HOSHINO SATOSHI (JP)
MURATA ATSUSHI (JP)
KR20030043289A | 2003-06-02 | |||
KR20180045683A | 2018-05-04 | |||
JP2017121797A | 2017-07-13 | |||
JP2001315130A | 2001-11-13 | |||
JP2018001473A | 2018-01-11 |
\¥02020/175166 11 卩(:171?2020/005682 請求の範囲 [請求項 1 ] ベースに固定され固定型を支える固定盤と、 前記べースに移動可能 に載せられ可動型を支える可動盤と、 この可動盤の外側に配置される と共に前記ベースに移動可能に載せられ前記可動型を前記固定型へ型 締めする型締機構と、 少なくとも前記可動盤を貫通して延びるタイバ _と、 前記固定盤に対して前記可動盤と前記型締機構との _方を前記 タイバーに沿って移動する型開閉機構とを有する型締装置であって、 この型締装置は、 前記タイバーに、 前記型締機構と前記固定盤との _方を拘束状態にする拘束機構を備え、 この拘束機構は、 前記タイバーに対して、 前記型締機構と前記固定 盤との一方を拘束状態にすることと非拘束状態にすることとを切り換 える磁石機構を備えている型締装置。 [請求項 2] 請求項 1記載の型締装置であって、 前記拘束機構と前記タイバーとの間に、 所定の距離が保たれている 型締装置。 [請求項 3] 請求項 1記載の型締装置であって、 前記磁石機構は、 第 1の永久磁石と、 前記第 1の永久磁石の極性を 制御する電磁コイルと、 第 2の永久磁石とを備えている型締装置。 [請求項 4] 請求項 2記載の型締装置であって、 前記磁石機構は、 第 1の永久磁石と、 前記第 1の永久磁石の極性を 制御する電磁コイルと、 第 2の永久磁石とを備えている型締装置。 [請求項 5] 請求項 1〜 4のいずれか 1項記載の型締装置であって、 前記拘束機構は、 前記タイバーを囲いつつ、 前記型締機構から前記 可動盤を貫通して延び、 先端が前記可動盤から前記固定盤側へ突き出 ている筒部を備えている型締装置。 [請求項 6] 請求項 1〜 4のいずれか 1項記載の型締装置であって、 前記拘束機構は、 前記タイバーを囲いつつ、 前記固定盤を貫通して 延び、 先端が前記固定盤から射出装置側へ突き出ている筒部を備えて \¥02020/175166 12 卩(:17 2020/005682 いる型締装置。 |
明 細 書
発明の名称 : 型締装置
技術分野
[0001 ] 本発明は、 金型を型締めする型締装置に関する。
背景技術
[0002] 金型のキヤビティへ溶融樹脂を射出し、 凝固させて樹脂成形品を得ること が盛んに行われている。 金型は、 固定型と可動型とからなり、 型締装置で型 締めされる。
[0003] 型締装置として、 ハーフナッ トを備えたものが知られている (例えば、 特 許文献 1 (図 1) 参照) 。
[0004] 特許文献 1 を次図に基づいて説明する。
図 7は従来の型締装置の基本構成を説明する図 あり、 ベース 1 0 1 に、 固定盤 1 0 2が固定され、 可動盤 1 0 3及び型締機構 1 0 4がタイバ _ 1 0 5の軸方向に移動可能に載せられている。
固定盤 1 0 2と可動盤 1 0 3とが型開閉機構 1 0 6で連結され、 可動盤 1 0 3と型締機構 1 0 4とが連結機構 1 0 7で連結されている。
[0005] タイパー 1 0 5には、 必要な箇所に複数の周溝 1 0 8が一定のピッチで設 けられている。
型締機構 1 0 4には、 周溝 1 0 8に嚙み合う歯を有するハーフナッ ト 1 0 9が、 上下移動可能に取付けられている。 ハーフナッ ト 1 0 9は、 上下 2個 で 1セッ トとなり、 互いに接近する (閉じる) ことで周溝 1 0 8に嚙み合い 、 互いに離れる (開く) ことで嚙み合いが解除される。
[0006] 図では、 固定盤 1 0 2に取付けた固定型 1 1 1 と、 可動盤 1 0 3に取付け た可動型 1 1 2とが離れており、 型開き状態にある。
ハーフナッ ト 1 0 9を開き、 型開閉機構 1 0 6を縮動すると、 固定型 1 1 1 に可動型 1 1 2が当たる。
[0007] タイバ _ 1 0 5の周溝1 0 8とハーフナッ ト 1 0 9の歯とがずれている場 \¥02020/175166 2 卩(:171?2020/005682
合には、 連結機構 1 0 7により、 周溝 1 0 8にハーフナッ ト 1 0 9の歯が合 致するまで、 可動盤 1 0 3を基準にして型締機構 1 0 4を僅かに移動する。 合致したら、 ハーフナッ ト 1 0 9を閉じる。 次に、 ピストン 1 1 3により 、 型締めを実施する。
[0008] この型締めのときに、 ハーフナッ ト 1 0 9には、 大きな力が加わる。 この 力に耐えるように、 周溝 1 0 8は、 ある程度の大きさのピッチで設ける。 ピ ッチが小さ過ぎる、 隣り合う周溝 1 0 8、 1 0 8間の肉が薄くなり、 軸力に 対する強度が不足するからである。
ピッチを大きくすると、 強度が確保できる。 反面、 型締機構 1 0 4の細か い位置決めはできなくなる。
[0009] 型締装置の高性能化が求められる中、 任意の位置で型締機構を位置決めす ることが望まれる。
先行技術文献
特許文献
[0010] 特許文献 1 :特開 2 0 1 8 - 0 0 1 4 7 3号公報
発明の概要
発明が解決しようとする課題
[001 1 ] 本発明は、 任意の位置で型締機構を位置決めすることが できる型締装置を 提供することを課題とする。
課題を解決するための手段
[0012] 請求項 1 に係る発明は、 ベースに固定され固定型を支える固定盤と、 前記 ベースに移動可能に載せられ可動型を支える 可動盤と、 この可動盤の外側に 配置されると共に前記ベースに移動可能に載 せられ前記可動型を前記固定型 へ型締めする型締機構と、 少なくとも前記可動盤を貫通して延びるタイ バー と、 前記固定盤に対して前記可動盤と前記型締機 構との一方を前記タイバ_ に沿って移動する型開閉機構とを有する型締 装置であって、
この型締装置は、 前記タイバーに、 前記型締機構と前記固定盤との一方を \¥02020/175166 3 卩(:171?2020/005682
拘束状態にする拘束機構を備え、
この拘束機構は、 前記タイバーに対して、 前記型締機構と前記固定盤との 一方を拘束状態にすることと非拘束状態にす ることとを切り換える磁石機構 を備えている。
[0013] 請求項 2に係る発明では、 好ましくは、 前記拘束機構と前記タイバーとの 間に、 所定の距離が保たれている。
[0014] 請求項 3及び請求項 4に係る発明では、 好ましくは、 前記磁石機構は、 第
1の永久磁石と、 前記第 1の永久磁石の極性を制御する電磁コイルと 第 2 の永久磁石とを備えている。
[0015] 請求項 5に係る発明では、 好ましくは、 前記拘束機構は、 前記タイバーを 囲いつつ、 前記型締機構から前記可動盤を貫通して延び 、 先端が前記可動盤 から前記固定盤側へ突き出ている筒部を備え ている。
[0016] 請求項 6に係る発明では、 好ましくは、 前記拘束機構は、 前記タイバーを 囲いつつ、 前記固定盤を貫通して延び、 先端が前記固定盤から射出装置側へ 突き出ている筒部を備えている。
発明の効果
[0017] 請求項 1 に係る発明では、 磁石機構でタイパーに対して型締機構を拘束 状 態にするため、 タイバーに対して型締機構を、 任意の位置で拘束させること ができる。
すなわち、 本発明によれば、 任意の位置で型締機構を位置決めすることが できる型締装置が提供される。
[0018] 請求項 2に係る発明では、 拘束機構とタイバーとの間に、 所定の距離が保 たれている。 拘束機構は、 タイバーと接触しないため、 拘束機構及びタイバ 一の相互に、 擦り傷や摩耗の発生がない。
[0019] 請求項 3及び請求項 4に係る発明では、 磁石機構は、 第 1の永久磁石と、 第 1の永久磁石の極性を制御する電磁コイルと 第 2の永久磁石とを備えて いる。 電磁コイルに極く短時間通電することで、 拘束状態又は非拘束状態に なるように、 第 1の永久磁石の極性を切り換える。 極く短時間は 1秒未満で \¥02020/175166 4 卩(:171?2020/005682
ある。 その他の時間は通電する必要がないため、 電気エネルギーの消費を小 さくすることができ、 電気代を大きく低減することができる。
[0020] 請求項 5に係る発明では、 拘束機構は、 型締機構から可動盤を貫通して延 び、 先端が可動盤から固定盤側へ突き出ている筒 部を備えている。 筒部が十 分に長くなり、 永久磁石を配置する面積が大きくなるため、 拘束に必要な吸 磁力を容易に確保することができる。 または、 永久磁石を配置する面積が大 きくなるため、 磁束密度の小さな磁石が採用可能となる。 磁束密度が小さな 磁石は、 安価であり入手容易である。
[0021] 請求項 6に係る発明では、 拘束機構は、 固定盤を貫通して延び、 先端が固 定盤から射出装置側へ突き出ている筒部を備 えている。 筒部が十分に長くな り、 永久磁石を配置する面積が大きくなるため、 拘束に必要な吸磁力を容易 に確保することができる。 または、 永久磁石を配置する面積が大きくなるた め、 磁束密度の小さな磁石が採用可能となる。 磁束密度が小さな磁石は、 安 価であり入手容易である。
図面の簡単な説明
[0022] [図 1]本発明に係る型締装置の側面図である。
[図 2]拘束機構の断面図である。
[図 3]図 2の 3部拡大図である。
[図 4] ( 3 ) は非拘束状態を説明する作用図であり、 (匕) は拘束状態を説明 する作用図である。
[図 5]筒部ータイパーの距離と拘束力の相関を すグラフである。
[図 6]本発明の変更例に係る型締装置の側面図 ある。
[図 7]従来の型締装置の側面図である。 発明を実施するための形態
[0023] 本発明の実施の形態を添付図に基づいて以下 に説明する。
実施例
[0024] 図 1 に示されるように、 型締装置 1 0は、 ベース 1 1 と、 固定盤 1 3と、 型締機構 1 5と、 型開閉機構 1 6と、 可動盤 1 8と、 タイバ _ 1 9、 1 9と \¥02020/175166 5 卩(:171?2020/005682
、 拘束機構 3 0とを備えている横型型締装置である。
[0025] 固定盤 1 3は、 ベース 1 1 に固定され固定型 1 2を支える。
型締機構 1 5は、 固定盤 1 3と平行に配置されベース 1 1 に水平移動自在 に支持されている。 型締機構 1 5は、 固定型 1 2へ向かって延びるピストン ロッ ド 1 4を備えている。
型開閉機構 1 6は、 型締機構 1 5及び可動盤 1 8を移動する役割を果たす
[0026] 可動盤 1 8は、 可動型 1 7を支える。 可動盤 1 8は、 固定盤 1 3と型締機 構 1 5の間に配置されベース 1 1 に水平移動自在に支持されている。 可動盤 1 8は、 ピストンロッ ド 1 4に連結されている。
タイバ _ 1 9、 1 9は、 固定盤 1 3から水平に延びて可動盤 1 8及び型締 機構 1 5を貫通している。
拘束機構 3 0は、 タイバ _ 1 9を囲うようにして型締機構 1 5に取付けら れている。
[0027] 型締機構 1 5は、 油圧シリンダ、 電動シリンダ、 トグル機構の何れでもよ い。 型開閉機構 1 6は、 油圧シリンダ、 電動シリンダの何れでもよい。
また、 型開閉機構 1 6は、 固定盤 1 3と型締機構 1 5とに掛け渡してもよ い。
さらにまた、 型開閉機構 1 6は、 ベース 1 1 と可動盤 1 8 (又は型締機構 1 5) とに掛け渡してもよい。
[0028] 例えば、 ベース 1 1 に敷設したレール 2 1 にスライダー 2 2を載せ、 スラ イダー 2 2に可動盤 1 8を載せる。 レール 2 1 とスライダー 2 2とに鋼球等 のころを介在させることで、 軽い力でベース 1 1 に対して可動盤 1 8を水平 に移動させることができる。
[0029] また、 例えば、 型締機構 1 5は、 ベース 1 1の上面に貼った摺り板 2 3に 直接載せて、 ベース 1 1 に対して 型締機構 1 5を水平に移動させるようにし てもよい。
可動盤 1 8を摺り板 2 3に載せることや、 型締機構 1 5をスライダー 2 2 \¥02020/175166 6 卩(:171?2020/005682
を介してレール 2 1 に載せることは差し支えない。
[0030] 拘束機構 3 0は、 タイバ _ 1 9に沿った軸方向の長さ (内周面の面積) を 確保するために、 型締機構 1 5及び可動盤 1 8を貫通して、 先端が固定盤 1 3側へ突出するようにすることが望まれる。
拘束機構 3 0は、 例えば、 一端に設けたフランジ 3 1 と、 このフランジ 3 1 を型締機構 3 2に固定する複数本のボルト 3 2と、 フランジ 3 1からタイ バ _ 1 9に沿って延びる筒部 3 3とからなる。
[0031 ] なお、 筒部 3 3の外周に雄ねじ部を設け、 型締機構 1 5に雌ねじ部を設け 、 型締機構 1 5に筒部 3 3をねじ結合してもよい。 ねじ結合であれば、 フラ ンジ 3 1 とボルト 3 2を省くことができる。
[0032] 図 2に示されるように、 フランジ 3 1から延びる筒部 3 3は十分に長い。
図 3に示されるように、 筒部 3 3は、 例えば、 鋼製の外筒 3 4と、 鋼製の 内筒 3 5と、 これら外筒 3 4と内筒 3 5の間に配置される磁石機構 3 6とか らなる。
この磁石機構 3 6は、 例えば、 外筒 3 4と内筒 3 5の間に配置される複数 の第 1の永久磁石 3 7と、 この第 1の永久磁石 3 7を囲う電磁コイル 3 8と 、 隣り合う電磁コイル 3 8、 3 8の間に且つ内筒 3 5に取付けられた第 2の 永久磁石 3 9とからなる。 電磁コイル 3 8は、 電磁石に相当する。
[0033] 第 1の永久磁石 3 7は、 アルニコ磁石が好適である。 電磁コイル 3 8に通 電すると不可避的に第 1の永久磁石 3 7の温度が上がる。 アルニコ磁石は、 キユリー点温度が 8 6 0 ° 〇であるため、 温度上昇に耐えると共に、 磁化反転 (磁化の向きを変えること。 ) に好適である。
[0034] 第 2の永久磁石 3 9は、 電磁コイル 3 8の影響を受けないため、 キユリー 点温度が 3 0 0 ° 〇のネオジム (ネオジウム) 磁石が採用できる。 ネオジム磁 石の磁気エネルギー密度は 3 0 0 」 / 3 であり、 アルニコ磁石の磁気エネ ルギー密度 5倍の磁気特性を有するため、 第 2の永久磁 石 3 9に好適である。
[0035] ただし、 ネオジム磁石は鲭びやすいため、 遮水膜 4 1で外気と隔離する。 \¥02020/175166 7 卩(:171?2020/005682
また、 第 2の永久磁石 3 9においては、 ある第 2の永久磁石 3 9の 1\1極と 隣りの第 2の永久磁石 3 9の 1\1極が向かい合い、 ある第 2の永久磁石 3 9の 3極と隣りの第 2の永久磁石 3 9の 3極が向かい合うように配置する。
[0036] 以上の構成からなる拘束機構 3 0の作用を、 次に説明する。
図 4 (3) 、 (1〇) において、 図左から右へ、 第 2の永久磁石 3 9は、 第
2の永久磁石 3 9八、 3 9巳、 3 9〇と呼ぶ (八、 巳、 〇は位置を区別する ための添え字である) 。
隣り合う第 2の永久磁石 3 9八、 3 9巳の間に位置する第 1の永久磁石 3 7を第 1の永久磁石 3 7 X、 隣り合う第 2の永久磁石 3 9八、 3 9巳の間に 位置する第 1の永久磁石 3 7を第 1の永久磁石 3 7丫と呼ぶ。
[0037] 図 4 (a) に示すよう、 第 1の永久磁石 3 7 Xの上面が 1\1極、 下面が 3極 となり、 隣の第 1の永久磁石 3 7丫の上面が 3、 下面が 1\!となるようにする 磁力線は 1\1極から 3極に向かうため、 第 1の永久磁石 3 7乂の上面の 1\1極 から出た磁力線は矢印 (1) のように、 最も近い第 2の永久磁石 3 9巳の3 極に向かう。
第 2の永久磁石 3 9巳の 1\1極から出た磁力線は矢印 (2) のように、 最も 近い第 1の永久磁石 3 7丫の 3極に向かう。
第 1の永久磁石 3 7丫の1\1極から出た磁力線は矢印 (3) のように、 最も 近い第 1の永久磁石 3 7乂の3極に向かう。
[0038] 結果、 中央の第 2の永久磁石 3 9巳においては、 図時計回りの磁力線 4 2 が形成される。
隣の第 2の永久磁石 3 9八、 3 9〇においては、 図反時計回りの磁力線 4 2が形成される。
何れの磁力線 4 2も、 タイバー 1 9には関与していないため、 タイバー 1 9に対して、 筒部 3 3は、 図面左又は右へ移動可能となる。 この状態は、 非 拘束状態に相当する。
[0039] タイバ _ 1 9に対して、 筒部 3 3を拘束状態にするには、 電磁コイル 3 8 \¥02020/175166 8 卩(:171?2020/005682
に通電して第 1の永久磁石 3 7 Xの上面が 3極、 下面が 1\!極となるように磁 化反転する。 同様に、 隣の第 1の永久磁石 3 7丫の上面が 1\1極、 下面が 3極 となるように磁化反転する。
[0040] 図 4 (b) に示されるように、 第 1の永久磁石 3 7 X、 3 7丫が磁化反転 された。 なお、 この磁化反転のための通電は、 1秒未満で十分である。
中央の第 2の永久磁石 3 9巳の 1\1極から出た磁力線 4 2は、 矢印 (4) の ように、 直近のタイバ _ 1 9を経由して自己の 3極に至る。
また、 右側の第 1の永久磁石 3 7丫の 1\!極から出た磁力線 4 2は、 矢印 ( 5) のように、 タイバー 1 9を経由して、 左側の第 1の永久磁石 3 7乂の 3 極に至る。
なお、 鋼製の内筒 3 5が、 (1\!) 極や (3) 極となるため、 鋼製の内筒 3 5が、 磁力線 4 2の形成及び強化に寄与している。
[0041 ] 左右の第 2の永久磁石 3 9八、 3 9〇に関する磁力線 4 2は向きが逆であ るが、 タイバー 1 9を経由することに変わりはない。
これらの磁力線 4 2により、 タイバ _ 1 9に対して、 筒部 3 3は拘束状態 になる。 拘束状態では、 筒部 3 3は図左右へ移動しない。
[0042] 電磁コイル 3 8に逆向きの通電をして、 磁化反転を再度実施すると、 図 4 ( 3) に民る。
[0043] ところで、 図 4 (匕) における拘束力は、 筒部 3 3とタイバー 1 9との距 離口によって変化する。 この変化を検討する。
本発明者らが確かめたところ、 図 5に示されるように、 筒部 3 3とタイバ — 1 9との距離 0を横軸に取ったとき、 拘束力は右下がりの緩い曲線で得ら れた。
での拘束力は 6 4 %で、 距離 0が 3 。
[0044] よって、 距離口が数 であれば、 十分な拘束力が確保できる。 この数 111を所定の距離という。 \¥02020/175166 9 卩(:171?2020/005682
距離口を数 にすることで、 筒部 3 3とタイバ _ 1 9との機械的接触が 回避され、 筒部 3 3の摩耗及びタイバ _ 1 9の摩耗を回避できる。
[0045] 以上のような拘束機構 3 0を備えた型締装置 1 0の作用を次に説明する。
図 1では、 固定型 1 2から可動型 1 7が離れている。 型締めするには、 拘 束機構 3 0を非拘束状態にし、 型開閉機構 1 6を縮動する。 すると、 可動盤 1 8及び型締機構 1 5は、 固定盤 1 3に接近する。 この接近により、 固定型 1 2に可動型 1 7が当たる。
次に、 拘束機構 3 0を拘束状態にする。 そして、 型締機構 1 5を伸動して 、 固定型 1 2へ可動型 1 7を高圧型締めする。
[0046] 射出装置 4 4のノズル 4 5を固定型 1 2に当て、 射出装置 4 4から溶融樹 脂を固定型 1 2及び可動型 1 7へ射出する。 樹脂材料が固まったら、 拘束機 構 3 0を拘束状態から非拘束状態に換え、 型開きに備える。
[0047] 次に、 電気エネルギーの消費量を検討する。
図 4 (匕) に示す拘束状態が、 例えば 6 0秒間続けられるとする。 電磁コ イル 3 8には、 1秒間通電し、 5 9秒間は通電しないため、 通電率は 1 ÷ 6 0 = 0 . 0 1 7の計算により、 通電時間は、 全体の 1 . 7 %に止まる。 図 4 ( a ) においても同様である。
したがって、 本実施例では、 電気エネルギーの消費はごく僅かである。
[0048] ただし、 第 1の永久磁石 3 7と第 2の永久磁石 3 9と電磁コイル 3 8から なる磁石機構 3 6は、 単なる電磁石に変更することは差し支えない 。
電磁石であれば、 高価な永久磁石 3 7、 3 9が不要であるために、 磁石機 構 3 6は安価となる。 しかし、 電磁石では、 拘束中は連続して通電するため 、 電気エネルギーの消費は格段に大きくなる。
よって、 電気エネルギーの消費の点では、 電磁石よりは、 永久磁石が勝る
[0049] 次に、 本発明に係る変更例を、 図 6に基づいて説明する。
図 6に示されるように、 拘束機構 3 0は、 固定盤 1 3側に設けてもよい。 その他の構成は図 1 と同じであるから、 図 1の符号を流用し、 構造の詳細な \¥02020/175166 10 卩(:171?2020/005682
説明は省略する。
拘束機構 3 0は、 固定盤 1 3から筒部 3 3の先端を射出装置 4 4側に突出 させることで、 筒部 3 3の十分な長さを確保することができる。
[0050] なお、 図 6とは異なり、 筒部 3 3の先端が固定盤 1 3から可動盤 1 8側へ 延びるようにしてもよい。 ただし、 固定型 1 2の脱着作業を考えると、 筒部 3 3の先端を射出装置 4 4側に突出させる方が、 作業スペースを増大するこ とができ、 より好ましい。
[0051 ] また、 実施例では横型型締装置で説明したが、 本発明は、 竪型型締装置に 適用することは差し支えない。
産業上の利用可能性
[0052] 本発明は、 従来ハーフナツ トを使用していた型締装置の代替技術に適用 で きる。
符号の説明
[0053] 1 0 型締装置、 1 1 べース、 1 2 固定型、 1 3 固定盤、 1 5 型 締機構、 1 6 型開閉機構、 1 7 可動型、 1 8 可動盤、 1 9 タイパー 、 3 0 拘束機構、 3 3 筒部、 3 4 外筒、 3 5 内筒、 3 6 磁石機構 、 3 7 第 1の永久磁石、 3 8 電磁コイル、 3 9 第 2の永久磁石、 4 2 磁力線、 4 4 射出装置、 0 所定の距離。