JPH11114996A - 電動式射出成形機の駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 電動式射出成形機の振動を緩和する。 【解決手段】 各電動機１３を互いに逆方向に回転させ
て、右ねじのボールねじ軸５ａを図１で右から左に見て
左方向に回転させるとともに、これに同期して左ねじの
ボールねじ軸５ｂを右方向に回転させることにより、プ
ッシャプレート３をスクリュ１０と一緒に図１で左に前
進移動させて加熱筒９の樹脂をノズル１４から金型の成
形キャビティに射出させる。一対のボールねじ軸５ａ、
５ｂとそれらを回転させる電動機１３、１３等の回転方
向が上述のように互いに逆であるので、それらの回転モ
ーメントは互いに相殺され、機械の振動が軽減される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電動式射出成形機の
スクリュや可動盤を移動させる駆動装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電動式射出成形機の射出用駆動装置とし
て、図５に示すものが知られている（特開昭６２−１２
８７２４号公報）。これについて説明すると、フロント
プレート１とリヤプレート２とは、一つの対角部分を一
対の結合ロッド（図示せず）で一体結合して設けられ、
プッシャプレート３は上記一対の結合ロッドに前後（図
５で左右）に移動自在に支持されている。フロントプレ
ート１とリヤプレート２及びプッシャプレート３は互い
に平行である。

【０００３】フロントプレート１とリヤプレート２の他
の対角位置には、右ねじとされた一対のボールねじ軸
５、５がプッシャプレート３のボールナット６、６にそ
れぞれ螺入されてフロントプレート１とリヤプレート２
の軸受７、８に回転自在にそれぞれ支持されている。フ
ロントプレート１の中央部には加熱筒９が前面（図５で
左側の面）に突き出して取り付けられ、またプッシャプ
レート３の中央部には、スクリュ１０が軸受１１に回転
自在に支持して設けられている。スクリュ１０は加熱筒
９に挿入され、回転用電動機（図示せず）で回転させら
れて樹脂材料を溶融するようになっている。

【０００４】リヤプレート２には、一対の電動機１３、
１３がブラケット（図示せず）で取り付けられている。
各電動機１３は、右ねじとされた各ボールねじ軸５を正
回転（図５で右から左に見て左回転）させてプッシャプ
レート３をフロントプレート１に向けて移動させること
により、スクリュ１０を図５で左に前進させて溶融樹脂
を加熱筒９のノズル１４から金型の成形キャビティに射
出させ、また、計量工程においてスクリュ１０の後退に
背圧をかけるもので、その出力軸１３ａを各ボールねじ
軸５にカップリング１５で直結して設けられている。

【０００５】各ボールねじ軸５には同期歯車１６が取り
付けられ、中間歯車１７に噛み合わされている。符号１
９はホッパであり、樹脂材料を加熱筒９に供給するもの
である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】既に述べたように、ス
クリュ１０を前進させて加熱筒９のノズル１４から溶融
樹脂を金型の成形キャビティに射出する。この場合、上
記従来の電動式射出成形機の駆動装置においては、同一
の電動機１３、１３の同一方向の回転で同一のボールね
じ軸５、５を同一方向に回転させるため、射出作動の開
始時、停止時、或いは急激な変速等を行った際に、出力
軸１３ａやボールねじ軸５等の回転体の慣性により機械
全体に大きなモーメントが作用して機械を振動させ、極
端な時は機械の一端を持ち上げる。

【０００７】このため、騒音が発生し、また機械寿命に
悪影響が出るほか、金型に対するノズル１４の押付力が
瞬間的に低下してノズル先端から樹脂漏れを生じ、成形
不良となることも稀ではない。機械の剛性を高くすれば
振動を低下させることはできるが、機械が大型になる
上、質量が大きくなるためコスト高になる。

【０００８】本発明は、異常な振動を生じない電動式射
出成形機の駆動装置を提供することを目的とする。本発
明の他の目的は、騒音を低減できる上、機械寿命の長い
電動式射出成形機の駆動装置を提供することである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の少なくとも一つの
目的を達成するために、請求項１記載の発明は、回転運
動を直線運動に変える複数のねじ機構を電動機で相互に
同期作動させて可動体を移動させる電動式射出成形機の
駆動装置において、上記複数のねじ機構のうちの半数を
右ねじとするとともに他の半数を左ねじとし、右ねじの
ねじ機構と左ねじのねじ機構とに、それぞれ同数の電動
機を連絡した構成とした。

【００１０】上記の手段では、右ねじのねじ機構及び電
動機と、左ねじのねじ機構及び電動機の回転モーメント
が互いに相殺される。したがって、機械の振動と騒音が
緩和される。

【００１１】上記電動式射出成形機の駆動装置において
は、ねじ機構を、ボールねじ軸と該ボールねじ軸に螺合
されたボールナットによって構成することができ（請求
項２）、また電動機をサーボモータとすることができる
（請求項３）。また、右ねじのねじ機構の電動機と左ね
じのねじ機構の電動機の向きを互いに逆とすることがで
きる（請求項４）。この構成では、例えば、右ねじのね
じ機構の電動機を右から見た回転方向と、左ねじのねじ
機構の電動機を左から見た回転方向とが互いに同一とな
るので、両電動機を同一の指令信号で同期作動させるこ
とができるようになる。右ねじのねじ機構と左ねじのね
じ機構及びそれらを作動させる電動機を、可動体の移動
中心線に対して対称に配設することが好ましい（請求項
５）。

【００１２】電動式射出成形機の射出装置においては、
可動体を、スクリュを加熱筒に対して移動させるプッシ
ャプレートとする（請求項６）。また電動式射出成形機
の型締装置においては、可動体を、固定盤との間に金型
を型締めする可動盤とする（請求項７）。

【００１３】

【発明の実施の形態】発明の実施の形態を図面を参照し
て説明する。図１は電動式射出成形機の射出装置に適用
した本発明の実施の形態を示す。この電動式射出成形機
の駆動装置においては、一対のねじ機構Ａ、Ｂのうちの
一方のねじ機構Ａは、右ねじのボールねじ軸５ａとボー
ルナット６ａとから成り、また他方のねじ機構Ｂは、ボ
ールねじ軸５ａ及びボールナット６ａとリードが同一
の、左ねじのボールねじ軸５ｂとボールナット６ｂとか
ら成る。各ボールねじ軸５ａ、５ｂは、プッシャプレー
ト（可動体）３に固定されたボールナット６ａ、６ｂに
それぞれ螺入されてフロントプレート１とリヤプレート
２の軸受７、８に回転自在にそれぞれ支持されている。

【００１４】また、各ボールねじ軸５ａ、５ｂのリヤプ
レート２側の端部には、タイミングプーリ２１がそれぞ
れ取り付けられ、サーボモータよりなる各電動機１３の
出力軸１３ａに取り付けられたタイミングプーリ２２に
エンドレスのタイミングベルト２３でそれぞれ連絡され
ている。各タイミングベルト２３はタイミングプーリ２
１、２２に巻き掛けられており、タイミングプーリ２２
の回転をタイミングプーリ２１に伝達してこれを各ボー
ルねじ軸５ａ、５ｂと一緒に回転させる。各電動機１３
はブラケット２４でリヤプレート２に固定されている。

【００１５】一対のねじ機構Ａ、Ｂとそれらを作動させ
る電動機１３とタイミングプーリ２１、２２及びタイミ
ングベルト２３の配置は、スクリュ１０の中心線に一致
するプッシャプレート３の移動中心線Ｏに対して対称に
配置されている。他の構造は、図５の電動式射出成形機
の駆動装置と同一であるので、同一の部材等に同一の符
号を付してその説明は省略する。

【００１６】この電動式射出成形機の射出用駆動装置に
おいては、各電動機１３を互いに逆方向に回転させて、
ねじ機構Ａのボールねじ軸５ａを図１で右から左に見て
左方向（反時計回り）に回転させるとともに、これに同
期してねじ機構Ｂのボールねじ軸５ｂを図１で右から左
に見て右方向に回転させることにより、プッシャプレー
ト３をスクリュ１０と一緒に図１で左に前進移動させて
加熱筒９の樹脂をノズル１４から金型の成形キャビティ
に射出させる。

【００１７】上記の射出作動では、一対のボールねじ軸
５ａ、５ｂとそれらを回転させる電動機１３、１３等の
回転方向が上述のように互いに逆であるので、それらの
回転モーメントは互いに打ち消される。したがって機械
の振動が軽減されることとなり、振動に起因する、騒
音、寿命低下、成形不良等の支障が緩和される。

【００１８】図２は本発明に係る電動式射出成形機の駆
動装置の他の実施の形態を示す。この射出装置の駆動装
置の場合は、ねじ機構Ｂを作動させる電動機１３の向き
が、ねじ機構Ａを作動させる電動機１３に対して逆にさ
れている。

【００１９】したがって、射出工程における一対の電動
機１３、１３の回転方向は、例えば、タイミングプーリ
２２を手前側にして両電動機１３を見た（図２で上側の
電動機１３を右から左に見、下側の電動機１３を左から
右に見た）正面視においては両電動機１３の回転方向が
同一となるので、両電動機１３を同一の指令信号で同期
作動させることができるようになり、両電動機１３の制
御系の簡略化が可能になる。なお、上記以外の他の構造
は図１の駆動装置と同じである。

【００２０】図３は本発明に係る電動式射出成形機の駆
動装置の別の実施の形態を示す。この射出用駆動装置の
場合は、右ねじのボールねじ軸５ａ及びボールナット６
ａ（図示省略）から成るねじ機構Ａと、左ねじのボール
ねじ軸５ｂ及びボールナット６ｂ（図示省略）から成る
ねじ機構Ｂとが、それぞれ２組設けられており、それら
を一対の電動機１３、１３で同期作動させる構成とされ
ている。ねじ機構Ａ、Ａとねじ機構Ｂ、Ｂ、及びそれら
を作動させる電動機１３、１３等は、プッシャプレート
３の移動中心線Ｏに対して対称に配設されている。

【００２１】この駆動装置においても、ねじ機構Ａ側と
ねじ機構Ｂ側のモーメントが互いに相殺されることは言
うまでもない。他の構造は図１及び図２の駆動装置と同
じである。

【００２２】図４は電動式射出成形機の型締装置に適用
した本発明の実施の形態を示す。この駆動装置において
は、一対のねじ機構Ａ、Ｂのボールねじ軸５ａ、５ｂ
は、エンドプレート３１に回転自在に装着されたボール
ナット６ａ、６ｂにそれぞれ螺入されて可動盤（可動
体）３２にそれぞれ固定されている。各ボールナット６
ａ、６ｂには、タイミングプーリ２１がそれぞれ取り付
けられ、各電動機１３の出力軸１３ａに取り付けられた
タイミングプーリ２２にエンドレスのタイミングベルト
２３でそれぞれ連絡されている。各電動機１３はブラケ
ット２４でエンドプレート３１に固定されている。

【００２３】エンドプレート３１は、複数本（図のもの
は４本）のタイロッド３３で固定盤３４に結合され、可
動盤３２はそれらのタイロッド３３に移動自在に支持さ
れている。可動盤３２と固定盤３４には金型３６、３７
がそれぞれ取り付けられている。ねじ機構Ａ、Ｂと、そ
れらを作動させる電動機１３、１３等は、可動盤３２の
移動中心線Ｏに対して対称に配置されている。

【００２４】図４の型締装置の場合は、両電動機１３、
１３を互いに逆方向に回転させて、図４で左から右に見
てボールナット６ａを左に、またボールナット６ｂを右
にそれぞれ同期回転させると、可動盤３２がボールねじ
軸５ａ、５ｂによって右に移動させられて固定盤３４と
の間に金型３６、３７を型締めする。また、ボールナッ
ト６ａ、６ｂを上記の逆方向に回転させると、可動盤３
２は左に移動して金型３６、３７を型開きする。

【００２５】上記の型締め、型開きのいずれの場合も、
ねじ機構Ａ側とねじ機構Ｂ側のモーメントが互いに相殺
されるので、射出装置と同様に機械の振動が緩和され
る。

【００２６】図の駆動装置では、右ねじと左ねじのねじ
機構Ａ、Ｂの設備数は、各１個又は２個となっている
が、場合によっては３個以上とすることもできる。ま
た、射出装置には、ボールナットを電動機で回転させて
プッシャプレートをスクリュと一緒に移動させる構成と
されたものもあるが、そのような射出装置にも本発明を
適用することができる。電動機１３を図５のようにボー
ルねじ軸に直結することもできる。タイミングプーリ２
１、２２とタイミングベルト２３は伝動機構を構成する
が、図示のものに限られるものではなく、種々設計変更
することができる。電動機１３は、サーボモータに限ら
ず、他種のモータを使用することができる。電動機１３
が電気的に同期回転させることができないような場合に
は、図５の同期歯車１６及び中間歯車１７のような機械
的な同期機構が設けられる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電動
式射出成形機の駆動装置は前記の構成とされ、右ねじの
ねじ機構及び電動機と、左ねじのねじ機構及び電動機の
回転モーメントが互いに相殺されるので、機械の振動が
緩和される。したがって、騒音の発生が抑えられ、また
機械寿命が長くなるとともに、ノズルからの樹脂漏れを
防止して成形を良好に行うことができる。また、振動防
止のために構成部材の剛性を強くする必要がないので、
小型、軽量化することができ、コストの点で有利であ
る。

【００２８】上記の駆動装置において、右ねじのねじ機
構の電動機と左ねじのねじ機構の電動機の向きが互いに
逆に構成すると、右ねじと左ねじのねじ機構の両電動機
を同一の指令信号で同期作動させることができるように
なるので、制御系が簡略になる効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】 電動式射出成形機の射出装置に適用した本発
明の実施の形態を示す一部破断の平面図である。

【図２】 同じく、他の実施の形態を示す一部破断の平
面図である。

【図３】 同じく、別の実施の形態を示す正面略図であ
る。

【図４】 電動式射出成形機の型締装置に適用した本発
明の実施の形態を示す平面図である。

【図５】 従来の電動式射出成形機の射出装置の一部破
断の側面図である。

【符号の説明】

３ プッシャプレート（可動体） ５ａ、５ｂ ボ
ールねじ軸 ６ａ、６ｂ ボールナット １０ スクリュ １３ 電動機 ３１ エンドプ
レート ３２ 可動盤（可動体） ３４ 固定盤 ３６、３７ 金型 Ａ、Ｂ ねじ機
構

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 回転運動を直線運動に変える複数のねじ
   機構を電動機で相互に同期作動させて可動体を移動させ
   る電動式射出成形機の駆動装置において、 上記複数のねじ機構のうちの半数が右ねじとされるとと
   もに他の半数が左ねじとされ、 右ねじのねじ機構と左ねじのねじ機構とに、それぞれ同
   数の電動機が連絡されたことを特徴とする電動式射出成
   形機の駆動装置。
2. 【請求項２】 ねじ機構は、ボールねじ軸と該ボールね
   じ軸に螺合されたボールナットによって構成されたこと
   を特徴とする請求項１記載の電動式射出成形機の駆動装
   置。
3. 【請求項３】 電動機はサーボモータとされたことを特
   徴とする請求項１又は２記載の電動式射出成形機の駆動
   装置。
4. 【請求項４】 右ねじのねじ機構の電動機と左ねじのね
   じ機構の電動機の向きが互いに逆とされたことを特徴と
   する請求項１ないし３のいずれかに記載の電動式射出成
   形機の駆動装置。
5. 【請求項５】 右ねじのねじ機構と左ねじのねじ機構及
   びそれらを作動させる電動機は、可動体の移動中心線に
   対して対称に配設されたことを特徴とする請求項１ない
   し４のいずれかに記載の電動式射出成形機の駆動装置。
6. 【請求項６】 可動体は、スクリュを加熱筒に対して移
   動させるプッシャプレートとされたことを特徴とする請
   求項１ないし５のいずれかに記載の電動式射出成形機の
   駆動装置。
7. 【請求項７】 可動体は、固定盤との間に金型を型締め
   する可動盤とされたことを特徴とする請求項１ないし５
   のいずれかに記載の電動式射出成形機の駆動装置。