてもよい。例えば、前記電磁石は、前記吸着板支持部材の上方に設けられ、前記磁石は、前記吸着板支持部材のうち、前記電磁石に対向している面に設けられていてもよい。
【００３０】
更に、前記磁石は、永久磁石であってもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、電磁石を用いて型締力を発生させる型締装置において、磁気の漏洩を回避できる構造を採用し、電磁石が吸着板を吸着する吸着力が不均一及び劣化することを防止することができる型締装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
なお、以下では、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。
【００３４】
また、以下の説明では、型締とは、可動金型のパーティング面が固定金型のパーティング面と接触している状態から、可動金型に更に力が作用して、固定金型が可動金型によって押し付けられることをいう。
【００３５】
図３は本発明の実施の形態における金型装置及び型締装置の概略構成図である。
【００３６】
図３において、１０は型締装置であり、Ｆｒは射出成形機のフレームである、Ｇｄは、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。
【００３７】
１１は、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は、被案内部材としてのガイドブロックＧｂを介して、前記ガイドＧｄ上に載置されている。
【００３８】
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の固定部材としてのリヤプラテン１３が配設されている。詳細は後述するが、リヤプラテン１３はフレームＦｒに固定されている。
【００３９】
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。
【００４０】
該タイバー１４に沿って固定プラテン１１と対向させて第１の可動部材としての可動プラテン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。可動プラテン１２は、ガイドブロックＧｂを介して、ガイドＧｄ上に載置されている。
【００４１】
前記タイバー１４の前端部（図において右端部）には、図示されない第１のねじ部が形成され、前記タイバー１４は、前記第１のねじ部とナット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。
【００４２】
各ガイドポスト２１の、リヤプラテン１３の後端面の近傍に、図示されない第２のねじ部が形成され、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。
【００４３】
また、前記固定プラテン１１には第１の金型としての固定金型１５が、前記可動プラテン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。
【００４４】
なお、型締めが行われるのに伴って、固定金型１５と可動金型１６との間に複数の図示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。
【００４５】
固定金型１５及び可動金型１６によって金型装置１９が構成される。
【００４６】
そして、前記可動プラテン１２と平行に配設された第２の可動部材としての吸着板２２が、ガイドブロックＧｂを介して、ガイドＧｄ上に載置されている。
【００４７】
吸着板２２は、可動プラテン１２を進退させるために、第１の駆動部としての、かつ、型開閉用の駆動部としてのリニアモータ１２８の上部に設けられた吸着板支持部材であるスライドベースＳｂ上に配設されている。より具体的には、スライドベースＳｂ上に吸着板２２の下端が強固に固定されている。吸着板２２の後方に接続された金属から成るリブ５０も、当該スライドベースＳｂ上に固定されている。
【００４８】
吸着板２２は、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（図示を省略）が形成される。
【００４９】
ところで、リニアモータ１２８は、可動プラテン１２とフレームＦｒとの間に配設され、吸着板２２の下端に可動部材支持部としてのスライドベースＳｂを介して第２の駆動要素としての可動子１３１が取り付けられている。可動子１３１は、フレームＦｒ上に、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１２９と対向して設けられている。
【００５０】
スライドベースＳｂは、可動子１３１の上面を覆って、長手方向に、前方に向けて延在させられる。そのため、前記リヤプラテン１３の下端には、リニアモータ１２８、ガイドＧｄ、ガイドブロックＧｂ、スライドスペースＳｂ等を貫通させ包囲する空間２１５が形成される。その結果、リヤプラテン１３は空間２１５の両側にスライドベースＳｂを跨ぐように形成される脚部（図示を省略）を介してフレームＦｒに固定される。
【００５１】
前記可動子１３１は、図示を省略するコイルを備え、前記固定子１２９は、図示を省略するコア及び該コア上に延在させて形成された永久磁石を備える。従って、前記コイルに所定の電流を供給することによってリニアモータ１２８を駆動すると、可動子１３１が進退し、それに伴って、可動プラテン１１２が進退させられ、型閉じ及び型開きを行うことができる。
【００５２】
ところで、前記可動プラテン１２が前進（図において右方向に移動）させられて可動金型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。
【００５３】
また、型閉じ時及び型開き時に、可動プラテン１２の進退に連動させて吸着板２２を進退させ、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。
【００５４】
固定プラテン１１、可動プラテン１２、リヤプラテン１３、吸着板２２、リニアモータ１２８、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。
【００５５】
前記電磁石ユニット３７は、リヤプラテン１３側に配設された第１の駆動部材としての電磁石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。
【００５６】
吸着部５１は、前記吸着板２２の前端面の所定の部分、本実施の形態においては、吸着板２２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に励磁コイル４８が巻装される。
【００５７】
なお、前記リヤプラテン１３のコア４６及びヨーク４７、並びに吸着板２２は、強磁性体から成る薄板を積層することによって形成され、電磁積層鋼板を構成する。また、本実施の形態においては、リヤプラテン１３とは別に電磁石４９が、吸着板２２とは別に吸着部５１が配設されるが、リヤプラテン１３の一部として電磁石を吸着板２２の一部として吸着部を形成することもできる。
【００５８】
従って、電磁石ユニット３７において、前記溝４５に設けられた励磁コイル４８に電流を供給すると、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。
【００５９】
前記ロッド３９は、後端部（図において左端部）において吸着板２２と連結させて、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。
【００６０】
そのため、前記リヤプラテン１３の中央部分に、ロッド３９を貫通させるための穴（図示を省略）が形成され、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。
ところで、本実施の形態では、電磁石４９の周囲に、吸着板と電磁石との間に形成される磁路の外部に非磁性体を設けて磁気の漏洩を遮断、又は、当該磁気を打ち消す磁石を設けて漏洩される磁気を打ち消し（キャンセルし）、その結果、電磁石４９の吸着面に均一な磁束密度を発生させ、吸着板２２を吸着する吸着力が不均一及び劣化することを防止している。これについて、図４乃至図１３を参照して説明する。
【００６１】
ここで、図４乃至図１３は、図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第１乃至第１０の例を示す図である。
【００６２】
なお、以下の説明において、特に明示がない限り、「非磁性体」は、アルミニウム（Ａｌ）、セラミック、ガラス等、磁性を示さない材料から構成される部材を指し、当該材料に特に限定はない。
【００６３】
図４を参照するに、磁気の漏洩磁路を切断する第１の例では、スライドベースＳｂ上に設けられた吸着板２２とリブ５０との間に、非磁性体板６０を設けている。従って、図４において矢印で示すように、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を、吸着板２２とリブ５０との間に設けられた非磁性体板６０により遮断することができる（図４における「×」印参照）。
【００６４】
次に、前記構成の型締装置１０の動作について説明する。
【００６５】
前記金型装置１９の交換に伴い、新しい金型装置１９が取り付けられると、まず、金型装置１９の厚さに対応させて吸着板２２と可動プラテン１２との間の距離が変更され、型厚調整が行われる。
【００６６】
続いて、距離調整工程で、リニアモータ１２８を駆動し、固定金型１５に可動金型１６を当接させて型タッチを行う。なお、このとき、型締力は発生させない。この状態で、型厚調整用モータを駆動してナット４４を回転させ、リヤプラテン１３と吸着板２２との間隔、即ち、ギャップを調整し、あらかじめ設定された値にする。
【００６７】
型閉時においては、リニアモータ１２８が駆動されると、リニアモータ１２８によって発生させられた推進力が、スライドベースＳｂ及び吸着板２２に伝達された後、ロッド３９を介して吸着板２２と一体的に連結された可動プラテン１２に伝達され、当該可動プラテン１２の中央部分が押される。
【００６８】
続いて、型締時には、コイル４８に電流が供給され、吸着部５１を電磁石４９の吸着力によって吸着する。それに伴って、吸着板２２及びロッド３９を介して型締力が可動プラテン１２に伝達され、型締めが行われる。
【００６９】
この際、コイル４８の周囲に発生した時期により、吸着板２２とリヤプラテン１３との間に図１に点線で示すように磁気回路が形成される。ここで、吸着板２２における磁気は、機械的に接触しているリブ５０に伝わろうとするが、本発明では、図４に示すように、非磁性体６０がリブ５０と吸着板２２との間に配設されているので、型締力が加わっている最中に、吸着板１２からリブ５０に磁気が漏れることはない。
【００７０】
そして、キャビティ空間内の樹脂が冷却されて固化すると、制御部は、型開き時に、コイル４８に電流を供給するのを停止する。それに伴って、リニアモータ１２８が駆動され、可動プラテン１２が後退させられ、可動金型１６が後退限位置に置かれ、型開きが行われる。
【００７１】
図５（ａ）に示すように、かかる非磁性体板を、吸着板２２とリブ５０との間のみならず、リヤプラテン１３の可動金型１２（図３参照）側の端面に設けてもよい。図５に示す例では、吸着板２２とリブ５０との間に非磁性体板６０が設けられ、更に、リヤプラテン１３の可動金型１２側の端面に非磁性体板６１が設けられている。かかる構造により、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を、図４に示す例よりも更に確実に遮断することができる。
【００７２】
また、図５（ａ）及び（ｂ）に示す型締装置は、リヤプラテン１３をコイル固定部とリヤプラテンを固定するための図示を省略する脚部を備えるリヤプラテンベース部とに分けた構造を有する。図５（ｂ）に示すように、非磁性体板を、吸着板２２とリブ５０との間のみならず、リヤプラテン１３のコイル固定部とリヤプラテンベース部との間に設けてもよい。かかる構造により、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を更に確実に防止することができる。更に、リヤプラテンベース部からフレームに磁気が漏れることを防止することができるため、磁気漏れによる磁束の不均一を改善することができ、安定した成型を行うことができる。
【００７３】
ところで、図６乃至図８に示すように、非磁性体をスライドベースＳｂの一部に設けてもよい。
【００７４】
図６に示す例では、スライドベースＳｂが、吸着板２２及びリブ５０と接続している箇所に、非磁性体ブロック６２が設けられている。従って、図６において矢印で示すように、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を、前記非磁性体ブロック６２により遮断することができる（図６における「×」印参照）。
【００７５】
また、図４に示すように、吸着板１２とリブ５０との間に非磁性体板６１を設けると、吸着板１２と同等の面積を有する非磁性体板６１が必要となるが、図６に示す例では、スライドベースＳｂと接触部に非磁性体板を設けるだけでよく、小さな部材を用いることで効率良く磁気漏れを防止することができる。
【００７６】
このような非磁性体ブロックを、図７及び図８に示すように、スライドベースＳｂにおける他の箇所に設けてもよい。
【００７７】
図７に示す例では、非磁性体ブロック６３は、スライドベースＳｂにおいてリヤプラテン１３と吸着板２２との間に形成されたギャップに対向する箇所に設けられている。
【００７８】
通常、型締力が加わった状態では、ギャップδが最も小さくなった状態となる。また、ギャップδの距離は、リヤプラテン１３とスライドベースＳｂとの間の空間２１５の間隔よりも小さくなる。このため、ギャップδ間を通過する磁束が最も大きくなるが、ギャップδ間に生じる磁束の増加の影響により、リヤプラテン１３の吸着板側面の下角部からスライドベースＳｂへの磁束が発生してしまう。その結果、吸着板２２とリヤプラテン１３との間の磁束は不均一な状態となってしまい、吸着力のバランスもずれてしまう。
【００７９】
このような磁気漏れを防止するために、ギャップδに対向する位置のスライドベースＳｂに非磁性体ブロック６３は配設されている。この場合、非磁性体ブロック６３として小さな部材をスライドベースＳｂに備えることで、磁束の不均一さを改善することができ、偏荷重による金型の損傷を効率よく防止することができる。
【００８０】
また、図８に示す例では、非磁性体ブロック６４は、スライドベースＳｂにおいてリヤプラテン１３に対向する箇所に設けられている。
【００８１】
図７及び図８に示すいずれの場合も、図６に示す例と同様に、非磁性体ブロック６３又は６４により、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を遮断することができる。
【００８２】
なお、図７及び図８に示す非磁性体ブロック６３又は６４を空間形成部としてもよい。即ち、図７及び図８に示す非磁性体ブロック６３又は６４が設けられている箇所を、空気が設けられた空間（隙間）にしてもよい。空気は非磁性体であり、かかる場合も、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を遮断することができる。
【００８３】
更に、空間に面した位置に非磁性体ブロック６３，６４は配設され、型締力が加わった際に荷重が加わることがないので、剛性の低い非磁性体を用いることができる。
【００８４】
また、図７及び図８に示す例の場合、非磁性体ブロックではなく、空隙を非磁性体として設けてもよい。スライドベースＳｂに凹部を設けて、スライドベースＳｂとリヤプラテン１３との距離を大きくとり、磁気抵抗を大きくすることもできる。この場合、型締力が加わった際のギャップ間の距離の２倍以上の空隙部を設けることが望ましい。
【００８５】
このように、上述の、図６乃至図８に示す例では、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を遮断するために、非磁性体ブロック６２乃至６４を設けている。しかしながら、本発明はこれらの例に限定されず、図９乃至図１１に示すように、非磁性体ブロック６２乃至６４の代わりに、磁石、例えば、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させて形成された永久磁石を設けてもよい。
【００８６】
図９に示す例では、スライドベースＳｂが、吸着板２２及びリブ５０と接続している箇所に、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させて形成された永久磁石７２が設けられている。従って、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を、永久磁石７２により打ち消す（キャンセルする）ことができる。
【００８７】
図１０及び図１１に示すように、かかる永久磁石を、スライドベースＳｂにおける他の箇所に設けてもよい。
【００８８】
図１０に示す例では、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させて形成された永久磁石７３は、スライドベースＳｂにおいてリヤプラテン１３と吸着板２２との間に形成されたギャップに対向する箇所に設けられている。また、図１１に示す例では、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させて形成された永久磁石７４は、スライドベースＳｂにおいてリヤプラテン１３に対向する箇所に設けられている。
【００８９】
図１０及び図１１に示すいずれの場合も、図９に示す例と同様に、永久磁石７３又は７４により、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を打ち消す（キャンセルする）ことができる。
【００９０】
なお、図示を省略するが、スライドベースＳｂ上に設けられた吸着板２２とリブ５０との間に設けられた非磁性体板６０（図４参照）の代わりに、また、リヤプラテン１３の可動金型１２側の端面に設けられた非磁性体板６１（図５参照）の代わりに、上述の永久磁石を設けてもよく、この場合も、同様の効果を奏することができることはいうまでもない。
【００９１】
ところで、上述したように、ロッド３９の周囲においても、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から磁気が漏洩してしまうことがある。この場合、ロッド３９は、リヤプラテン１３と金型の開閉動作と共に摺動し、吸着板２２ともナット４４を介して機械的に接続した状態となる。即ち、型閉動作で狭められたギャップよりも磁気抵抗が小さい回路が形成されるようになるので、ロッド３９への磁気漏れが発生してしまう。これに対応すべく、図１２に示す構造を採用してもよい。
【００９２】
図１２に示す例では、リヤプラテン１３の内部であってロッド３９の周囲に、ロッド３９に接するように非磁性体部材８０が設けられている。ここで、非磁性部材８０は、上述のように空間形成部であってもよい。
【００９３】
非磁性部材８０の厚さ、即ち、非磁性体部材８０の外縁部分とロッド３８の外周面の間の長さは、リヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップ（間隔）長さよりも大きく設定されている。この場合、ロッド３９を通してリヤプラテン１３と吸着板２２との間に磁気回路が生じるのを防止するため、ギャップに生じる電気抵抗よりも大きな抵抗をリヤプラテン１３とロッド３９との間に設ける必要があるからである。
【００９４】
かかる構造の下、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から磁気がロッド３９の周囲に漏洩され得る場合であっても、ロッド３９の周囲に設けられた前記非磁性部材８０により、当該漏洩を遮断することができる。
【００９５】
また、図１２に示す構造のほか、ロッド３９自体を非磁性体から構成してもよく、この場合も、図１３に示す構造と同様の効果を奏することができる。
【００９６】
ところで、上述の各例では、吸着板２２及びリブ５０はスライドベースＳｂ上に設けられ、リヤプラテン１３は空間２１５を介してフレームＦｒに固定されていた。しかしながら、図１３に示すように、吸着板２２及びリブ５０がベースベースＢ上に設けられ、リヤプラテン１３も空間２１５を介してベースフレームＢに固定されている構造に対しても、本発明を適用することができる。
【００９７】
この場合、吸着板支持部材であるベースフレームＢの上面の一部に、非磁性体ブロック９０が設けられる。なお、上述の例と同様に、非磁性体ブロック９０として空間形成部を設けてもよく、また、非磁性体ブロック９０の代わりに、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させて形成された永久磁石を設けてもよい。
【００９８】
かかる構造の下、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から磁気が漏洩される場合であっても、非磁性体ブロック９０により当該漏洩を遮断することができ、また、非磁性体ブロック９０に代わる永久磁石により磁路から漏れる磁気を打ち消す（キャンセルする）ことができる。
【００９９】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、本実施の形態では、電磁石４９の周囲に、吸着板と電磁石との間に形成される磁路の外部に非磁性体を設けて磁気の漏洩を遮断でき、又は、当該磁気を打ち消す磁石を設けて漏洩される磁気を打ち消す（キャンセル）ことができる。
【０１００】
その結果、電磁石４９の吸着面に均一な磁束密度を発生させることができ、吸着板２２を吸着する吸着力が不均一及び劣化することを防止することができる。
【０１０１】
なお、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、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。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】型締めの動作に電磁石の吸引力を利用した型締装置の一例を示す図である。
【図２】図１に示す吸着板が傾斜することによる問題点を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態における金型装置及び型締装置の概略構成図である。
【図４】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第１の例を示す図である。
【図５】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第２の例を示す図である。
【図６】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第３の例を示す図である。
【図７】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第４の例を示す図である。
【図８】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第５の例を示す図である。
【図９】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第６の例を示す図である。
【図１０】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第７の例を示す図である。
【図１１】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第８の例を示す図である。
【図１２】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第９の例を示す図である。
【図１３】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第１０の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 型締装置
１３ リヤプラテン
２２ 吸着板
４９ 電磁石
６０、６１、６２、６３、６４、８０、９０ 非磁性体
７２、７３、７４ 永久磁石
Ｂ ベースフレーム
Ｓｂ スライドベース
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型締装置に関し、より具体的には、電磁石によって型締力を発生する型締装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、成形機、例えば、射出成形機は、射出装置、金型装置及び型締装置を備え、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。
【０００３】
前記型締装置は、前記固定金型が取り付けられた固定プラテン、前記可動金型が取り付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。
【０００４】
ところが、前記構成の型締装置においては、型締力を発生させるためにトグル機構を使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。
【０００５】
また、トグル機構を伸展させることによって型締めが行われるので、型締力を制御するのが困難になってしまう。
【０００６】
そこで、電動式のモータ及び電磁石を備え、型閉じ及び型開きの動作にモータのトルクを、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）。
【０００７】
図１に、このような型締めの動作に電磁石の吸引力を利用した型締装置の一例を示す。
【０００８】
図１を参照するに、５１０は型締装置、５１９は金型装置を示す。
【０００９】
型締装置５１０は、リニアモータ５２８、リヤプラテン５１３、リヤプラテン５１３と所定長さ離間して設けられた吸着板５２２、固定プラテン５１１、可動プラテン５１２、及び可動プラテン５１２と吸着板５２２とを連結する型締力伝達部材としてのロッド５３９等を有する。
【００１０】
リニアモータ５２８上面には金属から成るスライドベースＳｂが設けられている。また、当該スライドベースＳｂ上に吸着板５２２及び当該吸着板５２２の後方に接続された金属から成るリブ５５０が設けられている。但し、スライドベースＳｂとリヤプラテン５１３（電磁石５４９）との間は、所定長さ（例えば、５ｍｍ）離間し、両者間に空間５５５が形成されている。
【００１１】
また、金型装置５１９は、固定プラテン５１１に固定された固定金型５１５と、可動プラテン５１２に固定された可動金型５１６とより構成される。
【００１２】
図１では、型閉状態、即ち、固定金型５１５と可動金型５１６とが閉じた状態が示されている。
【００１３】
型締装置５１０においては、型閉時に、リニアモータ５２８によって発生させられた推進力が、スライドベースＳｂ及び吸着板５２２に伝達された後、ロッド５３９を介して吸着板５２２と一体的に連結された可動プラテン５１２に伝達され、当該可動プラテン５１２の中央部分が押される。その後、コイル５４８に電流が供給された、電磁石５４９によって吸着板５２２に働く吸着力がロッド５３９によって可動プラテン５１２に伝達され、型締めが行われる。
【特許文献１】国際公開ＷＯ／２００５／０９００５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
このように、図１に示す例では、電磁石５４９の後方に、所定長さ離間して（磁性体である空気層を介して）磁性体である金属から成る吸着板５２２が設けられ、当該吸着板５２２の後方には磁性体である金属から成るリブ５５０が接続され、更に、電磁石５４９の下方には、空間５５５を介して、磁性体である金属から成るスライドベースＳｂが設けられている。
【００１５】
かかる構造の下、コイル５４８に電流を供給すると、図１において点線の矢印で示す方向に磁束が発生するが、リブ５５０において吸着板５２２を取り付けている面を介して、電磁石５４９の磁極と吸着板５２２とが磁気的に連結されてしまう。
【００１６】
従って、電磁石５４９の磁極と吸着板５２２とが磁気的に連結している当該箇所が磁路となり、図１において実線の矢印で示すように磁気が漏洩してしまう。具体的には、吸着板５２２とリブ５５０との間、吸着板５２２及びリブ５５０とスライドベースＳｂとの間、及びスライドベースＳｂの上部等において磁気が漏洩してしまう。更に、リヤプラテン５１３と可動プラテン５１２との間や、ロッド５３９の周囲においても、磁気が漏洩する可能性がある。
【００１７】
よって、電磁石５４９（リヤプラテン５１３）が吸着板５２２を吸着する面（吸着面）における磁束密度の均一性は妨げられ、電磁石５４９（リヤプラテン５１３）が吸着板５２２を吸着する吸着力は不均一且つ劣化した状態となってしまう。
【００１８】
更に、電磁石５４９（リヤプラテン５１３）の下部とスライドベースＳｂとの間に形成された空間５５５に、前記磁気が漏洩することによって、電磁石５４９（リヤプラテン５１３）に、スライドベースＳｂを吸着する吸着力が発生してしまう。
【００１９】
そうすると、磁束密度の不均一に起因して、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れ、吸着板５２２の縁部において大きな不要なモーメントが発生し、図２に示すように、吸着板５２２は傾斜してしまう。ここで、図２は、吸着板５２２が傾斜することによる問題点を説明するための図である。図２中、図１と同一部分には同一符号を付し、その説明を省略する。
【００２０】
図２を参照するに、吸着板５２２が傾いたままの状態で型締工程が行われると、ロッド５３９にモーメントが生じ、可動プラテン５１２は、破線で示されるように変形する。その結果、当該可動プラテン５１２に設けられた可動金型５１６も、破線で示されるように撓んでしまい、成形品の形状に影響を与える可能性がある。
【００２１】
また、所定の吸着力を得るために、コイル５４８に電流を供給しても、当該所定の吸着力を得ることができず、円滑な成形動作を行うことができない可能性もある。
【００２２】
そこで、本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、電磁石を用いて型締力を発生させる型締装置において、磁気の漏洩を回避できる構造を採用し、電磁石が吸着板を吸着する吸着力が不均一及び劣化することを防止す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。
【課題を解決するための手段】
【００２３】
本発明の一観点によれば、電磁石によって型締力を発生する型締装置であって、前記電磁石が駆動されると前記電磁石に吸着させられる吸着板と、前記電磁石と前記吸着板との間に形成される磁路の外部に設けられ、前記磁路から漏洩される磁気を遮断する非磁性体と、を備えたことを特徴とする型締装置が提供される。
【００２４】
前記非磁性体は、前記吸着板の、前記電磁石が設けられている側と反対側の端面に設けられていてもよい。前記非磁性体は更に、前記電磁石の、前記吸着板に面している側と反対側の面に設けられていてもよい。
【００２５】
また、前記非磁性体は、前記吸着板を下方から支持する吸着板支持部材の一部に設けられていてもよい。例えば、前記電磁石は、前記吸着板支持部材の上方に設けられ、前記非磁性体は、前記吸着板支持部材のうち、前記電磁石に対向している面に設けられていてもよい。
【００２６】
更に、前記非磁性体は空間形成部内に設けられた空気から構成されていてもよい。
【００２７】
本発明の他の観点によれば、電磁石によって型締力を発生する型締装置であって、前記電磁石が駆動されると前記電磁石に吸着させられる吸着板と、前記電磁石と前記吸着板との間に形成される磁路の外部に設けられ、前記磁路から漏洩される磁気を打ち消す磁石と、を備えたことを特徴とする型締装置が提供される。
【００２８】
前記磁石は、前記吸着板の、前記電磁石が設けられている側と反対側の端面に設けられていてもよい。
【００２９】
前記磁石は、前記吸着板を下方から支持する吸着板支持部材の一部に設けられていてもよい。例えば、前記電磁石は、前記吸着板支持部材の上方に設けられ、前記磁石は、前記吸着板支持部材のうち、前記電磁石に対向している面に設けられていてもよい。
【００３０】
更に、前記磁石は、永久磁石であってもよい。
【発明の効果】
【００３１】
本発明によれば、電磁石を用いて型締力を発生させる型締装置において、磁気の漏洩を回避できる構造を採用し、電磁石が吸着板を吸着する吸着力が不均一及び劣化することを防止することができる型締装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３３】
なお、以下では、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。
【００３４】
また、以下の説明では、型締とは、可動金型のパーティング面が固定金型のパーティング面と接触している状態から、可動金型に更に力が作用して、固定金型が可動金型によって押し付けられることをいう。
【００３５】
図３は本発明の実施の形態における金型装置及び型締装置の概略構成図である。
【００３６】
図３において、１０は型締装置であり、Ｆｒは射出成形機のフレームである、Ｇｄは、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。
【００３７】
１１は、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は、被案内部材としてのガイドブロックＧｂを介して、前記ガイドＧｄ上に載置されている。
【００３８】
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の固定部材としてのリヤプラテン１３が配設されている。詳細は後述するが、リヤプラテン１３はフレームＦｒに固定されている。
【００３９】
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。
【００４０】
該タイバー１４に沿って固定プラテン１１と対向させて第１の可動部材としての可動プラテン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。可動プラテン１２は、ガイドブロックＧｂを介して、ガイドＧｄ上に載置されている。
【００４１】
前記タイバー１４の前端部（図において右端部）には、図示されない第１のねじ部が形成され、前記タイバー１４は、前記第１のねじ部とナット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。
【００４２】
各ガイドポスト２１の、リヤプラテン１３の後端面の近傍に、図示されない第２のねじ部が形成され、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。
【００４３】
また、前記固定プラテン１１には第１の金型としての固定金型１５が、前記可動プラテン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。
【００４４】
なお、型締めが行われるのに伴って、固定金型１５と可動金型１６との間に複数の図示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。
【００４５】
固定金型１５及び可動金型１６によって金型装置１９が構成される。
【００４６】
そして、前記可動プラテン１２と平行に配設された第２の可動部材としての吸着板２２が、ガイドブロックＧｂを介して、ガイドＧｄ上に載置されている。
【００４７】
吸着板２２は、可動プラテン１２を進退させるために、第１の駆動部としての、かつ、型開閉用の駆動部としてのリニアモータ１２８の上部に設けられた吸着板支持部材であるスライドベースＳｂ上に配設されている。より具体的には、スライドベースＳｂ上に吸着板２２の下端が強固に固定されている。吸着板２２の後方に接続された金属から成るリブ５０も、当該スライドベースＳｂ上に固定されている。
【００４８】
吸着板２２は、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（図示を省略）が形成される。
【００４９】
ところで、リニアモータ１２８は、可動プラテン１２とフレームＦｒとの間に配設され、吸着板２２の下端に可動部材支持部としてのスライドベースＳｂを介して第２の駆動要素としての可動子１３１が取り付けられている。可動子１３１は、フレームＦｒ上に、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１２９と対向して設けられている。
【００５０】
スライドベースＳｂは、可動子１３１の上面を覆って、長手方向に、前方に向けて延在させられる。そのため、前記リヤプラテン１３の下端には、リニアモータ１２８、ガイドＧｄ、ガイドブロックＧｂ、スライドスペースＳｂ等を貫通させ包囲する空間２１５が形成される。その結果、リヤプラテン１３は空間２１５の両側にスライドベースＳｂを跨ぐように形成される脚部（図示を省略）を介してフレームＦｒに固定される。
【００５１】
前記可動子１３１は、図示を省略するコイルを備え、前記固定子１２９は、図示を省略するコア及び該コア上に延在させて形成された永久磁石を備える。従って、前記コイルに所定の電流を供給することによってリニアモータ１２８を駆動すると、可動子１３１が進退し、それに伴って、可動プラテン１１２が進退させられ、型閉じ及び型開きを行うことができる。
【００５２】
ところで、前記可動プラテン１２が前進（図において右方向に移動）させられて可動金型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。
【００５３】
また、型閉じ時及び型開き時に、可動プラテン１２の進退に連動させて吸着板２２を進退させ、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。
【００５４】
固定プラテン１１、可動プラテン１２、リヤプラテン１３、吸着板２２、リニアモータ１２８、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。
【００５５】
前記電磁石ユニット３７は、リヤプラテン１３側に配設された第１の駆動部材としての電磁石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。
【００５６】
吸着部５１は、前記吸着板２２の前端面の所定の部分、本実施の形態においては、吸着板２２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に励磁コイル４８が巻装される。
【００５７】
なお、前記リヤプラテン１３のコア４６及びヨーク４７、並びに吸着板２２は、強磁性体から成る薄板を積層することによって形成され、電磁積層鋼板を構成する。また、本実施の形態においては、リヤプラテン１３とは別に電磁石４９が、吸着板２２とは別に吸着部５１が配設されるが、リヤプラテン１３の一部として電磁石を吸着板２２の一部として吸着部を形成することもできる。
【００５８】
従って、電磁石ユニット３７において、前記溝４５に設けられた励磁コイル４８に電流を供給すると、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。
【００５９】
前記ロッド３９は、後端部（図において左端部）において吸着板２２と連結させて、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。
【００６０】
そのため、前記リヤプラテン１３の中央部分に、ロッド３９を貫通させるための穴（図示を省略）が形成され、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。
ところで、本実施の形態では、電磁石４９の周囲に、吸着板と電磁石との間に形成される磁路の外部に非磁性体を設けて磁気の漏洩を遮断、又は、当該磁気を打ち消す磁石を設けて漏洩される磁気を打ち消し（キャンセルし）、その結果、電磁石４９の吸着面に均一な磁束密度を発生させ、吸着板２２を吸着する吸着力が不均一及び劣化することを防止している。これについて、図４乃至図１３を参照して説明する。
【００６１】
ここで、図４乃至図１３は、図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第１乃至第１０の例を示す図である。
【００６２】
なお、以下の説明において、特に明示がない限り、「非磁性体」は、アルミニウム（Ａｌ）、セラミック、ガラス等、磁性を示さない材料から構成される部材を指し、当該材料に特に限定はない。
【００６３】
図４を参照するに、磁気の漏洩磁路を切断する第１の例では、スライドベースＳｂ上に設けられた吸着板２２とリブ５０との間に、非磁性体板６０を設けている。従って、図４において矢印で示すように、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を、吸着板２２とリブ５０との間に設けられた非磁性体板６０により遮断することができる（図４における「×」印参照）。
【００６４】
次に、前記構成の型締装置１０の動作について説明する。
【００６５】
前記金型装置１９の交換に伴い、新しい金型装置１９が取り付けられると、まず、金型装置１９の厚さに対応させて吸着板２２と可動プラテン１２との間の距離が変更され、型厚調整が行われる。
【００６６】
続いて、距離調整工程で、リニアモータ１２８を駆動し、固定金型１５に可動金型１６を当接させて型タッチを行う。なお、このとき、型締力は発生させない。この状態で、型厚調整用モータを駆動してナット４４を回転させ、リヤプラテン１３と吸着板２２との間隔、即ち、ギャップを調整し、あらかじめ設定された値にする。
【００６７】
型閉時においては、リニアモータ１２８が駆動されると、リニアモータ１２８によって発生させられた推進力が、スライドベースＳｂ及び吸着板２２に伝達された後、ロッド３９を介して吸着板２２と一体的に連結された可動プラテン１２に伝達され、当該可動プラテン１２の中央部分が押される。
【００６８】
続いて、型締時には、コイル４８に電流が供給され、吸着部５１を電磁石４９の吸着力によって吸着する。それに伴って、吸着板２２及びロッド３９を介して型締力が可動プラテン１２に伝達され、型締めが行われる。
【００６９】
この際、コイル４８の周囲に発生した時期により、吸着板２２とリヤプラテン１３との間に図１に点線で示すように磁気回路が形成される。ここで、吸着板２２における磁気は、機械的に接触しているリブ５０に伝わろうとするが、本発明では、図４に示すように、非磁性体６０がリブ５０と吸着板２２との間に配設されているので、型締力が加わっている最中に、吸着板１２からリブ５０に磁気が漏れることはない。
【００７０】
そして、キャビティ空間内の樹脂が冷却されて固化すると、制御部は、型開き時に、コイル４８に電流を供給するのを停止する。それに伴って、リニアモータ１２８が駆動され、可動プラテン１２が後退させられ、可動金型１６が後退限位置に置かれ、型開きが行われる。
【００７１】
図５（ａ）に示すように、かかる非磁性体板を、吸着板２２とリブ５０との間のみならず、リヤプラテン１３の可動金型１２（図３参照）側の端面に設けてもよい。図５に示す例では、吸着板２２とリブ５０との間に非磁性体板６０が設けられ、更に、リヤプラテン１３の可動金型１２側の端面に非磁性体板６１が設けられている。かかる構造により、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を、図４に示す例よりも更に確実に遮断することができる。
【００７２】
また、図５（ａ）及び（ｂ）に示す型締装置は、リヤプラテン１３をコイル固定部とリヤプラテンを固定するための図示を省略する脚部を備えるリヤプラテンベース部とに分けた構造を有する。図５（ｂ）に示すように、非磁性体板を、吸着板２２とリブ５０との間のみならず、リヤプラテン１３のコイル固定部とリヤプラテンベース部との間に設けてもよい。かかる構造により、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を更に確実に防止することができる。更に、リヤプラテンベース部からフレームに磁気が漏れることを防止することができるため、磁気漏れによる磁束の不均一を改善することができ、安定した成型を行うことができる。
【００７３】
ところで、図６乃至図８に示すように、非磁性体をスライドベースＳｂの一部に設けてもよい。
【００７４】
図６に示す例では、スライドベースＳｂが、吸着板２２及びリブ５０と接続している箇所に、非磁性体ブロック６２が設けられている。従って、図６において矢印で示すように、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を、前記非磁性体ブロック６２により遮断することができる（図６における「×」印参照）。
【００７５】
また、図４に示すように、吸着板１２とリブ５０との間に非磁性体板６１を設けると、吸着板１２と同等の面積を有する非磁性体板６１が必要となるが、図６に示す例では、スライドベースＳｂと接触部に非磁性体板を設けるだけでよく、小さな部材を用いることで効率良く磁気漏れを防止することができる。
【００７６】
このような非磁性体ブロックを、図７及び図８に示すように、スライドベースＳｂにおける他の箇所に設けてもよい。
【００７７】
図７に示す例では、非磁性体ブロック６３は、スライドベースＳｂにおいてリヤプラテン１３と吸着板２２との間に形成されたギャップに対向する箇所に設けられている。
【００７８】
通常、型締力が加わった状態では、ギャップδが最も小さくなった状態となる。また、ギャップδの距離は、リヤプラテン１３とスライドベースＳｂとの間の空間２１５の間隔よりも小さくなる。このため、ギャップδ間を通過する磁束が最も大きくなるが、ギャップδ間に生じる磁束の増加の影響により、リヤプラテン１３の吸着板側面の下角部からスライドベースＳｂへの磁束が発生してしまう。その結果、吸着板２２とリヤプラテン１３との間の磁束は不均一な状態となってしまい、吸着力のバランスもずれてしまう。
【００７９】
このような磁気漏れを防止するために、ギャップδに対向する位置のスライドベースＳｂに非磁性体ブロック６３は配設されている。この場合、非磁性体ブロック６３として小さな部材をスライドベースＳｂに備えることで、磁束の不均一さを改善することができ、偏荷重による金型の損傷を効率よく防止することができる。
【００８０】
また、図８に示す例では、非磁性体ブロック６４は、スライドベースＳｂにおいてリヤプラテン１３に対向する箇所に設けられている。
【００８１】
図７及び図８に示すいずれの場合も、図６に示す例と同様に、非磁性体ブロック６３又は６４により、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を遮断することができる。
【００８２】
なお、図７及び図８に示す非磁性体ブロック６３又は６４を空間形成部としてもよい。即ち、図７及び図８に示す非磁性体ブロック６３又は６４が設けられている箇所を、空気が設けられた空間（隙間）にしてもよい。空気は非磁性体であり、かかる場合も、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を遮断することができる。
【００８３】
更に、空間に面した位置に非磁性体ブロック６３，６４は配設され、型締力が加わった際に荷重が加わることがないので、剛性の低い非磁性体を用いることができる。
【００８４】
また、図７及び図８に示す例の場合、非磁性体ブロックではなく、空隙を非磁性体として設けてもよい。スライドベースＳｂに凹部を設けて、スライドベースＳｂとリヤプラテン１３との距離を大きくとり、磁気抵抗を大きくすることもできる。この場合、型締力が加わった際のギャップ間の距離の２倍以上の空隙部を設けることが望ましい。
【００８５】
このように、上述の、図６乃至図８に示す例では、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を遮断するために、非磁性体ブロック６２乃至６４を設けている。しかしながら、本発明はこれらの例に限定されず、図９乃至図１１に示すように、非磁性体ブロック６２乃至６４の代わりに、磁石、例えば、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させて形成された永久磁石を設けてもよい。
【００８６】
図９に示す例では、スライドベースＳｂが、吸着板２２及びリブ５０と接続している箇所に、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させて形成された永久磁石７２が設けられている。従って、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を、永久磁石７２により打ち消す（キャンセルする）ことができる。
【００８７】
図１０及び図１１に示すように、かかる永久磁石を、スライドベースＳｂにおける他の箇所に設けてもよい。
【００８８】
図１０に示す例では、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させて形成された永久磁石７３は、スライドベースＳｂにおいてリヤプラテン１３と吸着板２２との間に形成されたギャップに対向する箇所に設けられている。また、図１１に示す例では、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させて形成された永久磁石７４は、スライドベースＳｂにおいてリヤプラテン１３に対向する箇所に設けられている。
【００８９】
図１０及び図１１に示すいずれの場合も、図９に示す例と同様に、永久磁石７３又は７４により、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から漏れる磁気を打ち消す（キャンセルする）ことができる。
【００９０】
なお、図示を省略するが、スライドベースＳｂ上に設けられた吸着板２２とリブ５０との間に設けられた非磁性体板６０（図４参照）の代わりに、また、リヤプラテン１３の可動金型１２側の端面に設けられた非磁性体板６１（図５参照）の代わりに、上述の永久磁石を設けてもよく、この場合も、同様の効果を奏することができることはいうまでもない。
【００９１】
ところで、上述したように、ロッド３９の周囲においても、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から磁気が漏洩してしまうことがある。この場合、ロッド３９は、リヤプラテン１３と金型の開閉動作と共に摺動し、吸着板２２ともナット４４を介して機械的に接続した状態となる。即ち、型閉動作で狭められたギャップよりも磁気抵抗が小さい回路が形成されるようになるので、ロッド３９への磁気漏れが発生してしまう。これに対応すべく、図１２に示す構造を採用してもよい。
【００９２】
図１２に示す例では、リヤプラテン１３の内部であってロッド３９の周囲に、ロッド３９に接するように非磁性体部材８０が設けられている。ここで、非磁性部材８０は、上述のように空間形成部であってもよい。
【００９３】
非磁性部材８０の厚さ、即ち、非磁性体部材８０の外縁部分とロッド３８の外周面の間の長さは、リヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップ（間隔）長さよりも大きく設定されている。この場合、ロッド３９を通してリヤプラテン１３と吸着板２２との間に磁気回路が生じるのを防止するため、ギャップに生じる電気抵抗よりも大きな抵抗をリヤプラテン１３とロッド３９との間に設ける必要があるからである。
【００９４】
かかる構造の下、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から磁気がロッド３９の周囲に漏洩され得る場合であっても、ロッド３９の周囲に設けられた前記非磁性部材８０により、当該漏洩を遮断することができる。
【００９５】
また、図１２に示す構造のほか、ロッド３９自体を非磁性体から構成してもよく、この場合も、図１３に示す構造と同様の効果を奏することができる。
【００９６】
ところで、上述の各例では、吸着板２２及びリブ５０はスライドベースＳｂ上に設けられ、リヤプラテン１３は空間２１５を介してフレームＦｒに固定されていた。しかしながら、図１３に示すように、吸着板２２及びリブ５０がベースベースＢ上に設けられ、リヤプラテン１３も空間２１５を介してベースフレームＢに固定されている構造に対しても、本発明を適用することができる。
【００９７】
この場合、吸着板支持部材であるベースフレームＢの上面の一部に、非磁性体ブロック９０が設けられる。なお、上述の例と同様に、非磁性体ブロック９０として空間形成部を設けてもよく、また、非磁性体ブロック９０の代わりに、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させて形成された永久磁石を設けてもよい。
【００９８】
かかる構造の下、電磁石４９（リヤプラテン１３）と吸着板２２との間に形成される磁路から磁気が漏洩される場合であっても、非磁性体ブロック９０により当該漏洩を遮断することができ、また、非磁性体ブロック９０に代わる永久磁石により磁路から漏れる磁気を打ち消す（キャンセルする）ことができる。
【００９９】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、本実施の形態では、電磁石４９の周囲に、吸着板と電磁石との間に形成される磁路の外部に非磁性体を設けて磁気の漏洩を遮断でき、又は、当該磁気を打ち消す磁石を設けて漏洩される磁気を打ち消す（キャンセル）ことができる。
【０１００】
その結果、電磁石４９の吸着面に均一な磁束密度を発生させることができ、吸着板２２を吸着する吸着力が不均一及び劣化することを防止することができる。
【０１０１】
なお、本発明は特定の実施形態に限定されるものではなく、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。
【図面の簡単な説明】
【０１０２】
【図１】型締めの動作に電磁石の吸引力を利用した型締装置の一例を示す図である。
【図２】図１に示す吸着板が傾斜することによる問題点を説明するための図である。
【図３】本発明の実施の形態における金型装置及び型締装置の概略構成図である。
【図４】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第１の例を示す図である。
【図５】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第２の例を示す図である。
【図６】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第３の例を示す図である。
【図７】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第４の例を示す図である。
【図８】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第５の例を示す図である。
【図９】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第６の例を示す図である。
【図１０】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第７の例を示す図である。
【図１１】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第８の例を示す図である。
【図１２】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第９の例を示す図である。
【図１３】図３に示すリヤプラテン１３及び吸着板２２等を拡大して示した図であり、磁気の漏洩磁路を切断する第１０の例を示す図である。
【符号の説明】
【０１０３】
１０ 型締装置
１３ リヤプラテン
２２ 吸着板
４９ 電磁石
６０、６１、６２、６３、６４、８０、９０ 非磁性体
７２、７３、７４ 永久磁石
Ｂ ベースフレーム
Ｓｂ スライドベース
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁石によって型締力を発生する型締装置であって、
前記電磁石が駆動されると前記電磁石に吸着させられる吸着板と、
前記電磁石と前記吸着板との間に形成される磁路の外部に設けられ、前記磁路から漏洩される磁気を遮断する非磁性体と、を備えたことを特徴とする型締装置。
【請求項２】
請求項１記載の型締装置であって、
前記非磁性体は、前記吸着板の、前記電磁石が設けられている側と反対側の端面に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項３】
請求項２記載の型締装置であって、
前記非磁性体は更に、前記電磁石の、前記吸着板に面している側と反対側の面に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項４】
請求項１記載の型締装置であって、
前記非磁性体は、前記吸着板を下方から支持する吸着板支持部材の一部に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項５】
請求項４記載の型締装置であって、
前記電磁石は、前記吸着板支持部材の上方に設けられ、
前記非磁性体は、前記吸着板支持部材のうち、前記電磁石に対向している面に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか一項記載の型締装置であって、
前記非磁性体は空間形成部内に設けられた空気から構成されることを特徴とする型締装置。
【請求項７】
電磁石によって型締力を発生する型締装置であって、
前記電磁石が駆動されると前記電磁石に吸着させられる吸着板と、
前記電磁石と前記吸着板との間に形成される磁路の外部に設けられ、前記磁路から漏洩される磁気を打ち消す磁石と、を備えたことを特徴とする型締装置。
【請求項８】
請求項７記載の型締装置であって、
前記磁石は、前記吸着板の、前記電磁石が設けられている側と反対側の端面に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項９】
請求項７記載の型締装置であって、
前記磁石は、前記吸着板を下方から支持する吸着板支持部材の一部に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項１０】
請求項９記載の型締装置であって、
前記電磁石は、前記吸着板支持部材の上方に設けられ、
前記磁石は、前記吸着板支持部材のうち、前記電磁石に対向している面に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０いずれか一項記載の型締装置であって、
前記磁石は、永久磁石であることを特徴とする型締装置。
【請求項１】
電磁石によって型締力を発生する型締装置であって、
前記電磁石が駆動されると前記電磁石に吸着させられる吸着板と、
前記電磁石と前記吸着板との間に形成される磁路の外部に設けられ、前記磁路から漏洩される磁気を遮断する非磁性体と、を備えたことを特徴とする型締装置。
【請求項２】
請求項１記載の型締装置であって、
前記非磁性体は、前記吸着板の、前記電磁石が設けられている側と反対側の端面に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項３】
請求項２記載の型締装置であって、
前記非磁性体は更に、前記電磁石の、前記吸着板に面している側と反対側の面に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項４】
請求項１記載の型締装置であって、
前記非磁性体は、前記吸着板を下方から支持する吸着板支持部材の一部に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項５】
請求項４記載の型締装置であって、
前記電磁石は、前記吸着板支持部材の上方に設けられ、
前記非磁性体は、前記吸着板支持部材のうち、前記電磁石に対向している面に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項６】
請求項１乃至５いずれか一項記載の型締装置であって、
前記非磁性体は空間形成部内に設けられた空気から構成されることを特徴とする型締装置。
【請求項７】
電磁石によって型締力を発生する型締装置であって、
前記電磁石が駆動されると前記電磁石に吸着させられる吸着板と、
前記電磁石と前記吸着板との間に形成される磁路の外部に設けられ、前記磁路から漏洩される磁気を打ち消す磁石と、を備えたことを特徴とする型締装置。
【請求項８】
請求項７記載の型締装置であって、
前記磁石は、前記吸着板の、前記電磁石が設けられている側と反対側の端面に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項９】
請求項７記載の型締装置であって、
前記磁石は、前記吸着板を下方から支持する吸着板支持部材の一部に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項１０】
請求項９記載の型締装置であって、
前記電磁石は、前記吸着板支持部材の上方に設けられ、
前記磁石は、前記吸着板支持部材のうち、前記電磁石に対向している面に設けられていることを特徴とする型締装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０いずれか一項記載の型締装置であって、
前記磁石は、永久磁石であることを特徴とする型締装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００８−６６４９（Ｐ２００８−６６４９Ａ）
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１７８４７０（Ｐ２００６−１７８４７０）
【出願日】平成１８年６月２８日（２００６．６．２８）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月１７日（２００８．１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年６月２８日（２００６．６．２８）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
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