JPH0477225A - 射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はスクリュに付与される圧力を検出するロードセ
ルを内蔵した射出成形機に関する。

〔従来技術及びその課題〕

一般に、電動式射出成形機ではスクリュ駆動機構にロー
ドセルを内蔵し、スクリュに付与される圧力を検出して
いる。

第６図及び第７図にロードセルを内蔵した従来の射出成
形機の要部構成を示す。

まず、第６図に示す射出成形機６０は、複数のガイドシ
ャフト５１・・・によりスライド自在に支持され、かつ
ポールスクリュ機構５２から直進運動が伝達されるガイ
ド継手５３を備えるとともに、スクリュ５５の後端を結
合し、かつ回転運動が伝達されるスクリュカップリング
５４を備え、スクリュカップリング５４はガイド継手５
３により回動自在に支持される。また、内環部６２、外
環部６３及び中間起歪部６４からなるワッシャ形のロー
ドセル（圧力検出器）６１を、スクリュカップリング５
４とガイド継手５３間に配するとともに、ロードセル６
１とガイド継手５３は、これらの両側に配したスラスト
軸受５８及びアンギュラ玉軸受５９と共に、ベアリング
ナツト５６によりスクリュカップリング５４に固定され
る。

これにより、スクリュ５５からの圧力がスクリュカップ
リング５４及びスラスト軸受５８を介して内環部６２に
付与されれば、外環部６３はガイド継手５３に規制され
ているため、中間起歪部６４には圧力に対して相関性を
有する歪が発生し、同起歪部６４に取付けた歪ゲージに
より圧力が検出される。

しかし、射出成形機６０は、ベアリングナツト５６の締
付力が中間起歪部６４を介して外環部６３に作用するた
め、ロードセル６１に初期歪を発生するとともに、射出
力が大きくなるに伴ってスラスト軸受５８の軸受高さと
ロードセル６】の厚さが減少し、この減少分だけ、アン
ギュラ玉軸受５９の予圧が減少するため、射出力の大き
さに対応してロードセル６１の検出特性（出力特性）が
直線性を損なう。この結果、検出圧力が不正確になり、
このための補正が極めて困難になる。また、温度変化、
材質の熱膨張係数等の相違に基づく経時変化による可逆
的な予圧変化、さらには使用によるベアリングナツト５
６の緩み等に起因する不可逆的な予圧変化により零点に
ズレを生じ、検出精度の低下及び信頼性低下を招くなど
の欠点が存在した。

第７図はこのような従来の欠点を解消した射出成形機７
０を示す（特開昭６４−２７９２］号公報開示）。同図
に示す射出成形機７０はロードセル６１をガイド継手５
３とポールスクリュ機構５２におけるポールナツト５７
間に介在させたちのであり、ベアリングナツト５６によ
る予圧の影響は排除される。

しかし、射出成形機７０は、ベアリングナツト５６によ
る予圧の影響を受けない反面、ガイド継手５３における
摩擦抵抗等の影響を受ける問題を生ずる。即ち、ガイド
継手５３はガイドシャフト５１・・・によりスライド自
在に支持されているが、実際にはある程度の摩擦が存在
するとともに、ガイドシャフト５１・・・の熱膨張など
に起因する変動的な誤差要因やガイドシャフト５１・・
・の加工精度及び組付時の平行度等の固定的な誤差要因
が存在するため、摩擦の大きさはガイド継手５３の位置
や運転開始からの経過時間等によっても異なってくる。

結局、射出成形機７０においても、検出精度の低下を招
き、しかも、ガイド継手５３の外側に設けるため、取付
用のネジ孔が必要となり、ロードセル６１の大型化を招
くなどの欠点が存在した。なお、第７図における第６図
と同一部分には同一符号を付し、その構成を明確にした
。

本発明はこのような従来技術に存在する課題を解決した
もので、ベアリングナツトの締付による予圧及びガイド
継手双方の影響を全く受けることなく、高精度に圧力検
出を行うことができる射出成形機の提供を目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

本発明は、直進運動が伝達されるガイド継手２により、
回転運動が伝達されるスクリュカップリング３を回動自
在に支持するとともに、ガイド継手２とスクリュカップ
リング３間に、内環部５、外環部６及び中間起歪部７を
有し、かつスクリュカップリング３に付与される圧力を
検出するワッシャ形のロードセル４を備えてなる射出成
形機ｌを構成するに際して、特に、ロードセル４の内環
部５及びこの内環部５の両側に配した一対の軸受部９．
１０を、ベアリングナツト１１によりスクリュカップリ
ング３に固定するとともに、ロードセル４の外環部６を
ガイド継手２に固定したことを特徴とする。この場合、
内環部５とスクリュカップリング３間に配する軸受部９
はスラスト軸受９ｓを用いるとともに、内環部５とベア
リングナツト１１間に配する軸受部１０はアンギュラ玉
軸受１０ｓを用いる。なお、外環部６は、軸受部９を固
定するベアリングケース１２とガイド継手２により挟ん
で固定してもよいし、ネジＩ　３−によりガイド継手２
に固定してもよい。

〔作　　用〕

本発明に係る射出成形機ｌによれば、軸受部９、ＩＯ及
びロードセル４の内環部５は、ベアリングナツト１１に
よりスクリュカップリング３に固定される。これにより
、軸受部９．１０には所定の予圧が付与され、かつロー
ドセル４はスクリュカップリング３に対して回動自在と
なる。この場合、予圧はロードセル４における内環部５
のみに作用し、圧力を検知する中間起歪部７には作用し
ない。

また、ロードセル４の外環部６はガイド継手２のみに固
定され、外環部６を固定する力は中間起歪部７には作用
しない。

よって、スクリュからの圧力はガイド継手２に対して相
対変位するスクリュカップリング３及び軸受部９を介し
て内環部５に付与されるとともに、外環部６はガイド継
手２により位置規制されるため、中間起歪部７には圧力
に対応した歪が発生し、発生した歪は中間起歪部７に取
付けられた歪ゲージによって検出される。そして、歪ゲ
ージの出力は予圧及びガイド継手２の存在に影響されな
いため、スクリュからの圧力に比例する。

〔実　施　例〕

以下には、本発明に係る好適な実施例を挙げ、図面に基
づき詳細に説明する。

まず、本発明を明確にするため、射出成形機における全
体の概略構成について第３図を参照して説明する。

ｌは射出成形機であり、特に、スクリュ駆動機構及びそ
の周辺部分を示す。射出成形機ｌは射出台２１とその後
方に配した射出駆動台２２を備え、射出台２１と射出駆
動台２２間には複数のガイドシャフト２３・・・を架設
する。また、ガイドシャフト２３・・・にはガイドブツ
シュ２４・・を介してガイド継手２をスライド自在に装
填する。一方、射出駆動台２２にはサーボモータを含む
駆動機構２５を備え、この駆動機構２５はポールスクリ
ュ機構２６のポールスクリュ２６ｓに結合するとともに
、ポールスクリュ機構２６のポールナツト２６ｎはガイ
ド継手２に結合する。これにより、ガイド継手２には射
出のための直進運動が伝達される。

他方、射出台２１には加熱筒２７及びこの加熱筒２７に
挿通させたスクリュ２８を備え、スクリュ２８の後端は
スクリュカップリング３に結合する。また、スクリュカ
ップリング３はガイド継手２に貫通して設けた支持孔２
Ｓの内部に回動自在に支持され、るとともに、一体に固
定した伝達プーリ２９を介して計量のための回転運動が
伝達される。

次に、要部の構成について第１図を参照して説明する。

４はロードセル（圧力検出器）である。ロードセル４は
第４図及び第５図に示すように、比較的肉厚の内環部５
及び外環部６、それに比較的肉薄の中間起歪部７により
、ワッシャ形に一体形成し、中間起歪部７には複数の歪
ゲージ７ｓを備える。

ところで、ロードセルにおける内環部と外環部間には、
通常、軸方向への相対的な段差を設けている。しかし、
本実施例のロードセル４はこのような段差を設けること
なく、両側面を全面平面カットによる平行面に形成し、
加工性の向上と平行度の向上を図っている。

一方、ロードセル４はスクリュカップリング３とガイド
継手２の間に配する。この場合、スクリュカップリング
３の外周部中間位置には径方向外方に突出したストッパ
３１を設け、このストッパ３１の後側に、スラスト軸受
９ｓ、ロードセル４の内環部５、アンギュラ玉軸受１０
ｓを順番に配するとともに、これらをスクリュカップリ
ング３の後部に螺着したベアリングナツト１１によりス
クリュカップリング３に固定する。なお、アンギュラ玉
軸受１０ｓの外輪部は内環部５に当接し、かつ内輪部に
はベアリングナツト１１が当接する。

また、ストッパ３１の反対側にはベアリング３２を配設
する。

また、ガイド継手２の支持孔２ｓの内部には段差を設け
ることによりストッパ面３３を形成し、ロードセル４の
外環部６を当該ストッパ面３３とガイド継手２の前端か
ら挿入したベアリングケース１２により挟んで固定する
。なお、ベアリングケース１２はベアリング３２とスラ
スト軸受９ｓを固定するもので、装着時にはガイド継手
２の端面に取付けた固定プレート３４により保持される
。

このため、ベアリングケース１２はガイド継手２の端面
よりも軸方向外方へ僅かに突出形成し、外環部６を押圧
する。

次に、各部の機能について説明する。

まず、ベアリングナツト１１を締め付ければ、各軸受９
ｓ、１０ｓには予圧が付与され、かつロードセル４の内
環部５はスクリュカップリング３に回動自在に固定され
る。この場合、予圧は圧力を検知する中間起歪部７には
影響しない。

また、ロードセル４の外環部６はガイド継手２のみに固
定され、この外嵌部６を固定する力は中間起歪部７には
影響しない。

よって、スクリュ２８からの圧力はガイド゛継手２に対
して相対変位するスクリュカップリング３及びスラスト
軸受９ｓを介して内環部５に付与されるとともに、外環
部６はガイド継手２により位置規制されるため、中間起
歪部７には圧力に対応した歪が発生し、この歪は中間起
歪部７に取付けられた歪ゲージ７ｓ・・・によって検出
される。そして、歪ゲージ７ｓ・・・の出力は予圧及び
ガイド継手２の存在に影響されないため、スクリュ２８
からの圧力に比例する。

次に、射出成形機ｌの変更実施例について第２図を参照
して説明する。変更実施例は外環部６をガイド継手２に
固定するに際して、ネジ１３・・により固定する点が第
１図の実施例と異なる。即ち、ガイド継手２にネジＩ３
・・の挿通孔３５・・・を設けるとともに、外環部６に
は第４図に示すように、ネジ１３・・・が螺着するネジ
孔３６・・・を設けて構成する。変更実施例はロードセ
ル４にネジ孔３６・・・を設けるため、ロードセル４を
小型化するには不利となるが、第１図の実施例と異なり
、ベアリングケースＩ２の組付寸法精度を考慮する必要
がない。なお、その他の構成は第１図と同一である。

このため、第２図における第１図と同一部分には同一符
号を付し、その構成を明確にするとともに、その詳細な
説明は省略した。

以上、実施例について詳細に説明したが、本発明はこの
ような実施例に限定されるものではなく、細部の構成、
形状、数量等において、本発明の要旨を逸脱しない範囲
で任意に変更できる。

〔発明の効果〕

このように、本発明に係る射出成形機は、ロードセルを
取付けるに際し、内環部及び当該内環部の両側に配した
一対の軸受部を、ベアリングナツトによりスクリュカッ
プリングに固定するとともに、外環部をガイド継手に固
定してなるため、次のような顕著な効果を奏する。

■　圧力検出に際してはベアリングナツトの締付による
予圧及びガイド継手双方の影響を全く受けないため、検
出精度の向上及び信頼性の向上を図れる。

■　予圧に対する高精度の管理やガイド継手、射出台、
射出駆動台及びガイドシャフト等に対する高精度の加工
及び組付が要求されないため、部品製造や機構組立が容
易となる。

【図面の簡単な説明】

第１図：本発明に係る射出成形機の要部を抽出した断面
側面図、 第２図７同射出成形機の変更実施例に係る要部を抽出し
た断面側面図、 第３図：同射出成形機の断面側面図、 第４図：同射出成形機に用いるロードセルの断面側面図
、 第５図：同ロードセルの背面図、 第６図、第７図：従来技術に係る射出成形機の原理的断
面側面図。 尚図面中、 １：射出成形機　　２ニガイド継手 ３：スクリュカップリング ４：ロードセル　　５：内環部 ６：外環部　　　　７：中間起歪部 二軸受部 スラスト軸受 二軸受部 ：アンギュラ玉軸受 ：ベアリングナラ ト ：ベアリングケース ■ ３・・・：ネジ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 〔１〕直進運動が伝達されるガイド継手により、回転運
   動が伝達されるスクリュカップリングを回動自在に支持
   するとともに、ガイド継手とスクリュカップリング間に
   、内環部、外環部及び中間起歪部を有し、かつスクリュ
   カップリングに付与される圧力を検出するワッシャ形の
   ロードセルを備えてなる射出成形機において、ロードセ
   ルの内環部及びこの内環部の両側に配した一対の軸受部
   を、ベアリングナットによりスクリュカップリングに固
   定するとともに、ロードセルの外環部をガイド継手に固
   定してなることを特徴とする射出成形機。 〔２〕内環部とスクリュカップリング間に配する軸受部
   はスラスト軸受であることを特徴とする請求項１記載の
   射出成形機。 〔３〕内環部とベアリングナット間に配する軸受部はア
   ンギュラ玉軸受であることを特徴とする請求項１記載の
   射出成形機。 〔４〕外環部は軸受部を固定するベアリングケースとガ
   イド継手により挟んで固定することを特徴とする請求項
   １記載の射出成形機。 〔５〕外環部はネジによりガイド継手に固定することを
   特徴とする請求項１記載の射出成形機。