JP2006062192A - 型駆動装置、射出成形機、駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 高精度で金型を駆動するとともに、射出成形機等を小型化することのできる型駆動装置、駆動装置等を提供することを目的とする。
【解決手段】 射出成形機の駆動機構３０では、円環状のカム本体３４がベース部材３３の側面３３ａに形成されたカム部材３１を、モータ等の駆動源によって中心軸線Ｌ回りに回転させ、カム本体３４とタイバー１８のフランジ部１８ａの間に挟み込まれた状態でカム本体３４に沿って転動する転動体３２を、ベース部材３３の側面３３ａから離間する方向に移動させることによって、タイバー１８を変位させて移動型盤を移動させるようにした。このとき、ベース部材３３の回転量を制御することで、タイバー１８の変位を制御することができる。
【選択図】図５

Description

本発明は、射出成形機の型を開閉する際等に用いるのに適した型駆動装置等に関する。

固定金型を保持する固定型盤と移動金型を保持する移動型盤とを対向させ、横方向に接離可能とした横型の射出成形機では、空圧シリンダや油圧シリンダを用いて金型の開閉、型締めが行われている（例えば、特許文献１参照。）。
しかしながら、空圧シリンダ油圧シリンダを用いた場合、金型の開閉を高精度で制御するが難しく、例えば金型を微小寸法だけ開閉するのが困難であるという問題がある。
また、空圧シリンダや油圧シリンダを作動させるために、ポンプ等が必要であり、射出成形機の小型化を図るのが難しい。

特開２００１−１３８１号公報（図１）

これに対し、金型の開閉に、ボールネジを用いるタイプの射出成形機もある（例えば、特許文献２参照。）。ボールネジを用いることで、金型の開閉精度を向上させることができる。
しかしながら、ボールネジを用いる場合、金型を開閉するために発生できるトルクが油圧シリンダ等に比べると小さいため、大型の射出成形機においては、ボールネジを採用することができないという問題がある。

特開２０００−３３４７９６号公報（図１）

本発明は、このような技術的課題に基づいてなされたもので、高精度で金型を駆動するとともに、射出成形機等を小型化することのできる型駆動装置、駆動装置等を提供することを目的とする。

かかる目的のもと、本発明は、固定金型と移動金型を互いに対向させて保持し、固定金型に対して移動金型を移動させる型駆動装置であって、固定金型を保持する固定型盤と、固定金型に対向するよう移動金型を保持し、固定型盤と接離する方向に進退可能とされた移動型盤と、移動型盤を固定型盤に対して移動させる駆動機構と、を備える。そして、駆動機構は、移動型盤を移動させる方向に平行な軸線回りに、回動自在に保持されたベース部材と、ベース部材を軸線回りに回転駆動させるための駆動源と、ベース部材の表面上に、軸線に略直交する面内で円環状に連続して形成され、所定のカムプロファイルを有するカム山部と、カム山部と移動型盤側との間に回転可能な状態で保持され、ベース部材が軸線回りに回転したときに、カム山部のカムプロファイルによって、軸線方向に変位する転動体と、を備えることを特徴とする。
このような構成によれば、駆動源でベース部材を軸線回りに回転駆動させると、ベース部材の表面に形成されたカム山部も周方向に回転する。これにより、カム山部と移動型盤側との間に保持された転動体に接触する位置において、カム山部の、ベース部材の表面から軸線方向に向けた突出寸法が変化する。すると、転動体は、回転しながら、ベース部材に対する軸線方向にカム山のカムプロファイルに沿って変位する。その結果、ベース部材と移動型盤との間隔が転動体によって変動させられ、移動型盤が軸線方向に変位する。
このようなカム山部は、同一のカムプロファイルを有する複数のカム山を、周方向に連続して形成し、転動体を、カム山のそれぞれに対応して複数設けるのが好ましい。

この型駆動装置では、移動型盤を固定型盤に対し、駆動機構よりも大きなストロークで移動させる型盤移動機構をさらに備えることができる。これにより、移動型盤を大きな変位量で移動させるときには型盤移動機構を用い、移動型盤を微小な変位量で移動させるときには上記の駆動機構を用いることができる。
また、型駆動装置が、一端が固定型盤および移動型盤の一方に固定された状態で固定型盤および移動型盤を連結するタイバーをさらに備える場合、駆動機構を、タイバーと、固定型盤および移動型盤の他方との間に設けることができる。

ところで、駆動機構の駆動源としては、電気駆動のモータを用いるのが好ましい。これにより、クリーンな成形環境を作り出すことができる。
上記のように、カム山部に沿って転動体を回転させながら変位させることでベース部材の回転運動を直線方向に変換する構成によれば、小さなトルクで移動型盤を移動させることが可能となる。このとき、ベース部材の外周部にギヤ歯を形成し、駆動源では、このギヤ歯に噛み合う駆動ギヤを駆動させてベース部材を回転駆動させるようにすれば、さらに小さなトルクで移動型盤を移動させることができるので好ましい。
このようなカム山部と、カム山部に対応する転動体は、軸線方向に多段に設けることもできる。カム山部の形状や、ベース部材の回転方向等により、移動型盤を両方向に往復動させることも可能であり、この場合、カム山部を複数設け、それぞれのカム山部を独立して回転させるようにしても良い。
このような型駆動装置は、射出成形機等に備えるのに適しているが、これ以外の用途の型であっても、型開動作、型締め動作等を行うために用いることができる。

本発明を固定金型と移動金型との間に樹脂を注入して成形品を形成する射出成形機とする場合、この射出成形機は、固定金型を保持する固定型盤と、固定金型に対向するよう移動金型を保持し、固定型盤と接離する方向に進退可能とされた移動型盤と、移動型盤を固定型盤に対して移動させる駆動機構と、固定金型と移動金型の間に形成されるキャビティに樹脂を射出する射出部と、を備える。そして、駆動機構は、移動型盤を移動させる方向に平行な軸線回りに、回動自在に保持されたベース部材と、ベース部材を軸線回りに回転駆動させるための駆動源と、ベース部材の表面上に、軸線に略直交する面内で円環状に連続して形成され、所定のカムプロファイルを有するカム山部と、カム山部と移動型盤側との間に回転可能な状態で保持され、ベース部材が軸線回りに回転したときに、カム山部のカムプロファイルによって、軸線方向に変位する転動体と、を備えることを特徴とする。

本発明は、駆動対象物を直線方向に移動させるための駆動装置としても捉えることができる。この駆動装置は、駆動対象物が移動する方向に平行な軸線回りに、回動自在に保持された円盤状のベース部材と、ベース部材を軸線回りに回転駆動させるための駆動源と、ベース部材の表面上に、軸線に略直交する面内で円環状に連続するよう形成され、所定のカムプロファイルを有するカム山部と、カム山部と駆動対象物との間に回転可能な状態で保持された転動体と、を備えることを特徴とする。
このような駆動装置は、型の開閉に限らず、様々な用途に用いることができ、例えば、カム山部および転動体により、ベース部材の軸線回りの回転運動を、駆動対象物の直線方向への変位に変換する際に用いるのが適している。もちろん、回転運動を、駆動対象物の直線方向への変位に変換する場合に用いることもできる。

本発明によれば、ベース部材を軸線方向に回転させ、転動体をカム山部に沿って転動させることで、移動型盤等を軸線方向に移動させることができる。ベース部材の回転量は、駆動源としてモータ等を用いることで電気的に高精度に制御できるので、金型を高精度に作動させることが可能となる。しかも、駆動源としてモータ等を用いれば、装置の小型化を図ることができ、また作動油等によって周辺が汚れることも無く、クリーンな環境で射出成形等を行うことが可能となる。さらに、カム山部の回転運動を、転動体によって直線運動に変換するため、抵抗が小さく、ロスが少ないという利点もある。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
図１は、本実施の形態における射出成形機１０の駆動装置の概略構成を説明するための図である。
この図１に示すように、射出成形機１０のベースフレーム１１上に、例えば矩形状の固定型盤１２が固定されている。そして、固定型盤１２の一方の側面に、固定金型１３が取り付けられている。
また、ベースフレーム１１上にはガイドレール１４が敷設され、固定型盤１２と対向するよう配置された移動型盤（駆動対象物）１５が、ガイドレール１４上に沿って移動可能に設けられている。この移動型盤１５には、固定金型１３に対向するよう、移動金型１６が取り付けられている。

固定型盤１２、移動型盤１５の四隅には、貫通孔１７が形成されている。これら貫通孔１７に、固定金型１３と移動型盤１５を連結するように、タイバー１８が貫通して設けられている。タイバー１８の固定型盤１２側には、外周側に張り出し、貫通孔１７より大きな外径を有するフランジ部１８ａが形成されている。また、タイバー１８の移動型盤１５側の端部には、貫通孔１７より大きな外径を有したナット１９が螺着されている。これによって、移動型盤１５および移動金型１６の、固定型盤１２から離れる方向への移動量を規制している。

また、固定型盤１２の他方の側面側に、固定金型１３と移動金型１６の間に形成されるキャビティに樹脂を射出する樹脂を射出する射出ユニット（射出部）２０が設けられている。
この射出ユニット２０側には、移動型盤１５を大きなストロークで移動させるときに用いる駆動シリンダ（型盤移動機構）２１が設けられている。この駆動シリンダ２１の伸縮ロッド２１ａの先端部は、移動型盤１５に固定されている。これによって、駆動シリンダ２１を伸縮させることで、移動型盤１５がガイドレール１４に沿って移動し、固定金型１３と移動金型１６の開閉動作が行えるようになっている。

さらに、射出成形機１０には、各タイバー１８の固定型盤１２側の端部に、移動型盤１５を微小ストロークで移動させるときに用いる駆動機構（駆動装置）３０が備えられている。
図２は、このような駆動機構３０の作動原理を示すための図である。
この図２に示すように、駆動機構３０は、円盤状のカム部材３１と、転動体３２とを備えて構成されている。
カム部材３１は、円盤状のベース部材３３の側面（表面）３３ａに、カム本体（カム山部）３４が形成されたものである。カム本体３４は、ベース部材３３の側面３３ａに、円環状に形成されている。このカム本体３４は、複数のカム山３５が、周方向に連続して並ぶように形成されている。それぞれのカム山３５は、円環状のカム本体３４を周方向に複数に等分されたそれぞれのエリアに形成されており、共通（同一）のカムプロファイルを有している。各カム山３５は、その一端側３５ａから他端側３５ｂに向けて、ベース部材３３の側面３３ａからの、中心軸線Ｌ方向への突出寸法（カム山３５の高さ）が漸次増大するよう形成されている。このとき、カム山３５は、一端側３５ａから他端側３５ｂに向けて一定の勾配で形成することもできるし、勾配が一端側３５ａから他端側３５ｂに向けて徐々に大きくなる、あるいは徐々に小さくなるように形成すること等もできる。

転動体３２は、カム本体３４に形成されたカム山３５の数と同数、あるいは複列とした場合は異数が備えられている。転動体３２は、例えば図２に示したように、円筒状（円柱状）の形状とすることができる。また、図３（ａ）に示すように、転動体３２を、中央部３２ａの外径が両端３２ｂの外径よりも大きい樽状としたり、図３（ｂ）に示すように、一端側３２ｃに対し他端側３２ｄの外径が小さく形成された円錐台形状とすることもできる。これ以外にも、転動体３２を球状とすることも可能である。

転動体３２は、カム部材３１のカム本体３４と、駆動機構３０における駆動対象（本実施の形態においては、タイバー１８）との間に挟み込まれて保持される。このとき、転動体３２がカム本体３４のカム山３５から脱落しないよう、内周側、外周側にガイド部材（図示無し）を設けたり、あるいは図４に示すように、ホルダ３６に所定数の転動体３２を回動自在に保持する構成とするのが好ましい。

このような駆動機構３０では、カム部材３１を、モータ３８等の駆動源によって、その中心軸線Ｌ回り（矢印（Ａ）方向）に回転させることによって、駆動対象であるタイバー１８を、中心軸線Ｌに沿った方向（矢印（Ｂ）方向）に押圧して移動させるようになっている。すなわち、モータ３８等でカム部材３１を回転させると、複数のカム山３５を有したカム本体３４が一体に回転する。例えば、転動体３２がカム山３５の一端側３５ａに位置した状態で、カム本体３４とタイバー１８のフランジ部１８ａの間に挟み込まれた状態であったとすると、カム本体３４の回転により、カム山３５との摩擦によって転動体３２が回転しながら、カム山３５の他端側３５ｂに向けて、カム本体３４の周方向に沿って相対変位していく。これにより、転動体３２は、カム山３５の傾斜面３５ｃを登り、カム山３５と転動体３２を合わせたベース部材３３（の側面３３ａ）からの突出寸法が増大することになる。その結果、転動体３２に接触しているタイバー１８のフランジ部１８ａが、ベース部材３３の側面３３ａから離間する方向に押圧され、タイバー１８がその軸線方向に変位するのである。
このように、駆動機構３０では、ベース部材３３を回転させることによって、その回転方向とは略直交する方向にタイバー１８を変位させる。このとき、ベース部材３３の回転量を制御することで、タイバー１８の変位を制御できる。

図５および図６は、上記したような作動原理を有する駆動機構３０を、図１に示した射出成形機１０に組み込んだ具体的な構成の例を示す図である。
固定型盤１２の貫通孔１７から突出したタイバー１８のフランジ部１８ａに対応するように、駆動機構３０が設けられている。
駆動機構３０のカム部材３１は、その外周側を、固定型盤１２の端面１２ａとカバー４０との間に挟み込まれたような状態で保持されている。ここで、カム部材３１と、固定型盤１２の端面１２ａおよびカバー４０との間には、スラストプレート４１，４１が設けられている。これらスラストプレート４１は、例えば図示しないベアリングによって、カム部材３１を、固定型盤１２の端面１２ａとカバー４０の間に挟み込んだ状態で中心軸線Ｌに沿った方向への移動を規制しつつ、中心軸線Ｌ回りに回転自在となるよう保持している。なお、前記のカバー４０は、固定型盤１２の端面１２ａに対し、カム部材３１およびスラストプレート４１、４１を保持できるだけの隙間を図示しないスペーサ等によって確保した状態で、図示しないボルト等で固定型盤１２に固定されている。

カム部材３１のベース部材３３の外周面には、ギヤ歯３３ｂが形成されている。このカム部材３１は、固定型盤１２とカバー４０の隙間に差し込まれたウォームギヤ（駆動ギヤ）４２が噛み合っている。このウォームギヤ４２をモータ３８で回転駆動させることで、カム部材３１は回転するようになっている。

カム部材３１には、ベース部材３３の両側の側面３３ａ、３３ａに、カム本体３４が形成されており、カム部材３１の両側に転動体３２を設ける構成とした。
カム部材３１の一方の側においては、ホルダ３６に所定数が回転自在に保持された転動体３２が、固定型盤１２の貫通孔１７から突出したタイバー１８のフランジ部１８ａと、カム部材３１のカム本体３４との間に挟み込まれて保持されている。
カム部材３１の他方の側には、タイバー１８の先端部１８ｂが突出するようになっており、その先端部１８ｂには、ナット４４が螺着されている。そして、この、カム部材３１の他方の側においては、ホルダ３６に所定数が回転自在に保持された転動体３２が、ナット４４およびワッシャー４５と、カム部材３１の他方の側のカム本体３４との間に挟み込まれて保持されている。
ここで、カム部材３１の両面に形成されたカム本体３４は、カム部材３１の一方の側のカム本体３４のカム山３５の傾斜面３５ｃと、他方の側のカム山３５の傾斜面３５ｃとが、互いに平行になるように設けられている。

ところで、図６に示したように、タイバー１８のフランジ部１８ａよりも先端部１８ｂ側には、カム部材３１や転動体３２のホルダ３６との干渉を防ぐため、筒状のブッシュ４６が装着されている。

このような構成においては、モータ３８でウォームギヤ４２を回転駆動させると、このウォームギヤ４２に噛み合うカム部材３１が、固定型盤１２の端面１２ａとカバー４０の間に挟み込まれて中心軸線Ｌに沿った方向への移動を規制された状態で、中心軸線Ｌ回りに回転する。すると、カム部材３１の一方の側においてカム本体３４とタイバー１８のフランジ部１８ａの間に挟み込まれている転動体３２、およびカム部材３１の他方の側において、カム本体３４とワッシャー４５との間に挟み込まれている転動体３２が、カム本体３４のそれぞれのカム山３５の斜面に沿って転がる。これによって、転動体３２が、カム山３５の一端側３５ａから他端側３５ｂに相対的に移動すると、カム部材３１とタイバー１８のフランジ部１８ａとの間隔Ｃ１が拡大され、カム部材３１とワッシャー４５との間隔Ｃ２は縮小されることになる。その結果、固定型盤１２の端面１２ａとカバー４０の間に挟み込まれて中心軸線Ｌに沿った方向への移動を規制された状態のカム部材３１に対し、タイバー１８が、中心軸線Ｌに沿った方向に移動し、移動型盤１５が固定型盤１２側に引き寄せられる。これによって、固定金型１３と移動金型１６を微小寸法だけ締める（いわゆる型締めする）ことができる。また、カム部材３１を逆回転させれば、固定金型１３と移動金型１６を微小寸法だけ開くこともできる。

このようにして、駆動機構３０によれば、円盤状のカム部材３１を回転させることによって、タイバー１８をその軸線方向（中心軸線Ｌに沿った方向）に移動させることができる。カム部材３１の回転量は、モータ３８を電気的に制御することで高精度に制御できるので、空圧あるいは油圧シリンダでタイバー１８を作動させる場合に比較し、固定金型１３および移動金型１６を高精度に作動させることが可能となる。しかも、このような構成の駆動機構３０では、油圧シリンダを用いた場合のように、作動油等によって周辺が汚れることも無く、クリーンな環境で射出成形を行うことが可能となり、また駆動機構３０を小型なものとし、省スペース化を図ることもできる。
また、カム部材３１の回転運動を、転動体３２によってタイバー１８の直線運動に変換するため、抵抗が小さく、ロスが少ない。

このような構成では、カム部材３１の回転運動をタイバー１８の直線運動に変換するに際し、カム山３５の傾斜角を調整することによって、カム部材３１を回転させるためのトルクと、タイバー１８の変位させるための力の関係を調整できる。つまり、カム山３５の傾斜角（ベース部材３３の側面３３ａに対するカム山３５の傾斜面３５ｃの角度）を小さくすれば、カム部材３１の回転量に対するタイバー１８の変位の比率は小さくなり、傾斜角を大きくすれば、カム部材３１の回転量に対するタイバー１８の変位の比率は大きくなる。
小さなトルクでカム部材３１を回転させたい場合、あるいはタイバー１８の変位量をより高精度としたい場合には、カム山３５の傾斜角を小さくすればよい。逆に、タイバー１８の変位量を大きくしたい場合、カム部材３１を大きなトルクで回転させる必要はあるものの、カム山３５の傾斜角を大きくすれば良い。このように、カム山３５の傾斜角は、使用するモータ３８の出力、あるいは、成形に際し必要とされる移動金型１６の移動精度、移動量等に応じて設定できる。
ところで、図５、図６に示した構成では、カム部材３１のベース部材３３の外径、およびベース部材３３の外周面に形成されたギヤ歯３３ｂとウォームギヤ４２の減速比によっても、モータ３８で必要とされるトルクとタイバー１８の変位量を調整できる。この場合、ベース部材３３の外径を大きくし、ギヤ歯３３ｂとウォームギヤ４２の減速比を大きくし、カム山３５の傾斜角を小さくすれば、出力（トルク）の小さなモータ３８でも、大型の移動金型１６を駆動することが可能となるのである。

上記したような駆動機構３０は、他の様々な変形例・応用例とすることが可能である。
図５、図６に示す構成は、ウォームギヤ４２でカム部材３１を回転駆動させるようにしたが、これに代えて、図７に示すように、モータ３８でカム部材３１を同軸的に回転駆動させることもできる。
ここで、図７に示す構成においては、カム部材３１は、図５の構成と同様、スラストプレート４１，４１によって、固定型盤１２とカバー４０の間に挟み込まれた状態で、中心軸線Ｌに沿った方向への移動が規制されつつ、中心軸線Ｌ回りに回転自在となるよう保持されている。そして、カム部材３１の他方の側において、転動体３２を保持するホルダ３６（図７においては図示を省略）、ワッシャー４５、およびナット４４を覆う中空状のケース部材５０が、ベース部材３３の側面３３ａに取り付けられている。このケース部材５０の中央部には孔５０ａが形成され、この孔５０ａには、外周面にスプライン５１ａが形成されたシャフト５１が噛み合っている。このシャフト５１は、カバー４０の貫通孔４０ａを貫通し、カバー４０の外部に設けられたモータ３８に連結されている。
このような構成では、モータ３８によりシャフト５１を回転駆動させると、その回転がケース部材５０を介してカム部材３１に伝達され、図５、図６に示した構成と同様、転動体３２を介してタイバー１８を変位させることができる。

図８に示す構成は、駆動機構３０を、多段の構成とした場合の例である。
図８に示す構成では、１段目の駆動機構３０として、カム部材３１が、図５、図６の構成と同様、スラストプレート４１，４１によって、固定型盤１２とカバー４０の間に挟み込まれた状態で、中心軸線Ｌに沿った方向への移動が規制されつつ、中心軸線Ｌ回りに回転自在となるよう保持されている。そして、カム部材３１のベース部材３３の両面には、カム本体３４が形成されている。カム部材３１と、タイバー１８の先端部１８ｂに螺着されたナット４４との間には、ワッシャー４５を介し、転動体３２が挟み込まれている。一方、カム部材３１と、タイバー１８のフランジ部１８ａとの間には、新たに円盤状の伝達プレート６０が配設され、１段目の駆動機構３０を構成する転動体３２は、カム部材３１のカム本体３４と伝達プレート６０との間に挟み込まれている。

２段目の駆動機構３０としては、前記の伝達プレート６０の一面側（タイバー１８のフランジ部１８ａに対向する側）に、カム部材３１と同様のカム本体３４が形成され、タイバー１８のフランジ部１８ａと、伝達プレート６０（に設けられたカム本体３４）の間に、ホルダ３６（図８においては図示を省略）に保持された転動体３２が挟み込まれている。

また、伝達プレート６０は、カム部材３１と同様、中心軸線Ｌ回りに回転自在となるよう保持する必要があるが、この伝達プレート６０は、後述するように、１段目の駆動機構３０の作動により、中心軸線Ｌに沿って変位してしまう。このため、伝達プレート６０と固定型盤１２との間にコイルバネ等の押圧部材６１を介在させ、伝達プレート６０をカム部材３１側に押圧した状態で、スラストプレート６２によって回転自在に保持する。

図９に示すように、この伝達プレート６０には、カム部材３１に対向する側の面に、略扇状の溝６３が形成されている。一方、カム部材３１には、伝達プレート６０に対向する側の面に、溝６３に挿入される爪６４あるいは突起等が設けられている。これにより、図１０（ａ）〜（ｃ）に示すように、爪６４は、溝６３によって移動範囲が規制されることになる。つまり、爪６４と溝６３により、カム部材３１と伝達プレート６０の相対的な回転範囲が規制されるようになっている。

このような構成において、カム部材３１をモータ３８で回転させると、図１０（ａ）〜（ｂ）に示すように、爪６４が溝６３の始端６３ａ側から終端６３ｂに到達しない範囲にあるときには、カム部材３１のみが回転する。これにより、１段目の駆動機構３０を構成する、カム部材３１の両側に設けられた転動体３２が、カム部材３１の両側のカム本体３４に沿って移動し、カム部材３１とワッシャー４５との間隔Ｃ２が拡大し、カム部材３１と伝達プレート６０の間隔Ｃ３が縮小する（このとき、伝達プレート６０とタイバー１８のフランジ部１８ａとの間隔Ｃ４は、伝達プレート６０が回転していないため不変）。これにより、タイバー１８が中心軸線Ｌに沿った方向に移動し、移動型盤１５が固定型盤１２側に引き寄せられる。
さらにカム部材３１を回転させ、図１０（ｃ）に示すように、爪６４が溝６３の終端６３ｂに到達すると、カム部材３１の回転が爪６４を介して伝達プレート６０に伝達され、伝達プレート６０とカム部材３１とが一体に回転し始める。すると、２段目の駆動機構３０を構成する、伝達プレート６０とフランジ部１８ａの間に設けられた転動体３２が、伝達プレート６０に形成されたカム本体３４に沿って移動し、伝達プレート６０とタイバー１８のフランジ部１８ａとの間隔Ｃ４が縮小する。これにより、タイバー１８が中心軸線Ｌに沿った方向に移動し、移動型盤１５が固定型盤１２側にさらに引き寄せられる。

例えば、図２に示したように、カム部材３１のカム本体３４を４つに分割してカム山３５を形成した場合、カム部材３１の回転角度は最大９０°となる。これに対し、図８〜図１０に示したような多段の構成とすることで、１段目の駆動機構３０を構成するカム部材３１を最大で９０°回転させた後、さらにこれを回転させて２段目の駆動機構３０を構成する伝達プレート６０を回転させることができ、これによって実質的に、タイバー１８の変位量（ストローク）を増大させることが可能となる。
もちろん、駆動機構３０は、２段に限らず、さらに多段に設けることも可能である。

ところで、図５〜図１１に示した構成では、一つのカム部材３１の両面側に、カム本体３４および転動体３２を配設する構成としたが、これに限るものではなく、もちろん、図１に示した作動原理を説明するための構成と同様、カム部材３１の片側にのみカム本体３４および転動体３２を設けてもよい。ただしその場合、タイバー１８の作動方向は一方向のみとなり、タイバー１８を反対方向に作動させる（あるいは押し付ける）ための構成が別途必要となる。
また、図１１に示すように、一つのカム部材３１の両面側に、カム本体３４および転動体３２を配設するのではなく、カム本体３４を形成したカム部材３１と転動体３２を、反対向きに二組設け、それぞれのカム本体３４を、ウォームギヤ４２で独立して駆動するようにしても良い。このような構成では、タイバー１８を一方の方向に変位させる（例えば型締め方向）ときには、一方のカム本体３４のみを回転駆動させ、他方の方向に変位させる（例えば型開き方向）ときには、他方のカム本体３４のみを回転駆動させるのである。もちろん、カム本体３４を形成したカム部材３１と転動体３２を、同じ向きに二組設けてもよい。

また、このような駆動機構３０は、移動型盤１５を変異させることができるのであれば、タイバー１８に限らず、他の箇所に設けてもよい。例えば、図１２に示すように、固定型盤１２と、駆動シリンダ２１によって駆動される第一の移動型盤１５Ａとの間に、第二の移動型盤１５Ｂをガイドレール１４上で移動可能に設け、第一の移動型盤１５Ａと第二の移動型盤１５Ｂとの間に、上記したような駆動機構３０を設けてもよい。この場合、移動金型１６は、第二の移動型盤１５Ｂに取り付けられる。
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記実施の形態で挙げた構成を取捨選択したり、他の構成に適宜変更することが可能である。

本実施の形態における射出成形機の概略構成を説明するための図である。 駆動機構の作動原理を説明するための図である。 転動体の形状の例を示す図である。 転動体を保持するホルダを示す図である。 タイバーの一端側に配設した駆動機構を示す断面図である。 駆動機構の構成を示すための斜視展開図である。 駆動機構の他の例を示す断面図である。 駆動機構を多段に設けた場合の例を示す断面図である。 多段の駆動機構の間で、回転を伝達するための構成を示す斜視図である。 多段の駆動機構の作動の様子を示す図である。 多段の駆動機構の他の例を示す図である。 駆動機構を射出成形機の他の部分に設けた例を示す図である。

符号の説明

１０…射出成形機、１２…固定型盤、１３…固定金型、１５…移動型盤（駆動対象物）、１６…移動金型、１８…タイバー、１８ａ…フランジ部、２０…射出ユニット（射出部）、２１…駆動シリンダ（型盤移動機構）、３０…駆動機構（駆動装置）、３１…カム部材、３２…転動体、３３…ベース部材、３３ａ…側面（表面）、３４…カム本体（カム山部）、３５…カム山、３８…モータ（駆動源）、４２…ウォームギヤ（駆動ギヤ）、６０…伝達プレート、Ｌ…中心軸線

Claims (10)

1. 固定金型と移動金型を互いに対向させて保持し、前記固定金型に対して前記移動金型を移動させる型駆動装置であって、
   前記固定金型を保持する固定型盤と、
   前記固定金型に対向するよう前記移動金型を保持し、前記固定型盤と接離する方向に進退可能とされた移動型盤と、
   前記移動型盤を前記固定型盤に対して移動させる駆動機構と、を備え、
   前記駆動機構は、
   前記移動型盤を移動させる方向に平行な軸線回りに、回動自在に保持されたベース部材と、
   前記ベース部材を前記軸線回りに回転駆動させるための駆動源と、
   前記ベース部材の表面上に、前記軸線に略直交する面内で円環状に連続して形成され、所定のカムプロファイルを有するカム山部と、
   前記カム山部と前記移動型盤側との間に回転可能な状態で保持され、前記ベース部材が前記軸線回りに回転したときに、前記カム山部の前記カムプロファイルによって、前記軸線方向に変位する転動体と、
   を備えることを特徴とする型駆動装置。
2. 前記カム山部は、同一の前記カムプロファイルを有する複数のカム山が、周方向に連続して形成され、
   前記転動体は、前記カム山のそれぞれに対応して複数設けられていることを特徴とする請求項１に記載の型駆動装置。
3. 前記移動型盤を前記固定型盤に対し、前記駆動機構よりも大きなストロークで移動させる型盤移動機構をさらに備えることを特徴とする請求項１または２に記載の型駆動装置。
4. 一端が前記固定型盤および前記移動型盤の一方に固定された状態で前記固定型盤および前記移動型盤を連結するタイバーをさらに備え、
   前記駆動機構は、前記タイバーと、前記固定型盤および前記移動型盤の他方との間に設けられていることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載の型駆動装置。
5. 前記駆動源は、モータであることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の型駆動装置。
6. 前記ベース部材の外周部にギヤ歯が形成され、
   前記駆動源は、前記ギヤ歯に噛み合う駆動ギヤを駆動することで、前記ベース部材を回転駆動させることを特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の型駆動装置。
7. 前記カム山部と、前記カム山部に対応する前記転動体は、前記軸線方向に多段に設けられていることを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の型駆動装置。
8. 固定金型と移動金型との間に樹脂を注入して成形品を形成する射出成形機であって、
   前記固定金型を保持する固定型盤と、
   前記固定金型に対向するよう前記移動金型を保持し、前記固定型盤と接離する方向に進退可能とされた移動型盤と、
   前記移動型盤を前記固定型盤に対して移動させる駆動機構と、
   前記固定金型と前記移動金型の間に形成されるキャビティに樹脂を射出する射出部と、
   を備え、
   前記駆動機構は、
   前記移動型盤を移動させる方向に平行な軸線回りに、回動自在に保持されたベース部材と、
   前記ベース部材を前記軸線回りに回転駆動させるための駆動源と、
   前記ベース部材の表面上に、前記軸線に略直交する面内で円環状に連続して形成され、所定のカムプロファイルを有するカム山部と、
   前記カム山部と前記移動型盤側との間に回転可能な状態で保持され、前記ベース部材が前記軸線回りに回転したときに、前記カム山部の前記カムプロファイルによって、前記軸線方向に変位する転動体と、
   を備えることを特徴とする射出成形機。
9. 駆動対象物を直線方向に移動させるための駆動装置であって、
   前記駆動対象物が移動する方向に平行な軸線回りに、回動自在に保持された円盤状のベース部材と、
   前記ベース部材を前記軸線回りに回転駆動させるための駆動源と、
   前記ベース部材の表面上に、前記軸線に略直交する面内で円環状に連続するよう形成され、所定のカムプロファイルを有するカム山部と、
   前記カム山部と前記駆動対象物との間に回転可能な状態で保持された転動体と、
   を備えることを特徴とする駆動装置。
10. 前記カム山部および前記転動体により、前記ベース部材の前記軸線回りの回転運動を、前記駆動対象物の前記直線方向への変位に変換するものであることを特徴とする請求項９に記載の駆動装置。

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