JP4809126B2 - 型締装置 - Google Patents

Description

本発明は型締装置に係わり、特に電磁石により型締力を発生させる型締装置に関する。

成形機の一例として、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成形する。金型装置は固定金型及び可動金型を有し、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。

従来の型締装置として、トグル機構を用いて可動プラテンを進退させる方式の型締装置が広く用いられている。トグル機構を用いた型締装置においては、型締力を発生させるためのトグル機構の機械的動作に起因して可動プラテンに曲げモーメントが作用することがあり、可動プラテンの金型取付面に歪みが発生することがある。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、型締力を精度よく制御することができないおそれがある。

そこで、電動モータ及び電磁石を備え、型閉じ及び型開きの動作には電動モータを用い、型締めの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（例えば、特許文献１参照。）。この型締装置においては、固定プラテンと所定の間隔を置いてリヤプラテンが配置され、固定プラテンとリヤプラテンとの間に架設されたタイバーに沿って可動プラテンが進退自在に配設される。そして、リヤプラテンの後端面に電磁石が固定され、リヤプラテンの後方に吸着板が進退自在に配設される。吸着板と可動プラテンとの間にリンク機構が設けられ、リンク機構を電動モータによって屈伸させる。

したがって、電動モータを駆動してリンク機構を伸展させることによって型閉じを行った後、電磁石を駆動して反発力を作用させることにより、型締めを行うことができる。この場合、可動プラテンの背面の中央部を押圧することができるので、可動プラテンに曲げモーメントがほとんど作用せず、金型取付面に発生する歪みを抑制することができる。
特許第３１９０６００号公報

上述の電磁石により型締力を発生させる型締装置では、型締力となる電磁石の吸着力の強さは、電磁石とそれに吸着される吸着板との間の間隙の距離（寸法）に依存する。発生する吸着力の強さはこの間隙の距離の二乗に反比例し、距離が短いほど大きな吸着力が発生する。

所望の強さの型締力を得るには、この吸着力を所望の型締力の値（強さ又は大きさ）に対応した値（強さ又は大きさ）に制御する必要がある。そこで、２つの電磁積層鋼板の間の間隙の距離と得られる吸着力との関係から、２つの電磁積層鋼板の間の間隙の距離を求めて設定する。

型締装置で必要な型締力は数トンから数十トンにもなり、それに対応する電磁石の吸着力も非常に強くなければならない。上述のように、電磁石の吸着力の強さは、一方の電磁積層鋼板とそれ反発作用が働く他方の電磁積層鋼板との間の間隙の距離の二乗に反比例し、距離が短いほど大きな吸着力が発生する。したがって、型締装置における電磁石とそれに吸着される吸着板との間の間隙の距離は非常に小さな距離、例えば、１．０ｍｍ程度に設定される。

ところが、型締装置の構成部品の寸法許容値や組み立て上の寸法誤差等が集積されるため、設定した間隙の距離が目標値とはならず、僅かではあるが異なる距離となってしまう。吸着力の強さは距離の二乗に反比例するため、１．０ｍｍとすべき間隙が僅かに０．１ｍｍだけ異なった場合でも、吸着力は大きく変化してしまう。例えば、目標値が１．０ｍｍであったところが、１．１ｍｍと大きくなってしまった場合、１／１．１^２＝０．８３倍の吸着力（すなわち、型締力）しか得られないこととなる。

そこで、型締装置を組み立てた後に、電磁積層鋼板間の間隙を調整する作業が必要となる。この調整作業では、電磁積層鋼板とリヤプラテンとの間にシム（非常に薄い金属板）を挟み込んだり取り除いたりすることで行われる。上述のように間隙の距離が目標値１．０ｍｍより０．１ｍｍだけ大きかった場合、厚さ０．１ｍｍのシムを電磁積層鋼板とリヤプラテンとの間に入れて間隙の距離が１．０ｍｍとなるように調整する。

シムを入れる作業は、一旦組み付けた電磁石又は吸着板を完全に取り外し、シムを挟み込んでから再度電磁石又は吸着板を組み付けるという作業となり、間隙の調整のために時間と労力がかかるという問題がある。

また、シムにはある程度の厚みがあり、その厚み分しか調整できないといった問題がある。例えば、間隙の距離を精度よく設定しようとした場合、例えば０．０１ｍｍ刻みで調整したい場合は、０．０１ｍｍ刻みの厚みのシムを準備しておかなければならない。さらに、間隙が大きすぎた場合はその分の厚みのシムを付け加えることで調整できるが、小さすぎた場合は、その分のシムを抜き取ることができるように、最初からシムを何枚も挟み込んでおかなければならない。

本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、電磁石と吸着板との間の間隙の距離を容易に精度よく調整することのできる型締装置を提供することを目的とする。

上述の目的を達成するために、本発明によれば、電磁石と磁性体との間の間隙に磁界を形成して該磁性体に作用する吸着力により型締力を発生する電磁石ユニットを備えた型締装置であって、
前記電磁石ユニットの電磁石と磁性体との対向面がそれぞれ所定の角度傾斜すると共に、前記電磁石及び／又は前記磁性体は垂直方向に移動自在に構成され、
前記電磁石及び／又は前記磁性体に、前記電磁石及び／又は前記磁性体の位置を調整する調整機構を設けたことを特徴とする型締装置が提供される。

また、電磁石と磁性体との間の間隙に磁界を形成して該磁性体に作用する吸着力により型締力を発生する電磁石ユニットを備えた型締装置であって、
前記電磁石ユニットは、前記電磁石と該電磁石をガイドするガイド部材とを有し、前記電磁石と前記ガイド部材との対向面がそれぞれ所定の角度傾斜すると共に、前記電磁石は前記対向面に沿って移動自在に構成され、
前記電磁石に、前記電磁石の位置を調整する調整機構を設けたことを特徴とする型締装置が提供される。
さらに、電磁石と磁性体との間の間隙に磁界を形成して該磁性体に作用する吸着力により型締力を発生する電磁石ユニットを備えた型締装置であって、
前記電磁石ユニットは、前記磁性体と該磁性体をガイドするガイド部材とを有し、前記磁性体と前記ガイド部材との対向面がそれぞれ所定の角度傾斜すると共に、前記磁性体は前記対向面に沿って移動自在に構成され、
前記磁性体に、前記磁性体の位置を調整する調整機構を設けたことを特徴とする型締装置が提供される。

本発明によれば、電磁石により吸着される磁性体である吸着板と電磁石との対向面に傾斜を設けたので、電磁石又は吸着板の少なくとも一方を垂直方向に移動することで、対向面間の間隙の距離を増減することができる。垂直方向の移動距離は、傾斜面の傾斜にしたがって縮小されて対向面の水平方向の移動距離となるので、垂直方向への移動距離より小さな距離で、間隙の距離を精度よく調整することができる。

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本発明が適用される射出成形機の型締装置について図１乃至図３を参照しながら説明する。図１は本発明が適用される型締装置の一例を示す側面図であり、金型が閉じた状態を示している。図２は図１に示す型締装置の側面図であり、金型が開いた状態を示している。図３は図１に示すリヤプラテンを吸着板側から見た正面図である。

図１及び図２に示す型締装置１０は、射出成形機のフレームＦｒ上に設けられた２本のレールよりなるガイドＧｄ上に支持される。固定プラテン１１は、ガイドＧｄ上に載置され、フレームＦｒ及びガイドＧｄに対して固定されている。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と対向させてリヤプラテン１３が配設されている。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、２本だけを示す）が架設される。可動プラテン１２が、タイバー１４に沿って固定プラテン１１と対向した状態でタイバー１４に沿って型開閉方向に進退自在（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、可動プラテン１２には、タイバー１４が貫通するガイド穴（図示せず）が形成される。

なお、本明細書では、型開閉方向、すなわち可動プラテン１２の移動方向を水平方向と称し、可動プラテン１２の移動方向に垂直な方向を垂直方向と称する。

タイバー１４の前端部（図において右端部）には、第１のねじ部（図示せず）が形成され、タイバー１４は、第１のねじ部にナットｎ１を螺合して締め付けることによって固定プラテン１１に固定される。各タイバー１４の後端部（図において左端部）には、タイバー１４より外径が小さいガイドポスト２１が一体に形成されている。ガイドポスト２１は、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して延在する。各ガイドポスト２１の、リヤプラテン１３の後端面の近傍に、第２のねじ部（図示せず）が形成され、固定プラテン１１とリヤプラテン１３とは、第２のねじ部にナットｎ２を螺合して締め付けることによって固定される。ガイドポスト２１をタイバー１４と一体に形成しているが、ガイドポスト２１をタイバー１４とは別体として形成してもよい。

なお、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に対してわずかに移動することができるようにガイドＧｄ上に載置される。したがって、固定プラテン１１はフレームＦｒ及びガイドＧｄに対して固定され、リヤプラテン１３はガイドＧｄに対してわずかに移動することができるようになっている。リヤプラテン１３をフレームＦｒ及びガイドＧｄに対して固定し、固定プラテン１１をガイドＧｄに対してわずかに移動することができるように構成してもよい。

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。可動プラテン１２の進退によって可動金型１６を固定金型１５に対して移動し、型閉じ、型締め及び型開きが行われる。なお、型締めが行われると、固定金型１５と可動金型１６との間に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樹脂がキャビティ空間に充填される。

可動プラテン１２と平行に配設された磁性体としての吸着板２２が、リヤプラテン１３より後方において各ガイドポスト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、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が貫通するガイド穴２３が形成される。ガイド穴２３は、前端面（図において右端面）に開口した大径部２４とこれに繋がる小径部２５とを含む。大径部２４はナットｎ２を収容する。小径部２５は吸着板２２の後端面に開口し、ガイドポスト２１が摺動する摺動面を有している。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。あるいは、ガイドポスト２１を用いずに、ガイドＧｄのみによって案内することもできる。

可動プラテン１２を進退させるために、型開閉用の駆動部としてリニアモータ２８が、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。リニアモータ２８は、フレームＦｒ上に、ガイドＧｄと平行に、かつ、吸着板２２の移動範囲に対応して配置された固定子２９と、吸着板２２の下端が固定されたスライドベースＳｂに固定され、固定子２９と対向し、かつ、所定の範囲にわたって形成された可動子３１とを備える。スライドベースＳｂは、図３に示すように、その両側においてガイドＧｄ上に支持されており、可動子３１を固定子２９に沿って移動可能に支持する。スライドベースＳｂは、可動子３１の上面を覆ってガイドＧｄの延在方向に延在する。そのために、リヤプラテン１３の下端には、ガイドベースＧｂ及びスライドベースＳｂが通過する空間３３を形成する脚部１３ａが両側に設けられる。

リニアモータ２８の固定子２９の長さをＬｐとし、可動子３１の長さをＬｍとし、吸着板２２（可動プラテン１２）のストロークをＬｓｔとしたとき、長さＬｍは、リニアモータ２８による最大の推進力に対応して設定される。また、長さＬｐは、Ｌｐ＞Ｌｍ＋Ｌｓｔという関係を満足するように設定される。

可動子３１は、固定子２９に向けて突出し、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と、各磁極歯３３に巻装されたコイル３５とを備える。なお、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。固定子２９は、コア、及びコア上に延在させて形成された永久磁石（図示せず）を備える。永久磁石は、Ｎ極及びＳ極の各磁極を交互に、かつ、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ている。

したがって、コイル３５に所定の電流を供給してリニアモータ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、スライドベースＳｂ、スライドベースＳｂに固定された吸着板２２、及びロッド３９により吸着板２２に連結された可動プラテン１２が進退させられ、型閉じ及び型開きが行われる。

なお、固定子２９に永久磁石を、可動子３１にコイル３５を配設しているが、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を駆動する際に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。

可動プラテン１２が前進（図において右方向に移動）して可動金型１６が固定金型１５に当接すると、型閉じが終了する。型閉じに続いて型締めを行うことができるように、リヤプラテン１３と吸着板２２との間に、型締め用の駆動部としての電磁石ユニット３７が配設される。また、可動プラテン１２と吸着板２２とを連結するロッド３９が、リヤプラテン１３及び吸着板２２を貫通して延在する。ロッド３９は、型閉じ時及び型開き時に、吸着板２２の進退に連動して可動プラテン１２を進退させ、型締め時に、電磁石ユニット３７によって発生した型締力を可動プラテン１２に伝達する。なお、フレームＦｒ、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。

電磁石ユニット３７は、リヤプラテン１３側に配設された電磁石４９、及び吸着板２２側に配設された吸着部５１を有する。リヤプラテン１３の後端面の所定の部分、すなわちロッド３９よりわずかに上方及び下方に、水平方向に延在した矩形の断面形状を有するコイル配設部としての二つの溝４５が互いに平行に形成されている。溝４５の間には、矩形の断面形状を有するコア４６が形成され、リヤプラテンのコア４６以外の部分にヨーク４７が形成される。コア４６にコイル４８が巻装される。

また、吸着板２２の前端面の所定の部分として、吸着板２２においてロッド３９を包囲し、電磁石４９と対向する部分に、吸着部５１が設けられる。なお、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た電磁積層鋼板により形成される。また、リヤプラテン１３とは別に電磁石４９が配設され、吸着板２２とは別に吸着部５１が配設されているが、リヤプラテン１３の一部として電磁石を形成し、吸着板２２の一部として吸着部を形成することもできる。また、必ずしも電磁積層鋼板を用いなくてもよく、同一部材からなる鉄心を用いてコア４６及びヨーク４７を形成してもよい。この方が、ギャップ間の距離を精度よく設定することができる。

したがって、電磁石ユニット３７において、溝４５内のコイル４８に電流を供給すると、電磁石４９が励磁され、吸着部５１が吸着されて型締力が発生する。

ロッド３９は、後端部（図において左端部）において吸着板２２と連結し、前端部において可動プラテン１２と連結している。ロッド３９は、型閉じ時に吸着板２２が前進することにより前進し、これにより可動プラテン１２が前進する。また、ロッド３９は、型開き時に吸着板２２が後退（図において左方向に移動）することにより後退し、これにより可動プラテン１２が後退する。

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穴４１が設けられる。また、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が形成される。さらに、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、ロッド３９の後端部にねじ４３が形成され、吸着板２２に対して回転自在に支持された型厚調整機構としてのナット４４がねじ４３に螺合している。

型閉じが終了した時点で、吸着板２２はリヤプラテン１３に近接し、リヤプラテン１３と吸着板２２との間にギャップ（間隙）δが形成される。ギャップδが小さくなりすぎたり、大きくなりすぎたりすると、吸着部５１を十分に吸着することができず、型締力が小さくなってしまう。ギャップδの最適な値（距離又は寸法）は、金型装置１９の厚さが変化するのに伴って変化する。

そこで、ナット４４の外周面に大径のギヤ（図示せず）が形成され、吸着板２２に型厚調整用の駆動部として型厚調整用モータ（図示せず）が配設され、型厚調整用モータの出力軸に取り付けられた小径のギヤが、ナット４４の外周面に形成されたギヤに噛合させられる。

金型装置１９の厚さに対応して、型厚調整用モータを駆動し、型厚調整機構としてのナット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、固定プラテン１１及び可動プラテン１２に対する吸着板２２の位置が調整されて、ギャップδを最適な値にすることができる。すなわち、可動プラテン１２と吸着板２２の相対的な位置を変えることによって、型厚の調整が行われる。

この型厚の調整は型厚の変化に伴う間隙δの距離を粗調整するものであり、例えば０．１ｍｍ単位の微調整は、スライドベースＳｂ上での吸着板２２の位置を変更したり、ガイドＧｄ上のリヤプラテン１３の位置を変更することで行われる。型締装置１０では、スライドベースＳｂから垂直に起立して取り付けられた取付け板２７に吸着板２２が取り付けられており、吸着板２２と取付け板２７との間に挟み込むシムの厚みを調整することにより、間隙δの距離を微調整する。なお、取付け板２７はリブ２７ａを有しており、取付け板２７に型締力の反力が作用しても、取付け板２７の取付け面に倒れが生じずに垂直度を維持するように構成されている。

また、電磁石と吸着板との平行度を保つためには、電磁石又は吸着板の面全体と同じ大きさのシムを挟み込むことが好ましいが、そのような大きさの一様な厚みのシムを用いることは難しい。そこで、例えば、略四辺形の吸着板の四隅付近をボルトで締め付けている場合、締め付ける４カ所の付近のみに小さなシムを挟み込むこととなる。このような場合、シムが挟み込まれていない部分に間隙が形成され、吸着板が変形して平面度が悪くなったり、ベースに対する平行度が悪くなるという問題が発生するおそれがある。

なお、型厚調整用モータ、ギヤ、ナット４４、ロッド３９等によって型厚調整装置が構成される。また、ギヤによって、型厚調整用モータの回転をナット４４に伝達する回転伝達部が構成される。そして、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、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。

次に、型締装置１０の動作について説明する。

まず、型閉じ時に、図２に示す状態において、コイル３５に電流を供給する。それにより、リニアモータ２８が駆動され、吸着板２２と共に可動プラテン１２が前進させられ、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、すなわち、電磁石４９と吸着部５１との間には、シムを用いて吸着板２２の位置を微調整した結果、目標型締力Ｆが得られるような最適なギャップ（間隙）δ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して十分に小さい。

続いて、コイル４８に電流が供給され、磁性体である吸着板２２の吸着部５１を電磁石４９の吸着力によって吸着する。それにより、吸着板２２及びロッド３９を介して吸着力が型締力として可動プラテン１２に伝達され、型締めが行われる。

また、型締力が目標設定値になるようにコイル４８に供給する電流の値が決定され、電流がコイル４８に供給されて型締めが行われる。型締めが行われている間、射出装置１７において溶融し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填される。

そして、キャビティ空間内の樹脂が固化すると、図１に示す状態において、コイル４８への電流供給が停止される。この場合、コイル４８への電流供給を停止しても、吸着部５１には磁気が残留するので、コイル４８に型締めを行う際と逆の方向に電流が供給され、吸着部５１に残留した磁気が取り除かれる。続いて、コイル３５に逆方向の電流が供給される。それにより、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が後退限位置に移動し、型開きが行われる。

上述の構成の型締装置１０において、取付け板２７と吸着板２２との間にシムを挟み込んでギャップ（間隙）δの距離を調整する作業は、時間と労力とを必要とする。また、調整できる距離はシムの厚みに依存するため、精度の高い調整が難しいという問題もある。さらに、取付け板２７と吸着板２２との間に空隙が生じると、吸着板２２と取付け板２７で構成される磁気回路が変動してしまい、精度よく型締力を制御することができない。

そこで、本発明では、電磁石を構成するリヤプラテン１３と吸着板２２の対向面（すなわち、間隙δを形成する対向面）を僅かに傾斜させ、リヤプラテン１３と吸着板２２の両方又はいずれか一方を垂直方向に移動させることにより、実質的に間隙δの距離を調整する。傾斜角度により決定される比率に基づいて垂直方向の移動距離が縮小されて水平方向の移動距離（すなわち、間隙δの調整距離）となるので、容易に微調整を行うことができる。

次に、本発明の第１実施例について、図４及び図５を参照しながら説明する。図４は本発明の第１実施例による型締装置の側面図であり、金型が閉じた状態を示している。図５は図４に示す型締装置の側面図であり、金型が開いた状態を示している。図４及び図５において、図１乃至図３に示す構成部品と同等の部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。

本実施例による型締装置は、図１乃至図３に示す型締装置１０と同様な構成であるが、吸着板とリヤプラテンとの対向面が傾斜していること、吸着板がガイドポストによりガイドされていない点が大きく異なる。

このような構成とするために、本実施例では、リヤプラテンベース１３ＢがガイドＧｄ上に設けられ、リヤプラテン１３Ａはリヤプラテンベース１３Ｂに固定される。固定プラテン１１に固定された四本のタイバー１４は、リヤプラテンベース１３Ｂを貫通し、固定ナットｎ２によりリヤプラテンベース１３に固定される。リヤプラテン１３Ａは、リヤプラテンベース１３Ｂを貫通するボルト（図示せず）により、リヤプラテンベース１３Ｂ の取付け面に固定される。したがって、リヤプラテン１３Ａと固定プラテン１１とは、タイバー１４の両端に固定された状態となる。

リヤプラテンベース１３Ｂに固定されたリヤプラテン１３Ａには、上述の図１に示す型締装置１０と同様にコイル４８が設けられ、コア４６、ヨーク４７と共に電磁石４９を構成する。リヤプラテン１３Ａの吸着板２２Ａに対向する面は、垂直方向に対して所定の角度αだけ僅かに傾斜し、傾斜面が形成されている。

リヤプラテン１３Ａの傾斜面に対向する吸着板２２Ａの対向面も、同様に所定の角度αだけ僅かに傾斜し、傾斜面が形成されている。したがって、リヤプラテン１３Ａの傾斜面と吸着板２２の傾斜面は平行となり、図１に示すように、その間にギャップ（間隙）δが形成される。

吸着板２２Ａは、取付け板２７を貫通するボルト（図示せず）により、スライドベースＳｂに起立して固定された取付け板２７の取付け面に固定される。吸着板２２Ａは取付け板２７の取付け面に沿って垂直方向に僅かに位置を変えて固定することができる。また、リヤプラテンベース１３ＢがガイドＧｄ上に設けられる。リヤプラテン１３Ａは、リヤプラテンベース１３Ｂに固定される。取付け板２７のボルトが貫通する孔は僅かに垂直方向に長円形であり、ボルトの位置を垂直方向にずらすことで、吸着板２２Ａの固定位置を垂直方向にずらすことができる。

吸着板２２Ａの下端面とスライドベースＳｂの上面との間に、高さ調整機構６０が設けられる。高さ調整機構６０は、例えば所定の高さ（又は厚さ）を有する剛体のブロックとすることができる。すなわち、所定の高さのブロックを吸着板２２Ａの下に配置し、吸着板２２Ａをブロックに押し付けながら、ボルトを締め付けて吸着板２２Ａを取付け板２７の取付け面に固定することで、吸着板２２Ａの垂直方向の固定位置を調整することができる。

高さ調整機構６０として、ブロックではなく、それ自体の高さ（厚み）を調節できる部材を用いることもできる。例えば、一つのブロックではなく、平たいブロックを複数枚重ねて所定の高さにすることもできる。また、ベースブロックに垂直方向にボルトをねじ込んだ構成とし、ボルトを締め込んだり緩めたりすることで、ベースブロックから延在するボルトの頭部の高さを調整するような構成としてもよい。高さ調整機構６０は上述の構成に限られず、様々な構成が考えられる。

吸着板２２Ａの垂直方向の移動をガイドするために、取付け板２７の取付け面に垂直方向に延在する突起を設け、その突起が嵌合する溝を設けることが好ましい。突起と溝が嵌合することで、吸着板２２Ａは取付け板２７の垂直面に沿って垂直方向にのみ移動可能となる。突起と溝の嵌合構造は、いわゆるあり溝を用いて遊びがないように構成してもよい。このような構成とすることで、取付け板２７をガイド機構として用いることができ、また、吸着板２２Ａと取付け板２７をガイド機構として用いることができるので、吸着板２２Ａの磁気回路の変動を抑制することができる。

なお、吸着板２２Ａには、ロッド３９が貫通する貫通孔が設けられるが、吸着板２２Ａを垂直方向に移動可能にするため、貫通孔を垂直方向に長い形状の孔とする必要がある。

以上のような構成で、吸着板２２Ａの傾斜面とリヤプラテン１３Ａの傾斜面との間の間隙δを調整するには、まず、間隙δの距離の目標設定値と、型閉じ位置での間隙δの実際の距離との差を計測する。そして、距離を測定して求めた差の分だけ吸着板２２Ａを水平方向に移動するには、垂直方向にどれだけ移動すればよいかを求める。求めた吸着板２２Ａの垂直方向の移動距離に基づいて高さ調整機構６０での高さ調整量を決定する。単一のブロックを用いるのであれば、求めた吸着板２２Ａの垂直方向の移動距離に対応する高さのブロックを選択する。あるいは、複数枚のブロックを重ねて用いている場合は、求めた吸着板２２Ａの垂直方向の移動距離が、追加又は取り除くべきブロックの高さ（厚み）に相当する。

吸着板２２Ａの垂直方向の移動距離と、それに対する水平方向の移動距離は、傾斜面の傾きで決定される。吸着板２２Ａの傾斜面の傾き（垂直方向：水平方向）を、図６（ａ）に示すように、１０：１とした場合、高さ調整機構６０による高さの調整距離の１／１０の距離だけ水平方向に移動することができる。したがって、間隙δの距離の増減は、高さ調整機構６０による高さの調整距離の略１／１０となる（実際には、間隙δの距離は傾斜面に垂直な方向の距離となるため、傾きの分だけ１／１０より小さくなる）。例えば、高さ調整機構６０により、吸着板２２Ａを１ｍｍ上に移動した場合、間隙δの距離は約０．１ｍｍ増大する。反対に、高さ調整機構６０により、吸着板２２Ａを１ｍｍ下に移動した場合、間隙δの距離は約０．１ｍｍ減少する。また、吸着板２２Ａの傾斜面の傾き（垂直方向：水平方向）を、図６（ｂ）に示すように、１００：１とした場合、高さ調整機構６０による高さの調整距離の１／１００の距離だけ水平方向に移動することができる。したがって、間隙δの距離の増減は、高さ調整機構６０による高さの調整距離の略１／１００となる（実際には、間隙δの距離は傾斜面に垂直な方向の距離となるため、傾きの分だけ１／１００より小さくなる）。例えば、高さ調整機構６０により、吸着板２２Ａを１ｍｍ上に移動した場合、間隙δの距離は約０．０１ｍｍ増大する。反対に、高さ調整機構６０により、吸着板２２Ａを１ｍｍ下に移動した場合、間隙δの距離は約０．０１ｍｍ減少する。以上のように、傾斜面の傾きを小さくすれば（垂直に近くすれば）、間隙δの距離をより微細に調整することができるが、調整可能な距離は小さくなる。すなわち、傾斜面の傾きを小さくして微調整可能とするには、吸着板２２Ａの垂直方向の移動距離範囲を大きくとらなければならない。したがって、調整の精度と、吸着板２２Ａの垂直方向の移動距離範囲とを考慮して最適な傾斜を設定する必要がある。

以上のように、高さ調整機構６０の調整を終えたら、吸着板２２Ａの下端面を高さ調整機構６０に押し当てながら、ボルトを締め付けて吸着板２２Ａを取付け板２７に固定する。吸着板２２Ａを取付け板２７に固定した後は、高さ調整機構６０を取り除いてしまってもよいが、型締装置の運転中も吸着板２２Ａの位置が移動しないように、そのままスライドベースＳｂ上に固定しておくことが好ましい。

本実施例では、高さ調整機構６０を、吸着板２２Ａの下面を突き当てて高さを調整する構成としたが、吸着板２２Ａを取付け板２７に対して垂直方向に移動できる構成であれば、高さ調整機構６０として用いることができる。例えば、吸着板２２Ａ側にラックを形成し、取付け板２７側にピニオンを設けてラックに噛合わせ、ピニオンを回転することにより吸着板２２Ａを垂直方向に移動させるといった構成も高さ調整機構６０に含まれる。

本実施例では、吸着板２２Ａの傾斜面の傾斜方向を、吸着板２２Ａの上部の幅が大きく下部の幅が小さくなるような方向とした（図１中、右側に傾いた方向）。この方向の傾きであると、吸着板２２Ａに作用する吸着力の垂直方向分力が下向きとなり、吸着力が作用したときに、吸着板２２Ａが固定されたスライドベースＳｂ全体がガイドＧｄに押し付けられるため、スライドベースＳｂをガイドＧｄ上に適切に維持することができる。さらに、吸着板２２Ａはリブ２７ａを備えた取付け板２７に固定されているので、下向きの荷重が加わったとしても、リブ２７ａによって吸着板２２ＡをスライドベースＳｂに対し、安定して固定することができる。このため、型締力を精度よく制御することができる。

また、本実施例では、垂直方向の固定位置が調整される吸着板２２Ａの傾斜面の垂直方向の寸法は、リヤプラテン１３Ａの傾斜面の垂直方向の寸法より小さくしている。これは、吸着板２２Ａを、所定の調整範囲内で垂直方向に移動しても、吸着板２２Ａの傾斜面の全体がリヤプラテン１３Ａの傾斜面に対向するようにするためである。このように構成することで、所定の調整範囲内で吸着板２２Ａを垂直方向に移動しても、吸着面積が変化することがなく、一定の吸着力を得ることができ、結果として一定の型締力を発生させることができる。

次に、本発明の第２実施例について、図７を参照しながら説明する。図７は本発明の第２実施例による型締装置の側面図であり、金型が閉じた状態を示している。図７において、図４に示す構成部品と同等の部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。

本発明の第２実施例による型締装置は、上述の第１実施例による型締装置における吸着板とリヤプラテンの傾斜面の傾斜を反対とし、且つリヤプラテンに高さ調整機構を設けたものである。

図７に示すように、吸着板２２Ｂの傾斜面と、リヤプラテン１３Ｃの傾斜面は、両方とも所定の角度αだけ、上述の第１実施例とは反対に、図７中左側に傾斜している。このような傾斜であっても、上述の第１実施例と同様に、間隙δの距離を調整することができる。

本実施例では、吸着板２２Ｂは移動可能ではなく、リヤプラテン１３Ｃをリヤプラテンベース１３ｂの垂直面に沿って垂直方向に移動可能としている。したがって、高さ調整機構６０は、リヤプラテン１３Ｃの下端面とスライドベースＳｂの上面との間に設けられる。この場合、スライドベースＳｂは型開閉時に移動するのに対し、リヤプラテン１３Ｃは移動しないため、リヤプラテン１３Ｃの垂直方向の固定位置を調整してリヤプラテン１３Ｃをリヤプラテンベース１３Ｂに固定した後に、高さ調整機構６０を取り除いておく必要がある。また、リヤプラテン１３Ｃに設けられた、ロッド３９が貫通する孔は、リヤプラテン１３Ｃが垂直方向に移動できるように、垂直方向に長い形状にする必要がある。このようにすることで、リヤプラテンベース１３ｂをガイド機構として用いることができ、また、リヤプラテンベース１３ｂとリヤプラテン１３Ｃとを密着させることができるので、リヤプラテン１３Ｃの磁気回路の変動を抑制することができる。

本実施例では、吸着板２２Ｂに吸着力が作用すると、吸着力の垂直方向分力が吸着板２２Ｂに作用する。この垂直方向分力は、吸着板２２Ｂを持ち上げる方向の分力である。したがって、スライドベースＳｂをガイドＧｄから持ち上げる力が作用する。したがって、スライドベースがガイドＧｄから持ち上がらないように、スライドベースＳｂがガイドＧｄを抱きかかえるような構成とすることが好ましい。ただし、吸着板２２Ｂと取付け板２７は、ロッド３９によってもガイドされているため、ロッド３９によるガイドで十分であれば、スライドベースＳｂがガイドＧｄを抱きかかえるような構成とする必要はない。さらに、吸着板２２Ａはリブ２７ａを備えた取付け板２７に固定されているので、上向きの荷重が加わったとしても、リブ２７ａによって吸着板２２ＡをスライドベースＳｂに対し安定して固定することができる。このため、型締力を精度よく制御することができる。

以上説明したように、本発明の第１実施例及び第２実施例を考慮すると、電磁石として機能するリヤプラテンと、電磁石により吸着される磁性体である吸着板との対向面に傾斜を設け、吸着板又はリヤプラテンを垂直方向に移動可能に固定し、移動可能な吸着板又はリヤプラテンに高さ調整機構を設けることで、吸着板とリヤプラテンとの間の間隙の距離を精度よく調整することができる。吸着板とリヤプラテンの両方を垂直移動可能としてもよく、その場合、吸着板とリヤプラテンの両方に高さ調整機構を設けてもよい。

また、図４に示す構成の変形例として、図８に示すように吸着板２２Ａのリヤプラテン２２と対向する面を垂直に形成し、吸着板２２Ａの取付け板２７と対向する面と取付け板２７の吸着板２２Ａに対向する面とを傾斜させてもよい。この場合リヤプラテン１３Ａの吸着板２２Ａと対向する面も垂直に形成することができるので、部品加工が容易となり、調整の際の間隙δ調整も容易となる。また、間隙δがリヤプラテン１３Ａと吸着板２２Ａの垂直面間に形成されるため、吸着力は水平方向に作用し、スライドベースＳｂに対して垂直方向の力が作用することがない。したがって、スライドベースＳｂをガイドレールＧｄ上に安定して支持することができる。この場合、傾斜した取付け板２７は移動方向変換機構を構成する。なお、図８において、図４に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。

同様に、図７に示す構成の変形例として、図９に示すように、リヤプラテン１３Ｂの吸着板２２Ｂと対向する面を垂直に形成し、リヤプラテン１３Ｃのリヤプラテンベース１３Ｂと対向する面とリヤプラテンベース１３Ｂのリヤプラテン１３Ｃと対向する面とを傾斜させてもよい。円吸着板２２Ｂの取付け板２７と対向する面と取付け板２７とを傾斜させてもよい。この場合吸着板２２Ｂのリヤプラテン１３Ｃと対向する面も垂直に形成することができるので、部品加工が容易となり、調整の際の間隙δ調整も容易となる。また、間隙δがリヤプラテン１３Ｃと吸着板２２Ｂの垂直面間に形成されるため、吸着力は水平方向に作用し、スライドベースＳｂに対して垂直方向の力が作用することがない。したがって、スライドベースＳｂをガイドレールＧｄ上に安定して支持することができる。この場合、傾斜したプラテンベース１３Ｂは移動方向変換機構を構成する。なお、図９において、図７に示す構成部品と同等な部品には同じ符号を付し、その説明は省略する。

本発明が適用される型締装置の一例を示す側面図であり、金型が閉じた状態を示している。 図１に示す型締装置の側面図であり、金型が開いた状態を示している。 図１に示すリヤプラテンを吸着板側から見た正面図である。 本発明の第１実施例による型締装置の側面図であり、金型が閉じた状態を示している。 図４に示す型締装置の側面図であり、金型が開いた状態を示している。 吸着板の側面図である。 本発明の第２実施例による型締装置の側面図であり、金型が閉じた状態を示している。 図４に示す構成の変形例を示す型締装置の側面図である。 図７に示す構成の変形例を示す型締装置の側面図である。

符号の説明

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
２１ ガイドポスト
２２ 吸着板
２８ リニアモータ
２９ 固定子
３１ 可動子
３７ 電磁石ユニット
３９ ロッド
４３ ねじ
４４ ナット
４６ コア
４７ ヨーク
４８ コイル
４９ 電磁石
５１ 吸着部
６０ 高さ調整機構
Ｆｒ フレーム
Ｇｄ ガイド
Ｇｂ ガイドベース
Ｓｂ スライドベース

Claims (6)

1. 電磁石と磁性体との間の間隙に磁界を形成して該磁性体に作用する吸着力により型締力を発生する電磁石ユニットを備えた型締装置であって、
   前記電磁石ユニットの電磁石と磁性体との対向面がそれぞれ所定の角度傾斜すると共に、前記電磁石及び／又は前記磁性体は垂直方向に移動自在に構成され、
   前記電磁石及び／又は前記磁性体に、前記電磁石及び／又は前記磁性体の位置を調整する調整機構を設けたことを特徴とする型締装置。
2. 電磁石と磁性体との間の間隙に磁界を形成して該磁性体に作用する吸着力により型締力を発生する電磁石ユニットを備えた型締装置であって、
   前記電磁石ユニットは、前記電磁石と該電磁石をガイドするガイド部材とを有し、前記電磁石と前記ガイド部材との対向面がそれぞれ所定の角度傾斜すると共に、前記電磁石は前記対向面に沿って移動自在に構成され、
   前記電磁石に、前記電磁石の位置を調整する調整機構を設けたことを特徴とする型締装置。
3. 電磁石と磁性体との間の間隙に磁界を形成して該磁性体に作用する吸着力により型締力を発生する電磁石ユニットを備えた型締装置であって、
   前記電磁石ユニットは、前記磁性体と該磁性体をガイドするガイド部材とを有し、前記磁性体と前記ガイド部材との対向面がそれぞれ所定の角度傾斜すると共に、前記磁性体は前記対向面に沿って移動自在に構成され、
   前記磁性体に、前記磁性体の位置を調整する調整機構を設けたことを特徴とする型締装置。
4. 請求項１乃至３のうちいずれか一項記載の型締装置であって、
   前記電磁石及び／又は前記磁性体の下端部に、前記調整機構としての剛体のブロックを配置して当該電磁石及び／又は当該磁性体の位置を調整することを特徴とする型締装置。
5. 請求項４記載の型締装置であって、
   前記剛体のブロックを複数積載して当該電磁石及び／又は当該磁性体の位置を調整することを特徴とする型締装置。
6. 請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の型締装置であって、
   前記電磁石及び／又は前記磁性体は、前記対向面の範囲内を移動自在に構成されたことを特徴とする型締装置。

Images