JPS61106221A

JPS61106221A - 射出成形機における駆動装置

Info

Publication number: JPS61106221A
Application number: JP22874084A
Authority: JP
Inventors: Masakata Kaji; 加治　正方
Original assignee: Meiki Seisakusho KK
Current assignee: Meiki Seisakusho KK
Priority date: 1984-10-30
Filing date: 1984-10-30
Publication date: 1986-05-24
Also published as: JPH038254B2

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】（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ュを進退移動
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って特
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、油圧シリンダによっ
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
は困難であった。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り°−ド角を大きくす
ることによっ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
題があったのである。

また、射出成形機の射出装置において、スクリュをその
軸方向に進退させて金型キャビティ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ュを比較的速い速度
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った。

（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ュ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、ナツ
ト部材と該ナツト部材に所定のボールネジ構造をもって
組み合わせられた雄ネジ部材とを含み、それら部材の何
れか一方の回転によって他方の部材を軸方向に進退せし
めるようにしたボールネジ機構と共に、該ボールネジ機
構の前記一方の部材の回転を行わしめる回転駆動手段を
有する進退装置の少なくとも二つを用い、該進退装置の
一つを、前記他方の部材の進退方向と同様な方向に全体
的に移動可能と為し、且つそれの前記他方の部材を、移
動せしめられるべき所定の被作動部材に取り付ける一方
、前記進退装置の他の一つを、該被作動部材に取り付け
られた進退装置に対して、それらの間に前記進退装置の
移動可能な別個のものを介して若しくは介することなく
、直列に接続せしめ、それら複数の進退装置における各
ボールネジ機構の選択的な作動によって、前記被作動部
材の前進、後退移動を行わしめるようにしたことにある
。

（作用および効果）このような駆動装置では、直列に接続された各進退装置
の回転駆動手段を同時に駆動して、それぞれのボールネ
ジ機構を同時に作動させ、各ボールネジ機構の進退せし
められる側の部材（以下、単に被進退部材と称する）を
同時に同方向に進退させるようにすれば、被作動部材の
進退量はそれらボールネジ機構の被進退部材の各進退量
の総和として与えられる。したがって、たとえ各進退装
置におけるボールネジ機構のボールネジのリード角が小
さくても、被作動部材の移動速度は太き（なる。

つまり、かかる駆動装置を型締装置に採用して被作動部
材を可動盤とすれば、可動盤を速く移動させて金型を高
速で開閉するとともに、射出樹脂圧に対抗し得るに十分
大きな圧締力で型締めを行うことが可能になるのであり
、またかかる駆動装置を、射出装置においてスクリュを
進退させる駆動装置として採用すれば、射出樹脂圧に対
抗しつつ、スクリュを比較的速い速度で進退させること
が可能になるのである。

また、かかる駆動装置を型締装置に採用した場合には、
各進退装置において、ボールネジ機構のボールネジのリ
ード角をそれぞれ異なるものとし、可動盤の移動時には
、リード角の大きなボールネジ機構を有する進退装置を
作動させる一方、金型の圧締時には、そのリード角の大
きなボールネジ機構を有する進退装置の作動を停止させ
るとともに、リード角の小さなボールネジ機構を有する
進退装置を作動させるようにしてもよい。

また、本発明に係る駆動装置を型締装置に採用した場合
において、上述のように、金型の圧締時にリード角の小
さなボールネジ機構を有する進退装置だけを作動させる
ようにした場合には、金型の保護および金型をスムーズ
に開くことが容易になる点においても有利となる。すな
わち、型締装置では、通常、金型保護のために、金型が
閉じられる手前で可動盤の移動速度が低速に切り換えら
れるとともに、型開き時には成形品の金型面に対する付
着力に抗して金型をスムーズに開くために可動盤を低速
で後退移動させることが行われるが、上述のように、圧
締時においてリード角の小さなボールネジ機構を有する
進退装置だけが作動させられる場合には、複雑な速度制
御回路を用いることなく、その進退装置だけが作動せし
められる期間を圧締期間よりも僅かに大きくするだけで
、型締め直前および型開き時の可動盤の移動速度を低速
に設定できるからである。

（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って、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）によっ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１
０と対向する状態で、固定盤１４が四隅において固定さ
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１
８との開閉が行われるようになっているのである。

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２６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
よっ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とから成っている。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によっ
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って
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３ｏ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ｚラン
グ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によってギヤ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３ｏ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４ｏが前後方向に比較的速い速度で移動させられ
るようになっているのである。なお、上述の説明から明
らがなように、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２
６および第一のスライド部材４ｏ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
成っており、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、これによって可
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４
６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ってい
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によっ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５２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っているのであり
、第二の回転部材４６はミこの一体に移動させられる第
二モータ６２の駆動によって、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
うになっているのである。

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
ようになっているのであるが、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
なっているのである。

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によって一つの
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とによって、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って型を成形する場合には、
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
かって前進させる。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ＩＯに向かって高速で前進する。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１．固定盤
１４に向かっ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３４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
果によって可動金型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１
８によって形成されるキャビティ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によって形成されるキャビティ内へ
の樹脂の射出によっ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
。これによって、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、
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１
０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
例示であって、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太き（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（、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の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２６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１
８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４
０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４６）がボールネジ
機構の雄ネジ部材を構成し、この回転によって前後方向
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１ｏ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
によっ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ってもよ
い。

また、前記実施例では、二つの進退装置によって可動盤
１０が進退させられるようになっていたが、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４
６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５
２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ってもよい。

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
のエジェクタ機能を備えていなかったが、そのようなエ
ジェクタ機能を付与することも可能である。なお、エジ
ェ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２６、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ェクタロッドを
配設し、このエジェクタロッドを軸方向に前進させるこ
とにより、可動金型１６からエジェクタビンを突出させ
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
明が通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
るスクリュ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ュの進退駆動装
置として採用される場合には、第２図に示されるように
、スクリュ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、スクリュ７０が被作動部材としてその
軸方向に進退駆動させられることとなるのである。なお
、スクリュ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、スクリュ７０と駆動装置７２との
連結に際しては、駆動装置７２にスクリュ７０を回転自
在に支持させる必要がある。

その他、−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）１４：固定盤　　　　　１６．１８：金型２６．４６：
回転部材（雄ネジ部材）３４．６２：電動サーボモータ（回転駆動手段）４０：
第一のスライド部材（ナンド部材）５８：可動盤の円筒
部（ナツト部材）７０：スクリュ（被作動部材）７２：駆動装置

Claims

【特許請求の範囲】

（１）ナット部材と該ナット部材に所定のボールネジ構
造をもって組み合わせられた雄ネジ部材とを含み、それ
ら部材の何れか一方の回転によって他方の部材を軸方向
に進退せしめるようにしたボールネジ機構と共に、該ボ
ールネジ機構の前記一方の部材の回転を行わしめる回転
駆動手段を有する進退装置の少なくとも二つを用い、該
進退装置の一つを、前記他方の部材の進退方向と同様な
方向に全体的に移動可能と為し、且つそれの前記他方の
部材を、移動せしめられるべき所定の被作動部材に取り
付ける一方、前記進退装置の他の一つを、該被作動部材
に取り付けられた進退装置に対して、それらの間に前記
進退装置の移動可能な別個のものを介して若しくは介す
ることなく、直列に接続せしめ、それら複数の進退装置
における各ボールネジ機構の選択的な作動によって、前
記被作動部材の前進、後退移動を行わしめるようにした
ことを特徴とする射出成形機における駆動装置。
（２）前記進退装置の各回転駆動手段が、何れも電動サ
ーボモータである特許請求の範囲第１項記載の射出成形
機における駆動装置。