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。一のコイルの端部に接続される電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、該一のコイルを流れる電流の方向とが同一となるように、該一のコイルに沿って配設される。
【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。一のコイルの端部に接続される電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、該一のコイルを流れる電流の方向とが同一となるように、該一のコイルに沿って配設される。
【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】
従来から、型締効率を改善するための技術が提案されているが、十分ではないことがあった。
【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、本発明の態様（１）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、
一の前記コイルの端部に接続される電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、該一のコイルを流れる電流の方向とが同一となるように、該一のコイルに沿って配設されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の態様（２）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、
一の前記コイルの端部に接続される電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、他の前記コイルを流れる電流の方向とが同一となるように、前記他のコイルに沿って配設されることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の態様（３）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、
一の前記コイルの端部から一体的に延びる電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、他の前記コイルを流れる電流の方向とが同一となるように、前記他のコイルに沿って配設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
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】
【００１３】
【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及び接続形態の一例を示す図
【図４】電磁石のコイルの端部に接続される導線の配線経路の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
次に、型締装置１０の動作について説明する。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
次に、図３（ａ）に基づいて、上記構成の電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの配置について説明する。図３（ａ）において、型締め開始時にコイル４８Ａ〜４８Ｄに流れる電流の向きを実線、渦電流の向きを破線で示す。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。また、複数のコイル間を直列接続する電線を環状溝４５Ａ〜４５Ｄに収容することが可能である。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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の吸着面を細かく分断し、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、型締効率を高めることができる。この効果は、ロッド３９の太さが太くなるほど顕著である。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
尚、上記実施形態では、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄがロッド３９の周りを囲むように環状に並ぶが、囲むように並ばなくてもよいし、環状に並ばなくてもよい。例えば４つのコイルがリヤプラテン１３の４隅に保持されてもよい。この場合、リヤプラテン１３の吸着面に、複数のコイル間を直列接続する電線を受け入れる専用の溝が形成されてよい。
【００５８】
次に、図３（ｂ）に基づいて、上記構成の電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの接続態様について説明する。図３（ｂ）において、各コイル４８Ａ〜４８Ｄの電流方向下流側の端部を黒丸で表し、各コイル４８Ａ〜４８Ｄの電流方向上流側の端部を白丸で表す。
【００５９】
電源８３の電力を各コイル４８Ａ〜４８Ｄに適切に分配するため、直列接続される複数のコイルを含む電流経路８１Ａ、８１Ｂが並列接続される。複数の電流経路８１Ａ、８１Ｂは、それぞれ、リード線８２を介して電源８３と接続されている。
【００６０】
電流経路８１Ａはコイル群７１Ａを含み、電流経路８１Ｂはコイル群７１Ｂを含む。各コイル群（例えばコイル群７１Ａ）を構成する複数のコイル（例えば２つのコイル４８Ａ、４８Ｃ）は、図３（ａ）に示すようにロッド３９の中心線４０を中心に対称配置される。
【００６１】
ここで、「対称配置」とは、ロッド３９の中心線４０を中心に１８０°回転したときに元の配置と同じになる配置を意味する。対称配置される複数のコイルは、略同一の寸法形状（コイルの導線の断面積や巻数を含む）を有する。
【００６２】
対称配置される複数のコイル（例えば２つのコイル４８Ａ、４８Ｃ）は直列接続されるので、誘導起電力が変化するときも、同じ電流値の電流が流れる。誘導起電力は、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し、その変化を打ち消す方向の誘導起電力が生じる。誘導起電力は、各コイル４８Ａ〜４８Ｄの温度、各コイル４８Ａ〜４８Ｄと周囲の部材（例えば他のコイル）との位置関係などによって変化する。誘導起電力が大きくなるほど、各コイル４８Ａ〜４８Ｄに流れる電流が小さくなる。
【００６３】
対称配置される複数のコイル（例えば２つのコイル４８Ａ、４８Ｃ）には、誘導起電力が変化するときも、同じ電流値の電流が流れるので、電流の流れによって形成される磁場がロッド３９の中心線４０を中心に対称に生じる。よって、ロッド３９の中心線４０を中心に対称に吸着力が生じるので、型締力の均一性が向上する。
【００６４】
尚、上記実施形態では、対称配置される複数のコイル（例えば２つのコイル４８Ａ、４８Ｃ）が直列接続されるが、電源電流に余裕があれば、並列接続されてもよい。
【００６５】
次に、図４に基づいて、上記構成の電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの端部に接続される電線の配線経路について説明する。図４（ａ）は電流経路８１Ａに含まれる電線の配線経路を、図４（ｂ）は電流経路８１Ｂに含まれる電線の配線経路を示す。図４において、各コイル４８Ａ〜４８Ｄの電流方向下流側の端部を黒丸で表し、各コイル４８Ａ〜４８Ｄの電流方向上流側の端部を白丸で表す。また、コイル及び電線に流れる電流の方向を実線で示す。以下、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄを区別する場合、それぞれ、第１〜第４コイル４８Ａ〜４８Ｄと呼ぶ。
【００６６】
コイル４８Ａ〜４８Ｄの端部の位置は、様々な理由で制約を受けることがある。例えば、磁場の均一化やコスト低減のため、略同一の寸法形状に予め形成されたコイル４８Ａ〜４８Ｄを環状溝４５Ａ〜４５Ｄに挿入する場合、コイル４８Ａ〜４８Ｄの端部の位置がある程度決まる。
【００６７】
そこで、コイル４８Ａ〜４８Ｄの端部に接続される電線を用いて、コイル同士の接続やコイルとリード線８２との接続が行われる。各電線は絶縁体で被覆され、各電線の端部は露出して、圧着端子などでコイルの端部、リード線８２の端部と接続される。各電線は、コイルの導線と略同じ断面積を有してよい。
【００６８】
図４（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、電流経路８１Ａは、第１及び第３コイル４８Ａ、４８Ｃ、並びに電線８４Ａ〜８６Ａを含む。各電線８４Ａ〜８６Ａの配線経路は、コイルを流れる電流の方向で決定される。
【００６９】
電線８４Ａは、第１コイル４８Ａの電流方向下流側の端部と、第３コイル４８Ｃの電流方向上流側の端部とを接続する。電線８４Ａの一部分８４Ａａは、電線８４Ａを流れる電流の方向と、第４コイル４８Ｄを流れる電流の方向とが同一となるように、第４コイル４８Ｄに沿って配設される。また、電線８４Ａの他の一部分８４Ａｂは、電線８４Ａを流れる電流の方向と、第３コイル４８Ｃを流れる電流の方向とが同一となるように、第３コイル４８Ｃに沿って配設される。よって、電線８４Ａを流れる電流が型締力に寄与するようになるので、型締め効率が向上する。
【００７０】
電線８５Ａは、第１コイル４８Ａの電流方向上流側の端部と、リード線８２の端部とを接続する。電線８５Ａの大部分は、電線８５Ａを流れる電流の方向と、第４コイル４８Ｄを流れる電流の方向とが同一となるように、第４コイル４８Ｄに沿って配設される。よって、電線８５Ａを流れる電流が型締力に寄与するようになるので、型締め効率が向上する。
【００７１】
電線８６Ａは、第３コイル４８Ｃの電流方向下流側の端部と、リード線８２の端部とを接続する。電線８６Ａの大部分は、電線８６Ａを流れる電流の方向と、第３コイル４８Ｃを流れる電流の方向とが同一となるように、第３コイル４８Ｃに沿って配設される。よって、電線８６Ａを流れる電流が型締力に寄与するようになるので、型締め効率が向上する。
【００７２】
図４（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、電流経路８１Ｂは、第２及び第４コイル４８Ｂ、４８Ｄ、並びに複数の電線８４Ｂ〜８６Ｂを含む。各電線８４Ｂ〜８６Ｂの配線経路は、コイルを流れる電流の方向で決定される。
【００７３】
電線８４Ｂは、第４コイル４８Ｄの電流方向下流側の端部と、第２コイル４８Ｂの電流方向上流側の端部とを接続する。電線８４Ｂの一部分８４Ｂａは、電線８４Ｂを流れる電流の方向と、第３コイル４８Ｃを流れる電流の方向とが同一となるように、第３コイル４８Ｃに沿って配設される。また、電線８４Ｂの他の一部分８４Ｂｂは、電線８４Ｂを流れる電流の方向と、第２コイル４８Ｂを流れる電流の方向とが同一となるように、第２コイル４８Ｂに沿って配設される。よって、電線８４Ｂを流れる電流が型締力に寄与するようになるので、型締め効率が向上する。
【００７４】
電線８５Ｂは、第４コイル４８Ｄの電流方向上流側の端部と、リード線８２の端部とを接続する。
【００７５】
電線８６Ｂは、第２コイル４８Ｂの電流方向下流側の端部と、リード線８２の端部とを接続する。電線８６Ｂの一部分８６Ｂａは、電線８６Ｂを流れる電流の方向と、第１コイル４８Ａを流れる電流の方向とが同一となるように、第１コイル４８Ａに沿って配設される。また、電線８６Ｂの他の一部分８６Ｂｂは、電線８６Ｂを流れる電流の方向と、第４コイル４８Ｄを流れる電流の方向とが同一となるように、第４コイル４８Ｄに沿って配設される。よって、電線８６Ｂを流れる電流が型締力に寄与するようになるので、型締め効率が向上する。
【００７６】
このように、電線８４Ａ〜８６Ａ、８４Ｂ、８６Ｂを流れる電流が型締力に寄与するので、型締め効率が向上する。
【００７７】
複数の電流経路８１Ａ、８１Ｂは、それぞれの抵抗値を略同一とし、それぞれに流れる電流値を略同一とするため、略同じ長さを有してよい。コイル４８Ａ〜４８Ｄが略同一の寸法形状を有する場合、一の電流経路８１Ａに含まれる電線８４Ａ〜８６Ａの合計の長さと、他の電流経路８１Ｂに含まれる電線８４Ｂ〜８６Ｂの合計の長さとが略同一に設定される。
【００７８】
尚、上記実施形態の電線８４Ａ、８５Ａ、８４Ｂ、８６Ｂは、コイルの端部に接続されるとしたが、コイルの端部から一体的に延びていてもよい。この場合、電線は、電線を流れる電流の方向と、電線に接続されるコイルとは別のコイルに流れる電流の方向とが同一となるように、当該別のコイルに沿って配設される。
【００７９】
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。
【符号の説明】
【００８０】
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
８１Ａ、８１Ｂ 電流経路
８４Ａ〜８６Ａ、８４Ｂ〜８６Ｂ 電線
【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】
従来から、型締効率を改善するための技術が提案されているが、十分ではないことがあった。
【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、本発明の態様（１）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、
一の前記コイルの端部に接続される電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、該一のコイルを流れる電流の方向とが同一となるように、該一のコイルに沿って配設されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の態様（２）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、
一の前記コイルの端部に接続される電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、他の前記コイルを流れる電流の方向とが同一となるように、前記他のコイルに沿って配設されることを特徴とする。
【００１１】
さらに、本発明の態様（３）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、
一の前記コイルの端部から一体的に延びる電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、他の前記コイルを流れる電流の方向とが同一となるように、前記他のコイルに沿って配設されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
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】
【００１３】
【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及び接続形態の一例を示す図
【図４】電磁石のコイルの端部に接続される導線の配線経路の一例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
次に、型締装置１０の動作について説明する。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
次に、図３（ａ）に基づいて、上記構成の電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの配置について説明する。図３（ａ）において、型締め開始時にコイル４８Ａ〜４８Ｄに流れる電流の向きを実線、渦電流の向きを破線で示す。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
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。また、複数のコイル間を直列接続する電線を環状溝４５Ａ〜４５Ｄに収容することが可能である。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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の吸着面を細かく分断し、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。
【００５２】
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。
【００５３】
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、型締効率を高めることができる。この効果は、ロッド３９の太さが太くなるほど顕著である。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
尚、上記実施形態では、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄがロッド３９の周りを囲むように環状に並ぶが、囲むように並ばなくてもよいし、環状に並ばなくてもよい。例えば４つのコイルがリヤプラテン１３の４隅に保持されてもよい。この場合、リヤプラテン１３の吸着面に、複数のコイル間を直列接続する電線を受け入れる専用の溝が形成されてよい。
【００５８】
次に、図３（ｂ）に基づいて、上記構成の電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの接続態様について説明する。図３（ｂ）において、各コイル４８Ａ〜４８Ｄの電流方向下流側の端部を黒丸で表し、各コイル４８Ａ〜４８Ｄの電流方向上流側の端部を白丸で表す。
【００５９】
電源８３の電力を各コイル４８Ａ〜４８Ｄに適切に分配するため、直列接続される複数のコイルを含む電流経路８１Ａ、８１Ｂが並列接続される。複数の電流経路８１Ａ、８１Ｂは、それぞれ、リード線８２を介して電源８３と接続されている。
【００６０】
電流経路８１Ａはコイル群７１Ａを含み、電流経路８１Ｂはコイル群７１Ｂを含む。各コイル群（例えばコイル群７１Ａ）を構成する複数のコイル（例えば２つのコイル４８Ａ、４８Ｃ）は、図３（ａ）に示すようにロッド３９の中心線４０を中心に対称配置される。
【００６１】
ここで、「対称配置」とは、ロッド３９の中心線４０を中心に１８０°回転したときに元の配置と同じになる配置を意味する。対称配置される複数のコイルは、略同一の寸法形状（コイルの導線の断面積や巻数を含む）を有する。
【００６２】
対称配置される複数のコイル（例えば２つのコイル４８Ａ、４８Ｃ）は直列接続されるので、誘導起電力が変化するときも、同じ電流値の電流が流れる。誘導起電力は、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し、その変化を打ち消す方向の誘導起電力が生じる。誘導起電力は、各コイル４８Ａ〜４８Ｄの温度、各コイル４８Ａ〜４８Ｄと周囲の部材（例えば他のコイル）との位置関係などによって変化する。誘導起電力が大きくなるほど、各コイル４８Ａ〜４８Ｄに流れる電流が小さくなる。
【００６３】
対称配置される複数のコイル（例えば２つのコイル４８Ａ、４８Ｃ）には、誘導起電力が変化するときも、同じ電流値の電流が流れるので、電流の流れによって形成される磁場がロッド３９の中心線４０を中心に対称に生じる。よって、ロッド３９の中心線４０を中心に対称に吸着力が生じるので、型締力の均一性が向上する。
【００６４】
尚、上記実施形態では、対称配置される複数のコイル（例えば２つのコイル４８Ａ、４８Ｃ）が直列接続されるが、電源電流に余裕があれば、並列接続されてもよい。
【００６５】
次に、図４に基づいて、上記構成の電磁石４９のコイル４８Ａ〜４８Ｄの端部に接続される電線の配線経路について説明する。図４（ａ）は電流経路８１Ａに含まれる電線の配線経路を、図４（ｂ）は電流経路８１Ｂに含まれる電線の配線経路を示す。図４において、各コイル４８Ａ〜４８Ｄの電流方向下流側の端部を黒丸で表し、各コイル４８Ａ〜４８Ｄの電流方向上流側の端部を白丸で表す。また、コイル及び電線に流れる電流の方向を実線で示す。以下、複数のコイル４８Ａ〜４８Ｄを区別する場合、それぞれ、第１〜第４コイル４８Ａ〜４８Ｄと呼ぶ。
【００６６】
コイル４８Ａ〜４８Ｄの端部の位置は、様々な理由で制約を受けることがある。例えば、磁場の均一化やコスト低減のため、略同一の寸法形状に予め形成されたコイル４８Ａ〜４８Ｄを環状溝４５Ａ〜４５Ｄに挿入する場合、コイル４８Ａ〜４８Ｄの端部の位置がある程度決まる。
【００６７】
そこで、コイル４８Ａ〜４８Ｄの端部に接続される電線を用いて、コイル同士の接続やコイルとリード線８２との接続が行われる。各電線は絶縁体で被覆され、各電線の端部は露出して、圧着端子などでコイルの端部、リード線８２の端部と接続される。各電線は、コイルの導線と略同じ断面積を有してよい。
【００６８】
図４（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、電流経路８１Ａは、第１及び第３コイル４８Ａ、４８Ｃ、並びに電線８４Ａ〜８６Ａを含む。各電線８４Ａ〜８６Ａの配線経路は、コイルを流れる電流の方向で決定される。
【００６９】
電線８４Ａは、第１コイル４８Ａの電流方向下流側の端部と、第３コイル４８Ｃの電流方向上流側の端部とを接続する。電線８４Ａの一部分８４Ａａは、電線８４Ａを流れる電流の方向と、第４コイル４８Ｄを流れる電流の方向とが同一となるように、第４コイル４８Ｄに沿って配設される。また、電線８４Ａの他の一部分８４Ａｂは、電線８４Ａを流れる電流の方向と、第３コイル４８Ｃを流れる電流の方向とが同一となるように、第３コイル４８Ｃに沿って配設される。よって、電線８４Ａを流れる電流が型締力に寄与するようになるので、型締め効率が向上する。
【００７０】
電線８５Ａは、第１コイル４８Ａの電流方向上流側の端部と、リード線８２の端部とを接続する。電線８５Ａの大部分は、電線８５Ａを流れる電流の方向と、第４コイル４８Ｄを流れる電流の方向とが同一となるように、第４コイル４８Ｄに沿って配設される。よって、電線８５Ａを流れる電流が型締力に寄与するようになるので、型締め効率が向上する。
【００７１】
電線８６Ａは、第３コイル４８Ｃの電流方向下流側の端部と、リード線８２の端部とを接続する。電線８６Ａの大部分は、電線８６Ａを流れる電流の方向と、第３コイル４８Ｃを流れる電流の方向とが同一となるように、第３コイル４８Ｃに沿って配設される。よって、電線８６Ａを流れる電流が型締力に寄与するようになるので、型締め効率が向上する。
【００７２】
図４（ｂ）及び図３（ｂ）に示すように、電流経路８１Ｂは、第２及び第４コイル４８Ｂ、４８Ｄ、並びに複数の電線８４Ｂ〜８６Ｂを含む。各電線８４Ｂ〜８６Ｂの配線経路は、コイルを流れる電流の方向で決定される。
【００７３】
電線８４Ｂは、第４コイル４８Ｄの電流方向下流側の端部と、第２コイル４８Ｂの電流方向上流側の端部とを接続する。電線８４Ｂの一部分８４Ｂａは、電線８４Ｂを流れる電流の方向と、第３コイル４８Ｃを流れる電流の方向とが同一となるように、第３コイル４８Ｃに沿って配設される。また、電線８４Ｂの他の一部分８４Ｂｂは、電線８４Ｂを流れる電流の方向と、第２コイル４８Ｂを流れる電流の方向とが同一となるように、第２コイル４８Ｂに沿って配設される。よって、電線８４Ｂを流れる電流が型締力に寄与するようになるので、型締め効率が向上する。
【００７４】
電線８５Ｂは、第４コイル４８Ｄの電流方向上流側の端部と、リード線８２の端部とを接続する。
【００７５】
電線８６Ｂは、第２コイル４８Ｂの電流方向下流側の端部と、リード線８２の端部とを接続する。電線８６Ｂの一部分８６Ｂａは、電線８６Ｂを流れる電流の方向と、第１コイル４８Ａを流れる電流の方向とが同一となるように、第１コイル４８Ａに沿って配設される。また、電線８６Ｂの他の一部分８６Ｂｂは、電線８６Ｂを流れる電流の方向と、第４コイル４８Ｄを流れる電流の方向とが同一となるように、第４コイル４８Ｄに沿って配設される。よって、電線８６Ｂを流れる電流が型締力に寄与するようになるので、型締め効率が向上する。
【００７６】
このように、電線８４Ａ〜８６Ａ、８４Ｂ、８６Ｂを流れる電流が型締力に寄与するので、型締め効率が向上する。
【００７７】
複数の電流経路８１Ａ、８１Ｂは、それぞれの抵抗値を略同一とし、それぞれに流れる電流値を略同一とするため、略同じ長さを有してよい。コイル４８Ａ〜４８Ｄが略同一の寸法形状を有する場合、一の電流経路８１Ａに含まれる電線８４Ａ〜８６Ａの合計の長さと、他の電流経路８１Ｂに含まれる電線８４Ｂ〜８６Ｂの合計の長さとが略同一に設定される。
【００７８】
尚、上記実施形態の電線８４Ａ、８５Ａ、８４Ｂ、８６Ｂは、コイルの端部に接続されるとしたが、コイルの端部から一体的に延びていてもよい。この場合、電線は、電線を流れる電流の方向と、電線に接続されるコイルとは別のコイルに流れる電流の方向とが同一となるように、当該別のコイルに沿って配設される。
【００７９】
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。
【符号の説明】
【００８０】
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
８１Ａ、８１Ｂ 電流経路
８４Ａ〜８６Ａ、８４Ｂ〜８６Ｂ 電線
【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、
一の前記コイルの端部に接続される電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、該一のコイルを流れる電流の方向とが同一となるように、該一のコイルに沿って配設されることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
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、
一の前記コイルの端部に接続される電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、他の前記コイルを流れる電流の方向とが同一となるように、前記他のコイルに沿って配設されることを特徴とする射出成形機。
【請求項３】
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、
一の前記コイルの端部から一体的に延びる電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、他の前記コイルを流れる電流の方向とが同一となるように、前記他のコイルに沿って配設されることを特徴とする射出成形機。
【請求項４】
前記コイルを含む複数の電流経路が並列接続され、該複数の電流経路の長さが略同一である請求項１〜３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、
一の前記コイルの端部に接続される電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、該一のコイルを流れる電流の方向とが同一となるように、該一のコイルに沿って配設されることを特徴とする射出成形機。
【請求項２】
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、
一の前記コイルの端部に接続される電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、他の前記コイルを流れる電流の方向とが同一となるように、前記他のコイルに沿って配設されることを特徴とする射出成形機。
【請求項３】
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、
一の前記コイルの端部から一体的に延びる電線の少なくとも一部は、該電線を流れる電流の方向と、他の前記コイルを流れる電流の方向とが同一となるように、前記他のコイルに沿って配設されることを特徴とする射出成形機。
【請求項４】
前記コイルを含む複数の電流経路が並列接続され、該複数の電流経路の長さが略同一である請求項１〜３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２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１３−８２１７６（Ｐ２０１３−８２１７６Ａ）
【公開日】平成２５年５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２５０１１（Ｐ２０１１−２２５０１１）
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【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５月９日（２０１３．５．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１２日（２０１１．１０．１２）
【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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