JP2003014072A - ボールねじ装置、及び同装置を備えた射出成形機、及びボールねじ装置制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 作用体に対するボールナットの取付け位置が
変動しないで、複数のボールナットそれぞれに均等な荷
重を分担負荷されるようなボールねじ装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 単数又は複数のボールねじ軸とボールね
じナットにより作用体を移動させる直線移動用のボール
ねじ装置において、同じボールねじ軸に複数のボールね
じナットを螺合し、各ボールねじ軸の複数のボールねじ
ナットの内の１個は固定フランジを介して作用体に取付
け、単数又は複数個の固定フランジの１つに荷重検出セ
ンサを設け、その他のボールねじナットはシリンダ、ピ
ストンによるボールねじナット流体圧支持機構として、
その流体圧支持機構の支持力が前記荷重検出センサの検
出押し力と等しくなるように流体圧を制御したもので、
大きな負荷荷重に対して、これを各ボールねじナットに
均等に分担させることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、回転運動を直線運
動に変換するボールねじ装置、又は逆に直線運動を回転
運動に変換するボールねじ装置、及び同ボールねじ装置
を組込んだ射出成形機（特に電動射出成形機の射出、型
開閉、型締、エジェクタ等の直進駆動に使用するボール
ねじの片側方向の負荷を分担して支える複数のボールね
じナットの支持構造）、及び同ボールねじ装置の制御方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の直進移動軸の駆動源とし
て、従来は主として油圧が用いられていたが、最近は作
業環境の改善、電力エネルギー効率向上、作動部の速
度、位置等の制御容易の利点を有する電気式駆動が多く
用いられるようになってきている。即ち、射出スクリュ
の射出駆動、型締装置の型盤移動、型締、エジェクタ等
の直進移動の駆動源には、電気サーボモータと、そのモ
ータの回転を直線駆動に換える最も機械効率のよいボー
ルねじ構造が使用されるようになっている。

【０００３】従来の射出成形機の電動射出駆動装置は、
駆動モータが１個又は２個のものがあり、駆動モータが
１個の場合、回転を直進運動に変えるためのねじとナッ
トは駆動力のバランスを取るため、射出スクリュの両側
に対称に一対設けられ、動力伝動は伝動用歯付きベル
ト、又は歯車トレーンに依っていた。（例えば、特公平
８−９１８４号公報に開示された射出成形機の射出装置
参照）。しかし、上記従来の電動射出駆動装置は、小型
の射出成形機に対しては問題ないが、中型以上の射出成
形機になると、射出に要する射出時の圧力が非常に大き
く、大きいトルクを出力するための特別仕様のモータが
必要となるので、コストが高くなるのみならず、射出成
形機の搭載時の配置バランスが悪くなるという問題があ
る。

【０００４】射出成形機の射出駆動において、射出スク
リュの先端に貯溜した溶融樹脂を射出スクリュを前進さ
せて急速に金型キャビティ内に押出すとき、射出スクリ
ュは大きな押圧力を必要とするので、射出駆動にボール
ねじを用いるときは、ボールねじによる直線往復駆動の
片側方向が高負荷になり、ボールねじの許容最大負荷力
はこの射出駆動時の押圧力に対応できるように選定され
ている。また、ボールねじの負荷力はスクリュ溝とボー
ルナット溝に挟まれているボールの転がり耐圧力で計算
され、設計上の負荷能力はスクリュの作動螺旋上にある
作動ボールに均等な圧力が作用するものとして計算され
る。

【０００５】小型の射出成形機の射出駆動にボールねじ
が用いられる場合は、ボールねじの許容力の限界サイズ
を上回るサイズを選定しても、市販の標準サイズから選
べるので、ボールねじ装置のコストはあまり問題になら
ないが、中型以上の射出成形機で射出圧力が大きくなる
と、ボールねじのサイズが標準から外れるため、コスト
が大きな問題になり、限界設計が要求される。

【０００６】ボールねじ軸の軸方向に高い引張力が掛け
られたとき、ボールねじ軸は固定側の軸受とボールナッ
トとの間で伸び、ボールナットも軸方向の力を受けて伸
縮するので、ボールねじのスクリュ側とボールナット側
のねじピッチがずれて、ボールの受圧力が軸方向の位置
によって変化する。

【０００７】図１４に特開２０００−１０８１７５号で
公示されている従来のボールねじ装置を示す。このボー
ルねじ装置の構成は、ボールねじ軸０１０が図示しない
左方の固定側で駆動されて回転し、ボールねじ軸０１０
の軸方向は強力なスラスト軸受で拘束され、ボールねじ
軸０１０のボールねじにより射出スクリュに結合してい
る移動フレーム０６がボールねじナット０１１に押され
て矢印で示す射出方向へ移動する。５９はフランジ状の
圧力検出センサ（ロードセル）である。このボールねじ
装置の構成では、図１５の模式図（Ｉ）及び軸方向ナッ
ト幅に対する荷重の特性グラフ（ＩＩ）に示したよう
に、ボールナット０１１の作用端部のボールほどボール
の受圧荷重が大きくなる。ボールねじ０５０の容量を増
加するためボールナット０１１の長さを長くしてもナッ
ト０１１の端部の方の変形が大きいため、作用端側の荷
重が益々増加する傾向は避けられない。０４は固定側部
材で、ボールねじ軸０１０を軸受で回転自在に軸支して
いる。

【０００８】特開２０００−１８５３３９号に開示され
た射出成形機の射出駆動用のボールねじ装置は、図１６
に示すように、電動モータにより駆動されるボールねじ
軸０５１に対して嵌合するボールナット０５２、０５３
を一本のボールねじ軸について複数個直列に配設し、ボ
ールナット０５２、０５３から電動式射出成形機の可動
部材０６０に推力を伝達する流体圧シリンダ０５４、０
５５をそれぞれボールナットに連結し、各々の流体圧シ
リンダ０５４、０５５のシリンダ室を連通管０５６によ
り連通させた構成のボールねじ装置であり、ボールねじ
軸への負荷荷重を複数個のボールナットで均等に分配さ
せることにより、ボールねじ軸寿命を延ばすようにした
ことを狙いとしている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】上記の従来例で説明し
たように、高負荷のボールねじナットを得るためにボー
ルナットの長さを長くしようとすれば、ナットの端部の
方の変形が大きいため、作用端側の荷重が益々増加する
傾向となる。また、ボールねじ軸に直列に複数のボール
ナットを螺合して作用体とそれぞれのボールナットとを
流体圧シリンダで連結し、それぞれの流体圧シリンダの
シリンダ室を連通管で連通させた構成のボールねじ装置
は、ナットに加わる負荷を均等に分担させることは可能
であるが、流体圧シリンダから流体が漏れることにより
ボールナットの位置が変動して、射出スクリュが正しい
射出始め又は射出終り位置をキープできなくなる可能性
がある。本発明は、作用体に対するボールナットの取付
け位置が変動しないで、複数のボールナットそれぞれに
均等な荷重を分担負荷されるようなボールねじ装置を提
供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の問題点に対し本発
明は、以下の各項の構成を特徴とする手段により課題の
解決を図る。 （１） スラスト方向を固定部材に拘束しているボール
ねじ軸を回転駆動してボールねじに螺合するボールねじ
ナットの直線移動に換え、ボールねじナットと結合して
いる作用体を移動させるボールねじ装置において、前記
ボールねじ軸に螺合する複数のボールねじナットと、同
ボールねじナットの内の１個を作用体に取付けるセンサ
担体フランジと、同センサ担体フランジに設けられた荷
重検出センサと、前記１個以外のボールねじナットに取
付けられた環状の流体圧ピストンと、前記作用体に取付
けられ前記ピストンが液密に嵌合して流体圧アクチュエ
ータを形成するような環状の溝部を有する片側開放の流
体圧シリンダと、同流体圧シリンダに備えられ前記荷重
検出センサの検出荷重に等しいピストン押力を生じる流
体圧に制御する流体圧制御装置とで構成され、作用体に
荷重が負荷されたとき、前記複数のボールねじナットに
負荷荷重が均等に分担されるようにしたボールねじ装
置。

【００１１】（２） スラスト方向を固定部材に拘束し
ているボールねじ軸を平行に複数組設け、前記複数のボ
ールねじ軸を同期回転駆動して均等に負荷し、ボールね
じに螺合するボールねじナットに結合している作用体を
直線移動させる複列ボールねじ装置において、前記各ボ
ールねじ軸のそれぞれに複数螺合するボールねじナット
と、全数のボールねじナットの内の１個を作用体に取付
けるセンサ担体フランジと、同センサ担体フランジに設
けられた荷重検出センサと、前記荷重検出センサを有す
るボールねじナットが螺合するボールねじ軸以外のボー
ルねじ軸上の複数のボールねじナットの内の１個を直接
作用体に取付ける取付フランジと、前記以外のボールね
じナットに取付けられた環状の流体圧ピストンと、前記
流体圧ピストンが液密に嵌合して流体圧アクチュエータ
を形成するような環状の溝部を有していて作用体に取付
けられる複数の流体圧シリンダと、前記荷重検出センサ
の検出荷重に等しいピストン押力が生じるように前記各
流体圧シリンダ毎にそれぞれ流体圧を制御する流体圧制
御装置と、同流体圧制御装置で制御された流体圧を前記
複数の流体圧シリンダに伝える配管とで構成され、作用
体に荷重が負荷されたとき、前記複数のボールねじナッ
トに荷重が均等に分担されるようにしたボールねじ装
置。

【００１２】（３） 上記（２）に記載するボールねじ
装置において、前記各流体圧シリンダへ送られる流体圧
は、前記荷重検出センサの検出荷重に等しいピストン押
力が生じるように制御し、各シリンダへの流体圧配管を
連通して各流体圧シリンダに同じ流体圧が掛かるように
して、作用体に荷重が負荷されたとき前記複数のボール
ねじナットに荷重が均等に分担されるようにしたボール
ねじ装置。

【００１３】（４） スラスト方向を固定部材に拘束し
ているボールねじ軸を回転駆動してボールねじに螺合す
るボールねじナットの直線移動に換え、ボールねじナッ
トと結合している作用体を移動させるボールねじ装置に
おいて、前記ボールねじ軸に螺合する複数のボールねじ
ナットと、前記作用体又は前記固定部材に取付けられ前
記作用体に対する負荷荷重を検出する荷重検出センサ
と、前記複数のボールねじナットの内の１個を直接作用
体に結合する取付フランジと、同取付フランジに結合し
たもの以外のボールねじナットに取付けられた環状の流
体圧ピストンと、同ピストンが液密に嵌合して流体圧ア
クチュエータを形成するような環状の溝部を有していて
前記作用体に取付けられている複数の流体圧シリンダ
と、前記荷重検出センサの検出荷重をボールねじナット
の数で割った値に等しいピストン押力を生じるようにそ
れぞれの流体圧シリンダの流体圧を制御する流体圧制御
装置とで構成され、作用体に荷重が負荷されたとき、前
記複数のボールねじナットに荷重が均等に分担されるよ
うにしたボールねじ装置。

【００１４】（５） スラスト方向を固定部材に拘束し
ているボールねじ軸を平行に複数組設け、前記複数のボ
ールねじ軸を同期回転して均等に負荷駆動し、ボールね
じに螺合するボールねじナットと結合している作用体を
直線移動させる複列ボールねじ装置において、前記ボー
ルねじ軸のそれぞれに螺合する複数のボールねじナット
と、前記作用体又は前記固定部材に取付けられ、作用体
に対する負荷荷重を検出する荷重検出センサと、前記各
ボールねじ軸の同軸上にある複数のボールねじナットの
内の１個を直接作用体に結合する取付フランジと、前記
以外のボールねじナットに取付けられた環状の流体圧ピ
ストンと、前記流体圧ピストンが液密に嵌合して流体圧
アクチュエータを形成するような環状の溝部を有してい
て前記作用体に取付けられている複数の流体圧シリンダ
と、前記荷重検出センサの検出荷重をボールねじナット
の全数で割った値に等しいピストン押力を生じるように
それぞれの流体圧シリンダの流体圧を制御する流体圧制
御装置とで構成され、作用体に荷重が負荷されたとき、
前記複数のボールねじナットに荷重が均等に分担される
ようにしたボールねじ装置。

【００１５】（６） 上記（５）に記載するボールねじ
装置において、前記荷重検出センサの検出荷重をボール
ねじナットの全数で割った値に相当する流体圧を算出
し、各流体圧シリンダへの流体圧配管を連通して各流体
圧シリンダに同じ流体圧が掛かるようにして、前記荷重
検出センサの検出荷重をボールねじナットの全数で割っ
た値に制御し、作用体に荷重が負荷されたとき、前記複
数のボールねじ軸及びボールねじナットに荷重が均等に
分担されるようにしたボールねじ装置。

【００１６】（７） スラスト方向を固定部材に拘束し
ているボールねじ軸を回転駆動してボールねじに螺合す
るボールねじナットの直線移動に換え、ボールねじナッ
トと結合している作用体を移動させるボールねじ装置に
おいて、前記ボールねじ軸に螺合する複数のボールねじ
ナットと、同ボールねじナットの内の１個を作用体に取
付ける固定フランジと、前記１個以外のボールねじナッ
トに取付けられた環状の流体圧ピストンと、前記作用体
に取付けられ前記流体圧ピストンが液密に嵌合して流体
圧アクチュエータを形成するような環状の溝部を有する
片側開放の流体圧シリンダと、該流体圧シリンダに流体
圧を供給する流体圧供給源と、前記各ボールねじ軸のう
ちのいずれかに備えられて前記作用体に加わる荷重を検
出する荷重検出センサ、または、前記作用体の変位を検
出する変位検出センサのいずれか一方もしくは両方と、
前記検出の結果を取り込んで、前記流体圧供給源から送
り出される流体圧の制御及び、該流体圧の供給タイミン
グの制御を行う流体圧制御装置とを備え、前記流体圧制
御装置は、前記検出の結果に基づいて、前記作用体に加
わっている荷重がゼロであると判断した場合には、前記
流体圧供給源からの流体圧供給を停止させ、前記検出の
結果に基づいて、前記作用体に荷重が加わったと判断し
た場合には、前記固定フランジで前記作用体に固定され
たボールねじ軸に加わる負荷が、前記荷重の値を全ボー
ルねじナットの数で割った分担荷重に達する前に、前記
各流体圧シリンダが前記分担荷重を生じるための流体圧
を供給開始させるボールねじ装置。

【００１７】（８） 上記（７）に記載するボールねじ
装置において、前記流体圧供給源には、前記流体圧を発
生させるポンプと、該ポンプから前記各流体圧シリンダ
に向かう前記流体圧を、前記流体圧制御装置の指示に基
づいて許可または遮断する電磁弁と、前記流体圧制御装
置の指示に基づいて前記流体圧を減圧する減圧弁とが備
えられているボールねじ装置。

【００１８】（９） 上記（７）に記載するボールねじ
装置において、前記流体圧供給源には、前記流体圧を発
生させるポンプと、該ポンプから前記各流体圧シリンダ
に向かう前記流体圧を、前記流体圧制御装置からの指示
に基づいて調整するサーボ弁とが備えられていることを
特徴とするボールねじ装置。

【００１９】（１０） 上記（７）に記載するボールね
じ装置において、前記流体圧供給源には、前記流体圧を
発生させるポンプと、該ポンプを、前記流体圧制御装置
からの指示に基づいて駆動するモータと、前記各流体圧
シリンダが前記分担荷重を発生させるのに要する流体圧
以上にならないように前記ポンプからの流体圧を制限す
るリリーフ弁とが備えられているボールねじ装置。

【００２０】（１１） スラスト方向を固定部材に拘束
しているボールねじ軸を平行に複数組設け、前記複数の
ボールねじ軸を同期回転駆動して均等に負荷し、ボール
ねじに螺合するボールねじナットに結合している作用体
を直線移動させる複列ボールねじ装置において、前記各
ボールねじ軸のそれぞれに複数螺合するボールねじナッ
トと、全数のボールねじナットの内の１個を作用体に取
付ける固定フランジと、該固定フランジで前記作用体に
固定されたボールねじナットが螺合するボールねじ軸以
外のボールねじ軸上の複数のボールねじナットの内の１
個を直接、作用体に取付ける取付フランジと、前記以外
のボールねじナットに取付けられた環状の流体圧ピスト
ンと、該流体圧ピストンが液密に嵌合して流体圧アクチ
ュエータを形成するような環状の溝部を有していて作用
体に取付けられる複数の流体圧シリンダと、これら流体
圧シリンダに流体圧を供給する流体圧供給源と、前記各
ボールねじ軸のうちのいずれかに備えられて前記作用体
に加わる荷重を検出する荷重検出センサ、または、前記
作用体の変位を検出する変位検出センサのいずれか一方
もしくは両方と、前記検出の結果を取り込んで、前記流
体圧供給源から送り出される流体圧の制御及び、該流体
圧の供給タイミングの制御を行う流体圧制御装置とを備
え、前記流体圧制御装置は、前記検出の結果に基づい
て、前記作用体に加わっている荷重がゼロであると判断
した場合には、前記流体圧供給源からの流体圧供給を停
止させ、前記検出の結果に基づいて、前記作用体に荷重
が加わったと判断した場合には、前記固定フランジで前
記作用体に固定されたボールねじ軸に加わる負荷が、前
記荷重の値を全ボールねじナットの数で割った分担荷重
に達する前に、前記各流体圧シリンダが前記分担荷重を
生じるための流体圧を供給開始させるボールねじ装置。

【００２１】（１２） 上記（１１）に記載するボール
ねじ装置において、前記各流体圧シリンダは、流体圧配
管を介して互いに連通しており、前記流体圧供給源から
の流体圧が均等分配されるボールねじ装置。

【００２２】（１３） 上記（１１）又は（１２）に記
載するボールねじ装置において、前記流体圧供給源に
は、前記流体圧を発生させるポンプと、該ポンプから前
記各流体圧シリンダに向かう前記流体圧を、前記流体圧
制御装置の指示に基づいて許可または遮断する電磁弁
と、前記流体圧制御装置の指示に基づいて前記流体圧を
減圧する減圧弁とが備えられているボールねじ装置。

【００２３】（１４） 上記（１１）又は（１２）に記
載するボールねじ装置において、前記流体圧供給源に
は、前記流体圧を発生させるポンプと、該ポンプから前
記各流体圧シリンダに向かう前記流体圧を、前記流体圧
制御装置からの指示に基づいて調整するサーボ弁とが備
えられているボールねじ装置。

【００２４】（１５） 上記（１１）又は（１２）に記
載するボールねじ装置において、前記流体圧供給源に
は、前記流体圧を発生させるポンプと、該ポンプを、前
記流体圧制御装置からの指示に基づいて駆動するモータ
と、前記各流体圧シリンダが前記分担荷重を発生させる
のに要する流体圧以上にならないように前記ポンプから
の流体圧を制限するリリーフ弁とが備えられているボー
ルねじ装置。

【００２５】（１６） 射出成形機の射出スクリュの直
進射出駆動用に、上記（２）、（３）、（５）、（６）
及び（１１）〜（１５）のいずれかに記載する流体圧均
等分担式の複数のナットを備えた複数のボールねじ装置
を射出スクリュ軸に平行に設け、全部のボールねじナッ
トに荷重が均等に分担されるようにした射出成形機。

【００２６】（１７） 上記（１）〜（６）のいずれか
に記載のボールねじ装置の制御方法において、前記作用
体に加わっている荷重がゼロである場合には、前記流体
圧シリンダへの流体圧供給を停止させ、前記作用体に荷
重が加わった場合には、前記センサ担体フランジで前記
作用体に固定されたボールねじ軸に加わる負荷が、前記
荷重の値を全ボールねじナットの数で割った分担荷重に
達する前に、前記各流体圧シリンダが前記分担荷重を生
じるための流体圧を供給開始するボールねじ装置の制御
方法。

【００２７】

【発明の実施の形態】［第１の実施形態］本発明の第１
の実施形態を図に基づいて説明する。本実施形態では作
動流体に油類を使用し、油圧ポンプ、油圧制御弁等の油
圧制御装置用機器を用いている。図１はボールねじ装置
の側面断面図、図２は図１のボールねじ装置の油圧制御
装置の模式図、図９は図１のボールねじ装置の模式図
（Ｉ）と、ボールねじナットの軸方向に対するボールが
受ける荷重を示したグラフ（ＩＩ）、（ＩＩＩ）であ
る。

【００２８】図１に示すボールねじ装置２０は、ボール
ねじ軸２１と、移動フレーム６（作用体）の両側のボー
ルねじナット取付部６ａ、６ｂにはこのボールねじ軸２
１に螺合する２組のボールねじナット２２Ａ、２２Ｂと
が取付けられ、ボールねじナット２２Ａを取付けるとき
に移動フレーム６との間に介在する荷重センサ担体フラ
ンジ３１と、ボールねじナット２２Ｂを取付けるときに
移動フレーム６との間に介在する油圧シリンダ３５と油
圧ピストン３６とで構成されている。荷重センサ担体フ
ランジ３１の適当な位置に、ボールねじナット２２Ａの
負荷荷重を検出することができる荷重センサ（ロードセ
ル）３２が取付けてある。荷重センサ３２が検出した荷
重は制御装置３４へ送られ、制御装置３４で油圧に換算
されて油圧制御弁４３に伝えられる。このとき換算され
た油圧が油圧シリンダ３５に加わったとき、油圧ピスト
ン３６の受ける力がセンサ３２が検出した荷重と常に同
じ値になるように制御されている。

【００２９】図２の模式図に示すように、サーボモータ
１１がボールねじ軸２１を駆動し、ボールねじ軸２１が
回転してボールねじナット２２Ａとボールねじナット２
２Ｂを介して移動フレーム６を矢印で示した方向に引き
寄せるとき、ボールねじナット２２Ａが取付けられてい
る荷重センサ担体フランジ３１の荷重センサ３２が検出
した荷重は、信号線５１を介して制御装置３４の油圧変
換回路４１により油圧信号に換えられ、ＰＩＤ制御回路
４２により油圧制御弁４３を介して、油圧シリンダ３５
の作動油をこの油圧値（又はこの油圧値に比例した値と
することも可能）に制御し、配管５２により油圧シリン
ダ３５に送られる。従って、ボールねじナット２２Ａと
ボールねじナット２２Ｂは均等に負荷荷重（又は一定比
率の負荷荷重）を分担する。

【００３０】荷重センサ担体フランジ３１は剛性が大き
く軸方向に荷重が掛かっても殆ど変形しないので、この
フランジ３１に取付けられたボールねじナット２２Ａは
ボールねじ軸２１との設定位置を維持することができ
る。また、ボールねじナット２２Ｂが取付けられた油圧
シリンダ３５の油室はボールねじ軸２１とボールねじナ
ット２２Ｂとのピッチのずれをカバーすることができ
る。

【００３１】図９−（Ｉ）に示したように、ボールねじ
軸２１にボールねじナット２２Ａと油圧シリンダ機能を
介在したボールねじナット２２Ｂを直列に配置し、移動
フレーム６に取付けたときは、ボールねじナット２２
Ａ、２２Ｂの軸方向に対するボールの受ける荷重の計算
値は図９−（ＩＩ）、図９−（ＩＩＩ）に示したように
なり、ボールの受ける荷重を軸方向に積分した面積ｍと
ｎは等しくなる。このボールの受ける荷重を示す図９−
（ＩＩ）、図９−（ＩＩＩ）を、従来の図１０に示すボ
ールねじナット０１１の軸方向に対するボールの受ける
荷重の計算値図１１−（ＩＩ）に比較すると、明らかに
ボールが受ける荷重の最大値が小さいことが分かる。

【００３２】［第２の実施形態］本発明の第２の実施形
態を図に基づいて説明する。図３は図１のボールねじ装
置を使用した電動射出駆動装置を備えた射出成形機の全
体側面図、図４は図３の射出成形機のＡ−Ａ断面による
ボールねじ部の拡大図、図５は図４のボールねじ装置の
油圧制御装置の模式図である。図１のボールねじ装置２
０を２組、電動射出駆動に用いた射出成形機１の概略
と、ボールねじ装置３０（２組のボールねじ装置とその
周辺を構成する部品を合わせてボールねじ装置３０とす
る）の構成を説明する。この電動射出駆動装置は、射出
スクリュ７の樹脂送り、可塑化を電動モータ８の駆動で
行うと同時に、これと別に設けた２台の電動モータ１１
の回転を同期制御しつつ直進動作に変換し、この２つ直
進動作を同時に射出スクリュ７に加えて射出前進及び後
退するように構成した射出成形機の射出駆動装置であ
る。

【００３３】図において、駆動装置台３に固設された固
定側フレーム４の側面には射出シリンダ５の基部が取付
けられている。移動フレーム６は、駆動装置台３の上面
に敷設されたレール１７上を、リニアベアリング１８を
介して水平に射出方向に移動可能である。移動フレーム
６の後方には射出スクリュ回転駆動用（樹脂送り、可塑
化用）減速機付のモータ８が取付けられている。

【００３４】固定側フレーム４の上部に、１対の射出駆
動用モータ１１、１１が取付けられ、各モータ１１の出
力軸には小プーリー１２が、キーにより回転方向を制止
して取付けられている。射出駆動用モータ１１は減速機
付モータである。ボールねじ装置３０のボールねじ軸２
１、２１は回転可能に、また、大きなスラストを受け持
ち可能なように、大容量のアンギュラコンタクトベアリ
ング１９を介して固定側フレーム４に取付けられてい
る。また、この１対のボールねじ軸２１、２１の先端に
は、大プーリー１３がキーで回転方向を制止して取付け
られている。

【００３５】射出駆動用モータ１１、１１の回転は、そ
れぞれ、小プーリー１２と歯付ベルト１４と大プーリー
１３を介して、ボールねじ軸２１、２１に伝達される。
図示略の同期制御装置により、ボールねじ軸２１、２１
は同期回転する。ボールねじ軸２１、２１と射出シリン
ダ５との軸距離は等しくしてあり、２本のボールねじ軸
の駆動トルクも等しくなるように制御される。

【００３６】移動フレーム６の両側のボールねじナット
取付部６ａ、６ｂには、それぞれ、ボールねじ軸２１に
螺合する一対のボールねじナット２２Ａ、２２Ｂが取付
けられ、ボールねじ装置２０の場合と同じように、ボー
ルねじナット２２Ａは荷重センサ担体フランジ３１を介
してボールねじナット取付部６ａに取付けられ、ボール
ねじナット２２Ｂは油圧シリンダ３５Ａと油圧ピストン
３６Ａとを介在して取付部６ｂに取付けられている。図
５の模式図と油圧制御装置４６の制御回路が示すよう
に、荷重センサ担体フランジ３１に取付けられた荷重セ
ンサ３２はボールねじナット２２Ａの負荷荷重を検出
し、その検出値は油圧変換分配回路４５により油圧信号
に換えられ、ＰＩＤ制御回路４２Ａにより油圧制御弁４
３Ａを介して、油圧シリンダ３５Ａの作動油をこの油圧
値に制御し、配管５２Ａにより油圧シリンダ３５Ａに送
られる。従って、ボールねじナット２２Ａとボールねじ
ナット２２Ｂは同じ負荷荷重を分担する。配管５２Ａに
は管内圧力を検出する油圧計３８Ａが設けられている。

【００３７】ボールねじナット取付部６ｃには、ボール
ねじナット２２Ｃが荷重センサ担体フランジ３１と同じ
形状のフランジ３３を介して取付けられ、ボールねじナ
ット取付部６ｄには、ボールねじナット２２Ｄが油圧シ
リンダ３５Ｂと油圧ピストン３６Ｂと介在して取付けら
れ、荷重センサ３２の検出値から油圧変換分配回路４５
により変換し分配された油圧の信号に基づいて、ＰＩＤ
制御回路４２Ｂにより油圧制御弁４３Ｂを介して、油圧
シリンダ３５Ｂの作動油をこの油圧値に制御し、配管５
２Ｂにより油圧シリンダ３５Ｂに送られる。即ち、油圧
シリンダ３５Ｂに支えられたボールねじナット２２Ｄが
受け持つ荷重は、ボールねじナット２２Ａ、ボールねじ
ナット２２Ｂと同等である。配管５２Ｂには管内圧力を
検出する油圧計３８Ｂが設けられている。

【００３８】片側のボールねじ軸２１の駆動トルクと他
の側のボールねじ軸２１の駆動トルクは同じ値に制御さ
れているので、ボールねじナット２２Ｃの負荷荷重も上
記３個のボールねじナット２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｄと同
等になり、射出駆動の押力を分担することができる。

【００３９】また、荷重センサ担体フランジ３１は剛性
が大きく軸方向に荷重が掛かっても殆ど変形しないの
で、このフランジ３１に取付けられたボールねじナット
２２Ａはボールねじ軸２１との設定位置を維持すること
ができる。また、ボールねじナット２２Ｂが取付けられ
た油圧シリンダ３５Ａの油室はボールねじ軸２１とボー
ルねじナット２２Ｂとのピッチのずれをカバーすること
ができる。同様に、フランジ３３も剛性が大きく負荷荷
重に対して殆ど変形しないので、フランジ３３に取付け
られたボールねじナット２２Ｃはボールねじ軸２１との
設定位置を維持することができる。また、ボールねじナ
ット２２Ｄが取付けられた油圧シリンダ３５Ｂの油室は
ボールねじ軸２１とボールねじナット２２Ｄとのピッチ
のずれをカバーすることができる。

【００４０】ボールねじナット２２が全て油圧シリンダ
３５とピストン３６による油圧力で支えられているとす
れば、ボールねじ軸２１を逆回転し、ボールねじナット
２２Ａ、２２Ｂが図４の矢印に示す方向と反対方向に移
動するとき、油圧が負圧となり、引き力が真空吸引力よ
り大きくなれば、油圧ピストン３６が抜け出すことを抑
えることができなくなる。このボールねじ装置３０の構
成は２組のボールねじ軸２１の各々に螺合する２個（複
数）のボールねじナット２２の内の１個は剛性の高い荷
重センサ担体フランジ３１、又は同フランジ３１と同じ
形状、従って、同等の剛性を有するフランジ３３を介し
て移動フレーム６に取付けられているので、図４の矢印
と反対方向に移動するとき、多少の負荷荷重があっても
十分にその負荷に対応することができる。

【００４１】以上に述べた構成の射出成形機１の電動射
出駆動とボールねじ装置３０の作用を説明する。樹脂送
り、可塑化の工程においては（図４の実線の位置におい
て）、モータ８を回転して射出スクリュ７を回し、ホッ
パ９から樹脂のペレットを導入して送りながら加熱し、
樹脂を溶融可塑化する。同時に、２台の射出駆動用モー
タ１１をゆっくり同期運転して移動フレーム６を後進
し、射出スクリュ７をゆっくり後退させ、溶融樹脂を射
出スクリュ７先端に溜める。金型に対して１ショット分
の樹脂が溜め終わったとき（移動フレーム６は、図４の
２点鎖線で示した位置まで移動する）、射出スクリュ回
転用モータ８を停止し、２台の射出駆動用モータ１１を
同期運転で高速回転し、射出スクリュ７を高速に移動さ
せて樹脂を金型のキャビティ内に射出する（図４の実線
の位置に戻る）。次のサイクルのための樹脂送り、可塑
化の工程に移行し、同じ工程を繰り返す。

【００４２】大きな力が必要な射出工程のとき、ボール
ねじ軸２１が引張り側となるように構成されているの
で、ボールねじ軸２１は撓む恐れがない（ボールねじ軸
２１が圧縮側になっていると不安定な曲げ−バックリン
グ（座屈変形）−が起こり易い）。また、移動フレーム
６の戻り方向の作動力は、射出時の作動力に比べて遥か
に小さいので、ボールねじ軸２１の後端部に軸受の支持
が無くても、安定に作動できる。

【００４３】このように、２組のボールねじ軸２１に直
列に配置したそれぞれ２組のボールねじナットの内の各
１個のボールねじナット２２Ｃ、２２Ｄを油圧シリンダ
機能を介在して移動フレーム６に取付けたとき、作動油
の油圧を固定している荷重センサ担体フランジ３１の負
荷荷重と同じ荷重値に制御しているので、全部のボール
ねじナット２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄを同負荷に
することができる。

【００４４】本実施形態では、１本のボールねじ軸２１
に２組のボールねじナット２２を直列に配置したものを
説明したが、１本のボールねじ軸２１に３組以上のボー
ルねじナット２２を直列に配置し、増加分のボールねじ
ナットに油圧シリンダ機能を介在して移動フレーム６に
取付けたものでも、上記と同様の作用が得られ、ボール
ねじナット２２にはボールねじナット２２の数で等分さ
れた負荷が掛かる。また、射出駆動用に、ボールねじ軸
２１を３組以上を組み合わせ、その内の１つのボールね
じ軸のボールねじナットの１つを荷重センサ担体フラン
ジ３１を介して移動フレーム６に取付け、その他のボー
ルねじ軸のボールねじナットの１つをフランジ３３を介
して移動フレーム６に取付け、その他のボールねじナッ
トを全て、油圧シリンダ機能を介在して移動フレーム６
に取付けたものでも、上記と同様の作用が得られ、各ボ
ールねじナット２２にはボールねじナット２２の合計数
で等分された負荷が掛かる。各ボールねじナット２２に
はそれぞれを単独に油圧を制御するＰＩＤ制御回路４２
が設けてあるので、必要に応じて油圧変換分配回路４５
において、荷重検出センサ３２の検出値の換算率を換
え、油圧シリンダ３５Ａと油圧シリンダ３５Ｂと別の油
圧を指定し、制御することも可能である。

【００４５】［第３の実施形態］本発明の第３の実施形
態を図６によって説明する。この実施形態は、第２の実
施形態における油圧シリンダ機能を介在して移動フレー
ム６に取付けたボールねじナットの油圧制御回路と制御
方法が異なっているものであり、その他の構成は全て第
２の実施形態と同様であり、共通な構成は説明を省略す
る。図６において、油圧変換回路４１に続くＰＩＤ制御
回路４２は１つだけ設けられ、油圧制御弁４３、油圧計
３８も１つづつ設けられ、油圧配管５３は油圧シリンダ
３５Ａと油圧シリンダ３５Ｂとに共通配管となっている
ので、油圧シリンダ３５Ａ、３５Ｂには同じ油圧が送ら
れる。

【００４６】第２の実施形態で説明したように、対称に
置かれた一対のボールねじ軸には同じ負荷荷重が掛かる
ので、油圧変換回路４１において、荷重検出センサ３２
の検出値を換算した油圧がボールねじナット２２Ａの負
荷荷重とボールねじナット２２Ｂの負荷荷重が等しくな
るようにすれば、全てのボールねじナット２２Ａ、２２
Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄの負荷荷重を均等にすることができ
る。この構成は油圧制御回路の構成が簡単になる。

【００４７】［第４の実施形態］本発明の第４の実施形
態を図７によって説明する。この実施形態は、第２の実
施形態における荷重検出センサ３２を備えた荷重検出セ
ンサ担体フランジ３１を取り外してフランジ３３で置き
換え、固定フレーム４の射出シリンダ５を取付ける部分
に、圧縮荷重を検出する荷重検出センサ（ロードセル）
２５を設けた構成としたものである。この荷重検出セン
サ２５は射出シリンダ５を介して、射出スクリュ７の射
出押出力を検出することができるので、各ボールねじナ
ットが荷重検出センサ２５の検出した押出力をボールね
じナットの総数で割った負荷荷重がかかるように油圧を
制御すればよい。この実施形態の油圧制御回路の構成
は、第２の実施形態の制御回路と殆ど同じであり、共通
な構成は説明を省略する。

【００４８】図７において、油圧変換分配回路４５は、
荷重検出センサ２５で検出した射出押出力を、ボールね
じナットの総数で割った負荷荷重がかかるような油圧に
換算し、その油圧換算値（同じ値）をＰＩＤ制御回路４
２Ａ、ＰＩＤ制御回路４２Ｂに送り、ＰＩＤ制御回路４
２Ａは油圧制御弁４３Ａを介して油圧ポンプ３９の油圧
を制御して配管５２Ａを経て油圧シリンダ３５Ａへ伝え
る。油圧計３８Ａは配管５２Ａの油圧をＰＩＤ制御回路
４２Ａへフィードバックする。同様に、ＰＩＤ制御回路
４２Ｂは油圧制御弁４３Ｂを介して油圧ポンプ３９の油
圧を制御して配管５２Ｂを経て油圧シリンダ３５Ｂへ伝
える。油圧計３８Ｂは配管５２Ｂの油圧をＰＩＤ制御回
路４２Ｂへフィードバックする。

【００４９】第２の実施形態で説明したように、対称に
置かれた一対のボールねじ軸には同じ負荷荷重が掛かる
ので、油圧変換分配回路４５において、荷重検出センサ
２５の荷重検出値をボールねじナット２２の総数（図７
では４）で割り、その値を換算した油圧を油圧シリンダ
３５Ａ、油圧シリンダ３５Ｂへ伝えれば、全てのボール
ねじナット２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄの負荷荷重
を均等にすることができる。

【００５０】［第５の実施形態］本発明の第５の実施形
態を図８によって説明する。この実施形態は、第４の実
施形態における油圧シリンダ機能を介在して移動フレー
ム６に取付けたボールねじナットの油圧制御回路と制御
方法が異なっているものであり、その他の構成は全て第
４の実施形態と同様であり、共通な構成は説明を省略す
る。図８において、油圧変換回路４１に続くＰＩＤ制御
回路４２は１つだけ設けられ、油圧制御弁４３、油圧計
３８も１つづつ設けられ、油圧配管５５は油圧シリンダ
３５Ａと油圧シリンダ３５Ｂと共通配管となっているの
で、油圧シリンダ３５Ａ、３５Ｂには同じ油圧が送られ
る。

【００５１】上記の実施形態で説明したように、対称に
置かれた一対のボールねじ軸には同じ負荷荷重が掛かる
ので、油圧変換回路４１において、荷重検出センサ２５
の検出値をボールねじナット２２の総数（図８では４）
で割り、その値を換算した油圧をボールねじナット２２
Ｂの油圧シリンダ３５Ａ、ボールねじナット２２Ｄの油
圧シリンダ３５Ｂに伝えるようにすれば、全てのボール
ねじナット２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄの負荷荷重
を均等にすることができる。この構成は油圧制御回路の
構成が簡単になる。

【００５２】［第６の実施形態］本発明の第６の実施形
態を図１０によって説明する。本実施形態も、本発明の
ボールねじ装置を、射出成形機の電動射出駆動装置に適
用した場合を例として説明するものとする。なお、同図
は、同電動射出駆動装置の概略構成を模式的に示す説明
図であり、上記各実施形態と同一構成要素には同一符号
を付し、説明を省略する。同図に示すように、本実施形
態の電動射出駆動装置は、スラスト方向を前記固定側フ
レーム４（固定部材。図示せず）に拘束している２本の
ボールねじ軸２１，２１を互いに平行に設け、これらボ
ールねじ軸２１，２１を同期回転駆動して均等に負荷
し、これらボールねじ２１，２１に螺合する各ボールね
じナット２２Ａ，２２Ｂに結合している移動フレーム６
（作用体）を直線移動させる複列ボールねじ装置として
構成されている。

【００５３】この複列ボールねじ装置は、一対のボール
ねじ軸２１，２１と、これらボールねじ軸２１，２１そ
れぞれに螺合する２個のボールねじナット２２Ａ，２２
Ｂと、これら４個（全数）のボールねじナット２２Ａ，
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｂの内の１個であるボールねじナ
ット２２Ａを移動フレーム６に対して相対移動不可に固
定する固定フランジ２２Ａ１と、該固定フランジ２２Ａ
１で移動フレーム６に固定されたボールねじナット２２
Ａが螺合するボールねじ軸２１とは別のボールねじ軸２
１（紙面上側の方のもの）上の２個のボールねじナット
２２Ａ，２２Ｂの内の１個であるボールねじナット２２
Ａを直接、移動フレーム６に対して相対移動不可に固定
する取付フランジ２２Ａ２と、ボールねじナット２２
Ａ，２２Ａ以外のボールねじナット２２Ｂ，２２Ｂに取
付けられた環状の流体圧ピストン３６，３６と、これら
流体圧ピストン３６，３６が液密に嵌合して流体圧アク
チュエータを形成するような環状の溝部を有していて移
動フレーム６に取付けられる２個の流体圧シリンダ３
５，３５と、これら流体圧シリンダ３５，３５に流体圧
を供給する流体圧供給源１００と、各ボールねじ軸２
１，２１のうちの一方に備えられて移動体６に加わる荷
重を検出する荷重検出センサ１０１と、移動フレーム６
の変位を検出する変位検出センサ１０２ｚと、これら荷
重検出センサ１０１及び変位検出センサ１０２ｚからの
検出の結果を取り込んで、流体圧供給源１００から送り
出される流体圧の制御及び、該流体圧の供給タイミング
の制御を行う制御装置１０２（流体圧制御装置とを備え
て構成されている。

【００５４】前記流体圧供給源１００は、流体圧を発生
させるポンプ１００ａと、該ポンプ１００ａから各流体
圧シリンダ３５，３５に向かう流体圧を、前記制御装置
１０２の指示に基づいて許可または遮断する電磁弁１０
０ｂと、制御装置１０２の指示に基づいて流体圧を減圧
する減圧弁１００ｃとを備えて構成されている。そし
て、ポンプ１００ａと電磁弁１００ｂとの間が配管１０
３ａで接続されており、また、減圧弁１００ｃと流体圧
シリンダ３５との間が配管１０３ｂで接続されている。
さらに、各流体圧シリンダ３５，３５間は、流体圧配管
１０３ｃを介して互いに連通しており、ポンプ１００ａ
からの流体圧が均等分配されるようになっている。

【００５５】前記制御装置１０２は、前記荷重検出セン
サ１０１の検出結果に基づいて、移動フレーム６に加わ
っている荷重がゼロであると判断した場合に、流体圧供
給源１００から各流体圧シリンダ３５，３５への流体圧
供給を停止させるようになっている。また、制御装置１
０２は、荷重検出センサ１０１の検出結果に基づいて、
移動フレーム６に荷重が加わったと判断した場合に、前
記固定フランジ２２Ａ１で移動フレーム６に固定された
一方のボールねじ軸２１に加わる負荷Ｆ１が、同ボール
ねじ軸２１に加わる全荷重Ｆ０を、同ボールねじ軸２１
における全ボールねじナット２２Ａ，２２Ｂの数（すな
わち２個）で割った分担荷重Ｆ２に達する前に、流体圧
シリンダ３５が分担荷重Ｆ２を生じるための流体圧を供
給開始させるようになっている。この時、他方のボール
ねじ軸２１にも、前記一方のボールねじ軸２１と同じ負
荷Ｆ１が加わり、なおかつ、流体圧シリンダ３５，３５
間が流体圧配管１０３ｃを介して流体圧が均等分配され
るようになっているため、ボールねじナット２２Ａ，２
２Ａ間の負荷も等しくなる。したがって、全てのボール
ねじナット２２Ａ，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｂに等しい分
担荷重Ｆ２が均等に加わるものとなっている。

【００５６】このようにして、移動フレーム６に加わる
全荷重を各ボールねじナット２２Ａ，２２Ａ，２２Ｂ，
２２Ｂで支持するに際し、各流体圧シリンダ３５，３５
への油圧供給タイミングを適切に行わないと、負荷荷重
を支持開始する際に、瞬間的に負荷荷重の均等分配が適
切になされない恐れがある。このような負荷荷重のばら
つきが繰り返し生じると、各ボールねじナット２２Ａ，
２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｂの寿命を縮める問題を生じるこ
とになる。

【００５７】各流体圧シリンダ３５，３５への適切な油
圧供給タイミングについて、図１１を参照しながら以下
に説明する。なお、同図において、（ａ）は、移動フレ
ーム６に負荷が生じ始めた際に、片方のボールねじ軸２
１に螺着しているボールねじナット２２Ａ，２２Ｂに加
わる負荷の総和（すなわち、一方のボールねじ軸２１に
加わる負荷）の時間変化を示すものであり、横軸が時
間、縦軸が負荷の総和を示している。また、（ｂ）及び
（ｃ）は、同時刻におけるボールねじナット２２Ａ，２
２Ｂの負荷荷重の時間変化を示すものであり、横軸が時
間、縦軸が負荷荷重を示している。

【００５８】移動フレーム６に作用する負荷荷重を２×
Ｆとした場合、片方のボールねじ軸２１が支持する負荷
荷重は半分のＦとなる（すなわち、前記負荷Ｆ１＝
Ｆ）。このＦ１＝Ｆとなるまでの時間をｔ２とし、また
その１／２であるＦ１＝１／２・Ｆになるまでの時間を
ｔ１とした場合に、本実施形態では、前記制御装置１０
２が、時間ｔ１に達する前のタイミングで、ボールねじ
ナット２２Ｂの流体圧シリンダ３５への油圧供給を開始
する制御方法を採用している（図１１（ｂ）の実線参
照）。このタイミングで油圧供給を行うと、図１１
（ｃ）に示すように、時間ｔ２に達した時点のボールね
じナット２２Ａの負荷が、分担荷重であるＦ２＝１／２
・Ｆを越えることがないようになる。

【００５９】因みに、ボールねじナット２２Ｂへの油圧
供給タイミングが、時間ｔ１になってから供給開始した
場合が２点鎖線に示すものであり、ボールねじナット２
２Ａにおける負荷が分担荷重であるＦ２＝１／２・Ｆを
瞬間的に越えてしまい、時間ｔ２における負荷分担が均
等にならなくなっている。また、時間ｔ１を越えてから
供給開始した場合が１点鎖線に示すものであり、同様
に、時間ｔ２における負荷分担が均等にならなくなって
いる。このような理由より、最適な油圧供給タイミング
として、時間ｔ１よりも前に供給するタイミングが採用
されている。

【００６０】この油圧供給タイミング及び供給圧の制御
は、図１０で示した前記制御装置１０２により行われ
る。すなわち、移動フレーム６に負荷が働いていない場
合には、変位検出センサ１０２ｚ及び荷重検出センサ１
０１のいずれにも検出値の変動が生じないため、制御装
置１０２は、移動フレーム６に負荷が働いていないと判
断することができ、電磁弁１００ｂを閉じさせる。これ
により、流体圧シリンダ３５，３５への油圧供給が遮断
されるため、ボールねじナット２２Ｂ，２２Ｂに対して
無駄な負荷が加わるのを避け、これらの寿命を向上させ
ることが可能となっている。

【００６１】移動フレーム６に負荷が働いた場合には、
変位検出センサ１０２ｚ及び荷重検出センサ１０１の両
方に検出値の変動が生じるため、制御装置１０２は、移
動フレーム６に負荷が働き始めた（図１１（ａ）〜
（ｃ）における時間０の時点）と判断することができ、
時間ｔ１に達する前のタイミングで、電磁弁１００ｂを
開かせる。これにより、各流体圧シリンダ３５，３５へ
の油圧供給を開始する。すなわち、制御装置１０２は、
荷重検出センサ１０１の検出値をモニタリングし、その
圧がＦ１＝１／２・Ｆ近傍に近づいたことで、時間ｔ１
に至る直前であると感知し、電磁弁１００ｂを開く。ま
た、この時の油圧値調整は、配管１０３ｂ内の圧力をモ
ニタリングする圧力計１０５の検出結果を制御装置１０
２が取り込み、これに基づいて減圧弁１００ｃの開度を
調整することによってなされる。

【００６２】以上説明の本実施形態の複列ボールねじ装
置及びその制御方法によれば、各ボールねじナット２２
Ａ，２２Ａ，２２Ｂ，２２Ｂそれぞれへの荷重分配を均
等にすることが可能となる。また、移動フレーム６に負
荷が働いていないのに油圧供給してボールねじナット２
２Ｂ，２２Ｂの寿命を縮めたり、または、油圧供給初期
のボールねじナット２２Ａ，２２Ａに対して分担荷重を
越える過大な荷重が瞬間的に加えてしまうことによる寿
命低下を、防止することも可能となる。

【００６３】［第７の実施形態］本発明の第７の実施形
態を図１２によって説明する。本実施形態も、本発明の
ボールねじ装置を、射出成形機の電動射出駆動装置に適
用した場合を例として説明するものとする。なお、本実
施形態は、上記第６の実施形態の変形例に相当するの
で、上記第６の実施形態との相違点を中心に説明を行
い、その他は同様であるとして説明を省略する。

【００６４】同図に示すように、本実施形態の電動射出
駆動装置（複列ボールねじ装置）は、その流体圧供給源
１００が、前記電磁弁１００ｂ及び減圧弁１００ｃの代
わりに、ポンプ１００ａから各流体圧シリンダ３５，３
５に向かう流体圧を流体圧制御装置１０２からの指示に
基づいて調整するサーボ弁１１０ａ及びリリーフ弁１１
０ｂを設けた点が特徴的となっている。

【００６５】本実施形態の複列ボールねじ装置によれ
ば、移動フレーム６に負荷が働いていない場合には、変
位検出センサ１０２ｚ及び荷重検出センサ１０１のいず
れにも検出値の変動が生じないため、制御装置１０２
は、移動フレーム６に負荷が働いていないと判断するこ
とができ、サーボ弁１１０ａを閉じさせる。これによ
り、流体圧シリンダ３５，３５への油圧供給が遮断され
るため、ボールねじナット２２Ｂ，２２Ｂに対して無駄
な負荷が加わるのを避け、これらの寿命を向上させるこ
とが可能となっている。

【００６６】移動フレーム６に負荷が働いた場合には、
変位検出センサ１０２ｚ及び荷重検出センサ１０１の両
方に検出値の変動が生じるため、制御装置１０２は、移
動フレーム６に負荷が働き始めた（図１１（ａ）〜
（ｃ）における時間０の時点）と判断することができ、
時間ｔ１に達する前のタイミングで、サーボ弁１１０ａ
を開かせる。これにより、各流体圧シリンダ３５，３５
への油圧供給を開始する。すなわち、制御装置１０２
は、荷重検出センサ１０１の検出値をモニタリングし、
その圧がＦ１＝１／２・Ｆ近傍に近づいたことで、時間
ｔ１に至る直前であると感知し、サーボ弁１１０ａを開
く。また、この時の油圧値調整は、前記圧力計１０５の
検出結果を制御装置１０２が取り込み、これに基づいて
サーボ弁１１０ａの開度を調整することによってなされ
る。

【００６７】本実施形態の複列ボールねじ装置及びその
制御方法においても、各ボールねじナット２２Ａ，２２
Ａ，２２Ｂ，２２Ｂそれぞれへの荷重分配を均等にする
ことが可能となる。また、移動フレーム６に負荷が働い
ていないのに油圧供給してボールねじナット２２Ｂ，２
２Ｂの寿命を縮めたり、または、油圧供給初期のボール
ねじナット２２Ａ，２２Ａに対して分担荷重を越える過
大な荷重が瞬間的に加えてしまうことによる寿命低下
を、防止することも可能となる。

【００６８】［第８の実施形態］本発明の第８の実施形
態を図１３によって説明する。本実施形態も、本発明の
ボールねじ装置を、射出成形機の電動射出駆動装置に適
用した場合を例として説明するものとする。なお、本実
施形態は、上記第６の実施形態の変形例に相当するの
で、上記第６の実施形態との相違点を中心に説明を行
い、その他は同様であるとして説明を省略する。

【００６９】同図に示すように、本実施形態の電動射出
駆動装置（複列ボールねじ装置）は、その流体圧供給源
１００が、前記ポンプ１００ａ及び電磁弁１００ｂ及び
減圧弁１００ｃの代わりに、流体圧を発生させるポンプ
１２０ａと、該ポンプ１２０ａを、制御装置１０２から
の指示に基づいて駆動するモータ１２０ｂと、各流体圧
シリンダ３５，３５が前記分担荷重を発生させるのに要
する流体圧以上にならないようにポンプ１２０ａからの
流体圧を制限するリリーフ弁１２０ｃとを設けた点が特
徴的となっている。

【００７０】本実施形態の複列ボールねじ装置によれ
ば、移動フレーム６に負荷が働いていない場合には、変
位検出センサ１０２ｚ及び荷重検出センサ１０１のいず
れにも検出値の変動が生じないため、制御装置１０２
は、移動フレーム６に負荷が働いていないと判断するこ
とができ、モータ１２０ｂを停止させる。これにより、
ポンプ１２０ａから流体圧シリンダ３５，３５への油圧
供給が遮断されるため、ボールねじナット２２Ｂ，２２
Ｂに対して無駄な負荷が加わるのを避け、これらの寿命
を向上させることが可能となっている。

【００７１】移動フレーム６に負荷が働いた場合には、
変位検出センサ１０２ｚ及び荷重検出センサ１０１の両
方に検出値の変動が生じるため、制御装置１０２は、移
動フレーム６に負荷が働き始めた（図１１（ａ）〜
（ｃ）における時間０の時点）と判断することができ、
時間ｔ１に達する前のタイミングで、モータ１２０ｂを
回転開始させる。これにより、ポンプ１２０ａから各流
体圧シリンダ３５，３５への油圧供給を開始する。すな
わち、制御装置１０２は、荷重検出センサ１０１の検出
値をモニタリングし、その圧がＦ１＝１／２・Ｆ近傍に
近づいたことで、時間ｔ１に至る直前であると感知し、
モータ１２０ｂを回転開始させる。また、この時の油圧
値調整は、前記圧力計１０５の検出結果を制御装置１０
２が取り込み、これに基づいてモータ１２０ｂの回転速
度を調整することによってなされる。

【００７２】本実施形態の複列ボールねじ装置及びその
制御方法においても、各ボールねじナット２２Ａ，２２
Ａ，２２Ｂ，２２Ｂそれぞれへの荷重分配を均等にする
ことが可能となる。また、移動フレーム６に負荷が働い
ていないのに油圧供給してボールねじナット２２Ｂ，２
２Ｂの寿命を縮めたり、または、油圧供給初期のボール
ねじナット２２Ａ，２２Ａに対して分担荷重を越える過
大な荷重が瞬間的に加えてしまうことによる寿命低下
を、防止することも可能となる。

【００７３】なお、上記第６実施形態〜第８実施形態と
同様の制御方法を、上記第１実施形態〜第５実施形態に
適用しても良いことは勿論である。また、上記第１実施
形態〜第８実施形態における各ボールねじ軸の本数なら
びにボールねじナットの個数は、一例であり、その他の
数の組み合わせを適用しても良いことも勿論である。ま
た、上記第６実施形態〜第８実施形態においては、移動
フレーム６への負荷をモニタリングする手段として、変
位検出センサ１０２ｚ及び荷重検出センサ１０１の両方
を装備する装備するものとしたが、これに限らず、荷重
検出センサ１０１のみを装備するものとしても良い。し
かしながら、上記第６実施形態〜第８実施形態のように
両方を装備した方が、ダブルチェック機能を働かすこと
ができるので、より好ましいと言える。

【００７４】

【発明の効果】本発明は、単数又は複数のボールねじ軸
とボールねじナットにより作用体を移動させる直線移動
用のボールねじ装置において、同じボールねじ軸に複数
のボールねじナットを螺合し、各ボールねじ軸の複数の
ボールねじナットの内の１個はセンサ担体フランジを介
して作用体に取付け、単数又は複数個のセンサ担体フラ
ンジの１つに荷重検出センサを設け、その他のボールね
じナットはシリンダ、ピストンによるボールねじナット
流体圧支持機構として、その流体圧支持機構の支持力が
前記荷重検出センサの検出押し力と等しくなるように流
体圧を制御したものは、大きな負荷荷重に対して、これ
を各ボールねじナットに均等に分担させることができる
ので、小さく短い標準サイズのボールねじナットを使用
することができ、コストを下げることができる。また、
このボールねじナットの流体圧支持機構は、ボールねじ
とボールねじナットとのピッチのずれをカバーすること
ができ、ボールねじナットの信頼性、耐久性が向上する
効果がある。また各ボールねじ軸の複数のボールねじナ
ットの内の１個はセンサ担体フランジを介して作用体に
取付けてあるので、作用体が戻ったときに、ボールねじ
軸に対するボールねじナットの元の位置の再現性を確保
できる効果がある（請求項１、２）。

【００７５】上記のボールねじナットの流体圧支持機構
の作動流体配管を共通化したものは、流体圧制御回路が
簡単になり、コスト低減効果がある（請求項３）。

【００７６】単数又は複数のボールねじ軸とボールねじ
ナットにより作用体を移動させる直線移動用のボールね
じ装置において、作用体又は作用体の駆動力を支える固
定部材に全駆動力を検出する検出センサを設け、同じボ
ールねじ軸に複数のボールねじナットを螺合し、各ボー
ルねじ軸の複数のボールねじナットの内の１個は取付フ
ランジを介して作用体に取付け、その他のボールねじナ
ットはシリンダ、ピストンによるボールねじナット流体
圧支持機構として、その流体圧支持機構の支持力が、前
記駆動力検出センサの検出押し力をボールねじナットの
全数で割った値と等しくなるように流体圧を制御したも
のは、大きな負荷荷重に対して、これを各ボールねじナ
ットに均等に分担させることができるので、上記と同様
の効果を奏する（請求項４、５）。

【００７７】前記のボールねじナットの流体圧支持機構
の作動流体配管を共通化したものは、流体圧制御回路が
簡単になり、コスト低減効果がある（請求項６）。

【００７８】前記ボールねじ装置の制御方法として、作
用体に加わっている荷重がゼロであると判断した場合に
は、ボールねじナット流体圧支持機構への流体圧供給を
停止させ、また、作用体に荷重が加わったと判断した場
合には、固定フランジで作用体に固定されたボールねじ
軸に加わる負荷が分担荷重に達する前のタイミングで流
体圧を供給開始させるようにしたものは、ボールねじナ
ット流体圧支持機構を介さずに作用体に固定されたボル
トねじナットに対して、分担荷重を越える過大な荷重が
瞬間的に加わるのを防ぐ効果を奏することが可能となる
（請求項１７）。

【００７９】単数又は複数のボールねじ軸とボールねじ
ナットにより作用体を移動させる直線移動用のボールね
じ装置において、各ボールねじナットのうちの１個を固
定フランジを介して作用体に取り付け、その他のボール
ねじナットはシリンダ、ピストンによるボールねじナッ
ト流体圧支持機構とし、作用体に加わる荷重または変位
のいずれか一方もしくは両方を検出し、この検出の結果
に基づいて、作用体に加わっている荷重がゼロであると
判断した場合には、ボールねじナット流体圧支持機構へ
の流体圧供給を停止させ、また、作用体に荷重が加わっ
たと判断した場合には、固定フランジで作用体に固定さ
れたボールねじ軸に加わる負荷が分担荷重に達する前の
タイミングで流体圧を供給開始させるようにしたもの
は、大きな負荷荷重に対して、これを各ボールねじナッ
トに均等に分担させることができるので、上記と同様の
効果を奏する。また、上記タイミングで油圧供給を行う
ことにより、ボールねじナット流体圧支持機構を介さず
に作用体に固定されたボルトねじナットに対して、分担
荷重を越える過大な荷重が瞬間的に加わるのを防ぐ効果
を奏することも可能となる（請求項７、１１）。

【００８０】前記ボールねじナット流体圧支持機構への
流体圧供給源として、流体圧を発生させるポンプと、各
流体圧シリンダに向かう流体圧を、流体圧制御装置の指
示に基づいて許可または遮断する電磁弁と、流体圧を減
圧する減圧弁とを備えたものは、ボールねじナット流体
圧支持機構を介さずに作用体に固定されたボルトねじナ
ットに対して、分担荷重を越える過大な荷重が瞬間的に
加わるのを確実に防ぐことが可能になる（請求項８、１
３）。

【００８１】前記ボールねじナット流体圧支持機構への
流体圧供給源として、流体圧を発生させるポンプと、各
流体圧シリンダに向かう流体圧を、流体圧制御装置から
の指示に基づいて調整するサーボ弁とを備えたものは、
ボールねじナット流体圧支持機構を介さずに作用体に固
定されたボルトねじナットに対して、分担荷重を越える
過大な荷重が瞬間的に加わるのを確実に防ぐことが可能
になる（請求項９、１４）。

【００８２】前記ボールねじナット流体圧支持機構への
流体圧供給源として、流体圧を発生させるポンプと、該
ポンプを、流体圧制御装置からの指示に基づいて駆動す
るモータと、各流体圧シリンダが分担荷重を発生させる
のに要する流体圧以上にならないようにポンプからの流
体圧を制限するリリーフ弁とを備えたものは、ボールね
じナット流体圧支持機構を介さずに作用体に固定された
ボルトねじナットに対して、分担荷重を越える過大な荷
重が瞬間的に加わるのを確実に防ぐことが可能になる
（請求項１０、１５）。

【００８３】上記のボールねじナットの流体圧支持機構
の作動流体配管を共通化したものは、流体圧制御回路が
簡単になり、コスト低減効果がある（請求項１２）。

【００８４】本発明のボールねじ装置は、射出駆動のよ
うな、往復移動の片側方向だけに大きな押圧力を必要と
する電動力駆動に採用して好適である（請求項１６）。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施形態に係るボールねじ装
置の側面断面図である。

【図２】 図１のボールねじ装置の油圧制御装置の模式
図である。

【図３】 本発明の第２の実施形態に係る電動射出駆動
装置を備えた射出成形機の全体側面図である。

【図４】 図３の射出成形機のＡ−Ａ断面によるボール
ねじ部の拡大図である。

【図５】 図４のボールねじ装置の油圧制御装置の模式
図である。

【図６】 本発明の第３の実施形態に係る油圧制御装置
の模式図である。

【図７】 本発明の第４の実施形態に係る油圧制御装置
の模式図である。

【図８】 本発明の第５の実施形態に係る油圧制御装置
の模式図である。

【図９】 図１のボールねじ装置の模式図（Ｉ）と、ボ
ールねじナットの軸方向に対するボールが受ける荷重を
示したグラフ（ＩＩ）、（ＩＩＩ）である。

【図１０】 本発明の第６の実施形態に係る油圧制御装
置の模式図である。

【図１１】 同油圧制御装置における油圧供給タイミン
グを説明するグラフであり、（ａ）は、全ボールねじナ
ットに加わる負荷総和の時間変化を示し、（ｂ）は油圧
機構を備えたボールねじナットにおける負荷の時間変化
を示し、（ｃ）は固定式のボールねじナットにおける負
荷の時間変化を示している。

【図１２】 本発明の第７の実施形態に係る油圧制御装
置の模式図である。

【図１３】 本発明の第８の実施形態に係る油圧制御装
置の模式図である。

【図１４】 従来のボールねじ装置を示す断面側面図で
ある。

【図１５】 図１４の従来のボールねじ装置の模式図
（Ｉ）と、ボールねじナットの軸方向に対するボールが
受ける荷重を示したグラフ（ＩＩ）である。

【図１６】 他の従来のボールねじ装置の構成を示す模
式図である。

【符号の説明】

１ 射出成形機 ４ 固定フレーム（固定部材） ５ 射出シリンダ ６ 移動フレーム（作用体） ７ 射出スクリュ ２０、３０ ボールねじ装置 ２１ ボールねじ軸 ２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ ボールねじ
ナット ２２Ａ１ 固定フランジ ２５、３２ 荷重検出センサ ３４、４６ 制御装置 ３５ 油圧シリンダ（流体圧シリンダ） ３６ 油圧ピストン（流体圧ピストン） ３１ センサ坦体フランジ １００ 流体圧供給源 １００ａ ポンプと １００ｂ 電磁弁 １００ｃ 減圧弁 １０１ 荷重検出センサ １０２ｚ 変位検出センサ １０２ 流体圧制御装置（制御装置） １１０ａ サーボ弁 １２０ａ ポンプ １２０ｂ モータ １２０ｃ リリーフ弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 山本 義人 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社産業機器事業部内 (72)発明者 石和田 健 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社産業機器事業部内 Ｆターム(参考） 3H001 AA03 AA07 AA08 AB02 AC02 AD04 AE14 3J062 AA25 AB22 AC07 BA14 CD02 CD23 CD35 CD49

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 スラスト方向を固定部材に拘束してい
   るボールねじ軸を回転駆動してボールねじに螺合するボ
   ールねじナットの直線移動に換え、ボールねじナットと
   結合している作用体を移動させるボールねじ装置におい
   て、 前記ボールねじ軸に螺合する複数のボールねじナット
   と、同ボールねじナットの内の１個を作用体に取付ける
   センサ担体フランジと、同センサ担体フランジに設けら
   れた荷重検出センサと、前記１個以外のボールねじナッ
   トに取付けられた環状の流体圧ピストンと、前記作用体
   に取付けられ前記ピストンが液密に嵌合して流体圧アク
   チュエータを形成するような環状の溝部を有する片側開
   放の流体圧シリンダと、同流体圧シリンダに備えられ前
   記荷重検出センサの検出荷重に等しいピストン押力を生
   じる流体圧に制御する流体圧制御装置とで構成され、作
   用体に荷重が負荷されたとき、前記複数のボールねじナ
   ットに負荷荷重が均等に分担されるようにしたことを特
   徴とするボールねじ装置。
2. 【請求項２】 スラスト方向を固定部材に拘束してい
   るボールねじ軸を平行に複数組設け、前記複数のボール
   ねじ軸を同期回転駆動して均等に負荷し、ボールねじに
   螺合するボールねじナットに結合している作用体を直線
   移動させる複列ボールねじ装置において、 前記各ボールねじ軸のそれぞれに複数螺合するボールね
   じナットと、全数のボールねじナットの内の１個を作用
   体に取付けるセンサ担体フランジと、同センサ担体フラ
   ンジに設けられた荷重検出センサと、前記荷重検出セン
   サを有するボールねじナットが螺合するボールねじ軸以
   外のボールねじ軸上の複数のボールねじナットの内の１
   個を直接作用体に取付ける取付フランジと、前記以外の
   ボールねじナットに取付けられた環状の流体圧ピストン
   と、前記流体圧ピストンが液密に嵌合して流体圧アクチ
   ュエータを形成するような環状の溝部を有していて作用
   体に取付けられる複数の流体圧シリンダと、前記荷重検
   出センサの検出荷重に等しいピストン押力が生じるよう
   に前記各流体圧シリンダ毎にそれぞれ流体圧を制御する
   流体圧制御装置と、同流体圧制御装置で制御された流体
   圧を前記複数の流体圧シリンダに伝える配管とで構成さ
   れ、作用体に荷重が負荷されたとき、前記複数のボール
   ねじナットに荷重が均等に分担されるようにしたことを
   特徴とするボールねじ装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載するボールねじ装置に
   おいて、前記各流体圧シリンダへ送られる流体圧は、前
   記荷重検出センサの検出荷重に等しいピストン押力が生
   じるように制御し、各シリンダへの流体圧配管を連通し
   て各流体圧シリンダに同じ流体圧が掛かるようにして、
   作用体に荷重が負荷されたとき前記複数のボールねじナ
   ットに荷重が均等に分担されるようにしたことを特徴と
   するボールねじ装置。
4. 【請求項４】 スラスト方向を固定部材に拘束してい
   るボールねじ軸を回転駆動してボールねじに螺合するボ
   ールねじナットの直線移動に換え、ボールねじナットと
   結合している作用体を移動させるボールねじ装置におい
   て、 前記ボールねじ軸に螺合する複数のボールねじナット
   と、前記作用体又は前記固定部材に取付けられ前記作用
   体に対する負荷荷重を検出する荷重検出センサと、前記
   複数のボールねじナットの内の１個を直接作用体に結合
   する取付フランジと、同取付フランジに結合したもの以
   外のボールねじナットに取付けられた環状の流体圧ピス
   トンと、同ピストンが液密に嵌合して流体圧アクチュエ
   ータを形成するような環状の溝部を有していて前記作用
   体に取付けられている複数の流体圧シリンダと、前記荷
   重検出センサの検出荷重をボールねじナットの数で割っ
   た値に等しいピストン押力を生じるようにそれぞれの流
   体圧シリンダの流体圧を制御する流体圧制御装置とで構
   成され、作用体に荷重が負荷されたとき、前記複数のボ
   ールねじナットに荷重が均等に分担されるようにしたこ
   とを特徴とするボールねじ装置。
5. 【請求項５】 スラスト方向を固定部材に拘束してい
   るボールねじ軸を平行に複数組設け、前記複数のボール
   ねじ軸を同期回転して均等に負荷駆動し、ボールねじに
   螺合するボールねじナットと結合している作用体を直線
   移動させる複列ボールねじ装置において、 前記ボールねじ軸のそれぞれに螺合する複数のボールね
   じナットと、前記作用体又は前記固定部材に取付けら
   れ、作用体に対する負荷荷重を検出する荷重検出センサ
   と、前記各ボールねじ軸の同軸上にある複数のボールね
   じナットの内の１個を直接作用体に結合する取付フラン
   ジと、前記以外のボールねじナットに取付けられた環状
   の流体圧ピストンと、前記流体圧ピストンが液密に嵌合
   して流体圧アクチュエータを形成するような環状の溝部
   を有していて前記作用体に取付けられている複数の流体
   圧シリンダと、前記荷重検出センサの検出荷重をボール
   ねじナットの全数で割った値に等しいピストン押力を生
   じるようにそれぞれの流体圧シリンダの流体圧を制御す
   る流体圧制御装置とで構成され、作用体に荷重が負荷さ
   れたとき、前記複数のボールねじナットに荷重が均等に
   分担されるようにしたことを特徴とするボールねじ装
   置。
6. 【請求項６】 請求項５に記載するボールねじ装置に
   おいて、前記荷重検出センサの検出荷重をボールねじナ
   ットの全数で割った値に相当する流体圧を算出し、各流
   体圧シリンダへの流体圧配管を連通して各流体圧シリン
   ダに同じ流体圧が掛かるようにして、前記荷重検出セン
   サの検出荷重をボールねじナットの全数で割った値に制
   御し、作用体に荷重が負荷されたとき、前記複数のボー
   ルねじ軸及びボールねじナットに荷重が均等に分担され
   るようにしたことを特徴とするボールねじ装置。
7. 【請求項７】 スラスト方向を固定部材に拘束してい
   るボールねじ軸を回転駆動してボールねじに螺合するボ
   ールねじナットの直線移動に換え、ボールねじナットと
   結合している作用体を移動させるボールねじ装置におい
   て、 前記ボールねじ軸に螺合する複数のボールねじナット
   と、同ボールねじナットの内の１個を作用体に取付ける
   固定フランジと、前記１個以外のボールねじナットに取
   付けられた環状の流体圧ピストンと、前記作用体に取付
   けられ前記流体圧ピストンが液密に嵌合して流体圧アク
   チュエータを形成するような環状の溝部を有する片側開
   放の流体圧シリンダと、該流体圧シリンダに流体圧を供
   給する流体圧供給源と、前記各ボールねじ軸のうちのい
   ずれかに備えられて前記作用体に加わる荷重を検出する
   荷重検出センサ、または、前記作用体の変位を検出する
   変位検出センサのいずれか一方もしくは両方と、前記検
   出の結果を取り込んで、前記流体圧供給源から送り出さ
   れる流体圧の制御及び、該流体圧の供給タイミングの制
   御を行う流体圧制御装置とを備え、 前記流体圧制御装置は、前記検出の結果に基づいて、前
   記作用体に加わっている荷重がゼロであると判断した場
   合には、前記流体圧供給源からの流体圧供給を停止さ
   せ、 前記検出の結果に基づいて、前記作用体に荷重が加わっ
   たと判断した場合には、前記固定フランジで前記作用体
   に固定されたボールねじ軸に加わる負荷が、前記荷重の
   値を全ボールねじナットの数で割った分担荷重に達する
   前に、前記各流体圧シリンダが前記分担荷重を生じるた
   めの流体圧を供給開始させることを特徴とするボールね
   じ装置。
8. 【請求項８】 請求項７に記載するボールねじ装置に
   おいて、 前記流体圧供給源には、前記流体圧を発生させるポンプ
   と、該ポンプから前記各流体圧シリンダに向かう前記流
   体圧を、前記流体圧制御装置の指示に基づいて許可また
   は遮断する電磁弁と、前記流体圧制御装置の指示に基づ
   いて前記流体圧を減圧する減圧弁とが備えられているこ
   とを特徴とするボールねじ装置。
9. 【請求項９】 請求項７に記載するボールねじ装置に
   おいて、 前記流体圧供給源には、前記流体圧を発生させるポンプ
   と、該ポンプから前記各流体圧シリンダに向かう前記流
   体圧を、前記流体圧制御装置からの指示に基づいて調整
   するサーボ弁とが備えられていることを特徴とするボー
   ルねじ装置。
10. 【請求項１０】 請求項７に記載するボールねじ装置
    において、 前記流体圧供給源には、前記流体圧を発生させるポンプ
    と、該ポンプを、前記流体圧制御装置からの指示に基づ
    いて駆動するモータと、前記各流体圧シリンダが前記分
    担荷重を発生させるのに要する流体圧以上にならないよ
    うに前記ポンプからの流体圧を制限するリリーフ弁とが
    備えられていることを特徴とするボールねじ装置。
11. 【請求項１１】 スラスト方向を固定部材に拘束して
    いるボールねじ軸を平行に複数組設け、前記複数のボー
    ルねじ軸を同期回転駆動して均等に負荷し、ボールねじ
    に螺合するボールねじナットに結合している作用体を直
    線移動させる複列ボールねじ装置において、 前記各ボールねじ軸のそれぞれに複数螺合するボールね
    じナットと、全数のボールねじナットの内の１個を作用
    体に取付ける固定フランジと、該固定フランジで前記作
    用体に固定されたボールねじナットが螺合するボールね
    じ軸以外のボールねじ軸上の複数のボールねじナットの
    内の１個を直接、作用体に取付ける取付フランジと、前
    記以外のボールねじナットに取付けられた環状の流体圧
    ピストンと、該流体圧ピストンが液密に嵌合して流体圧
    アクチュエータを形成するような環状の溝部を有してい
    て作用体に取付けられる複数の流体圧シリンダと、これ
    ら流体圧シリンダに流体圧を供給する流体圧供給源と、
    前記各ボールねじ軸のうちのいずれかに備えられて前記
    作用体に加わる荷重を検出する荷重検出センサ、また
    は、前記作用体の変位を検出する変位検出センサのいず
    れか一方もしくは両方と、前記検出の結果を取り込ん
    で、前記流体圧供給源から送り出される流体圧の制御及
    び、該流体圧の供給タイミングの制御を行う流体圧制御
    装置とを備え、 前記流体圧制御装置は、前記検出の結果に基づいて、前
    記作用体に加わっている荷重がゼロであると判断した場
    合には、前記流体圧供給源からの流体圧供給を停止さ
    せ、 前記検出の結果に基づいて、前記作用体に荷重が加わっ
    たと判断した場合には、前記固定フランジで前記作用体
    に固定されたボールねじ軸に加わる負荷が、前記荷重の
    値を全ボールねじナットの数で割った分担荷重に達する
    前に、前記各流体圧シリンダが前記分担荷重を生じるた
    めの流体圧を供給開始させることを特徴とするボールね
    じ装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１に記載するボールねじ装
    置において、 前記各流体圧シリンダは、流体圧配管を介して互いに連
    通しており、前記流体圧供給源からの流体圧が均等分配
    されることを特徴とするボールねじ装置。
13. 【請求項１３】 請求項１１又は１２に記載するボー
    ルねじ装置において、 前記流体圧供給源には、前記流体圧を発生させるポンプ
    と、該ポンプから前記各流体圧シリンダに向かう前記流
    体圧を、前記流体圧制御装置の指示に基づいて許可また
    は遮断する電磁弁と、前記流体圧制御装置の指示に基づ
    いて前記流体圧を減圧する減圧弁とが備えられているこ
    とを特徴とするボールねじ装置。
14. 【請求項１４】 請求項１１又は１２に記載するボー
    ルねじ装置において、 前記流体圧供給源には、前記流体圧を発生させるポンプ
    と、該ポンプから前記各流体圧シリンダに向かう前記流
    体圧を、前記流体圧制御装置からの指示に基づいて調整
    するサーボ弁とが備えられていることを特徴とするボー
    ルねじ装置。
15. 【請求項１５】 請求項１１又は１２に記載するボー
    ルねじ装置において、 前記流体圧供給源には、前記流体圧を発生させるポンプ
    と、該ポンプを、前記流体圧制御装置からの指示に基づ
    いて駆動するモータと、前記各流体圧シリンダが前記分
    担荷重を発生させるのに要する流体圧以上にならないよ
    うに前記ポンプからの流体圧を制限するリリーフ弁とが
    備えられていることを特徴とするボールねじ装置。
16. 【請求項１６】 射出成形機の射出スクリュの直進射
    出駆動用に、請求項２、３、５、６及び１１〜１５のい
    ずれかに記載する流体圧均等分担式の複数のナットを備
    えた複数のボールねじ装置を射出スクリュ軸に平行に設
    け、全部のボールねじナットに荷重が均等に分担される
    ようにしたことを特徴とする射出成形機。
17. 【請求項１７】 請求項１〜６のいずれかに記載のボ
    ールねじ装置の制御方法において、 前記作用体に加わっている荷重がゼロである場合には、
    前記流体圧シリンダへの流体圧供給を停止させ、 前記作用体に荷重が加わった場合には、前記センサ担体
    フランジで前記作用体に固定されたボールねじ軸に加わ
    る負荷が、前記荷重の値を全ボールねじナットの数で割
    った分担荷重に達する前に、前記各流体圧シリンダが前
    記分担荷重を生じるための流体圧を供給開始することを
    特徴とするボールねじ装置の制御方法。