JP3522629B2

JP3522629B2 - 駆動部の給脂装置

Info

Publication number: JP3522629B2
Application number: JP2000057484A
Authority: JP
Inventors: 龍一鷹觜
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-03-02
Filing date: 2000-03-02
Publication date: 2004-04-26
Anticipated expiration: 2020-03-02
Also published as: JP2001248707A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動部の給脂装
置、特に、射出成形機の駆動部の給脂装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、射出成形機においては、加熱シリ
ンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を高圧で射
出して金型装置のキャビティ空間に充填（てん）し、該
キャビティ空間内において樹脂を冷却し、固化させるこ
とによって成形品を成形するようにしている。

【０００３】そのために、前記金型装置は固定金型及び
可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進
退させ、前記固定金型に対して接離させることにより、
型開閉、すなわち、型閉じ、型締め及び型開きを行うこ
とができるようになっている。

【０００４】そして、前記型締装置に、前記可動金型を
進退させるためのトグル機構が配設され、該トグル機構
は、駆動部に配設された電動モータ、サーボモータ等を
駆動することによって作動させられる。

【０００５】図２は従来の型締装置の概略図である。

【０００６】図において、２５は可動プラテンであり、
該可動プラテン２５の前端には図示されない可動金型が
取り付けられる。前記可動プラテン２５は、図示されな
い固定プラテンとトグルサポート１８との間に架設され
たタイバー２４に沿って進退（図における左右方向に移
動）させられる。また、前記可動プラテン２５の後端
(図における左端) にはエジェクタピン送り装置１６が
配設される。

【０００７】そして、前記トグルサポート１８と可動プ
ラテン２５との間にはトグル機構２２が配設され、該ト
グル機構２２は、トグルサポート１８側と可動プラテン
２５側との間でクロスヘッド２３を進退させ、それに伴
って発生させられた型締力によって型締めを行う。

【０００８】そのために、前記トグル機構２２は、前記
クロスヘッド２３に対して揺動自在に支持されたトグル
レバー１９、前記トグルサポート１８に対して揺動自在
に支持されたトグルレバー２０、前記可動プラテン２５
に対して揺動自在に支持されたトグルアーム２１から成
り、前記トグルレバー１９、２０間、及びトグルレバー
２０とトグルアーム２１との間がそれぞれリンク結合さ
れる。

【０００９】また、ボールねじ軸１５が、ベアリング１
５ａを介して前記トグルサポート１８に対して回転自在
に支持され、前記ボールねじ軸１５と、前記クロスヘッ
ド２３の内側に配設されたボールナット１７とが螺
（ら）合させられる。なお、前記ボールねじ軸１５及び
ボールナット１７によってねじ軸回転型のボールねじが
構成される。

【００１０】そして、前記ボールねじ軸１５を回転させ
るために、前記トグルサポート１８の側面に図示されな
いサーボモータが取り付けられ、該サーボモータのプー
リと、前記ボールねじ軸１５の後端に取り付けられたプ
ーリ１３ｂとの間に図示されないベルトが張設される。

【００１１】したがって、前記サーボモータを駆動して
前記ボールねじ軸１５を矢印Ａ方向に回転させると、ボ
ールねじ軸１５の回転運動が前記ボールナット１７によ
って直線運動に変換され、前記クロスヘッド２３は矢印
Ｂ方向に進退させられる。そして、前記クロスヘッド２
３を図の上半分のように前進（図における右方向に移
動）させると、トグル機構２２が伸展して可動プラテン
２５が前進させられ、型閉じ及び型締めが行われ、前記
クロスヘッド２３を図の下半分のように後退（図におけ
る左方向に移動）させると、トグル機構２２が屈曲して
可動プラテン２５が後退させられ、型開きが行われる。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の型締装置においては、成形を行うために可動プラテ
ン２５が繰り返し進退させられるので、前記ベルトが摩
耗したり破断したりして型締装置の耐久性が低下してし
まう。したがって、ベルトを比較的短時間で交換する必
要が生じるとともに、ベルトの摩耗粉によって射出成形
機の周囲を汚してしまう。

【００１３】また、ベルトを強力に張る必要があるの
で、ボールねじ軸１５に偏心荷重が加わり、ボールねじ
軸１５の作動効率が低くなってしまう。

【００１４】そこで、ナット回転型のボールねじを利用
し、サーボモータとボールナットとを連結し、サーボモ
ータを駆動することによってボールナットを回転させ、
ボールねじ軸を進退させることによってクロスヘッドを
進退させるようにした型締装置が考えられる。

【００１５】ところで、ボールねじを潤滑するために、
給脂装置が配設され、ボールナットとボールねじ軸との
間に潤滑材としてのグリースを供給するようにしてい
る。そして、ナット回転型のボールねじの場合、ボール
ナットが回転させられるので、グリースの供給源とボー
ルナットとを連結することができない。したがって、ボ
ールナットの回転が停止させられているときに、ボール
ナット側又はボールねじ軸側からグリースを供給するよ
うにしている。

【００１６】ところが、連続して成形を行う場合には、
長時間にわたってボールナットが回転させられるので、
その間はグリースを供給することができない。したがっ
て、ボールねじを十分に潤滑することができない。

【００１７】本発明は、前記従来の給脂装置の問題点を
解決して、ボールねじを十分に潤滑することができる駆
動部の給脂装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の駆
動部の給脂装置においては、駆動手段と、該駆動手段を
駆動することによって発生させられた回転を受けて回転
させられるボールナットと、該ボールナットと螺合させ
られるボールねじ軸と、該ボールねじ軸に固定され、進
退させられる被駆動部材と、前記ボールナットの回転に
伴って回転する回転部に対して摺（しゅう）動自在に配
設された給脂部材と、前記ボールナット、及び前記回転
部の外周面と給脂部材の内周面との間に形成された隙
（すき）間を包囲し、前記ボールねじ軸を貫通させるた
めの穴が形成されたナットカバーとを有する。

【００１９】そして、該給脂部材は、前記ボールナット
に潤滑材を供給する潤滑材供給路を備える。

【００２０】また、前記回転部は、前記潤滑材供給路か
ら供給された潤滑材をボールナットとボールねじ軸との
間に供給する潤滑材案内路を備える。

【００２１】そして、前記回転部及び前記給脂部材の各
摺動部のうちの少なくとも一方に環状の油溝が形成され
る。

【００２２】本発明の他の駆動部の給脂装置において
は、さらに、前記回転部は前記ボールナットのフランジ
部である。

【００２３】本発明の更に他の駆動部の給脂装置におい
ては、さらに、前記油溝は回転部の外周面に沿って環状
に延びる。

【００２４】

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２６】図３は本発明の実施の形態における射出成
形機の要部概略図である。

【００２７】図において、２１はフレーム、３６は該フ
レーム２１に固定された固定プラテン、４１は、該固定
プラテン３６との間に所定の距離を置いて、前記フレー
ム２１に対して移動自在に配設されたベースプレートと
してのトグルサポート、３４は前記固定プラテン３６と
トグルサポート４１との間に架設されたタイバー、３５
は、前記固定プラテン３６と対向させて配設され、前記
タイバー３４に沿って進退（図における左右方向に移
動）自在に配設された可動プラテンであり、前記固定プ
ラテン３６における可動プラテン３５と対向する面に図
示されない固定金型が、前記可動プラテン３５における
前記固定プラテン３６と対向する面に図示されない可動
金型が取り付けられる。

【００２８】また、前記可動プラテン３５の後端 (図に
おける左端) には、離型時に図示されないエジェクタピ
ンを突き出すためのエジェクタピン送り装置２６が配設
される。該エジェクタピン送り装置２６においては、エ
ジェクタ用の駆動手段としてのサーボモータ３２を駆動
することによって、エジェクタロッド２７をストローク
Ｓａだけ進退させるようになっている。

【００２９】そして、前記可動プラテン３５とトグルサ
ポート４１との間にはトグル機構２２が、前記トグルサ
ポート４１の後端には駆動部７０が配設され、該駆動部
７０における型締め用の駆動手段としてのサーボモータ
７１を駆動し、被駆動部材としてのクロスヘッド３８を
進退させることによって、トグル機構２２を作動させる
ことができる。これに伴って、前記可動プラテン３５が
前進（図における右方に移動）させられて型閉じが行わ
れるとともに、サーボモータ７１による推進力にトグル
倍率を乗じた型締力が発生させられ、該型締力によって
型締めが行われる。本実施の形態においては、トグル機
構２２を作動させることによって型締力を発生させるよ
うにしているが、トグル機構２２を使用することなく、
サーボモータ７１による推進力をそのまま型締力として
可動プラテン３５に伝達することもできる。

【００３０】前記トグル機構２２は、前記クロスヘッド
３８に対して揺動自在に支持されたトグルレバー３９、
前記トグルサポート４１に対して揺動自在に支持された
トグルレバー４０、前記可動プラテン３５に対して揺動
自在に支持されたトグルアーム３３から成り、前記トグ
ルレバー３９、４０間、及びトグルレバー４０とトグル
アーム３３との間がそれぞれリンク結合される。

【００３１】次に、前記駆動部７０について説明する。

【００３２】図１は本発明の実施の形態における型締装
置の駆動部の要部拡大図、図４は本発明の実施の形態に
おける型締装置の駆動部の断面図、図５は図１のＸ−Ｘ
断面図である。

【００３３】図において、７０は駆動部、７１はサーボ
モータであり、該サーボモータ７１は、モータケース７
２、該モータケース７２内に配設されたロータ６０及び
ステータ６１から成る。前記モータケース７２は、トグ
ルサポート４１（図３）に取り付けられる皿状の第１フ
ランジ５４、該第１フランジ５４と所定の距離を置いて
配設された皿状の第２フランジ５５、及び前記第１フラ
ンジ５４と第２フランジ５５との間に配設された筒状の
フレーム６２から成る。なお、前記駆動手段としてサー
ボモータ７１以外の電動モータを使用することもでき
る。

【００３４】そして、中空の出力軸５０が前記モータケ
ース７２に対して回転自在に配設され、前記出力軸５０
の後端（図４における左端）がスラストベアリング５７
によって、前端（図４における右端）がスラストベアリ
ング５８によってスラスト方向及びラジアル方向に回転
自在に支持される。また、前記出力軸５０を回転させる
ために、前記フレーム６２にステータ６１が、前記出力
軸５０にロータ６０がそれぞれ固定され、前記ステータ
６１にコイル４５が配設される。なお、前記第１フラン
ジ５４と第２フランジ５５との間にボルト５９が配設さ
れ、該ボルト５９を締め付けることによって、前記ステ
ータ６１を第１フランジ５４及び第２フランジ５５によ
って挟むことができる。

【００３５】また、前記出力軸５０の後端には固定用ナ
ット４６が螺合され、出力軸５０の前端にはボールナッ
ト５１がボルト５３によって固定される。したがって、
該ボルト５３を締め付けることによって、スラストベア
リング５７、５８を前記固定用ナット４６及びボールナ
ット５１によって挟むことができる。

【００３６】そして、前記ボールナット５１と螺合さ
せ、前記出力軸５０を貫通させてボールねじ軸６３が配
設され、該ボールねじ軸６３の前端にクロスヘッド３８
がボルトｂ１によって固定される。また、前記クロスヘ
ッド３８は、ブシュ７４を介してガイドバー７５に対し
て摺動自在に配設され、該ガイドバー７５によって回り
止めされる。なお、前記ボールナット５１及びボールね
じ軸６３によって運動方向変換部としてのボールねじが
構成され、該ボールねじによって回転運動が直線運動に
変換される。そして、前記駆動部７０は、クロスヘッド
３８、出力軸５０、ボールナット５１、ボールねじ軸６
３及びサーボモータ７１によって構成される。

【００３７】したがって、前記コイル４５に電流を供給
してサーボモータ７１を駆動すると、ロータ６０に回転
が発生させられ、その回転が出力軸５０を介してボール
ナット５１に伝達される。その結果、ボールナット５１
とボールねじ軸６３との螺合によって、ボールナット５
１の矢印Ａ方向の回転運動がボールねじ軸６３の矢印Ｂ
方向の直線運動に変換され、ボールねじ軸６３及びクロ
スヘッド３８がストロークＳｂだけ進退（図１及び４に
おける左右方向に移動）させられる。すなわち、前記ク
ロスヘッド３８を前進（図１における右方向に移動）さ
せると、トグル機構２２が伸展して可動プラテン３５が
前進させられ、型閉じ及び型締めが行われ、前記クロス
ヘッド３８を後退（図１における左方向に移動）させる
と、トグル機構２２が屈曲して可動プラテン３５が後退
させられ、型開きが行われる。

【００３８】このように、本実施の形態においては、サ
ーボモータ７１を駆動することによって発生させられた
回転運動を直線運動に変換し、トグル機構２２を直接作
動させるようになっているので、ベルトを使用する必要
がない。

【００３９】したがって、型締装置の耐久性を向上させ
ることができるとともに、射出成形機の周囲を汚すこと
がなくなる。また、フルクローズド制御を行うことがで
きるので、型締装置の制御精度を高くすることができ
る。

【００４０】また、前記サーボモータ７１を制御するた
めに、前記出力軸５０の後端を包囲してブラケット４７
が配設され、該ブラケット４７に回転速度検出手段とし
てのエンコーダ４８が固定され、該エンコーダ４８によ
ってロータ６０の回転速度を直接検出することができる
ようになっている。したがって、クロスヘッド３８の位
置を正確に検出することができる。なお、ロータ６０の
回転速度は図示されない制御部に送られる。

【００４１】ところで、ボールねじを潤滑するために、
ボールナット５１とボールねじ軸６３との間に潤滑材と
してのグリースを供給する必要がある。この場合、ボー
ルナット５１が回転させられるので、グリースの供給源
とボールナット５１とを直接連結することができない。

【００４２】そこで、前記ボールナット５１の後端に回
転部としての環状のフランジ部８１が形成され、該フラ
ンジ部８１の円周方向における複数箇所（本実施の形態
においては、４箇所）に、径方向に延びる潤滑材案内路
としての給脂穴８２が形成される。そして、前記フラン
ジ部８１より径方向外方に、環状体から成る給脂部材と
しての給脂用のプレート８３が、前記フランジ部８１と
摺動自在に配設され、前記プレート８３の円周方向にお
ける複数箇所に配設されたボルトｂ２によって第１フラ
ンジ５４に固定される。したがって、前記ボールナット
５１が回転し、フランジ部８１の外周面とプレート８３
の内周面とが摺動させられる。

【００４３】また、前記プレート８３の摺動部としての
内周面には、前記フランジ部８１の外周面に沿って溝部
としての環状の油溝８４が形成され、該油溝８４の円周
方向における所定の位置、本実施の形態においては、上
端の位置に、潤滑材供給路としての給脂穴８５が径方向
に形成される。

【００４４】前記各給脂穴８２の径方向内方の端部は、
ボールナット５１とボールねじ軸６３との間に形成され
た環状の隙間９７に向けて開口させられ、各給脂穴８２
の径方向外方の端部は前記油溝８４に向けて開口させら
れる。また、前記給脂穴８５の径方向内方の端部は前記
給溝８４に向けて開口させられ、給脂穴８５の径方向外
方の端部は図示されない給脂路と接続される。

【００４５】なお、本実施の形態においては、フランジ
部８１はボールナット５１と一体に形成されているが、
ボールナットとは別に環状の回転体を形成し、該回転体
をボールナットに固定することもできる。また、本実施
の形態においては、前記フランジ部８１の外周面に沿っ
て油溝８４が環状に形成されるようになっているが、弧
状に形成することもできる。そして、本実施の形態にお
いては、プレート８３の内周面に油溝８４を形成するよ
うになっているが、前記フランジ部８１の摺動部として
の外周面に油溝を形成したり、プレート８３の内周面及
びフランジ部８１の外周面の両方に油溝を形成したりす
ることができる。

【００４６】また、前記ボールナット５１、及び前記フ
ランジ部８１とプレート８３との間に形成された隙間を
包囲するように、ナットカバー８７が配設され、ボール
ナット５１とナットカバー８７との間に、前記フランジ
部８１の外周面とプレート８３の内周面との間に形成さ
れた隙間から漏れたグリースを溜（た）めるための環状
のグリース溜め９１が形成される。前記ナットカバー８
７は、筒状部８８、筒状部８８の前端に形成された環状
のプレート部８９、及び前記筒状部８８の後端に形成さ
れたフランジ部９０から成る。また、前記プレート部８
９には、ボールねじ軸６３を貫通させるための穴９２が
形成され、グリース溜め９１の内周縁とボールねじ軸６
３の外周面との間には、ボールねじ軸６３が移動する際
に摩擦抵抗を生じさせないように、しかも、グリース溜
め９１内のグリースが容易に漏れないように、極めてわ
ずかな隙間が形成される。なお、前記ボールナット５
１、プレート８３及びナットカバー８７によって給脂装
置が構成される。そして、前記ボールナット５１の前端
に、ボールナット５１とボールねじ軸６３とをシールす
るラビリンスシール９９が配設される。

【００４７】したがって、図示されないグリース供給源
から給脂路を介して供給されたグリースは、給脂穴８５
を介して油溝８４に供給され、該油溝８４内を円周方向
に移動させられる。続いて、油溝８４内のグリースは、
給脂穴８２を介して隙間９７に供給され、該隙間９７を
介してボールねじ軸６３を潤滑するとともに、ボールね
じ軸６３を介してボールナット５１を潤滑する。

【００４８】そして、前記油溝８４から、フランジ部８
１の外周面とプレート８３の内周面との間に形成された
隙間を介して後方（図１及び４における左方）に向けて
漏れ出したグリースは、スラストベアリング５８に供給
され、スラストベアリング５８を潤滑する。また、前記
油溝８４から、フランジ部８１の外周面とプレート８３
の内周面との間に形成された隙間を介して前方（図１及
び４における右方）に向けて漏れ出したグリースは、グ
リース溜め９１内を筒状部８８に沿って軸方向に流れた
後、プレート部８９に沿って径方向内方に流れ、ボール
ねじ軸６３を潤滑するとともに、ボールねじ軸６３を介
してボールナット５１を潤滑する。

【００４９】このように、油溝８４を介してグリースを
供給することができるので、ボールナット５１を回転さ
せたままで、確実に給脂を行うことができる。したがっ
て、ボールねじを十分に潤滑することができる。

【００５０】また、ボールナット５１、及びフランジ部
８１の外周面とプレート８３の内周面との間に形成され
た隙間がナットカバー８７によって包囲されるので、フ
ランジ部８１の外周面とプレート８３の内周面との間に
形成された隙間から漏れ出したグリースをグリース溜め
９１に溜めることができる。したがって、グリースを拭
き取る必要がなくなるので、型締装置の保守・管理が容
易になる。また、グリースを再び使用することができる
ので、給脂装置のコストを低くすることができる。

【００５１】そして、ボールナット５１のリターンチュ
ーブ９６内を図示されないボールが移動させられるの
で、ボールが衝突する際に騒音が発生する。ところが、
ボールナット５１がナットカバー８７によって包囲さ
れ、しかも、グリース溜め９１にグリースが充填されて
いるので、前記騒音が外に漏れるのを防止することがで
きる。

【００５２】また、グリースが不足したとき等に、ボー
ルナット５１の回転に伴ってグリースミストが発生する
が、ボールナット５１がナットカバー８７によって包囲
されるので、グリースミストが飛散することがない。

【００５３】本実施の形態においては、型締装置の駆動
部を潤滑するための給脂装置について説明しているが、
射出装置の駆動部、エジェクタ装置の駆動部に適用する
こともできる。

【００５４】なお、本発明は前記実施の形態に限定され
るものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させ
ることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除す
るものではない。

【００５５】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、駆動部の給脂装置においては、駆動手段と、該駆
動手段を駆動することによって発生させられた回転を受
けて回転させられるボールナットと、該ボールナットと
螺合させられるボールねじ軸と、該ボールねじ軸に固定
され、進退させられる被駆動部材と、前記ボールナット
の回転に伴って回転する回転部に対して摺動自在に配設
された給脂部材と、前記ボールナット、及び前記回転部
の外周面と給脂部材の内周面との間に形成された隙間を
包囲し、前記ボールねじ軸を貫通させるための穴が形成
されたナットカバーとを有する。

【００５６】そして、該給脂部材は、前記ボールナット
に潤滑材を供給する潤滑材供給路を備える。

【００５７】また、前記回転部は、前記潤滑材供給路か
ら供給された潤滑材をボールナットとボールねじ軸との
間に供給する潤滑材案内路を備える。

【００５８】そして、前記回転部及び前記給脂部材の各
摺動部のうちの少なくとも一方に環状の油溝が形成され
る。

【００５９】この場合、潤滑材供給路を介して油溝に供
給された潤滑材は、潤滑材案内路を介してボールナット
とボールねじ軸との間に供給される。したがって、ボー
ルナットを回転させたままで、確実に給脂を行うことが
できるので、ボールねじを十分に潤滑することができ
る。

【００６０】

【００６１】また、ボールナット、及び前記回転部の外
周面と給脂部材の内周面との間に形成された隙間がナッ
トカバーによって包囲されるので、前記隙間から漏れ出
した潤滑材をグリース溜めに溜めることができる。

【００６２】したがって、潤滑材を拭き取る必要がなく
なるので、型締装置の保守・管理が容易になる。また、
潤滑材を再び使用することができるので、給脂装置のコ
ストを低くすることができる。

【００６３】そして、ボールナットのリターンチューブ
内をボールが移動させられるので、ボールが衝突する際
に騒音が発生するが、ボールナットがナットカバーによ
って包囲され、しかも、ボールナットとナットカバーと
の間に潤滑材が充填されているので、前記騒音が外に漏
れるのを防止することができる。

【００６４】また、潤滑材が不足したとき等に、ボール
ナットの回転に伴ってグリースミストが発生するが、ボ
ールナットがナットカバーによって包囲されるので、グ
リースミストが飛散することがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における型締装置の駆動部
の要部拡大図である。

【図２】従来の型締装置の概略図である。

【図３】本発明の実施の形態における射出成形機の要部
概略図である。

【図４】本発明の実施の形態における型締装置の駆動部
の断面図である。

【図５】図１のＸ−Ｘ断面図である。

【符号の説明】

３８クロスヘッド５１ボールナット６３ボールねじ軸７０駆動部７１サーボモータ８１フランジ部８２、８５給脂穴８３プレート８４油溝８７ナットカバー

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）駆動手段と、（ｂ）該駆動手段を駆動することによって発生させられ
た回転を受けて回転させられるボールナットと、（ｃ）該ボールナットと螺合させられるボールねじ軸
と、（ｄ）該ボールねじ軸に固定され、進退させられる被駆
動部材と、（ｅ）前記ボールナットの回転に伴って回転する回転部
に対して摺動自在に配設された給脂部材と、（ｆ）前記ボールナット、及び前記回転部の外周面と給
脂部材の内周面との間に形成された隙間を包囲し、前記
ボールねじ軸を貫通させるための穴が形成されたナット
カバーとを有するとともに、（ｇ）前記給脂部材は、前記ボールナットに潤滑材を供
給する潤滑材供給路を備え、（ｈ）前記回転部は、前記潤滑材供給路から供給された
潤滑材をボールナットとボールねじ軸との間に供給する
潤滑材案内路を備え、（ｉ）前記回転部及び前記給脂部材の各摺動部のうちの
少なくとも一方に環状の油溝が形成されることを特徴と
する駆動部の給脂装置。
【請求項２】前記回転部は前記ボールナットのフラン
ジ部である請求項１に記載の駆動部の給脂装置。
【請求項３】前記油溝は回転部の外周面に沿って環状
に延びる請求項１に記載の駆動部の給脂装置。