JPH038254B2

JPH038254B2 -

Info

Publication number: JPH038254B2
Application number: JP59228740A
Authority: JP
Inventors: Masakata Kaji
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 1984-10-30
Filing date: 1984-10-30
Publication date: 1991-02-05
Also published as: JPS61106221A

Description

【発明の詳細な説明】（技術分野）本発明は射出成形機における駆動装置に係り、
更に詳しくは型締装置の可動盤や射出装置のスク
リユを進退移動せしめる駆動装置に関するもので
ある。

（従来技術）従来から、射出成形機においては、その型締や
射出などの操作を行わしめるために各種の駆動手
段が用いられており、またそのような駆動手段に
はその用途に従つて特徴的な機能が要請されてい
る。

例えば、射出成形機の型締装置では、可動盤を
移動させて固定盤との間で金型の型締めを行い、
更に射出樹脂圧に対抗してその金型を十分な圧締
力で締め付ける機能が要求される。このため、従
来では、油圧シリンダによつて可動盤を直接移動
させる直圧式の型締装置や、可動盤をリンク機構
を介して移動させるトグル式の型締装置などが用
いられていた。

一方、上述のような型締装置における可動盤の
駆動機構として、工作機械などで用いられている
ボールネジ機構を採用することが考えられてい
る。

（発明が解決しようとする問題点）しかしながら、射出成形機の型締装置では、射
出樹脂圧に対抗して金型を圧締する機能に加え、
金型を高速で開閉する機能が要求されることが普
通であるところから、ボールネジ機構を可動盤の
駆動機構として採用することは困難であつた。す
なわち、型締装置における可動盤の駆動機構とし
てボールネジ機構を採用した場合には、そのボー
ルネジ機構のボールネジのリード角を大きくする
ことによつて金型の開閉速度を高速とすることが
可能となるのであるが、この場合には、射出樹脂
圧に対抗し得る十分な圧締力が得られず、逆にリ
ード角を小さくして大きな圧締力を得ようとする
と、可動盤の移動速度が低下し、金型を高速で開
閉することができないという問題があつたのであ
る。

また、射出成形機の射出装置において、スクリ
ユをその軸方向に進退させて金型キヤビテイ内に
樹脂を射出させる駆動装置においても、駆動機構
としてボールネジ機構を採用することが考えられ
るが、かかる駆動装置では、大きな射出樹脂圧に
対抗してスクリユを比較的速い速度で移動させる
ことが要求されることから、やはりボールネジ機
構を採用することは困難であつた。

（問題点を解決するための手段）本発明は、このような事情を背景として、射出
成形機の型締装置の駆動装置として採用されて
も、あるいは射出成形機におけるスクリユの軸方
向の駆動装置として採用されても、それらに要求
される機能を十分果たすことが可能なボールネジ
機構を備えた駆動装置を提供するために為された
ものであり、その要旨とするところは、機台に一
定間隔を保つて固定盤と静止盤をそれぞれ固定
し、該固定盤と該静止盤に複数本のタイバーの両
端を固定し、該タイバーに沿つて往復動可能に可
動盤を支持し、該可動盤に設けた円筒部の内周ね
じ部にモータにより回転可能な第２の回転部材の
長手円筒部の外周に設けたボールネジ溝を螺合
し、一方静止盤に軸方向に固定されモータにより
回転可能な第１の回転部材の長手円柱部の外周ボ
ールネジ溝を第１のスライド部材の中心を貫通し
て螺合し、該第１のスライド部材に第２の回転部
材を回転可能に連結し、該第１のスライド部材と
螺合する第１の回転部材の長手円柱部の外周ネジ
ピツチを該可動盤の円筒部内周と螺合する第２の
回転部材の長手円筒部の外周ネジピツチより大き
くしたことにある。

（作用および効果）第１の回転駆動手段における第１の電動サーボ
モータの回転に基づく第１の回転部材の回転作用
が、リード角の大きなボールネジ構造により螺合
する第１のスライド部材を高速で進退可能とする
のであり、該第１のスライド部材と一体的に進退
する第２の回転部材を介して被作動部材（例えば
型締装置であれば可動盤）を結果として高速で進
退可能とする。

また、第２の回転駆動手段における第２の電動
サーボモータの回転に基づく第２の回転部材の回
転作用が、リード角の小さなボールネジ構造によ
り螺合する被作動部材を高出力で進退可能とする
のである。

そして、第１の回転駆動手段における第１の電
動サーボモータ及び第２の回転駆動手段における
第２の電動サーボモータを選択的に回転制御する
ことにより、油圧や空圧等の併用や補助を必要と
せずにボールネジ機構のみの採用で被作動部材を
所望の速度及び出力で駆動可能としたのである。

（実施例）以下、本発明をより一層具体的に明らかにする
ために、その一実施例を図面に基づいて詳細に説
明する。

第１図は、本発明の一実施例である駆動装置を
備えた射出成形機における型締装置の一例を示す
図である。図において、１０は被作動部材である
可動盤であつて、四隅を４本のタイバー１２（図
には、そのうちの２本が示されている）によつて
摺動可能に支持されている。タイバー１２は前後
方向に互いに平行に配設されており、それらの前
端部（第１図において右側端部）に、可動盤１０
と対向する状態で、固定盤１４が四隅におい固定
されている。可動盤１０がタイバー１２に案内さ
れて前後方向に移動させられることにより、可動
盤１０に固定された可動金型１６と固定盤１４に
固定された固定金型１８との開閉が行われるよう
になつているのである。

一方、各タイバー１２の後端部（第１図におい
て左側端部）は静止盤２０に固定されている。静
止盤２０の中央部には可動盤１０側に突出して円
柱部２２が設けられており、この円柱部２２の先
端部にベアリング２４を介して第一の回転部材２
６が回転可能に支持されている。

第一の回転部材２６は、上記静止盤２０の円柱
部２２によつて回転可能に支持される有底円筒部
２８と、その有底円筒部２８の底部の中央から可
動盤１０側に突出して設けられた長手円柱部３０
とから成つている。有底円筒部２８の外周部には
ギヤ３２が同心に設けられており、このギヤ３２
に、静止盤２０に固定された第一の電動サーボモ
ータ（以下、単に第一モータという）３４によつ
て回転駆動されるギヤ３６が噛み合わされてい
る。また、長手円柱部３０の外周面にはほぼ全長
にわたつて比較的リード角の大きなボールネジ溝
３８が形成されており、このボールネジ溝３８
に、図示しない鋼球を介して、円筒状の第一のス
ライド部材４０が螺合されている。長手円柱部３
０の外周面と第一のスライド部材４０との間にボ
ールネジ構造が採用されているのである。また、
第一のスライド部材４０の外周面の後端部にはフ
ランジ４２が形成されており、第一のスライド部
材４０は、このフランジ４２の四隅において前記
タイバー１２に摺動可能に支持されている。

つまり、第一モータ３４によつてギヤ３６が回
転駆動され、この回転がギヤ３２を経て第一の回
転部材２６に伝達されると、長手円柱部３０の外
周面と第一のスライド部材４０との間のボールネ
ジ構造を介して第一のスライド部材４０が前後方
向に比較的速い速度で移動させられるようになつ
ているのである。なお、上述の説明から明らかな
ように、本実施例では、第一の回転部材２６と第
一のスライド部材４０とから、それら第一の回転
部材２６および第一のスライド部材４０をそれぞ
れ雄ネジ部材およびナツト部材とするボールネジ
機構が構成されており、またこのボールネジ機構
と第一のサーボモータ３４とから、第一のサーボ
モータ３４を回転駆動手段とする一つの進退装置
が構成されている。

一方、前記第一のスライド部材４０の外周面の
前端側には、ベアリング４４を介して第二の回転
部材４６が回転可能に支持されている。この第二
の回転部材４６は、有底円筒部４８とその有底円
筒部４８の底部の中央から可動盤１０側に突出し
て設けられた長手円筒部５０とから成つており、
前記第一の回転部材２６と同様、有底円筒部４８
において第一のスライド部材４０に回転可能に支
持されるとともに、長手円筒部５０の基端部にお
いてタイバー１２に摺動可能に支持された第二の
スライド部材５２にベアリング５４を介して回転
可能に支持されている。

長手円筒部５０の前端部から中央部にかけての
外周面には、リード角の小さなボールネジ溝５６
が形成されており、このボールネジ溝５６に、図
示しない鋼球を介して、前記可動盤１０に設けら
れた円筒部５８が螺合されている。つまり、第二
の回転部材４６の長手円筒部５０の外周面と可動
盤１０の円筒部５８の内周面との間にボールネジ
構造が採用されているのであり、これによつて可
動盤１０は、第二の回転部材４６が回転しない間
は第二の回転部材４６と相対移動しないが、第二
の回転部材４６が回転すると、その回転方向に応
じて第二の回転部材４６に対して前後方向に低速
で移動するようになつているのである。なお、前
記第一の回転部材２６の長手円柱部３０は第二の
回転部材４６の有底円筒部４８を貫通し、先端部
が長手円筒部５０内に挿入された状態で配設され
ている。

また、有底円筒部４８の外周部には、前記第一
の回転部材２６と同様、ギヤ６０が同心に設けら
れており、このギヤ６０に第二の電動サーボモー
タ（以下、単に第二モータという）６２によつて
回転駆動されるギヤ６４が噛み合わされている。
そして、第二モータ６２は第二のスライド部材５
２に固定されている。第二モータ６２は、第二の
回転部材４６と一体に前後方向に移動するように
なつているのであり、第二の回転部材４６は、こ
の一体に移動させられる第二モータ６２の駆動に
よつて、第一および第二の両スライド部材４０お
よび５２に対して相対回転させられるようになつ
ているのである。

つまり、前記可動盤１０は、第二モータ６２が
駆動されないときには、第二の回転部材４６、ひ
いては前記第一のスライド部材４０と一体に前後
方向へ移動させられるようになつているのである
が、第二モータ６２が駆動されて第二の回転部材
４６が回転させられると、第二の回転部材４６に
対しても前後方向へ移動させられるようになつて
いるのである。

なお、上述の説明から明らかなように、本実施
例では、第二モータ６２、第二の回転部材４６、
可動盤１０の円筒部５８および第二のスライド部
材５２によつて一つの進退装置が構成されてい
る。すなわち、この進退装置では、第二のスライ
ド部材５２に固定された第二モータ６２が回転駆
動手段とされているのであり、また第二の回転部
材４６と可動盤１０の円筒部５８とによつて、そ
れらをそれぞれ雄ネジ部材およびナツト部材とす
るボールネジ機構が構成されているのである。

上述のような型締装置によつて所定の成形操作
を行なうには、まず、第一モータ３４を正転させ
て第一の回転部材２６を回転させ、第一のスライ
ド部材４０を可動盤１０に向かつて前進させる。
この場合、第一の回転部材２６と第一のスライド
部材４０との間に介在するボールネジ構造はリー
ド角が大きいため、第一のスライド部材４０は可
動盤１０に向かつて高速で前進する。また、この
場合には、第二モータ６２は駆動されていないた
め、第二の回転部材４６および可動盤１０も第一
のスライド部材４０と一体的に移動する。つま
り、可動盤１０は、固定盤１４に向かつて第一の
スライド部材４０と同じ高速度で前進することと
なる。なお、この場合、第二モータ６２も同時に
正転駆動させるようにすれば、可動盤１０が第一
のスライド部材４０に対しても相対的に前進する
ため、可動盤１０の送り速度はさらに速くなる。

上述のように、可動盤１０を高速で前進させて
いる状態において、可動盤１０に固定された可動
金型１６が固定盤１４に固定された固定金型１８
に当接する直前まで達したならば、第一モータ３
４の回転駆動を停止させ、第二モータ６２のみを
正転駆動させて、可動盤１０の可動金型１６を固
定金型１８に押し付ける。このようにすれば、第
二の回転部材４６と可動盤１０の円筒部５８との
間のボールネジ構造のリード角が小さいことか
ら、楔効果によつて可動金型１６を十分大きな圧
締力で固定金型１８に押し付けることが可能とな
り、金型１６および１８によつて形成されるキヤ
ビテイ内に樹脂が射出されて、可動金型１６にそ
の射出樹脂圧が作用しても、その射出樹脂圧に十
分対向できる圧締力を維持することができる。な
お、上述のように、第二モータ６２の正転だけで
可動金型１６を固定金型１８に当接させるように
すれば、それら金型１６および１８の当接時の速
度は低速となるため、その当接時の衝撃から金型
１６および１８を良好に保護することができる。

金型１６および１８によつて形成されるキヤビ
テイ内への樹脂の射出によつて型が成形されたな
らば、第一モータ３４を停止させた状態で第二モ
ータ６２のみを逆転駆動させ、可動盤１０を固定
盤１４から低速で離間させる。これによつて、固
定金型１８から成形品をスムーズに離脱させるこ
とが可能となる。

成形品が固定金型１８から離脱したならば、第
一モータ３４を逆転駆動させ、可動盤１０を高速
で後退させる。そして、その後退後、成形品を可
動金型１６から取り外す。なお、上記可動盤１０
の高速後退時には、第二モータ６２を同時に逆転
駆動させてもよい。

以上の説明から明らかなように、本実施例によ
れば、駆動機構としてボールネジ機構を採用しつ
つ、可動盤１０の高速移動機能と、型締め時にお
ける十分な圧締力の保持機能とを共に得ることが
できるのである。

また、本実施例によれば、第一モータ３４およ
び第二モータ６２を選択的に正転もしくは逆転駆
動させるだけで、可動盤１０の移動速度を切換制
御できるので、可動盤１０の速度制御に際して特
に複雑な速度制御回路を必要としない利点もある
のである。

なお、前述の説明では、第一モータ３４の正転
に対して第二モータ６２の正転が組み合わせられ
る場合、および第一モータ３４の逆転に対して第
二モータ６２の逆転が組み合わせられる場合につ
いてのみ例示されていたが、速度制御に際して
は、それらモータ３４および６２を互いに反対方
向に回転させる組み合わせを採用することも可能
である。

また、上記実施例では、回転部材２６，４６や
可動盤１０をはじめとする各部材が、それぞれ各
部が一体に構成された部材とされていたが、それ
ら各部材は、通常、複数の部材が一体的に組み合
わされたものとして構成されることとなる。

以上、本発明の一実施例を説明したが、これは
文字通り例示であつて、本発明は上記具体例に限
定して解釈されるべきものではない。

例えば、前記実施例では、二つの進退装置が前
後に直列に接続された構成が採用され、後側の進
退装置におけるボールネジ機構のリード角が比較
的大きなものとされるとともに、前側の進退装置
におけるボールネジ機構のリード角が小さなもの
とされていたが、前側の進退装置におけるボール
ネジ機構のリード角を大きくする一方、後側の進
退装置におけるそれを小さくしてもよく、あるい
は前後の進退装置におけるリード角を共に比較的
小さなものとし、可動盤１０と移動時にはそれら
の進退装置を共に作動させる一方、金型１６およ
び１８の圧締時にはそれらのうちの一方のみを作
動させるようにしてもよい。なお、各回転部材２
６および４６に対して電磁ブレーキ等を利用した
回転阻止手段を設け、金型１６および１８の圧締
時においてそれらの回転を強制的に阻止するよう
にすることも可能である。このようにすれば、モ
ータ３４および６２として、出力のより小さなも
のを使用することが可能となる。

また、前記実施例では、第二モータ６２は第二
のスライド部材５２に固定されていたが、第一の
スライド部材４０に固定することも可能である。

また、前記実施例では、モータ３４および６２
で回転される側の部材（回転部材２６および４
６）がボールネジ機構の雄ネジ部材を構成し、こ
の回転によつて前後方向に進退せしめられる部材
（第一のスライド部材４０および可動盤１０の円
筒部５８）がナツト部材を構成していたが、それ
らモータ３４および６２で回転させられる側の部
材をボールネジ機構のナツト部材とする一方、そ
れによつて進退せしめられる側の部材を雄ネジ部
材とすることも可能である。

また、前記実施例では、各進退装置における回
転駆動手段が共に電動サーボモータとされていた
が、それら回転駆動手段は油圧サーボモータ等の
他のものであつてもよい。

また、前記実施例では、二つの進退装置によつ
て可動盤１０が進退させられるようになつていた
が、それらとは別個の進退装置をそれらの中間部
に直列に介在させてもよい。例えば、前記実施例
において、第二の回転部材４６と可動盤１０の円
筒部５８との間に、第一のスライド部材４０、第
二の回転部材４６、第二のスライド部材５２およ
び第二モータ６２から成る機構と同様の機構を介
在させてもよいのである。なお、この中間部に介
在させる進退装置は複数であつてもよい。

また、前記実施例が適用された型締装置におい
ては、成形後において可動金型１６から成形品を
離脱させるためのエジエクタ機能を備えていなか
つたが、そのようなエジエクタ機能を付与するこ
とも可能である。なお、エジエクタ機能を付与す
るには、例えば、静止盤２０、第一の回転部材２
６、第二の回転部材４６および可動盤１０を同心
に貫いて軸方向に摺動可能にエジエクタロツドを
配設し、このエジエクタロツドを軸方向に前進さ
せることにより、可動金型１６からエジエクタピ
ンを突出させるようにすればよい。

さらに、前記実施例では、射出成形機の型締装
置に本発明が適用された場合について述べたが、
本発明はこれに限定されるものではなく、射出成
形機の射出装置におけるスクリユの進退駆動装置
にも適用することが可能である。すなわち、射出
装置におけるスクリユの進退駆動装置として採用
される場合には、第２図に示されるように、スク
リユ７０の基端部に前記実施例と同様の駆動装置
７２が設けられ、スクリユ７０が被作動部材とし
てその軸方向に進退駆動されることとなるのであ
る。なお、スクリユ７０は駆動装置７２とは独立
して回転駆動されることもあるため、スクリユ７
０と駆動装置７２との連結に際しては、駆動装置
７２にスクリユ７０を回転自在に支持させる必要
がある。

その他、一々列挙はしないが、本発明が、その
趣旨を逸脱しない範囲内において、種々なる変
形、改良等を施した態様で実施し得ることは言う
までもないところである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明が射出成形機の型締装置に適用
された場合の一実施例を示す正面断面図であり、
第２図は射出成形機の射出装置への本発明の適用
形態を説明するための射出装置を示す説明図であ
る。１０：可動盤（被作動部材）、１２：タイバー、
１４：固定盤、２０：静止盤、２６：第１の回転
部材、３０：長手円柱部（第１の回転部材）、３
４：モータ、３８：ボールネジ溝（第１の回転部
材）、４０：第１のスライド部材、４６：第２の
回転部材、５０：長手円筒部（第２の回転部材）、
５６：ボールネジ溝（第２の回転部材）、５８：
円筒部（可動盤）、６２：モータ。

Claims

【特許請求の範囲】

１機台に一定間隔を保つて固定盤と静止盤をそ
れぞれ固定し、該固定盤と該静止盤に複数本のタ
イバーの両端を固定し、該タイバーに沿つて往復
動可能に可動盤を支持し、該可動盤に設けた円筒
部の内周ネジ部にモータにより回転可能な第２の
回転部材の長手円筒部の外周に設けたボールネジ
溝を螺合し、一方静止盤に軸方向に固定されモー
タにより回転可能な第１の回転部材の長手円柱部
の外周ボールネジ溝を第１のスライド部材の中心
を貫通して螺合し、該第１のスライド部材に第２
の回転部材を回転可能に連結し、該第１のスライ
ド部材と螺合する第１の回転部材の長手円柱部の
外周ネジピツチを該可動盤の円筒部内周と螺合す
る第２の回転部材の長手円筒部の外周ネジピツチ
より大きくしたことを特徴とする射出成形機にお
ける駆動装置。