JP2000246761A - ボールネジ機構及びこれを用いた射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボールネジ機構からのグリースの飛散防止が
図られたボールネジ機構及びこれを用いた射出成形機を
提供する。 【解決手段】 ボールネジ機構８のナット１１に、ナッ
ト１１の貫通孔を覆うようにして、透明な素材から形成
される大略円筒形状のグリース飛散防止カバー１４を設
ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ボールネジ機構及
びこれを用いた射出成形機に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機は、加熱筒内の溶融樹脂を射
出する射出装置と、射出装置から溶融樹脂を注入される
金型の型締めを行う型締装置とによって構成されるもの
であって、金型には、成形品を脱型させるためのエジェ
クタが設けられている。これら射出成形機を構成する各
装置においては、直線的な往復動作を行う機構が用いら
れている。例として、射出装置においては、加熱筒内の
溶融樹脂を押し出して加熱筒の先端側から射出させる射
出スクリュを前後に移動させる機構として、型締装置に
おいては型締及び型開き動作のために可動ダイプレート
を前後に移動させる機構として、またエジェクタにおい
ては成形品を金型から押し出すプッシュロッドを前後に
移動させる機構として、直線的な往復動作を行う機構が
用いられている。これらの直線的な往復動作を行う機構
の駆動源として、電動サーボモータ等のモータを用いる
射出成形機においては、モータの回転をボールネジ機構
によって回転運動から直線運動へ変換し、これによって
直線的な往復動作を行う機構の被駆動部に動力を伝達し
ている。

【０００３】なお、ボールネジ機構は、モータにより回
転駆動されるナットと、ナットの中心軸上に設けられる
貫通孔内に内蔵されるボールと、ナットの貫通孔に挿入
されてナットに対してボールを介して接続され、ナット
が回転することによってナットに対して相対的にその軸
方向に送り出されるネジ軸とによって構成される機構で
ある。また、その駆動力の伝達方法としては、モータに
よって回転駆動されるナットを射出成形機本体に対して
回転可能にして取り付けて、これによって被駆動部に対
して回転不能にして取り付けられるネジ軸をネジ軸の軸
方向に沿って送り出し、被駆動部をネジ軸とともに前後
に直線的に往復動作させる方法と、ネジ軸を射出成形機
本体に対して回転不能に取り付けて、被駆動部に対して
回転自在にして取り付けられるナットをモータによって
回転駆動させることによってナットをネジ軸の軸方向に
沿って送り出し、被駆動部をナットとともに前後に直線
的に往復動作させる方法とがある。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ボールネジ機構におい
ては、ベアリングと同様に、ナットとネジ軸との間にボ
ールを介在させることでナットとネジ軸とを相対的に円
滑に回転させるものであり、これらの円滑な回転のため
にナット内には潤滑用のグリースが充填されている。し
かし、ナットはモータによって回転駆動されるので、こ
の時にナットに生じる遠心力によってナット内のグリー
スが外部に漏れだしてボールネジ機構の周囲に飛び散っ
てしまう恐れがある。このようにグリースが周囲に飛散
すると、射出成形機により成形される成形品をグリース
で汚してしまったり、作業者の衣服や手指並びに射出成
形機本体に付着したグリースによって間接的に成形品を
汚してしまう恐れがある。また、グリースが金型の内面
に付着した場合には、成形品に成形不良が生じるなど、
厄介な問題が生じてしまう。さらに、最近は射出成形機
の動作の高速化が要求されており、射出成形機の高速化
にともなって射出成形機に用いられるボールネジ機構の
ナットもさらに高速で回転駆動されるようになると、ボ
ールネジ機構から飛散するグリースの量が増えるととも
に、その飛散する範囲も広がってしまうなど、グリース
の飛散がより深刻な問題となる。

【０００５】この発明は、上記事情に鑑みてなされたも
ので、ボールネジ機構からのグリースの飛散防止が図ら
れたボールネジ機構及びこれを用いた射出成形機を提供
することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では、上記の目的
を達成するために以下の手段を採用した。すなわち、請
求項１記載のボールネジ機構においては、射出成型機の
駆動手段であるモータにより回転駆動されるナットと、
該ナットの中心軸上に設けられる貫通孔内に内蔵される
ボールと、前記ナットの貫通孔に挿入されて前記ナット
に対して前記ボールを介して接続されて前記ナットが回
転することによって前記ナットに対して相対的にその軸
方向に送り出されるネジ軸とによって構成されて、前記
ナットが前記モータによって回転駆動されることで前記
ナットまたは前記ネジ軸のうちいずれか一方を前記ネジ
軸の軸方向に沿って移動させて射出成型機の被駆動部を
押圧または牽引して直線的に移動させるボールネジ機構
であって、前記ナットの端部には、前記貫通孔の周囲を
覆うグリース飛散防止カバーが設けられることを特徴と
する。

【０００７】請求項２記載のボールネジ機構において
は、前記グリース飛散防止カバーが、一端が前記ナット
の貫通孔の周囲に接続される大略円筒形状の透明な素材
から構成されており、その周方向には前記ナットから漏
れ出すグリースを収容するグリース溜めがリング状に設
けられていることを特徴とする。

【０００８】請求項３記載のボールネジ機構において
は、前記グリース溜めが、前記グリース飛散防止カバー
の周壁の軸方向の中間部が内方に向けて断面視略Ｖ字形
状に窪まされることで前記グリース飛散防止カバーの両
端部に形成される空間によって構成されることを特徴と
する。

【０００９】請求項４記載のボールネジ機構において
は、前記グリース溜めが、前記グリース飛散防止カバー
の周壁の軸方向の中間部が外側方に向けて断面視略逆Ｖ
字形状に突出されることによって形成されることを特徴
とする。

【００１０】請求項５記載のボールネジ機構において
は、前記グリース飛散防止カバーのグリース溜めに、内
部に溜められているグリースの量を示すための目盛りが
設けられていることを特徴とする。

【００１１】請求項６記載の射出成形機においては、請
求項１〜５のいずれかに記載のボールネジ機構を用いる
ことを特徴とする。これによって、ボールネジ機構のナ
ットに設けられる貫通孔の周囲がグリース飛散防止カバ
ーによって覆われることで、遠心力によってナットから
漏れ出すグリースの周囲への飛散防止が図られる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下より、本発明の実施の形態に
おけるボールネジ機構及びこれを用いた射出成形機の実
施の形態を説明する。なお、以下に述べる本発明の実施
の形態では、ボールネジ機構を射出成形機の射出装置に
用いた例を説明する。

【００１３】図１に示すように、射出成形機の射出装置
１は、射出成形機本体（図示せず）に対して側面を固定
された状態に配され、その中央部には大略中空円筒形状
の加熱筒２が片面側に向けて突出した状態に挿通される
略平版形状の固定プレート３と、固定プレート３に対し
て加熱筒２が突出される側とは反対の側に位置し、固定
プレート３と平行な状態で固定プレート３に向かって直
線的に往復動作される可動プレート４と、可動プレート
４の固定プレート３に向く側の面の中央部に、可動プレ
ート４に対して垂直に設けられる回転軸５と、回転軸５
に対して固定プレート３に挿通される加熱筒２内に挿入
された状態で取り付けられて、スクリュ駆動モータ（図
示せず）により回転軸５とともに回転駆動される射出ス
クリュ６と、これら固定プレート３と可動プレート４と
の間に介在するよう配され、可動プレート４に取り付け
られる電動サーボモータ７と接続されることで、電動サ
ーボモータ７の回転運動を可動プレート４を固定プレー
ト３に対して前後に往復動作させる直線運動に変換する
ボールネジ機構８とによって構成される。なお、これよ
り、射出装置１において可動プレートが配される側、す
なわち図１中においては左側を前方とし、固定プレート
が配される側、すなわち図１中においては右側を後方と
する。

【００１４】ボールネジ機構８は、図２に示されるよう
に、可動プレート４の厚み方向に挿通されつつ電動サー
ボモータ７によって回転駆動される中空軸１０に対して
同軸となるように取り付けられることで中空軸１０とと
もに自身の軸を中心として回転駆動される略円筒形状の
ナット１１と、ナット１１の中心軸上に設けられる貫通
孔（図示せず）内に、貫通孔の内周側に一部が突出した
状態にして内蔵されて、後述するネジ軸１３のネジ溝
（図示せず）と係合されるボール１２と、一端が固定プ
レート３の後面に対して回転不能にして取り付けられ、
他端が前方からナット１１の貫通孔内に挿入されること
でナット１１に対してボール１２を介して接続されるネ
ジ軸１３と、ナット１１の前端部にナット１１の貫通孔
の周囲を覆うようにして取り付けられる透明な樹脂から
形成される大略円筒形状のグリース飛散防止カバー１４
とによって構成されて、ナット１１が回転駆動されるこ
とによってナット１１を可動プレート４ごとネジ軸１３
に沿って移動させる機構である。なお、ナット１１の貫
通孔内には、ボール１２及びネジ軸１３との間の潤滑用
のグリースが充填されている。

【００１５】中空軸１０は、可動プレート４に対してそ
の後面側に一部が突出されるように挿通される部材であ
って、ボールネジ機構７の動作時においてナット１１が
ネジ軸１３に沿って前方に移動する際にナット１１の後
方にネジ軸１３の端部を収容することが可能なように中
空に形成されている。また、その後端には図１に示すよ
うに、電動サーボモータ７の駆動軸７ａに設けられる駆
動プーリ１６にタイミングベルト１７を介して接続され
ることで電動サーボモータ７によって回転駆動される従
動プーリ１８が取り付けられている。グリース飛散防止
カバー１４は、透明な樹脂から形成される大略円筒形状
の部材で、一端がナット１１の前端部を覆うように取り
付けられ、他端がナット１１に挿通されるネジ軸１３の
回転を許容しつつその周囲を覆うように閉じられてお
り、周壁の軸方向の中間部が内方に向けて断面視略Ｖ字
形状に窪まされることでグリース飛散防止カバー１４の
前後の端部にリング状のグリース溜め１５が形成されて
いる（図３参照）。

【００１６】次に、このように構成されるボールネジ機
構８を用いた射出成形機の射出装置１による射出動作
と、射出動作の際にナット１１から漏れ出すグリースの
飛散防止について説明する。射出装置１による溶融樹脂
の射出動作は、加熱筒２内に挿入される射出スクリュ６
をさらに加熱筒２内に押し込むことで加熱筒２内の溶融
樹脂を押し出して加熱筒２の先端側から射出させること
で行われる。

【００１７】射出スクリュ６を加熱筒２内に押し込む動
作は、次のようにして行われる。電動サーボモータ７の
駆動力を、駆動軸７ａに設けられる駆動プーリ１６を介
してタイミングベルト１７に伝達し、これによってタイ
ミングベルト１７に接続される従動プーリ１８を回転駆
動させる。従動プーリ１８が回転駆動されることで、従
動プーリ１８に接続される中空軸１０が回転駆動され、
これによって中空軸１０に接続されるナット１１も回転
駆動される。ナット１１は、ボール１２を介してネジ軸
１３のネジ溝に接続されているので、ナット１１は回転
駆動されることによってネジ軸１３の軸に沿って移動さ
せられる。これによって、ナット１１が可動プレート４
ごと固定プレート３に向けて移動させられ、可動プレー
ト４に接続される射出スクリュ６が固定プレート３に取
り付けられる加熱筒２に向けて移動させられて射出スク
リュ６が加熱筒２内に押し込まれる。そして、射出動作
が終了した後、電動サーボモータ７を逆転させることで
ボールネジ機構８を逆転させて可動プレート４を元の位
置まで戻し、次回の射出動作に備える。

【００１８】このように行われる射出動作においては、
電動サーボモータ７によってナット１１が回転駆動され
るので、このときにナット１１に生じる遠心力によって
ナット１１内のグリースが外部に漏れ出すが、ナット１
１の貫通孔を覆うグリース飛散防止カバー１４によって
グリースの飛散が防止される。

【００１９】グリース飛散防止カバー１４によるナット
１１からのグリースの飛散防止は、次のようにして行わ
れる。ナット１１の貫通孔を覆うように配されるグリー
ス飛散防止カバー１４によって、ナット１１が回転駆動
されることでナット１１の貫通孔から漏れ出すグリース
が受け止められ、なおかつグリース飛散防止カバー１４
に設けられるグリース溜め１５によって漏れだしたグリ
ースが溜められる。

【００２０】このように構成されるボールネジ機構８及
びこれを用いる射出成形機によれば、ボールネジ機構８
に設けられるグリース飛散防止カバー１４によって、ナ
ット１１が回転駆動される際に遠心力によってナット１
１から漏れ出すグリースの飛散を防止することができ
る。また、グリース飛散防止カバー１４に設けられるグ
リース溜め１５によって漏れだしたグリースが溜められ
るので、より大量のグリースをグリース飛散防止カバー
１４内に溜めることができ、これによってよりボールネ
ジ機構８をより長時間動作させることができる。またグ
リース飛散防止カバー１４が透明な素材から構成されて
いるので、グリース飛散防止カバー１４内に溜められた
グリースの量を観察することができ、グリース溜め１５
が満杯となってグリース飛散防止カバー１４内のグリー
スの廃棄またはグリース飛散防止カバー１４の交換を行
う時期を知ることができる。

【００２１】なお、上記実施の形態では、ボールネジ機
構８を射出成形機の射出装置１に用いた例を示したが、
これに限られることなく、射出成形機の型締装置や金型
から成形品を脱型するエジェクタなど、その他の直線的
に往復動作を行う機構に用いても構わない。また、上記
実施の形態では、グリース飛散防止カバー１４をナット
１１の片側にのみ取り付けた例を用いたが、これに限ら
れることなく、ナット１１の両側に取り付けても構わな
い。なお、上記実施の形態では、大略円筒形状をなし、
周壁の軸方向の中間部が内方に向けて断面視略Ｖ字形状
に窪まされることで両端部にグリース溜め１５が形成さ
れたグリース飛散防止カバー１４を用いたが、これに限
られることなく、図４（ａ）に示すように、周壁の軸方
向の中間部が外側方に向けて断面視略逆Ｖ字形状に突出
されることによってグリース溜め１５ａを形成するグリ
ース飛散防止カバー１４ａや、図４（ｂ）に示すよう
に、円筒の径を大きくとって断面略逆Ｕ字状に形成する
ことによってグリース溜め１５ｂが形成されるグリース
飛散防止カバー１４ｂを用いても構わない。また、これ
らグリース溜め１５に目盛りを設けて、グリース溜め１
５内に溜められているグリースの量、すなわちナット１
１内から漏れだしたグリースの量を知ることができるよ
うにしても構わない。これによって、これらグリース飛
散防止カバー１４内のグリースの廃棄またはこれらグリ
ース飛散防止カバー１４の交換を行う時期や、ボールネ
ジ機構８へのグリースの補給時期を知ることができる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載のボールネジ機構によれ
ば、ボールネジ機構のナットの端部に設けられるグリー
ス飛散防止カバーによってナットの貫通孔の周囲が覆わ
れるので、ナットが回転駆動された際にその遠心力によ
ってナットの貫通孔から漏れ出すグリースの飛散が防止
される。

【００２３】請求項２〜４のいずれかに記載のボールネ
ジ機構によれば、ボールネジ機構のナットから漏れ出す
グリースが、大略円筒形状に形成されるグリース飛散防
止カバーの周方向に設けられるグリース溜めに溜められ
るので、より大量のグリースをグリース飛散防止カバー
内に溜めることができ、これによってよりボールネジ機
構をより長時間動作させることができる。またグリース
飛散防止カバーが透明な素材から構成されているので、
グリース飛散防止カバー内に溜められたグリースの量を
観察することができ、グリース溜めが満杯となってグリ
ース飛散防止カバー内のグリースの廃棄またはグリース
飛散防止カバーの交換を行う時期を知ることができる。

【００２４】請求項５記載のボールネジ機構において
は、グリース飛散防止カバーのグリース溜めに設けられ
る目盛りによってグリース溜め内に溜められているグリ
ースの量、すなわちナット内から漏れだしたグリースの
量を知ることができ、グリース飛散防止カバー内のグリ
ースの廃棄またはグリース飛散防止カバーの交換を行う
時期や、ボールネジ機構へのグリースの補給時期を知る
ことができる。

【００２５】請求項６記載の射出成形機においては、請
求項１〜５のいずれかに記載のボールネジ機構によっ
て、ボールネジ機構のナットから漏れ出すグリースの周
囲への飛散防止が図られた射出成形機とすることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態における射出成形機の射
出装置の構成及び構造を示す側断面図である。

【図２】 本発明の実施の形態におけるボールネジ機構
の構成及び構造を示す側断面図である。

【図３】 本発明の実施の形態におけるボールネジ機構
のグリース飛散防止カバーの構成及び構造を示す側断面
図である。

【図４】 本発明の実施の形態におけるボールネジ機構
のグリース飛散防止カバーの構成及び構造の別形態を示
す側断面図である。

【符号の説明】

１ 射出装置 ３ 固定プレ
ート ４ 可動プレート ５ 回転軸 ６ 射出スクリュ ７ 電動サー
ボモータ ８ ボールネジ機構 １０ 中空軸 １１ ナット（ボールネジ機構） １２ ボール
（ボールネジ機構） １３ ネジ軸（ボールネジ機構） １４ グリー
ス飛散防止カバー １５ グリース溜め

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 射出成型機の駆動手段であるモータによ
   り回転駆動されるナットと、該ナットの中心軸上に設け
   られる貫通孔内に内蔵されるボールと、前記ナットの貫
   通孔に挿入されて前記ナットに対して前記ボールを介し
   て接続されて前記ナットが回転することによって前記ナ
   ットに対して相対的にその軸方向に送り出されるネジ軸
   とによって構成されて、前記ナットが前記モータによっ
   て回転駆動されることで前記ナットまたは前記ネジ軸の
   うちいずれか一方を前記ネジ軸の軸方向に沿って移動さ
   せて射出成型機の被駆動部を押圧または牽引して直線的
   に移動させるボールネジ機構であって、 前記ナットの端部には、前記貫通孔の周囲を覆うグリー
   ス飛散防止カバーが設けられることを特徴とするボール
   ネジ機構。
2. 【請求項２】 前記グリース飛散防止カバーが、一端が
   前記ナットの貫通孔の周囲に接続される大略円筒形状の
   透明な素材から構成されており、その周方向には前記ナ
   ットから漏れ出すグリースを収容するグリース溜めがリ
   ング状に設けられていることを特徴とする請求項１記載
   のボールネジ機構。
3. 【請求項３】 前記グリース溜めが、前記グリース飛散
   防止カバーの周壁の軸方向の中間部が内方に向けて断面
   視略Ｖ字形状に窪まされることで前記グリース飛散防止
   カバーの両端部に形成される空間によって構成されるこ
   とを特徴とする請求項２記載のボールネジ機構。
4. 【請求項４】 前記グリース溜めが、前記グリース飛散
   防止カバーの周壁の軸方向の中間部が外側方に向けて断
   面視略逆Ｖ字形状に突出されることによって形成される
   ことを特徴とする請求項２記載のボールネジ機構。
5. 【請求項５】 前記グリース飛散防止カバーのグリース
   溜めに、内部に溜められているグリースの量を示すため
   の目盛りが設けられていることを特徴とする請求項２〜
   ４のいずれかに記載のボールネジ機構。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載のボール
   ネジ機構を用いることを特徴とする射出成形機。