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発明の名称 射出成形機の駆動装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2001−88182(P2001−88182A)
公開日 平成13年4月3日(2001.4.3)
出願番号 特願平11−269329
出願日 平成11年9月22日(1999.9.22)
代理人 【識別番号】100088579
【弁理士】
【氏名又は名称】下田 茂
【テーマコード(参考)】
4F202
【Fターム(参考)】
4F202 CA11 CB01 CL01 CL22 CL39 
発明者 大久保 一幸 / 山口 一成 / 藤木 賢二
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 駆動モータの回転運動をボールねじ機構により直進運動に変換して可動部を進退駆動する射出成形機の駆動装置において、前記ボールねじ機構のボールねじ部又はナット部に設けた規制部材と、この規制部材の回動を規制する規制機構と、前記可動部側に設け、かつ前記規制部材に対して回動変位自在に結合した結合部材とを有する応力分断機構を備えることを特徴とする射出成形機の駆動装置。
【請求項2】 前記可動部は、型締装置の可動盤であることを特徴とする請求項1記載の射出成形機の駆動装置。
【請求項3】 前記規制機構は、前記規制部材の端部に設けたスライダと、このスライダをスライド自在に装填するガイドレールにより構成することを特徴とする請求項1記載の射出成形機の駆動装置。
【請求項4】 前記規制機構は、前記規制部材の端部を、前記可動部をガイドするタイバーにスライド自在に装填してなることを特徴とする請求項1記載の射出成形機の駆動装置。
【請求項5】 前記応力分断機構における摺接面間には接触摩擦を低減する摩擦低減部材を介在させることを特徴とする請求項1記載の射出成形機の駆動装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、駆動モータの回転運動をボールねじ機構により直進運動に変換して可動盤等の可動部を進退駆動する射出成形機の駆動装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、駆動モータの回転運動をボールねじ機構により直進運動に変換して可動盤を進退駆動する射出成形機の駆動装置は、特許第2521591号公報等で知られている。
【0003】この種の駆動装置は、ボールねじ機構のボールねじ部(又はナット部)を、駆動台に回動自在に取付け、かつナット部(又はボールねじ部)を可動盤に結合するとともに、駆動台に取付けた駆動モータとボールねじ部を、回転伝達機構により接続していた。この場合、可動盤はタイバーに対してスライド自在に装填されている。これにより、駆動モータを作動させれば、駆動モータの回転は回転伝達機構を介して駆動台に取付けたボールねじ部に伝達されるとともに、ボールねじ機構により直進運動に変換され、可動盤は直進運動するナット部により進退方向(型開閉方向)に移動せしめられる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上述した従来の駆動装置は、可動盤に対してボールねじ機構のナット部(ボールねじ部)を直接固定していたため、特に、圧力の高くなる高圧型締などでは、ナット部とボールねじ部間の摺動抵抗及び反力により、可動盤に対して無用な回転方向(捩れ方向)の応力(荷重)が付加され、この結果、動作の円滑性が阻害されたり、位置及び圧力に対する制御の安定性や制御精度の低下を招く虞れがあるとともに、機構部分におけるガタ等の劣化を加速してしまう問題があった。
【0005】本発明は、このような従来の技術に存在する課題を解決したものであり、動作の円滑性、位置及び圧力に対する制御の安定性及び制御精度を高めることができるとともに、機構部分の劣化が加速される不具合を解消できる射出成形機の駆動装置の提供を目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段及び実施の形態】本発明は、駆動モータ3の回転運動をボールねじ機構4により直進運動に変換し、型締装置Mcの可動盤2c等の可動部2を進退駆動する射出成形機Mの駆動装置1を構成するに際して、ボールねじ機構4のボールねじ部5又はナット部6に設けた規制部材7と、この規制部材7の回動を規制する規制機構8と、可動部2側に設け、かつ規制部材7に対して回動変位自在に結合した結合部材9とを有する応力分断機構10を備えることを特徴とする。これにより、ボールねじ機構4のボールねじ部5又はナット部6から付与される回転方向の応力(荷重)は、規制部材7を介して規制機構8により受け止められ、可動部2側には伝達されない。
【0007】この場合、好適な実施の形態により、規制機構8を構成するに際しては、規制部材7の端部7seに設けたスライダ11…と、このスライダ11…をスライド自在に装填するガイドレール12…により構成してもよいし、規制部材7の端部7se…を、可動部2をガイドするタイバー13…にスライド自在に装填してもよい。また、応力分断機構10における摺接面間には接触摩擦を低減する摩擦低減部材14を介在させることが望ましい。
【0008】
【実施例】次に、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基づき詳細に説明する。
【0009】まず、本実施例に係る駆動装置1を備える射出成形機Mの構成について、図1及び図2を参照して説明する。
【0010】図1中、Mは射出成形機であり、本実施例に係る駆動装置1を用いた型締装置Mcと仮想線で示す射出装置Miを備える。型締装置Mcは離間して配した固定盤20と駆動台21を備え、固定盤20と駆動台21は機台22上に固定されている。また、固定盤20と駆動台21間には、四本のタイバー13…(図2参照)を架設し、このタイバー13…に、可動盤2cをスライド自在に装填する。そして、可動盤2cには可動型Cmを取付けるとともに、固定盤20には固定型Ccを取付ける。この可動型Cmと固定型Ccは金型Cを構成する。さらに、機台22の上面には左右一対のガイドレール12,12をタイバー13…に対して平行に敷設し、このガイドレール12,12に、可動盤2cの下面を支持するスライダユニット23をスライド自在に装填する。
【0011】一方、駆動台21を用いて本実施例に係る駆動装置1を配設する。4はボールねじ機構であり、このボールねじ機構4のナット部6は駆動台21に回動自在に取付ける。また、機台22の内部には駆動モータ(サーボモータ)3を配設する。そして、駆動モータ3のロータシャフトには歯付駆動プーリ24を取付けるとともに、ナット部6の外端面に歯付被動プーリ25を同軸的に取付け、歯付駆動プーリ24と歯付被動プーリ25間にタイミングベルト26を架け渡して回転伝達機構27を構成する。ナット部6の中心にはボールねじ部5が螺合しており、このボールねじ部5の端部5sは、本実施例に係る駆動装置1の要部を構成する応力分断機構10を介して可動盤2c側に結合する。
【0012】次に、応力分断機構10の具体的構成について、図1〜図3を参照して説明する7は一定の厚さを有する規制部材であり、上側が結合部7c、下側が規制部7sとなる。結合部7cの一面には、図3に示すように、ボールねじ部5の端部5sを複数の固定ねじ32…により固定するとともに、結合部7cの他面には、円形の収容凹部33を設ける。また、規制部7sは下側が広幅となり、端部7seとなる底面には、左右一対のスライダ11,11を取付ける。スライダ11,11はガイドレール12,12に対してスライド自在に装填することにより規制機構8を構成する。なお、ガイドレール12,12とスライダ11,11は、リニアガイド(リニアベアリング)を用いることができる。
【0013】他方、可動盤2cの後面には後方に延出した結合ブロック34を一体に有する。そして、この結合ブロック34の後面には、スチール材等により円板状に形成した摺接プレート(ブッシュ)35を、複数の固定ねじ36…により固定するとともに、この摺接プレート35の中心にはピン形状の結合部材9を、複数の固定ねじ37…により固定する。この場合、結合部材9は軸体部9mとこの軸体部9mの先端に一体形成した大径のフランジ部9fからなり、結合部材9を摺接プレート35に固定する際には、軸体部9mに、摺接プレート(ブッシュ)38と摩擦低減プレート39を回動自在に装填する。摩擦低減プレート39は摩擦低減部材14を構成するもので、例えば、黄銅材等によりリング状に形成する。また、摺接プレート38はスチール材等によりリング状に形成する。これにより、摩擦低減プレート39は、摺接プレート35と摺接プレート38に挟まれる。即ち、摺接面間に接触摩擦を低減する摩擦低減プレート39が配されることになる。
【0014】そして、規制部材7に結合部材9を結合する際には、結合部材9のフランジ部9fを規制部材7の収容凹部33に収容し、複数の固定ねじ40…により規制部材7を摺接プレート38に固定すればよい。これにより、ボールねじ部5と結合ブロック34は、応力分断機構10を介して結合され、結合ブロック34は規制部材7に対して回動自在となる。また、結合ブロック34に対してボールねじ部5側から高圧が付与されても、摩擦低減プレート39により摺接面間の接触摩擦が低減されるため、結合ブロック34は規制部材7に対して滑らかな回動が許容される。
【0015】次に、本実施例に係る駆動装置1の動作について、型締装置Mcの動作と併せて説明する。
【0016】まず、駆動モータ3が作動すれば、駆動モータ3の回転は回転伝達機構27を介してナット部6に伝達される。一方、ボールねじ部5の端部5sは規制部材7に固定され、さらに、規制部材7は端部7sに設けたスライダ11…がガイドレール12…により回動規制されているため、ナット部6が回転すれば、ボールねじ部5は直進方向に移動する。ボールねじ部5の進退移動は、応力分断機構10を介して可動部2cに伝達されるため、可動部2cはボールねじ部5と一体に進退移動し、金型Cに対する型開閉及び型締が行われる。
【0017】この際、特に、高圧型締などでは、ナット部6とボールねじ部5間の摺動抵抗及び反力により、ボールねじ部5に対してナット部6から回転方向(捩れ方向)の応力(荷重)が付与されるが、この回転方向における応力は、ボールねじ部5から規制部材7に付加される。規制部材7は規制機構8により回動規制されているため、当該応力は規制部材7により受け止められ、可動盤2c側には伝達されない。即ち、可動盤2c側は、規制部材7に対して応力分断機構10を介して回動自在に結合されているため、可動盤2c側には、回転方向の無用な応力は伝達されず、型締装置Mcにおける動作の円滑性、可動盤2c(可動型Cm)の位置及び圧力に対する制御の安定性及び制御精度が高められるとともに、機構部分の劣化が加速する不具合も解消される。
【0018】なお、図4〜図7には各部の変更例を示す。図4は、規制機構8の変更例を示す。図2に示した実施例は、ガイドレール12…を利用したが、図4に示す変更例は、可動盤2cを装填したタイバー13…を利用したものであり、細長に形成した規制部材7の両端部7se,7seにガイド孔を設け、対角線上に位置する一対のタイバー13…に対してそれぞれスライド自在に装填した。
【0019】一方、図5〜図7は、いずれも摩擦低減部材14の変更例を示す。図5に示す変更例は、図3に示した実施例の摩擦低減プレート39の代わりに、スラストベアリング42を用いたものであり、摺接プレート41に形成した段差凹部に収容した。また、図6に示す変更例は、摺接プレート43と摺接プレート44の摺接面を球面形成したものであり、これにより、芯ずれを補正することができる。この場合、摺接プレート43又は摺接プレート44の一方を、前述した摩擦低減プレート39と同様の素材により形成し、摩擦低減部材14としての機能を持たせることができる。さらに、図7に示す変更例は、図3に示した実施例の摺接プレート38と摩擦低減プレート39の形状を変更したものであり、変更例は、リング状に形成した摩擦低減プレート39の代わりに、軸体部9mの外周面を覆う筒部を一体形成した摩擦低減プレート46を用いるとともに、当該筒部を摺接プレート45に挿通させたものである。この場合、摺接プレート45と摩擦低減プレート46は一方の材料により一体成形してもよい。また、結合部材9は、図7に仮想線で示すように、球体部9sを設けて形成することもできる。
【0020】以上、実施例(変更例)について詳細に説明したが、本発明はこのような実施例(変更例)に限定されるものではなく、細部の構成,形状,素材,数量,手法等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲で任意に変更,追加,削除することができる。例えば、可動部2として、型締装置Mcの可動盤2cを例示したが、射出装置Miに備えるスクリュ等の任意の可動部を適用できる。また、摩擦低減部材14とは、表面処理や表面塗布処理(コーティング処理)等も含む概念である。なお、ボールねじ機構には、いわゆるローラねじ機構も含まれる。
【0021】
【発明の効果】このように、本発明に係る射出成形機の駆動装置は、ボールねじ機構のボールねじ部又はナット部に設けた規制部材と、この規制部材の回動を規制する規制機構と、可動部側に設け、かつ規制部材に対して回動変位自在に結合した結合部材とを有する応力分断機構を備えるため、次のような顕著な効果を奏する。
【0022】■ 可動部には回転方向の無用な応力が伝達されないため、動作の円滑性、位置及び圧力に対する制御の安定性及び制御精度を高めることができるとともに、機構部分の劣化が加速する不具合を解消できる。
【0023】■ 好適な実施の形態により、応力分断機構における摺接面間に接触摩擦を低減する摩擦低減部材を介在させれば、高圧が付与されても、摩擦低減部材により摺接面間の接触摩擦が低減されるため、ボールねじ機構に対する可動部側の滑らかな回動が許容される。




 

 


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