JPS6360720A

JPS6360720A - 射出成形機駆動装置

Info

Publication number: JPS6360720A
Application number: JP61205041A
Authority: JP
Inventors: Zenji Inaba; 善治稲葉; Masatoyo Sogabe; 曽我部　正豊
Original assignee: Fanuc Corp
Current assignee: Fanuc Corp
Priority date: 1986-09-02
Filing date: 1986-09-02
Publication date: 1988-03-16
Also published as: EP0280743B1; DE3782817T2; US4895505A; EP0280743A4; KR910005203B1; KR880701623A; EP0280743A1; WO1988001562A1; DE3782817D1; JPH0513805B2

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射出成形機において、直線移動する部材の駆動
装置に関する。

従来の技術射出成形機においては、スクリューを軸方向に移動させ
射出を行わせる射出軸や、金型を開閉。

締付ける型締軸、エジェクタピンを軸方向に移動させる
エジェクタ軸、さらにはノズルを金型にタッチさせるた
めのノズルタッチ軸等直線運動する部材が多い。

油圧で駆動される射出成形機においては、これら直線運
動部材を油圧シリンダで駆動することにより、簡単に直
線運動を行わせることができるが、射出成形機を電動機
によって駆動する場合には、従来、電動機の出力をボー
ルネジ、ナツト等の回転運動から直線運動へ変換する変
換機構を必要としていた。

発明が解決しようとする問題点電０橢によって駆動される射出成形機は上述したように
、回転運動から直線運動に変換する変換機構を必要とし
ていたため、機構を複雑にし、又、射出成形機自体をそ
の分高価にするという欠点があった。

そこで、本発明の目的は、射出成形機の直線運動部材を
回転運動から直線運動に変換する変換手段を設けずに駆
動できる電動式の射出成形機駆動装置を提供することに
ある。

問題点を解決するための手段射出成形機の直線移動を行う部材の少なくとも１つを直
線移動型電動機（以下、リニアモータという）によって
駆動することによって上記問題点を解決した。

作　　用リニアモータの出力は直線運動であるため、回転運動を
直線運動に変換する必要はなく、変換門構を設ける必要
がなく、リニアモータの出力軸に直線射出成形機の直線
移動部材を連結するだけで、射出成形機の直線移動部材
は駆動されることとなる。

実施例第１図は本発明の一実施例で、射出軸に本発明を適用し
た一実施例を示すものである。

１０はリニアモータを構成する固定子で、２０は該固定
子を貫通するりニアモータの電機子であり、固定子１０
は射出成形機のペースに固着され、電機子２０のシャフ
ト２１の一端は固着手段７０によってスクリュー３０の
スクリュー軸３１に固着され、（ｉ！！端は固着手段８
０によってスプライン軸６０が固着されている。スプラ
イン軸６０のスプライン溝部６１には外１ｍ５１がスプ
ライン結合し、該外筒５１が固着され、内部にスプライ
ン軸６０が移動する穴５２を有する回転駆動部材５０が
固着手段９０を介してスクリュー３０を回転させるだめ
のスクリュー回転用モータ４０のモータ軸４１に連結さ
れている。

第２図はりニアモータの斜視図で、第３図はりニアモー
タの要部断面図であり、リニアモータの固定子１０は外
部筒体１１、複数の環状のコア１２、および複数の環状
のプリント型コイル１３〜１８で構成されている。外部
筒体１１は透磁性材料（軟鋼）からなり、プリント型コ
イル１３〜１８は所定の内径を有し、かつ外部筒体１１
の内部に嵌入され得るように形成されている。コア１２
は透磁性材料（軟鋼）からなり、好適にはプリント型コ
イル１３〜１８と同じ内径を有し、かつ外部筒体１１の
内部に嵌入され得るように形成されており、ざらにその
外周面上には軸方向に沿って溝部（図示せず）が設けら
れており、この溝部はプリント型コイル１３〜１８の接
続用通路あるいは三相交流の電源供給用通路として利用
される。

外部筒体１１、コア１２およびプリント型コイル１３〜
１８は予め個別に製造されており、その組立に際しては
、外部筒体１１の内部に７個のコア１２とプリント型コ
イル１３〜１８とを交互に配列し、かつプリント型コイ
ル１３〜１８のそれぞれの２本のリード線をコア１２の
溝部を通して外部に導出させ、Ｒ後に焼きばめ等により
両端のコア１２を外部筒体１１に接着させる。このよう
にして、固定子１０は簡単に組立てられる。なｄ３．１
つは固定子１０を射出成形機に固定するために固定子１
０に固着されている据付は部材である。

一方、電機子２０はシャフト２１．複数の環状のヨーク
２２、および複数の環状の永久磁石２３゜２４．２５，
２６．・・・・・・で構成されている。シャフト２１は
非磁性材料がらなり、ヨーク２２は固定子１０の内径よ
りわずかに小さい外径を有し、かつシャフト２１の外周
面と嵌合し得るように形成されている。永久磁石２３，
２４，２５．２６゜・・・・・・は好適にはヨーク２２
と同じ外径を有し、かつシャフト２１の外周面と嵌合し
得るように形成されている。ヨーク２２および永久磁石
２３゜２４．２５．２６．・・・・・・のそれぞれの長
さにつぃては、該永久磁石の位置がコイルユニットの各
位置と同期するように予め決められている。

シャフト２１．ヨーク２２および永久磁石２３゜２４．
２５．２６．・・・・・・は予め個別に製造されており
、その組立に際しては、シャフト２１の外周面にヨーク
２２と永久磁石２３，２４，２５゜２６、・・・・・・
とを交互に配列し、かつ永久磁石はその極性方向が交互
に変わるように配列し、最後に電機子２０の必要とされ
る移動行程の範囲外において焼きばめ等によりヨーク２
２をシャフト２１に接着させる。このようにして、電機
子２０は簡単に組立てられる。この場合、ヨーク２２は
１つおきにＮ極、Ｓ極に磁化される。

そこで、該リニアモータとして機能させる場合には、プ
リント型コイル１３〜１８に三相交流を供給する。この
場合、プリント型コイル対１３および１６．１４および
１７．１５および１８はそれぞれ三相交流（第４図参照
）の各相Ｕ、Ｗ、Ｖに接続され、各プリント型コイル対
は第５図ないし第６図に示されるようにそれぞれのプリ
ント型コイルに流れる電流の向きが互いに逆向きとなる
ようにそれぞれのリード線が外部接続される。

次に、該リニアモータを駆動し射出を行う場合について
第４図ないし第７図を参照しながら説明する。

まず、第５図（ａ）に示される位置関係において各プリ
ント型コイル１３〜１８１．：第４図に示される三相交
流が供給されているものとする。℃１の時点において、
プリント型コイル（＋ｔＪ）１３にはり＝１、すなわち
１００％の電流が流れており、プリント型コイル（−Ｗ
）１４にはＷ＝−（１／２＞、すなわち５０％の電流が
流れており、プリント型コイル（＋Ｖ）１５にはＶ＝−
（１／２）、すなわち−５０％の電流が流れており、以
下同様に、プリント型コイル（−口）１６には一１００
％の電流が、プリント型コイル（＋Ｗ）１７には一５０
％の電流が、プリント型コイル（−Ｖ）１Ｂには５０％
の電流が、それぞれ流れている。すなわち、プリント型
コイル１３〜１８に流れる電流は第５図（ｂ）に示され
るように階段状の波形Ａとなり、この波形Ａを全体的に
均したものが破線で示される波形Ｂである。この電流波
形Ｂにより発生する磁界は、該電流分布と位相的に９０
″偏移した波形Ｃで表わされる。

一方、永久磁石２４〜２６により発生する磁界は波形り
で表わされる。従って、第５図（ｂ）に示される波形Ｃ
およびＤの相対的位置関係から明らかなように、波形［
）のＳ１４は波形ＣのＳ極から斥けられ、かつ波形Ｃの
Ｎ極に吸引され、波形りのＮｆｆ１は波形ＣのＮ極から
斥けられるため、結果的に固定の波形Ｃに対して移動可
能な波形りは矢印で示されるように右方に移動する。こ
のようにして第６図（ａ）に示されるような位置関係に
移る。

なお、実際には、電機子２０の移動はコイル１３〜１８
による電流波形Ｂと該電流波形による磁界波形Ｃとの電
流力作用により引き起こされるものであり、第５図から
第７図までは説明を簡単にするための例示を示すもので
ある。

次に　ｔ２の時点においては、プリント型コイル１３〜
１８に流れる電流、該電流を均したもの、この均された
電流により発生する磁界、および永久磁石２４〜２６に
より発生する磁界はそれぞれ第５図（ｂ）において波形
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄで表わされる。波形ＣおよびＤの相対的
位置関係から明らかなように、波形りは矢印で示される
ように右方に移動する。このようにして第７図（ａ　）
に示されるような位置関係に移る。

次に　ｔ３の時点においては、プリント型コイル１３〜
１８に流れる電流、該電流を均したもの、この均された
電流により発生する磁界、および永久磁石２５〜２７に
より発生する磁界はそれぞれ第７図（ｂ）において波形
Ａ、Ｂ、Ｃ，Ｄで表わされる。従って、波形ＣおよびＤ
の相対的位置関係から明らかなように、波形りは矢印で
示されるように右方に移動する。

上述した説明から明らかなように、各プリント型コイル
１３〜１８に三相交流を供給することにより電懇子２０
即ちシャフト２１を直線的に移動させ、スクリュー３０
を前進（第１図右方向）させることにより射出を行うこ
とができる。

又、計量時にはスクリュー回転用のモータ４０を駆動し
、回転駆動部材５０を回転させ、外筒５１を介してスプ
ライン軸６０を回転させ、電機子２０のシャフト２１を
回転させ、スクリュー３０を回転させることとなる。こ
のとき、樹脂の溶融によって生じる背圧はりニアモータ
の固定子１０のプリント型コイル１３〜１Ｂに弱い電流
を流し一定背圧を与えるようにすればよい。

なお、上記実施例ではりニアモータは同期式の場合を例
にとって説明したが、それに限らず誘導式の場合にも適
用することができる。この場合には、第２図、第３図に
示される構成において非磁性のシャフト２１の代わりに
透磁性のシャフトが、永久磁石２３，２４，２５．２６
．・・・・・・の代わりに導電体が、それぞれ使用され
る。また、誘導式の場合には、環状の導電体と環状のヨ
ークの配置はプリント型コイル１３〜１８に同期させる
必要はない。

また、上記実施例では、スクリューを軸方向に駆動する
射出軸の駆動源にリニアモータを用いたが、型締機構や
エジェクタ、ノズルタッチ機構等の直線運動を行う部材
の駆動源にリニアモータを使用すれば、上述したように
回転運動を直線運動に変える変換機構が必要なく構成を
簡単なすることができる。特に、スクリューを軸方向に
駆動する駆動源に上述したような円筒型のりニアモータ
を用いれば、スクリューの軸方向への移動及びスクリュ
ーの回転も簡単な構成で達成することができ効果がある
。

発明の効果本発明は、射出成形機の直線運動部材の駆動源にリニア
モータを用いたので、回転運動を直線運動に変える変換
機構を必要としなくなったから、構成が簡単でコンパク
トな射出成形機を得ることができ、かつ、射出成形機を
安価に提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概要図、第２図は同実施例
に使用したりニアモータの斜視図、第３図は同要部断面
図、第４図は三相交流の波形図、第５図（ａ）、（ｂ）
、第６図＜ａ＞、（ｂ）および第７図＜ａ）、（ｂ）は
りニアモータの動作を説明するための図である。１０・・、固定子、１１・・・外部筒体、１２・・・コ
ア、１３〜１８・・・プリント型コイル、２０°・・電
機子）２１・・・シャフト、２２・・・ヨーク、２３．
２４゜２５．２６．・・・・・・、・・・永久磁石、３
０・・・スクリュー、４０・・・スクリュー回転用モー
タ、５ｏ・・・回転駆動部材、６０・・・スプライン軸
。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）射出成形機における直線移動を行う部材の駆動装
置において、少なくとも１つの直線移動部材は直線移動
型電動機で駆動されることを特徴とする射出成形機駆動
装置。
（２）上記直線移動型電動機は外周面に交互に環状の透
磁性体と環状の永久磁石を交互に配列固着された非磁性
材料からなるシャフトと、該シャフトの軸方向に移動可
能に該シャフトを囲繞し、透磁性の外部筒体の内周面に
環状の透磁性のコアと交流電源に接続され得る環状のプ
リント型コイルとが交互に配列された筒状構造体とから
成り、前記永久磁石からの磁束が前記環状のプリント型
コイルに対して同期するように構成され、前記シャフト
および筒状構造体のいずれか一方を固定子とし、他方を
射出成形機の直線移動部材に固着されていることを特徴
とする特許請求の範囲第１項記載の射出成形機駆動装置
。
（３）前記シャフトがスクリュー軸に固着されている。前記直線移動型電動機は射出軸の駆動源として作動する
特許請求の範囲第２項記載の射出成形機駆動装置。