射出成形機
【課題】多極電磁石による型締効率を向上できる射出成形機を提供すること。
【解決手段】射出成形機は、固定金型１５が取り付けられる第１の固定部材１１と、可動金型１６が取り付けられる第１の可動部材１２と、第１の可動部材１１と共に移動する第２の可動部材２２と、第１の可動部材１２と第２の可動部材２２との間に配設される第２の固定部材１３と、第２の固定部材１３を貫通して第１の可動部材１２と第２の可動部材２２とを連結するロッド３９とを備える。第２の固定部材１３及び第２の可動部材２２の一方は、他方を吸着して型締力を発生させる電磁石４９の複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄを保持する。複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄが、ロッド３９の周りを囲むように配設される。
【解決手段】射出成形機は、固定金型１５が取り付けられる第１の固定部材１１と、可動金型１６が取り付けられる第１の可動部材１２と、第１の可動部材１１と共に移動する第２の可動部材２２と、第１の可動部材１２と第２の可動部材２２との間に配設される第２の固定部材１３と、第２の固定部材１３を貫通して第１の可動部材１２と第２の可動部材２２とを連結するロッド３９とを備える。第２の固定部材１３及び第２の可動部材２２の一方は、他方を吸着して型締力を発生させる電磁石４９の複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄを保持する。複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄが、ロッド３９の周りを囲むように配設される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機は、溶融樹脂を射出装置から射出して金型装置のキャビティに充填し、固化させることによって成形品を成形する。金型装置は固定金型及び可動金型で構成される。金型装置の型閉じ、型締め、及び型開きは型締装置によって行われる。
【０００３】
型締装置として、モータなどの駆動源とトグル機構とを用いる方式のものが広く用いられているが、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、応答性や安定性が悪い。また、トグル機構の動作時に曲げモーメントが発生し、金型装置を取り付ける取り付け面などが歪むことがある。
【０００４】
そこで、型開閉動作にはリニアモータを用い、型締め動作に電磁石の吸着力を利用した型締装置が提案されている。この型締装置は、固定金型が取り付けられる固定プラテンと、可動金型が取り付けられる可動プラテンと、可動プラテンと共に移動する吸着板と、可動プラテンと吸着板との間に配設されるリヤプラテンと、リヤプラテンを貫通して可動プラテンと吸着板とを連結するロッドとを備える。リヤプラテンと吸着板との間に電磁石による吸着力が生じると、吸着力がロッドを介して可動プラテンに伝達し、可動プラテンと固定プラテンとの間に型締力が生じる。
【０００５】
近年、リヤプラテン及び吸着板の薄型化、型締力の応答性の向上を目的として、電磁石を複数のコイルで多極化する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。電磁石のコイルの数が複数になるので、複数のコイル収容部がリヤプラテンの吸着面に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１の電磁石のコイルは、ロッドの上方及び下方にそれぞれ１つずつ配設される。このようにコイルを配置すると、コイルに電流を供給したとき、コイルより外側に形成されるヨーク（外極）の磁束密度と、コイルより内側に形成されるコア（内極）の磁束密度との差が大きく、型締効率が低かった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、多極電磁石による型締効率を向上できる射出成形機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を解決するため、本発明の一の態様による射出成形機は、
固定金型が取り付けられる第１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の可動部材と共に移動する第２の可動部材と、
前記第１の可動部材と前記第２の可動部材との間に配設される第２の固定部材と、
該第２の固定部材を貫通して前記第１の可動部材と前記第２の可動部材とを連結するロッドとを備え、
前記第２の固定部材及び前記第２の可動部材の一方は、他方を吸着して型締力を発生させる電磁石の複数のコイルを保持し、該複数のコイルが前記ロッドを囲むように配設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、多極電磁石による型締効率を向上できる射出成形機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による射出成形機の型閉じ時の状態を示す図
【図２】本発明の一実施形態による射出成形機の型開き時の状態を示す図
【図３】電磁石のコイルの配置の一例を示す図
【図４】電磁石のコイルの配置の変形例（１）を示す図
【図５】電磁石のコイルの配置の変形例（２）を示す図
【図６】電磁石のコイルの配置の変形例（３）を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。また、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て説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態による射出成形機の型閉じ時の状態を示す図である。図２は、本発明の一実施形態による射出成形機の型開き時の状態を示す図である。
【００１４】
図において、１０は型締装置、Ｆｒは射出成形機のフレーム、Ｇｄは該フレームＦｒ上に敷設される２本のレールよりなるガイド、１１は固定プラテン（第１の固定部材）である。固定プラテン１１は、型開閉方向（図において左右方向）に延びるガイドＧｄに沿って移動可能な位置調整ベースＢａ上に設けられてよい。尚、固定プラテン１１はフレームＦｒ上に載置されてもよい。
【００１５】
固定プラテン１１と対向して可動プラテン（第１の可動部材）１２が配設される。可動プラテン１２は可動ベースＢｂ上に固定され、可動ベースＢｂはガイドＧｄ上を走行可能である。これにより、可動プラテン１２は、固定プラテン１１に対して型開閉方向に移動可能である。
【００１６】
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と平行にリヤプラテン（第２の固定部材）１３が配設される。リヤプラテン１３は、脚部１３ａを介してフレームＦｒに固定される。
【００１７】
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１４のうちの２本だけを示す。）が架設される。タイバー１４を介して固定プラテン１１がリヤプラテン１３に固定される。タイバー１４に沿って可動プラテン１２が進退自在に配設される。可動プラテン１２におけるタイバー１４と対応する箇所にタイバー１４を貫通させるための図示されないガイド穴が形成される。尚、ガイド穴の代わりに、切欠部を形成するようにしてもよい。
【００１８】
タイバー１４の前端部（図において右端部）には図示されないネジ部が形成され、該ネジ部にナットｎ１を螺合して締め付けることによって、タイバー１４の前端部が固定プラテン１１に固定される。タイバー１４の後端部はリヤプラテン１３に固定される。
【００１９】
固定プラテン１１には固定金型１５が、可動プラテン１２には可動金型１６がそれぞれ取り付けられ、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。尚、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から射出された図示されない溶融樹脂がキャビティ空間に充填される。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。
【００２０】
吸着板２２（第２の可動部材）は、可動プラテン１２と平行に配設される。吸着板２２は取付板２７を介してスライドベースＳｂに固定され、スライドベースＳｂはガイドＧｄ上を走行可能である。これにより、吸着板２２は、リヤプラテン１３よりも後方において進退自在となる。吸着板２２は、磁性材料で形成されてよい。尚、取付板２７はなくてもよく、この場合、吸着板２２はスライドベースＳｂに直に固定される。
【００２１】
ロッド３９は、後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。したがって、ロッド３９は、型閉じ時に吸着板２２が前進するのに伴って前進させられて可動プラテン１２を前進させ、型開き時に吸着板２２が後退するのに伴って後退させられて可動プラテン１２を後退させる。そのために、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ロッド孔４１が形成される。
【００２２】
リニアモータ２８は、可動プラテン１２を進退させるための型開閉駆動部であって、例えば可動プラテン１２に連結された吸着板２２とフレームＦｒとの間に配設される。尚、リニアモータ２８は可動プラテン１２とフレームＦｒとの間に配設されてもよい。
【００２３】
リニアモータ２８は、固定子２９、及び可動子３１を備える。固定子２９は、フレームＦｒ上において、ガイドＧｄと平行に、かつ、スライドベースＳｂの移動範囲に対応させて形成される。可動子３１は、スライドベースＳｂの下端において、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る。
【００２４】
可動子３１は、コア３４及びコイル３５を備える。そして、コア３４は、固定子２９に向けて突出させて、所定のピッチで形成された複数の磁極歯３３を備え、コイル３５は、各磁極歯３３に巻装される。尚、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。また、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る。該永久磁石は、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させることによって形成される。可動子３１の位置を検出する位置センサ５３が配置される。
【００２５】
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が進退させられる。それに伴って、吸着板２２及び可動プラテン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。リニアモータ２８は、可動子３１の位置が設定値になるように、位置センサ５３の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
【００２６】
尚、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。
【００２７】
尚、型開閉駆動部として、リニアモータ２８の代わりに、回転モータ及び回転モータの回転運動を直線運動に変換するボールネジ機構、又は油圧シリンダ若しくは空気圧シリンダなどの流体圧シリンダなどが用いられてもよい。
【００２８】
電磁石ユニット３７は、リヤプラテン１３と吸着板２２との間に吸着力を生じさせる。この吸着力は、ロッド３９を介して可動プラテン１２に伝達し、可動プラテン１２と固定プラテン１１との間に型締力が生じる。
【００２９】
尚、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などによって型締装置１０が構成される。
【００３０】
電磁石ユニット３７は、リヤプラテン１３側に形成された電磁石４９、及び吸着板２２側に形成された吸着部５１からなる。吸着部５１は、吸着板２２の吸着面（前端面）の所定の部分、例えば、吸着板２２においてロッド３９を包囲し、かつ、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の吸着面（後端面）の所定の部分、例えば、ロッド３９のまわりには、電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄを収容する環状溝４５Ａ〜４５Ｄが形成される。環状溝４５Ａ〜４５Ｄより内側にコア４６Ａ〜４６Ｄが形成される。コア４６Ａ〜４６Ｄの周りにコイル４８Ａ〜４８Ｄが巻装される。リヤプラテン１３のコア４６Ａ〜４６Ｄ以外の部分にヨーク４７が形成される。
【００３１】
尚、本実施形態においては、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が形成されるが、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してもよい。また、電磁石と吸着部の配置は逆であってもよい。例えば、吸着板２２側に電磁石４９を設け、リヤプラテン１３側に吸着部５１を設けてもよい。
【００３２】
電磁石ユニット３７において、コイル４８Ａ〜４８Ｄ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、型締力を発生させることができる。
【００３３】
型締装置１０のリニアモータ２８及び電磁石４９の駆動は、制御装置６０によって制御される。制御装置６０は、ＣＰＵ及びメモリなどを備え、ＣＰＵによって演算された結果に応じて、リニアモータ２８のコイル３５や電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄに電流を供給する。制御装置６０には、荷重検出器５５が接続される。荷重検出器５５は、型締装置１０において、少なくとも１本のタイバー１４の所定の位置（固定プラテン１１とリヤプラテン１３との間における所定の位置）に設置され、当該タイバー１４にかかる荷重を検出する。荷重検出器５５は、例えばタイバー１４の伸び量を検出するセンサによって構成される。荷重検出器５５によって検出された荷重は、制御装置６０に送られる。
【００３４】
次に、型締装置１０の動作について説明する。
【００３５】
制御装置６０の型開閉処理部６１によって型閉じ工程が制御される。図２の状態（型開きの状態）において、型開閉処理部６１は、コイル３５に電流を供給して、リニアモータ２８を駆動する。可動プラテン１２が前進して、図１に示すように、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、即ち電磁石４９と吸着部５１との間には、ギャップδが形成される。尚、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。
【００３６】
続いて、制御装置６０の型締め処理部６２は、型締め工程を制御する。型締め処理部６２は、電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄに電流を供給し、電磁石４９に吸着部５１を吸着する。この吸着力は、ロッド３９を介して可動プラテン１２に伝達し、可動プラテン１２と固定プラテン１１との間に型締力が生じる。
【００３７】
型締力は荷重検出器５５によって検出される。検出された型締力は制御装置６０に送られ、型締力が設定値になるように型締め処理部６２がコイル４８Ａ〜４８Ｄに供給される電流を調整し、フィードバック制御する。この間、射出装置１７において溶融させられた溶融樹脂が射出ノズル１８から射出され、金型装置１９のキャビティ空間に充填される。
【００３８】
キャビティ空間内の樹脂が冷却固化すると、型開閉処理部６１は、型開き工程を制御する。型締め処理部６２は、図１の状態において、電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄへの電流供給を停止する。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が後退し、図２に示すように、可動金型１６が後退して型開きが行われる。
【００３９】
ところで、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、金型装置１９の厚さが変わり、型閉じ終了時にリヤプラテン１３と吸着板２２との間に形成されるギャップδが変わる。
【００４０】
そこで、射出成形機は、金型装置１９の厚さに応じて可動プラテン１２と吸着板２２との間隔を調整する型厚調整装置を備える。型厚調整装置は、吸着板２２の中央部分を貫通するロッド３９、ロッド３９の後端部に形成されるねじ４３、ねじ４３に螺合され、吸着板２２に対して回転自在に支持されたナット４４、及びナット４４を回転させる図示されない型厚調整用モータなどで構成される。ナット４４及びねじ４３によって運動方向変換部が構成され、該運動方向変換部において、ナット４４の回転運動がロッド３９の直進運動に変換される。
【００４１】
金型装置１９の厚さに対応させて、型厚調整用モータを駆動し、ナット４４をねじ４３に対して所定量回転させると、吸着板２２に対するロッド３９の位置が調整される。よって、可動プラテン１２と吸着板２２との間隔が調整されて、型閉じ終了時にギャップδを最適な値にすることができる。
【００４２】
次に、図３に基づいて、上記構成の電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの配置の一例について説明する。図３において、型締め開始時にコイルに流れる電流の方向を実線、渦電流の方向を破線で示す。
【００４３】
電磁石４９は、リヤプラテン１３及び吸着板２２の薄型化や型締力の応答性の向上を目的として、多極化されている。電磁石４９は、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄを含む。
【００４４】
リヤプラテン１３の吸着面には、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄを収容するため、複数の環状溝４５Ａ〜４５Ｄが形成される。各環状溝４５Ａ〜４５Ｄの形状は、収容するコイル４８Ａ〜４８Ｄの形状等に応じて設定され、例えば図３に示すように、平面視で四角環状であってよい。
【００４５】
複数の環状溝４５Ａ〜４５Ｄは、ロッド３９の周りを囲むように環状（例えば四角環状）に並んでいる。四角環状に並ぶ代わりに、円環状に並んでもよく、並び方は多種多様であってよい。複数の環状溝４５Ａ〜４５Ｄは、連続的につながっているので、溝加工が容易である。
【００４６】
環状溝４５Ａ〜４５Ｄより内側にコア４６Ａ〜４６Ｄが形成される。コア４６Ａ〜４６Ｄの周りにコイル４８Ａ〜４８Ｄが巻装される。リヤプラテン１３のコア４６Ａ〜４６Ｄ以外の部分にヨーク４７が形成される。
【００４７】
ヨーク４７は、板状の底壁部４７ａ（図１参照）と、底壁部４７ａ上の吸着板２２側の面から突出する側壁部４７ｂ（図１参照）とを一体的に含む。側壁部４７ｂ、底壁部４７ａ、及び吸着板２２は、磁路断面積が略同一となるよう、厚さが略同一に設計される。
【００４８】
電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの数が複数になるので、コア４６Ａ〜４６Ｄの数が増え、ヨーク４７の側壁部４７ｂの厚さが薄くなる。よって、ヨーク４７の底壁部４７ａの厚さが薄くなるので、リヤプラテン１３の薄型化が可能となる。また、吸着板２２の薄型化が可能となる。
【００４９】
また、電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの数が複数になるので、コイル４８Ａ〜４８Ｄを収容する環状溝４５Ａ〜４５Ｄの数が増える。そのため、環状溝４５Ａ〜４５Ｄがリヤプラテン１３の吸着面が細かく分断し、リヤプラテン１３の吸着面に生じる渦電流が細かく分断される。渦電流は、型締め開始時等、型締力を変更する時に生じる。この時、コイル４８Ａ〜４８Ｄを流れる電流によって発生する磁界が変化するので、その変化を打ち消す方向の磁界が生じるように渦電流が流れる。渦電流を分断することで、コイル４８Ａ〜４８Ｄを流れる電流によって発生する磁界が変化する時、その変化を打ち消す方向の磁界が生じるのを抑制することができる。よって、所望の磁場を迅速に得ることができ、所望の型締力を迅速に得ることができる。
【００５０】
複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄは、ロッド３９の周りを囲むように並んでいる。隣り合うコイル同士の間（例えば、コイル４８Ａとコイル４８Ｂとの間）には、絶縁を確保できる程度の僅かな隙間が形成されている。
【００５１】
このように、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄがロッド３９の周りを囲むように配設されるので、コイル４８Ａ〜４８Ｄに電流を供給したとき、ヨーク４７の磁束密度とコア４６Ａ〜４６Ｄの磁束密度との差が小さくなり、型締効率が高くなる。この効果は、ロッド３９の太さが太くなるほど顕著である。
【００５２】
複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄの並び方は多種多様であってよいが、図３に示すように複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄがロッド３９の周りに環状（例えば四角環状）に並んでいてよい。コイル４８Ａ〜４８Ｄに電流を供給したとき、ロッド３９を中心に対称に磁場が生じるので、ロッド３９に回転モーメントが作用するのを抑制することができる。
【００５３】
複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄの内周は、それぞれ、縦の長さＨと横の長さＬとが異なる矩形の断面形状を有する。「断面」はコイル４８Ａ〜４８Ｄの中心線と直交する断面である。縦の長さＨと横の長さＬとが異なるので、コア４６Ａ〜４６Ｄに生じる渦電流による反磁場の影響が低くなる。
【００５４】
複数のコア４６Ａ〜４６Ｄは、磁場の均一化やコスト低減のため、略同一の断面形状を有してよい。同じ目的で、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄは、略同一の寸法形状（コイルの導線の断面積や巻数を含む）を有してよい。
【００５５】
次に、図４に基づいて、電磁石のコイルの配置の変形例（１）について説明する。図４において、型締め開始時にコイルに流れる電流の方向を実線、渦電流の方向を破線で示す。
【００５６】
図４に示すリヤプラテン１１３は、図３に示すリヤプラテン１３に代わり、吸着板２２（図１参照）側の吸着部５１を吸着して型締力を生じさせる電磁石１４９のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄを保持する。尚、電磁石１４９と吸着部５１の配置は逆であってもよい。
【００５７】
リヤプラテン１１３の吸着面には、複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄを収容するため、複数の環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄが形成される。各環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄの形状は、収容するコイル１４８Ａ〜１４８Ｄの形状等に応じて設定され、例えば図４に示すように、平面視で四角環状であってよい。
【００５８】
複数の環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄは、ロッド３９の周りを囲むように並んでいる。複数の環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄは、連続的につながっているので、溝加工が容易である。
【００５９】
環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄより内側に、コア１４６Ａ〜１４６Ｄが形成される。コア１４６Ａ〜１４６Ｄの周りにコイル１４８Ａ〜１４８Ｄが巻装される。リヤプラテン１１３のコア１４６Ａ〜１４６Ｄ以外の部分にヨーク１４７が形成される。
【００６０】
図４に示す電磁石１４９は、図３に示す電磁石４９と同様に、複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄで多極化されている。よって、リヤプラテン１１３及び吸着板２２の薄型化、並びに型締力の応答性の向上が可能である。
【００６１】
複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄは、ロッド３９の周りを囲むように並んでいる。隣り合うコイル同士の間（例えば、コイル１４８Ａとコイル１４８Ｂとの間）には、絶縁を確保できる程度の僅かな隙間が形成されている。
【００６２】
このように、複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄは、ロッド３９を囲むように配設されるので、コイル１４８Ａ〜１４８Ｄに電流を供給したとき、ヨーク１４７の磁束密度とコア１４６Ａ〜１４６Ｄの磁束密度との差が小さくなり、型締効率が高くなる。この効果は、ロッド３９の太さが太くなるほど顕著である。
【００６３】
複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄの内周は、それぞれ、縦の長さと横の長さとが異なる矩形の断面形状を有する。縦の長さと横の長さとが異なるので、コア１４６Ａ〜１４６Ｄに生じる渦電流による反磁場の影響が低くなる。
【００６４】
複数の環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄは、リヤプラテン１１３の吸着面の外周部を分断する。よって、リヤプラテン１１３の吸着面の外周部に生じる渦電流を分断することができ、型締力の応答特性をさらに向上することができる。
【００６５】
複数のコア１４６Ａ〜１４６Ｄは、磁場の均一化やコスト低減のため、略同一の断面形状を有してよい。同じ目的で、複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄは、略同一の寸法形状（コイルの導線の断面積や巻数を含む）を有してよい。
【００６６】
次に、図５に基づいて、電磁石のコイルの配置の変形例（２）について説明する。図５において、型締め開始時にコイルに流れる電流の方向を実線、渦電流の方向を破線で示す。
【００６７】
図５に示すリヤプラテン２１３は、図３に示すリヤプラテン１３に代わり、吸着板２２（図１参照）側の吸着部５１を吸着して型締力を生じさせる電磁石２４９のコイル２４８Ａ〜２４８Ｂを保持する。尚、電磁石２４９と吸着部５１の配置は逆であってもよい。
【００６８】
リヤプラテン２１３の吸着面には、複数のコイル２４８Ａ〜２４８Ｂを収容するため、複数の環状溝２４５Ａ〜２４５Ｂが形成される。各環状溝２４５Ａ〜２４５Ｂの形状は、収容するコイル２４８Ａ〜２４８Ｂの形状等に応じて設定され、例えば図５に示すように、平面視で四角環状であってよい。各環状溝２４５Ａ〜２４５Ｂは、ロッド３９の周りを囲むように、ロッド３９と同軸的に配設される。
【００６９】
一の環状溝２４５Ａより内側にコア２４６Ａが形成され、コア２４６Ａの周りにコイル２４８Ａが巻装される。一の環状溝２４５Ａの外側であって、他の環状溝２４５Ｂより内側にコア２４６Ｂが形成され、コア２４６Ｂの周りにコイル２４８Ｂが巻装される。リヤプラテン２１３のコア２４６Ａ〜２４６Ｂ以外の部分にヨーク２４７が形成される。
【００７０】
図５に示す電磁石２４９は、図３に示す電磁石４９と同様に、複数のコイル２４８Ａ〜２４８Ｂで多極化されている。よって、リヤプラテン２１３及び吸着板２２の薄型化、並びに型締力の応答性の向上が可能である。
【００７１】
複数のコイル２４８Ａ〜２４８Ｂは、ロッド３９の周りを囲むように配設されるので、コイル２４８Ａ〜２４８Ｂに電流を供給したとき、ヨーク２４７の磁束密度とコア２４６Ａ〜２４６Ｂの磁束密度との差が小さくなり、型締効率が高くなる。
【００７２】
各コイル２４８Ａ〜２４８Ｂは、ロッド３９の周りに環状（例えば四角環状）に形成され、ロッド３９と同軸的に配置される。よって、コイル２４８Ａ〜２４８Ｂに電流を供給したとき、ロッド３９を中心に対称に磁場が生じるので、ロッド３９に回転モーメントが作用するのを抑制することができる。加えて、複数のコイル２４８Ａ〜２４８Ｂの隣り合う部分に逆方向の電流が流れるので、型締力を効率良く得ることができる。
【００７３】
次に、図６に基づいて、電磁石のコイルの配置の変形例（３）について説明する。図６において、型締め開始時にコイルに流れる電流の方向を実線、渦電流の方向を破線で示す。
【００７４】
図６に示すリヤプラテン３１３は、図３に示すリヤプラテン１３に代わり、吸着板２２（図１参照）側の吸着部５１を吸着して型締力を生じさせる電磁石３４９のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂを保持する。尚、電磁石３４９と吸着部５１の配置は逆であってもよい。
【００７５】
リヤプラテン３１３の吸着面には、複数のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂを収容するため、複数の環状溝３４５Ａ〜３４５Ｂが形成される。各環状溝３４５Ａ〜３４５Ｂの形状は、収容するコイル３４８Ａ〜３４８Ｂの形状等に応じて設定され、例えば図６に示すように、平面視で四角環状であってよい。各環状溝３４５Ａ〜３４５Ｂは、ロッド３９の周りを囲むように、ロッド３９と同軸的に配設される。
【００７６】
一の環状溝３４５Ａより内側にコア３４６Ａが形成され、コア３４６Ａの周りにコイル３４８Ａが巻装される。一の環状溝３４５Ａの外側であって、他の環状溝３４５Ｂより内側にコア３４６Ｂが形成され、コア３４６Ｂの周りにコイル３４８Ｂが巻装される。リヤプラテン３１３のコア３４６Ａ〜３４６Ｂ以外の部分にヨーク３４７が形成される。
【００７７】
図６に示す電磁石３４９は、図３に示す電磁石４９と同様に、複数のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂで多極化されている。よって、リヤプラテン３１３及び吸着板２２の薄型化、並びに型締力の応答性の向上が可能である。
【００７８】
複数のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂは、ロッド３９の周りを囲むように配設されるので、コイル３４８Ａ〜３４８Ｂに電流を供給したとき、ヨーク３４７の磁束密度とコア３４６Ａ〜３４６Ｂの磁束密度との差が小さくなり、型締効率が高くなる。
【００７９】
各コイル３４８Ａ〜３４８Ｂは、ロッド３９の周りに環状（例えば四角環状）に形成され、ロッド３９と同軸的に配置される。よって、コイル３４８Ａ〜３４８Ｂに電流を供給したとき、ロッド３９を中心に対称に磁場が生じるので、ロッド３９に回転モーメントが作用するのを抑制することができる。加えて、複数のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂの隣り合う部分に逆方向の電流が流れるので、型締力を効率良く得ることができる。
【００８０】
複数のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂの内周は、それぞれ、縦の長さと横の長さとが異なる矩形の断面形状を有する。縦の長さと横の長さとが異なるので、コア３４６Ａ〜３４６Ｂに生じる渦電流による反磁場の影響が低くなる。
【００８１】
複数の環状溝３４５Ａ〜３４５Ｂは、リヤプラテン３１３の吸着面の外周部を分断する。よって、リヤプラテン３１３の吸着面の外周部に生じる渦電流を分断することができ、型締力の応答特性をより向上することができる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上記の実施形態に種々の変形や置換を加えることができる。
【００８３】
例えば、図３に示すリヤプラテン１３及び図５に示すリヤプラテン２１３において、吸着面の外周部に生じる渦電流を分断するため、吸着面の外周部にスリットを形成してもよい。
【００８４】
また、リヤプラテン１３〜３１３の吸着面に形成されるコイル収容部は、平面視で環状の溝で構成されるとしたが、従来のように、一対の平行な溝で構成されてもよく、溝の形状は特に限定されない。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 型締装置
１１ 固定プラテン（第１の固定部材）
１２ 可動プラテン（第１の可動部材）
１３ リヤプラテン（第２の固定部材）
１５ 固定金型
１６ 可動金型
２２ 吸着板（第２の可動部材）
３９ ロッド
４５Ａ〜４５Ｄ 溝
４６Ａ〜４６Ｄ コア
４７ ヨーク
４８Ａ〜４８Ｄ コイル
４９ 電磁石
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機は、溶融樹脂を射出装置から射出して金型装置のキャビティに充填し、固化させることによって成形品を成形する。金型装置は固定金型及び可動金型で構成される。金型装置の型閉じ、型締め、及び型開きは型締装置によって行われる。
【０００３】
型締装置として、モータなどの駆動源とトグル機構とを用いる方式のものが広く用いられているが、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、応答性や安定性が悪い。また、トグル機構の動作時に曲げモーメントが発生し、金型装置を取り付ける取り付け面などが歪むことがある。
【０００４】
そこで、型開閉動作にはリニアモータを用い、型締め動作に電磁石の吸着力を利用した型締装置が提案されている。この型締装置は、固定金型が取り付けられる固定プラテンと、可動金型が取り付けられる可動プラテンと、可動プラテンと共に移動する吸着板と、可動プラテンと吸着板との間に配設されるリヤプラテンと、リヤプラテンを貫通して可動プラテンと吸着板とを連結するロッドとを備える。リヤプラテンと吸着板との間に電磁石による吸着力が生じると、吸着力がロッドを介して可動プラテンに伝達し、可動プラテンと固定プラテンとの間に型締力が生じる。
【０００５】
近年、リヤプラテン及び吸着板の薄型化、型締力の応答性の向上を目的として、電磁石を複数のコイルで多極化する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。電磁石のコイルの数が複数になるので、複数のコイル収容部がリヤプラテンの吸着面に形成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−２９０８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、特許文献１の電磁石のコイルは、ロッドの上方及び下方にそれぞれ１つずつ配設される。このようにコイルを配置すると、コイルに電流を供給したとき、コイルより外側に形成されるヨーク（外極）の磁束密度と、コイルより内側に形成されるコア（内極）の磁束密度との差が大きく、型締効率が低かった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、多極電磁石による型締効率を向上できる射出成形機の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を解決するため、本発明の一の態様による射出成形機は、
固定金型が取り付けられる第１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の可動部材と共に移動する第２の可動部材と、
前記第１の可動部材と前記第２の可動部材との間に配設される第２の固定部材と、
該第２の固定部材を貫通して前記第１の可動部材と前記第２の可動部材とを連結するロッドとを備え、
前記第２の固定部材及び前記第２の可動部材の一方は、他方を吸着して型締力を発生させる電磁石の複数のコイルを保持し、該複数のコイルが前記ロッドを囲むように配設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、多極電磁石による型締効率を向上できる射出成形機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による射出成形機の型閉じ時の状態を示す図
【図２】本発明の一実施形態による射出成形機の型開き時の状態を示す図
【図３】電磁石のコイルの配置の一例を示す図
【図４】電磁石のコイルの配置の変形例（１）を示す図
【図５】電磁石のコイルの配置の変形例（２）を示す図
【図６】電磁石のコイルの配置の変形例（３）を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。また、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て説明する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態による射出成形機の型閉じ時の状態を示す図である。図２は、本発明の一実施形態による射出成形機の型開き時の状態を示す図である。
【００１４】
図において、１０は型締装置、Ｆｒは射出成形機のフレーム、Ｇｄは該フレームＦｒ上に敷設される２本のレールよりなるガイド、１１は固定プラテン（第１の固定部材）である。固定プラテン１１は、型開閉方向（図において左右方向）に延びるガイドＧｄに沿って移動可能な位置調整ベースＢａ上に設けられてよい。尚、固定プラテン１１はフレームＦｒ上に載置されてもよい。
【００１５】
固定プラテン１１と対向して可動プラテン（第１の可動部材）１２が配設される。可動プラテン１２は可動ベースＢｂ上に固定され、可動ベースＢｂはガイドＧｄ上を走行可能である。これにより、可動プラテン１２は、固定プラテン１１に対して型開閉方向に移動可能である。
【００１６】
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と平行にリヤプラテン（第２の固定部材）１３が配設される。リヤプラテン１３は、脚部１３ａを介してフレームＦｒに固定される。
【００１７】
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１４のうちの２本だけを示す。）が架設される。タイバー１４を介して固定プラテン１１がリヤプラテン１３に固定される。タイバー１４に沿って可動プラテン１２が進退自在に配設される。可動プラテン１２におけるタイバー１４と対応する箇所にタイバー１４を貫通させるための図示されないガイド穴が形成される。尚、ガイド穴の代わりに、切欠部を形成するようにしてもよい。
【００１８】
タイバー１４の前端部（図において右端部）には図示されないネジ部が形成され、該ネジ部にナットｎ１を螺合して締め付けることによって、タイバー１４の前端部が固定プラテン１１に固定される。タイバー１４の後端部はリヤプラテン１３に固定される。
【００１９】
固定プラテン１１には固定金型１５が、可動プラテン１２には可動金型１６がそれぞれ取り付けられ、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。尚、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から射出された図示されない溶融樹脂がキャビティ空間に充填される。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。
【００２０】
吸着板２２（第２の可動部材）は、可動プラテン１２と平行に配設される。吸着板２２は取付板２７を介してスライドベースＳｂに固定され、スライドベースＳｂはガイドＧｄ上を走行可能である。これにより、吸着板２２は、リヤプラテン１３よりも後方において進退自在となる。吸着板２２は、磁性材料で形成されてよい。尚、取付板２７はなくてもよく、この場合、吸着板２２はスライドベースＳｂに直に固定される。
【００２１】
ロッド３９は、後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。したがって、ロッド３９は、型閉じ時に吸着板２２が前進するのに伴って前進させられて可動プラテン１２を前進させ、型開き時に吸着板２２が後退するのに伴って後退させられて可動プラテン１２を後退させる。そのために、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ロッド孔４１が形成される。
【００２２】
リニアモータ２８は、可動プラテン１２を進退させるための型開閉駆動部であって、例えば可動プラテン１２に連結された吸着板２２とフレームＦｒとの間に配設される。尚、リニアモータ２８は可動プラテン１２とフレームＦｒとの間に配設されてもよい。
【００２３】
リニアモータ２８は、固定子２９、及び可動子３１を備える。固定子２９は、フレームＦｒ上において、ガイドＧｄと平行に、かつ、スライドベースＳｂの移動範囲に対応させて形成される。可動子３１は、スライドベースＳｂの下端において、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る。
【００２４】
可動子３１は、コア３４及びコイル３５を備える。そして、コア３４は、固定子２９に向けて突出させて、所定のピッチで形成された複数の磁極歯３３を備え、コイル３５は、各磁極歯３３に巻装される。尚、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。また、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る。該永久磁石は、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に着磁させることによって形成される。可動子３１の位置を検出する位置センサ５３が配置される。
【００２５】
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が進退させられる。それに伴って、吸着板２２及び可動プラテン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。リニアモータ２８は、可動子３１の位置が設定値になるように、位置センサ５３の検出結果に基づいてフィードバック制御される。
【００２６】
尚、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。
【００２７】
尚、型開閉駆動部として、リニアモータ２８の代わりに、回転モータ及び回転モータの回転運動を直線運動に変換するボールネジ機構、又は油圧シリンダ若しくは空気圧シリンダなどの流体圧シリンダなどが用いられてもよい。
【００２８】
電磁石ユニット３７は、リヤプラテン１３と吸着板２２との間に吸着力を生じさせる。この吸着力は、ロッド３９を介して可動プラテン１２に伝達し、可動プラテン１２と固定プラテン１１との間に型締力が生じる。
【００２９】
尚、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などによって型締装置１０が構成される。
【００３０】
電磁石ユニット３７は、リヤプラテン１３側に形成された電磁石４９、及び吸着板２２側に形成された吸着部５１からなる。吸着部５１は、吸着板２２の吸着面（前端面）の所定の部分、例えば、吸着板２２においてロッド３９を包囲し、かつ、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の吸着面（後端面）の所定の部分、例えば、ロッド３９のまわりには、電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄを収容する環状溝４５Ａ〜４５Ｄが形成される。環状溝４５Ａ〜４５Ｄより内側にコア４６Ａ〜４６Ｄが形成される。コア４６Ａ〜４６Ｄの周りにコイル４８Ａ〜４８Ｄが巻装される。リヤプラテン１３のコア４６Ａ〜４６Ｄ以外の部分にヨーク４７が形成される。
【００３１】
尚、本実施形態においては、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が形成されるが、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してもよい。また、電磁石と吸着部の配置は逆であってもよい。例えば、吸着板２２側に電磁石４９を設け、リヤプラテン１３側に吸着部５１を設けてもよい。
【００３２】
電磁石ユニット３７において、コイル４８Ａ〜４８Ｄ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、型締力を発生させることができる。
【００３３】
型締装置１０のリニアモータ２８及び電磁石４９の駆動は、制御装置６０によって制御される。制御装置６０は、ＣＰＵ及びメモリなどを備え、ＣＰＵによって演算された結果に応じて、リニアモータ２８のコイル３５や電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄに電流を供給する。制御装置６０には、荷重検出器５５が接続される。荷重検出器５５は、型締装置１０において、少なくとも１本のタイバー１４の所定の位置（固定プラテン１１とリヤプラテン１３との間における所定の位置）に設置され、当該タイバー１４にかかる荷重を検出する。荷重検出器５５は、例えばタイバー１４の伸び量を検出するセンサによって構成される。荷重検出器５５によって検出された荷重は、制御装置６０に送られる。
【００３４】
次に、型締装置１０の動作について説明する。
【００３５】
制御装置６０の型開閉処理部６１によって型閉じ工程が制御される。図２の状態（型開きの状態）において、型開閉処理部６１は、コイル３５に電流を供給して、リニアモータ２８を駆動する。可動プラテン１２が前進して、図１に示すように、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、即ち電磁石４９と吸着部５１との間には、ギャップδが形成される。尚、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。
【００３６】
続いて、制御装置６０の型締め処理部６２は、型締め工程を制御する。型締め処理部６２は、電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄに電流を供給し、電磁石４９に吸着部５１を吸着する。この吸着力は、ロッド３９を介して可動プラテン１２に伝達し、可動プラテン１２と固定プラテン１１との間に型締力が生じる。
【００３７】
型締力は荷重検出器５５によって検出される。検出された型締力は制御装置６０に送られ、型締力が設定値になるように型締め処理部６２がコイル４８Ａ〜４８Ｄに供給される電流を調整し、フィードバック制御する。この間、射出装置１７において溶融させられた溶融樹脂が射出ノズル１８から射出され、金型装置１９のキャビティ空間に充填される。
【００３８】
キャビティ空間内の樹脂が冷却固化すると、型開閉処理部６１は、型開き工程を制御する。型締め処理部６２は、図１の状態において、電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄへの電流供給を停止する。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が後退し、図２に示すように、可動金型１６が後退して型開きが行われる。
【００３９】
ところで、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、金型装置１９の厚さが変わり、型閉じ終了時にリヤプラテン１３と吸着板２２との間に形成されるギャップδが変わる。
【００４０】
そこで、射出成形機は、金型装置１９の厚さに応じて可動プラテン１２と吸着板２２との間隔を調整する型厚調整装置を備える。型厚調整装置は、吸着板２２の中央部分を貫通するロッド３９、ロッド３９の後端部に形成されるねじ４３、ねじ４３に螺合され、吸着板２２に対して回転自在に支持されたナット４４、及びナット４４を回転させる図示されない型厚調整用モータなどで構成される。ナット４４及びねじ４３によって運動方向変換部が構成され、該運動方向変換部において、ナット４４の回転運動がロッド３９の直進運動に変換される。
【００４１】
金型装置１９の厚さに対応させて、型厚調整用モータを駆動し、ナット４４をねじ４３に対して所定量回転させると、吸着板２２に対するロッド３９の位置が調整される。よって、可動プラテン１２と吸着板２２との間隔が調整されて、型閉じ終了時にギャップδを最適な値にすることができる。
【００４２】
次に、図３に基づいて、上記構成の電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの配置の一例について説明する。図３において、型締め開始時にコイルに流れる電流の方向を実線、渦電流の方向を破線で示す。
【００４３】
電磁石４９は、リヤプラテン１３及び吸着板２２の薄型化や型締力の応答性の向上を目的として、多極化されている。電磁石４９は、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄを含む。
【００４４】
リヤプラテン１３の吸着面には、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄを収容するため、複数の環状溝４５Ａ〜４５Ｄが形成される。各環状溝４５Ａ〜４５Ｄの形状は、収容するコイル４８Ａ〜４８Ｄの形状等に応じて設定され、例えば図３に示すように、平面視で四角環状であってよい。
【００４５】
複数の環状溝４５Ａ〜４５Ｄは、ロッド３９の周りを囲むように環状（例えば四角環状）に並んでいる。四角環状に並ぶ代わりに、円環状に並んでもよく、並び方は多種多様であってよい。複数の環状溝４５Ａ〜４５Ｄは、連続的につながっているので、溝加工が容易である。
【００４６】
環状溝４５Ａ〜４５Ｄより内側にコア４６Ａ〜４６Ｄが形成される。コア４６Ａ〜４６Ｄの周りにコイル４８Ａ〜４８Ｄが巻装される。リヤプラテン１３のコア４６Ａ〜４６Ｄ以外の部分にヨーク４７が形成される。
【００４７】
ヨーク４７は、板状の底壁部４７ａ（図１参照）と、底壁部４７ａ上の吸着板２２側の面から突出する側壁部４７ｂ（図１参照）とを一体的に含む。側壁部４７ｂ、底壁部４７ａ、及び吸着板２２は、磁路断面積が略同一となるよう、厚さが略同一に設計される。
【００４８】
電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの数が複数になるので、コア４６Ａ〜４６Ｄの数が増え、ヨーク４７の側壁部４７ｂの厚さが薄くなる。よって、ヨーク４７の底壁部４７ａの厚さが薄くなるので、リヤプラテン１３の薄型化が可能となる。また、吸着板２２の薄型化が可能となる。
【００４９】
また、電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの数が複数になるので、コイル４８Ａ〜４８Ｄを収容する環状溝４５Ａ〜４５Ｄの数が増える。そのため、環状溝４５Ａ〜４５Ｄがリヤプラテン１３の吸着面が細かく分断し、リヤプラテン１３の吸着面に生じる渦電流が細かく分断される。渦電流は、型締め開始時等、型締力を変更する時に生じる。この時、コイル４８Ａ〜４８Ｄを流れる電流によって発生する磁界が変化するので、その変化を打ち消す方向の磁界が生じるように渦電流が流れる。渦電流を分断することで、コイル４８Ａ〜４８Ｄを流れる電流によって発生する磁界が変化する時、その変化を打ち消す方向の磁界が生じるのを抑制することができる。よって、所望の磁場を迅速に得ることができ、所望の型締力を迅速に得ることができる。
【００５０】
複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄは、ロッド３９の周りを囲むように並んでいる。隣り合うコイル同士の間（例えば、コイル４８Ａとコイル４８Ｂとの間）には、絶縁を確保できる程度の僅かな隙間が形成されている。
【００５１】
このように、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄがロッド３９の周りを囲むように配設されるので、コイル４８Ａ〜４８Ｄに電流を供給したとき、ヨーク４７の磁束密度とコア４６Ａ〜４６Ｄの磁束密度との差が小さくなり、型締効率が高くなる。この効果は、ロッド３９の太さが太くなるほど顕著である。
【００５２】
複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄの並び方は多種多様であってよいが、図３に示すように複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄがロッド３９の周りに環状（例えば四角環状）に並んでいてよい。コイル４８Ａ〜４８Ｄに電流を供給したとき、ロッド３９を中心に対称に磁場が生じるので、ロッド３９に回転モーメントが作用するのを抑制することができる。
【００５３】
複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄの内周は、それぞれ、縦の長さＨと横の長さＬとが異なる矩形の断面形状を有する。「断面」はコイル４８Ａ〜４８Ｄの中心線と直交する断面である。縦の長さＨと横の長さＬとが異なるので、コア４６Ａ〜４６Ｄに生じる渦電流による反磁場の影響が低くなる。
【００５４】
複数のコア４６Ａ〜４６Ｄは、磁場の均一化やコスト低減のため、略同一の断面形状を有してよい。同じ目的で、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄは、略同一の寸法形状（コイルの導線の断面積や巻数を含む）を有してよい。
【００５５】
次に、図４に基づいて、電磁石のコイルの配置の変形例（１）について説明する。図４において、型締め開始時にコイルに流れる電流の方向を実線、渦電流の方向を破線で示す。
【００５６】
図４に示すリヤプラテン１１３は、図３に示すリヤプラテン１３に代わり、吸着板２２（図１参照）側の吸着部５１を吸着して型締力を生じさせる電磁石１４９のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄを保持する。尚、電磁石１４９と吸着部５１の配置は逆であってもよい。
【００５７】
リヤプラテン１１３の吸着面には、複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄを収容するため、複数の環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄが形成される。各環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄの形状は、収容するコイル１４８Ａ〜１４８Ｄの形状等に応じて設定され、例えば図４に示すように、平面視で四角環状であってよい。
【００５８】
複数の環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄは、ロッド３９の周りを囲むように並んでいる。複数の環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄは、連続的につながっているので、溝加工が容易である。
【００５９】
環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄより内側に、コア１４６Ａ〜１４６Ｄが形成される。コア１４６Ａ〜１４６Ｄの周りにコイル１４８Ａ〜１４８Ｄが巻装される。リヤプラテン１１３のコア１４６Ａ〜１４６Ｄ以外の部分にヨーク１４７が形成される。
【００６０】
図４に示す電磁石１４９は、図３に示す電磁石４９と同様に、複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄで多極化されている。よって、リヤプラテン１１３及び吸着板２２の薄型化、並びに型締力の応答性の向上が可能である。
【００６１】
複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄは、ロッド３９の周りを囲むように並んでいる。隣り合うコイル同士の間（例えば、コイル１４８Ａとコイル１４８Ｂとの間）には、絶縁を確保できる程度の僅かな隙間が形成されている。
【００６２】
このように、複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄは、ロッド３９を囲むように配設されるので、コイル１４８Ａ〜１４８Ｄに電流を供給したとき、ヨーク１４７の磁束密度とコア１４６Ａ〜１４６Ｄの磁束密度との差が小さくなり、型締効率が高くなる。この効果は、ロッド３９の太さが太くなるほど顕著である。
【００６３】
複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄの内周は、それぞれ、縦の長さと横の長さとが異なる矩形の断面形状を有する。縦の長さと横の長さとが異なるので、コア１４６Ａ〜１４６Ｄに生じる渦電流による反磁場の影響が低くなる。
【００６４】
複数の環状溝１４５Ａ〜１４５Ｄは、リヤプラテン１１３の吸着面の外周部を分断する。よって、リヤプラテン１１３の吸着面の外周部に生じる渦電流を分断することができ、型締力の応答特性をさらに向上することができる。
【００６５】
複数のコア１４６Ａ〜１４６Ｄは、磁場の均一化やコスト低減のため、略同一の断面形状を有してよい。同じ目的で、複数のコイル１４８Ａ〜１４８Ｄは、略同一の寸法形状（コイルの導線の断面積や巻数を含む）を有してよい。
【００６６】
次に、図５に基づいて、電磁石のコイルの配置の変形例（２）について説明する。図５において、型締め開始時にコイルに流れる電流の方向を実線、渦電流の方向を破線で示す。
【００６７】
図５に示すリヤプラテン２１３は、図３に示すリヤプラテン１３に代わり、吸着板２２（図１参照）側の吸着部５１を吸着して型締力を生じさせる電磁石２４９のコイル２４８Ａ〜２４８Ｂを保持する。尚、電磁石２４９と吸着部５１の配置は逆であってもよい。
【００６８】
リヤプラテン２１３の吸着面には、複数のコイル２４８Ａ〜２４８Ｂを収容するため、複数の環状溝２４５Ａ〜２４５Ｂが形成される。各環状溝２４５Ａ〜２４５Ｂの形状は、収容するコイル２４８Ａ〜２４８Ｂの形状等に応じて設定され、例えば図５に示すように、平面視で四角環状であってよい。各環状溝２４５Ａ〜２４５Ｂは、ロッド３９の周りを囲むように、ロッド３９と同軸的に配設される。
【００６９】
一の環状溝２４５Ａより内側にコア２４６Ａが形成され、コア２４６Ａの周りにコイル２４８Ａが巻装される。一の環状溝２４５Ａの外側であって、他の環状溝２４５Ｂより内側にコア２４６Ｂが形成され、コア２４６Ｂの周りにコイル２４８Ｂが巻装される。リヤプラテン２１３のコア２４６Ａ〜２４６Ｂ以外の部分にヨーク２４７が形成される。
【００７０】
図５に示す電磁石２４９は、図３に示す電磁石４９と同様に、複数のコイル２４８Ａ〜２４８Ｂで多極化されている。よって、リヤプラテン２１３及び吸着板２２の薄型化、並びに型締力の応答性の向上が可能である。
【００７１】
複数のコイル２４８Ａ〜２４８Ｂは、ロッド３９の周りを囲むように配設されるので、コイル２４８Ａ〜２４８Ｂに電流を供給したとき、ヨーク２４７の磁束密度とコア２４６Ａ〜２４６Ｂの磁束密度との差が小さくなり、型締効率が高くなる。
【００７２】
各コイル２４８Ａ〜２４８Ｂは、ロッド３９の周りに環状（例えば四角環状）に形成され、ロッド３９と同軸的に配置される。よって、コイル２４８Ａ〜２４８Ｂに電流を供給したとき、ロッド３９を中心に対称に磁場が生じるので、ロッド３９に回転モーメントが作用するのを抑制することができる。加えて、複数のコイル２４８Ａ〜２４８Ｂの隣り合う部分に逆方向の電流が流れるので、型締力を効率良く得ることができる。
【００７３】
次に、図６に基づいて、電磁石のコイルの配置の変形例（３）について説明する。図６において、型締め開始時にコイルに流れる電流の方向を実線、渦電流の方向を破線で示す。
【００７４】
図６に示すリヤプラテン３１３は、図３に示すリヤプラテン１３に代わり、吸着板２２（図１参照）側の吸着部５１を吸着して型締力を生じさせる電磁石３４９のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂを保持する。尚、電磁石３４９と吸着部５１の配置は逆であってもよい。
【００７５】
リヤプラテン３１３の吸着面には、複数のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂを収容するため、複数の環状溝３４５Ａ〜３４５Ｂが形成される。各環状溝３４５Ａ〜３４５Ｂの形状は、収容するコイル３４８Ａ〜３４８Ｂの形状等に応じて設定され、例えば図６に示すように、平面視で四角環状であってよい。各環状溝３４５Ａ〜３４５Ｂは、ロッド３９の周りを囲むように、ロッド３９と同軸的に配設される。
【００７６】
一の環状溝３４５Ａより内側にコア３４６Ａが形成され、コア３４６Ａの周りにコイル３４８Ａが巻装される。一の環状溝３４５Ａの外側であって、他の環状溝３４５Ｂより内側にコア３４６Ｂが形成され、コア３４６Ｂの周りにコイル３４８Ｂが巻装される。リヤプラテン３１３のコア３４６Ａ〜３４６Ｂ以外の部分にヨーク３４７が形成される。
【００７７】
図６に示す電磁石３４９は、図３に示す電磁石４９と同様に、複数のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂで多極化されている。よって、リヤプラテン３１３及び吸着板２２の薄型化、並びに型締力の応答性の向上が可能である。
【００７８】
複数のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂは、ロッド３９の周りを囲むように配設されるので、コイル３４８Ａ〜３４８Ｂに電流を供給したとき、ヨーク３４７の磁束密度とコア３４６Ａ〜３４６Ｂの磁束密度との差が小さくなり、型締効率が高くなる。
【００７９】
各コイル３４８Ａ〜３４８Ｂは、ロッド３９の周りに環状（例えば四角環状）に形成され、ロッド３９と同軸的に配置される。よって、コイル３４８Ａ〜３４８Ｂに電流を供給したとき、ロッド３９を中心に対称に磁場が生じるので、ロッド３９に回転モーメントが作用するのを抑制することができる。加えて、複数のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂの隣り合う部分に逆方向の電流が流れるので、型締力を効率良く得ることができる。
【００８０】
複数のコイル３４８Ａ〜３４８Ｂの内周は、それぞれ、縦の長さと横の長さとが異なる矩形の断面形状を有する。縦の長さと横の長さとが異なるので、コア３４６Ａ〜３４６Ｂに生じる渦電流による反磁場の影響が低くなる。
【００８１】
複数の環状溝３４５Ａ〜３４５Ｂは、リヤプラテン３１３の吸着面の外周部を分断する。よって、リヤプラテン３１３の吸着面の外周部に生じる渦電流を分断することができ、型締力の応答特性をより向上することができる。
【００８２】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に制限されることはなく、本発明の範囲を逸脱することなく、上記の実施形態に種々の変形や置換を加えることができる。
【００８３】
例えば、図３に示すリヤプラテン１３及び図５に示すリヤプラテン２１３において、吸着面の外周部に生じる渦電流を分断するため、吸着面の外周部にスリットを形成してもよい。
【００８４】
また、リヤプラテン１３〜３１３の吸着面に形成されるコイル収容部は、平面視で環状の溝で構成されるとしたが、従来のように、一対の平行な溝で構成されてもよく、溝の形状は特に限定されない。
【符号の説明】
【００８５】
１０ 型締装置
１１ 固定プラテン（第１の固定部材）
１２ 可動プラテン（第１の可動部材）
１３ リヤプラテン（第２の固定部材）
１５ 固定金型
１６ 可動金型
２２ 吸着板（第２の可動部材）
３９ ロッド
４５Ａ〜４５Ｄ 溝
４６Ａ〜４６Ｄ コア
４７ ヨーク
４８Ａ〜４８Ｄ コイル
４９ 電磁石
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定金型が取り付けられる第１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の可動部材と共に移動する第２の可動部材と、
前記第１の可動部材と前記第２の可動部材との間に配設される第２の固定部材と、
該第２の固定部材を貫通して前記第１の可動部材と前記第２の可動部材とを連結するロッドとを備え、
前記第２の固定部材及び前記第２の可動部材の一方は、他方を吸着して型締力を発生させる電磁石の複数のコイルを保持し、該複数のコイルが前記ロッドを囲むように配設されることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記複数のコイルは、前記ロッドの周りを囲むように並ぶ請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記複数のコイルは、前記ロッドの周りを囲むように環状に並ぶ請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記各コイルは、前記ロッドの周りを囲むように環状に形成され、前記ロッドと同軸的に配置される請求項１に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記第２の固定部材及び前記第２の可動部材の一方における吸着面の外周部は、前記コイルを収容する溝によって分断されている請求項２又は４に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記複数のコイルの内周は、それぞれ、縦の長さと横の長さとが異なる矩形の断面形状を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の射出成形機。
【請求項１】
固定金型が取り付けられる第１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の可動部材と共に移動する第２の可動部材と、
前記第１の可動部材と前記第２の可動部材との間に配設される第２の固定部材と、
該第２の固定部材を貫通して前記第１の可動部材と前記第２の可動部材とを連結するロッドとを備え、
前記第２の固定部材及び前記第２の可動部材の一方は、他方を吸着して型締力を発生させる電磁石の複数のコイルを保持し、該複数のコイルが前記ロッドを囲むように配設されることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
前記複数のコイルは、前記ロッドの周りを囲むように並ぶ請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記複数のコイルは、前記ロッドの周りを囲むように環状に並ぶ請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記各コイルは、前記ロッドの周りを囲むように環状に形成され、前記ロッドと同軸的に配置される請求項１に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記第２の固定部材及び前記第２の可動部材の一方における吸着面の外周部は、前記コイルを収容する溝によって分断されている請求項２又は４に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記複数のコイルの内周は、それぞれ、縦の長さと横の長さとが異なる矩形の断面形状を有する請求項１〜５のいずれか一項に記載の射出成形機。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１３−６７１０４（Ｐ２０１３−６７１０４Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０８１５２（Ｐ２０１１−２０８１５２）
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【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２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２２日（２０１１．９．２２）
【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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