JP2023077448A

JP2023077448A - Ball screw mechanism, mold clamping apparatus and injection molding machine

Info

Publication number: JP2023077448A
Application number: JP2021190687A
Authority: JP
Inventors: 聡麻三谷; Soma Mitani
Original assignee: Japan Steel Works Ltd
Current assignee: Japan Steel Works Ltd
Priority date: 2021-11-25
Filing date: 2021-11-25
Publication date: 2023-06-06
Also published as: WO2023095649A1

Abstract

To provide a ball screw mechanism having a lock nut capable of sufficiently enduring even a large load without a need of enlargement.SOLUTION: A ball screw mechanism (18) includes: a ball screw (19); a ball nut (20); a lock nut (28) disposed at a male screw formed at part of the ball screw (19); a shaft bearing mechanism (26) rotatably supporting the ball screw (19); and a shaft bearing presser (29). The shaft bearing mechanism (26) is held between the shaft bearing presser (29) and the lock nut (28). The present invention forms a load concentration mitigating part (39) configured to mitigate a concentration or deviation of a load acting on each ridge (37a, 37b, ...) of a female screw (33) formed inside thereof to the lock nut (28).SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、産業用機械に設けられているボールねじ機構、および型締装置、ならびに射出成形機に関するものである。 The present invention relates to a ball screw mechanism, a mold clamping device, and an injection molding machine provided in an industrial machine.

産業機械には、射出成形機、プレス機、工作機械等、色々な種類があり、これらにはモータの回転力を直線方向への駆動力に変換するボールねじ機構が設けられている。例えば、特許文献１には射出成形機もしくはプレス機に設けられる型締装置が記載されている。この型締装置は、固定盤と可動盤と、これら固定盤と可動盤とを連結する４組のボールねじ機構と、それぞれのボールねじ機構に設けられている４個のサーボモータとから構成されている。４個のサーボモータを駆動すると４組のボールねじ機構が駆動されて、可動盤が固定盤に対してスライドする。すなわち型開閉することになる。 There are various types of industrial machines, such as injection molding machines, press machines, and machine tools, and these machines are provided with a ball screw mechanism that converts the rotational force of a motor into linear driving force. For example, Patent Literature 1 describes a mold clamping device provided in an injection molding machine or a press. This mold clamping device is composed of a fixed platen, a movable platen, four sets of ball screw mechanisms connecting the fixed platen and the movable platen, and four servo motors provided in each ball screw mechanism. ing. When the four servomotors are driven, the four sets of ball screw mechanisms are driven to slide the movable platen relative to the fixed platen. That is, the mold is opened and closed.

特開平５－２６９７４８号公報JP-A-5-269748

ボールねじ機構は、ボールねじと、このボールねじが螺合しているボールナットとから構成されている。ボールねじは産業機械の部材に対して回転自在に設けられている。例えば、特許文献１の型締装置において示されているように、ボールねじは固定盤に対して軸受機構を介して接続されている。特許文献１には詳しく説明されていないが、固定盤側には軸受押さえが設けられ、ボールねじには雄ねじが形成されてロックナットが設けられている。軸受機構は、固定盤側の軸受押さえとボールねじ側のロックナットとによって挟み込まれている。このようにしてボールねじが固定盤に対して回転可能に接続されている。 A ball screw mechanism is composed of a ball screw and a ball nut with which the ball screw is screwed. A ball screw is rotatably provided with respect to a member of an industrial machine. For example, as shown in the mold clamping device of Patent Document 1, the ball screw is connected to the stationary platen via a bearing mechanism. Although not described in detail in Patent Document 1, a bearing retainer is provided on the stationary platen side, and a male screw is formed on the ball screw and a lock nut is provided. The bearing mechanism is sandwiched between a bearing retainer on the stationary platen side and a lock nut on the ball screw side. In this manner, the ball screw is rotatably connected to the stationary platen.

ところで、ボールねじには産業機械の部材からスラスト荷重を受ける。スラスト荷重はロックナットにも作用する。ロックナットには軸受機構と接する接触端面が形成されており、この接触端面と、雌ねじとにおいて、このスラスト荷重を受けることになる。ロックナットはこの荷重に耐えるように、大型のものを選定しなければならないという問題がある。例えば特許文献１に記載の型締装置の場合には、型締め時においてロックナットに大きな荷重が作用する。したがって大型のロックナットを設けなければならない。しかしながらロックナットが大型化すると、固定盤においてボールねじを設けるために大きなスペースが必要になってしまう。つまり、ロックナットが大型化すれば、産業機械の部材におけるボールねじ機構が専有するスペースが大きくなり、ボールねじ機構の配置や部材の大きさ、形状等の設計において制約が生じてしまう。 By the way, a ball screw receives a thrust load from a member of an industrial machine. A thrust load also acts on the lock nut. The lock nut has a contact end surface that contacts the bearing mechanism, and this contact end surface and the internal thread receive the thrust load. There is a problem that a large lock nut must be selected so as to withstand this load. For example, in the case of the mold clamping device disclosed in Patent Document 1, a large load acts on the lock nut during mold clamping. Therefore, a large lock nut must be provided. However, when the lock nut is enlarged, a large space is required in order to provide the ball screw in the stationary platen. In other words, if the lock nut becomes larger, the space occupied by the ball screw mechanism in the member of the industrial machine becomes larger, and the layout of the ball screw mechanism and the size and shape of the member are restricted.

本開示において、大型化することなく大きな荷重でも十分に耐えることができるロックナットを備えたボールねじ機構、型締装置および射出成形機を提供する。 The present disclosure provides a ball screw mechanism, a mold clamping device, and an injection molding machine equipped with a lock nut that can withstand a large load without increasing the size.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

本開示は、産業機械用のボールねじ機構を次のように構成する。ボールねじ機構は、ボールねじと、ボールナットと、ボールねじの一部に形成された雄ねじに設けられているロックナットと、ボールねじを回転可能に支持する軸受機構と、軸受押さえと、から構成されている。軸受機構は軸受押さえとロックナットとの間に挟み込まれている。つまりロックナットは接触端面を備え、この接触端面が軸受機構と接している。本開示は、ロックナットに対して、その内部に形成されている雌ねじの各山に作用する荷重が、接触端面近傍の山に集中するのを緩和する荷重集中緩和部を設けるようにする。 The present disclosure configures a ball screw mechanism for industrial machines as follows. The ball screw mechanism is composed of a ball screw, a ball nut, a lock nut provided on a male screw formed on a part of the ball screw, a bearing mechanism that rotatably supports the ball screw, and a bearing retainer. It is The bearing mechanism is sandwiched between the bearing retainer and the locknut. That is, the lock nut has a contact end face, which is in contact with the bearing mechanism. According to the present disclosure, the lock nut is provided with a load concentration relief portion that relieves the load acting on each thread of the internal thread formed therein from being concentrated on the thread near the contact end face.

大型化することなく大きな荷重でも十分に耐えることができるロックナットを備えたボールねじ機構、型締装置および射出成形機を提供することができる。 It is possible to provide a ball screw mechanism, a mold clamping device, and an injection molding machine equipped with a lock nut that can withstand a large load without increasing the size.

本実施の形態に係る射出成形機を示す正面図である。1 is a front view showing an injection molding machine according to an embodiment; FIG. 本実施の形態に係る型締装置を示す斜視図である。1 is a perspective view showing a mold clamping device according to an embodiment; FIG. 本実施の形態に係る型締装置の一部を示す正面断面図である。It is a front sectional view showing a part of the mold clamping device according to the present embodiment. 本実施の形態に係るボールねじ機構に設けられているボールナットを示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a ball nut provided in the ball screw mechanism according to the embodiment; 本実施の形態に係るボールねじ機構に設けられているボールナットを示す正面断面図である。FIG. 3 is a front cross-sectional view showing a ball nut provided in the ball screw mechanism according to the embodiment; ボールナットの雌ねじの各山に作用する荷重を示すグラフである。4 is a graph showing loads acting on each crest of a female thread of a ball nut. 本実施の第２の形態に係るボールナットを示す正面断面図である。It is front sectional drawing which shows the ball nut which concerns on the 2nd form of this embodiment.

以下、具体的な実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、以下の実施の形態に限定される訳ではない。説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、図面が煩雑にならないように、ハッチングが省略されている部分がある。 Specific embodiments will be described in detail below with reference to the drawings. However, it is not limited to the following embodiments. For clarity of explanation, the following description and drawings have been simplified where appropriate. In each drawing, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted as necessary. In addition, there are portions where hatching is omitted so as not to complicate the drawing.

＜本実施の形態に係る射出成形機＞
本実施の形態に係る射出成形機１は、図１に示されているように、ベッドＢに設けられている型締装置２と、射出装置４とから構成されている。 <Injection molding machine according to the present embodiment>
An injection molding machine 1 according to the present embodiment comprises a mold clamping device 2 provided on a bed B and an injection device 4, as shown in FIG.

＜射出装置＞
最初に射出装置４を説明する。射出装置４は加熱シリンダ６と、この加熱シリンダ６に入れられているスクリュ７と、スクリュ７を駆動するスクリュ駆動装置８とから構成されている。加熱シリンダ６にはホッパ１０が設けられ、そして先端に射出ノズル１１が設けられている。ホッパ１０から射出材料が投入され、そしてスクリュ７を回転して射出材料を溶融するとスクリュ７の先端に計量される。スクリュ７を軸方向に駆動すると射出材料が射出されるようになっている。 <Injection device>
First, the injection device 4 will be described. The injection device 4 comprises a heating cylinder 6 , a screw 7 inserted in the heating cylinder 6 , and a screw driving device 8 for driving the screw 7 . The heating cylinder 6 is provided with a hopper 10 and an injection nozzle 11 at its tip. The injection material is fed from the hopper 10 and the screw 7 is rotated to melt the injection material, which is weighed at the tip of the screw 7 . When the screw 7 is driven in the axial direction, the injection material is injected.

＜型締装置＞
本実施の形態に係る型締装置２は、いわゆる２プラテンの型締装置からなる。すなわち型締装置２は、図２に示されているように、第１、２の型盤１３、１４、つまり固定盤１３と可動盤１４とを備えている。固定盤１３はベッドＢ上に固定されており、可動盤１４はベッドＢ上に設けられたリニアガイド１５、１５に載せられている。すなわち可動盤１４は固定盤１３に接近・離間する方向にスライド自在になっている。固定盤１３には固定側金型１６が、そして可動盤１４には可動側金型１７がそれぞれ取り付けられている。 <Mold clamping device>
The mold clamping device 2 according to the present embodiment consists of a so-called two-platen mold clamping device. That is, the mold clamping device 2 includes first and second mold plates 13 and 14, that is, a fixed platen 13 and a movable platen 14, as shown in FIG. The stationary platen 13 is fixed on the bed B, and the movable platen 14 is placed on linear guides 15, 15 provided on the bed B. As shown in FIG. In other words, the movable platen 14 is slidable in directions toward and away from the fixed platen 13 . A fixed side mold 16 is attached to the stationary platen 13, and a movable side mold 17 is attached to the movable platen 14, respectively.

本実施の形態に係る型締装置２は、固定盤１３と可動盤１４とが４組のボールねじ機構１８、１８、…によって連結されている点に特徴がある。それぞれのボールねじ機構１８、１８、…は、ボールねじ１９、１９、…と、ボールねじ１９、１９、…が螺合するボールナット２０、２０、…とを備えている。 The mold clamping device 2 according to this embodiment is characterized in that the stationary platen 13 and the movable platen 14 are connected by four sets of ball screw mechanisms 18, 18, . Each of the ball screw mechanisms 18, 18, . . . includes ball screws 19, 19, .

図２には示されていないが、可動盤１４には貫通孔が開けられており、この貫通孔にボールナット２０、２０、…が固着されている。つまりボールねじ１９、１９、…はボールナット２０、２０、…を介して可動盤１４に接続されている。一方、ボールねじ１９、１９、…は、次に詳しく説明するように固定盤１３を貫通し、固定盤１３に対して回転可能に支持されている。固定盤１３にはサーボモータ２２、２２、…が設けられ、ボールねじ１９、１９、…と接続されている。したがって、サーボモータ２２、２２、…を駆動するとボールねじ１９、１９、…が回転し、可動盤１４がスライドすることになる。すなわち金型１６、１７（図１参照）が型開閉される。 Although not shown in FIG. 2, the movable platen 14 has through holes, and ball nuts 20, 20, . . . are fixed to the through holes. That is, the ball screws 19, 19, . . . are connected to the movable platen 14 via ball nuts 20, 20, . On the other hand, the ball screws 19, 19, . The fixed platen 13 is provided with servo motors 22, 22, . . . which are connected to ball screws 19, 19, . Therefore, when the servomotors 22, 22, . . . are driven, the ball screws 19, 19, . That is, the molds 16 and 17 (see FIG. 1) are opened and closed.

ボールねじ１９、１９、…と、固定盤１３との接続について説明する。図３に示されているように、固定盤１３には貫通孔２４が開けられており、ボールねじ１９はこの貫通孔２４に入れられている。ボールねじ１９には、外径が小さくなっている段部２５が形成されており、この段部２５に軸受機構２６が入れられている。段部２５には、一部の範囲に雄ねじが形成されており、次に説明する本実施の形態に係るロックナット２８がこの雄ねじに螺合している。固定盤１３には環状の軸受押さえ２９が固定されており、軸受機構２６は固定盤１３側の軸受押さえ２９と、ボールねじ１９側のロックナット２８とによって挟み込まれている。このようにしてボールねじ１９は、軸受機構２６を介して固定盤１３に回転可能に取り付けられている。サーボモータ２２はステータ３０とロータ３１とからなり、ボールねじ１９の端部にロータ３１が固定されている。 The connection between the ball screws 19, 19, . . . and the stationary platen 13 will be described. As shown in FIG. 3, the stationary platen 13 has a through hole 24, and the ball screw 19 is inserted into the through hole 24. As shown in FIG. The ball screw 19 is formed with a stepped portion 25 having a smaller outer diameter, and a bearing mechanism 26 is inserted in the stepped portion 25 . A male thread is formed in a part of the stepped portion 25, and a lock nut 28 according to the present embodiment described below is screwed onto this male thread. An annular bearing retainer 29 is fixed to the stationary platen 13 , and the bearing mechanism 26 is sandwiched between the bearing retainer 29 on the stationary platen 13 side and the lock nut 28 on the ball screw 19 side. In this manner, the ball screw 19 is rotatably attached to the stationary platen 13 via the bearing mechanism 26 . The servomotor 22 consists of a stator 30 and a rotor 31 , and the rotor 31 is fixed to the end of the ball screw 19 .

＜ロックナット＞
本実施の形態に係るロックナット２８は、図４に示されているように、その外観は従来のロックナットに類似している。つまりロックナット２８は、内周面に雌ねじ３３が形成されており、その外周面には六角ナット部３４が形成されている。なお、このロックナット２８には、その外周面に小径のネジ穴３５が形成されているが、このネジ穴３５は回り止めを目的として適宜イモネジ等を挿入するためのものであり、必須ではない。 <Lock nut>
As shown in FIG. 4, the lock nut 28 according to this embodiment is similar in appearance to a conventional lock nut. That is, the lock nut 28 has a female thread 33 formed on its inner peripheral surface and a hexagonal nut portion 34 formed on its outer peripheral surface. The lock nut 28 is formed with a small-diameter screw hole 35 on its outer peripheral surface, but this screw hole 35 is for inserting a set screw or the like as appropriate for the purpose of preventing rotation, and is not essential. .

ロックナット２８には、軸受機構２６（図３参照）と接触する接触端面３８が形成されている。この接触端面３８において軸受機構２６との間に強いスラスト荷重が作用することになる。雌ねじ３３の各山にはそれぞれ荷重が作用するが、接触端面３８の近傍の山において荷重が集中する。つまり荷重の偏りが発生する。 The lock nut 28 is formed with a contact end surface 38 that contacts the bearing mechanism 26 (see FIG. 3). A strong thrust load acts between the contact end face 38 and the bearing mechanism 26 . A load acts on each crest of the internal thread 33 , but the load concentrates on crests near the contact end surface 38 . In other words, load bias occurs.

本実施の形態に係るロックナット２８は、雌ねじ３３の一部の山に荷重が集中し、荷重が偏ることを緩和するための、荷重集中緩和部を備えている点に特徴がある。本実施の形態における荷重集中緩和部３９は、雌ねじ３３の一部の範囲に形成されている。図５には、本実施の形態に係るロックナット２８の正面断面が示され、雌ねじ３３が強調して示されている。雌ねじ３３は断面で見ると複数の山から構成されている。これらの各山３７ａ、３７ｂ、…のうち、接触端面３８近傍の山について頂部が少しずつカットされ、全体としてテーパ状になっている。これによって山の高さは接触端面３８近傍で一番低い。つまり接触端面３８に一番近い１個目の山３７ａにおいてその高さが最も低い。次いで、２個目の山３７ｂにおいてわずかに高くなり、３個目の山３７ｃ、４個目の山３７ｄ、…と内部に向かうに従って、その高さが高くなっている。 The lock nut 28 according to the present embodiment is characterized by having a load concentration alleviating portion for alleviating load concentration on a portion of the crest of the internal thread 33 and the uneven load. The load concentration alleviating portion 39 in this embodiment is formed in a partial range of the internal thread 33 . FIG. 5 shows a front sectional view of the lock nut 28 according to this embodiment, with the female thread 33 being emphasized. The internal thread 33 is composed of a plurality of ridges when viewed in cross section. Among these ridges 37a, 37b, . . . , the ridges near the contact end face 38 are cut little by little at their apexes to form a tapered shape as a whole. As a result, the height of the crest is the lowest in the vicinity of the contact end surface 38 . That is, the first peak 37a closest to the contact end surface 38 has the lowest height. Next, the second peak 37b is slightly higher, and the third peak 37c, fourth peak 37d, .

＜ロックナットの作用＞
本実施の形態に係るロックナット２８は、軸受機構２６（図３参照）とボールねじ１９とからスラスト荷重が作用する。このとき、雌ねじ３３（図５参照）を構成している各山３７ａ、３７ｂ、…のうち、接触端面３８近傍の山に集中的に作用する荷重が緩和されるようになっている。これによって比較的小型のロックナット２８であっても、十分に大きな荷重に耐えることができるようになっている。これを説明する。 <Action of lock nut>
A thrust load acts on the lock nut 28 according to the present embodiment from the bearing mechanism 26 (see FIG. 3) and the ball screw 19 . At this time, among the ridges 37a, 37b, . As a result, even a relatively small lock nut 28 can withstand a sufficiently large load. I will explain this.

図６には、従来のロックナットについて、雌ねじの各山に作用する荷重の分担率が示されている。例えば、雌ねじの山数が６個のロックナットについて、グラフ４０で示されているように、全体荷重が各山に分散している。つまり１個目の山において全体荷重の２３％が、２個目～６個目の山においてそれぞれ１９％、１６％、１４％、１３％、１６％が作用している。つまり、荷重の分担率は１個目の山で最も大きく、２個目、３個目になるに従って低下する。ただし、最後の山において分担率は若干大きくなっている。同様に、グラフ４１、４２、４３で示されているように、雌ねじの山数が８個、１０個、１２個のそれぞれのロックナットについても、最初の１個目の山で荷重の分担率が最も大きく、２個目、３個目になるに従って分担率が低下し、最後の山で若干大きくなっている。このようになっているので従来のロックナットは接触端面の近傍の１個目の山に集中的に大きな荷重が作用する。 FIG. 6 shows the share of the load acting on each crest of the internal thread for a conventional lock nut. For example, for a lock nut with six internal threads, the total load is distributed over each thread as shown in graph 40 . That is, 23% of the total load acts on the first crest, and 19%, 16%, 14%, 13%, and 16% of the total load acts on the second to sixth crests, respectively. In other words, the load sharing rate is the largest at the first peak, and decreases as the second and third peaks are reached. However, the share is slightly larger at the last mountain. Similarly, as shown in graphs 41, 42, and 43, for each of the locknuts having 8, 10, and 12 internal thread threads, the load sharing ratio at the first thread is is the largest, the share decreases as the second and third peaks are reached, and slightly increases at the last peak. Because of this construction, the conventional lock nut receives a large load intensively on the first crest near the contact end face.

これに対して本実施の形態に係るロックナット２８（図５参照）は、荷重集中緩和部３９を備えている。つまり雌ねじ３３の各山３７ａ、３７ｂ、…についてその頂部がカットされ、全体としてテーパ状になっている。このようになっているので、１個目の山３７ａに作用する荷重は、必然的に小さくなる。つまり荷重分担率は抑制される。２個目の山３７ｂについては荷重分担率が抑制されるが抑制の割合は低下する。３個目、４個目の山３７ｃ、…にいくに従って荷重分担率の抑制の割合は低下することになる。このようになるので、本実施の形態に係るロックナット２８の雌ねじの各山３７ａ、３７ｂ、…における荷重分担率は、図６のグラフ４５のようになる。このように荷重分担率が平均化することによって本実施の形態に係るロックナット２８は大きな荷重に耐えることができる。従って、ロックナット２８を小型化することができる、という効果が得られる。 On the other hand, the lock nut 28 (see FIG. 5) according to the present embodiment has a load concentration relief portion 39 . That is, the apexes of each of the ridges 37a, 37b, . . . Because of this configuration, the load acting on the first peak 37a is inevitably small. That is, the load sharing ratio is suppressed. Regarding the second peak 37b, the load sharing rate is suppressed, but the rate of suppression is reduced. The ratio of suppression of the load sharing ratio decreases as the third, fourth, and so on, the peaks 37c, . . . . . . of the female thread of the lock nut 28 according to the present embodiment is as shown in the graph 45 of FIG. By averaging the load sharing rate in this manner, the lock nut 28 according to the present embodiment can withstand a large load. Therefore, the effect that the lock nut 28 can be miniaturized can be obtained.

＜第２の実施の形態に係るロックナット＞
本実施の形態は色々な変形が可能である。例えばロックナット２８について変形することができ、図７には、第２の実施の形態に係るロックナット２８‘が示されている。このロックナット２８’は、雌ねじ３３‘についての各山３７ａ’、３７ｂ‘、…は格別に加工が施されていない。すなわち各山３７ａ’、３７ｂ‘、…の頂部の高さは一定になっており、この点において従来のロックナットの雌ねじと同様になっている。しかしながら、このロックナット２８’は、その外周面４８がテーパ状に形成されている。つまり一方の端面３８‘に近づくにつれてロックナット２８’の外径が小さくなるように、形成されている。このようにテーパ状に形成されている外周面４８が、雌ねじ３３‘の荷重を分散する荷重集中緩和部３９’になっている。 <Lock nut according to the second embodiment>
Various modifications are possible for this embodiment. For example, the locknut 28 can be modified, and FIG. 7 shows a locknut 28' according to a second embodiment. In this lock nut 28', each thread 37a', 37b', . . . That is, the heights of the tops of the respective ridges 37a', 37b', . However, this lock nut 28' has an outer peripheral surface 48 formed in a tapered shape. That is, the outer diameter of the lock nut 28' is formed to decrease as it approaches the one end surface 38'. The outer peripheral surface 48 tapered in this manner serves as a load concentration relief portion 39' that disperses the load of the female thread 33'.

第１の実施の形態に係るロックナット２８（図５参照）に関して説明したように、ボールねじ１９（図３参照）にスラスト荷重が作用すると、雌ねじ３３のうち、接触端面３８‘に近い山３７ａ’において最大の荷重が作用する。そして次の山３７ｂ‘、その次の山３７ｃ’、…になるに従って順次荷重が低下する。この第２の実施の形態に係るロックナット２８‘においても同様になるが、荷重集中緩和部３９’では外周面４８がテーパ状になっていることにより各山３７ａ’、３７ｂ‘、３７ｃ’、…の荷重の集中が緩和される。なぜならば、より荷重が作用する３７ａ’ において外径が小さくなっているので、肉厚が薄くわずかに弾性変形しやすいからである。山３７ａ’、次の山３７ｂ‘、その次の山３７ｃ’、…になるに従って、肉厚が少しずつ厚くなり、それぞれ許容される弾性変形がわずかになっていく。このように弾性変形の許容度を変化させることによって、各山３７ａ’、３７ｂ‘、３７ｃ’、…の荷重の集中が緩和される。 As described with regard to the lock nut 28 (see FIG. 5) according to the first embodiment, when a thrust load acts on the ball screw 19 (see FIG. 3), the crest 37a of the female thread 33 near the contact end surface 38' ', the maximum load acts. Then, the load decreases in order from the next peak 37b', the next peak 37c', and so on. The same applies to the locknut 28' according to the second embodiment. The concentration of the load on … is relaxed. This is because the portion 37a' where a larger load acts has a smaller outer diameter, so that the portion 37a' is thin and easily elastically deformed. The thickness of each of the ridges 37a', the next ridge 37b', the next ridge 37c', . By changing the tolerance of elastic deformation in this way, the concentration of the load on each of the peaks 37a', 37b', 37c', .

＜他の変形例＞
第１の実施の形態に係るロックナット２８（図５参照）において、荷重集中緩和部３９は雌ねじ３３の一部の範囲に形成されているように説明した。しかしながら、雌ねじ３３の全ての範囲の山３７ａ、３７ｂ、…についてそれらの頂部をカットして全体としてテーパ状にしてもよい。つまり雌ねじ３３の全範囲を荷重集中緩和部３９とすることもできる。 <Other Modifications>
In the lock nut 28 (see FIG. 5) according to the first embodiment, the load concentration relief portion 39 has been described as being formed in a partial range of the internal thread 33 . However, the crests 37a, 37b, . In other words, the entire range of the internal thread 33 can be used as the load concentration relief portion 39 .

本実施の形態に係るボールねじ機構１８は、３個の型盤を備えトグル機構によって型開閉される従来の型締装置に対しても、適用することができる。トグル機構のクロスヘッドを駆動するボールねじ機構に本実施の形態に係るボールねじ機構１８を適用することができる。さらには、射出装置４のスクリュ駆動装置８に本実施の形態に係るボールねじ機構１８を適用することもできる。射出成形機だけでなく、他の産業機械、例えばプレス機、工作機械等に対しても本実施の形態に係るボールねじ機構１８を適用することができる。 The ball screw mechanism 18 according to this embodiment can also be applied to a conventional mold clamping device that has three mold plates and opens and closes molds by means of a toggle mechanism. The ball screw mechanism 18 according to the present embodiment can be applied to a ball screw mechanism that drives the crosshead of the toggle mechanism. Furthermore, the ball screw mechanism 18 according to this embodiment can also be applied to the screw driving device 8 of the injection device 4 . The ball screw mechanism 18 according to this embodiment can be applied not only to injection molding machines but also to other industrial machines such as press machines and machine tools.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。 The invention made by the present inventor has been specifically described above based on the embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments already described, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention. It goes without saying that this is possible. A plurality of examples described above can also be implemented in combination as appropriate.

１射出成形機２型締装置
４射出装置６加熱シリンダ
７スクリュ８スクリュ駆動装置
１０ホッパ１１射出ノズル
１３固定盤１４可動盤
１５リニアガイド１６固定側金型
１７可動側金型１８ボールねじ機構
１９ボールねじ２０ボールナット
２２サーボモータ２４貫通孔
２５段部２６軸受機構
２８ロックナット２９軸受押さえ
３０ステータ３１ロータ
３３雌ねじ３４六角ナット部
３７山３８接触端面
３９荷重集中緩和部４８外周面
Ｂベッド
1 injection molding machine 2 mold clamping device 4 injection device 6 heating cylinder 7 screw 8 screw driving device 10 hopper 11 injection nozzle 13 fixed platen 14 movable platen 15 linear guide 16 fixed side mold 17 movable side mold 18 ball screw mechanism 19 ball Screw 20 Ball nut 22 Servo motor 24 Through hole 25 Stepped portion 26 Bearing mechanism 28 Lock nut 29 Bearing holder 30 Stator 31 Rotor 33 Female screw 34 Hexagonal nut portion 37 Thread 38 Contact end surface 39 Load concentration alleviating portion 48 Outer peripheral surface B Bed

Claims

A ball screw mechanism for industrial machinery,
a ball screw;
a ball nut screwed onto the ball screw;
a lock nut provided on a male screw formed on a part of the ball screw;
a bearing mechanism that rotatably supports the ball screw;
a bearing retainer for sandwiching the bearing mechanism between the lock nut;
The lock nut has a contact end surface in contact with the bearing mechanism, and has a load concentration relief portion that relieves the load acting on each crest of the internal thread from being concentrated on crests near the contact end surface. , ball screw mechanism.

In the load concentration relief portion, among the threads of the female thread formed in the lock nut, at least a plurality of threads in the vicinity of the contact end face has a low peak height. 2. The ball screw mechanism according to claim 1, which gradually lowers as it approaches the contact end surface.

3. The ball screw mechanism according to claim 1, wherein in said load concentration relief portion, at least a part of the outer peripheral surface of said lock nut is tapered, and the outer diameter of said lock nut is reduced in the vicinity of said contact end surface. .

The ball screw mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the industrial machine is an injection molding machine, and the ball screw mechanism is provided in a mold clamping device that constitutes the injection molding machine.

The ball screw according to any one of claims 1 to 3, wherein the industrial machine is an injection molding machine, and the ball screw is provided in a screw driving device that drives a screw of an injection device that constitutes the injection molding machine. mechanism.

first and second mold plates;
and four sets of ball screw mechanisms that connect the first and second mold plates,
The ball screw mechanism includes a ball screw,
a ball nut screwed onto the ball screw;
a lock nut provided on a male screw formed on a part of the ball screw;
a bearing mechanism that rotatably supports the ball screw;
a bearing retainer for sandwiching the bearing mechanism between the lock nut;
The lock nut has a contact end surface in contact with the bearing mechanism, and has a load concentration relief portion that relieves the load acting on each crest of the internal thread from being concentrated on crests near the contact end surface. , mold clamping device.

In the load concentration relief portion, among the threads of the female thread formed in the lock nut, at least a plurality of threads in the vicinity of the contact end face has a low peak height. 7. The mold clamping device according to claim 6, which gradually lowers as it approaches the contact end surface.

8. The mold clamping device according to claim 6, wherein in said load concentration relief portion, at least a part of the outer peripheral surface of said lock nut is tapered, and the outer diameter of said lock nut is reduced in the vicinity of said contact end surface. .

a mold clamping device for clamping the mold;
and an injection device for injecting the injection material,
The mold clamping device includes first and second mold plates,
and four sets of ball screw mechanisms that connect the first and second mold plates,
The ball screw mechanism includes a ball screw,
a ball nut screwed onto the ball screw;
a lock nut provided on a male screw formed on a part of the ball screw;
a bearing mechanism that rotatably supports the ball screw;
a bearing retainer for sandwiching the bearing mechanism between the lock nut;
The lock nut has a contact end surface in contact with the bearing mechanism, and has a load concentration relief portion that relieves the load acting on each crest of the internal thread from being concentrated on crests near the contact end surface. ,Injection molding machine.

In the load concentration relief portion, among the threads of the female thread formed in the lock nut, at least a plurality of threads in the vicinity of the contact end face has a low peak height. 10. The injection molding machine according to claim 9, which gradually lowers as it approaches the contact end surface.

11. The injection molding machine according to claim 9 or 10, wherein in said load concentration alleviating portion, at least a portion of the outer peripheral surface of said lock nut is tapered, and the outer diameter of said lock nut is reduced in the vicinity of said contact end surface. .