KR101407110B1

KR101407110B1 - 사출성형기

Info

Publication number: KR101407110B1
Application number: KR1020120112255A
Authority: KR
Inventors: 고키 야마시타; 다카아키 모리에; 히로유키 미즈노
Original assignee: 스미도모쥬기가이고교 가부시키가이샤
Priority date: 2011-10-12
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2014-06-13
Also published as: CN103042663A; CN103042663B; TWI607852B; KR20130039686A; JP2013082178A; JP5752556B2; TW201318813A

Abstract

[과제] 복수의 코일을 효과적으로 이용하여 전자석의 응답성을 높이는 것이다.
[해결수단] 사출성형기는, 고정금형이 장착되는 제1 고정부재와, 제1 고정부재와 대향하여 설치되는 제2 고정부재와, 가동금형이 장착되는 제1 가동부재와, 제1 가동부재와 연결되어 제1 가동부재와 함께 이동하는 제2 가동부재를 구비하고, 제2 고정부재와 제2 가동부재는, 전자석에 의한 흡착력으로 형체력을 발생시키는 형체력 발생기구를 구성하고, 형체력 발생기구를 구성하는 제2 고정부재 및 제2 가동부재 중의 일방은, 전자석을 형성하는 코일이 복수 배치되는 코일홈을 가지고, 복수의 코일은, 코일홈의 깊이방향으로 적층하여 배치된다.

Description

사출성형기{Injection molding machine}

본 발명은, 형체동작을 구동하는 전자석을 구비하는 사출성형기에 관한 것이다.

종래, 사출성형기에 있어서는, 수지를 사출장치의 사출노즐로부터 사출하여 고정금형과 가동금형 사이의 캐비티공간에 충전하고, 고화시킴으로써 성형품을 얻도록 되어 있다. 그리고, 고정금형에 대하여 가동금형을 이동시켜 형폐, 형체 및 형개를 행하기 위하여 형체장치가 설치된다.

그 형체장치에는, 유압실린더에 오일을 공급함으로써 구동되는 유압식의 형체장치, 및 전동기에 의하여 구동되는 전동식의 형체장치가 있지만, 상기 전동식의 형체장치는, 제어성이 높고, 주변을 오염시키는 일이 없으며, 또한, 에너지효율이 높기 때문에, 많이 이용되고 있다. 이 경우, 전동기를 구동함으로써 볼나사를 회전시켜 추력을 발생시키고, 그 추력을 토글기구에 의하여 확대하여, 큰 형체력을 발생시키도록 하고 있다.

그런데, 이러한 구성의 전동식 형체장치에 있어서는, 토글기구를 사용하게 되어 있으므로, 그 토글기구의 특성상, 형체력을 변경하는 것이 곤란하여, 응답성 및 안정성이 나쁘고, 성형 중에 형체력을 제어할 수 없다. 따라서, 볼나사에 의하여 발생시킨 추력을 직접 형체력으로서 사용할 수 있게 한 형체장치가 제공되고 있다. 이 경우, 전동기의 토크와 형체력이 비례하므로, 성형 중에 형체력을 제어할 수 있다.

그러나, 종래의 형체장치에 있어서는, 볼나사의 내(耐)하중성이 낮아, 큰 형체력을 발생시킬 수 없을 뿐만 아니라, 전동기에 발생하는 토크 리플에 의하여 형체력이 변동되어 버린다. 또한, 형체력을 발생시키기 위하여, 전동기에 전류를 상시 공급할 필요가 있어, 전동기의 소비전력량 및 발열량이 많아지므로, 전동기의 정격출력을 그만큼 크게 할 필요가 있어, 형체장치의 코스트가 높아지게 된다.

따라서, 형 개폐동작에는 리니어모터를 사용하고, 형체동작에는 전자석의 흡착력을 이용한 형체장치가 고안된다(예컨대, 특허문헌 1).

국제공개 제05/090052호 팸플릿

그런데, 특허문헌 1에 기재되는 전자석의 흡착력을 이용한 형체장치를 사용하는 구성의 경우, 단일 코일을 사용하면, 전자석의 구동시에 응답성이 양호하지 않다는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명은, 복수의 코일을 효과적으로 이용하여 전자석의 응답성을 높일 수 있는 사출성형기의 제공을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 한 국면에 의하면, 고정금형이 장착된 제1 고정부재와,

상기 제1 고정부재와 대향하여 배치되는 제2 고정부재와,

가동금형이 장착되는 제1 가동부재와,

상기 제1 가동부재와 연결되어 상기 제1 가동부재와 함께 이동하는 제2 가동부재를 구비하고,

상기 제2 고정부재와 상기 제2 가동부재는, 전자석에 의한 흡착력으로 형체력을 발생시키는 형체력 발생기구를 구성하며,

상기 형체력 발생기구를 구성하는 상기 제2 고정부재 및 상기 제2 가동부재 중의 일방은, 상기 전자석을 형성하는 코일이 복수 배치되는 코일홈을 가지고, 상기 복수의 코일은, 상기 코일홈의 깊이방향으로 적층되어 배치되는 것을 특징으로 하는, 사출성형기가 제공된다.

본 발명에 의하면, 복수의 코일을 효과적으로 사용하여 전자석의 응답성을 높일 수 있는 사출성형기가 얻어진다.

도 1은, 본 발명의 실시형태의 사출성형기에 있어서의 형체장치의 형폐시의 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는, 본 발명의 실시형태의 사출성형기에 있어서의 형체장치의 형개시의 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은, 실시예 1에 의한 다극(多極)구성을 나타내는 도면으로서, 코일(48)이 배치된 리어플래튼(13)을 흡착판(22)측으로부터 형체방향으로 본 평면도이다.
도 4는, 도 3의 라인 A－A를 따른 단면도이다.
도 5는, 실시예 1에 의한 전자석유닛(37)을 구동하기 위한 전기회로도의 한 예를 나타낸다.
도 6은, 다른 실시예(실시예 2)에 의한 다극구성을 나타내는 도면으로서, 코일(48)이 배치된 리어플래튼(13)을 흡착판(22)측으로부터 형체방향으로 본 평면도이다.
도 7은, 도 6의 라인 B－B를 따른 단면도이다.
도 8은, 실시예 2에 의한 전자석유닛(37)을 구동하기 위한 전기회로도의 한 예를 나타낸다.
도 9는, 다른 실시예(실시예 3)에 의한 단극구성을 나타내는 도면으로서, 코일(48)이 배치된 리어플래튼(13)을 흡착판(22)측으로부터 형체방향으로 본 평면도이다.
도 10은, 도 9의 라인 C－C를 따른 단면도이다.
도 11은, 실시예 3에 의한 전자석유닛(37)을 구동하기 위한 전기회로도의 한 예를 나타낸다.
도 12는, 코일 냉각기구의 예를 나타내는 도면이다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명을 실시하기 위한 최선의 형태의 설명을 행한다. 다만, 본 실시형태에 있어서, 형체장치에 대해서는, 형폐를 행할 때의 가동플래튼의 이동방향을 전방이라 하고, 형개를 행할 때의 가동플래튼의 이동방향을 후방이라 하며, 사출장치에 대해서는, 사출을 행할 때의 스크류의 이동방향을 전방이라 하고, 계량을 행할 때의 스크류의 이동방향을 후방이라 하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시형태의 사출성형기에 있어서의 형체장치의 형폐시의 상태를 나타낸 도면, 도 2는 본 발명의 실시형태의 사출성형기에 있어서의 형체장치의 형개시의 상태를 나타낸 도면이다. 다만, 도 1 및 도 2에 있어서, 해칭을 넣은 부재는 주요단면을 나타낸다.

도면에 있어서, 부호 10은 형체장치, Fr은 사출성형기의 프레임(가대(架臺)), Gd는, 그 프레임(Fr)에 대하여 가동(可動)인 가이드, 11은, 도시되지 않은 가이드 상 또는 프레임(Fr) 상에 재치(載置; 올려놓음)된 고정플래튼이고, 그 고정플래튼(11)과 소정의 간격을 두고, 또한, 고정플래튼(11)과 대향시켜 리어플래튼(13)이 배치되며, 고정플래튼(11)과 리어플래튼(13) 사이에 4개의 타이바(14)(도면에 있어서는, 4개의 타이바(14) 중 2개만을 나타냄)가 가설된다. 다만, 리어플래튼(13)은, 프레임(Fr)에 대하여 고정된다.

타이바(14)의 전단부(도면에 있어서 우측단부)에는 나사부(도시하지 않음)가 형성되고, 그 나사부에 너트(n1)를 나사결합하여, 조임으로써, 타이바(14)의 전단부가 고정플래튼(11)에 고정된다. 타이바(14)의 후단부는 리어플래튼(13)에 고정된다.

그리고, 타이바(14)를 따라 고정플래튼(11)과 대향시켜 가동플래튼(12)이 형 개폐방향으로 진퇴 가능하게 배치된다. 이로 인하여, 가동플래튼(12)이 가이드(Gd)에 고정되고, 가동플래튼(12)에 있어서의 타이바(14)와 대응하는 부위에 타이바(14)를 관통시키기 위한 도시되지 않은 가이드구멍이 형성된다. 다만, 가이드구멍 대신에, 절결(cutout)부를 형성하여도 된다. 다만, 가이드(Gd)에는, 후술하는 흡착판(22)도 고정된다.

또한, 고정플래튼(11)에는 고정금형(15)이, 가동플래튼(12)에는 가동금형(16)이 각각 고정되고, 가동플래튼(12)의 진퇴에 따라 고정금형(15)과 가동금형(16)이 접촉·분리되어, 형폐, 형체 및 형개가 행하여진다. 다만, 형체가 행하여짐에 따라, 고정금형(15)과 가동금형(16) 사이에 도시되지 않은 캐비티공간이 형성되고, 사출장치(17)의 사출노즐(18)로부터 사출된 도시되지 않은 수지가 캐비티공간에 충전된다. 또한, 고정금형(15) 및 가동금형(16)에 의하여 금형장치(19)가 구성된다.

흡착판(22)은, 가동플래튼(12)과 평행하게 가이드(Gd)에 고정된다. 이로써, 흡착판(22)은, 리어플래튼(13)보다 후방에 있어서 진퇴 가능하게 된다. 흡착판(22)은, 자성재료로 형성되어도 된다. 예컨대, 흡착판(22)은, 강자성체로 이루어지는 박판을 적층함으로써 형성되는 전자(電磁)적층강판에 의하여 구성되어도 된다. 혹은, 흡착판(22)은, 주조에 의하여 형성되어도 된다.

리니어모터(28)는, 가동플래튼(12)을 진퇴시키기 위하여, 가이드(Gd)에 설치된다. 리니어모터(28)는, 고정자(29), 및 가동자(31)를 구비하고, 고정자(29)는, 프레임(Fr) 상에 있어서, 가이드(Gd)와 평행하게, 또한, 가동플래튼(12)의 이동범위에 대응시켜서 형성되며, 가동자(31)는, 가동플래튼(12)의 하단에 있어서, 고정자(29)와 대향시켜서, 또한, 소정의 범위에 걸쳐서 형성된다.

가동자(31)는, 코어(34) 및 코일(35)을 구비한다. 그리고, 코어(34)는, 고정자(29)를 향하여 돌출시켜, 소정의 피치로 형성된 복수의 자극(磁極)치(齒)(33)를 구비하고, 코일(35)은, 각 자극치(33)에 감긴다. 다만, 자극치(33)는 가동플래튼(12)의 이동방향에 대하여 직각인 방향으로, 서로 평행으로 형성된다. 또한, 고정자(29)는, 도시되지 않은 코어, 및 그 코어 상에 뻗어 있도록 형성된 도시되지 않은 영구자석을 구비한다. 그 영구자석은, N극 및 S극의 각 자극을 교대로 착자시킴으로써 형성된다. 코일(35)에 소정의 전류를 공급함으로써 리니어모터(28)를 구동하면, 가동자(31)가 진퇴되고, 이에 따라, 가이드(Gd)에 의하여 가동플래튼(12)이 진퇴되어, 형폐 및 형개를 행할 수 있다.

다만, 본 실시형태에 있어서는, 고정자(29)에 영구자석을, 가동자(31)에 코일(35)을 배치하게 되어 있지만, 고정자에 코일을, 가동자에 영구자석을 설치할 수도 있다. 이 경우, 리니어모터(28)가 구동됨에 따라, 코일이 이동하지 않기 때문에, 코일에 전력을 공급하기 위한 배선을 용이하게 행할 수 있다.

다만, 가이드(Gd)에 가동플래튼(12)과 흡착판(22)을 고정하는 구성에 한정하지 않고, 가동플래튼(12) 또는 흡착판(22)에 리니어모터(28)의 가동자(31)를 설치하는 구성으로 하여도 된다. 또한, 형 개폐기구로는, 리니어모터(28)에 한정하지 않고, 유압식이나 전동식 등이어도 된다.

가동플래튼(12)이 전진되어 가동금형(16)이 고정금형(15)에 맞닿으면, 형폐가 행하여지고, 이어서, 형체가 행하여진다. 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이에, 전자석유닛(37)이 설치된다. 또한, 리어플래튼(13) 및 흡착판(22)을 관통하여 뻗고, 또한, 가동플래튼(12)과 흡착판(22)을 연결하는 센터로드(39; rod)가 진퇴 가능하게 설치된다. 그 센터로드(39)는, 형폐시 및 형개시에, 가동플래튼(12)의 진퇴에 연동시켜 흡착판(22)을 진퇴시키고, 형체시에, 전자석유닛(37)에 의하여 발생된 흡착력을 가동플래튼(12)에 전달한다.

다만, 고정플래튼(11), 가동플래튼(12), 리어플래튼(13), 흡착판(22), 리니어모터(28), 전자석유닛(37), 센터로드(39) 등에 의하여 형체장치(10)가 구성된다.

전자석유닛(37)은, 리어플래튼(13)측에 형성된 전자석(49), 및 흡착판(22)측에 형성된 흡착부(51)로 이루어진다. 또한, 리어플래튼(13)의 후단면의 소정의 부분, 본 실시형태에 있어서는, 센터로드(39) 둘레에 코일홈(45)이 형성된다. 그리고, 코일홈(45) 내에서 코어(46) 둘레에 코일(48)이 감긴다. 다만, 리어플래튼(13)은, 주물의 일체구조로 구성되어도 되고, 혹은, 강자성체로 이루어진 박판을 적층함으로써 형성되는 전자(電磁)적층강판에 의하여 구성되어도 된다.

다만, 본 실시형태에 있어서, 리어플래튼(13)과는 별도로 전자석(49)이, 흡착판(22)과는 별도로 흡착부(51)가 형성되어도 되고, 리어플래튼(13)의 일부로서 전자석을, 흡착판(22)의 일부로서 흡착부를 형성하여도 된다. 또한, 전자석과 흡착부의 배치는, 반대이어도 된다. 예컨대, 흡착판(22)측에 전자석(49)을 설치하고, 리어플래튼(13)측에 흡착부를 설치하여도 된다.

전자석유닛(37)에 있어서, 코일(48)에 전류를 공급하면, 전자석(49)이 구동되어, 흡착부(51)를 흡착하여, 형체력을 발생시킬 수 있다.

센터로드(39)는, 후단부에 있어서 흡착판(22)과 연결시키고, 전단부에 있어서 가동플래튼(12)과 연결시켜 배치된다. 따라서, 센터로드(39)는, 형폐시에 가동플래튼(12)과 함께 전진되어 흡착판(22)을 전진시키고, 형개시에 가동플래튼(12)과 함께 후퇴되어 흡착판(22)을 후퇴시킨다. 그로 인하여, 리어플래튼(13)의 중앙부분에, 센터로드(39)를 관통시키기 위한 구멍(41)이 형성되고, 구멍(41)의 전단부의 개구에 대면하여, 센터로드(39)를 슬라이딩 가능하게 지지하는 부시 등의 베어링부재(Br1)가 설치된다.

형체장치(10)의 리니어모터(28) 및 전자석(49)의 구동은, 제어부(60)에 의하여 제어된다. 제어부(60)는, CPU 및 메모리 등을 구비하고, CPU에 의하여 연산된 결과에 따라, 리니어모터(28)의 코일(35)이나 전자석(49)의 코일(48)에 전류를 공급하기 위한 회로도 구비한다. 제어부(60)에는, 또한, 하중검출기(55)가 접속된다. 하중검출기(55)는, 형체장치(10)에 있어서, 적어도 하나의 타이바(14)의 소정의 위치(고정플래튼(11)과 리어플래튼(13) 사이에 있어서의 소정의 위치)에 설치되어, 당해 타이바(14)에 가하여지는 하중을 검출한다. 도면 중에는, 상하 2개의 타이바(14)에 하중검출기(55)가 설치된 예가 나타나 있다. 하중검출기(55)는, 예컨대, 타이바(14)의 신장량을 검출하는 센서에 의하여 구성된다. 하중검출기(55)에 의하여 검출된 하중은, 제어부(60)에 보내진다. 다만, 제어부(60)는, 도 2에 있어서는 편의상 생략되어 있다.

다음으로, 형체장치(10)의 동작에 대하여 설명한다.

제어부(60)의 형 개폐처리부(61)에 의하여 형폐공정이 제어된다. 도 2의 상태(형개시의 상태)에 있어서, 형 개폐처리부(61)는, 코일(35)에 전류를 공급한다. 이어서, 리니어모터(28)가 구동되고, 가동플래튼(12)이 전진되어, 도 1에 나타난 바와 같이, 가동금형(16)이 고정금형(15)에 맞닿게 된다. 이때, 리어플래튼(13)과 흡착판(22) 사이, 즉, 전자석(49)과 흡착부(51) 사이에는, 갭(δ)이 형성된다. 다만, 형폐에 필요하게 되는 힘은, 형체력과 비교하여 충분히 작게 된다.

이어서, 제어부(60)의 형체처리부(62)는, 형체공정을 제어한다. 형체처리부(62)는, 코일(48)에 전류를 공급하여, 흡착부(51)를 전자석(49)의 흡착력에 의하여 흡착한다. 이에 따라, 흡착판(22) 및 센터로드(39)를 통하여 형체력이 가동플래튼(12)에 전달되어, 형체가 행하여진다. 형체 개시시 등, 형체력을 변화시킬 때, 형체처리부(62)는, 당해 변화에 의하여 얻어야 할 목표가 되는 형체력, 즉, 정상(定常)상태에서 목표로 하는 형체력을 발생시키기 위하여 필요한 정상(定常)적인 전류의 값을 코일(48)에 공급하도록 제어하고 있다.

다만, 형체력은 하중검출기(55)에 의하여 검출된다. 검출된 형체력은 제어부(60)에 보내지고, 제어부(60)에 있어서, 형체력이 설정치가 되도록 코일(48)에 공급되는 전류가 조정되어, 피드백제어가 행하여진다. 그동안, 사출장치(17)에 있어서 용융된 수지가 사출노즐(18)로부터 사출되어, 금형장치(19)의 캐비티공간에 충전된다.

캐비티공간 내의 수지가 냉각되어 고화되면, 형 개폐처리부(61)는, 형개공정을 제어한다. 형체처리부(62)는, 도 1의 상태에 있어서, 코일(48)에의 전류의 공급을 정지시킨다. 이에 따라, 리니어모터(28)가 구동되고, 가동플래튼(12)이 후퇴되어, 도 2에 나타난 바와 같이, 가동금형(16)이 후퇴 한계위치에 놓여져, 형개가 행하여진다.

여기서, 도 3 이후를 참조하여, 본 발명의 특징적인 구성에 대하여 설명한다.

도 3은, 실시예 1에 의한 다극(多極)구성을 나타내며, 코일(48)이 배치된 리어플래튼(13)을 흡착판(22)측으로부터 형체방향으로 본 평면도이다. 도 4는, 도 3의 라인 A－A를 따른 단면도이다.

코일(48)은, 도 4에 나타내는 바와 같이, 코일홈(45) 내에 복수개 적층하여 배치된다. 다만, 적층방향은, 코일홈(45)의 깊이방향(Y)에 대응한다. 도 4에 나타내는 예에서는, 4개의 코일(48a, 48b, 48c, 48d)이 형성된다. 제1세트의 코일(48a, 48b)은, 내주측의 코일홈(45) 내에 적층하여 배치되고, 제2세트의 코일(48c, 48d)은, 외주측의 코일홈(45) 내에 적층하여 배치된다. 이로써, 복수의 극의 전자석(49)이 형성된다.

다만, 도시된 예에서는, 내주측과 외주측의 2개의 코일홈(45)가 형성되고, 각각의 코일홈(45)은, 코어(46)의 일부인 중앙부(46a)를 둘러싸는 태양으로, 직사각형으로 형성되어 있다. 내주측과 외주측의 2개의 코일홈(45) 사이에는, 코어(46)의 일부인 중간코어부(46b)가 형성된다. 다만, 중앙부(46a), 외주부(47a), 및 중간코어부(46b)의 표면(흡착판(22)측 표면)은, 동일평면 내에 뻗어 있어도 되며, 갭(gap)면을 획성한다. 코일홈(45)은, 이 갭면으로부터 깊이 분량만큼 오프셋한 바닥면을 가지게 된다.

도 5는, 실시예 1에 의한 전자석유닛(37)을 구동하기 위한 전기회로도의 한 예를 나타낸다. 도 5는, 4개의 코일(48a, 48b, 48c, 48d)이, 하나의 전원에 대하여 병렬로 접속되어 있는 예를 나타낸다. 이 경우, 바람직하게는, 내주측의 코일(48a, 48b)의 각각이, 외주측의 코일(48c, 48d)의 각 하나와 직렬로 접속된다. 또한, 바람직하게는, 코일홈(45) 내의 바닥측의 코일(48b, 48d)의 각각이, 코일홈(45) 내의 개구측 코일(48a, 48c)의 각 하나와 직렬로 접속된다. 도시된 예에서는, 내주측에서 코일홈(45) 내의 개구측의 코일(48a)은, 외주측에서 코일홈(45) 내의 바닥측의 코일(48d)과 직렬로 접속되고, 내주측에서 코일홈(45) 내의 바닥측의 코일(48b)은, 외주측에서 코일홈(45) 내의 개구측의 코일(48c)과 직렬로 접속된다. 그리고, 코일(48a) 및 코일(48d)과, 코일(48b) 및 코일(48c)이, 하나의 전원에 대하여 병렬로 접속되어 있다.

이와 같이 복수의 코일(48a, 48b, 48c, 48d)를 전원에 대하여 직렬로 접속하지않고, 병렬로 접속함으로써, 코일(48a, 48b, 48c, 48d)에 인가되는 전압을 크게 할 수 있어, 전자석유닛(37)의 응답성을 높일 수 있다. 다만, 마찬가지의 관점으로부터, 코일(48a, 48b, 48c, 48d)의 각각에 대하여 전원이 설치되어도 된다. 또한, 코일(48a) 및 코일(48d)의 세트와 코일(48b) 및 코일(48c)의 세트에 대하여, 각각 전원이 설치되어도 된다.

여기서, 코일(48a, 48b, 48c, 48d)의 각각의 코일저항(코일의 저항성분)은, 코일(48a, 48b, 48c, 48d)의 각각의 전체길이에 의존한다. 따라서, 권선수가 같을 때, 내주측의 코일(48a, 48b)끼리가 서로 대략 동일한 코일저항을 가지고, 외주측의 코일(48c, 48d)끼리가 서로 대략 동일한 코일저항을 가지며, 외주측의 코일(48c, 48d)의 코일저항이, 내주측의 코일(48a, 48b)의 코일저항보다 커진다. 따라서, 도 5에 나타내는 것 같은 태양으로 코일(48a, 48b, 48c, 48d) 사이를 접속함으로써, 코일(48a) 및 코일(48d)의 전체로서의 코일저항이, 코일(48b) 및 코일(48c)의 전체로서의 코일저항과 대략 동일하여진다. 이로써, 코일(48a, 48b, 48c, 48d)을 병렬로 접속한 경우에도, 열에 기인한 코일저항 변화에 의한 언밸런스를 완화할 수 있다. 또한, 코일(48a, 48b, 48c, 48d)의 각각의 인덕턴스는, 코일홈(45) 내의 위치(깊이)나 코일이 에워싸는 면적에 의존한다. 따라서, 도 5에 나타내는 것 같은 태양으로 코일(48a, 48b, 48c, 48d) 사이를 접속함으로써, 코일(48a) 및 코일(48d)과, 코일(48b) 및 코일(48c) 사이의 인덕턴스의 언밸런스를 완화할 수 있다.

다만, 도 3 내지 도 5에 나타내는 예에서는, 4개의 코일(48a, 48b, 48c, 48d)로 2극(極)(2상(相))을 형성하고 있지만, 극수는 임의이어도 된다.

도 6은, 다른 실시예(실시예 2)에 의한 다극구성을 나타내는 도면으로서, 코일(48)이 배치된 리어플래튼(13)을 흡착판(22)측으로부터 형체방향으로 본 평면도이다. 도 7은, 도 6의 라인 B－B를 따른 단면도이다.

본 실시예 2에서는, 리어플래튼(13)은, 4극이 형성되도록 전자석이 설치된다. 구체적으로는, 센터로드(39)가 통과하는 구멍(41)이 형성되는 중앙부(47b)와, 외주부(47c) 사이에, 4개의 코어(46e－46h)가 형성된다. 코일홈(45)은, 각 코어(46e－46h)를 둘러싸는 태양으로 형성되어 있다. 각 코어(46e－46h) 둘레에는, 코일(48e－48h)이 감겨진다. 다만, 도 6은 간이도이므로, 코일(48e－48h)이 서로 접하는 태양으로 도시되어 있지만, 코일(48e－48h)은, 서로에 대하여 이격하여 설치되어도 된다.

본 실시예 2에 있어서도, 상술한 실시예 1과 마찬가지로, 코일이 코일홈(45) 내에 복수개 적층하여 배치된다. 구체적으로는, 도 7에 나타내는 바와 같이, 코일(48h)은, 2개의 코일(48h₁, 48h₂)을 포함하고, 2개의 코일(48h₁, 48h₂)이 코일홈(45) 내에 적층하여 배치된다. 마찬가지로, 코일(48f)은, 2개의 코일(48f₁, 48f₂)을 포함하고, 2개의 코일(48f₁, 48f₂)이 코일홈(45) 내에 적층하여 배치된다. 다만, 도 7에서는, 코일(48h)과 코일(48f)의 세트만을 도시하고 있지만, 타방의 세트의 코일(48e, 48g)에 대해서도 마찬가지이어도 된다.

도 8은, 실시예 2에 의한 전자석유닛(37)을 구동하기 위한 전기회로도의 한 예를 나타낸다. 도 8에서는, 도 7에 대응하여, 코일(48h)과 코일(48f)의 세트만을 도시하고 있지만, 타방의 세트의 코일(48e, 48g)에 대해서도 마찬가지이어도 된다.

도 8은, 4개의 코일(48h₁, 48h₂, 48f₁, 48f₂)이, 하나의 전원에 대하여 병렬로 접속되어 있는 예를 나타낸다. 이 경우, 바람직하게는, 코일홈(45) 내의 바닥측의 코일(48h₂, 48f₂)의 각각이, 코일홈(45) 내의 개구측의 코일(48f₁, 48h₁)의 각각과 직렬로 접속된다. 그리고, 코일(48h₂) 및 코일(48f₁)과, 코일(48h₁) 및 코일(48f₂)이, 하나의 전원에 대하여 병렬로 접속되어 있다.

이와 같이 복수의 코일(48h₁, 48h₂, 48f₁, 48f₂)을 전원에 대하여 직렬로 접속하지 않고, 병렬로 접속함으로써, 코일(48h₁, 48h₂, 48f₁, 48f₂)에 인가되는 전압을 크게 할 수 있어, 전자석유닛(37)의 응답성을 높일 수 있다. 다만, 마찬가지의 관점으로부터, 코일(48h₁, 48h₂, 48f₁, 48f₂)의 각각에 대하여 전원이 형성되어도 된다. 또한, 코일(48h₂) 및 코일(48f₁)의 세트와, 코일(48h₁) 및 코일(48f₂)의 세트에 대하여, 각각 전원이 형성되어도 된다.

또한, 도 8에 나타내는 바와 같은 태양으로 코일(48h₁, 48h₂, 48f₁, 48f₂) 사이를 접속함으로써, 코일(48h₂) 및 코일(48f₁)의 전체로서의 코일저항 및 인덕턴스가, 코일(48h₁) 및 코일(48f₂)의 전체로서의 코일저항 및 인덕턴스와 대략 동일하여진다. 이로써, 코일(48h₁, 48h₂, 48f₁, 48f₂)을 병렬로 접속한 경우에도, 인덕턴스의 언밸런스를 방지할 수 있음과 함께, 열에 의한 코일저항 변화에 의한 언밸런스를 완화할 수 있다.

도 9는, 다른 실시예(실시예 3)에 의한 단극(單極)구성을 나타내는 도면으로서, 코일(48)이 배치된 리어플래튼(13)을 흡착판(22)측으로부터 형체방향으로 본 평면도이다. 도 10은, 도 9의 라인 C－C를 따른 단면도이다.

본 실시예 3에서는, 중앙의 코어(46g) 둘레에 코일홈(45)이 직사각형상으로 형성된다. 본 실시예 3에 있어서도, 상술한 실시예 1과 마찬가지로, 코일이 코일홈(45) 내에 복수개 적층하여 배치된다. 구체적으로는, 도 9에 나타내는 바와 같이, 코일(48g)은, 4개의 코일(48g₁, 48g₂, 48g₃, 48g₄)을 포함하고, 4개의 코일(48g₁, 48g₂, 48g₃, 48g₄)이 코일홈(45) 내에 적층하여 배치된다.

도 11은, 실시예 3에 의한 전자석유닛(37)을 구동하기 위한 전기회로도의 한 예를 나타낸다.

도 11은, 4개의 코일(48g₁, 48g₂, 48g₃, 48g₄)이, 하나의 전원에 대하여 병렬로 접속되어 있는 예를 나타낸다. 이 경우, 바람직하게는, 코일홈(45) 내의 바닥측의 코일(48g₁)이, 코일홈(45) 내의 개구측의 코일(48g₄)과 직렬로 접속되고, 코일홈(45) 내의 바닥측으로부터 2번째의 코일(48g₂)이, 코일홈(45) 내의 개구측으로부터 2번째의 코일(48g₃)과 직렬로 접속된다. 그리고, 코일(48g₁) 및 코일(48g₄)과, 코일(48g₂) 및 코일(48g₃)이, 하나의 전원에 대하여 병렬로 접속되어 있다.

이와 같이 복수의 코일(48g₁, 48g₂, 48g₃, 48g₄)을 전원에 대하여 직렬로 접속하지 않고, 병렬로 접속함으로써, 코일(48g₁, 48g₂, 48g₃, 48g₄)에 인가되는 전압을 크게 할 수 있어, 전자석유닛(37)의 응답성을 높일 수 있다. 다만, 동일한 관점으로부터, 코일(48g₁, 48g₂, 48g₃, 48g₄)의 각각에 대하여 전원이 형성되어도 된다. 또한, 코일(48g₁) 및 코일(48g₄)의 세트와, 코일(48g₂) 및 코일(48g₃)의 세트에 대하여, 각각 전원이 형성되어도 된다.

또한, 도 11에 나타내는 바와 같은 태양으로 코일(48g₁, 48g₂, 48g₃, 48g₄) 사이를 접속함으로써, 코일(48g₁) 및 코일(48g₄)의 전체로서의 코일저항 및 인덕턴스가, 코일(48g₂) 및 코일(48g₃)의 전체로서의 코일저항 및 인덕턴스와 대략 동일하여진다. 이로써, 코일(48g₁, 48g₂, 48g₃, 48g₄)을 병렬로 접속하였을 경우에도, 인덕턴스의 언밸런스를 방지할 수 있음과 함께, 열에 의한 코일저항 변화에 의한 언밸런스를 완화할 수 있다.

다만, 도 9 내지 도 11에 나타낸 예에서는, 4개의 코일(48g₁, 48g₂, 48g₃, 48g₄)이 코일홈(45) 내에 적층하여 배치되어 있지만, 6개나 8개 등과 같은 식으로, 보다 많은 코일이 코일홈(45) 내에 적층하여 배치되어도 된다.

다음으로, 상술한 각 실시예에 적용되어도 좋은 코일 냉각기구에 대하여 설명한다.

도 12는, 코일 냉각기구의 예를 나타내는 도면이다. 여기에서는, 도 12에 나타내는 바와 같이, 한 예로서, 2개의 코일(48)이 적층되어 있는 것으로 한다. 코일 냉각기구(90)는, 코일홈(45) 내에 배치된다. 이로써, 상술한 바와 같이 코일홈(45) 내에 적층된 복수의 코일(48)을 효율적으로 냉각할 수 있다. 코일 냉각기구(90)는, 예컨대 냉각유체가 흐르는 관이나, 냉각유체의 통로가 내부에 형성된 플레이트이어도 된다. 냉각유체는, 물이나 오일 등이어도 된다.

보다 구체적으로는, 도 12 (A)에 나타내는 예에서는, 코일 냉각기구(90)는, 코일홈(45)의 깊이방향으로 복수의 코일의 사이에 배치된다. 도 12 (A)에 나타내는 예에서는, 2개의 코일(48)의 사이에 배치된다. 다만, 3개 이상의 코일이 적층되는 경우는, 각 층의 사이에 코일 냉각기구(90)가 설치되어도 되고, 특정층 사이에 코일 냉각기구(90)가 형성되어도 된다.

도 12 (B)에 나타내는 예에서는, 코일 냉각기구(90)는, 코일홈(45)의 개구측의 가장 상층의 코일(48)을 덮도록 배치된다. 다만, 도 12 (B)에 나타내는 예는, 도 12 (A)에 나타낸 예와 조합할 수 있다. 즉, 코일홈(45)의 깊이방향으로 복수의 코일(48)의 사이에 코일 냉각기구(90)를 형성함과 함께, 코일홈(45)의 개구측의 가장 상층의 코일(48)을 덮도록 코일 냉각기구(90)를 형성하여도 된다.

다만, 상술한 실시예에 있어서는, 특허청구범위에 있어서의 "제1 고정부재"는, 고정플래튼(11)에 대응하고, 특허청구범위에 있어서의 "제1 가동부재"는, 가동플래튼(12)에 대응한다. 또한, 특허청구범위에 있어서의 "제2 고정부재"는, 리어플래튼(13)에 대응하고, 특허청구범위에 있어서의 "제2 가동부재"는, 흡착판(22)에 대응한다.

이상, 본 발명의 실시형태에 대하여 설명하였지만, 본 발명은, 상기의 실시형태에 제한되는 것은 아니고, 본 발명의 범위를 일탈하지 않고, 상기의 실시형태에 여러 가지의 변형이나 치환을 가할 수 있다.

예컨대, 상술한 바와 같이, 흡착판(22)측에 전자석(49)를 설치하고, 리어플래튼(13)측에 흡착부를 형성하여도 된다. 이와 같이 흡착판(22)측에 전자석(49)를 설치하는 경우에는, 흡착판(22)측에 상술한 바와 마찬가지의 코일 적층구성을 실현하면 된다.

또한, 상술에서는, 특정 구성의 형체장치(10)를 예시하고 있지만, 형체장치(10)는, 전자석을 이용하여 형체를 행하는 것이면, 임의의 구성이어도 된다.

Br1 베어링부재
Fr 프레임
Gd　　 가이드
10　　 형체장치
11　　 고정플래튼
12　　 가동플래튼
13　　 리어플래튼
14　　 타이바
15　　 고정금형
16　　 가동금형
17　　 사출장치
18　　 사출노즐
19　　 금형장치
22　　 흡착판
28　　 리니어모터
29　　 고정자
31　　 가동자
33　　 자극(磁極)치(齒)
34　　 코어
35　　 코일
37　　 전자석유닛
39 　　 센터로드(rod)
41 　　 구멍
45 　 코일홈
46(46e－46h, 46g)　 코어
46a 　 중앙부
46b 　 중간코어부
47a, 47c　 외주부
47b 　 중앙부
48(48a－48h) 코일
49 　 전자석
51 　 흡착부
55 　 하중검출기
60 　 제어부
61 　 형 개폐처리부
62 　 형체처리부
90 　 코일 냉각기구

Claims

고정금형이 장착되는 제1 고정부재와,
상기 제1 고정부재와 대향하여 설치되는 제2 고정부재와,
가동금형이 장착되는 제1 가동부재와,
상기 제1 가동부재와 연결되어 상기 제1 가동부재와 함께 이동하는 제2 가동부재
를 구비하고
상기 제2 고정부재와 상기 제2 가동부재는, 전자석에 의한 흡착력으로 형체력을 발생시키는 형체력 발생기구를 구성하고,
상기 형체력 발생기구를 구성하는 상기 제2 고정부재 및 상기 제2 가동부재 중의 일방은, 상기 전자석을 형성하는 코일이 복수 배치되는 코일홈을 가지고, 상기 복수의 코일은, 상기 코일홈의 깊이방향으로 적층하여 배치되는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 1에 있어서,
상기 적층되는 복수의 코일은, 전원에 대하여 병렬로 접속되거나, 또는, 복수의 전원에 각각 접속되는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 전자석은 적어도 2극을 가지고, 하나의 극과 관련되는 코일과 다른 극과 관련되는 코일이 상기 코일홈의 깊이방향으로 적층하여 배치되는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 적층되는 복수의 코일은, 전원에 대하여 병렬로 접속되고,
병렬 관계가 되는 코일끼리는, 서로 동일한 코일저항 및 인덕턴스를 가지도록 구성되는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 코일홈 내에, 상기 코일을 냉각하는 코일 냉각기구가 설치되는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 5에 있어서,
상기 코일 냉각기구는, 상기 코일홈의 깊이방향에서 상기 복수의 코일의 사이에 배치되는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.
청구항 5에 있어서,
상기 코일 냉각기구는, 상기 코일홈의 개구측의 가장 상층의 코일을 덮도록 배치되는 것
을 특징으로 하는 사출성형기.