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、当該型締力を発生させる際に吸着面における吸着力の均一性を向上させることのできる型締装置を提供する。
【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の端面に対向して設けられた吸着板２２を備え、前記吸着板２２を吸着する前記電磁石４９の吸着力は、前記電磁石４９を配設するリヤプラテン１３の略中心側に集中して形成されることを特徴とする。
【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の端面に対向して設けられた吸着板２２を備え、前記吸着板２２を吸着する前記電磁石４９の吸着力は、前記電磁石４９を配設するリヤプラテン１３の略中心側に集中して形成されることを特徴とする。
【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、リヤプラテン５１３及び吸着板５２２の他、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】
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。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。
【００１１】
型締め装置５１０においては、コイル５４８を含む電磁石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。
【００１２】
図２は、図１に示すリヤプラテン５１３及び吸着板５２２の配置関係を示した図であり、図３は、図２において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテン５１３の後端面を示す図である。
【００１３】
かかる構造の下、コイル５４８に電流を供給すると、図２において点線の矢印で示す方向に磁束が発生する。ここで、内極の面積Ｓ１と外極の面積Ｓ２とは互いに略等しいため、磁束密度も略一定となり、電磁石が吸着板５２２を吸着する吸着力も略均一に発生する。
【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】
しかしながら、型締装置５１０の組み付け精度が悪い場合や、型締装置５１０を構成する部材の変形等によってリヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れる場合がある。
【００１５】
図４は、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップの平行度が崩れた状態におけるリヤプラテン５１３と吸着板５２２を示した図である。より具体的には、図４（ａ）は、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップの平行度が崩れた状態における磁束密度の強さを示す図であり、図４（ｂ）は、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップの平行度が崩れた状態において、吸着板５２２に発生するモーメントを示す図である。
【００１６】
図４（ａ）を参照するに、吸着板５２２が左側に傾斜すると、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との平行度が崩れ、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップは、上方の方が下方よりも大きくなる。
【００１７】
リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップが大きくなればなるほど、磁束密度は小さくなるため、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップが大きい上方では磁束密度は小さく、下方になればなるほど、磁束密度は大きくなる。
【００１８】
よって、上方では吸着力は小さくなり、下方では吸着力は大きくなる。即ち、電磁石が吸着板５２２を吸着する吸着力は、吸着板５２２に対して略垂直に作用せず、不均一な状態となる。
【００１９】
その結果、図４（ｂ）に示すように、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、吸着板５２２は更に傾いてしまい、図５に示す問題が発生する。
【００２０】
ここで、図５は、吸着板５２２が傾くことによる問題点を説明するための図である。図５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。
【００２１】
図５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１６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。
【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、当該型締力を発生させる際に吸着面における吸着力の均一性を向上させることの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、前記電磁石の端面に対向して設けられた吸着板を備え、前記吸着板を吸着する前記電磁石の吸着力は、前記電磁石を配設するリヤプラテンの略中心側に集中して形成されることを特徴とする型締装置が提供される。
【００２４】
前記電磁石の略中心に、前記吸着板に連結されたロッドが設けられていてもよい。
【００２５】
また、前記電磁石において、コイルの内側に設けられた内極の面積は、前記コイルの外側に設けられた外極の面積よりも大きいこととしてもよい
更に、前記電磁石においてコイルの外側に設けられた外極の端面と前記吸着面との間の長さは、前記電磁石において前記コイルの内側に設けられた内極の端面と前記吸着面との間の長さよりも長いこととしてもよい。この場合、前記内極の端面は、前記外極の端面よりも前記吸着板側に位置し、前記内極の端面と前記外極の端面とが略凸形状を形成していることとしてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
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、当該型締力を発生させる際に吸着面における吸着力の均一性を向上させることの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】
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
［第１の実施の形態］
図６は本発明の第１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。
【００３１】
図６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。
【００３２】
１１は、前記ガイドＧｄ上に載置され、前記フレームＦｒ及びガイドＧｄに対して固定された第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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、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。
【００４０】
該ガイド穴２３は、前端面（図において右端面）に開口させられ、ボールナットｎ２を収容する大径部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。
【００４１】
ところで、前記可動プラテン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。
【００４２】
前記可動子３１は、固定子２９に向けて突出させて、かつ、所定のピッチで複数の磁極歯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。
【００４３】
従って、前記コイル３５に所定の電流を供給することによってリニアモータ２８を駆動すると、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。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、固定子２９に永久磁石を、可動子３１にコイル３５を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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
吸着部は、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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４１、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。
【００５４】
次に、前記構成の型締装置１０の動作について説明する。
【００５５】
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。
【００５６】
続いて、距離調整工程で、リニアモータ２８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。
【００５７】
その後、非図示の制御部は、型開閉処理を行い、型閉じ時にコイル３５に電流を供給する。続いて、リニアモータ２８が駆動され、可動プラテン１２が前進させられ、可動金型１６が固定金型１５に当接させられる。このとき、リヤプラテン１３と吸着板２２との間、すなわち、電磁石４９と吸着部５１との間には、最適なギャップが形成される。なお、型閉じに必要とされる力は、型締力と比較されて十分に小さくされる。
【００５８】
続いて、制御部は、型締め時に、コイル４８に電流を供給し、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。
【００５９】
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２８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。
【００６０】
本実施の形態では更に、電磁石４９の吸着力を中心側（ロッド３９側）に集中させる構造を採用し、吸着板２２が傾斜してリヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れた場合であっても、電磁石の端部側（外極側）に与える影響を小さくして、吸着板２２に発生するモーメントを小さくしている。これについて、図７及び図８を参照して説明する。
【００６１】
ここで、図７は、図６に示すリヤプラテン及び吸着板の配置関係を示した図であり、図８は、図７において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテンの後端面を示す図である。
【００６２】
図７及び図８を参照するに、本実施の形態では、リヤプラテン１３において、コイル４８の内側に設けられた内極の面積Ｓ１は、コイル４８の外側に設けられた外極の面積Ｓ２よりも大きく設定されている。即ち、内極の面積Ｓ１と外極の面積Ｓ２の面積比である内極の面積Ｓ１／外極の面積Ｓ２は１よりも大きくとなっている。従って、電磁石による吸着力は、外極側よりも内極側で大きく発生し、内極側に吸着力がより集中する構造となっている。
【００６３】
従って、型締装置１０の組み付け精度が悪い場合や、型締装置１０を構成する部材の変形等によってリヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れたとしても、外極部に与える影響は小さく、吸着板２２に発生するモーメントを小さくすることができる。これについて、図９も参照して説明する。
【００６４】
ここで、図９は、図６に示すリヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた状態における、当該リヤプラテンと吸着板を示した図である。
【００６５】
より具体的には、図９（ａ）は、リヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップの平行度が崩れた状態における磁束密度の強さを示す図であり、図９（ｂ）は、リヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップの平行度が崩れた状態において、吸着板２２に発生するモーメントを示す図である。
【００６６】
図９（ａ）を参照するに、吸着板２２が左側に傾斜すると、リヤプラテン１３と吸着板２２との平行度が崩れ、リヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップは、上方の方が下方よりも大きくなり、当該上方では磁束密度は小さく、下方になればなるほど、磁束密度は大きくなる。
【００６７】
しかしながら、図７及び図８を参照して説明したように、コイル４８の内側に設けられた内極の面積Ｓ１は、コイル４８の外側に設けられた外極の面積Ｓ２よりも大きく設定されているため、電磁石による吸着力は、外極側よりも内極側で大きく発生し、内極側に吸着力がより集中する。その結果、図９（ｂ）に示すように、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントは小さくすることができる。
【００６８】
図１０は、内極の面積Ｓ１と外極の面積Ｓ２の面積比と、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントＭとの関係を示したグラフである。
【００６９】
図１０において、内極の面積Ｓ１と外極の面積Ｓ２の面積比、即ち、リヤプラテン１３の中心側の面積Ｓ１と外周縁側の面積Ｓ２の面積比であるＳ１／Ｓ２が１である場合は、図２及び図３に示す構造の場合であり、この場合は、ロッド３９にモーメントが大きく発生し、可動プラテン１２や当該可動プラテン１２に設けられた可動金型１６が大きく変形して、成形品の形状に大きな影響を与えるモーメントが吸着板２２の縁部（外極側）において発生する。
【００７０】
これに対し、本実施の形態のように、Ｓ１／Ｓ２が１よりも大きな値となる場合は、電磁石による吸着力は、外極側よりも内極側で大きく発生し、内極側に吸着力がより集中するため、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントは小さい。
【００７１】
このような本実施の形態の構造の下、仮に吸着板２２が傾斜して取り付けられていても、ロッド３９に発生する不要なモーメントは小さく、可動プラテン１２や当該可動プラテン１２に設けられた可動金型１６の変形を抑制できる。従って、本実施の形態によれば、仮に、吸着板２２が傾いて取り付けられていても、成形品の形状に与える影響を抑制することができる。
【００７２】
また、図８に記載のように、ロッド３９を囲うように巻設されたコイル４８を、ロッド３９を中心にして上下対称に分けて、２つのコイルを備えるようにしてもよい。この場合であっても、リヤプランテン１３の中心側の面積Ｓ１をリヤプラテン１３の外周縁側の面積Ｓ２より大きくすることによって、モーメントの発生を小さくすることができる。
【００７３】
［第２の実施の形態］
上述の本発明の第１の実施の形態では、リヤプラテン（電磁石）において、コイルの内側に設けられた内極の面積をコイルの外側に設けられた外極の面積よりも大きくして、電磁石の吸着力を中心側（ロッド側）に集中させ、吸着板が傾斜してリヤプラテンと吸着板との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れた場合であっても、電磁石の端部側（外極側）に与える影響を小さくして、吸着板に発生するモーメントを小さくしている。しかしながら、本発明はかかる例に限定されず、以下の態様であってもよい。
【００７４】
なお、以下の、本発明の第２の実施の形態の説明においては、リヤプラテンの形状（構造）のみ第1の実施の形態と相違するため、型締装置の他の構成部分及び金型装置については、その図示を省略する。また、図１１乃至図１３において、第1の実施の形態で説明した箇所と同じ箇所には同じ符号を付す。
【００７５】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る型締装置のリヤプラテン及び吸着板の配置関係を示した図である。また、図１２は、図１１において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテンの後端面を示す図である。
【００７６】
図１１及び図１２を参照するに、本発明の第２の実施の形態では、リヤプラテン３１３において、コイル４８の外側、即ち、リヤプラテン１３の外周縁側に設けられた外極の面積Ｓ２と、コイル４８の内側、即ち、リヤプラテン１３の中心側に設けられた内極の面積Ｓ１とは、略等しく設定されているものの、吸着板２２と外極の端面との間の長さΔ２は、吸着板２２と内極の端面との間の長さΔ１よりも長く設定されている（Δ２＞Δ１）。即ち、吸着板２２と外極の端面との間の長さΔ２と、吸着板２２と内極の端面との間の長さΔ１との比（Δ２／Δ１）は１よりも大きくなっている。より具体的には、内極の端面は外極の端面よりも吸着板２２側に位置し、内極の端面と外極の端面とが略凸形状を形成している。
【００７７】
従って、かかる構造の下、電磁石による吸着力は、内極側の方が外極側より大きく発生し、内極側に吸着力がより集中する。
【００７８】
よって、型締装置１０の組み付け精度が悪い場合や、型締装置１０を構成する部材の変形等によって、吸着板２２が傾斜して取り付けられたとしても、外極部に与える影響は小さく、吸着板２２に発生するモーメントを小さくすることができる。これについて、図１３も参照して説明する。
【００７９】
ここで、図１３は、図１１に示すリヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた状態における、当該リヤプラテンと吸着板を示した図である。
【００８０】
より具体的には、図１３（ａ）は、吸着板２２が傾斜した状態における磁束密度の強さを示す図であり、図１３（ｂ）は、吸着板２２が傾斜した状態において、吸着板２２に発生するモーメントを示す図である。
【００８１】
図１３（ａ）を参照するに、吸着板２２が左側に傾斜すると、リヤプラテン３１３と吸着板２２との平行度が崩れ、リヤプラテン３１３と吸着板２２との間のギャップは、本来の状態に比し、上方の方が下方よりも大きくなり、当該上方では磁束密度は小さいが、下方になればなるほど、磁束密度は大きくなる。
【００８２】
しかしながら、図１１及び図１２を参照して説明したように、吸着板２２と外極の端面との間の長さΔ２は、吸着板２２と内極の端面との間の長さΔ１よりも長く設定されている（Δ２＞Δ１）ため、電磁石による吸着力は、外極側よりも内極側で大きく発生し、内極側に吸着力がより集中する。その結果、図１３（ｂ）に示すように、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントは小さくすることができる。
【００８３】
図１４は、吸着板２２と外極の端面との間の長さΔ２と、吸着板２２と内極の端面との間の長さΔ１との比（Δ２／Δ１）と、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントＭとの関係を示したグラフである。
【００８４】
図１４において、吸着板２２と外極の端面との間の長さΔ２と、吸着板２２と内極の端面との間の長さΔ１との比（Δ２／Δ１）が１である場合は、図２及び図３に示す構造の場合であり、この場合は、ロッド３９にモーメントが大きく発生し、可動プラテン１２や当該可動プラテン１２に設けられた可動金型１６が大きく変形して、成形品の形状に大きな影響を与えるモーメントが吸着板２２の縁部（外極側）において発生する。
【００８５】
これに対し、本実施の形態のように、Δ２／Δ１が１よりも大きな値となる場合は、電磁石による吸着力は、外極側よりも内極側で大きく発生し、内極側に吸着力がより集中するため、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントは小さい。
【００８６】
このような本実施の形態の構造の下、仮に吸着板２２が傾斜して取り付けられていても、ロッド３９に発生する不要なモーメントは小さく、可動プラテン１２や当該可動プラテン１２に設けられた可動金型１６の変形を抑制できる。従って、本実施の形態によれば、仮に、吸着板２２が傾いて取り付けられていても、成形品の形状に与える影響を抑制することができる。
【００８７】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、リヤプラテン（電磁石）の構造を電磁石の吸着力を中心側（ロッド側）に集中させる構造としているため、吸着板が傾斜してリヤプラテンと吸着板との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れた場合であっても、電磁石の端部側（外極側）に与える影響を小さくして、吸着板に発生するモーメントを小さくすることができる。よって、仮に、吸着板が傾いて取り付けられていても、成形品の形状に与える影響を抑制することができる。
【００８８】
また、図１２に示すように、ロッド３９を囲うように巻設されたコイル４８を、ロッド３９を中心にして上下対称に分けて、２つのコイルを備えるようにしてもよい。この場合であっても、リヤプランテン１３の中心側における吸着板２２との距離Δ１（図１１参照）を、リヤプラテン１３の外周縁側における吸着板２２との距離Δ２（図１１参照）より小さくすることによって、モーメントの発生を小さくすることができる。
【００８９】
更に、図１１では、図１２における縦方向の断面での吸着板２２との距離関係のみを示しているが、図１２における水平方向の断面においても同様に、リヤプラテン１３の中心側における吸着板２２との距離Δ１を、リヤプラテン１３の外周縁側における吸着板２２との距離Δ２より小さくしてもよい。この場合、型締力伝達部材であるロッド３９の近傍、即ち、リヤプラテン３１３の中心近傍において吸着板２２間の距離が短くなるので、モーメントの発生を更に抑制することができる。
【００９０】
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】
【００９１】
【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に示すリヤプラテン及び吸着板の配置関係を示した図である。
【図３】図２において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテンの後端面を示す図である。
【図４】図１に示すリヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた状態における、当該リヤプラテンと吸着板を示した図である。
【図５】図１に示す吸着板が傾くことによる問題点を説明するための図である。
【図６】本発明の第１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７】図６に示すリヤプラテン及び吸着板の配置関係を示した図である。
【図８】図７において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテンの後端面を示す図である。
【図９】図６に示すリヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた状態における、当該リヤプラテンと吸着板を示した図である。
【図１０】内極の面積Ｓ１と外極の面積Ｓ２の面積比と、吸着板の縁部（外極側）において発生するモーメントＭとの関係を示したグラフである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る型締装置のリヤプラテン及び吸着板の配置関係を示した図である。
【図１２】図１１において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテンの後端面を示す図である。
【図１３】図１１に示すリヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた状態における、当該リヤプラテンと吸着板を示した図である。
【図１４】と、吸着板の縁部（外極側）において発生するモーメントＭとの関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００９２】
１０ 型締装置
１２ 可動プラテン
１３、３１３ リヤプラテン
２２ 吸着板
３９ ロッド
４８ コイル
４９ 電磁石
【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、リヤプラテン５１３及び吸着板５２２の他、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】
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。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。
【００１１】
型締め装置５１０においては、コイル５４８を含む電磁石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。
【００１２】
図２は、図１に示すリヤプラテン５１３及び吸着板５２２の配置関係を示した図であり、図３は、図２において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテン５１３の後端面を示す図である。
【００１３】
かかる構造の下、コイル５４８に電流を供給すると、図２において点線の矢印で示す方向に磁束が発生する。ここで、内極の面積Ｓ１と外極の面積Ｓ２とは互いに略等しいため、磁束密度も略一定となり、電磁石が吸着板５２２を吸着する吸着力も略均一に発生する。
【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】
しかしながら、型締装置５１０の組み付け精度が悪い場合や、型締装置５１０を構成する部材の変形等によってリヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れる場合がある。
【００１５】
図４は、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップの平行度が崩れた状態におけるリヤプラテン５１３と吸着板５２２を示した図である。より具体的には、図４（ａ）は、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップの平行度が崩れた状態における磁束密度の強さを示す図であり、図４（ｂ）は、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップの平行度が崩れた状態において、吸着板５２２に発生するモーメントを示す図である。
【００１６】
図４（ａ）を参照するに、吸着板５２２が左側に傾斜すると、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との平行度が崩れ、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップは、上方の方が下方よりも大きくなる。
【００１７】
リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップが大きくなればなるほど、磁束密度は小さくなるため、リヤプラテン５１３と吸着板５２２との間のギャップが大きい上方では磁束密度は小さく、下方になればなるほど、磁束密度は大きくなる。
【００１８】
よって、上方では吸着力は小さくなり、下方では吸着力は大きくなる。即ち、電磁石が吸着板５２２を吸着する吸着力は、吸着板５２２に対して略垂直に作用せず、不均一な状態となる。
【００１９】
その結果、図４（ｂ）に示すように、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、吸着板５２２は更に傾いてしまい、図５に示す問題が発生する。
【００２０】
ここで、図５は、吸着板５２２が傾くことによる問題点を説明するための図である。図５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。
【００２１】
図５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１６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。
【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、当該型締力を発生させる際に吸着面における吸着力の均一性を向上させることの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、前記電磁石の端面に対向して設けられた吸着板を備え、前記吸着板を吸着する前記電磁石の吸着力は、前記電磁石を配設するリヤプラテンの略中心側に集中して形成されることを特徴とする型締装置が提供される。
【００２４】
前記電磁石の略中心に、前記吸着板に連結されたロッドが設けられていてもよい。
【００２５】
また、前記電磁石において、コイルの内側に設けられた内極の面積は、前記コイルの外側に設けられた外極の面積よりも大きいこととしてもよい
更に、前記電磁石においてコイルの外側に設けられた外極の端面と前記吸着面との間の長さは、前記電磁石において前記コイルの内側に設けられた内極の端面と前記吸着面との間の長さよりも長いこととしてもよい。この場合、前記内極の端面は、前記外極の端面よりも前記吸着板側に位置し、前記内極の端面と前記外極の端面とが略凸形状を形成していることとしてもよい。
【発明の効果】
【００２６】
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、当該型締力を発生させる際に吸着面における吸着力の均一性を向上させることの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】
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
［第１の実施の形態］
図６は本発明の第１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。
【００３１】
図６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。
【００３２】
１１は、前記ガイドＧｄ上に載置され、前記フレームＦｒ及びガイドＧｄに対して固定された第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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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、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。
【００４０】
該ガイド穴２３は、前端面（図において右端面）に開口させられ、ボールナットｎ２を収容する大径部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。
【００４１】
ところで、前記可動プラテン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。
【００４２】
前記可動子３１は、固定子２９に向けて突出させて、かつ、所定のピッチで複数の磁極歯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。
【００４３】
従って、前記コイル３５に所定の電流を供給することによってリニアモータ２８を駆動すると、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。
【００４４】
なお、本実施の形態においては、固定子２９に永久磁石を、可動子３１にコイル３５を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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。
【００４８】
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。
【００４９】
吸着部は、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。
【００５０】
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。
【００５１】
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。
【００５２】
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。
【００５３】
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４１、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。
【００５４】
次に、前記構成の型締装置１０の動作について説明する。
【００５５】
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。
【００５６】
続いて、距離調整工程で、リニアモータ２８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。
【００５７】
その後、非図示の制御部は、型開閉処理を行い、型閉じ時にコイル３５に電流を供給する。続いて、リニアモータ２８が駆動され、可動プラテン１２が前進させられ、可動金型１６が固定金型１５に当接させられる。このとき、リヤプラテン１３と吸着板２２との間、すなわち、電磁石４９と吸着部５１との間には、最適なギャップが形成される。なお、型閉じに必要とされる力は、型締力と比較されて十分に小さくされる。
【００５８】
続いて、制御部は、型締め時に、コイル４８に電流を供給し、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。
【００５９】
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２８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。
【００６０】
本実施の形態では更に、電磁石４９の吸着力を中心側（ロッド３９側）に集中させる構造を採用し、吸着板２２が傾斜してリヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れた場合であっても、電磁石の端部側（外極側）に与える影響を小さくして、吸着板２２に発生するモーメントを小さくしている。これについて、図７及び図８を参照して説明する。
【００６１】
ここで、図７は、図６に示すリヤプラテン及び吸着板の配置関係を示した図であり、図８は、図７において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテンの後端面を示す図である。
【００６２】
図７及び図８を参照するに、本実施の形態では、リヤプラテン１３において、コイル４８の内側に設けられた内極の面積Ｓ１は、コイル４８の外側に設けられた外極の面積Ｓ２よりも大きく設定されている。即ち、内極の面積Ｓ１と外極の面積Ｓ２の面積比である内極の面積Ｓ１／外極の面積Ｓ２は１よりも大きくとなっている。従って、電磁石による吸着力は、外極側よりも内極側で大きく発生し、内極側に吸着力がより集中する構造となっている。
【００６３】
従って、型締装置１０の組み付け精度が悪い場合や、型締装置１０を構成する部材の変形等によってリヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れたとしても、外極部に与える影響は小さく、吸着板２２に発生するモーメントを小さくすることができる。これについて、図９も参照して説明する。
【００６４】
ここで、図９は、図６に示すリヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた状態における、当該リヤプラテンと吸着板を示した図である。
【００６５】
より具体的には、図９（ａ）は、リヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップの平行度が崩れた状態における磁束密度の強さを示す図であり、図９（ｂ）は、リヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップの平行度が崩れた状態において、吸着板２２に発生するモーメントを示す図である。
【００６６】
図９（ａ）を参照するに、吸着板２２が左側に傾斜すると、リヤプラテン１３と吸着板２２との平行度が崩れ、リヤプラテン１３と吸着板２２との間のギャップは、上方の方が下方よりも大きくなり、当該上方では磁束密度は小さく、下方になればなるほど、磁束密度は大きくなる。
【００６７】
しかしながら、図７及び図８を参照して説明したように、コイル４８の内側に設けられた内極の面積Ｓ１は、コイル４８の外側に設けられた外極の面積Ｓ２よりも大きく設定されているため、電磁石による吸着力は、外極側よりも内極側で大きく発生し、内極側に吸着力がより集中する。その結果、図９（ｂ）に示すように、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントは小さくすることができる。
【００６８】
図１０は、内極の面積Ｓ１と外極の面積Ｓ２の面積比と、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントＭとの関係を示したグラフである。
【００６９】
図１０において、内極の面積Ｓ１と外極の面積Ｓ２の面積比、即ち、リヤプラテン１３の中心側の面積Ｓ１と外周縁側の面積Ｓ２の面積比であるＳ１／Ｓ２が１である場合は、図２及び図３に示す構造の場合であり、この場合は、ロッド３９にモーメントが大きく発生し、可動プラテン１２や当該可動プラテン１２に設けられた可動金型１６が大きく変形して、成形品の形状に大きな影響を与えるモーメントが吸着板２２の縁部（外極側）において発生する。
【００７０】
これに対し、本実施の形態のように、Ｓ１／Ｓ２が１よりも大きな値となる場合は、電磁石による吸着力は、外極側よりも内極側で大きく発生し、内極側に吸着力がより集中するため、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントは小さい。
【００７１】
このような本実施の形態の構造の下、仮に吸着板２２が傾斜して取り付けられていても、ロッド３９に発生する不要なモーメントは小さく、可動プラテン１２や当該可動プラテン１２に設けられた可動金型１６の変形を抑制できる。従って、本実施の形態によれば、仮に、吸着板２２が傾いて取り付けられていても、成形品の形状に与える影響を抑制することができる。
【００７２】
また、図８に記載のように、ロッド３９を囲うように巻設されたコイル４８を、ロッド３９を中心にして上下対称に分けて、２つのコイルを備えるようにしてもよい。この場合であっても、リヤプランテン１３の中心側の面積Ｓ１をリヤプラテン１３の外周縁側の面積Ｓ２より大きくすることによって、モーメントの発生を小さくすることができる。
【００７３】
［第２の実施の形態］
上述の本発明の第１の実施の形態では、リヤプラテン（電磁石）において、コイルの内側に設けられた内極の面積をコイルの外側に設けられた外極の面積よりも大きくして、電磁石の吸着力を中心側（ロッド側）に集中させ、吸着板が傾斜してリヤプラテンと吸着板との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れた場合であっても、電磁石の端部側（外極側）に与える影響を小さくして、吸着板に発生するモーメントを小さくしている。しかしながら、本発明はかかる例に限定されず、以下の態様であってもよい。
【００７４】
なお、以下の、本発明の第２の実施の形態の説明においては、リヤプラテンの形状（構造）のみ第1の実施の形態と相違するため、型締装置の他の構成部分及び金型装置については、その図示を省略する。また、図１１乃至図１３において、第1の実施の形態で説明した箇所と同じ箇所には同じ符号を付す。
【００７５】
図１１は、本発明の第２の実施の形態に係る型締装置のリヤプラテン及び吸着板の配置関係を示した図である。また、図１２は、図１１において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテンの後端面を示す図である。
【００７６】
図１１及び図１２を参照するに、本発明の第２の実施の形態では、リヤプラテン３１３において、コイル４８の外側、即ち、リヤプラテン１３の外周縁側に設けられた外極の面積Ｓ２と、コイル４８の内側、即ち、リヤプラテン１３の中心側に設けられた内極の面積Ｓ１とは、略等しく設定されているものの、吸着板２２と外極の端面との間の長さΔ２は、吸着板２２と内極の端面との間の長さΔ１よりも長く設定されている（Δ２＞Δ１）。即ち、吸着板２２と外極の端面との間の長さΔ２と、吸着板２２と内極の端面との間の長さΔ１との比（Δ２／Δ１）は１よりも大きくなっている。より具体的には、内極の端面は外極の端面よりも吸着板２２側に位置し、内極の端面と外極の端面とが略凸形状を形成している。
【００７７】
従って、かかる構造の下、電磁石による吸着力は、内極側の方が外極側より大きく発生し、内極側に吸着力がより集中する。
【００７８】
よって、型締装置１０の組み付け精度が悪い場合や、型締装置１０を構成する部材の変形等によって、吸着板２２が傾斜して取り付けられたとしても、外極部に与える影響は小さく、吸着板２２に発生するモーメントを小さくすることができる。これについて、図１３も参照して説明する。
【００７９】
ここで、図１３は、図１１に示すリヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた状態における、当該リヤプラテンと吸着板を示した図である。
【００８０】
より具体的には、図１３（ａ）は、吸着板２２が傾斜した状態における磁束密度の強さを示す図であり、図１３（ｂ）は、吸着板２２が傾斜した状態において、吸着板２２に発生するモーメントを示す図である。
【００８１】
図１３（ａ）を参照するに、吸着板２２が左側に傾斜すると、リヤプラテン３１３と吸着板２２との平行度が崩れ、リヤプラテン３１３と吸着板２２との間のギャップは、本来の状態に比し、上方の方が下方よりも大きくなり、当該上方では磁束密度は小さいが、下方になればなるほど、磁束密度は大きくなる。
【００８２】
しかしながら、図１１及び図１２を参照して説明したように、吸着板２２と外極の端面との間の長さΔ２は、吸着板２２と内極の端面との間の長さΔ１よりも長く設定されている（Δ２＞Δ１）ため、電磁石による吸着力は、外極側よりも内極側で大きく発生し、内極側に吸着力がより集中する。その結果、図１３（ｂ）に示すように、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントは小さくすることができる。
【００８３】
図１４は、吸着板２２と外極の端面との間の長さΔ２と、吸着板２２と内極の端面との間の長さΔ１との比（Δ２／Δ１）と、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントＭとの関係を示したグラフである。
【００８４】
図１４において、吸着板２２と外極の端面との間の長さΔ２と、吸着板２２と内極の端面との間の長さΔ１との比（Δ２／Δ１）が１である場合は、図２及び図３に示す構造の場合であり、この場合は、ロッド３９にモーメントが大きく発生し、可動プラテン１２や当該可動プラテン１２に設けられた可動金型１６が大きく変形して、成形品の形状に大きな影響を与えるモーメントが吸着板２２の縁部（外極側）において発生する。
【００８５】
これに対し、本実施の形態のように、Δ２／Δ１が１よりも大きな値となる場合は、電磁石による吸着力は、外極側よりも内極側で大きく発生し、内極側に吸着力がより集中するため、吸着板２２の縁部（外極側）において発生するモーメントは小さい。
【００８６】
このような本実施の形態の構造の下、仮に吸着板２２が傾斜して取り付けられていても、ロッド３９に発生する不要なモーメントは小さく、可動プラテン１２や当該可動プラテン１２に設けられた可動金型１６の変形を抑制できる。従って、本実施の形態によれば、仮に、吸着板２２が傾いて取り付けられていても、成形品の形状に与える影響を抑制することができる。
【００８７】
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、リヤプラテン（電磁石）の構造を電磁石の吸着力を中心側（ロッド側）に集中させる構造としているため、吸着板が傾斜してリヤプラテンと吸着板との間のギャップ（間隔）の平行度が崩れた場合であっても、電磁石の端部側（外極側）に与える影響を小さくして、吸着板に発生するモーメントを小さくすることができる。よって、仮に、吸着板が傾いて取り付けられていても、成形品の形状に与える影響を抑制することができる。
【００８８】
また、図１２に示すように、ロッド３９を囲うように巻設されたコイル４８を、ロッド３９を中心にして上下対称に分けて、２つのコイルを備えるようにしてもよい。この場合であっても、リヤプランテン１３の中心側における吸着板２２との距離Δ１（図１１参照）を、リヤプラテン１３の外周縁側における吸着板２２との距離Δ２（図１１参照）より小さくすることによって、モーメントの発生を小さくすることができる。
【００８９】
更に、図１１では、図１２における縦方向の断面での吸着板２２との距離関係のみを示しているが、図１２における水平方向の断面においても同様に、リヤプラテン１３の中心側における吸着板２２との距離Δ１を、リヤプラテン１３の外周縁側における吸着板２２との距離Δ２より小さくしてもよい。この場合、型締力伝達部材であるロッド３９の近傍、即ち、リヤプラテン３１３の中心近傍において吸着板２２間の距離が短くなるので、モーメントの発生を更に抑制することができる。
【００９０】
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】
【００９１】
【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に示すリヤプラテン及び吸着板の配置関係を示した図である。
【図３】図２において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテンの後端面を示す図である。
【図４】図１に示すリヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた状態における、当該リヤプラテンと吸着板を示した図である。
【図５】図１に示す吸着板が傾くことによる問題点を説明するための図である。
【図６】本発明の第１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７】図６に示すリヤプラテン及び吸着板の配置関係を示した図である。
【図８】図７において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテンの後端面を示す図である。
【図９】図６に示すリヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた状態における、当該リヤプラテンと吸着板を示した図である。
【図１０】内極の面積Ｓ１と外極の面積Ｓ２の面積比と、吸着板の縁部（外極側）において発生するモーメントＭとの関係を示したグラフである。
【図１１】本発明の第２の実施の形態に係る型締装置のリヤプラテン及び吸着板の配置関係を示した図である。
【図１２】図１１において矢印Ａで示す方向に見たときのリヤプランテンの後端面を示す図である。
【図１３】図１１に示すリヤプラテンと吸着板との間のギャップの平行度が崩れた状態における、当該リヤプラテンと吸着板を示した図である。
【図１４】と、吸着板の縁部（外極側）において発生するモーメントＭとの関係を示したグラフである。
【符号の説明】
【００９２】
１０ 型締装置
１２ 可動プラテン
１３、３１３ リヤプラテン
２２ 吸着板
３９ ロッド
４８ コイル
４９ 電磁石
【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、
前記電磁石の端面に対向して設けられた吸着板を備え、
前記吸着板を吸着する前記電磁石の吸着力は、前記電磁石を配設するリヤプラテンの略中心側に集中して形成されることを特徴とする型締装置。
【請求項２】
請求項１に記載の型締装置であって、
前記電磁石の略中心に、前記吸着板に連結されたロッドが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１又は２記載の型締装置であって、
前記電磁石において、コイルの内側に設けられた内極の面積は、前記コイルの外側に設けられた外極の面積よりも大きいことを特徴とする型締装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の型締装置であって、
前記電磁石においてコイルの外側に設けられた外極の端面と前記吸着面との間の長さは、
前記電磁石において前記コイルの内側に設けられた内極の端面と前記吸着面との間の長さよりも長い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、前記内極の端面は、前記外極の端面よりも前記吸着板側に位置し、前記内極の端面と前記外極の端面とが略凸形状を形成してい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、
前記電磁石の端面に対向して設けられた吸着板を備え、
前記吸着板を吸着する前記電磁石の吸着力は、前記電磁石を配設するリヤプラテンの略中心側に集中して形成されることを特徴とする型締装置。
【請求項２】
請求項１に記載の型締装置であって、
前記電磁石の略中心に、前記吸着板に連結されたロッドが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１又は２記載の型締装置であって、
前記電磁石において、コイルの内側に設けられた内極の面積は、前記コイルの外側に設けられた外極の面積よりも大きいことを特徴とする型締装置。
【請求項４】
請求項１又は２記載の型締装置であって、
前記電磁石においてコイルの外側に設けられた外極の端面と前記吸着面との間の長さは、
前記電磁石において前記コイルの内側に設けられた内極の端面と前記吸着面との間の長さよりも長い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、前記内極の端面は、前記外極の端面よりも前記吸着板側に位置し、前記内極の端面と前記外極の端面とが略凸形状を形成してい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１４】
【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１４】
【公開番号】特開２００８−６６５０（Ｐ２００８−６６５０Ａ）
【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２００６−１７８４７１（Ｐ２００６−１７８４７１）
【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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