射出成形機
【課題】 複数のコイルを効果的に用いて電磁石の応答性を高めること。
【解決手段】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、第１の固定部材と対向して配設される第２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、第１の可動部材と連結されて第１の可動部材と共に移動する第２の可動部材と、を備え、第２の固定部材と第２の可動部材は、電磁石による吸着力で型締力を発生させる型締力発生機構を構成し、型締力発生機構を構成する第２の固定部材及び第２の可動部材の一方は、電磁石を形成するコイルが複数配置されるコイル溝を有し、複数のコイルは、コイル溝の深さ方向に積層して配置される。
【解決手段】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、第１の固定部材と対向して配設される第２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、第１の可動部材と連結されて第１の可動部材と共に移動する第２の可動部材と、を備え、第２の固定部材と第２の可動部材は、電磁石による吸着力で型締力を発生させる型締力発生機構を構成し、型締力発生機構を構成する第２の固定部材及び第２の可動部材の一方は、電磁石を形成するコイルが複数配置されるコイル溝を有し、複数のコイルは、コイル溝の深さ方向に積層して配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型締め動作を駆動する電磁石を備える射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機においては、樹脂を射出装置の射出ノズルから射出して固定金型と可動金型との間のキャビティ空間に充填（てん）し、固化させることによって成形品を得るようになっている。そして、固定金型に対して可動金型を移動させて型閉じ、型締め及び型開きを行うために型締装置が配設される。
【０００３】
該型締装置には、油圧シリンダに油を供給することによって駆動される油圧式の型締装置、及び電動機によって駆動される電動式の型締装置があるが、該電動式の型締装置は、制御性が高く、周辺を汚すことがなく、かつ、エネルギー効率が高いので、多く利用されている。この場合、電動機を駆動することによってボールねじを回転させて推力を発生させ、該推力をトグル機構によって拡大し、大きな型締力を発生させるようにしている。
【０００４】
ところが、構成の電動式の型締装置においては、トグル機構を使用するようになっているので、該トグル機構の特性上、型締力を変更することが困難であり、応答性及び安定性が悪く、成形中に型締力を制御することができない。そこで、ボールねじによって発生させられた推力を直接型締力として使用することができるようにした型締装置が提供されている。この場合、電動機のトルクと型締力とが比例するので、成形中に型締力を制御することができる。
【０００５】
しかしながら、従来の型締装置においては、ボールねじの耐荷重性が低く、大きな型締力を発生させることができないだけでなく、電動機に発生するトルクリップルによって型締力が変動してしまう。また、型締力を発生させるために、電動機に電流を常時供給する必要があり、電動機の消費電力量及び発熱量が多くなるので、電動機の定格出力をその分大きくする必要があり、型締装置のコストが高くなってしまう。
【０００６】
そこで、型開閉動作にはリニアモータを使用し、型締動作には電磁石の吸着力を利用した型締装置が考えられる（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第０５／０９００５２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に記載されるような電磁石の吸着力を利用した型締装置を使用する構成の場合、単一のコイルを使用すると、電磁石の駆動時に応答性が良好でないという問題点がある。
【０００９】
そこで、本発明は、複数のコイルを効果的に用いて電磁石の応答性を高めることが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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の一局面によれば、固定金型が取り付けられる第１の固定部材と、
前記第１の固定部材と対向して配設される第２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、
前記第１の可動部材と連結されて前記第１の可動部材と共に移動する第２の可動部材と、を備え、
前記第２の固定部材と前記第２の可動部材は、電磁石による吸着力で型締力を発生させる型締力発生機構を構成し、
前記型締力発生機構を構成する前記第２の固定部材及び前記第２の可動部材の一方は、前記電磁石を形成するコイルが複数配置されるコイル溝を有し、前記複数のコイルは、前記コイル溝の深さ方向に積層して配置されることを特徴とする、射出成形機が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数のコイルを効果的に用いて電磁石の応答性を高めることができる射出成形機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の射出成形機における型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の射出成形機における型締装置の型開き時の状態を示す図である。
【図３】実施例１による多極構成を示す図であり、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。
【図４】図４は、図３のラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【図５】実施例１による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。
【図６】他の実施例（実施例２）による多極構成を示す図であり、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。
【図７】図６のラインＢ−Ｂに沿った断面図である。
【図８】実施例２による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。
【図９】他の実施例（実施例３）による単極構成を示す図であり、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。
【図１０】図９のラインＣ−Ｃに沿った断面図である。
【図１１】実施例３による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。
【図１２】コイル冷却機構の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。尚、本実施の形態において、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。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態の射出成形機における型締装置の型閉じ時の状態を示す図、図２は本発明の実施の形態の射出成形機における型締装置の型開き時の状態を示す図である。尚、図１及び図２において、ハッチングを付された部材は主要断面を示す。
【００１５】
図において、１０は型締装置、Ｆｒは射出成形機のフレーム（架台）、Ｇｄは、該フレームＦｒに対して可動なガイド、１１は、図示されないガイド上又はフレームＦｒ上に載置された固定プラテンであり、該固定プラテン１１と所定の間隔を置いて、かつ、固定プラテン１１と対向させてリヤプラテン１３が配設され、固定プラテン１１とリヤプラテン１３との間に４本のタイバー１４（図においては、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。尚、リヤプラテン１３は、フレームＦｒに対して固定される。
【００１６】
タイバー１４の前端部（図において右端部）にはネジ部（図示せず）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。
【００１７】
そして、タイバー１４に沿って固定プラテン１１と対向させて可動プラテン１２が型開閉方向に進退自在に配設される。そのために、可動プラテン１２がガイドＧｄに固定され、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、切欠き部を形成してもよい。尚、ガイドＧｄには、後述の吸着板２２も固定される。
【００１８】
また、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がそれぞれ固定され、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樹脂がキャビティ空間に充墳される。また、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。
【００１９】
吸着板２２は、可動プラテン１２と平行にガイドＧｄに固定される。これにより、吸着板２２は、リヤプラテン１３より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。例えば、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る電磁積層鋼板により構成されてもよい。或いは、吸着板２２は、鋳造により形成されてもよい。
【００２０】
リニアモータ２８は、可動プラテン１２を進退させるため、ガイドＧｄに設けられる。リニアモータ２８は、固定子２９、及び可動子３１を備え、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、可動プラテン１２の移動範囲に対応させて形成され、可動子３１は、可動プラテン１２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。
【００２１】
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。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、それに伴って、ガイドＧｄにより可動プラテン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。
【００２２】
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。
【００２３】
尚、ガイドＧｄに可動プラテン１２と吸着板２２を固定する構成に限られず、可動プラテン１２又は吸着板２２にリニアモータ２８の可動子３１を設ける構成としてもよい。また、型開閉機構としては、リニアモータ２８に限定されず、油圧式や電動式等であってもよい。
【００２４】
可動プラテン１２が前進させられて可動金型１６が固定金型１５に当接すると、型閉じが行われ、続いて、型締めが行われる。リヤプラテン１３と吸着板２２との間に、型締めを行うための電磁石ユニット３７が配設される。また、リヤプラテン１３及び吸着板２２を貫通して延び、かつ、可動プラテン１２と吸着板２２とを連結するセンターロッド３９が進退自在に配設される。該センターロッド３９は、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吸着力を可動プラテン１２に伝達する。
【００２５】
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、センターロッド３９等によって型締装置１０が構成される。
【００２６】
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。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、センターロッド３９まわりにコイル溝４５が形成される。そして、コイル溝４５内でコア４６まわりにコイル４８が巻装される。尚、リヤプラテン１３は、鋳物の一体構造で構成されてもよいし、若しくは、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る電磁積層鋼板により構成されてもよい。
【００２７】
尚、本実施の形態において、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が形成されもよいし、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側に吸着部を設けてもよい。
【００２８】
電磁石ユニット３７において、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、型締力を発生させることができる。
【００２９】
センターロッド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、センターロッド３９は、型閉じ時に可動プラテン１２と共に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と共に後退させられて吸着板２２を後退させる。そのために、リヤプラテン１３の中央部分に、センターロッド３９を貫通させるための穴４１が形成され、穴４１の前端部の開口に臨ませて、センターロッド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。
【００３０】
型締装置１０のリニアモータ２８及び電磁石４９の駆動は、制御部６０によって制御される。制御部６０は、ＣＰＵ及びメモリ等を備え、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４８に電流を供給するための回路も備える。制御部６０には、また、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。図中では、上下二本のタイバー１４に荷重検出器５５が設置された例が示されている。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、制御部６０に送られる。尚、制御部６０は、図２においては便宜上省略されている。
【００３１】
次に、型締装置１０の動作について説明する。
【００３２】
制御部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（型開き時の状態）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、図１に示されるように、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、すなわち、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。
【００３３】
続いて、制御部６０の型締処理部６２は、型締工程を制御する。型締処理部６２は、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及びセンターロッド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。型締め開始時等、型締力を変化させる際に、型締処理部６２は、当該変化によって得るべき目標となる型締力、すなわち、定常状態で目標とする型締力を発生させるために必要な定常的な電流の値をコイル４８に供給するように制御している。
【００３４】
尚、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部６０に送られ、制御部６０において、型締力が設定値になるようにコイル４８に供給される電流が調整され、フィードバック制御が行われる。この間、射出装置１７において溶融させられた樹脂が射出ノズル１８から射出され、金型装置１９のキャビティ空間に充墳される。
【００３５】
キャビティ空間内の樹脂が冷却されて固化すると、型開閉処理部６１は、型開き工程を制御する。型締処理部６２は、図１の状態において、コイル４８への電流の供給を停止する。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が後退させられ、図２に示されるように、可動金型１６が後退限位置に置かれ、型開きが行われる。
【００３６】
ここで、図３以降を参照して、本発明の特徴的な構成について説明する。
【００３７】
図３は、実施例１による多極構成を示し、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。図４は、図３のラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【００３８】
コイル４８は、図４に示すように、コイル溝４５内に複数個積層して配置される。尚、積層方向は、コイル溝４５の深さ方向Ｙに対応する。図４に示す例では、４つのコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄが設けられる。第１組のコイル４８ａ，４８ｂは、内周側のコイル溝４５内に積層して配置され、第２組のコイル４８ｃ，４８ｄは、外周側のコイル溝４５内に積層して配置される。これにより、複数の極の電磁石４９が形成される。
【００３９】
尚、図示の例では、内周側と外周側の２つのコイル溝４５が形成され、それぞれのコイル溝４５は、コア４６の一部である中央部４６ａを囲繞する態様で、矩形に形成されている。内周側と外周側の２つのコイル溝４５の間には、コア４６の一部である中間コア部４６ｂが形成される。尚、中央部４６ａ、外周部４７ａ、及び中間コア部４６ｂの表面（吸着板２２側表面）は、同一平面内に延在してよく、ギャップ面を画成する。コイル溝４５は、このギャップ面から深さ分だけオフセットした底面を有することになる。
【００４０】
図５は、実施例１による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。図５は、４つのコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄが、１つの電源に対して並列に接続されている例を示す。この場合、好ましくは、内周側のコイル４８ａ，４８ｂのそれぞれが、外周側のコイル４８ｃ，４８ｄの各１つと直列で接続される。更に、好ましくは、コイル溝４５内の底側のコイル４８ｂ，４８ｄのそれぞれが、コイル溝４５内の開口側のコイル４８ａ，４８ｃの各１つと直列で接続される。図示の例では、内周側でコイル溝４５内の開口側のコイル４８ａは、外周側でコイル溝４５内の底側のコイル４８ｄと直列に接続され、内周側でコイル溝４５内の底側のコイル４８ｂは、外周側でコイル溝４５内の開口側のコイル４８ｃと直列に接続される。そして、コイル４８ａ及びコイル４８ｄと、コイル４８ｂ及びコイル４８ｃとが、１つの電源に対して並列に接続されている。
【００４１】
このように複数のコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄを電源に対して直列に接続せずに、並列に接続することで、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄに印加される電圧を大きくすることができ、電磁石ユニット３７の応答性を高めることができる。尚、同様の観点から、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄのそれぞれに対して電源が設けられてもよい。また、コイル４８ａ及びコイル４８ｄの組と、コイル４８ｂ及びコイル４８ｃの組に対して、それぞれ電源が設けられてもよい。
【００４２】
ここで、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄのそれぞれのコイル抵抗（コイルの抵抗成分）は、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄのそれぞれの全長に依存する。従って、巻き数が同じであるとき、内周側のコイル４８ａ，４８ｂ同士が互いに略同一のコイル抵抗を有し、外周側のコイル４８ｃ，４８ｄ同士が互いに略同一のコイル抵抗を有し、外周側のコイル４８ｃ，４８ｄのコイル抵抗の方が、内周側のコイル４８ａ，４８ｂのコイル抵抗よりも大きくなる。従って、図５に示すような態様でコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ間を接続することにより、コイル４８ａ及びコイル４８ｄの全体としてのコイル抵抗が、コイル４８ｂ及びコイル４８ｃの全体としてのコイル抵抗と略同一となる。これにより、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄを並列に接続した場合にも、熱に起因したコイル抵抗変化によるアンバランスを緩和することができる。また、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄのそれぞれのインダクタンスは、コイル溝４５内の位置（深さ）やコイルが囲む面積に依存する。従って、図５に示すような態様でコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ間を接続することにより、コイル４８ａ及びコイル４８ｄと、コイル４８ｂ及びコイル４８ｃとの間のインダクタンスのアンバランスを緩和することができる。
【００４３】
尚、図３乃至図５に示す例では、４つのコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄで２極（２相）を形成しているが、極数は任意であってよい。
【００４４】
図６は、他の実施例（実施例２）による多極構成を示す図であり、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。図７は、図６のラインＢ−Ｂに沿った断面図である。
【００４５】
本実施例２では、リヤプラテン１３は、４極が形成されるように電磁石が設けられる。具体的には、センターロッド３９が通過する穴４１が形成される中央部４７ｂと、外周部４７ｃとの間に、４つのコア４６ｅ−４６ｈが設けられる。コイル溝４５は、各コア４６ｅ−４６ｈを囲繞する態様で形成されている。各コア４６ｅ−４６ｈまわりには、コイル４８ｅ−４８ｈが巻回される。尚、図６は簡易図であるので、コイル４８ｅ−４８ｈが互いに接する態様で図示されているが、コイル４８ｅ−４８ｈは、互いに対して離間して配置されてもよい。
【００４６】
本実施例２においても、上述した実施例１と同様、コイルがコイル溝４５内に複数個積層して配置される。具体的には、図７に示すように、コイル４８ｈは、２つのコイル４８ｈ１、４８ｈ２を含み、２つのコイル４８ｈ１、４８ｈ２がコイル溝４５内に積層して配置される。同様に、コイル４８ｆは、２つのコイル４８ｆ１、４８ｆ２を含み、２つのコイル４８ｆ１、４８ｆ２がコイル溝４５内に積層して配置される。尚、図７では、コイル４８ｈとコイル４８ｆの組のみを図示しているが、他方の組のコイル４８ｅ，４８ｇについても同様であってよい。
【００４７】
図８は、実施例２による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。図８では、図７に対応して、コイル４８ｈとコイル４８ｆの組のみを図示しているが、他方の組のコイル４８ｅ，４８ｇについても同様であってよい。
【００４８】
図８は、４つのコイル４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２が、１つの電源に対して並列に接続されている例を示す。この場合、好ましくは、コイル溝４５内の底側のコイル４８ｈ２，４８ｆ２のそれぞれが、コイル溝４５内の開口側の４８ｆ１，４８ｈ１のそれぞれと直列で接続される。そして、コイル４８ｈ２及びコイル４８ｆ１と、コイル４８ｈ１及びコイル４８ｆ２とが、１つの電源に対して並列に接続されている。
【００４９】
このように複数の４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２を電源に対して直列に接続せずに、並列に接続することで、コイル４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２に印加される電圧を大きくすることができ、電磁石ユニット３７の応答性を高めることができる。尚、同様の観点から、コイル４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２のそれぞれに対して電源が設けられてもよい。また、コイル４８ｈ２及びコイル４８ｆ１の組と、コイル４８ｈ１及びコイル４８ｆ２の組に対して、それぞれ電源が設けられてもよい。
【００５０】
また、図８に示すような態様でコイル４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２間を接続することにより、コイル４８ｈ２及びコイル４８ｆ１の全体としてのコイル抵抗及びインダクタンスが、コイル４８ｈ１及びコイル４８ｆ２の全体としてのコイル抵抗及びインダクタンスと略同一となる。これにより、コイル４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２を並列に接続した場合にも、インダクタンスのアンバランスを防止することができると共に、熱によるコイル抵抗変化によるアンバランスを緩和することができる。
【００５１】
図９は、他の実施例（実施例３）による単極構成を示す図であり、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。図１０は、図９のラインＣ−Ｃに沿った断面図である。
【００５２】
本実施例３では、中央のコア４６ｇまわりにコイル溝４５が矩形状に形成される。本実施例３においても、上述した実施例１と同様、コイルがコイル溝４５内に複数個積層して配置される。具体的には、図９に示すように、コイル４８ｇは、４つのコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４を含み、４つのコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４がコイル溝４５内に積層して配置される。
【００５３】
図１１は、実施例３による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。
【００５４】
図１１は、４つのコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４が、１つの電源に対して並列に接続されている例を示す。この場合、好ましくは、コイル溝４５内の底側のコイル４８ｇ１が、コイル溝４５内の開口側の４８ｇ４と直列で接続され、コイル溝４５内の底側から２番目のコイル４８ｇ２が、コイル溝４５内の開口側から２番目のコイル４８ｇ３と直列で接続される。そして、コイル４８ｇ１及びコイル４８ｇ４と、コイル４８ｇ２及びコイル４８ｇ３とが、１つの電源に対して並列に接続されている。
【００５５】
このように複数のコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４を電源に対して直列に接続せずに、並列に接続することで、コイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４に印加される電圧を大きくすることができ、電磁石ユニット３７の応答性を高めることができる。尚、同様の観点から、コイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４のそれぞれに対して電源が設けられてもよい。また、コイル４８ｇ１及びコイル４８ｇ４の組と、コイル４８ｇ２及びコイル４８ｇ３の組に対して、それぞれ電源が設けられてもよい。
【００５６】
また、図１１に示すような態様でコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４間を接続することにより、コイル４８ｇ１及びコイル４８ｇ４の全体としてのコイル抵抗及びインダクタンスが、コイル４８ｇ２及びコイル４８ｇ３の全体としてのコイル抵抗及びインダクタンスと略同一となる。これにより、コイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４を並列に接続した場合にも、インダクタンスのアンバランスを防止することができると共に、熱によるコイル抵抗変化によるアンバランスを緩和することができる。
【００５７】
尚、図９乃至図１１に示した例では、４つのコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４がコイル溝４５内に積層して配置されているが、６つや８つといった具合に、より多くのコイルがコイル溝４５内に積層して配置されてもよい。
【００５８】
次に、上述した各実施例に適用されてよいコイル冷却機構について説明する。
【００５９】
図１２は、コイル冷却機構の例を示す図である。ここでは、図１２に示すように、一例として、２つのコイル４８が積層されているものとする。コイル冷却機構９０は、コイル溝４５内に配置される。これにより、上述の如くコイル溝４５内に積層された複数のコイル４８を効率的に冷却することができる。コイル冷却機構９０は、例えば冷却流体が流される管や、冷却流体の通路が内部に形成されたプレートであってよい。冷却流体は、水や油等であってよい。
【００６０】
より具体的には、図１２（Ａ）に示す例では、コイル冷却機構９０は、コイル溝４５の深さ方向で複数のコイルの間に配置される。図１２（Ａ）に示す例では、２つのコイル４８の間に配置される。尚、３つ以上のコイルが積層される場合は、各層の間にコイル冷却機構９０が設けられてもよいし、特定の層間にコイル冷却機構９０が設けられてもよい。
【００６１】
図１２（Ｂ）に示す例では、コイル冷却機構９０は、コイル溝４５の開口側の最も上層のコイル４８を覆うように配置される。尚、図１２（Ｂ）に示す例は、図１２（Ａ）に示す例と組み合わせることができる。即ち、コイル溝４５の深さ方向で複数のコイル４８の間にコイル冷却機構９０を設けると共に、コイル溝４５の開口側の最も上層のコイル４８を覆うようにコイル冷却機構９０を設けてもよい。
【００６２】
尚、上述した実施例においては、特許請求の範囲における「第１の固定部材」は、固定プラテン１１に対応し、特許請求の範囲における「第１の可動部材」は、可動プラテン１２に対応する。また、特許請求の範囲における「第２の固定部材」は、リヤプラテン１３に対応し、特許請求の範囲における「第２の可動部材」は、吸着板２２に対応する。
【００６３】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例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、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６４】
例えば、上述の如く、吸着板２２側に電磁石４９を設け、リヤプラテン１３側に吸着部を設けてもよい。このように吸着板２２側に電磁石４９を設ける場合には、吸着板２２側に上述と同様のコイル積層構成を実現すればよい。
【００６５】
また、上述では、特定の構成の型締装置１０を例示しているが、型締装置１０は、電磁石を利用して型締めを行うものであれば、任意の構成であってよい。
【符号の説明】
【００６６】
Ｂｒ１ 軸受部材
Ｆｒ フレーム
Ｇｄ ガイド
１０ 型締装置
１１ 固定プラテン
１２ 可動プラテン
１３ リヤプラテン
１４ タイバー
１５ 固定金型
１６ 可動金型
１７ 射出装置
１８ 射出ノズル
１９ 金型装置
２２ 吸着板
２８ リニアモータ
２９ 固定子
３１ 可動子
３３ 磁極歯
３４ コア
３５ コイル
３７ 電磁石ユニット
３９ センターロッド
４１ 穴
４５ コイル溝
４６、コア４６ｅ−４６ｈ、４６ｇ コア
４６ａ 中央部
４６ｂ 中間コア部
４７ａ、４７ｃ 外周部
４７ｂ 中央部
４８（４８ａ−４８ｈ） コイル
４９ 電磁石
５１ 吸着部
５５ 荷重検出器
６０ 制御部
６１ 型開閉処理部
６２ 型締処理部
９０ コイル冷却機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、型締め動作を駆動する電磁石を備える射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、射出成形機においては、樹脂を射出装置の射出ノズルから射出して固定金型と可動金型との間のキャビティ空間に充填（てん）し、固化させることによって成形品を得るようになっている。そして、固定金型に対して可動金型を移動させて型閉じ、型締め及び型開きを行うために型締装置が配設される。
【０００３】
該型締装置には、油圧シリンダに油を供給することによって駆動される油圧式の型締装置、及び電動機によって駆動される電動式の型締装置があるが、該電動式の型締装置は、制御性が高く、周辺を汚すことがなく、かつ、エネルギー効率が高いので、多く利用されている。この場合、電動機を駆動することによってボールねじを回転させて推力を発生させ、該推力をトグル機構によって拡大し、大きな型締力を発生させるようにしている。
【０００４】
ところが、構成の電動式の型締装置においては、トグル機構を使用するようになっているので、該トグル機構の特性上、型締力を変更することが困難であり、応答性及び安定性が悪く、成形中に型締力を制御することができない。そこで、ボールねじによって発生させられた推力を直接型締力として使用することができるようにした型締装置が提供されている。この場合、電動機のトルクと型締力とが比例するので、成形中に型締力を制御することができる。
【０００５】
しかしながら、従来の型締装置においては、ボールねじの耐荷重性が低く、大きな型締力を発生させることができないだけでなく、電動機に発生するトルクリップルによって型締力が変動してしまう。また、型締力を発生させるために、電動機に電流を常時供給する必要があり、電動機の消費電力量及び発熱量が多くなるので、電動機の定格出力をその分大きくする必要があり、型締装置のコストが高くなってしまう。
【０００６】
そこで、型開閉動作にはリニアモータを使用し、型締動作には電磁石の吸着力を利用した型締装置が考えられる（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】国際公開第０５／０９００５２号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に記載されるような電磁石の吸着力を利用した型締装置を使用する構成の場合、単一のコイルを使用すると、電磁石の駆動時に応答性が良好でないという問題点がある。
【０００９】
そこで、本発明は、複数のコイルを効果的に用いて電磁石の応答性を高めることが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】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明の一局面によれば、固定金型が取り付けられる第１の固定部材と、
前記第１の固定部材と対向して配設される第２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、
前記第１の可動部材と連結されて前記第１の可動部材と共に移動する第２の可動部材と、を備え、
前記第２の固定部材と前記第２の可動部材は、電磁石による吸着力で型締力を発生させる型締力発生機構を構成し、
前記型締力発生機構を構成する前記第２の固定部材及び前記第２の可動部材の一方は、前記電磁石を形成するコイルが複数配置されるコイル溝を有し、前記複数のコイルは、前記コイル溝の深さ方向に積層して配置されることを特徴とする、射出成形機が提供される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、複数のコイルを効果的に用いて電磁石の応答性を高めることができる射出成形機が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態の射出成形機における型締装置の型閉じ時の状態を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態の射出成形機における型締装置の型開き時の状態を示す図である。
【図３】実施例１による多極構成を示す図であり、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。
【図４】図４は、図３のラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【図５】実施例１による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。
【図６】他の実施例（実施例２）による多極構成を示す図であり、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。
【図７】図６のラインＢ−Ｂに沿った断面図である。
【図８】実施例２による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。
【図９】他の実施例（実施例３）による単極構成を示す図であり、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。
【図１０】図９のラインＣ−Ｃに沿った断面図である。
【図１１】実施例３による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。
【図１２】コイル冷却機構の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態の説明を行う。尚、本実施の形態において、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。
【００１４】
図１は本発明の実施の形態の射出成形機における型締装置の型閉じ時の状態を示す図、図２は本発明の実施の形態の射出成形機における型締装置の型開き時の状態を示す図である。尚、図１及び図２において、ハッチングを付された部材は主要断面を示す。
【００１５】
図において、１０は型締装置、Ｆｒは射出成形機のフレーム（架台）、Ｇｄは、該フレームＦｒに対して可動なガイド、１１は、図示されないガイド上又はフレームＦｒ上に載置された固定プラテンであり、該固定プラテン１１と所定の間隔を置いて、かつ、固定プラテン１１と対向させてリヤプラテン１３が配設され、固定プラテン１１とリヤプラテン１３との間に４本のタイバー１４（図においては、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。尚、リヤプラテン１３は、フレームＦｒに対して固定される。
【００１６】
タイバー１４の前端部（図において右端部）にはネジ部（図示せず）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。
【００１７】
そして、タイバー１４に沿って固定プラテン１１と対向させて可動プラテン１２が型開閉方向に進退自在に配設される。そのために、可動プラテン１２がガイドＧｄに固定され、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、切欠き部を形成してもよい。尚、ガイドＧｄには、後述の吸着板２２も固定される。
【００１８】
また、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がそれぞれ固定され、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樹脂がキャビティ空間に充墳される。また、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。
【００１９】
吸着板２２は、可動プラテン１２と平行にガイドＧｄに固定される。これにより、吸着板２２は、リヤプラテン１３より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。例えば、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る電磁積層鋼板により構成されてもよい。或いは、吸着板２２は、鋳造により形成されてもよい。
【００２０】
リニアモータ２８は、可動プラテン１２を進退させるため、ガイドＧｄに設けられる。リニアモータ２８は、固定子２９、及び可動子３１を備え、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、可動プラテン１２の移動範囲に対応させて形成され、可動子３１は、可動プラテン１２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。
【００２１】
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。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、それに伴って、ガイドＧｄにより可動プラテン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。
【００２２】
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。
【００２３】
尚、ガイドＧｄに可動プラテン１２と吸着板２２を固定する構成に限られず、可動プラテン１２又は吸着板２２にリニアモータ２８の可動子３１を設ける構成としてもよい。また、型開閉機構としては、リニアモータ２８に限定されず、油圧式や電動式等であってもよい。
【００２４】
可動プラテン１２が前進させられて可動金型１６が固定金型１５に当接すると、型閉じが行われ、続いて、型締めが行われる。リヤプラテン１３と吸着板２２との間に、型締めを行うための電磁石ユニット３７が配設される。また、リヤプラテン１３及び吸着板２２を貫通して延び、かつ、可動プラテン１２と吸着板２２とを連結するセンターロッド３９が進退自在に配設される。該センターロッド３９は、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吸着力を可動プラテン１２に伝達する。
【００２５】
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、センターロッド３９等によって型締装置１０が構成される。
【００２６】
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。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、センターロッド３９まわりにコイル溝４５が形成される。そして、コイル溝４５内でコア４６まわりにコイル４８が巻装される。尚、リヤプラテン１３は、鋳物の一体構造で構成されてもよいし、若しくは、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る電磁積層鋼板により構成されてもよい。
【００２７】
尚、本実施の形態において、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が形成されもよいし、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側に吸着部を設けてもよい。
【００２８】
電磁石ユニット３７において、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、型締力を発生させることができる。
【００２９】
センターロッド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、センターロッド３９は、型閉じ時に可動プラテン１２と共に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と共に後退させられて吸着板２２を後退させる。そのために、リヤプラテン１３の中央部分に、センターロッド３９を貫通させるための穴４１が形成され、穴４１の前端部の開口に臨ませて、センターロッド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。
【００３０】
型締装置１０のリニアモータ２８及び電磁石４９の駆動は、制御部６０によって制御される。制御部６０は、ＣＰＵ及びメモリ等を備え、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４８に電流を供給するための回路も備える。制御部６０には、また、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。図中では、上下二本のタイバー１４に荷重検出器５５が設置された例が示されている。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、制御部６０に送られる。尚、制御部６０は、図２においては便宜上省略されている。
【００３１】
次に、型締装置１０の動作について説明する。
【００３２】
制御部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（型開き時の状態）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、図１に示されるように、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、すなわち、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。
【００３３】
続いて、制御部６０の型締処理部６２は、型締工程を制御する。型締処理部６２は、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及びセンターロッド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。型締め開始時等、型締力を変化させる際に、型締処理部６２は、当該変化によって得るべき目標となる型締力、すなわち、定常状態で目標とする型締力を発生させるために必要な定常的な電流の値をコイル４８に供給するように制御している。
【００３４】
尚、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部６０に送られ、制御部６０において、型締力が設定値になるようにコイル４８に供給される電流が調整され、フィードバック制御が行われる。この間、射出装置１７において溶融させられた樹脂が射出ノズル１８から射出され、金型装置１９のキャビティ空間に充墳される。
【００３５】
キャビティ空間内の樹脂が冷却されて固化すると、型開閉処理部６１は、型開き工程を制御する。型締処理部６２は、図１の状態において、コイル４８への電流の供給を停止する。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が後退させられ、図２に示されるように、可動金型１６が後退限位置に置かれ、型開きが行われる。
【００３６】
ここで、図３以降を参照して、本発明の特徴的な構成について説明する。
【００３７】
図３は、実施例１による多極構成を示し、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。図４は、図３のラインＡ−Ａに沿った断面図である。
【００３８】
コイル４８は、図４に示すように、コイル溝４５内に複数個積層して配置される。尚、積層方向は、コイル溝４５の深さ方向Ｙに対応する。図４に示す例では、４つのコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄが設けられる。第１組のコイル４８ａ，４８ｂは、内周側のコイル溝４５内に積層して配置され、第２組のコイル４８ｃ，４８ｄは、外周側のコイル溝４５内に積層して配置される。これにより、複数の極の電磁石４９が形成される。
【００３９】
尚、図示の例では、内周側と外周側の２つのコイル溝４５が形成され、それぞれのコイル溝４５は、コア４６の一部である中央部４６ａを囲繞する態様で、矩形に形成されている。内周側と外周側の２つのコイル溝４５の間には、コア４６の一部である中間コア部４６ｂが形成される。尚、中央部４６ａ、外周部４７ａ、及び中間コア部４６ｂの表面（吸着板２２側表面）は、同一平面内に延在してよく、ギャップ面を画成する。コイル溝４５は、このギャップ面から深さ分だけオフセットした底面を有することになる。
【００４０】
図５は、実施例１による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。図５は、４つのコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄが、１つの電源に対して並列に接続されている例を示す。この場合、好ましくは、内周側のコイル４８ａ，４８ｂのそれぞれが、外周側のコイル４８ｃ，４８ｄの各１つと直列で接続される。更に、好ましくは、コイル溝４５内の底側のコイル４８ｂ，４８ｄのそれぞれが、コイル溝４５内の開口側のコイル４８ａ，４８ｃの各１つと直列で接続される。図示の例では、内周側でコイル溝４５内の開口側のコイル４８ａは、外周側でコイル溝４５内の底側のコイル４８ｄと直列に接続され、内周側でコイル溝４５内の底側のコイル４８ｂは、外周側でコイル溝４５内の開口側のコイル４８ｃと直列に接続される。そして、コイル４８ａ及びコイル４８ｄと、コイル４８ｂ及びコイル４８ｃとが、１つの電源に対して並列に接続されている。
【００４１】
このように複数のコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄを電源に対して直列に接続せずに、並列に接続することで、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄに印加される電圧を大きくすることができ、電磁石ユニット３７の応答性を高めることができる。尚、同様の観点から、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄのそれぞれに対して電源が設けられてもよい。また、コイル４８ａ及びコイル４８ｄの組と、コイル４８ｂ及びコイル４８ｃの組に対して、それぞれ電源が設けられてもよい。
【００４２】
ここで、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄのそれぞれのコイル抵抗（コイルの抵抗成分）は、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄのそれぞれの全長に依存する。従って、巻き数が同じであるとき、内周側のコイル４８ａ，４８ｂ同士が互いに略同一のコイル抵抗を有し、外周側のコイル４８ｃ，４８ｄ同士が互いに略同一のコイル抵抗を有し、外周側のコイル４８ｃ，４８ｄのコイル抵抗の方が、内周側のコイル４８ａ，４８ｂのコイル抵抗よりも大きくなる。従って、図５に示すような態様でコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ間を接続することにより、コイル４８ａ及びコイル４８ｄの全体としてのコイル抵抗が、コイル４８ｂ及びコイル４８ｃの全体としてのコイル抵抗と略同一となる。これにより、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄを並列に接続した場合にも、熱に起因したコイル抵抗変化によるアンバランスを緩和することができる。また、コイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄのそれぞれのインダクタンスは、コイル溝４５内の位置（深さ）やコイルが囲む面積に依存する。従って、図５に示すような態様でコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄ間を接続することにより、コイル４８ａ及びコイル４８ｄと、コイル４８ｂ及びコイル４８ｃとの間のインダクタンスのアンバランスを緩和することができる。
【００４３】
尚、図３乃至図５に示す例では、４つのコイル４８ａ，４８ｂ，４８ｃ，４８ｄで２極（２相）を形成しているが、極数は任意であってよい。
【００４４】
図６は、他の実施例（実施例２）による多極構成を示す図であり、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。図７は、図６のラインＢ−Ｂに沿った断面図である。
【００４５】
本実施例２では、リヤプラテン１３は、４極が形成されるように電磁石が設けられる。具体的には、センターロッド３９が通過する穴４１が形成される中央部４７ｂと、外周部４７ｃとの間に、４つのコア４６ｅ−４６ｈが設けられる。コイル溝４５は、各コア４６ｅ−４６ｈを囲繞する態様で形成されている。各コア４６ｅ−４６ｈまわりには、コイル４８ｅ−４８ｈが巻回される。尚、図６は簡易図であるので、コイル４８ｅ−４８ｈが互いに接する態様で図示されているが、コイル４８ｅ−４８ｈは、互いに対して離間して配置されてもよい。
【００４６】
本実施例２においても、上述した実施例１と同様、コイルがコイル溝４５内に複数個積層して配置される。具体的には、図７に示すように、コイル４８ｈは、２つのコイル４８ｈ１、４８ｈ２を含み、２つのコイル４８ｈ１、４８ｈ２がコイル溝４５内に積層して配置される。同様に、コイル４８ｆは、２つのコイル４８ｆ１、４８ｆ２を含み、２つのコイル４８ｆ１、４８ｆ２がコイル溝４５内に積層して配置される。尚、図７では、コイル４８ｈとコイル４８ｆの組のみを図示しているが、他方の組のコイル４８ｅ，４８ｇについても同様であってよい。
【００４７】
図８は、実施例２による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。図８では、図７に対応して、コイル４８ｈとコイル４８ｆの組のみを図示しているが、他方の組のコイル４８ｅ，４８ｇについても同様であってよい。
【００４８】
図８は、４つのコイル４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２が、１つの電源に対して並列に接続されている例を示す。この場合、好ましくは、コイル溝４５内の底側のコイル４８ｈ２，４８ｆ２のそれぞれが、コイル溝４５内の開口側の４８ｆ１，４８ｈ１のそれぞれと直列で接続される。そして、コイル４８ｈ２及びコイル４８ｆ１と、コイル４８ｈ１及びコイル４８ｆ２とが、１つの電源に対して並列に接続されている。
【００４９】
このように複数の４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２を電源に対して直列に接続せずに、並列に接続することで、コイル４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２に印加される電圧を大きくすることができ、電磁石ユニット３７の応答性を高めることができる。尚、同様の観点から、コイル４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２のそれぞれに対して電源が設けられてもよい。また、コイル４８ｈ２及びコイル４８ｆ１の組と、コイル４８ｈ１及びコイル４８ｆ２の組に対して、それぞれ電源が設けられてもよい。
【００５０】
また、図８に示すような態様でコイル４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２間を接続することにより、コイル４８ｈ２及びコイル４８ｆ１の全体としてのコイル抵抗及びインダクタンスが、コイル４８ｈ１及びコイル４８ｆ２の全体としてのコイル抵抗及びインダクタンスと略同一となる。これにより、コイル４８ｈ１、４８ｈ２，４８ｆ１、４８ｆ２を並列に接続した場合にも、インダクタンスのアンバランスを防止することができると共に、熱によるコイル抵抗変化によるアンバランスを緩和することができる。
【００５１】
図９は、他の実施例（実施例３）による単極構成を示す図であり、コイル４８が配置されたリヤプラテン１３を吸着板２２側から型締め方向に視た平面図である。図１０は、図９のラインＣ−Ｃに沿った断面図である。
【００５２】
本実施例３では、中央のコア４６ｇまわりにコイル溝４５が矩形状に形成される。本実施例３においても、上述した実施例１と同様、コイルがコイル溝４５内に複数個積層して配置される。具体的には、図９に示すように、コイル４８ｇは、４つのコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４を含み、４つのコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４がコイル溝４５内に積層して配置される。
【００５３】
図１１は、実施例３による電磁石ユニット３７を駆動するための電気回路図の一例を示す。
【００５４】
図１１は、４つのコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４が、１つの電源に対して並列に接続されている例を示す。この場合、好ましくは、コイル溝４５内の底側のコイル４８ｇ１が、コイル溝４５内の開口側の４８ｇ４と直列で接続され、コイル溝４５内の底側から２番目のコイル４８ｇ２が、コイル溝４５内の開口側から２番目のコイル４８ｇ３と直列で接続される。そして、コイル４８ｇ１及びコイル４８ｇ４と、コイル４８ｇ２及びコイル４８ｇ３とが、１つの電源に対して並列に接続されている。
【００５５】
このように複数のコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４を電源に対して直列に接続せずに、並列に接続することで、コイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４に印加される電圧を大きくすることができ、電磁石ユニット３７の応答性を高めることができる。尚、同様の観点から、コイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４のそれぞれに対して電源が設けられてもよい。また、コイル４８ｇ１及びコイル４８ｇ４の組と、コイル４８ｇ２及びコイル４８ｇ３の組に対して、それぞれ電源が設けられてもよい。
【００５６】
また、図１１に示すような態様でコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４間を接続することにより、コイル４８ｇ１及びコイル４８ｇ４の全体としてのコイル抵抗及びインダクタンスが、コイル４８ｇ２及びコイル４８ｇ３の全体としてのコイル抵抗及びインダクタンスと略同一となる。これにより、コイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４を並列に接続した場合にも、インダクタンスのアンバランスを防止することができると共に、熱によるコイル抵抗変化によるアンバランスを緩和することができる。
【００５７】
尚、図９乃至図１１に示した例では、４つのコイル４８ｇ１、４８ｇ２、４８ｇ３、４８ｇ４がコイル溝４５内に積層して配置されているが、６つや８つといった具合に、より多くのコイルがコイル溝４５内に積層して配置されてもよい。
【００５８】
次に、上述した各実施例に適用されてよいコイル冷却機構について説明する。
【００５９】
図１２は、コイル冷却機構の例を示す図である。ここでは、図１２に示すように、一例として、２つのコイル４８が積層されているものとする。コイル冷却機構９０は、コイル溝４５内に配置される。これにより、上述の如くコイル溝４５内に積層された複数のコイル４８を効率的に冷却することができる。コイル冷却機構９０は、例えば冷却流体が流される管や、冷却流体の通路が内部に形成されたプレートであってよい。冷却流体は、水や油等であってよい。
【００６０】
より具体的には、図１２（Ａ）に示す例では、コイル冷却機構９０は、コイル溝４５の深さ方向で複数のコイルの間に配置される。図１２（Ａ）に示す例では、２つのコイル４８の間に配置される。尚、３つ以上のコイルが積層される場合は、各層の間にコイル冷却機構９０が設けられてもよいし、特定の層間にコイル冷却機構９０が設けられてもよい。
【００６１】
図１２（Ｂ）に示す例では、コイル冷却機構９０は、コイル溝４５の開口側の最も上層のコイル４８を覆うように配置される。尚、図１２（Ｂ）に示す例は、図１２（Ａ）に示す例と組み合わせることができる。即ち、コイル溝４５の深さ方向で複数のコイル４８の間にコイル冷却機構９０を設けると共に、コイル溝４５の開口側の最も上層のコイル４８を覆うようにコイル冷却機構９０を設けてもよい。
【００６２】
尚、上述した実施例においては、特許請求の範囲における「第１の固定部材」は、固定プラテン１１に対応し、特許請求の範囲における「第１の可動部材」は、可動プラテン１２に対応する。また、特許請求の範囲における「第２の固定部材」は、リヤプラテン１３に対応し、特許請求の範囲における「第２の可動部材」は、吸着板２２に対応する。
【００６３】
以上、本発明の好ましい実施例について詳説したが、本発明は、上述した実施例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、上述した実施例に種々の変形及び置換を加えることができる。
【００６４】
例えば、上述の如く、吸着板２２側に電磁石４９を設け、リヤプラテン１３側に吸着部を設けてもよい。このように吸着板２２側に電磁石４９を設ける場合には、吸着板２２側に上述と同様のコイル積層構成を実現すればよい。
【００６５】
また、上述では、特定の構成の型締装置１０を例示しているが、型締装置１０は、電磁石を利用して型締めを行うものであれば、任意の構成であってよい。
【符号の説明】
【００６６】
Ｂｒ１ 軸受部材
Ｆｒ フレーム
Ｇｄ ガイド
１０ 型締装置
１１ 固定プラテン
１２ 可動プラテン
１３ リヤプラテン
１４ タイバー
１５ 固定金型
１６ 可動金型
１７ 射出装置
１８ 射出ノズル
１９ 金型装置
２２ 吸着板
２８ リニアモータ
２９ 固定子
３１ 可動子
３３ 磁極歯
３４ コア
３５ コイル
３７ 電磁石ユニット
３９ センターロッド
４１ 穴
４５ コイル溝
４６、コア４６ｅ−４６ｈ、４６ｇ コア
４６ａ 中央部
４６ｂ 中間コア部
４７ａ、４７ｃ 外周部
４７ｂ 中央部
４８（４８ａ−４８ｈ） コイル
４９ 電磁石
５１ 吸着部
５５ 荷重検出器
６０ 制御部
６１ 型開閉処理部
６２ 型締処理部
９０ コイル冷却機構
【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、
前記第１の固定部材と対向して配設される第２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、
前記第１の可動部材と連結されて前記第１の可動部材と共に移動する第２の可動部材と、を備え、
前記第２の固定部材と前記第２の可動部材は、電磁石による吸着力で型締力を発生させる型締力発生機構を構成し、
前記型締力発生機構を構成する前記第２の固定部材及び前記第２の可動部材の一方は、前記電磁石を形成するコイルが複数配置されるコイル溝を有し、前記複数のコイルは、前記コイル溝の深さ方向に積層して配置されることを特徴とする、射出成形機。
【請求項２】
前記積層される複数のコイルは、電源に対して並列に接続されるか、又は、複数の電源にそれぞれ接続される、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記電磁石は少なくとも２極を有し、一の極に係るコイルと他の極に係るコイルとが前記コイル溝の深さ方向に積層して配置される、請求項１又は２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記積層される複数のコイルは、電源に対して並列に接続され、
並列関係となるコイル同士は、互いに略同一のコイル抵抗及びインダクタンスを有するように構成される、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記コイル溝内に、前記コイルを冷却する冷却機構が設けられる、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記冷却機構は、前記コイル溝の深さ方向で前記複数のコイルの間に配置される、請求項５に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記冷却機構は、前記コイル溝の開口側の最も上層のコイルを覆うように配置される、請求項５又は６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、
前記第１の固定部材と対向して配設される第２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、
前記第１の可動部材と連結されて前記第１の可動部材と共に移動する第２の可動部材と、を備え、
前記第２の固定部材と前記第２の可動部材は、電磁石による吸着力で型締力を発生させる型締力発生機構を構成し、
前記型締力発生機構を構成する前記第２の固定部材及び前記第２の可動部材の一方は、前記電磁石を形成するコイルが複数配置されるコイル溝を有し、前記複数のコイルは、前記コイル溝の深さ方向に積層して配置されることを特徴とする、射出成形機。
【請求項２】
前記積層される複数のコイルは、電源に対して並列に接続されるか、又は、複数の電源にそれぞれ接続される、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記電磁石は少なくとも２極を有し、一の極に係るコイルと他の極に係るコイルとが前記コイル溝の深さ方向に積層して配置される、請求項１又は２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記積層される複数のコイルは、電源に対して並列に接続され、
並列関係となるコイル同士は、互いに略同一のコイル抵抗及びインダクタンスを有するように構成される、請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記コイル溝内に、前記コイルを冷却する冷却機構が設けられる、請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記冷却機構は、前記コイル溝の深さ方向で前記複数のコイルの間に配置される、請求項５に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記冷却機構は、前記コイル溝の開口側の最も上層のコイルを覆うように配置される、請求項５又は６に記載の射出成形機。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１３−８２１７８（Ｐ２０１３−８２１７８Ａ）
【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２０１１−２２５０１３（Ｐ２０１１−２２５０１３）
【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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