JPH08169040A - 射出成形機における型締方法およびその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価でしかも小型化を可能にする。 【構成】 固定盤１の金型取付面の金型６の上方部位に
は、固定盤１に固着されたコア７ｂおよび溝７ｄに嵌挿
された励磁コイル７ａからなる固定盤上部電磁石７が設
けられており、金型６の下方部位には、コア８ｂおよび
溝８ｄに嵌挿された励磁コイル８ａからなる固定盤下部
電磁石８が設けられている。他方、可動盤２の金型取付
面の金型６の上方部位には、コア９ｂおよび溝９ｄに嵌
挿された励磁コイル９ａからなる可動盤上部電磁石９が
設けられており、これと同様に金型６の下方部位には、
コア１０ｂおよび溝１０ｄに嵌挿された励磁コイル１０
ａからなる可動盤下部電磁石１０が設けられている。前
記各励磁コイル７ａ，８ａ，９ａ，１０ａは、制御装置
１２の通電信号が出力されたとき電源装置１１によって
通電され、電磁力による型締力を発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、射出成形機における型
締方法およびその装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機における型締装置とし
ては、油圧シリンダや電動機を駆動装置とする直圧式ま
たはトグル式の型締装置が用いられている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記従来の技
術では、いずれも油圧シリンダや電動機を駆動装置とし
ているため、高価なものとなると同時に駆動装置および
該駆動装置と可動盤との連結部材等が占めるスペースが
大きく射出成形機の金型開閉方向の全長が長くなり大型
化することが避けられないという問題点があった。

【０００４】本発明は、上記従来の技術の問題点に鑑み
てなされたものであって、安価でしかも小型化が可能な
射出成形機における型締方法およびその装置を実現する
ことを目的とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の射出成形機における型締方法は、固定盤お
よび可動盤の互いに対向する面にそれぞれ一体的に配設
された電磁力による型締力を発生する電磁石と、型閉じ
および型開きを行なうための前記可動盤を前記固定盤に
対して近接および離反させる型開閉用駆動手段とを備え
た型締装置を用い、前記型開閉用駆動手段により前記可
動盤を前記固定盤に近接させることによって前記型閉じ
を行ない、ついで前記電磁石によって前記電磁力による
型締力を発生させて型締めを行なうことを特徴とするも
のである。

【０００６】また、順次、型閉じ、型締め、射出、保
圧、冷却および型開きを行なう射出成形工程を実行する
際、前記型閉じ直後から前記型開き直前までの間、電磁
石の電磁力による型締力を発生させて型締めを行なうと
効果的である。

【０００７】本発明の射出成形機における型締装置は、
固定盤と、前記固定盤に対して型開閉用駆動装置によっ
て近接および離反される可動盤と、前記固定盤および前
記可動盤の互いに対向する面にそれぞれ一体的に配設さ
れた強磁性材料製のコアおよび前記コアに内設された励
磁コイルからなる電磁力による型締力を発生する電磁石
と、前記電磁石の前記励磁コイルに対して制御装置から
の通電信号に基づいて通電を行なう電源装置を備えたこ
とを特徴とするものである。

【０００８】また、強磁性材料製のコアと固定盤および
可動盤の互いに対向する面との間に非磁性体板を介在さ
せると効果的である。

【０００９】

【作用】電磁力による型締力を発生する電磁石が、固定
盤および可動盤の互いに対向する面に一体的に配設され
ているため、スペースが著しく減少する。また、電磁石
の励磁コイルに通電して電磁力による型締力を発生させ
るため、可動部材を必要とせず耐久性が向上する。

【００１０】

【実施例】本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

【００１１】先ず、本発明の射出成形機における型締装
置の実施例について説明する。

【００１２】図１は、本発明の射出成形機における型締
装置の第１実施例を示し、（ａ）は一部断面で示す説明
図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面の一部を示す
模式断面図である。

【００１３】本実施例の射出成形機における型締装置
は、ベッド１３上に間隔をおいて固定された固定盤１お
よびハウジング３と、両者を連結する４本のタイバー４
に案内されてその軸方向に往復移動自在な可動盤２と、
前記可動盤２を固定盤１に対して近接および離反させて
型閉じおよび型開きを行なうための可動盤２にそのロッ
ド５ａが接続された型開閉用駆動装置５を備え、固定盤
１および可動盤２の互いに対向する面である金型取付面
にはそれぞれ後述する電磁力による型締力を発生する電
磁石が一体的に配設されたものである。なお、型開閉用
駆動装置５は、流体圧シリンダまたは電動機により駆動
されるボールねじ機構のいずれでもよい。

【００１４】本実施例において、電磁力による型締力を
発生する電磁石は、次のように構成されている。

【００１５】固定盤１の可動盤２と対向する面、つまり
固定盤１の金型取付面の金型６の図示上方部位には、固
定盤１に固着することにより一体的に配設された強磁性
材料製のコア７ｂおよびコア７ｂに形成された直方形状
の溝７ｄに嵌挿された励磁コイル７ａからなる固定盤上
部電磁石７が設けられており、溝７ｄの開口部はカバー
７ｃにより閉鎖されている。また、固定盤１の金型取付
面の金型６の図示下方部位には、固定盤１に固着するこ
とにより一体的に配設された強磁性材料製のコア８ｂお
よびコア８ｂに形成された直方形状の溝８ｄに嵌挿され
た励磁コイル８ａからなる固定盤下部電磁石８が設けら
れており、溝８ｄの開口部はカバー８ｃにより閉鎖され
ている。

【００１６】他方、可動盤２の固定盤１と対向する面、
つまり金型取付面の金型６の図示上方部位には、可動盤
２に固着することにより一体的に配設された強磁性材料
製のコア９ｂおよびコア９ｂに形成された直方形状の溝
９ｄに嵌挿された励磁コイル９ａからなる可動盤上部電
磁石９が設けられており、溝９ｄの開口部はカバー９ｃ
により閉鎖されている。また、可動盤２の金型取付面の
金型６の図示下方部位には、可動盤２に固着することに
より一体的に配設された強磁性材料製のコア１０ｂおよ
びコア１０ｂに形成された直方形状の溝１０ｄに嵌挿さ
れた励磁コイル１０ａからなる可動盤下部電磁石１０が
設けられており、溝１０ｄの開口部はカバー１０ｃによ
り閉鎖されている。

【００１７】各励磁コイル７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ
は、制御装置１２によって制御される電源装置１１に電
気接続されており、制御装置１２から電源装置１１へ通
電信号が出力されたときに通電されて電磁力による型締
力を発生するように構成されている。

【００１８】本発明において、電磁力による型締力の大
きさは、コンピュータによる有限要素法磁界解析（ＦＥ
Ｍ磁界解析）によって得られた固定盤上部電磁石７と可
動盤上部電磁石９、および固定盤下部電磁石８と可動盤
下部電磁石１０の吸着面の磁束密度の計算結果を用い、
次式により計算することができる。

【００１９】 Ｆ＝Ｂ2 Ｓ／２μ0 ［Ｎ］ ・・・・・・・・・（１） ここで、Ｂ：磁束密度［Ｔ］ Ｓ：吸着面積［ｍ2 ］ μ0 ：真空透磁率、４π×１０-7［ｗｂ／Ａ・ｍ］ （具体例１）各励磁コイル７ａ，８ａ，９ａ，１０ａの
通電方向は同一、起磁力はそれぞれ４３７５０ＡＴ、固
定盤上部電磁石７、固定盤下部電磁石８、可動盤上部電
磁石９および可動盤下部電磁石１０のそれぞれの大きさ
は１０００×３００×２５０［ｍｍ］とすると、固定盤
上部電磁石７と可動盤上部電磁石９との接触部分におい
て、各励磁コイル７ａ，９ａの外側部分の平均磁束密度
は約１．２［Ｔ］、内側部分の平均磁束密度は約２．５
［Ｔ］、吸着部分の面積は内側と外側それぞれ０．０８
［ｍ2 ］である。よって、固定盤上部電磁石７と可動盤
上部電磁石９間の吸着力Ｆａは上記（１）式より次のよ
うに計算できる。

【００２０】 Ｆａ＝（１．２2 ×０．０８＋２．５2 ×０．０８）／（２×４π×１０-7） ＝２４４７８０［Ｎ］ ≒２５．０［Ｔｏｎ］ ・・・・・・・・（２） 固定盤下部電磁石８と、可動盤下部電磁石１０間の吸着
力も上記Ｆａと同一であるから、電磁力による型締力Ｆ
ｂは次の（３）式により計算することができる。

【００２１】 Ｆｂ＝Ｆａ×２≒５０．０［Ｔｏｎ］ ・・・・・・（３） つまり、５０［Ｔｏｎ］の電磁力による型締力を得るこ
とができる。

【００２２】図２は、具体例１における有限要素法磁界
解析によるコンピュータシミュレーションによる磁束線
図であって、固定盤上部電磁石７と可動盤上部電磁石９
間に吸着力を発生させるような磁力線Ｍ1 による磁界分
布が生じていることがわかる。

【００２３】図３は、本発明の射出成形機における型締
装置の第２実施例の模式部分断面図であって、本実施例
は、固定盤１と各コア７ｂ，８ｂ間にそれぞれ非磁性体
板７ｅ，８ｅを介在させるとともに、可動盤１と各コア
９ｂ，１０ｂ間にそれぞれ非磁性体板９ｅ，１０ｅを介
在させたものであって、第１実施例と同一部分について
は同一符号を付してその説明は省略し、以下第１実施例
と異なる部分について説明する。

【００２４】本実施例において、電磁力による型締力を
発生する電磁石は次のように構成されている。

【００２５】固定盤１の可動盤２と対向する面、つまり
金型取付面の金型６の図示上方部位には、固定盤１に非
磁性鋼等よりなる非磁性体板７ｅを介在させた状態で固
着することにより一体的に配設された強磁性材料製のコ
ア７ｂおよびコア７ｂに形成された直方形状の溝７ｄに
嵌挿された励磁コイル７ａからなる固定盤上部電磁石７
が設けられており、溝７ｄの開口部はカバー７ｃにより
閉鎖されている。また、固定盤１の金型取付面の金型６
の図示下方部位には、固定盤１に非磁性体板８ｅを介在
させた状態で固着することにより一体的に配設された強
磁性材料製のコア８ｂおよびコア８ｂに形成された直方
形状の溝８ｄに嵌挿された励磁コイル８ａからなる固定
盤下部電磁石８が設けられており、溝８ｄはカバー８ｃ
により閉鎖されている。

【００２６】他方、可動盤２の固定盤１と対向する面、
つまり金型取付面の金型６の図示上方部位には、可動盤
２に非磁性体板９ｅを介在させた状態で固着することに
より一体的に配設された強磁性材料製のコア９ｂおよび
コア９ｂに形成された直方形状の溝９ｄに嵌挿された励
磁コイル９ａからなる可動盤上部電磁石９が設けられて
おり、溝９ｄの開口部はカバー９ｃにより閉鎖されてい
る。また、可動盤２の金型取付面の金型６の下方部位に
は、可動盤２に非磁性体板１０ｅを介在させた状態で固
着することにより一体的に配設された強磁性材料製のコ
ア１０ｂおよびコア１０ｂに形成された直方形状の溝１
０ｄに嵌挿された励磁コイル１０ａからなる可動盤下部
電磁石１０が設けられており、溝１０ｄはカバー１０ｃ
により閉鎖されている。

【００２７】本実施例においては、各非磁性体板７ｅ，
８ｅ，９ｅ，１０ｅを介在させた状態で各コア７ｂ，８
ｂ，９ｂ，１０ｂを固着しているので、固定盤１および
可動盤２に流れる磁束量すなわち洩れ磁束量が非常に少
ないため、固定盤上部電磁石７と可動盤上部電磁石９間
および固定盤下部電磁石８と可動盤下部電磁石１０間の
磁束密度が高くなり、電磁力による型締力が増大する。

【００２８】（具体例２）各非磁性体板７ｅ，８ｅ，９
ｅ，１０ｅを介在させた以外は具体例１と同様の条件で
有限要素法磁界解析によるコンピュータシミュレーショ
ンを行なったところ、外側部分の平均磁束密度は約１．
９Ｔであった。

【００２９】（１）式によって固定盤上部電磁石７と可
動盤上部電磁石９間の吸着力Ｆａは次のように計算でき
る。

【００３０】 Ｆａ＝（１．９2 ×０．０８＋２．５2 ×０．０８）／（２×４π×１０-7） ＝３１３８５３［Ｎ］ ≒３２．０［Ｔｏｎ］ ・・・・・・・・（４） よって、電磁力による型締力Ｆｂは次の（５）式により
計算することができる。

【００３１】 Ｆｂ＝Ｆａ×２≒６４．０［Ｔｏｎ］ ・・・・・・（５） つまり、６４．０［Ｔｏｎ］の電磁力による型締力を得
ることができる。

【００３２】図４は、具体例２における有限要素法磁界
解析によるコンピュータシミュレーションによる磁束線
図であって、磁束線Ｍ2 は固定盤１および可動盤２への
洩れ磁束が減少していることを示している。

【００３３】その結果、上部の固定盤上部電磁石７と可
動盤上部電磁石９間、下部の固定盤下部電磁石８と可動
盤下部電磁石１０間の磁束密度が高くなり、電磁力によ
る型締力が増大する。

【００３４】上記各実施例では各溝の形状を直方体、つ
まり各電磁石の形状を直方体としたが、これに限らず各
溝の形状を円筒状、つまり各電磁石の形状を円柱状とす
ることができる。また、各電磁石の配設位置および個数
についても、上記各実施例の上下２組に限らず、その配
設位置は任意に変更できるとともに個数も３組以上とす
ることができる。

【００３５】次に、上記第１実施例または第２実施例の
射出成形機における型締装置を用いた射出成形機におけ
る型締方法の工程について説明する。

【００３６】 型開閉用駆動装置５を起動して可動盤
２を型閉じ方向へ移動（固定盤１に対して近接）させ、
金型６の型閉じを行なう。

【００３７】 上記の工程の直後、制御装置１２か
ら通電信号を出力して電源装置１１より各励磁コイル７
ａ，８ａ，９ａ，１０ａに通電して電磁力による型締力
を発生させることによって型締を行なう。

【００３８】 の工程ののち、電磁力による型締力
を維持したまま、順次、射出保圧工程および冷却工程を
行なう。

【００３９】 上記の工程ののち、電源装置１１か
ら各励磁コイル７ａ，８ａ，９ａ，１０ａへの通電を止
めると同時に型開閉用駆動装置５を起動して可動盤２を
型閉じとは逆方向へ移動（固定盤１に対して離反）させ
て型開きを行なうが、この型開き直前まで各励磁コイル
７ａ，８ａ，９ａ，１０ａに通電を行なって電磁力によ
る型締力を維持しておく。

【００４０】 上記の工程により型開きが完了した
のち、成形品を取出す。

【００４１】

【発明の効果】本発明は上述のとおり構成されているの
で、次に記載するような効果を奏する。

【００４２】電磁力による型締力を発生する電磁石が固
定盤および可動盤それぞれの互いに対向する面に一体的
に配設されているため、スペースが著しく減少し、射出
成形機全体の小型化が可能となるとともに、製造コスト
を低減することができる。

【００４３】また、従来のトグル方式の型締装置の如き
リングブッシュやリンクピンの摩耗、または、油圧直圧
方式の型締装置の如き油洩れ等の発生がなくなるため、
耐久性が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の射出成形機における型締装置の第１実
施例を示し、（ａ）は一部断面で示す説明図、（ｂ）は
（ａ）のＡ−Ａ線に沿う断面の一部を示す模式断面図で
ある。

【図２】具体例１における有限要素法磁界解析によるコ
ンピュータシミュレーションによる磁束線図である。

【図３】本発明の射出成形機における型締装置の第２実
施例を一部断面で示す説明図である。

【図４】具体例２における有限要素法磁界解析によるコ
ンピュータシミュレーションによる磁束線図である。

【符号の説明】

１ 固定盤 ２ 可動盤 ３ ハウジング ４ タイバー ５ 型開閉用駆動装置 ６ 金型 ７ 固定盤上部電磁石 ７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ 励磁コイル ７ｂ，８ｂ，９ｂ，１０ｂ コア ７ｃ，８ｃ，９ｃ，１０ｃ カバー ７ｄ，８ｄ，９ｄ，１０ｄ 溝 ７ｅ，８ｅ，９ｅ，１０ｅ 非磁性体板 ８ 固定盤下部電磁石 ９ 可動盤上部電磁石 １０ 可動盤下部電磁石 １１ 電源装置 １２ 制御装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 固定盤および可動盤の互いに対向する面
   にそれぞれ一体的に配設された電磁力による型締力を発
   生する電磁石と、型閉じおよび型開きを行なうための前
   記可動盤を前記固定盤に対して近接および離反させる型
   開閉用駆動手段とを備えた型締装置を用い、 前記型開閉用駆動手段により前記可動盤を前記固定盤に
   近接させることによって前記型閉じを行ない、ついで前
   記電磁石によって前記電磁力による型締力を発生させて
   型締めを行なうことを特徴とする射出成形機における型
   締方法。
2. 【請求項２】 順次、型閉じ、型締め、射出、保圧、冷
   却および型開きを行なう射出成形工程を実行する際、前
   記型閉じ直後から前記型開き直前までの間、電磁石の電
   磁力による型締力を発生させて型締めを行なうことを特
   徴とする請求項１記載の射出成形機における型締方法。
3. 【請求項３】 固定盤（１）と、前記固定盤（１）に対
   して型開閉用駆動装置（５，５ａ）によって近接および
   離反される可動盤（２）と、前記固定盤（１）および前
   記可動盤（２）の互いに対向する面にそれぞれ一体的に
   配設された強磁性材料製のコア（７ｂ，８ｂ，９ｂ，１
   ０ｂ）および前記コア（７ｂ，８ｂ，９ｂ，１０ｂ）に
   内設された励磁コイル（７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ）か
   らなる電磁力による型締力を発生する電磁石と、前記電
   磁石の前記励磁コイル（７ａ，８ａ，９ａ，１０ａ）に
   対して制御装置（１２）からの通電信号に基づいて通電
   を行なう電源装置（１１）を備えたことを特徴とする射
   出成形機における型締装置。
4. 【請求項４】 強磁性材料製のコア（７ｂ，８ｂ，９
   ｂ，１０ｂ）と固定盤（１）および可動盤（２）の互い
   に対向する面との間に非磁性体板（７ｅ，８ｅ，９ｅ，
   １０ｅ）を介在させたことを特徴とする請求項３記載の
   射出成形機における型締装置。