(57)【要約】  ゴム型３に過大なクランプ力が掛かることなく、かつ、ワックス射出時のワックス漏れが防止されるようにゴム型３をクランプすることができるクランプ装置を提供する。クランプ装置は、ゴム型３を載置する載置台９と、上下方向に移動可能なクランププレート１０と、クランププレート１０に対してクランプ力を作用させるためのクランプ力発生器１１を有し、載置台９とクランププレート１１の間でゴム型３をクランプするものであり、ゴム型３に発生する面圧Ｐｍを測定する面圧センサー３１を含む面圧測定機構と、面圧目標値Ｐａを入力するための入力手段４０と、面圧目標値Ｐａと面圧Ｐｍに基づいてクランプ力Ｆ１を制御する制御手段５０を更に有する。
2017056319.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム型を載置する載置台と、
上下方向に移動可能なクランププレートと、
前記クランププレートに対してクランプ力を作用させるためのクランプ力発生器を有し、
前記載置台と前記クランププレートの間で前記ゴム型をクランプするワックス型射出成型用のクランプ装置であって、
前記ゴム型に発生する面圧を測定するための面圧測定機構と、
面圧目標値を入力するための入力手段と、
前記面圧目標値と前記面圧測定機構で測定した前記面圧に基づいて、前記クランプ力を制御する制御手段
を更に有することを特徴とするクランプ装置。
【請求項２】
前記載置台に対する前記クランププレートの上下方向の位置を固定するロック機構を更に有すること
を特徴とする請求項１に記載のクランプ装置。
【請求項３】
前記クランププレートの下面に前記ゴム型よりも低硬度の受圧板が貼付されていること
を特徴とする請求項１又は２に記載のクランプ装置。
【請求項４】
前記面圧測定機構は、面圧センサーを有し、
前記面圧センサーは、前記クランププレートの下面に形成された凹部に取り付けられていること
を特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のクランプ装置。
【請求項５】
前記ゴム型へのワックスの注入は、前記クランプ装置をワックス型射出成型機と隣接させた状態で行われ、
前記ワックスの注入の方向を第１の方向とし、前記第１の方向に垂直な水平面内の方向を第２の方向として、
前記面圧センサーは、前記クランププレートの前記ワックス型射出成型機側の端部からの前記第１の方向の距離が０〜２０ｍｍであり、前記クランププレート上の前記クランプ力の作用点からの前記第２の方向の距離が５ｍｍ〜１７．５ｍｍである領域に設置されること
を特徴とする請求項４に記載のクランプ装置。
【請求項６】
前記第１の方向及び／又は前記第２の方向の離間した位置に複数の前記面圧センサーが設置されること
を特徴とする請求項４又は５に記載のクランプ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項のクランプ装置を用いたワックス型の製造方法であって、
前記制御手段の制御に従って前記ゴム型をクランプする第１ステップと、
前記第１ステップの終了時点のクランプ力を維持する第２ステップと、
前記第１ステップの終了時点から一定時間経過後に前記ゴム型へのワックスの注入を行う第３ステップ
を有することを特徴とするワックス型の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ワックス型射出成型用のクランプ装置及びワックス型の製造方法に関し、特に、ロストワックス精密鋳造におけるワックス型射出成型におけるゴム型の固定に使用されるクランプ装置及び当該クランプ装置を用いたワックス型の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
主として貴金属を用いた装飾品・アクセサリー・ジュエリーなどは、小さくて複雑、更に精密な形状をしている。このような製品を大量に生産したいという要望があり、ロストワックス精密鋳造法がこの業界で発達してきた。もちろん、上記以外の精密工業用部品製造においても応用可能である。【０００３】
ジュエリー製造業界におけるロストワックス精密鋳造は、次のような工程を有する。
第一工程は原型を製作する工程。
第二工程は原型と同じ形状の空洞を有するゴム型を製作する工程。
第三工程はゴム型に溶解したワックス射出し、これを取り出すことで原型と同じ形状のワックス型を製造する工程。一般には、第三工程を繰り返して行うことで、多数のワックス型が製造される。
第四工程は第三工程で製造した多数のワックス型をワックス棒周辺にワックス型の湯道端部を溶解しつつ樹状に取り付け、これを筒状の耐熱容器内に装着して石膏を流し込み、石膏型を作成する工程。
第五工程は電気炉又はガス炉その他を用いて、低温で石膏型の内部にあるワックスを溶解流失させ、中温で空洞内部に付着したワックスを完全に燃焼させ、更に温度を上げることで石膏型が貴金属を流し込んだときの衝撃に耐えうる強度を出した後、貴金属を流し込むに適した温度まで下げて待機する焼成工程。
第六工程は原型と同じ空洞を沢山持つ石膏型内部に貴金属を流し込む鋳造工程。
第七工程は、貴金属が固まった時点で、石膏型を急速に水冷することで、ばらばらに石膏を割り、樹状の貴金属を取り出し、余分な部分を切り取り、原型と同じ形状の貴金属を磨く仕上げ工程。【０００４】
図１を参照して第二工程のゴム型の製造方法を説明する。第二工程では、作成したいゴム型３の大きさに応じたサイズの型枠（不図示）と、原型１と、部品２（湯道２ａと湯口２ｂ）を使用する。型枠の下をプレートで塞ぎ、下半分にシリコンゴム加硫前の材料を入れ、その上に、原型１に部品２を接着したものを配置し、その後、上半分に加硫前の材料を入れ、枠の上部をプレートで塞ぎ、プレスしながら温度を上げて加硫する。加硫性のゴムの代わりに二液固化型のシリコンゴムを使用しても良い。【０００５】
シリコンゴムが固まってゴム本来の弾性を持つようになったら、ゴム型３を前記の枠から取り出してジグザグの切り込み３ｃを入れ、原型１とこれに接着した部品２を取り出して、ゴム型を上ゴム型３ａと下ゴム型３ｂに分離する。これにより、内部に原型１及び部品２と同形状の空洞４を有するゴム型３が得られる。このような切り込み３ｃを分離面全体に入れることにより、上下のゴム型３ａと３ｂを合わせたとき、正確に合わせることができ、内部の空洞形状も正確に再現できる。【０００６】
このような切り込み３ｃはまた、ゴム型３にワックスを射出してワックス型を作成する際、真空引きと加圧したワックスのシールを容易にする作用も有する。ワックス型をゴム型３から取り出す場合、合わせ面（切り込み）３ｃから上ゴム型３ａを分離した後、下ゴム型３ｂを変形させながら取り出し作業をすると、複雑な形状のワックス型であっても、壊さずに容易に取り出すことができる。場合によっては、ゴム型内部を幾つかに分割したり、中子を入れることもある。【０００７】
原型は様々な大きさがあるため、ゴム型もそれに合わせて大きさと厚みは様々に変化する。また、ゴム型の耐久性や、ワックス型をゴム型内部から取り出すときの難易度に合わせて、ゴムの硬度も変えることが多い。【０００８】
図２、図３に、第三工程で使用されるワックス型射出成型機とクランプ装置の概念図を示す。【０００９】
ワックス型射出成型機６は射出ノズル７を有し、基本的に射出ノズル７からゴム型内の空洞４を真空引きする機能と溶解したワックスを加圧して射出する機能を持つ。更に良質なワックス型を歩留まりよく大量に生産するため、溶解ワックスの温度制御と射出ノズルの温度制御、射出圧力の制御、真空引き時間の制御、射出時間の制御等の機能を要求される場合がある。【００１０】
クランプ装置５は、ゴム型３を載置台９とクランプ力発生器１１で駆動されるクランププレート１０で挟み込んでクランプ力（クランプ力Ｆ１、クランプ反力Ｆ２）を作用させ、射出ノズル７と湯口４ａを上下左右で位置合わせし、ゴム型３を押しつけ力Ｆ３で射出ノズル７に押しつけてシールする。その状態で、射出ノズル７からゴム型３の空洞４内にワックスが注入される。【００１１】
原型１の体積や形状は様々であり、従って原型から製作したゴム型３、３’の上から見たときの縦横の長さと横から見たときの厚みもまた様々なものになる。そこで、これに対応して、溶解したワックスを適切にゴム型内の空洞４へ射出し、所定のワックス型を製作するためには、図２の基本的な機能に追加して更に必要な機能が発生する。【００１２】
ゴム型３は必ずしも厚さが一定とは限らず、またクランププレート１０と載置台９は完全な平行ではないため、クランプ力発生器１１とクランププレート１０は球面軸受部によりクランププレート１０を揺動可能に支持するフローティング機構１２で結合するのが一般的である。【００１３】
ゴム型３をクランプし適切にシールする上で、ゴム型合わせ面３ｃに均一な面圧を加える必要がある。そのためゴム型の全面に平均して力を加えてクランプすることが望ましい。ゴム型３，３’は大きさがいろいろであるため、クランプ力Ｆ１の作用点（クランプ力発生器１１）をある範囲Ｒ１内で移動させる必要がある。【００１４】
上下移動機構５ｂは、異なる厚さを有するゴム型３，３’の湯口４ａを射出ノズル７の高さに合わせることができるように、載置台９の高さをある範囲Ｒ２で調整するためのものである。【００１５】
前後移動機構５ｃは、載置台９を前後方向に移動させるためのものである。前後移動機構５ｃにより、ゴム型３，３’の湯口４ａを射出ノズル７方向へ移動して押しつけ力Ｆ３を発生させることにより、第三工程におけるゴム型３内部の空洞４の真空引きと内部へワックスを射出する際の圧力のシールを行うことができる。【００１６】
また、空洞４の形状やワックスの性質に合わせて射出ノズル７からのワックスの射出圧力を変更するために、及び／又は、ワックスの射出圧力に負けないように、クランプ力Ｆ１や押しつけ力Ｆ３を調整する必要がある。ただし、クランプ力Ｆ１や押しつけ力Ｆ３が過大になると、ゴム型３が変形するため、原型に近いワックス型を取ることができなくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１７】
【特許文献１】国際公開第２０１３／０３８４４８号
【特許文献２】特開２００２−２５４１３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１８】
図４は、クランプ装置５でゴム型３をクランプしてワックスを射出するときの力バランスを示す。【００１９】
クランプ力発生器１１は、クランププレート１０に対してクランプ力Ｆ１を加えるための装置である。【００２０】
載置台９上に載置したゴム型３を載置台９とクランププレート１０の間でクランプしたとき、クランプ力Ｆ１によりゴム型３はたわみ（圧縮）Ｄ１を生じ、空洞４の容積、形状も変化する（４→４’）。このとき、ゴム型３の弾性係数をＫとすると、ゴム型３には、Ｆｒ＝Ｋ×Ｄ１の弾性力Ｆｒが発生する。Ｆ１とＦｒは大きさが等しく方向が反対で、力がバランスする。クランプ力Ｆ１は空洞４’の断面積Ｓには作用せず、ゴム型合わせ面３ｃの面積Ａに作用する。従って、Ｆ１／Ａ＝Ｋ×Ｄ１／Ａの値が、ゴム型３のゴム型合わせ面３ｃに作用する面圧を意味する。なお、図１にも示すように、一般のゴム型３では、面積Ａと比較して面積Ｓは小さく、面圧の計算等に際しては、ゴム型３の全体の断面積を、Ａ＋Ｓ≒Ａとして計算できる場合が多い。【００２１】
ゴム型３を前進させて射出ノズル７に押しつけ、真空引き後、ノズル７からワックスをある圧力Ｐで射出してゴム型３の内部にワックスを充満させる。このとき、空洞４には、断面積Ｓと射出圧力Ｐを乗じた力Ｆｐが発生し、クランプ力Ｆ１とＦｒ＋Ｆｐの合力がバランスするので、ゴム型３の弾性力Ｆｒは、Ｆ１からＦ１−Ｆｐに減少し、ゴム型合わせ面３ｃの面圧は、（Ｆ１−Ｆｐ）／Ａに減少する。これに伴い、ゴム型３のたわみは、Ｄ１からＤ２（Ｄ２＜Ｄ１）に減少し、空洞４の容積及び形状が変化する（４’→４’’）。【００２２】
弾性力Ｆｒの減少は、ワックス射出時のゴム型合わせ面３ｃからのワックス滲み出しの原因となり、後工程でバリ取り等の必要を生じさせる。これを防ぐために過剰にクランプ力Ｆ１を大きくすると、ゴム型３への負担が大きくなることに加え、ワックス射出時の空洞の容積、形状（４’’）が当初の容積、形状（４）から大きく変化してしまう。空洞の変形は、原型１と異なる製品形状となることを意味するので問題である。製品が工業用精密部品である場合にこの問題が重大であることは明らかである。空洞容積の変化は、製品の金属使用量が安定しない原因となる。特に、製品が貴金属である場合、わずかな使用量の増大であっても、製品を大量に生産するため、製造業者の利益管理に多大な影響を与える。【００２３】
そのため、ゴム型３の種類と射出圧力Ｐに応じて適切なクランプ力Ｆ１を決めなくてはならない。しかし、ゴム型３の大きさや硬度は多種多様であり、射出圧力Ｐもワックスの種類や空洞４の大きさ・形状等に応じて変化させる必要があり、このような多様な要因に基づいて適切なクランプ力Ｆ１を求めることは、実際上不可能である。そのため、ゴム型３毎に試行錯誤でクランプ力Ｆ１を決定しているのが現状である。【００２４】
製造業者は、多数のゴム型３毎にこのような試行錯誤を行い、更には、それにより決定した射出圧力Ｐやクランプ力Ｆ１等の製造条件をゴム型３毎に装置に入力し、記憶させる作業（特許文献２）を強いられている。また、試行錯誤であるから、最適な製造条件を決定するには作業者の熟練が必要であり、品質の良い製品を製造することの困難性を増大させている。試行錯誤で決定されることから製造条件にバラツキがあり、それにより、製品の容積、形状にバラツキを生じさせていた。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
本出願には、下記の発明が開示される。【００２６】
＜観点１＞
ゴム型を載置する載置台と、
上下方向に移動可能なクランププレートと、
前記クランププレートに対してクランプ力を作用させるためのクランプ力発生器を有し、
前記載置台と前記クランププレートの間で前記ゴム型をクランプするワックス型射出成型用のクランプ装置であって、
前記ゴム型に発生する面圧を測定するための面圧測定機構と、
面圧目標値を入力するための入力手段と、
前記面圧目標値と前記面圧測定機構で測定した前記面圧に基づいて、前記クランプ力を制御する制御手段
を更に有することを特徴とするクランプ装置。【００２７】
＜観点２＞
前記載置台に対する前記クランププレートの上下方向の位置を固定するロック機構を更に有すること
を特徴とする観点１に記載のクランプ装置。【００２８】
＜観点３＞
前記クランププレートの下面に前記ゴム型よりも低硬度の受圧板が貼付されていること
を特徴とする観点１又は２に記載のクランプ装置。【００２９】
＜観点４＞
前記面圧測定機構は、面圧センサーを有し、
前記面圧センサーは、前記クランププレートの下面に形成された凹部に取り付けられていること
を特徴とする観点１〜３のいずれかに記載のクランプ装置。【００３０】
＜観点５＞
前記ゴム型へのワックスの注入は、前記クランプ装置をワックス型射出成型機と隣接させた状態で行われ、
前記ワックスの注入の方向を第１の方向とし、前記第１の方向に垂直な水平面内の方向を第２の方向として、
前記面圧センサーは、前記クランププレートの前記ワックス型射出成型機側の端部からの前記第１の方向の距離が０〜２０ｍｍであり、前記クランププレート上の前記クランプ力の作用点からの前記第２の方向の距離が５ｍｍ〜１７．５ｍｍである領域に設置されること
を特徴とする観点４に記載のクランプ装置。【００３１】
＜観点６＞
前記第１の方向及び／又は前記第２の方向の離間した位置に複数の前記面圧センサーが設置されること
を特徴とする観点４又は５に記載のクランプ装置。【００３２】
＜観点７＞
観点１〜６のいずれかのクランプ装置を用いたワックス型の製造方法であって、
前記制御手段の制御に従って前記ゴム型をクランプする第１ステップと、
前記第１ステップの終了時点のクランプ力を維持する第２ステップと、
前記第１ステップの終了時点から一定時間経過後に前記ゴム型へのワックスの注入を行う第３ステップ
を有することを特徴とするワックス型の製造方法。【００３３】
上記発明が解決しようとする課題は、当業界において２０年以上の長年に渡り解決が望まれていたにも関わらず、今日まで解決がなされなかったものである。下記（１）〜（３）の事情は、上記発明が解決しようとする課題が長年に渡り解決が望まれ、解決が試みられていたものであり、それにも関わらず、当業界の何人も観点１，７の発明に想到することができなかったことの証左である。
（１）上記発明が解決しようとする課題に取り組んだものとしては、特許文献２がおおよそ唯一の従来技術である。
（２）特許文献２の装置は、観点１，７の発明と比較すると、データ入力等に係る人的コストや管理コスト・効率性・利便性等の点において問題を有している。
（３）上記（２）の問題を抱える特許文献２の実施品が、その装置価格の高額さにも関わらず、発売から今日に至る約１０年の期間に渡って一応の商業上の成功を納めている。【００３４】
上記を考慮すれば、少なくとも当業界においては、観点１，７の発明は、容易に想到できたものではないと言える。【００３５】
本願では、上下、前後、左右は、相互に垂直な方向を意味する。第１及び第２の方向は、水平面内における相互に垂直な方向を意味する。ただし、この定義は、厳密なものではなく、発明の効果が達成できる範囲で柔軟に解釈されるべきである。発明の効果が達成できる限り、上下、前後、左右等の相互間の角度は、垂直と異なる角度であり得る。また、上下方向は、必ずしも鉛直方向を意味しない。例えば、下記実施形態におけるクランプ装置を横置きで使用するような形態では、上下方向は、水平面内の方向であり得る。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】図１は、ゴム型の製造方法の説明図である。
【図２】図２は、ワックス型射出成型機及びクランプ装置の側面図である。
【図３】図３は、クランプ装置の側面図である。
【図４】図４（ａ）〜（ｃ）は、クランプ装置でゴム型をクランプしてワックスを射出するときの力バランスを示す。
【図５】図５（ａ）は、本発明の一実施形態に係るクランプ装置５Ａを示す。図５（ｂ）は、他の実施形態に係るクランプ装置５Ｂを示す。
【図６】図６（ａ）は、第三工程におけるクランプ装置５Ａでの典型的な面圧測定値Ｐｍの推移を示す。図６（ｂ）は、第三工程におけるクランプ装置５での典型的な面圧測定値Ｐｍの推移を示す。
【図７】図７は、本発明の一実施形態に係るクランプ装置５Ｃの正面図である。
【図８】図８は、本発明の一実施形態に係るクランプ装置５Ｃの側面図である。
【図９】図９は、ロック機構２０Ａを示す。
【図１０】図１０は、楔受部材２５を示す。
【図１１】図１１は、凹部２５ｃを有することによる楔効果を説明する。
【図１２】図１２は、ロック機構の変形形態を示す。
【図１３】図１３は、ロック機構の変形形態を示す。
【図１４】図１４は、面圧測定機構３０を示す。
【図１５】図１５は、面圧センサー３１Ａ及び３１Ｂの好ましい設置位置の範囲Ｒを示す。
【図１６】図１６（ａ）、図１６（ｂ）は、例示的な面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄの上面及び側面を示す。
【図１７】図１７は、面圧測定機構３０による面圧測定のメカニズムを示す。
【発明を実施するための形態】
【００３７】
本発明の一実施形態に係るクランプ装置５Ａを示す図５（ａ）を用いて本発明の原理を説明する。
【００３８】
クランプ装置５Ａは、載置台９と、クランププレート１０と、クランプ力発生器１１と、面圧センサー３１と、目標値入力部４０と、制御部５０を有する。本実施形態では、面圧センサー３１が面圧測定手段を構成する。
【００３９】
クランプ力発生器１１は、エアＳの供給によりクランプシャフト１１ａを下降させることにより載置台９とクランププレート１０の間でゴム型３を押圧（クランプ）し、エアＳの排気と復帰バネ１１ｂの作用によりクランプシャフト１１ａを上昇させる単動のエアシリンダーを用いるのが良い。その理由は、ピストンとシリンダー壁その他の摩擦を少なくすることができ、エアＳの供給圧力を制御することで押圧力を自在に変えられるからである。
【００４０】
面圧センサー３１は、クランプによってゴム型３に発生する面圧に応じた信号を制御部４０に提供する。好ましくは、面圧センサー３１は、クランププレート１０の下面に取り付けられる。面圧センサー３１の個数は、１つでも良く、複数でも良い。クランプ装置５Ａでは、面圧センサー３１は、ゴム型３におけるゴム型合わせ面３ｃ（空洞４及び湯口４ａ以外の部分）に対応する位置に設置される。面圧センサー３１は、ゴム型合わせ面３ｃに発生する圧力に応じた信号を発生させる。よって、面圧センサー３１の信号に基づいてゴム型合わせ面３ｃに発生する圧力を求めることが可能である。
【００４１】
目標値入力部４０は、面圧目標値Ｐａを制御部５０に入力するための手段である。目標値入力部４０は、例えば、キーボードやタッチパネル、マウス、ボタン等で構成し得る。
【００４２】
制御部５０は、面圧センサー３１の信号に基づいて、クランプ力発生器１１によるクランプ力Ｆ１を制御する。クランプ力Ｆ１の制御は、クランプ力発生器１１へのエアＳの供給の制御により行い得る。好ましくは、制御部５０は、面圧センサー３１の信号から適正な演算値を求め、これに基づいてクランプ力Ｆ１若しくはエアＳの供給をフィードバック制御する。好ましい態様では、制御部５０は、面圧センサー３１の信号から求まる面圧（面圧測定値Ｐｍ）に基づいて、クランプ力発生器１１へのエアＳの供給を制御する。以下では、説明の便宜上、この態様を前提として説明する。制御部５０は、面圧測定値Ｐｍが面圧設定値Ｐａ未満のときはエアＳの供給を行い、面圧測定値Ｐｍが面圧設定値Ｐａ以上のときは、エアＳの供給を停止する。面圧測定値Ｐｍが面圧設定値Ｐａ以上のときは、エアＳを排気しても良い。制御部５０の制御は、ＰＩＤ制御とすることができる。
【００４３】
本願発明者は、本発明のクランプ装置を使用し、当業界で現在使用されている様々な大きさ・材質や様々な空洞形状のゴム型３に対して、ワックスの滲み出しを防ぐのに必要なゴム型合わせ面３ｃの最小の面圧（以下、シール圧力Ｐｓと言う。）を調べるための実験を行った。その結果、シール圧力Ｐｓは、ワックスの射出圧力Ｐのみから概算値を統計的に把握することが可能であり、ゴム型３の大きさ・材質や空洞４の大きさ・形状等によっては、シール圧力Ｐｓはさほど大きく影響されないことが判った。本発明者が行った実験では、大きさや材質、空洞４の大きさや形状の異なる種々のゴム型３に対し、下記式（１）のような一次式によってシール圧力Ｐｓの概算値を求めることが可能であるとの結果が得られた。（Ｃ１及びＣ２は定数である。）
Ｐｓ＝Ｃ１×Ｐ＋Ｃ２              （１）
【００４４】
よって、上記式（１）等によって求めたシール圧力Ｐｓの概略値に、あるマージン（ワックス射出の際の面圧測定値Ｐｍの減少分をカバーするためのマージン）を加えた値を面圧目標値Ｐａとして設定することにより、ワックスの滲み出しを生じることなく、ゴム型３へのワックス注入を行うことができる。例えば、Ｃ３×Ｐｓのような簡単な数式で求めた値を面圧目標値Ｐａとして使用することができる。Ｃ３は、例えば、１．１〜１．５程度の定数である。
【００４５】
図６（ａ）は、第三工程におけるクランプ装置５Ａでの典型的な面圧測定値Ｐｍの推移を示す。横軸は時間である。一般的には、クランプ力Ｆ１の作用点がゴム型３の中心になるようにゴム型３を配置し、均一な面圧でゴム型３のクランプが行われる。制御部５０がエアＳの制御を開始する（時点ｔ０）と、ある時点ｔ１でクランププレート１０がゴム型３の上面に接触し、以降、ゴム型３のたわみ（圧縮）が増大し、面圧測定値Ｐｍは上昇する。そして、面圧測定値Ｐｍが面圧目標値Ｐａに到達すると（時点ｔ２）、制御部５０は、エアＳの供給を停止させる。これにより、面圧測定値Ｐｍは一定値（面圧目標値Ｐａ）に保たれる。その後、時点ｔ３においてワックス射出を開始すると、ワックスの射出圧力Ｐによりゴム型３のたわみが減少し、面圧測定値Ｐｍが減少するが、面圧目標値Ｐａを上述したように適切に設定しておけば、面圧測定値Ｐｍがシール圧力Ｐｓを下回らないようにすることができる。よって、大きさ・材質や空洞４の大きさ・形状等が異なる種々のゴム型３に対して、ワックスの滲み出しを生じることなく、ゴム型３へのワックス注入を行うことができる。また、従来の試行錯誤によるクランプ力Ｆ１等の決定や装置への入力等の煩雑な作業が不要化又は軽減され、品質の良い製品をより容易に製造することが可能になる。更に、適切な面圧目標値Ｐａの設定により、過剰なクランプ力Ｆ１がゴム型３に掛かることを防止し、ゴム型３の負担や空洞４の容積／形状の変化を小さくすることが可能になる。
【００４６】
通常は、ワックスの射出が完了した時点ｔ４から、ワックスがある程度冷却／固化するまでのある時間（ある時点ｔ５まで）、この状態が維持される。その後、ゴム型３を射出ノズル７から取り外して、第三工程は完了する。
【００４７】
制御部５０によるエアＳの制御は、時点ｔ０〜時点ｔ３の間のみ行っても良いが、時点ｔ３以降の所定時間に渡って制御を継続しても良い。時点ｔ３以降も制御を継続する場合、時点ｔ３以降に面圧測定値Ｐｍが減少したときに制御部５０がエアＳを供給するため、面圧測定値Ｐｍの減少幅が小さくなる。よって、より小さい面圧目標値Ｐａを設定することが可能になる。
【００４８】
図５（ｂ）は、他の実施形態に係るクランプ装置５Ｂを示す。クランプ装置５Ｂは、ロック機構２０を有することを除いて、クランプ装置５Ａと同様の構成を有する。ロック機構２０は、本願出願人が先に出願したＰＣＴ／ＪＰ２０１５／０７３０１５において開示されたものであり、ゴム型３をクランプした状態でクランププレート１０の載置台９に対する上下方向の位置を固定するための機構である。クランププレート１０の位置を固定することで、ワックスの射出の際の面圧測定値Ｐｍの減少幅を小さくすることができる。これにより、面圧目標値Ｐａをより小さくする（よりシール圧力Ｐｓに近い値にする）ことが可能になり、過剰なクランプ力Ｆ１によるゴム型３の負担や空洞の容積、形状の変化をより小さくすることが可能になる。それにより、原型１により忠実な製品製造が可能となり、精密部品等の品質向上を図り得る。
【００４９】
図６（ｂ）は、第三工程におけるクランプ装置５Ｂでの典型的な面圧測定値Ｐｍの推移を示す。横軸は時間である。図６（ａ）の場合と同様にして、面圧測定値Ｐｍが面圧目標値Ｐａに到達した時点ｔ２（又は当該時点ｔ２からワックス射出を開始する時点ｔ３までの間の適宜のタイミング）で、ロック機構２０によりクランププレート１０の位置を固定する。これにより、時点ｔ３以降のワックス射出による面圧測定値Ｐｍの減少幅は、図６（ａ）の場合よりも小さくなる（理想的には、減少幅がゼロになる）。よって、シール圧力Ｐｓに対する面圧目標値Ｐａのマージンをより小さくでき、クランプ力Ｆ１によるゴム型３の負担や空洞の容積、形状の変化を一層小さくすることが可能になる。ロック機構２０によるクランププレート１０の位置固定は、手動で行ってもよく、制御部５０の制御によって行ってもよい。制御部５０は、好ましくは、時点ｔ２のタイミング（又は時点ｔ２と時点ｔ３の間の適宜のタイミング）でクランププレート１０の位置を固定するようにロック機構２０を制御する。
【００５０】
図７〜９は、特に好ましい形態のクランプ装置５Ｃを示す。図７及び図８は、図３におけるクランプ機構部５ａのゴム型載置台９より上の部分に対応する。
【００５１】
本実施形態のクランプ装置５Ｃは、クランプ機構部筐体８と、ゴム型３を載置するための実質的に水平な載置面を有する載置台９と、鉛直方向に移動可能なクランププレート１０と、クランプ力発生器１１と、フローティング機構１２と、クランプ力発生器移動機構１３と、左右移動機構１４と、ロック機構２０Ａと、面圧測定機構３０を有する。
【００５２】
筐体８は、板金等の金属材料で形成され得る。載置台９は、ゴム型３を装着可能なアクリル板等で形成されるゴム型位置決め挿入プレート９ａを有し、上記載置面は、ゴム型位置決め挿入プレート９ａ上に形成されている。
【００５３】
クランププレート１０は、実質的に平板状の金属板等により形成される。クランププレート１０には、後述の面圧センサー３１を収容するための１つ又は複数の凹部１０ｂ（図１７）及び面圧センサー３１から回路基板３３への配線を通すための１つ又は複数の配線孔１０ｃ（図１４）が形成されている。
【００５４】
クランプ力発生器１１は、載置台９に対するクランププレート１０の上下方向の位置を変化させ、クランププレート１０に対してクランプ力Ｆ１を作用させるための装置である。好ましくは、クランプ力発生器１１は、圧縮エアにより動作するクランプシャフト１１ａによってクランププレート１０を上下に移動させ、クランププレート１０に対してクランプ力Ｆ１を作用させることが可能な単動式エアシリンダーである。
【００５５】
クランプシャフト１１ａとクランププレート１０は、フローティング機構１２を介して連結されている。フローティング機構１２は、揺動軸受部１２ａと、移動制限機構１２ｂを有する。
【００５６】
揺動軸受部１２ａは、ボールジョイント等によって、クランププレート１０を前後左右に揺動可能にクランプシャフト１１ａに結合させる。
【００５７】
移動制限機構１２ｂは、クランププレート１０が上死点にあるときには、クランプシャフト１１ａの前後方向の移動を許容する一方で、クランププレート１０が上死点から下降したときには、クランプシャフト１１ａのクランププレート１０に対する前後方向の位置を固定する。これにより、クランププレート１０が上死点にあるときには、ゴム型３の大きさに合わせて、クランププレート１０に対するクランプ力Ｆ１の作用点を前後方向で調整することが可能であり、クランププレート１０の下降過程では、クランプ力Ｆ１の作用点がずれてしまうことが防止される。
【００５８】
クランププレート１０は、左右に突起部１０ａを有し、クランプ機構部筐体８は、上死点にあるクランププレート１０の突起部１０ａに係合する係合部８ａを有する。突起部１０ａと係合部８ａが係合することで、クランプシャフト１１ａの前後方向への移動の際にクランププレート１０が一緒に前後に移動することが防止される。
【００５９】
クランプ力発生器移動機構１３は、前後方向にクランプ力発生器１１を移動させるための機構である。
【００６０】
クランプ力発生器移動機構１３は、クランプ力発生器１１を前後に案内するガイドシャフト１３ａと、クランプ力発生器１１を前後に駆動するためのラック１３ｂ及びピニオン１３ｃと、ピニオン１３ｃを回転操作するためのツマミ１３ｄを有する。
【００６１】
ガイドシャフト１３ａはクランプ機構部筐体８に若干の隙間を有して装着されており、クランプ力発生器１１が作動しても、大きな反力がガイドシャフト１３ａに作用せずにクランプ機構部筐体８に直接作用させるためのクランプ反力受け１３ｅがクランプ力発生器移動機構１３の移動方向全域においてその左右に取り付けられている。
【００６２】
クランプ力発生器１１をツマミ１３ｄの回転により移動させるときは、クランプ反力受け１３ｅとクランプ機構部筐体８との間に若干の隙間を設けてあり、自由に移動可能であるが、クランプシャフト１１ａが下降してゴム型３をクランプしたとき、その反力によってガイドシャフト１３ａが持ち上がり、クランプ反力受け１３ｅがクランプ機構部筐体８に密着して、大きな反力を受け止める。
【００６３】
クランプ力発生器移動機構１３の載置台９に対する上下方向の位置は基本的に固定されている。クランププレート１０がゴム型３をクランプした状態では、クランプ反力受け１３ｅがクランプ機構部筐体８に密着し、クランプ力発生器移動機構１３の載置台９に対する上下方向の位置は、実質的に固定される。
【００６４】
左右移動機構１４は、クランプ機構部５ａに作用する左右方向への力に応じてクランプ機構部５ａを左右方向に案内する機構である。
【００６５】
図９は、ロック機構２０Ａを示す。図示のように、ロック機構２０Ａは、ロック棒２１と、ブロック部材２２と、弾性部材２３と、エアシリンダー２４と、楔受部材２５を有する。
【００６６】
ロック棒２１は、一端に円形孔２１ａを有し、他端に円形孔２１ｂを有する平板棒状の部材である。円形孔２１ａは、クランプ力発生器移動機構１３の筐体１３ｆに固定された固定軸１３ｇの周りで水平面内で回転自在に支持される。円形孔２１ｂは、エアシリンダー２４のピストン２４ａ先端に形成された駆動軸２４ｂの周りで回転自在に支持される。
【００６７】
ロック棒２１は、円形孔２１ａ，２１ｂの中間位置にクランプシャフト１１ａに係合可能な係合部２１ｃを有する。係合部２１ｃは、クランプシャフト１１ａに相補的な形状とすることができる。係合部２１ｃは、円形孔２１ａ，２１ｂ間の距離Ｎが円形孔２１ａと係合部２１ｃの距離ｎよりも充分大きくなる位置に設けられる。
【００６８】
ブロック部材２２は、クランプ力発生器移動機構１３の筐体１３ｆに固定されている。ロック棒２１の他端側とブロック部材２２の間には、バネ等の弾性部材２３が介挿されている。
【００６９】
エアシリンダー２４は、エアＳ１の圧力と弾性部材２３の付勢力でピストン２４ａを水平方向（図８（ａ）の左右）に駆動する。エアシリンダー２４は、エアＳ１の供給が無いときに、係合部２１ｃとクランプシャフト１１ａの間に僅かな隙間が形成されるように位置決めされている。
【００７０】
図１０は、楔受部材２５を示す。図１０（ａ）は、斜視図であり、図１０（ｂ）は、図９（ｂ）のＣ−Ｃ断面である。楔受部材２５は、突起部２５ａを有する概略円筒状の外形を有する部材である。楔受部材２５には、クランプシャフト１１ａを案内するためのクランプシャフト１１ａと概略同径の案内穴２５ｂと、案内穴２５ｂに開口する凹部２５ｃが形成されている。案内穴２５ｂ及び凹部２５ｃは、楔受部材２５を上下方向に貫通している。好ましい実施形態では、凹部２５ｃは、案内穴２５ｂの偏心位置に形成された案内穴２５ｂより小径の円弧状の断面形状を有する。案内穴２５ｂと凹部２５ｃの接続部位は、クランプシャフト１１ａとの間で摩擦を発生させる摩擦部２５ｄ，２５ｅを構成する。摩擦部２５ｄ，２５ｅの間の距離ｒ１は、案内穴２５ｂ（クランプシャフト１１ａ）の径ｒ２よりも小さい。
【００７１】
楔受部材２５の側面には、ロック棒２１を水平面内で案内するためのロック棒２１の厚みと概略同幅の切込部２５ｆが形成されている。楔受部材２５は、例えば、円筒状のロッドを加工することにより形成した一体物の部材であることが、コスト、強度の面から好ましい。凹部２５ｃはエンドミル等により、切込部２５ｆはフライス等により加工できる。楔受部材２５は、突起部２５ａを筐体１３ｆの係合穴１３ｈに挿入した状態で筐体１３ｆに固定される。図中２５ｇは、固定軸１３ｇの受け孔である。
【００７２】
ロック機構２０Ａの動作を説明する。
エアシリンダー２４へのエアＳ１未供給時には、係合部２１ｃとクランプシャフト１１ａの間、及び、クランプシャフト１１ａと摩擦部２５ｄ，２５ｅの間に隙間が有り、クランプシャフト１１ａは上下方向に自由に移動可能である。
【００７３】
エアシリンダー２４にエアＳ１が供給されると、ピストン２４ａがロック棒２１を固定軸１３ｇの周りで回転させ、係合部２１ｃによりクランプシャフト１１ａが凹部２５ｃ側に押し付けられる。この押付力により、クランプシャフト１１ａと摩擦部２５ｄ，２５ｅの間に摩擦が生じ、クランプシャフト１１ａの載置台９に対する上下方向の位置が固定される。
【００７４】
このとき、距離Ｎが距離ｎよりも充分大きいため、クランプシャフト１１ａから楔受部材２５への押付力を大きくすることができる。また、クランプシャフト１１ａの押付力が２点（摩擦部２５ｄ，２５ｅ）に作用することにより、楔効果で大きい反力が発生し、クランプシャフト１１ａの上下方向の位置固定が強固にできる。
【００７５】
図１１は、凹部２５ｃを有することによる楔効果を説明する。凹部２５ｃが無い場合、楔受部材２５の一箇所でしか抗力が発生せず、その抗力の大きさはクランプシャフト１１ａの押付力Ｆに等しい。しかし、本実施形態では、凹部２５ｃがあることで、２箇所の摩擦部２５ｄ，２５ｅで抗力Ｆａ，Ｆｂが発生する。摩擦部２５ｄ，２５ｅの距離ｒ１を大きくしていくと（ただし、ｒ１＜ｒ２）、抗力Ｆａ，Ｆｂを、Ｆａ２，Ｆｂ２のように増大させることができる。
【００７６】
クランプシャフト１１ａに作用する摩擦力は抗力Ｆａ，Ｆｂと摩擦係数の積で作用するため、上記楔効果により摩擦力を効果的に高めることができる。摩擦係数はクランプシャフト１１ａの外壁と凹部２５ｃの内壁の材質と表面粗さによって決まるため、適切な材質の選択と適正な表面粗さ仕上げにより、又は、クランプシャフト１１ａ及び／又は凹部２５ｃに螺旋溝などを施すことで、摩擦係数を高めることが可能である。
【００７７】
ピストン２４ａが直線運動をするのに対してロック棒２１は回転運動をするが、円形孔２１ｂの径を駆動軸２４ｂより少し大きくしておけば上記動作に問題は生じない。クランプシャフト１１ａを凹部２５ｃに向けて押し付ける際に、クランプシャフト１１ａの駆動方向に直角方向の力が作用するが、クランプシャフト１１ａと案内穴２５ｂの径差を充分小さくしておけば、クランプ力発生器１１の機能、動作に悪影響は生じない。
【００７８】
本実施形態では、特に好ましい態様として、突起部２５ａや案内穴２５ｂ、切込部２５ｆ等を有する楔受部材２５を示したが、摩擦部２５ｄ，２５ｅさえ有れば上記楔効果によるクランプシャフト１１ａの固定が可能であり、その他の構成は、省略することも可能である。
【００７９】
上記実施形態におけるロック機構２０Ａには、種々の変形形態が考えられる。
【００８０】
図１２は、ロック機構の第１の変形形態を示す。図１２のロック機構２０Ｂでは、割２６ａを入れたテーパ２６ｂ付きスリーブ２６と、テーパ２６ｂに相補的なテーパ２７ａを有するスリーブ２７がクランプシャフト１１ａに嵌挿されている。エアシリンダー２８のピストン２８ａ等でスリーブ２７をスリーブ２６に押し付ければ、スリーブ２６の締め付けによりクランプシャフト１１ａの位置を固定することができる。
【００８１】
図１３は、ロック機構の第２の変形形態を示す。図１３のロック機構２０Ｃは、クランプシャフト１１ａに係合するテーパ２９ａを有する一対のブロック又は板２９を有する。ブロック又は板２９の一端を回転可能に支持し、他端に押付力を作用させ、クランプシャフト１１ａをテーパ２９ａで挟み込むことによって、クランプシャフト１１ａの位置を固定することができる。
【００８２】
更に他の形態として、クランプシャフト１１ａの外壁に上下方向にラックを形成し、当該ラックにピニオンを係合させ、ピニオンを固定することにより、クランプシャフト１１ａの位置を固定することもできる。
【００８３】
図１４は、面圧測定機構３０を示す。面圧測定機構３０は、面圧センサー３１と、受圧板３２と、回路基板３３を有する。
【００８４】
本実施形態の面圧測定機構３０は、４つの面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄを有する。各面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄは、クランププレート１０の下面に形成された複数の凹部１０ｂに設置される。
【００８５】
後述の制御部（不図示）は、面圧センサー３１Ａの出力に基づいてクランプ力発生器１１へのエアＳの供給を制御する。面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄの２つ以上の出力に基づく制御も可能である。面圧センサー３１Ｂは、予備のセンサーであり、面圧センサー３１Ａが故障した場合には、制御部は、面圧センサー３１Ｂの出力に基づいてクランプ力発生器１１へのエアＳの供給を制御する。
【００８６】
面圧センサー３１Ａ及び３１Ｂは、ゴム型３におけるゴム型合わせ面３ｃ（空洞４及び湯口４ａ以外の部分）に対応する位置であって、最もサイズの小さいゴム型３の外形の範囲内の位置に配置することが好ましい。面圧センサー３１Ａ及び３１Ｂの好ましい設置位置の範囲Ｒを図１５に示す。図示のように、好ましい範囲Ｒは、クランププレート１０の中心Ｃから左右方向への距離が５〜１７．５ｍｍの範囲であって、クランププレート１０の前端Ｅ（射出ノズル７側の端部）から後方への距離が０〜２０ｍｍの範囲である。
【００８７】
面圧センサー３１Ａと面圧センサー３１Ｃ及び／又は３１Ｄは、クランププレート１０の押圧バランス（前後方向におけるクランプ力Ｆ１の作用点の適切性）のチェックに使用される。面圧センサー３１Ａと面圧センサー３１Ｃ及び／又は３１Ｄの信号を比較することにより、押圧バランスが不適切であると判断される場合には、クランプ力発生器移動機構１３によりクランプ力発生器１１を前後方向の位置を調整することができる。クランプ力発生器移動機構１３にクランプ力発生器１１を前後方向に駆動するための駆動装置を設け、制御部が、面圧センサー３１Ａと面圧センサー３１Ｃ及び／又は３１Ｄの信号に基づいて、クランプ力発生器１１を自動的に移動させるように構成しても良い。ゴム型３が比較的小型のときには面圧センサー３１Ｃを使用し、比較的大型のときには面圧センサー３１Ｄを使用することができる。
【００８８】
図１６（ａ）、図１６（ｂ）は、例示的な面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄの上面及び側面を示す。本実施形態では、面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄは、カーボン抵抗式のセンサーである。面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄは、一対の櫛形電極を含む回路パターン（不図示）が形成された基板３１ａと、各櫛形電極に電気的に接続された端子３１ｂ，３１ｂを有する。櫛形電極の上部には、スペーサ３１ｃを介してカーボン膜３１ｄが取り付けられており、カーボン膜３１ｄに作用する圧力に応じて櫛形電極間の導電抵抗が変化することにより、圧力の変化が検出される仕組みである。カーボン抵抗式のセンサーは、面圧検出精度はそれほど高くないものの、非常に薄くて形状も小さく、耐久性も高い等の利点を有する。
【００８９】
面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄは、カーボン膜３１ｄの表面がクランププレート１０の下面と概略一致するようにクランププレート１０に形成された凹部１０ｂに設置される。また、各面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄの端子３１ｂ，３１ｂは、フローティング機構１２の可動部分を避けるように、クランププレート１０に設けた配線孔１０ｃを通して回路基板３３上の配線に半田付けされる。
【００９０】
クランププレート１０の下面には、受圧板３２を取り付けることが好ましい。受圧板３２は、ゴム型３よりも硬度の低い材質（例えば、ゴム、プラスチック等）とするとよい。受圧板３２は、クランププレート１０の下面の概略全体を覆うようにクランププレート１０の下面に貼り付けるとよい。本実施形態のクランプ装置５Ｃは、ロック機構２０Ａを有するため、受圧板３２は極力薄くすることが好ましい。ロック機構２０Ａは、受圧板３２を介してゴム型３をクランプするため、ロック効果が薄れる可能性があるからである。本実施形態の面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄの肉厚は極めて薄く０．０５ｍｍ程度である（カーボン膜３１ｄの作動範囲はそれ以下である）から、受圧板３２の肉厚も薄くて良い。受圧板３２の硬度にもよるが、受圧板３２の肉厚は、好ましくは、０．０３〜５ｍｍであり、より好ましくは、０．０５〜３ｍｍであり、特に好ましくは、０．１ｍｍ〜２ｍｍである。ロック機構２０Ａを使用しないクランプ装置の場合は、受圧板３２の肉厚に制約はなく、肉厚の大きい受圧板３２を使用してよい。
【００９１】
図１７は、面圧測定機構３０による面圧測定のメカニズムを示す。図１７（ａ）に示すように、受圧板３２が無い場合、ゴム型３が変形しない限り、カーボン膜３１ｄにはクランプ力が作用しないことから、ゴム型３の圧力を適切に検出できない場合が考えられる。硬度の低い受圧板３２をクランププレート１０の下面に配置すると、図１７（ｂ）に示すように、受圧板３２が変形することでクランプ力がカーボン膜３１ｄに作用し易くなり、ゴム型３の圧力をより確実に検出することができる。
【００９２】
回路基板３３は、面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄの配線をとりまとめて制御部に接続するための回路パターンを担持する。回路パターンとクランププレート１０の絶縁を確保するため、回路基板３３は、スペーサ３３ａを介してクランププレート１０に取り付けられる。回路基板３３は、フローティング機構１２の可動部分を避けるようにコの字の形状となっている。
【００９３】
クランプ装置５Ｃは、クランプ装置５Ａ，５Ｂの目標値入力部４０、制御部５０と同様の目標値入力部及び制御部を有し得る。本実施形態では、制御部は、面圧センサー３１Ａの出力に基づいてクランプ力発生器１１へのエアＳの供給を制御することでクランプ力Ｆ１を制御する。実際の作業現場では、クランプ装置５Ｃを用いて１日に数百〜千回以上のワックス型製造が行われることもめずらしくない。多数回の反復使用等により面圧センサー３１Ａ又はその配線が故障した場合、制御部は、面圧センサー３１Ｂの出力に基づいてクランプ力発生器１１へのエアＳの供給圧力を制御することができる。
【００９４】
以上、好ましい実施形態を説明したが、上記実施形態は例であり、本発明は、請求の範囲において種々の変更が可能である。
【００９５】
例えば、クランプ装置５Ｃの実施形態では、カーボン抵抗式の面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄを使用する例を示したが、他の方式のセンサーを使用することも可能である。例えば、金属等の導電性のある微細粉末をゴム板を用いた導電性ゴム抵抗式のセンサーを使用しても良い。ただし、導電性ゴム抵抗式のセンサーは、カーボン抵抗式のセンサーと比較すると、厚みが大きく、耐久性が低く、精度も低い。ストレンゲージや磁気センサーを応用して精度の高い面圧センサーを構成することもできるが、薄く、形状を小さくするのが困難である。現在入手可能な面圧センサーの中では、カーボン抵抗式が最も好適である。
【００９６】
上記実施形態では、面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄをクランププレート１０の下面に設置する場合を示したが、載置台９の上面に設置してもよい。
【００９７】
上記実施形態では、面圧センサー３１Ｂは予備のセンサーであり、面圧センサー３１Ｃ及び／又は３１Ｄは、押圧バランスのチェック等に使用される場合を示したが、面圧センサー３１Ａ〜３１Ｄの２つ以上の出力の平均値を用いてエアＳの供給圧力を制御しても良い。
【００９８】
上記実施形態では、クランプ力発生器１１が１台である場合を示したが、小型の（出力が小さい）複数台のクランプ力発生器１１を前後方向に並べて設置し、面圧センサー３１Ａと面圧センサー３１Ｃ又は３１Ｄの信号を用いて、前後方向の押圧バランスが均一になるように、各クランプ力発生器１１のクランプ力Ｆ１（エアＳの供給圧力）を制御する変形形態も可能である。この変形形態では、クランプ力発生器移動機構１３は省略することも可能である。面圧センサー３１Ａ，３１Ｃ，３１Ｄの前後方向の位置関係や個数は、上記実施形態の場合に限らず、適宜調整することができる。なお、この変形形態では、前後方向における押圧バランスを均一にするのではなく、ゴム型３の特性や空洞４の配置、形状等に応じて前後方向における押圧バランスを調整する（ゴム型３の前部のクランプ力を後部より強くしたり弱くしたりするなど）ことも可能である。それにより、より良好なワックス注入が可能となる場合がある。
【００９９】
本発明のクランプ装置は、上述の効果の他に、次の効果を有し得る。
【０１００】
上記の通り、クランプ力発生器１１は、エアＳの供給と復帰バネ１１ｂの作用によりクランプシャフト１１ａを上下動させるエアシリンダーを使用するのが好ましい。また、ゴム型３の厚さは様々であり、ゴム型位置決め挿入プレート９ａ（アクリル板）の厚さも顧客によって様々である。そして、ゴム型３の厚みやゴム型位置決め挿入プレート９ａの厚さが変わると、ゴム型３をクランプしたときの復帰バネ１１ｂのたわみ量が異なるため、エアＳの圧力が同じでも、実際のクランプ力Ｆ１に相違が生じる。すなわち、クランプ力発生器１１に付加したエアＳの圧力が一定でも、ゴム型３の厚みやアクリル板（ゴム型位置決め挿入プレート９ａ）の厚みが異なると、クランプ力Ｆ１は異なる。これが、クランプ力の適正値を求める事を一層困難にしており、様々にクランプ力を変えなくてはいけない原因の一つになっている。本発明は、実際に測定した面圧Ｐｍに基づいてクランプ力を制御するため、ゴム型３の厚みの違いやアクリル板の厚みの違いに関わらず、クランプ力を一定にできるという効果も有し得る。
【産業上の利用可能性】
【０１０１】
本発明は、宝飾品、アクセサリ等の小物や工業製品等の製造のためのワックス型射出成型の際のゴム型の固定に使用されるクランプ装置及びワックス型の製造に適用することができる。
【符号の説明】
【０１０２】
１・・・原型
２・・・部品
３，３’・・・ゴム型
４，４’，４’’・・・空洞
５，５Ａ，５Ｂ・・・クランプ装置
５ａ・・・クランプ機構部
５ｂ・・・上下移動機構
５ｃ・・・前後移動機構
６・・・ワックス型射出成型機
７・・・射出ノズル
８・・・クランプ機構部筐体
９・・・ゴム型載置台
１０・・・クランププレート
１１・・・クランプ力発生器
１１ａ・・・クランプシャフト
１２・・・フローティング機構
１３・・・クランプ力発生器移動機構
１４・・・左右移動機構
２０、２０Ａ〜２０Ｃ・・・ロック機構
２１・・・ロック棒
２１ｃ・・・係合部
２４・・・エアシリンダー
２４ｂ・・・駆動軸
２５・・・楔受部材
２５ｄ，２５ｅ・・・摩擦部
３０，３０Ａ〜３０Ｄ・・・面圧測定機構
３１・・・面圧センサー
３１ａ・・・基板
３１ｂ・・・端子
３１ｄ・・・カーボン膜
３１ｃ・・・スペーサ
３２・・・受圧板
３３・・・回路基板
３３ａ・・・スペーサ
４０・・・目標値入力手段
５０・・・制御部
【図１】
2017056319.tif 000003
【図２】
2017056319.tif 000004
【図３】
2017056319.tif 000005
【図４】
2017056319.tif 000006
【図５】
2017056319.tif 000007
【図６】
2017056319.tif 000008
【図７】
2017056319.tif 000009
【図８】
2017056319.tif 000010
【図９】
2017056319.tif 000011
【図１０】
2017056319.tif 000012
【図１１】
2017056319.tif 000013
【図１２】
2017056319.tif 000014
【図１３】
2017056319.tif 000015
【図１４】
2017056319.tif 000016
【図１５】
2017056319.tif 000017
【図１６】
2017056319.tif 000018
【図１７】
2017056319.tif 000019
【国際調査報告】
2017056319.tif 000020
2017056319.tif 000021
2017056319.tif 000022
2017056319.tif 000023