JP2667558B2 - Injection device of electric injection molding machine - Google Patents
Injection device of electric injection molding machineInfo
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
- B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
- B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
- B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
- B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
- B29C45/47—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
- B29C45/50—Axially movable screw
- B29C45/5008—Drive means therefor
Description
本発明は、電動射出成形機の射出装置に関する。 The present invention relates to an injection device of an electric injection molding machine.
電動射出成形機の射出装置におけるスクリューは、周
知のようにその軸周りの回転と軸方向の前後動とが独立
してできるようになっている必要がある。このスクリュ
ーの回転及び前後動を実現させる機構として、従来例え
ば特開昭64−27921号公報に示されるような装置が知ら
れている。 この装置は、軸方向の移動が阻止されたボールねじ軸
をモータによって回転させ、このボールねじ軸と螺合す
ると共にスクリューが一体的に設けられたボールねじナ
ットを前後進させることにより、まず該スクリューの前
後動を可能とし、更にこのボールねじナットにプレート
を取付け、このプレート上にスクリュー回転用のモータ
及びプーリ等を搭載し、スクリューの回転駆動を可能に
しているものである。 このような構成によれば、たとえスクリューが前後動
したとしても、この前後動と一体的にスクリュー回転用
のモータ及びプーリ等も前後動するため、支障無くスク
リューの前後動及び回転動の双方を実現することができ
る。As is well known, the screw in the injection device of the electric injection molding machine needs to be capable of independently rotating around its axis and moving back and forth in the axial direction. As a mechanism for realizing the rotation and forward / backward movement of the screw, a device as disclosed in, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 64-27921 is known. In this device, a ball screw shaft, which is prevented from moving in the axial direction, is rotated by a motor, and a ball screw nut, which is screwed with the ball screw shaft and integrally provided with a screw, is moved forward and backward to thereby first move the ball screw nut. The screw can be moved back and forth, and a plate is mounted on the ball screw nut. A screw rotation motor and a pulley are mounted on the plate to enable the screw to be driven to rotate. According to such a configuration, even if the screw moves forward and backward, the screw rotation motor and the pulley also move forward and backward integrally with this forward and backward movement, so that both the forward and backward movement and the rotation movement of the screw can be performed without any trouble. Can be realized.
しかしながら、このような従来の射出装置は、ボール
ねじナットの前後動によりスクリューのみならず、該ボ
ールねじナットに取付けられたプレート、このプレート
上に載置されたスクリュー回転用モータ、あるいはプー
リ等まで前後動する構成となっていたため、可動部の寸
法及び重量が非常に大きくなり、ボールねじナットの駆
動系がそれだけ大掛かりになる上に、可動部（負荷）の
イナーシャが大きくなることから精密な制御を行い難い
という問題があった。 又、回転動のための駆動系が全てボールねじナットに
搭載されているため、その振動等がスクリューに直接伝
達され易いという問題もあった。更に、可動部（負荷）
の重量が大きいために駆動系の摩耗、劣化が大きく、射
出装置として経時的な品質低下がそれだけ速くなるとい
う問題もあった。 本発明は、このような従来の問題に鑑みてなされたも
のであつて、可動部の重量を可能な限り小さくし、駆動
系全体をより小型軽量化すると共に、可動部のイナーシ
ャを小さくし、更に振動の発生源であるモータを可動部
に取付けないようにして前後動、あるいは回転動の制御
制度を高め、且つ経時的にもその高い精度をより長く維
持しておくことのできる電動射出成形機の射出装置を提
供することを目的とする。However, such a conventional injection device includes not only a screw due to the forward and backward movement of a ball screw nut, but also a plate attached to the ball screw nut, a screw rotation motor mounted on this plate, or a pulley. Precise control because the size and weight of the movable part becomes very large because it is configured to move back and forth, and the drive system of the ball screw nut becomes large and the inertia of the movable part (load) increases. There was a problem that it was difficult to do. Moreover, since the drive system for rotating motion is mounted on the ball screw nut, there is a problem that the vibration or the like is easily transmitted directly to the screw. Furthermore, the movable part (load)
There is also a problem in that the drive system is greatly worn and deteriorated due to its large weight, and the quality of the injection device deteriorates with time. The present invention has been made in view of such a conventional problem, and reduces the weight of a movable part as much as possible, further reduces the size and weight of the entire drive system, and reduces the inertia of the movable part. In addition, electric injection molding that does not mount the motor that is the source of vibration on the movable part, enhances the control accuracy of longitudinal movement or rotational movement, and can maintain its high accuracy over time even longer. It is an object to provide an injection device for a machine.
本発明は、固定されたハウジングと、該ハウジングに
固定された第１、第２モータと、外周の一部にねじ部を
有すると共に他の一部にスプライン部を有し、該スプラ
イン部を介して前記ハウジングに固定された第１モータ
によって回転する中空のアウタチューブと、前記アウタ
チューブの外周のねじ部と螺合し、且つハウジングに固
定されたボールねじナットと、外周の一部にスプライン
部を有し、該スプライン部を介して前記ハウジングに固
定された第２モータによって回転すると共に、前記アウ
タチューブの中空部を貫通して配置され、且つ該アウタ
チューブの前後動と一体的に前後動するインナーシャフ
トと、該インナーシャフトの先端に該インナーシャフト
と同軸に固着されたスクリューとを備えたことにより、
上記目的を達成したものである。The present invention has a fixed housing, first and second motors fixed to the housing, a screw part on a part of the outer periphery, and a spline part on another part, and the spline part A hollow outer tube rotated by a first motor fixed to the housing, a ball screw nut screwed into a screw portion on an outer periphery of the outer tube and fixed to the housing, and a spline portion on a part of the outer periphery. And rotated by a second motor fixed to the housing via the spline portion, and arranged to penetrate the hollow portion of the outer tube, and move back and forth integrally with the front and rear movement of the outer tube. By including an inner shaft that does, and a screw that is fixed to the tip of the inner shaft coaxially with the inner shaft,
The above object has been achieved.
本発明においては、従来のようにスクリューを回転さ
せる機構や前進させる機構をそっくり可動部に搭載する
のではなく、該スクリューの回転駆動系を前後動の駆動
系と同様に基本的に（固定状態の）ハウジングに固定す
るようにしている。 即ち、スクリューの前後動は、次のようにして行われ
る。まずハウジングに固定されたボールねじナットに中
空のアウタチューブのねじ部を螺合させると共に、この
アウタチューブに設けられたスプライン部を介してハウ
ジングに固定された第１モータにより該アウタチューブ
を回転駆動する。この結果該アウタチューブはボールね
じナット（あるいはハウジング）に対して前後動できる
ことになる。一方、このアウタチューブの中空部を貫通
して配置され、且つ該アウタチューブの前後動と一体的
に前後動するインナーシャフトを設け、このインナーシ
ャフトの先端にスクリューを設ける。その結果、スクリ
ューはアウタチューブの前後動と一体的に前後動できる
ことになる。 次に、スクリューの回転は、このインナーシャフトを
該インナーシャフトの外周の一部に設けたスプライン部
を介してハウジングに固定された第２モータによって回
転することによって実現する。 即ち、該インナーシャフトは第２モータによって回転
されると共に、第１モータによって（アウタチューブの
前後動を介して）前後動させられることになる。そして
スクリューがこのインナーシャフトの先端に該インナー
シャフトと同軸に固着されているため、結局（固定状態
の）ハウジングに固定された第１、第２モータによって
スクリューの前後動及び回転動が実現されることになる
ものである。In the present invention, a mechanism for rotating a screw and a mechanism for advancing a screw are not mounted on the movable part in the same manner as in the prior art. It's designed to be fixed to the housing. That is, the back-and-forth movement of the screw is performed as follows. First, a screw portion of a hollow outer tube is screwed into a ball screw nut fixed to the housing, and the outer tube is rotationally driven by a first motor fixed to the housing via a spline portion provided on the outer tube. To do. As a result, the outer tube can move back and forth with respect to the ball screw nut (or the housing). On the other hand, an inner shaft is provided that penetrates the hollow portion of the outer tube and moves back and forth integrally with the forward and backward movement of the outer tube, and a screw is provided at the tip of the inner shaft. As a result, the screw can move back and forth integrally with the back and forth movement of the outer tube. Next, rotation of the screw is realized by rotating the inner shaft by a second motor fixed to the housing via a spline portion provided on a part of the outer periphery of the inner shaft. That is, the inner shaft is rotated by the second motor and is moved back and forth by the first motor (through the forward and backward movement of the outer tube). Since the screw is fixed to the tip of the inner shaft coaxially with the inner shaft, the first and second motors that are fixed to the (fixed) housing eventually realize the longitudinal movement and the rotational movement of the screw. That is what will happen.
以下図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。 第１図は本発明が適用された電動射出成形機の射出装
置を示す断面図である。 図において符号10がアウタチューブ、12がボールねじ
ナット、14がインナーシャフト、16がスクリューであ
る。 前記アウタチューブ10は、その外周のほぼ中央部にね
じ部18を有する。又、その外周の一端（図示の例で右
端）にスプライン部20を有する。このスプライン部20
は、ベアリング22を介してハウジングに支持されたプー
リ24と噛合しており、タイミングベルト26、プーリ28を
介してハウジングに固定されている第１モータM1の動力
をアウタチューブ10に伝達することができるようになっ
ている。このアウタチューブ10は、中空構造とされ、そ
の中空部30をインナーシャフト14が貫通している。 前記ボールねじナット12は、アウタチューブ10の外周
のねじ部18と螺合している。又、このボールねじナット
12は、ハウジングHuに固定されている。従って、アウタ
チューブ10が第１モータM1によって回転させられると、
該アウタチューブ10を前後方向（矢視Ａ方向）に前後進
させることになる。 前記インナーシャフト14は、その外周の一部（図の例
では右端部）にスプライン部32を有する。このスプライ
ン部32は、ベアリング34を介してハウジングHuに回転自
在に支持されたプーリ36と噛合しており、タイミングベ
ルト38、プーリ40を介してハウジング固定の第２モータ
M2の動力を受けることができるようになっている。この
インナーシャフト14は、前述したように前記アウタチュ
ーブ10の中空部30を貫通している。 図の符号44は、ハウジングに固定されたガイドバー42
に沿って前後方向に移動自在とされたサポートである。
アウタチューブ10は、その図中左端がこのサポート44に
ベアリング46を介して支持されている。一方、インナー
シャフト14の図中左端も、このサポート44にベアリング
48を介して支持されている。アウタチューブ10が前後動
すると、ベアリング50を介してインナーシャフト14が押
圧され、サポート44と共にアウタチューブ10及びインナ
ーシャフト14が一体的に前後動する。 前記スクリュー16は、インナーシャフト14の先端に該
インナーシャフト14と同軸に固着されている。従って、
インナーシャフト14と一体的に回転すると共に、該イン
ナーシャフト14と一体的に前後動する。 なお、図の符号52は、ボールねじナット12とハウジン
グHuの間に配置された、圧力検出用のロードセルであ
る。 次に、この実施例の作用を説明する。 射出、保圧工程では、第１モータM1、プーリ28、タイ
ミングベルト26により、プーリ24が回転され、スプライ
ン部20を介してアウタチューブ10が回転させられる。こ
こで、ボールねじナット12がハウジングHuに固定されて
いるため、アウタチューブ10は回転しながら前進する。
その結果、ベアリング50を介してインナーシャフト14が
押出され、これと一体化されたスクリューが前進し、射
出及び保圧が行われる。なお、この際、サポート44もア
ウタチューブ10及びインナーシャフト14と共に一体的に
前進する。 計量工程では、第２モータM2により、プーリ40、タイ
ミングベルト38を介してプーリ36が回転させられ、スプ
ライン部32を介してインナーシャフト14が回転する。従
って、インナーシャフト14に固定されているスクリュー
16が回転し計量が行われる。ここで、背圧は射出、保圧
工程と同様の動作で付加されるようになっている。 この実施例では、モータM1、プーリ28、タイミングベ
ルト26、プーリ24の動力伝達系、及び第２モータM2、プ
ーリ40、タイミングベルト38、プーリ36の動力伝達系
は、いずれもハウジングHuに支持された状態となってお
り、スクリュー16の前後進と共に前後進することはな
い。即ち、スクリュー16と共に前後進するのはアウタチ
ューブ10、インナーシャフト14、及びこれらの左端部を
支持するためのサポートとベアリング44、48のみとされ
ており、可動部のイナーシャは従来に比べ格段に小さく
なっている。そのため、スクリュー16を前後動させるた
めの第１モータM1はその容量を非常に小さくでき、且つ
可動部のイナーシャが小さいことから制御精度も格段に
向上させることができる。 又、スクリューを回転させるための第２モータもハウ
ジングHuに固定されているため、この振動の影響をスク
リュー16が直接的に受けてしまうこともなくなり、可動
部の動きは非常に安定し、且つ円滑となる。 更に、可動部の重量が小さいことからベアリング等に
ついても小型軽量のものが使用できるようになり、又、
経時的な摩耗に対しても良好な結果を得ることができる
ようになる。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a sectional view showing an injection device of an electric injection molding machine to which the present invention is applied. In the figure, reference numeral 10 denotes an outer tube, 12 denotes a ball screw nut, 14 denotes an inner shaft, and 16 denotes a screw. The outer tube 10 has a screw portion 18 at a substantially central portion of the outer periphery. Further, a spline portion 20 is provided at one end (the right end in the illustrated example) of the outer periphery. This spline part 20
Is meshed with a pulley 24 supported on the housing via a bearing 22, to transmit the timing belt 26, the first power of the motor M 1 which is fixed to the housing via a pulley 28 to the outer tube 10 You can do it. The outer tube 10 has a hollow structure, and the inner shaft 14 passes through the hollow portion 30. The ball screw nut 12 is screwed with a screw portion 18 on the outer periphery of the outer tube 10. Also, this ball screw nut
12 is fixed to the housing Hu. Therefore, when the outer tube 10 is rotated by the first motor M 1,
The outer tube 10 is moved back and forth in the front and rear direction (the direction of arrow A). The inner shaft 14 has a spline portion 32 at a part of the outer periphery (the right end in the example in the figure). The spline portion 32 meshes with a pulley 36 rotatably supported by the housing Hu via a bearing 34, and a second motor fixed to the housing via a timing belt 38 and a pulley 40.
And so that it can receive the power of the M 2. The inner shaft 14 penetrates the hollow portion 30 of the outer tube 10 as described above. Reference numeral 44 in the figure denotes a guide bar 42 fixed to the housing.
It is a support that can be moved in the front-back direction along.
The left end of the outer tube 10 in the figure is supported by the support 44 via a bearing 46. On the other hand, the left end of the inner shaft 14 in the drawing is also
Supported through 48. When the outer tube 10 moves forward and backward, the inner shaft 14 is pressed via the bearing 50, and the outer tube 10 and the inner shaft 14 move forward and backward together with the support 44. The screw 16 is fixed to the tip of the inner shaft 14 coaxially with the inner shaft 14. Therefore,
It rotates integrally with the inner shaft 14 and moves back and forth integrally with the inner shaft 14. Reference numeral 52 in the drawing is a pressure detecting load cell arranged between the ball screw nut 12 and the housing Hu. Next, the operation of this embodiment will be described. In the injection and pressure holding process, the pulley 24 is rotated by the first motor M 1 , the pulley 28, and the timing belt 26, and the outer tube 10 is rotated via the spline portion 20. Since the ball screw nut 12 is fixed to the housing Hu, the outer tube 10 advances while rotating.
As a result, the inner shaft 14 is extruded via the bearing 50, the screw integrated with this is advanced, and injection and pressure holding are performed. At this time, the support 44 also advances integrally with the outer tube 10 and the inner shaft 14. In the metering process, by a second motor M 2, the pulley 40, the pulley 36 is rotated via the timing belt 38, the inner shaft 14 is rotated via the spline portion 32. Therefore, the screw fixed to the inner shaft 14
16 rotates and weighs. Here, the back pressure is applied in the same operation as in the injection and pressure-holding steps. In this embodiment, the power transmission system of the motor M 1 , the pulley 28, the timing belt 26 and the pulley 24, and the power transmission system of the second motor M 2 , the pulley 40, the timing belt 38 and the pulley 36 are all provided in the housing Hu. It is in a supported state, and does not move back and forth as the screw 16 moves back and forth. That is, only the outer tube 10, the inner shaft 14, and the supports and bearings 44, 48 for supporting the left end thereof are moved forward and backward together with the screw 16, and the inertia of the movable part is much higher than before. It is getting smaller. Therefore, the first motor M 1 to be moving the screw 16 back and forth is that capacity can very small, and control accuracy since the inertia of the movable portion is smaller can be remarkably improved. Further, since the second motor for rotating the screw is also fixed to the housing Hu, the screw 16 is not directly affected by the vibration, so that the movement of the movable part is very stable, and Become smooth. Furthermore, since the weight of the movable part is small, it is possible to use small and lightweight bearings.
Good results can be obtained even with respect to wear over time.
以上説明した通り、本発明によれば、スクリューの固
定されたインナーシャフトをアウタチューブの中空部を
貫通させる構成により、スクリューの前後動及び回転動
を独立に制御可能としながら、可動部の重量及び寸法を
軽減することができ、該可動部（負荷）のイナーシャを
低減することができるため、射出装置の性能向上及び耐
久性の向上を図ることができるようになるという優れた
効果が得られる。 又、スクリューを回転させるための駆動系が可動部で
はなくハウジングに取付けられているため、可動部の振
動等を非常に小さくでき、安定したスクリュー駆動を行
うことができるようになるという効果も得られる。As described above, according to the present invention, the configuration in which the inner shaft to which the screw is fixed penetrates the hollow portion of the outer tube allows the forward and backward movement and rotation of the screw to be independently controlled, while reducing the weight and weight of the movable part. Since the dimensions can be reduced and the inertia of the movable portion (load) can be reduced, an excellent effect of improving the performance and durability of the injection device can be obtained. In addition, since the drive system for rotating the screw is mounted on the housing instead of the movable part, the vibration of the movable part can be extremely reduced, and the effect that the screw can be driven stably can be obtained. To be
第１図は、本発明の実施例が適用された電動射出成形機
の射出装置を示す縦断面図である。 10……アウタチューブ、 12……ボールねじナット、 14……インナーシャフト、 16……スクリュー、 18……（アウタチューブの）ねじ部、 20……（アウタチューブの）スプライン部、 30……（アウタチューブの）中空部、 32……（インナーシャフトの）スプライン部、 M1……第１モータ、 M2……第２モータ。FIG. 1 is a vertical sectional view showing an injection device of an electric injection molding machine to which an embodiment of the present invention is applied. 10 …… Outer tube, 12 …… Ball screw nut, 14 …… Inner shaft, 16 …… Screw, 18 …… Thread part (of outer tube), 20 …… Spline part (of outer tube), 30 …… ( Hollow part (outer tube), 32 …… Spline part (inner shaft), M 1 …… First motor, M 2 …… Second motor.
Claims (1)
ン部を有し、該スプライン部を介して前記第１モータに
よって回転する中空のアウタチューブと、 前記アウタチューブの外周のねじ部と螺合し、且つハウ
ジングに固定されたボールねじナットと、 外周の一部にスプライン部を有し、該スプライン部を介
して前記第２モータによって回転すると共に、前記アウ
タチューブの中空部を貫通して配置され、且つ該アウタ
チューブの前後動と一体的に前後動するインナーシャフ
トと、 該インナーシャフトの先端に該インナーシャフトと同軸
に固着されたスクリューと、 を備えたことを特徴とする電動射出成形機の射出装置。1. A fixed housing, first and second motors fixed to the housing, a threaded portion at a part of the outer periphery and a spline portion at another portion, and the spline portion is A hollow outer tube that is rotated by the first motor through the first motor, a ball screw nut screwed into a screw portion on the outer periphery of the outer tube, and fixed to the housing; and a spline portion on a part of the outer periphery. An inner shaft that is rotated by the second motor through the spline portion, is disposed through the hollow portion of the outer tube, and moves back and forth integrally with the back and forth movement of the outer tube; An injection device for an electric injection molding machine, comprising: a screw fixed to the tip of the inner shaft coaxially with the screw.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2180982A JP2667558B2 (en) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Injection device of electric injection molding machine |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP2180982A JP2667558B2 (en) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Injection device of electric injection molding machine |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0467928A JPH0467928A (en) | 1992-03-03 |
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Family
ID=16092679
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| JP2180982A Expired - Lifetime JP2667558B2 (en) | 1990-07-09 | 1990-07-09 | Injection device of electric injection molding machine |
Country Status (1)
| Country | Link |
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| DE10342385B3 (en) * | 2003-09-13 | 2004-12-09 | Demag Ergotech Gmbh | Motor-driven injection assembly of pressure injection molding machine includes support permitting rotary- and displacement movements of piston-screw |
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| JPH01238917A (en) * | 1988-03-19 | 1989-09-25 | Nissei Plastics Ind Co | Injecting method and apparatus for injection molder |
-
1990
- 1990-07-09 JP JP2180982A patent/JP2667558B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
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| JPH0467928A (en) | 1992-03-03 |
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