JPH0433255B2 - - Google Patents

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型締装置に係り、
特に可動盤の移動機構としてボールネジ機構を用
いる形式の型締装置に関するものである。

（従来技術） 固定盤と、該固定盤に対して接近、離間可能に
設けられた可動盤とを備え、該可動盤の該固定盤
に対する接近移動によつて、それら可動盤と固定
盤との間で金型の型締めを行なうようにした射出
成形機の型締装置の中に、可動盤を固定盤に対し
て移動させるための移動機構としてボールネジ機
構を用いた形式のものがある。例えば、特開昭59
−187826号公報に開示されている型締装置がそれ
である。

ところで、かかる可動盤の移動機構としてボー
ルネジ機構を採用する型締装置（以下、単に型締
装置という）では、従来、上記公報に開示されて
いるように、ボールネジ機構を構成するボールネ
ジ部材とナツト部材との一方を可動盤に固設し、
他方を回転駆動装置に連結して、回転駆動装置に
よつてその他方の部材を回転駆動させることによ
り、可動盤を移動させることが行なわれていた。

（問題点） しかしながら、このような構造の従来の型締装
置では、型締装置に要求される金型の型締機能
と、高速型開閉機能とを同時に満足させることが
難しく、それらを同時に満足させようとすると、
高速型開閉時に発生する騒音が極めて大きくな
り、作業環境を著しく低下させるとといつた問題
があつた。

すなわち、前述の如き構造の従来の型締装置で
は、ボールネジ機構のリードを小さくすると、金
型の型締め時において大きな型締力を確保するこ
とが容易にはなるものの、金型の型開閉時におい
て可動盤の移動速度を高速化することが困難にな
るといつた問題があつたのであり、逆にボールネ
ジ機構のリードを大きくすると、可動盤の高速移
動が容易になる代わりに、型締め時における大き
な型締力を確保することが困難になるといつた問
題があつたのである。また、ボールネジ機構のリ
ードを小さくして前記他方の部材を高速回転させ
るようにすれば、金型の型締め時における大きな
型締力の確保と型開閉時における可動盤の移動速
度の高速化とを同時に達成することが可能にはな
るものの、この場合には、金型の型開閉時におけ
る可動盤の高速移動時において、ボールネジ部材
とナツト部材との相対回転速度が著しく大きくな
ることから、そのことに起因してボールネジ機構
で発生する騒音が著しく大きくなることが避け得
なかつたのである。

（解決手段） ここにおいて、本発明は、上述のような事情を
背景として、金型の型締め時における大きな型締
力の確保と、型開閉時における可動盤の移動速度
の高速化とを同時に達成でき、しかも大きな騒音
を伴うことなく、可動盤の移動速度との高速化を
達成することのできる射出成形機の型締装置を提
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、前述の如き、固定盤と、該固定盤に
対して接近、離間可能に設けられた可動盤とを備
え、該可動盤の該固定盤に対する接近移動によつ
て、それら可動盤と固定盤との間で金型の型締め
を行なうようにした射出成形機における型締装置
を、(a)可動盤に対して位置固定に配設された第一
のナツト部材と、(b)固定盤に対して位置固定の静
止部材に回転可能に支持された第二のナツト部材
と、(c)右ネジ部と左ネジ部とを備え、それらの一
方のネジ部において第二のナツト部材に、また他
方のネジ部において第一のナツト部材に、それぞ
れ所定のボールネジ構造をもつて螺合されたボー
ルネジ部材と、(d)第二のナツト部材を回転駆動せ
しめる第一の回転駆動装置と、(e)第二のナツト部
材の回転を強制的に阻止する第一のブレーキ機構
と、(f)ボールネジ部材を回転駆動せしめる第二の
回転駆動装置と、(g)ボールネジ部材の回転を強制
的に阻止する第二のブレーキ機構とを、含むよう
に構成したことにある。

（作用・効果） このような型締装置によれば、例えば第二のブ
レーキ機構でボールネジ部材の回転を阻止した状
態で、第二のナツト部材を回転させることによ
り、第二のナツト部材とボールネジ部材との相対
回転に基づいてボールネジ部材、ひいては可動盤
を固定盤に対して移動させることができる。従つ
て、かかる第二のナツト部材とボールネジ部材の
ネジ部とからなるボールネジ機構のリードを小さ
くすれば、第一の回転駆動装置で第二のナツト部
材を回転駆動することに基づいて、金型の型締め
時において大きな型締力を容易に確保することが
できる。

一方、第一のブレーキ機構で第二のナツト部材
の回転を阻止した状態で、第二の回転駆動装置に
よつてボールネジ部材を直接回転させるようにす
れば、ボールネジ部材がその右ネジ部および左ネ
ジ部においてそれぞれ第一および第二のナツト部
材に螺合されていることから、それら各対応する
ネジ部とナツト部材との双方の相対回転に基づい
て、すなわちボールネジ部材の各ネジ部と各対応
するナツト部材とからなる二つのボールネジ機構
の両方のリードを加えたリードに応じた速度をも
つて、可動盤を移動させることができる。つま
り、前記型締力を確保するために、たとえ一方の
ボールネジ機構のリードを小さくしても、ボール
ネジ機構全体としてのリードを充分大きくできる
のであり、従つてボールネジ部材の回転速度、ひ
いてはボールネジ部材と各ナツト部材との相対回
転速度を大きくすることなく、可動盤の移動速
度、すなわち金型の型開閉速度を大きくできるの
である。そしてそれ故、大きな騒音を伴うことな
く、可動盤の移動速度を高速化することができる
のである。

このように、本発明によれば、金型の型締め時
における型締力の確保と、型開閉時における可動
盤の移動速度の高速化とを同時に達成することが
できるのであり、また高速型開閉時において大き
な騒音を伴うことがないことから、作業環境の悪
化を良好に回避することができるのである。

なお、本発明によれば、ボールネジ部材と各ナ
ツト部材との相対回転速度の高速化を良好に制御
できることから、それらによつて構成される各ボ
ールネジ機構の螺合部の摩耗を良好に抑制して、
その寿命を大幅に向上できるといつた利点もあ
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、その幾つかの実施例を図面に基づいて詳
細に説明する。

先ず、第１図は、本発明に従う型締装置の一例
を示すものであるが、そこにおいて、１０および
１２は、それぞれ固定金型１１が取り付けられる
固定盤と静止部材としての受圧盤であり、互いに
対向する状態で、且つステー１４によつて互いに
連結された状態で、ベース１６上に設置されてい
る。そして、それら固定盤１０と受圧盤１２との
間に配設されたステー１４に対し、固定盤１０と
対向する状態で可動盤１８が、また受圧盤１２と
対向する状態で移動盤２０が、それぞれ摺動可能
に配設されている。なお、図中、１９は、可動盤
１８に取り付けられた可動金型である。

可動金型１９の取付面とは反対側の可動盤１８
の面には、移動盤２０側に延び出す状態で所定長
さの円筒部２２が設けられており、その円筒部２
２の先端部に位置して第一のナツト部材である第
一のボールネジナツト２４が固設されている。そ
して、この第一のボールネジナツト２４に対し、
ボールネジ２６が、その一端部に形成された右ネ
ジ部２８において、比較的リードの大きいボール
ネジ構造をもつて螺合されている。

ボールネジ２６は、移動盤２０および受圧盤１
２を貫通してステー１４と平行に配設されてお
り、受圧盤１２側の端部に位置して左ネジ部３０
を備えている。そして、このボールネジ２６の左
ネジ部３０に対し、第二のボールネジナツト３２
が、比較的リードの小さいボールネジ構造をもつ
て螺合されている。

第二のボールネジナツト３２の外周面には、受
圧盤１２によつて回転可能に且つ軸心方向に移動
不能に支持された作動スリーブ３４が固設されて
おり、作動スリーブ３４の外周面には歯付きプー
リ３６が固設されている。そして、この歯付きプ
ーリ３６と電動サーボモータ３８のモータ軸に取
り付けられた歯付きプーリ４０との間に、タイミ
ングベルト４２が掛け渡されており、これによつ
て第二のボールネジナツト３２が電動サーボモー
タ３８によつて回転駆動せしめられるようになつ
ている。なお、電動サーボモータ３８は、図示さ
れているように、受圧盤１２上に搭載設置されて
いる。また、上述の説明から明らかなように、こ
こでは、前記第二のボールネジナツト３２と作動
スリーブ３４とが第二のナツト部材を、また電動
サーボモータ３８が第一の回転駆動装置を、それ
ぞれ構成している。

また、作動スリーブ３４と受圧盤１２との間に
は、電磁ブレーキ機構４４が配設されており、作
動スリーブ３４、ひいては第二のボールネジナツ
ト３２の回転がこの電磁ブレーキ機構４４によつ
て強制的に阻止し得るようにされている。

なお、電磁ブレーキ機構４４は、ここでは、所
謂スプリングクローズ式のものが採用されてお
り、図示しないコイルの非通電状態において、可
動部材４６がスプリング４８の付勢力によつて固
定部材５０に押し付けられることにより、作動ス
リーブ３４の回転を阻止するようになつていると
共に、コイルの通電状態において、可動部材４６
がスプリング４８の付勢力に抗して固定部材５０
から離間されることにより、作動スリーブ３４の
回転を許容せしめるようになつている。また、本
実施例では、かかる電磁ブレーキ機構４４が第一
のブレーキ機構を構成している。

一方、前記ボールネジ２６の右ネジ部２８と左
ネジ部３０との間の非ネジ部には、前記移動盤２
０によつて回転可能に且つ軸心方向に移動不能に
支持された作動スリーブ５２が、所定の連結スリ
ーブ５４を介して固設されている。そして、この
作動スリーブ５２の外周面に歯付きプーリ５６が
固設され、この歯付きプーリ５６と電動サーボモ
ータ５８のモータ軸に取り付けられた歯付きプー
リ６０との間に、タイミングベルト６２が掛け渡
されている。ボールネジ２６が電動サーボモータ
５８によつて直接的に回転駆動し得るようにされ
ているのである。

なお、電動サーボモータ５８は、図示されてい
るように、移動盤２０に搭載設置されており、ボ
ールネジ２６の軸心方向に該ボールネジ２６と一
体的に移動せしめられるようになつている。ま
た、上述の説明から明らかなように、ここでは、
電動サーボモータ５８が第二の回転駆動装置を構
成している。

また、上記作動スリーブ５２と移動盤２０との
間には、前記電磁ブレーキ機構４４と同様のスプ
リングローズ式の電磁ブレーキ機構６４が配設さ
れており、作動スリーブ５２、ひいてはボールネ
ジ２６の回転がこの電磁ブレーキ機構６４によつ
て強制的に阻止し得るようにされている。ここで
は、電磁ブレーキ機構６４が第二のブレーキ機構
を構成しているのである。

次に、本実施例装置によつて金型１１，１９の
型開閉および型締操作を行なう場合の作動の一例
を説明する。

すなわち、第１図に示されている金型１１，１
９の型開状態から型閉作動を行なう場合には、例
えば、電磁ブレーキ機構４４を制動状態（非通電
状態）に、また電磁ブレーキ機構６４を非制動状
態（通電状態）に設定して、電動サーボモータ５
８を型閉方向に回転駆動させる。このようにすれ
ば、ボールネジ２６が第一および第二のボールネ
ジナツト２４，３２に対してそれぞれ型閉方向に
相対回転することから、可動盤１８が固定盤１０
に対し、ボールネジ２６の右ネジ部２８のリード
_Rと左ネジ部３０のリード_Lとを加えたリード
_T（_R＋_L）に応じた速度で接近移動せしめ
られることとなり、従つて金型１１，１９がボー
ルネジ２６の回転速度に比べて著しく大きな速度
で型閉じされることとなる。

また、金型１１，１９の型閉状態から型開作動
を行なう場合には、電磁ブレーキ機構４４，６４
を上記型閉作動の場合と同様の状態に設定して、
電動サーボモータ５８を型開方向に回転駆動させ
ればよい。このようにすれば、上記型閉作動の場
合と同様に、可動盤１８がリード_T（＝_R＋
_Ｌ）に応じた速度で移動せしめられるのであり、
従つて金型１１，１９の型開速度をボールネジ２
６の回転速度に比べて著しく大きくできるのであ
る。

つまり、本実施例によれば、金型１１，１９の
型開閉作動時において、ボールネジ２６を第一お
よび第二のボールネジナツト２４，３２に対して
それほど高速で回転させなくても、可動盤１８を
充分速い速度で移動させることができるのであ
り、従つて大きな騒音を発生させることなく、金
型１１，１９の型開閉作動を高速で行なうことが
できるのである。

なお、上記金型１１，１９の型開閉作動時にお
いて、電磁ブレーキ機構４４を非制動状態に設定
し、電動サーボモータ３８によつて第二のボール
ネジナツト３４をそれぞれ型閉方向および型開方
向に回転させるようにすれば、可動盤１８をそれ
ぞれリード（_R＋２_L）に応じた速度で移動さ
せることが可能となつて、金型１１，１９の型開
閉速度を更に高速化することが可能となる。ただ
し、この場合には、ボールネジ２６の第二のボー
ルネジナツト３２に対する回転速度が前述の場合
の２倍になるため、その分、騒音が大きくなる
が、この場合にあつても、可動盤１８の移動速度
に比べてその回転速度は充分小さくできるため、
騒音がそれ程大きくなるようなことはないのであ
る。

一方、前記金型１１，１９の型閉じ後における
型締作動に際しては、前記型開閉作動時の場合と
は逆に、電磁ブレーキ機構４４を非制動状態に、
また電磁ブレーキ機構６４を制動状態に設定して
電動サーボモータ３８を駆動し、第二のボールネ
ジナツト３２を型閉方向（型締方向）に回転させ
る。このようにすれば、ボールネジ２６、ひいて
は可動盤１８が第二のボールネジナツト３２との
相対回転に基づいて固定盤１０側に押圧されるの
であり、前述のように、第二のボールネジナツト
３２と螺合するボールネジ２６の左ネジ部３０の
リード_Lが小さくされていることから、可動盤
１８を固定盤１０に対して充分大きな加圧力（型
締力）をもつて押圧させることができるのであ
る。

なお、かかる型締作動に際しては、通常、所望
の型締力が得られた時点で両電磁ブレーキ機構４
４，６４が何れも制動状態に設定され、これによ
つてその型締力が保持されることとなる。

また、かかる型締作動の完了後にあつては、通
常、電動サーボモータ３８の駆動状態下で電磁ブ
レーキ機構４４の制動状態が解除され、かかる電
動サーボモータ３８の駆動状態下において可動盤
１８が型締開始位置まで後退させられた後、前記
電動サーボモータ５８による型開作動が行なわれ
ることとなる。

以上説明したように、本実施例に従う型締装置
によれば、金型１１，１９の型締め時において充
分な型締力を得る一方で、それらの型開閉時にお
いて、可動盤１８を高速で移動させることができ
るのである。しかも、高速型開閉時において大き
な騒音を発生することがないため、作業環境が悪
化することを良好に回避することができるのであ
る。

また、本実施例に従う型締装置によれば、前述
のように、各ボールネジナツト２４，３２に対す
るボールネジ２６の相対回転速度を可動盤１８の
移動速度に比べて充分小さくできることから、ボ
ールネジ２６の各ネジ部２８，３０と各対応する
ボールネジナツト２４，３２とで構成される各ボ
ールネジ機構の螺合部の摩耗を良好に抑制するこ
とができるのであり、従つてその寿命を大幅に向
上させることができるのである。

次に、本発明の別の実施例を第２図に基づいて
説明する。なお、本実施例は前記実施例とは第一
および第二の回転駆動装置の構成が異なるだけで
あるため、以下では、それら第一および第二の回
転駆動装置の構成についてのみ詳述する。

すなわち、第２図に示されているように、本実
施例では、受圧盤１２およびこの受圧盤１２に固
定されたブラケツト７０の上面に位置して、可動
盤１８の移動方向で所定の距離を隔てて対向する
ように、一対の軸受部材７２，７３が立設されて
おり、これら軸受部材７２，７３によつて回転可
能に且つ軸心方向に移動不能に支持されて、長手
円筒状のスプラインナツト７４が配設されてい
る。そして、このスプラインナツト７４の外周面
に対して歯付きプーリ４０が回転可能に配設され
ており、前記実施例と同様、この歯付きプーリ４
０の回転がタイミングベルト４２を介して第二の
ボールネジナツト３２に伝達されるようになつて
いる。また、歯付きプーリ４０とスプラインナツ
ト７４との間には電磁クラツチ機構７６が配設さ
れており、歯付きプーリ４０は、この電磁クラツ
チ機構７６が連結されたとき、後述するように、
スプラインナツト７４に伝達された回転動力をタ
イミングベルト４２に伝達するようになつてい
る。

なお、電磁クラツチ機構７６は、ここでは、コ
イル７８を励磁してアーマチユア８０を吸引する
ことにより、該アーマチユア８０とロータ８２と
の間で複数のクラツチ板８４を挟圧して連結作動
を行なう多板式のものが採用されているが、他の
形式の電磁クラツチ機構を採用することもでき
る。

上記歯付きプーリ４０に回転動力を伝達するス
プラインナツト７４には、その内周部の移動盤２
０側の端部に位置してスプラインが形成されてお
り、移動盤２０上に搭載設置された電動サーボモ
ータ８６のモータ軸８８が、その先端部のスプラ
イン軸部９０において、かかるスプラインナツト
７４のスプラインに嵌合されている。

つまり、移動盤２０上に搭載設置された電動サ
ーボモータ８６で発生される回転動力が、スプラ
インナツト７４および電磁クラツチ機構７６を介
して歯付きプーリ４０に伝達されるようになつて
いるのであり、ひいては第二のボールネジナツト
３２に伝達されるようになつているのである。

なお、第２図に示されているように、電動サー
ボモータ８６のモータ軸８８のスプライン軸部９
０は充分な長さを備えており、移動盤２０の移動
位置に拘わらず、スプラインナツト７４に対して
常時嵌合されるようになつている。

また、上述の説明から明らかなように、本実施
例では、電動サーボモータ８６、スプラインナツ
ト７４、電磁クラツチ機構７６等から第一の回転
駆動装置が構成されている。

一方、タイミングベルト６２を介してボールネ
ジ２６に回転動力を伝達する歯付きプーリ６０
は、図示のように、電動サーボモータ８６のモー
タ軸８８に対して直接回転可能に配設されてい
る。そして、モータ軸８８とかかる歯付きプーリ
６０との間に、前記電磁クラツチ機構７６と同様
の多板式クラツチ機構である電磁クラツチ機構９
２が配設されている。この電磁クラツチ機構９２
が連結されると、電動サーボモータ８８で発生さ
れた回転動力が電磁クラツチ機構９２を介して歯
付きプーリ６０に伝達されるようになつているの
であり、ひいてはボールネジ２６に伝達されるよ
うになつているのである。

なお、電磁クラツチ機構９２のコイル７８は、
移動盤２０に位置固定のブラケツト９４によつて
保持されている。また、上述の説明から明らかな
ように、ここでは、電動サーボモータ８６と電磁
クラツチ機構９２が第二の回転駆動装置を構成し
ている。

第一および第二の回転駆動装置としてこのよう
な構成のものを採用すれば、第一および第二の電
磁クラツチ機構７６，９２を択一的に連結するこ
とにより、第二のボールネジナツト３２とボール
ネジ２６とを択一的に回転駆動できるのであり、
従つて前記実施例と同様に、金型１１，１９の型
締め時における型締力の確保と、型開閉時におけ
る可動盤の移動速度の高速化とを同時に、しかも
高速型開閉時において大きな騒音を発生すること
なく達成できるのである。

また、第一および第二の回転駆動装置としてこ
のような構成のものを採用すれば、電動サーボモ
ータが１つで済むため、経済的にも有利になるの
である。

なお、本実施例では、電動サーボモータ８６が
移動盤２０側に搭載設置されているが、かかる電
動サーボモータ８６を受圧盤１２側に搭載設置す
るようにすることも可能であり、また受圧盤１２
側の歯付きプーリ４０を電動サーボモータ８６の
モータ軸８８に対して直接回転可能に配設する一
方、移動盤２０側の歯付きプーリ６０をスプライ
ンナツト７４を介してモータ軸８８に間接的に回
転可能に配設するようにすることも可能である。

また、第一および第二の回転駆動装置として本
実施例の如き構造のものを採用した場合には、第
一および第二のクラツチ機構７６，９２をそれぞ
れ第一および第二のブレーキ機構として用いるよ
うにすることも可能である。

以上、本発明の二、三の実施例について詳細に
説明したが、それらは文字通りの例示であり、本
発明がそれらの具体例に限定して解釈されるべき
ものでないことは、勿論である。

例えば、前記実施例では、ボールネジ２６がそ
の右ネジ部２８において第一のボールネジナツト
２４に、また左ネジ部３０において第二のボール
ネジナツト３２にそれぞれ螺合せしめられていた
が、ボールネジ２６の右ネジ部２８を第二のボー
ルネジナツト３２に、また左ネジ部３０を第一の
ボールネジナツト２４にそれぞれ螺合する構成を
採用することも可能である。

また、前記実施例では、第一および第二のブレ
ーキ機構として何れもスプリングクローズ形式の
ものが採用されていたが、それらブレーキ機構と
してはそれ以外の形式のものを採用することも可
能である。ただし、本発明を堅型の型締装置に採
用する場合には、安全上、かかるスプリングクロ
ーズ形式のもののように、非通電時に制動状態に
設定される形式のものを採用することが望まし
い。

さらに、前記実施例では、ステー１４に対して
摺動可能に移動盤２０が配設され、ボールネジ２
６を回転駆動する第二の回転駆動装置５８，８６
と該ボールネジ２６の回転を阻止する第二のブレ
ーキ機構６４とが、かかる移動盤２０と、すなわ
ちボールネジ２６と一体的にその軸心方向に移動
せしめられるようになつていたが、それら第二の
回転駆動装置および第二のブレーキ機構は必ずし
もボールネジと一体的にその軸心方向へ移動させ
るようにする必要はないのであり、例えば前記実
施例において、移動盤２０をベース１６に固定す
る一方、作動スリーブ５２をボールネジ２６に対
してスプライン嵌合させるようにしてもよいので
ある。

その他、具体例を一々列挙することは割愛する
が、本発明が、その趣旨を逸脱しない範囲内にお
いて、当業者の有する知識に基づいて、種々なる
変更、修正、改良等を施した態様で実施できるこ
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、本発明に従う型締装置の一例を示す
一部切欠断面図であり、第２図は、本発明の別の
実施例の要部を示す一部切欠断面図である。 １０……固定盤、１２……受圧盤（静止部材）、
１８……可動盤、２０……移動盤、２４……ボー
ルネジナツト（第一のナツト部材）、２６……ボ
ールネジ、２８……右ネジ部、３０……左ネジ
部、３２……第二のボールネジナツト、３４，５
２……作動スリーブ、３８……電動サーボモータ
（第一の回転駆動装置）、４４……電磁ブレーキ機
構（第一のブレーキ機構）、５８……電動サーボ
モータ（第二の回転駆動装置）、６４……電磁ブ
レーキ機構（第二のブレーキ機構）、７４……ス
プラインナツト、７６，９２……電磁クラツチ機
構、８６……電動サーボモータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 固定盤と、該固定盤に対して接近、離間可能
   に設けられた可動盤とを備え、該可動盤の該固定
   盤に対する接近移動によつて、それら可動盤と固
   定盤との間で金型の型締めを行なうようにした射
   出成形機における型締装置であつて、 前記可動盤に対して位置固定に配設された第一
   のナツト部材と、 前記固定盤に対して位置固定の静止部材に回転
   可能に支持された第二のナツト部材と、 右ネジ部と左ネジ部とを備え、それらの一方の
   ネジ部において該第二のナツト部材に、また他方
   のネジ部において前記第一のナツト部材に、それ
   ぞれ所定のボールネジ構造をもつて螺合されたボ
   ールネジ部材と、 前記第二のナツト部材を回転駆動せしめる第一
   の回転駆動装置と、 前記第二のナツト部材の回転を強制的に阻止す
   る第一のブレーキ機構と、 前記ボールネジ部材を回転駆動せしめる第二の
   回転駆動装置と、 前記ボールネジ部材の回転を強制的に阻止する
   第二のブレーキ機構とを、 含むことを特徴とする射出成形機における型締装
   置。