WO2004078453A1 - 射出成形機の駆動装置、射出装置及び型締装置 - Google Patents

Abstract

大きな推力を発生させ、短いサイクルで連続的に駆動することができる射出成形機の駆動装置を提供することを目的とする。筺(きょう)体(11)と、筐体(11)内において進退自在に配設された可動子(12)、及び筐体(11)に取り付けられた固定子(13)を備え、第1の駆動部を構成する筒状のリニアモータ(14)と、可動子(12)と共に進退させられる被駆動体(15)と、筐体(11)に取り付けられ、軸方向においてリニアモータ(14)と少なくとも一部をオーバラップさせて配設された第2の駆動部とを有する。径方向寸法をわずかに大きくするだけで、可動子(12)の永久磁石(23)の面積を十分に大きくすることができ、リニアモータ(14)の容量を大きくすることができる。

Description

射出成形機の駆動装置、 射出装置及ぴ型締装置

技術分野

本発明は、 射出成形機の駆動装置、 射出装置及び型締装置に関するものである

背景技術

明

従来、 各種の機械装置において推力を発生させる場合、 油圧式及び電動式の駆 動装置が使用される。 田 そして、 機械装置のうちの成形機、 例えば、 射出成形機においては、 加熱シリ ンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、 高圧で射出し、 金型装置内のキ ャビティ空間に充填 (てん) し、 該キヤビティ空間内において冷却して固化させ て成形品にするようになつている。

前記射出成形機は金型装置、 型締装置及び射出装置を有する。 そして、 前記金 型装置は固定金型及び可動金型を備え、 前記型締装置は、 前記固定金型が取り付 けられた固定プラテン、 前記可動金型が取り付けられた可動プラテン、 型締機構 等を備え、 該型締機構を作動させて可動プラテン及び可動金型を進退させること によって、 金型装置の型閉じ、 型締め及び型開きを行うことができる。 また、 前 記射出装置は、 加熱シリンダ、 及び該加熱シリンダ内において回転自在に、 力、つ 、 進退自在に配設されたスクリユーを備える。 そして、 該スクリューを前進させ ることによって、 加熱シリンダの先端に取り付けられた射出ノズルから樹脂を射 出し、 金型装置内のキヤビティ空間に充填するようになっている。

ところで、 射出装置において、 スクリューを回転させたり、 進退させたりする ために油圧式及び電動式の駆動装置を使用することがある。

前記油圧式の駆動装置においては、 スクリユーより後方に射出シリンダが配設 され、 該射出シリンダの油室に油圧を供給し、 前記スクリユーと連結されたビス 卜ンを進退させることによって、 スクリュ一を進退させることができるようにな つている。 また、 前記射出シリンダより後方に油圧モータが配設され、 該油圧モ 一夕の出力軸が前記ビストンと連結され、 前記油圧モー夕を駆動することによつ て、 スクリユーを回転させることができる。

—方、 電動式の駆動装置においては、 加熱シリンダを支持する前方プレートに 対して、 スクリューを回転自在に支持するプレツシャプレート （受圧板） が進退 自在に配設され、 該プレツシャプレー卜に取り付けられた電動式の計量用モ一夕 を駆動することによってスクリユーを回転させることができるようになつている 。 また、 前記プレツシャプレートと電動式の射出用のモータとの間にボ一ルねじ が配設され、 前記射出用モ一夕を駆動し、 前記ボールねじにおいて回転運動を直 進運動に変換することによってスクリュ一を進退させることができる。

ところで、 前記油圧式の駆動装置においては、 スクリユーを回転させるための 油圧モータがスクリユーの回転軸上に配設されるので、 慣性モ一メントを小さく することができるのに対して、 前記電動式の駆動装置においては、 スクリユーを 回転させるための計量用モータをスクリユーの回転軸上に配設することができず 、 慣性モ一メン卜を小さくすることができない。 したがって、 電動式の駆動装置 においては、 駆動装置の高速性及び応答性を高く したり、 制御を行う場合の精度 を高く したりすることができない。

そこで、 駆動装置としてリニアモータを使用した射出装置が考えられる。 該射 出装置において、 リニァモータは永久磁石から成る可動子及びコィルから成る固 定子を備え、 固定子に所定の電流を供給することによって可動子を進退させ、 ス クリューを進退させるようにしている。 この場合、 永久磁石において、 N極及び S極の各磁極が交互に配設され、 各磁極に対応させてコィルが卷装されるように なっているので、 駆動装置の高速性及び応答性を高く したり、 制御を行う場合の 精度を高く したりすることができる。

また、 前記型締装置においても、 可動プラテンを進退させるために油圧式又は 電動式の駆動装置を使用することがある。

前記油圧式の駆動装置においては、 可動プラテンより後方に型締シリンダが配 設され、 該型締シリンダの油室に油圧を供給することによって前記可動プラテン を進退させるようになっている。 一方、 電動式の駆動装置においては、 可動プラテンより後方に配設されたトグ ルサポ一卜に取り付けられた電動式の型締用モータを駆動し、 ボールねじにおい て回転運動を直進運動に変換することによってクロスへッ ドを進退させ、 トグル 機構を介して可動プラテンを進退させるようになつている。

ところが、 前記油圧式の駆動装置の場合、 型締シリンダの油室に油圧を供給す るために、 油圧回路を配設し、 油圧ポンプから吐出された油を前記油室に供給す る必要があり、 電動式の駆動装置の場合、 型締用モータを駆動することによって 発生させられた回転の回転運動を直進運動に変換した後、 トグル機構によって型 締カを発生させる必要があり、 いずれも、 駆動装置の高速性及び応答性を高く し たり、 制御を行う場合の精度を高く したりすることができない。

そこで、 駆動装置としてリニアモータを使用することが考えられる。 前記型締 装置において、 リニアモータは永久磁石から成る可動子及びコイルから成る固定 子を備え、 固定子に所定の電流を供給することによって可動子を進退させると、 クロスへッ ドが進退させられ、 更に可動プラテンが進退させられる。 この場合も

、 永久磁石において、 N極及び S極の各磁極が交互に形成され、 各磁極に対応さ せてコィルが巻装されるようになっているので、 駆動装置の高速性及び応答性を 高く したり、 制御を行う場合の精度を高く したりすることができる。

しかしなカ ら、 前記従来の駆動装置において、 リニアモータを使用した場合、 リニアモータは減速機構を備えないので、 リニアモータを高負荷の機械装置であ る射出成形機に駆動装置として搭載した場合、 大きな推力を発生させたり、 短い サイクルで連続的に駆動したりしょうとすると、 リニアモ一夕の容量を大きくす る必要が生じる。

そして、 リニアモータの容量を大きくするためには、 リニアモー夕に使用され る永久磁石の面積を大きくすればよいが、 一般に、 リニアモータは平坦 （たん） な形状を有するので、 永久磁石の面積を大きくすると、 リニアモータが大きくな り、 駆動装置がその分大型化してしまうだけでなく、 駆動装置のコストがその分 高くなつてしまう。 また、 永久磁石の面積を大きくする分だけ可動子の重量が大 きくなり、 駆動装置の高速性及び応答性を十分に高くすることができなくなって しまう。 そして、 射出装置にリニアモ一夕を使用した場合には、 さらに、 射出用のリニ ァモ一夕と計量用のモータとを、 同一直線上に隣接して配設することになるので 、 射出装置の軸方向寸法が大きくなり、 その分大型化してしまう。

本発明は、 前記従来の駆動装置の問題点を解決して、 大きな推力を発生させた り、 短いサイクルで連続的に駆動したりすることができ、 しかも、 小型化するこ とができ、 コストを低くすることができる射出成形機の駆動装置、 射出装置及び 型締装置を提供することを目的とする。 発明の開示

そのために、 本発明の射出成形機の駆動装置においては、 筐 （きょう） 体と、 該筐体内において進退自在に配設された可動子、 及び前記筐体に取り付けられた 固定子を備え、 第 1の駆動部を構成する筒状のリニアモータと、 該リニアモータ を駆動することによって、 前記可動子と共に進退させられる被駆動体と、 前記筐 体に取り付けられ、 軸方向において前記リニアモータと少なくとも一部をオーバ ラップさせて配設された第 2の駆動部とを有する。

この場合、 可動子及び固定子によつて筒状のリニアモータが構成されるので、 径方向寸法をわずかに大きくするだけで、 可動子の永久磁石の面積を十分に大き くすることができる。 したがって、 リニアモータの容量を大きくすることができ るので、 リニアモータによって大きな推力を発生させたり、 リニアモータを短い サイクルで連続的に駆動したりすることができる。 その結果、 駆動装置を射出成 形機のような高負荷の機械装置に搭載することができる。

また、 軸方向において前記リニアモー夕と第 2の駆動部の少なくとも一部とが オーバラップさせられるので、 駆動装置の軸方向寸法を小さくすることができ、 駆動装置を /]、型化することができ、 駆動装置のコス卜を低くすることができる。 そして、 筐体に固定子及び第 2の駆動部が取り付けられているので、 リニアモ 一夕を駆動したときに、 可動子が移動するのに対して、 第 2の駆動部は移動しな い。 したがって、 駆動装置の可動部分が軽量化し、 慣性モーメントを小さくする ことができる。 その結果、 駆動装置の高速性及び応答性を一層高く し、 制御を行 う場合の精度を一層高くすることができる。 図面の簡単な説明

第 1図は本発明の第 1の実施の形態における駆動装置の断面図、 第 図は本発 明の第 Iの実施の形態における駆動装置の断面図、 第 3図は本発明の第 3の実施 の形態における駆動装置の断面図、 第 4図は本発明の第 4の実施の形態における 駆動装置の断面図、 第 5図は本発明の第 5の実施の形態における駆動装置の断面 図、 第 6図は本発明の第 6の実施の形態における駆動装置の断面図、 第 7図は本 発明の第 7の実施の形態における駆動装置の断面図、 第 8図は本発明の第 8の実 施の形態における駆動装置の横断面図、 第 9図は第 8図の X— X断面図、 第 1 0 図は本発明の第 9の実施の形態における射出装置の断面図、 第 1 1図は本発明の 第 1 0の実施の形態における射出装置の断面図、 第 1 2図は本発明の第 1 1の実 施の形態における射出装置の断面図、 第 1 3図は本発明の第 1 2の実施の形態に おける金型装置及び型締装置の正面図、 第 1 4図は本発明の第 1 2の実施の形態 における金型装置及び型締装置の平面図、 第 1 5図は本発明の第 1 2の実施の形 態における金型装置の型締状態を示す断面図、 第 1 6図は本発明の第 1 2の実施 の形態における金型装置の型開き状態を示す正面図、 第 1 7図は本発明の第 1 3 の実施の形態における金型装置の型締状態を示す断面図、 第 1 8図は本発明の第 1 4の実施の形態における金型装置及び型締装置の正面図、 第 I 9図は本発明の 第 1 4の実施の形態における金型装置の型締状態を示す断面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 第 1図は本発明の第 1の実施の形態における駆動装置の断面図である。 なお、 この場合、 機械装置としての成形機、 例えば、 射出成形機に搭載された駆動装置 について説明する。

図において、 1 1は円筒状の筐体、 1 2は該筐体 1 1内において軸方向に進退 (図において左右方向に移動） 自在に配設された円筒状の可動子、 1 3は前記筐 体 1 1の内周面に取り付けられた円筒状の固定子、 1 5は、 ベアリング b 1によ つて前記可動子 1 2に対して回転自在に、 かつ、 前記可動子 1 2と共に進退自在 に配設された被駆動体であり、 該被駆動体 1 5より前方 （図において左方） に図 示されない移動体が、 回転自在に、 力、つ、 進退自在に配設される。 可動子 1 2及 び固定子 1 3によって第 1の駆動部としての筒状の、 本実施の形態においては、 円筒状のリニア乇一夕 1 4が構成される。

前記筐体 1 1は、 円筒状の筒状部 2 1、該筒状部 2 1の前端（図において左端 ) に取り付けられた環状の前板 2 2、 及び前記筒状部 2 1の後端 （図において右 端） に取り付けられた環状の後板 2 3を備え、 前記筒状部 2 1の軸方向における ほぼ中央の所定の範囲にわたって前記固定子 1 3が取り付けられる。 該固定子 1 3は、 径方向内方に向けて突出させて、 かつ、 所定のピッチで複数の磁極歯 2 5 が形成されたコア 2 6、 及び各磁極歯 2 5に巻装されたコイル 2 7を備え、前記 コア 2 6及びコイル 2 7によってステ一夕が構成される。 なお、 前記各磁極歯 2 5は、 互いに平行に前記コア 2 6の円周方向に形成される。

そして、 前記可動子 1 2は、 前記固定子 1 3より径方向内方に配設され、 円筒 状のコア 3 1、 及び該コア 3 1の外周面において、 軸方向における所定の範囲、 すなわち、 コア 2 6の軸方向の長さに被駆動体 1 5のス卜ロークを加えた距離分 の範囲にわたって配設された永久磁石 3 2を備える。 また、 該永久磁石 3 2は、 N極及び S極の各磁極 3 3を交互に、 かつ、 前記磁極歯 2 5と同じピッチで着磁 させることによって形成される。 なお、 前記各磁極 3 3は、 互いに平行に前記コ ァ 3 1の円周方向に形成される。 また、 前記コア 2 6及びコイル 2 7によって第 1の駆動要素が、 永久磁石 3 2によって第 2の駆動要素が構成される。

前記可動子 1 2を筐体 1 1に対して軸方向に移動自在に支持するために、 筐体 1 1の円周方向における所定の箇所に、 案内部材としての図示されないガイドレ 一ルが軸方向に延在させて配設され、 前記可動子 1 はガイ ドレールに沿って移 動させられる。 また、前記後板 2 3の内周縁から前方に向けて、 筒状の支持部 3 4が被駆動休 1 5のストローク分だけ突出させて形成され、 前記支持部 3 4の前 端の外周面に摺 （しゅう） 動部 3 5が形成される。 この場合、摺動部 3 5として ブッシュを使用したり、 潤滑剤を不要とする自己潤滑性材料を使用したりするこ とができる。 前記支持部 3 4は、 摺動部 3 5をコア 3 1の内周面に摺動させなが ら、 可動子 1 2を支持するとともに、 可動子 1 2を固定子 1 3に対して位置決め する。 この場合、 位置決め精度を高くするためには、 前記支持部 3 4を後板 2 3 と一体に形成することが望ましいが、 支持部 3 4を別体に形成することもできる 。 なお、 前記前板 2 2の内周面に摺動部を形成し、 該摺動部をコア 3 1の外周面 に摺動させながら、 可動子 1 2を支持することもできる。

ところで、 前記コイル 2 7に所定の電流、 例えば、 U相、 V相及び W相の各電 流を供給すると、 リニアモータ 1 4を駆動することができ、 駆動に伴って、 可動 子 1 2を軸方向に移動させ、 該可動子 1 2と共に被駆動体 1 5を進退させること ができる。 なお、 前記リニアモ一夕 1 4を駆動するために、 図示されない制御部 が配設されるとともに、 コイル 2 7に図示されないインバー夕が接続される。 そ して、 前記制御部の駆動処理手段が、 駆動処理を行い、 所定の駆動信号を発生さ せ、 該駆動信号を前記インバ一夕に供給すると、 該インバ一タは、 前記各相の電 流を発生させ、 コイル 2 7に供給する。 この場合、 前記駆動信号によって前記各 相の電流の発生パターンを変更し、 リニアモータ 1 4を正方向に駆動して前記可 動子 1 2を前進 (図において左方向に移動) させ、 リニアモータ 1 4を逆方向に 駆動して可動子 1 2を後退 （図において右方向に移動） させることができる。 その結果、 前記リニアモータ 1 4を駆動することによって推力を発生させるこ とができ、 該推力を被駆動体 1 5に伝達することができる。 なお、 前記可動子 1 2と固定子 1 3との間には、 わずかな隙 （すき） 間が形成されるが、 本実施の形 態においては、 前記コア 3 1が径方向内方において支持部 3 4によって位置決め されているので、 前記隙間を極めて小さくすることができる。 したがって、 推力 をその分大きくすることができる。

また、 前記支持部 3 が可動子 L 2における径方向内方に配設されるので、 可 動子 1 2と支持部 3 4とを軸方向においてオーバラップさせることができる。 し たがって、 駆動装置を小型化することができる。

ところで、 前記被駆動体 1 5を回転させるために、 回転式の第 2の駆動部とし てのサ一ボモー夕等の電動式のモー夕 3 7が取付部としてのフランジ 4 0を介し て後板 2 3の後端面 （図において右端面） に、 後方 （図において右方） に突出さ せて取り付けられる。 前記モータ 3 7は、 インナロータ式のものであり、 図示さ れないステ一夕、 及び該ステ一夕より径方向内方に回転自在に配設された口一夕 を備え、 ステ一夕のコイルに所定の電流、 例えば、 U相、 V相及び W相の各電流 を供給すると、 モー夕 3 7を駆動することができ、 駆動に伴って、 被駆動体 1 5 を回転させ、 スクリユーを回転させることができる。

そのために、 可動子 1 2内に所定の形状、 本実施の形態においては、 円筒状の 空間 4 6が形成され、 前記モータ 3 7の出力軸 3 8力 前記空間 4 6内の中心を 前方に向けて延在させて配設され、 出力軸 3 8の前端の外周面に、 前記被駆動体 1 5のストロ一クと同じ長さの駆動側の伝達要素としてのスプライン 3 9力形成 される。

—方、 前記被駆動体 1 5は、 円板状の基部 4 K 及び該基部 4 1から後方に向 けて被駆動体 1 5のストロークの距離だけ突出させて形成された筒状の保持部 4 3を備え、 該保持部 4 3の後端の内周面に前記スプライン 3 9とスプライン係合 する被駆動側の伝達要素としてのスプライン 4 4が形成される。 なお、 スプライ ン 3 9、 4 4によって回転伝達部が構成され、 該回転伝達部は、 モータ 3 7を駆 動することによって発生させられ、 出力軸 3 8に出力された回転を被駆動体 1 5 に伝達するとともに、 出力軸 3 8に対する被駆動体 1 5の軸方向における相対的 な移動を許容する。 この場合、 該被駆動体 1 5が回転させられるのに伴って、 ベ ァリング b 1を介して可動子 1 1に回転が伝達されようとしても、 可動子 1 2は 前記ガイ ドレールによって回転するのが阻止される。 すなわち、 ガイ ドレールは 回転止めとして機能する。

次に、 前記構成の駆動装置の動作について説明する。

前記駆動処理手段が、 モータ 3 7を正方向に駆動すると、 出力軸 3 8が正方向 に駆動され、 出力軸 3 8の回転が前記スプライン 3 9、 4 4を介して被駆動体 1 5に伝達され、 移動体が回転させられる。

また、 前記駆動処理手段が、 リニアモータ 1 4を駆動し、 所定の推力を発生さ せ、 可動子 1 2を前進させる。 これに伴って、 被駆動体 1 5を前進させ、 移動体 を前進させる。

このように、 リニアモータ 1 4が使用されるので、 駆動装置の高速性及び応答 性を高く し、 制御を行う場合の精度を高くすることができる。 そして、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって筒状のリニアモータ 1 4が構成され、 前記空間 4 6に モ一夕 3 7の少なくとも一部、 本実施の形態においては出力軸 3 8が収容される だけでなく、 スプライン 3 9、 4 4が収容され、 軸方向において、 前記リニアモ —夕 1 4と出力軸 3 8及び回転伝達部とをオーバラップさせることができる。 し たがって、 駆動装置の軸方向寸法を小さくすることができ、 駆動装置を小型化す ることができ、 駆動装置のコストを低くすることができる。

また、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって筒状のリニアモータ 1 4力構成され るので、 径方向寸法をわずかに大きくするだけで、 永久磁石 3 2の面積を十分に 大きくすることができる。 したがって、 リニアモータ 1 4の容量を大きくするこ とができるので、 リニアモータ 1 4によって大きな推力を発生させたり、 リニア モータ 1 4を短いサイクルで連続的に駆動したりすることができる。 その結果、 駆動装置を射出成形機のような高負荷の機械装置に搭載することができる。 また、 筐体 1 1に固定子 1 3及びモ一夕 3 7が取り付けられているので、 リニ ァモ一タ 1 4を駆動したときに、 可動子 1 2が移動するのに対して、 モ一タ 3 7 は移動しない。 したがって、 駆動装置の可動部分が軽量化し、 慣性モーメン卜を 小さくすることができる。 その結果、 駆動装置の高速性及び応答性を一層高く し 、 制御を行う場合の精度を一層高くすることができる。

本実施の形態においては、 可動子 1 2及び固定子 1 3が円筒状にされ、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって円筒状のリニアモータ 1 4が構成されるようになつ ている力《、 可動子 1 2及び固定子 1 3の断面を他の形状、 例えば、 多角形の形状 にして、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって筒状、 例えば、 多角筒状のリニアモ —夕を構成することもできる。 なお、 多角形には、 三角形、 四角形、 五角形、 … のように、 複数の内角を有する形状が含まれる。

次に、 本発明の第 2の実施の形態について説明する。 なお、 第 1の実施の形態 と同じ構造を有するものについては、 同じ符号を付与することによってその説明 を省略し、 同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効 果を援用する。

第 2図は本発明の第 1の実施の形態における駆動装置の断面図である。

この場合、 被駆動体 1 5を回転させるために、 回転式の第 2の駆動部としての サーボモータ等の電動式のモ一夕 5 7が取付部としてのフランジ 4 0を介して後 板 2 3の後端面 （図において右端面） に、 前方 （図において左方） に突出させて 取り付けられる。 前記モータ 5 7は、 インナロ一夕式のものであり、 図示されな ぃステ一夕、 及び該ステ一夕より径方向内方に回転自在に配設されたロータを備 え、 ステ一夕のコイルに所定の電流、 例えば、 U相、 V相及び W相の各電流を供 給すると、 モータ 5 7を駆動することができ、 駆動に伴って、 被駆動体 1 5を回 転させ、 前記移動体を回転させることができる。

そのために、 前記モ一夕 5 7の出力軸 5 8力^ 空間 4 6内の中心を前方に向け て延在させて配設され、 出力軸 5 8の前端 （図において左端） の外周面に、 前記 被駆動体 1 5のストロークと同じ長さの駆動側の伝達要素としてのスプライン 3 9が形成される。

この場合、 空間 4 6にモ一夕 5 7の少なくとも一部、 本実施の形態においては モータ 5 7のステ一夕、 口一夕、 出力軸 5 8等が収容されるだけでなく、 スプラ イン 3 9、 4 4から成る回転伝達部が収容され、 軸方向において、 第 1の駆動部 としての円筒状のリニアモータ 1 4とモータ 5 7のステ一タ、 口一夕、 出力軸 5 8等及び回転伝達部とをオーバラップさせることができる。 したがって、 駆動装 置の軸方向寸法を一層小さくすることができ、 駆動装置を一層小型化することが でき、 駆動装置のコストを一層低くすることができる。

本実施の形態においては、 可動子 1 2及び固定子 1 3が円筒状にされ、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって円筒状のリニアモータ 1 4が構成されるようになつ ているが、 可動子 1 2及び固定子 1 3の断面を他の形状、 例えば、 多角形の形状 にして、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって筒状、 例えば、 多角筒状のリニアモ —タを構成することもできる。 なお、 前記コア 2 6及びコイル 2 7によって第 1 の駆動要素が、 永久磁石 3 2によって第 2の駆動要素が構成される。

次に、 本発明の第 3の実施の形態について説明する。 なお、 第 1の実施の形態 と同じ構造を有するものについては、 同じ符号を付与することによってその説明 を省略し、 同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効 果を援用する。

第 3図は本発明の第 3の実施の形態における駆動装置の断面図である。

この場合、 前記可動子 1 2と被駆動体 1 5とが固定され、 いずれも、 筐体 1 1 'に対して回転自在に、 かつ、 進退 （図において左右方向に移動） 自在に配設され る。 そのために、 支持部 3 4の前端 （図において左端） の外周面に、 可動子 1 2 を軸方向及び円周方向に移動自在に支持するリニヤボールベアリング等の支持部 材 5 5が配設される。 また、 前板 2 2の内周面にも、 可動子 1 2を軸方向及び円 周方向に移動自在に支持するリニヤボールベアリング等の図示されない支持部材 が配設される。 なお、 筐体 1 1にはガイ ドレールは配設されない。 また、 前記コ ァ 2 6及びコイル 2 7によって第 1の駆動要素が、 永久磁石 3 2によって第 2の 駆動要素が構成される。

この場合、 前記駆動処理手段は、 駆動処理を行い、 第 2の駆動部としてのモー 夕 3 7の駆動を停止させた状態で第 1の駆動部としての筒状のリニァモ一夕 1 4 を駆動し、 被駆動体 1 5を回転させることなく進退させたり、 リニアモータ 1 4 の駆動を停止させた状態でモータ 3 7を駆動し、 被駆動体 1 5を進退させること なく回転させたり、 前記リニアモータ 1 4及びモータ 3 7を駆動し、 被駆動体 1 5を回転させながら、 進退させたりすることができる。

なお、 被駆動体 i 5を進退させる際に被駆動体 1 5が回転しないように、 モ一 タ 3 7を駆動状態に置いたり、 被駆動体 1 5を回転させる際に被駆動体 1 5が進 退しないように、 リニアモータ 1 4を駆動状態に置いたりすることができる。 ま た、 モ一夕 3 7及びリニアモータ 1 4にブレーキを配設し、 駆動状態に置く代わ りにブレーキを効かせることもできる。

次に、 本発明の第 4の実施の形態について説明する。 なお、 第 2の実施の形態 と同じ構造を有するものについては、 同じ符号を付与することによつてその説明 を省略し、 同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効 果を援用する。

第 4図は本発明の第 4の実施の形態における駆動装置の断面図である。

この場合、 被駆動体 1 5を回転させるために、 回転式の第 2の駆動部としての サ一ボモータ等の電動式のモータ 5 7が取付部としてのフランジ 4 0を介して後 板 2 3の後端面 （図において右端面） に、 前方 （図において左方） に突出させて 取り付けられる。 前記モー夕 5 7は、 インナロータ式のものであり、 図示されな いステ一夕、 及び該ステータより径方向内方に回転自在に配設されたロータを備 え、 ステ一夕のコイルに所定の電流、 例えば、 U相、 V相及び W相の各電流を供 給すると、 モータ 5 7を駆動することができ、 駆動に伴って、 被駆動体 1 5を回 転させ、 移動体を回転させることができる。

そのために、 前記モ一タ 5 7の出力軸 5 8が、 空間 4 6内の中心を前方に向け て延在させて配設され、 出力軸 5 8の前端 （図において左端） の外周面に、 前記 被駆動体 1 5のストロークと同じ長さの駆動側の伝達要素としてのスプライン 3 9が形成される。

また、 前記可動子 1 2と被駆動体 1 5とが固定され、 いずれも、 筐体 1 1に対 して回転自在に、 かつ、 進退 （図において左右方向に移動） 自在に配設される。 そのために、 支持部 3 4の前端の外周面に、 可動子 1 2を軸方向及び円周方向に 移動自在に支持するリニヤボールベアリング等の支持部材 5 5が配設される。 ま た、 前記前板 2 2の内周面にも、 可動子 1 2を軸方向及び円周方向に移動自在に 支持するリニヤボールベアリング等の図示されない支持部材が配設される。 なお

、 筐体 1 1にはガイ ドレールは配設されない。 また、 前記コア 2 6及びコイル 2 7によって第 1の駆動要素が、 永久磁石 3 2によって第 2の駆動要素が構成され る。

この場合、 空間 4 6にモータ 5 7の少なくとも一部、 本実施の形態においては モータ 5 7のステ一夕、 ロータ、 出力軸 5 8等が収容されるだけでなく、 スプラ イン 3 9、 4 4から成る回転伝達部が収容され、 軸方向において、 前記第 1の駆 動部としての筒状のリニアモ一タ 1 4とモータ 5 7のステ一タ、 ロータ、 出力軸 5 8等及び回転伝達部とをオーバラップさせることができる。 したがって、 駆動 装置の軸方向寸法を一層小さくすることができ、 駆動装置を一層小型化すること ができ、 駆動装置のコス卜を一層低くすることができる。

また、 前記駆動処理手段は、 駆動処理を行い、 モータ 5 7の駆動を停止させた 状態でリニアモ一夕 1 4を駆動し、 被駆動体 1 5を回転させることなく進退させ たり、 リニアモータ 1 4の駆動を停止させた状態でモータ 5 7を駆動し、 被駆動 体 1 5を進退させることなく回転させたり、 前記リニアモータ 1 4及びモータ 5 7を駆動し、 被駆動体 1 5を回転させながら、 進退させたりすることができる。 なお、 被駆動体 1 5を進退させる際に被駆動体 1 5が回転しないように、 モー

2 夕 5 7を駆動状態に置いたり、 被駆動体 1 5を回転させる際に被駆動体 1 5が進 退しないように、 リニアモータ 1 4を駆動状態に置いたりすることができる。 ま た、 モー夕 5 7及びリニアモータ 1 4にブレーキを配設し、 駆動状態に置く代わ りにブレーキを効かせることもできる。

次に、 本発明の第 5の実施の形態について説明する。 なお、 第 1の実施の形態 と同じ構造を有するものについては、 同じ符号を付与することによつてその説明 を省略し、 同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効 果を援用する。

第 5図は本発明の第 5の実施の形態における駆動装置の断面図である。

図において、 1 2は筐体 i 1内において軸方向に回転自在に、 かつ、 進退 （図 において左右方向に移動） 自在に配設された円筒状の可動子、 1 3は前記筐体 1 1の内周面に取り付けられた円筒状の固定子、 6 5は、 前記可動子 1 2に固定さ れ、 可動子 1 2と共に、 筐体 1 1に対して軸方向に回転自在に、 かつ、 進退自在 に配設された被駆動体であり、 前記可動子 1 2は、 前記固定子 1 3より径方向内 方に配設された円筒状のコア 5 1、 及び該コア 5 1の外周面において、 軸方向に おける所定の範囲、 すなわち、 コア 2 6の軸方向の長さに被駆動体 6 5のスト口 ークを加えた距離分の範囲にわたって配設された永久磁石 3 2を備える。 なお、 前記コア 2 6及びコイル 2 7によって第 1の駆動要素が、 永久磁石 3 2によって 第 の駆動要素が構成される。

前記可動子 1 2を回転自在に、 力、つ、 進退自在に支持するために、 支持部 3 4 の前端 （図において左端） の外周面に、 可動子 1 2を軸方向及び円周方向に移動 自在に支持するリニヤボールベアリング等の支持部材 5 5が配設される。 また、 前記前板 2 2の内周面にも、 可動子 1 2を軸方向及び円周方向に移動自在に支持 するリニヤボールベアリング等の図示されない支持部材が配設される。 なお、 筐 体 1 1にはガイ ドレールは配設されない。

ところで、 前記被駆動体 6 5を回転させるために、 回転式の第 2の駆動部とし てのサ一ボモータ等の電動式のモ一夕 6 7が取付部としてのフランジ 6 0を介し て後板 2 3の後端面 （図において右端面） に、 前方 （図において左方） に突出さ せて取り付けられる。 前記モータ 6 7は、 ァウタロータ式のものであり、 フラン ジ 6 0から前方に向けて突出させられ、 空間 4 6内の中心を延在させられた支持 軸 6 1、 該支持軸 6 1を包囲し、 かつ、 支持軸 6 1に対して回転自在に配設され た筒状の、 かつ、 中空の出力軸 6 8、 前記支持軸 6 1の外周面に取り付けられた ステ一夕 6 2、 及び該ステータ 6 2より径方向外方に回転自在に配設されたロー 夕 6 3を備える。 また、 b 2、 b 3はベアリングである。

前記ステ一夕 6 2は、 支持軸 6 1に取り付けられたコア 5 9、 及び該コア 5 9 に巻装されたコイル 6 6を備え、 前記ロータ 6 3は前記出力軸 6 8と兼用される コア、 及び該コアに取り付けられた永久磁石 6 4を備える。 そして、 前記コイル 6 6に所定の電流、 例えば、 U相、 V相及び W相の各電流を供給すると、 モー夕 6 7を駆動することができ、 駆動に伴って、 被駆動体 6 5を回転させ、 該被駆動 体 6 5に取り付けられた図示されない移動体を回転させることができる。

そのために、 前記出力軸 6 8力 前記空間 4 6内を前方に向けて延在させて配 設され、 出力軸 6 8の前端の外周面に、 駆動側の伝達要素としてのスプライン 6 9が形成される。 —方、 前記コア 5 1の前端部 (図において左端部) の内周面に 、 前記スプライン 6 9とスプライン係合する被駆動側の伝達要素としてのスプラ イン 5 4が、 前記被駆動体 6 5のス卜ローク以上の長さにわたつて形成される。 なお、 スプライン 6 9、 5 4によって回転伝達部が構成され、 該回転伝達部は、 モータ 6 7を駆動することによって発生させられ、 出力軸 6 8に出力された回転 を被駆動体 6 5に伝達するとともに、 出力軸 6 8に対する被駆動体 6 5の軸方向 における相対的な移動を許容する。

この場合、 空間 4 6にモー夕 6 7の少なくとも一部、 本実施の形態においては モ一夕 6 7の支持軸 6 1、 ステ一夕 6 2、 ロータ 6 3、 出力軸 6 8等が収容され るだけでなく、 回転伝達部が収容され、 軸方向において、 前記第 1の駆動部とし ての円筒状のリニアモ一夕 1 4とモータ 6 7の支持軸 6 1、 ステ一夕 6 2、 口一 夕 6 3、 出力軸 6 8等及び回転伝達部とをオーバラップさせることができる。 し たがって、 駆動装置の軸方向寸法を一層小さくすることができ、 駆動装置を一層 小型化することができ、 駆動装置のコストを一層低くすることができる。

また、 前記駆動処理手段は、 駆動処理を行い、 モータ 6 7の駆動を停止させた 状態でリニアモータ 1 4を駆動し、 被駆動体 6 5を回転させることなく進退させ たり、 リニアモータ 1 4の駆動を停止させた状態でモータ 6 7を駆動し、 被駆動 体 6 5を進退させることなく回転させたり、 前記リニアモータ 1 4及びモー夕 6 7を駆動し、 被駆動体 6 5を回転させながら、 進退させたりすることができる。 なお、 被駆動体 6 5を進退させる際に被駆動体 6 5が回転しないように、 モー 夕 6 7を駆動状態に置いたり、 被駆動体 6 5を回転させる際に被駆動体 6 5が進 退しないように、 リニアモータ 1 4を駆動状態に置いたりすることができる。 ま た、 モータ 6 7及びリニアモータ 1 4にブレーキを配設し、 駆動状態に置く代わ りにブレーキを効かせることもできる。

本実施の形態においては、 可動子 1 2及び固定子 1 3が円筒状にされ、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって円筒状のリニアモ一タ 1 4が構成されるようになつ ている力'、 可動子 1 2及び固定子 1 3の断面を他の形状、 例えば、 多角形の形状 にして、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって筒状、 例えば、 多角筒状のリニアモ 一夕を構成することもできる。

次に、 本発明の第 6の実施の形態について説明する。 なお、 第 5の実施の形態 と同じ構造を有するものについては、 同じ符号を付与することによつてその説明 を省略し、 同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効 果を援用する。

第 6図は本発明の第 6の実施の形態における駆動装置の断面図である。

図において、 1 2は筐体 1 1内において軸方向に回転自在に、 かつ、 進退 （図 において左右方向に移動） 自在に配設された円筒状の可動子、 1 3は前記筐体 1 1の内周面に取り付けられた円筒状の固定子、 6 5は、 前記可動子 1 に固定さ れ、 可動子 1 2と共に、 筐体 1 1に対して軸方向に回転自在に、 力、つ、 進退自在 に配設された被駆動体であり、 前記可動子 1 は、 前記固定子 1 3より径方向内 方に配設された円筒状のコア 7 1、 及び該コア 7 1の外周面において、 軸方向に おける所定の範囲、 すなわち、 コア 2 6の軸方向の長さに被駆動体 6 5のスト口 —クを加えた距離分の範囲にわたって配設された永久磁石 3 2を備える。 なお、 前記コア 2 6及びコィル 2 7によって第 1の駆動要素が、 永久磁石 3 2によって 第 2の駆動要素が構成される。

前記可動子 1 2を回転自在に、 かつ、 進退自在に支持するために、 支持部 3 4

5 の前端 （図において左端） の外周面に、 可動子 1 2を軸方向及び円周方向に移動 自在に支持するリニヤボールベアリング等の支持部材 5 5が配設される。 また、 前記前板 2 2の内周面にも、 可動子 1 2を軸方向及び円周方向に移動自在に支持 するリニャボールベアリング等の図示されない支持部材が配設される。 なお、 筐 体 1 1にはガイ ドレールは配設されない。

ところで、 前記被駆動体 6 5を回転させるために、 回転式の第 2の駆動部とし てのサ一ボモ一夕等の電動式のモ一タ 7 7が取付 ¾5としてのフランジ 6 0を介し て後板 2 3の後端面 （図において右端面） に、 前方 （図において左方） に突出さ せて取り付けられる。 前記モ一夕 7 7は、 ァゥ夕口一夕式のものであり、 フラン ジ 6 0から前方に向けて突出させられ、 空間 4 6内の中心を延在させられた支持 軸 6 1、 前記コア 7 1と兼用され、 支持軸 6 1を包囲し、 支持軸 6 1に対して回 転自在に配設された筒状の、 かつ、 中空の出力軸、 前記支持軸 6 1の外周面に取 り付けられたステ一夕 7 2、 及び該ステ一夕 7 より径方向外方に回転自在に配 設された口一タ 7 3を備える。

前記ステ一タ 7 2は、 支持軸 6 Uこ取り付けられたコア 5 9、 及び該コア 5 9 に巻装されたコイル 6 6を備え、 前記口一タ 7 3は、 出力軸と兼用されるコア 7 1、 及び該コア 7 1に取り付けられた永久磁石 6 4を備える。 そして、 前記コィ ル 6 6に所定の電流、 例えば、 U相、 V相及び W相の各相の電流を供給すると、 モータ 7 7を駆動することができ、 駆動に伴って、 被駆動体 6 5を回転させ、 前 記移動体を回転させることができる。 なお、 前記ステ一夕 7 2は、 前記永久磁石 6 4の軸方向の長さに被駆動体 6 5のストロークを加えた距離分の範囲にわたつ て配設される。

この場合、 空間 4 6にモータ 7 7の少なくとも一部、 本実施の形態においては モー夕 7 7の支持軸 6 1、 ステ一夕 7 2、 ロータ 7 3等が収容され、 軸方向にお いて、 前記第 1の駆動部としての円筒状のリニアモータ 1 4とモータ 7 7の支持 軸 6 1、 ステ一夕 7 2、 ロータ 7 3等とをオーバラップさせることができる。 し たがって、 駆動装置の軸方向寸法を一層小さくすることができ、 駆動装置を一層 小型化することができ、 駆動装置のコス卜を一層低くすることができる。

また、 前記駆動処理手段は、 駆動処理を行い、 モータ 7 7の駆動を停止させた 状態でリニアモータ 1 4を駆動し、被駆動体 6 5を回転させることなく進退させ たり、 リニアモータ 1 4の駆動を停止させた状態でモータ 7 7を駆動し、 被駆動 体 6 5を進退させることなく回転させたり、 前記リニアモータ 1 4及びモー夕 7 7を駆動し、 被駆動体 6 5を回転させながら、 進退させたりすることができる。 なお、 被駆動体 6 5を進退させる際に被駆動体 6 5が回転しないように、 モー タ 7 7を駆動状態に置いたり、 被駆動体 6 5を回転させる際に被駆動 ：6 5が進 退しないように、 リニアモータ 1 4を駆動状態に置いたりすることができる。 ま た、 モ一タ 7 7及びリニアモ一タ 1 4にブレーキを配設し、 駆動状態に置く代わ りにブレーキを効かせることもできる。

この場合、 コア 7 1とモータ 7 7の出力軸とが兼用されるので、駆動装置を小 型化することができるだけでなく、 軽量化することができる。

本実施の形態においては、可動子 1 2及び固定子 1 3が円筒状にざれ、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって円筒状のリニアモータ 1 4が構成されるようになつ ているが、 可動子 1 2及び固定子 1 3の断面を他の形状、 例えば、 多角形の形状 にして、 可動子 1 及び固定子 1 3によって筒状、 例えば、 多角筒状のリニアモ —タを構成することもできる。

次に、 本発明の第 7の実施の形態について説明する。

第 7図は本発明の第 7の実施の形態における駆動装置の断面図である。

図において、. 1 1は円筒状の筐体、 8 2は該筐体 1 1内において軸方向に進退 (図において左右方向に移動） 自在に配設された円筒状の可動子、 1 3は前記筐 体 1 1の内周面に取り付けられた円筒状の固定子、 8 5は、 前記可動子 8 2の前 端 （図において左端） に取り付けられ、 可動子 8 2と共に進退自在に配設された 被駆動体である。 可動子 8 2及び固定子 1 3によって第 1の駆動部としての円筒 状のリニアモータ 8 4が構成される。

前記筐体 1 1は、 円筒状の筒状部 2 1、 該筒状部 2 1の前端に取り付けられた 環状の前板 2 2、 及び前記筒状部 2 1の後端（図において右端） に取り付けられ た環状の後板 8 3を備え、 前記筒状部 2 1の軸方向におけるほぼ中央の所定の範 囲にわたって前記固定子 1 3が取り付けられる。

そして、 前記可動子 8 2は、 前記固定子 1 3より径方向内方に配設された円筒 状のコア 8 1、 及び該コア 8 1の外周面において、 軸方向における所定の範囲、 すなわち、 コア 2 6の軸方向の長さに被駆動体 8 5のストロークを加えた距離分 の範囲にわたって配設された永久磁石 3 2を備える。 なお、 前記コア 2 6及びコ ィル 2 7によって第 1の駆動要素が、 永久磁石 3 2によって第 2の駆動要素が構 成される。

前記可動子 8 2を筐体 1 1に対して軸方向に移動自在に支持するために、 筐体 1 1の円周方向における所定の箇所に、 案内部材としての図示されないガイドレ —ルが軸方向に延在させて配設され、 前記可動子 8 2はガイドレールに沿って進 退させられる。 なお、 前記前板 2 2及び後板 8 3の内周面に図示されない摺動部 を配設し、該摺動部をコア 8 1の外周面に摺動させながら、 可動子 8 2を支持す ることができる。

したがって、 前記リニアモ一夕 8 4を駆動することによって推力を発生させ、 被駆動体 8 5を前記推力で前進 （図において左方向に移動） させることができる ところで、 前記被駆動体 8 5に加わる推力を大きくするために、 直動式の第 2 の駆動部としてのリニアモータ 8 7が取付部としてのフランジ 8 0によってコア 8 1の前端に取り付けられ、 円筒状の空間 8 6内の中心を後方 （図において右方 ) に延在させられる。

前記リニアモータ 8 7は、 リニアモ一夕 8 4と同様に、前記被駆動体 8 5と連 結された図示されない可動子、 固定子等を備え、前記駆動処理手段が、前記リニ ァモータ 8 4とは独立に駆動処理を行い、 固定子のコイルに所定の電流、 例えば 、 U相、 V相及び W相の各電流を供給すると、 リニアモータ 8 7を駆動すること ができ、駆動に伴って、 可動子及び前記被駆動体 8 5を進退させることができる 。 そして、 前記リニアモータ 8 4を正方向に駆動することによって、被駆動体 8 5に推力を加えることができる。

なお、 第 2の駆動部として、 空間 8 6内に、 リニアモータ 8 7と同様に油圧シ リンダ、 空圧シリンダ等を配設することもできる。 図において、 2 5は磁極歯、 3 3は磁極である。

この場合、 リニアモータ 8 4は、磁界 （空気） を媒介として力を伝達するよう になっているので、 各相の電流が供給されず、 磁界がなくなると、可動子 8 2を 自由に移動させることができる。 したがって、 リニアモータ 8 4によって、駆動 装置の高速性及び応答性を高くし、 制御を行う場合の精度を高くすることができ るだけでなく、 リニアモータ 8 7によって、 推力を十分に大きくすることができ る。 その結果、駆動装置を高負荷の機械装置に搭載することができる。

なお、本実施の形態において、 リニアモータ 8 7の作用源及び反作用源のうち のいずれか一方が前記可動子 8 2に固定される。

本実施の形態においては、可動子 8 2及び固定子 1 3が円筒状にされ、 可動子 8 2及び固定子 1 3によって円筒状のリニアモ一タ 8 4が構成されるようになつ ているが、 可動子 8 2及び固定子 1 3の断面を他の形状、 例えば、 多角形の形状 にして、可動子 8 2及び固定子 1 3によつて筒状、 例えば、 多角筒状のリニアモ —夕を構成することもできる。

次に、 本発明の第 8の実施の形態について説明する。 なお、 第 1の実施の形態 と同じ構造を有するものについては、 同じ符号を付与することによってその説明 を省略し、 同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効 果を援用する。

第 8図は本発明の第 8の実施の形態における駆動装置の横断面図、第 9図は第 8図の X— X断面図である。

図において、 1 1は多角筒状、 本実施の形態においては、 六角筒状の筐体、 1 2は、 該筐体 1 1内において軸方向に進退 （図 9において左右方向に移動） 自在 に配設され、 熱伝導率が高い材料、 例えば、 金属によって形成された多角筒状、 本実施の形態においては、 六角筒状の可動子、 1 3は前記筐体 1 1の内周面に取 り付けられた円筒状の固定子、 1 5は、 ベアリング b 1によって前記可動子 1 2 に対して回転自在に、 かつ、前記可動子 1 2と共に進退自在に配設された被駆動 体であり、 該被駆動体 1 5に前記移動体が固定される。 可動子 1 2及び固定子 1 3によって第 1の駆動部としての多角筒状の、本実施の形態においては、 六角筒 状のリニアモー夕 1 4が構成される。

前記筐体 1 1は、 六角筒状の筒状部 2 1、 該筒状部 1の前端 （図 9において 左端） に取り付けられた環状の前板 2 2、 及び前記筒状部 2 1の後端（図 9にお いて右端） に取り付けられた環状の後板 2 3を備え、 前記筒状部 2 1の軸方向に おけるほぼ中央の所定の範囲にわたって前記固定子 1 3が取り付けられる。 該固 定子 1 3は、 径方向内方に向けて突出させて、 かつ、 所定のピッチで複数の磁極 歯 2 5が形成されたコア 2 6、 及び各磁極歯 2 5に巻装されたコイル 2 7を備え 、前記コア 2 6及びコイル 2 7によってステ一夕が構成される。 なお、 前記各磁 極歯 2 5は、 互いに平行に前記コア 2 6の周方向に形成される。

そして、 前記可動子 1 2は、 前記固定子 1 3より径方向内方に配設され、 六角 筒状のコア 3 1、 及び該コア 3 1の外周面において、 軸方向における所定の範囲 、 すなわち、 コア 2 6の軸方向の長さに被駆動体 1 5のストロークを加えた距離 分の範囲にわたって配設された永久磁石 3 2を備える。 また、該永久磁石 3 2は 、 N極及び S極の各磁極 3 3を交互に、 かつ、前記磁極歯 5と同じピッチで着 磁させることによって形成される。 なお、 前記各磁極 3 3は、互いに平行に前記 コア 3 1の周方向に形成され、 前記コア 2 6及びコイル 2 7によって第 1の駆動 要素が、 永久磁石 3 2によって第 2の駆動要素が構成される。 前記コア 3 1は、 外周面が 6個の矩 （く） 形の形状を有する面 s m l〜s m 6から成り、 前記永久 磁石 3 2は各面 s m 1〜s m 6に取り付けられる。

ところで、 前記リニアモ一タ 1 4を駆動するのに伴って、 前記コア 3 1に電流 が供給され、 発熱する。 そこで、 筐体 1 1の内周面に沿って、前記各固定子 1 3 を覆うように、 熱伝導体としての樹脂モールド 9 0が配設される。 樹脂モールド 9 0は、 熱伝導率の高い樹脂から成り、 成形によって形成される。 したがって、 コア 3 1において発生させられた熱は、 樹脂モールド 9 0を介して筐体 1 1に伝 達され、 該筐体 1 1を介して放熱されるので、 リニアモータ 1 4を十分に冷却す ることができる。

本実施の形態においては、可動子 1 及び固定子 1 3が六角筒状にされ、 可動 子 1 2及び固定子 1 3によって六角筒状のリニアモータ 1 4が構成されるように なっている力、 可動子 1 2及び固定子 1 3の断面を他の形状、 例えば、 円筒状に して、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって筒状、 例えば、 円筒状のリニアモー夕 を構成することもできる。

前記樹脂中に熱伝導率及び絶縁性の高い材料、 例えば、 アルミナを添加物とし て添加すると、 リニアモータ 1 4を一層効率よく冷却することができる。

次に、駆動装置を、 成形機、 例えば、 射出成形機に搭載された射出装置に適用 した場合について説明する。 なお、射出装置において、 射出時のスクリユーの移 動方向を前方とし、 計量工程時のスクリユーの移動方向を後方とする。

第 1 0図は本発明の第 9の実施の形態における射出装置の断面図である。 図において、 1 1は円筒状の筐体、 1 6は該筐体 1 1の前端 （図において左端 ) に取り付けられたシリンダ部材としての加熱シリンダであり、 該加熱シリンダ 1 6の後端 （図において右端） の所定の箇所に図示されないホツバが配設される 。 また、 1 7は、 該加熱シリンダ 1 6内において回転自在に、 かつ、進退 （図に おいて左右方向に移動） 自在に配設された射出部材としてのスクリュ一であり、 該スクリュー 1 7に、 螺 (ら) 旋状のフライ卜 1 8が形成され、 該フライ卜 1 8 に沿つて螺旋状の溝 1 9が形成される。

そして、 1 2は前記筐体 1 1内において軸方向に進退自在に配設された円筒状 の可動子、 1 3は前記筐体 1 1の内周面に取り付けられた円筒状の固定子、 1 5 は、 前記可動子 1 2に対して回転自在に支持され、 前記可動子 1 2と共に進退自 在に配設され、 トルク及び推力を伝達するトルク ·推力伝達部材として機能する 被駆動体であり、該被駆動体 1 5に前記スクリユー 1 7が固定される。 可動子 1 及び固定子 1 3によって第 1の駆動部としての、 筒状の.. 本実施の形態におい ては、 円筒状の射出用のリニアモー夕 1 4が構成される。

前記被駆動体 1 5と前記可動子 1 1との間に荷重検出部としてのロードセル 2 8が配設され、前記被駆動体 1. 5を可動子 1 2に対して回転自在に支持するため に、前記口一ドセル 2 8を介して、可動子 1 2の前端に軸受支持部としてのベア リングボックス 2 9が取り付けられ、 該ベアリングボックス 2 9内の軸方向にお ける前方 (図において左方) 及び後方 (図において右方) に、 第し 第 2の軸受 部としてのベアリング b 1 1、 b 1 が配設される。 ベアリング b 1 1は、被駆 動体 1 5の外周面とベアリングボックス 2 9の内周面との間に配設されるのに対 して、 ベアリング b 1 2は、 被駆動体 1 5のフランジ部 3 6の後端面 （図におい て右端面） とベアリングボックス 2 9のフランジ部 5 2の前端面 （図において左 端面） との間に配設され、 ベアリング b 1 2によってスラスト軸受けが構成され

2 る。 なお、 前記ロードセル 2 8の後端面の径方向外側部分に可動子 1 2のコア 3 1の前端面が、 口一ドセル 2 8の前端面の径方向内側部分にベアリングボックス 2 9の後端面が固定される。

前記筐体 1 1は、 円筒状の筒状部 2 1、該筒状部 2 1の前端に取り付けられた 段付環状の前板 1 1 2、 及び前記筒状部 2 1の後端に取り付けられた環状の後板 2 3を備え、 前記筒状部 2 1の軸方向におけるほぼ中央の所定の範囲にわたって 前記固定子 1 3が取り付けられる。 該固定子 1 3は、 径方向内方に向けて突出さ せて、 かつ、 所定のピッチで複数の磁極歯 2 5が形成されたコア 2 6、 及び各磁 極歯 2 5に巻装されたコイル 2 7を備える。 なお、 前記各磁極歯 2 5は、互いに 平行に前記コア 2 6の円周方向に形成される。 また、 前記前板 1 2 2は、前記コ 7 3 1の前端部 (図において左端部) 及びロードセル 2 8を包囲する大径部 1 4 1、 並びに前記ベアリングボックス 2 9及び被駆動体 1 5を包囲する小径部 4 2 を有する。

そして、 前記可動子 1 2は、 前記固定子 1 3より径方向内方に配設され、 円筒 状のコア 3 1、 及び該コア 3 1の外周面において、 軸方向における所定の範囲、 すなわち、 コア 2 6の軸方向の長さにスクリュー 1 7のストロークを加えた距離 分の範囲にわたって配設された永久磁石 3 2を備える。 また、 該永久磁石 3 2は 、 N極及び S極の各磁極 3 3を交互に、 かつ、 前記磁極歯 2 5と同じピッチで着 磁させることによつて形成される。 なお、前記各磁極 3 3は、互いに平行に前記 コア 3 1の円周方向に形成される。 また、前記コア 2 6及びコイル 2 7によって 第 1の駆動要素が、 永久磁石 3 2によって第 2の駆動要素が構成される。

前記可動子 1 2を筐体 1 1に対して軸方向に進退自在に支持するために、 筐体

1 1の円周方向における所定の箇所に、 軸方向の案内部材としての図示されない ガイドレールが軸方向に延在させて配設され、 前記可動子 1 2はガイ ドレールに 沿って移動させられる。 また、 前記前板 1 2 2の後端の内周面に、 かつ、可動子

1 2の前方部 （図において左方部） に、 第 1の案内部材としての環状の摺動部 4

5が形成されるとともに、 前記後板 1 3の内周縁から前方に向けて、筒状の支持 部 3 4がスクリュー 1 7のストローク分だけ突出させて形成され、 前記支持部 3

4の前端の外周面に、 力、つ、可動子 1 2の後方部 （図において右方部） に、 第 2 の案内部材としての環状の摺動部 3 5が形成される。 前記前板 1 2 2は、 摺動部 4 5をコア 3 1の外周面に摺動させながら、 前記支持部 3 4は、 摺動部 3 5をコ ァ 3 1の内周面に摺動させながら、 可動子 1 2を支持するとともに、 可動子 1 2 を固定子 1 3に対して位置決めする。 この場合、 位置決め精度を高くするために は、 前記支持部 3 を後板 2 3と一体に形成することが望ましいが、 支持部 3 4 を別体に形成することもできる。 なお、 前記摺動部 3 5、 4 5としてブッシュを 使用したり、 潤滑剤を不要とする自己潤滑性材料を使用したりすることができる この場合、 リニアモータ 1 4の出力側、 本実施の形態においては、 可動子 1 2 における前方部において摺動部 4 5によって可動子 1 2が外側から支持され、 か つ、 案内され、 リニアモータ 1 4の非出力側、 本実施の形態においては、 可動子 1 2における後方部において摺動部 3 5によって可動子 1 2が内側から支持され 、 かつ、 案内されるので、 コア 3 1をその分短くすることができる。 したがって 、 リニアモータ 1 4の軸方向寸法を短くすることができる。

ところで、 前記コイル 2 7に所定の電流、 例えば、 U相、 V相及び W相の各電 流を供給すると、 リニアモータ 1 4を駆動することができ、 駆動に伴って、 可動 子 1 2を軸方向に進退させ、 被駆動体 1 5を進退させることができる。 なお、 前 記リニアモータ 1 4を駆動するために、 図示されない制御部が配設されるととも に、 コイル 2 7に図示されないインバ一夕が接続される。 そして、 前記制御部の 駆動処理手段が、 駆動処理を行い、 所定の駆動信号を発生させ、 該駆動信号を前 記インバー夕に供給すると、 該インバ一タは、 前記各相の電流を発生させ、 コィ ル 2 7に供給する。 この場合、 前記駆動信号によって前記各相の電流の発生パ夕 —ンを変更し、 リニアモータ 1 4を正方向に駆動して前記可動子 ί 1を前進 （図 において左方向に移動） させ、 リニアモータ 1 4を逆方向に駆動して可動子 1 2 を後退 （図において右方向に移動） させることができる。 また、 前記可動子 1 Ϊ を前進させる場合に、 前記ロードセル 2 8によって推力を検出することができ、 検出された推力を前記制御部に供給することによって、 フィードバック制御を行 うことができる。

その結果、 前記リニアモータ 1 4を駆動することによって所定の推力を発生さ せることができ、 該推力を被駆動体 1 5を介してスクリユー 1 7に伝達し、 該ス クリュ一 1 7の射出力として射出を行うことができる。 なお、 前記可動子 1 2と 固定子 1 3との間には、 わずかな隙間が形成されるが、 本実施の形態においては 、 前記コア 3 1が径方向外方において摺動部 4 5によって、 径方向内方において 摺動部 3 5によって、 それぞれ位置決めされているので、 前記隙間を極めて小さ くすることができる。 したがって、 推力をその分大きくすることができる。 また、 前記摺動部 3 5が可動子 1 2における径方向内方に配設されるので、 リ ユアモータ 1 4と支持部 3 4とを軸方向においてオーバラップさせることができ る。 したがって、 射出装置を小型化することができる。

ところで、 前記被駆動体 1 5を回転させるために、 第 2の駆動部としてのサ一 ボモ一夕等の電動式の計量用のモータ 3 7が取付部としてのフランジ 4 0を介し て後板 3の後端面に、 後方に突出させて取り付けられる。 前記モータ 3 7は、 インナロータ式のものであり、 図示されないステ一夕、 及び該ステータより径方 向内方に回転自在に配設されたロータを備え、 ステ一夕のコィルに所定の電流、 例えば、 U相、 V相及び W相の各電流を供給すると、 モータ 3 7を駆動すること 力でき、 駆動に伴って、 被駆動体 1 5を回転させ、 スクリュー 1 7を回転させる ことができる。

そのために、 可動子 1 2の径方向内方に所定の形状、 本実施の形態においては 、 円筒状の空間 4 6が形成され、 前記モータ 3 7の出力軸 3 8力、 前記空間 4 6 内の中心を前方に延在させて配設され、 出力軸 3 8の前端部の外周面に、 前記ス クリュー 1 7のストロークと同じ長さの駆動側の伝達要素としてのスプライン 3 9が形成される。 一方、 前記被駆動体 1 5は、 外周面に前記フランジ部 3 6が形 成された基部 5 0、 及び該基部 5 0の後端から後方に向けてスクリュー 1 7のス 卜ロークの距離分だけ突出させて形成された筒状の保持部 4 3を備え、 該保持部 4 3の後端の内周面に前記スプライン 3 9とスプライン係合する被駆動側の伝達 要素としてのスプライン 4 4が形成される。 なお、 スプライン 3 9、 4 4によつ て回転伝達部が構成され、 該回転伝達部は、 モータ 3 7を駆動することによって 発生させられ、 出力軸 3 8に出力された回転及びトルクを被駆動体 1 5に伝達し 、 スクリユー 1 7に伝達するとともに、 出力軸 3 8に対する被駆動体 1 5及びス

2 K クリュー 1 7の軸方向における相対的な移動を許容する。 この場合、 該被駆動体 1 5が回転させられるのに伴って、 ベアリング b 1 1、 b 1 2、 ベアリングボッ クス 2 9及び口一ドセル 2 8を介して可動子 1 2に回転が伝達されようとしても 、 可動子 1 2はガイ ドレールによって回転するのが阻止される。 すなわち、 ガイ ドレールは回転止めとして機能する。

次に、 前記構成の射出装置の動作について説明する。

射出成形機において、 計量工程時に、 前記駆動処理手段の計量処理手段が、 計 量処理を行い、 モータ 3 7を正方向に駆動すると、 出力軸 3 8が正方向に駆動さ れ、 出力軸 3 8の回転が前記スプライン 3 9、 4 4を介して被駆動体 1 5に伝達 され、 スクリユー 1 7が回転させられる。 それに伴って、 前記ホツバから供給さ れた成形材料としての樹脂が、 前記溝 1 9内を溶融させられながら前方に移動し 、 スクリユー 1 7より前方に所定の量だけ溜 (た) められる。 そして、 スクリュ — 1 7より前方に溜められた樹脂によってスクリユー 1 7力 甲され、 スクリユー 1 7は後方に移動させられる。 続いて、 前記可動子 1 2が後退限位置に置かれる と、 コア 2 6の前端と永久磁石 3 2の前端とがほぼ同じ位置に置かれ、 前記スプ ライン 4 4はスプライン 3 9の後端に置かれる。

また、 射出工程時に、 前記駆動処理手段の射出処理手段が、 射出処理を行い、 リニアモータ 1 4を駆動し、 所定の推力を発生させ、 可動子 1 2を前進させる。 これに伴って、 被駆動体 1 5を前進させ、 スクリユー 1 7を前進させ-. スクリュ ― 1 7より前方に溜められた樹脂を、 加熱シリンダ 1 6の前端に配設された射出 ノズル 1 5 1から射出する。

このように、 第 1の駆動部としてリニアモータ 1 4が使用されるので、 駆動装 置の高速性及び応答性を高く し、 制御を行う場合の精度を高くすることができる 。 そして、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって円筒状のリニアモータ 1 4が構成 され、 前記空間 4 6内にモータ 3 7の少なくとも一部、 本実施の形態においては 出力軸 3 8が収容されるだけでなく、 回転伝達部が収容され、 軸方向において、 前記リニアモータ 1 4と出力軸 3 8及び回転伝達部とをオーバラップさせること ができる。 したがって、 射出装置の軸方向寸法を小さくすることができ、 射出装 置を小型化することができ、 射出装置のコス卜を低くすることができる。 また、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって筒状のリニアモータ 1 4が構成され るので、 径方向寸法をわずかに大きくするだけで、 永久磁石 3 2の面積を十分に 大きくすることができる。 したがって、 リニアモ一夕 1 4の容量を大きくするこ とができるので、 リニアモ一夕 1 4によって大きな推力を発生させたり、 リニア モータ 1 4を短い成形サイクルで連続的に駆動したりすることができる。 その結 果、 大きな射出力で射出を行ったり、 短い成形サイクルで成形を行ったりするこ とができる。

また、 モ一タ 3 7をスクリュー 1 7の回転軸上に配設することができるので、 慣性モーメントを小さくすることができる。 したがって、 駆動装置の高速性及び 応答性を一層高く したり、 制御を行う場合の精度を一層高く したりすることがで きる。

また、 筐体 1 1に固定子 1 3及びモー夕 3 7が取り付けられているので、 リニ ァモ一夕 1 4を駆動したときに、 可動子 1 2が移動するのに対して、 モータ 3 7 は移動しない。 したがって、 射出装置の可動部分を軽量化し、 慣性モ一メン卜を 小さくすることができる。 その結果、 駆動装置の高速性及び応答性を一層高く し 、 制御を行う場合の精度を一層高くすることができる。

そして、 被駆動体 1 5とモ一夕 3 7との間にベルト、 チヱーン等の回転伝達系 を配設する必要がなく、 ダイレク卜 ドライブで被駆動体 1 5を回転させることが できるので、 回転を伝達するのに伴って発生する騒音を極めて小さくすることが できる。 また、 出力軸 3 8の径を小さくすることができるので、 慣性モ一メント を小さくすることができ、 モータ 3 7を駆動するのに伴って消費されるエネルギ —を小さく し、 駆動効率を向上させることができる。

さらに、 モータ 3 7が細く長い構造になっても、 モータ 3 7の少なくとも一部 を可動子 1 2内に収容することができるので、 射出装置の軸方向寸法を短くする ことができる。

そして、 図示されない回転検出器によって回転軸上でモータ 3 7の回転速度を 検出することができるので、 回転検出器の取付方法を簡素化することができる。 本実施の形態においては、 可動子 1 2及び固定子 1 3が円筒状にされ、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって円筒状のリニアモータ 1 4が構成されるようになつ ているカ、 可動子 1 2及び固定子 1 3の断面を他の形状、 例えば、 多角形の形状 にして、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって筒状、 例えば、 多角筒状のリニアモ —夕を構成することもできる。

次に、 本発明の第 1 0の実施の形態について説明する。 なお、 第 9の実施の形 態と同じ構造を有するものについては、 同じ符号を付与することによってその説 明を省略し、 同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の 効果を援用する。 '

第 1 1図は本発明の第 1 0の実施の形態における射出装置の断面図である。 この場合、 被駆動体 1 5を回転させるために、 第 2の駆動部としてのサ一ボモ —夕等の電動式の計量用のモー夕 5 7が、 取付部としてのフランジ 4 0を介して 後板 2 3の後端面 （図において右端面） に、 前方 （図において左方） に突出させ て取り付けられる。 前記モータ 5 7は、 インナロ一夕式のものであり、 ケース 1 6 1、 該ケース 1 6 1に取り付けられたステ一夕 1 6 2、 該ステ一夕 1 6 2より 径方向内方において、 ベアリング b 1 3、 b 4によってケース 1 6 1に対して回 転自在に配設されたロータ 1 6 3、 及び該ロ一タ 1 6 3と一体に形成された出力 軸 5 8を備え、 前記ステ一夕 1 6 2のコイル 1 6 4に所定の電流、 例えば、 U相 、 V相及び W相の各電流を供給すると、 モータ 5 7を駆動することができ、 駆動 に伴って、 被駆動体 1 5を回転させ、 射出部材としてのスクリユー 1 7を回転さ せることができる。

そのために、 前記出力軸 5 8力 空間 4 6内の中心を前方に延在させて配設さ れ、 出力軸 5 8の前端部 （図において左端部） の外周面に、 前記被駆動体 1 5の ストロ一クと同じ長さの駆動側の伝達要素としてのスプライン 3 9が形成される この場合、 空間 4 6内にモータ 5 7の少なくとも一部、 本実施の形態において はモータ 5 7のステ一タ 1 6 2、 ロータ 1 6 3、 出力軸 5 8等が収容されるだけ でなく、 スプライン 3 9、 4 4から成る回転伝達部が収容され、 軸方向において 、 第 1の駆動部としての円筒状の射出用のリニアモータ 1 4とモ一夕 5 7のステ 一夕 1 6 2、 ロータ 1 6 3、 出力軸 5 8等及び回転伝達部とをオーバラップさせ ることができる。 したがって、 射出装置の軸方向寸法を小さくすることができ、 射出装置を小型化することができ、 射出装置のコストを低くすることができる。 本実施の形態においては、 可動子 1 2及び固定子 1 3が円筒状にされ、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって円筒状のリニアモータ 1 4が構成されるようになつ ているが、 可動子 1 2及び固定子 1 3の断面を他の形状、 例えば、 多角形の形状 にして、 可動子 1 2及び固定子 1 3によって筒状、 例えば、 多角筒状のリニアモ —夕を構成することもできる。 なお、 コア 2 6及びコイル 2 7によって第 1の駆 動要素が、 永久磁石 3 2によって第 2の駆動要素が構成される。

ところで、 前記第 9、 第 1 0の実施の形態においては、 モータ 3 7、 5 7とし てィンナロータ式のものが使用されるようになっているが、 電動式の計量用のモ —夕としてァゥ夕ロータ式のものを使用することもできる。

次に、 計量用のモータとしてァウタ口一夕式のものを使用した本発明の第 1 1 の実施の形態について説明する。 なお、 第 9の実施の形態と同じ構造を有するも のについては、 同じ符号を付与することによってその説明を省略し、 同じ構造を 有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。

第 1 2図は本発明の第 1 1の実施の形態における射出装置の断面図である。 この場合、 被駆動体 1 5を回転させるために、 第 2の駆動部としてのサーボモ —夕等の電動式の計量用のモ一夕 1 7 Ίせ、 取付部としてのフランジ 7 0を介し て後板 1 3の後端面 (図において右端面) に、 前方 （図において左方） に突出さ せて取り付けられる。 そして、 後板 2 3の内周縁から前方に向けて、 筒状の支持 部 7 4が突出させて形成され、 該支持部 7 4の前端の外周面に摺動部 7 5が形成 される。

前記モータ 1 7 7はァウタ口一夕式のものであり、 前記フランジ 7 0に取り付 けられ、 空間 4 6内を前方に向けて延在させられた支持軸 7 6、 該支持軸 7 6を 包囲し、 支持軸 7 6に対してベアリング b 5、 b 6によって、 かつ、 支持部 7 4 に対してベアリング b 7、 b 8によって回転自在に配設された筒状の口一夕 7 8 、 前記支持軸 7 6の外周面に、 前記ロータ 7 8と対向させて取り付けられたステ —夕 7 9、 及び前記口一夕 7 8の前端 （図において左端） に一体に形成された出 力軸 5 8を備え、 該出力軸 5 8と被駆動体 1 5とがスプライン 3 9、 4 4によつ てスプライン係合させられる。 なお、 1 8 1はロータ 7 8の後端 （図において右 端） の外周面に形成された被検出部としての歯、 1 8 2は、 該歯 1 8 1 と対向さ せて後板 2 3に取り付けられ、 前記ロータ 7 8の回転速度を検出する回転検出器 としてのセンサである。 なお、 コア 2 6及びコイル 2 7によって第 1の駆動要素 が、 永久磁石 3 2によって第 2の駆動要素が構成される。

本実施の形態において、 前記ロータ 7 8は、 支持軸 7 6及び支持部 7 4に対し て回転自在に配設されるようになっているが、 ロータ 7 8を支持軸 7 6及び支持 部 7 4のうちのいずれか一方に対して回転自在に配設することもできる。

このように、 ァウタロータ式のモータ 1 7 7を使用すると、 モータ 1 7 7を駆 動したときに発生させられるモ一夕トルクを大きくすることができる。

次に、 駆動装置を、 成形機、 例えば、 射出成形機に搭載された型締装置に適用 した場合について説明する。 なお、 型締装置において、 型閉じ時の可動プラテン の移動方向を前方とし、 型開き時の可動ブラテンの移動方向を後方とする。 第 1 3図は本発明の第 1 2の実施の形態における金型装置及び型締装置の正面 図、 第 1 4図は本発明の第 1 の実施の形態における金型装置及び型締装置の平 面図、 第 1 5図は本発明の第 1 2の実施の形態における金型装置の型締状態を示 す断面図、 第 1 6図は本発明の第 1 2の実施の形態における金型装置の型開き状 態を示す正面図である。

図において、 2 5 1は型締装置であり、 該型締装置 2 5 1は、 成形機、 例えば 、 射出成形機のフレーム F rに取り付けられた第 1の固定部としての固定プラテ ン 2 5 2、 該固定プラテン 2 5 2と所定の距離を置いて配設され、 前記フレーム F rに取り付けられた第 2の固定部としてのベースプレー卜 （トグルサポート） 2 5 3、 前記固定プラテン 2 5 2とべ一スプレー卜 2 5 3との間に架設された 4 本の連結部材としてのタイバー 2 5 4 (図においては、 そのうちの 2本のタイバ 一 2 5 4だけが示される。 ) 、 前記固定プラテン 2 5 2とべ一スプレー卜 2 5 3 との間において、 各タイバ一 2 5 4に沿って進退 （図において左右方向に移動） 自在に配設された可動部としての可動プラテン 2 5 6、 及び該可動プラテン 2 5 6とベースプレート 2 5 3との間に配設され、 可動プラテン 2 5 6を進退させる ための型締機構 2 5 5を備える。

前記固定プラテン 2 5 2における可動プラテン 2 5 6と対向する面に第 1の金 型としての固定金型 2 6 1カ、 前記可動プラテン 2 5 6における前記固定ブラテ ン 2 5 2と対向する面に第 2の金型としての可動金型 2 6 2がそれぞれ取り付け られる。 なお、 固定金型 2 6 1及び可動金型 2 6 2によって金型装置 2 6 3が構 成される。

前記型締機構 2 5 5は、 前記タイバ一 2 5 4に沿って進退自在に配設された筐 体 2 1 1、 第 1の駆動部としての筒状、 本実施の形態においては、 円筒状の、 型 締め用のリニアモ一夕 2 1 4、 及び前記可動プラテン 2 5 6とベースプレー卜 2

5 3との間に配設され、 前記リニアモータ 2 1 4によって発生させられた推力を 増幅して型締カを発生させる増幅機構部としてのトグル機構 2 6 5を備える。 前記リニアモータ 2 1 4は、 後端 （図において左端） が前記ベースプレー卜 2

5 3に筒状体 2 5 7を介して摺動自在に支持され、 前記筐体 2 1 1を貫通して前 方 （図において右方） に延びる円筒状の固定子 2 1 2、 前記筐体 2 1 1の内周面 に取り付けられ、 前記固定子 2 1 2を包囲して延在させられる円筒状の可動子 2

1 3等を備える。

前記筐体 2 1 1は、 円筒状の筒状部 2 2 1、 該筒状部 2 2 1の前端 （図におい て右端） に取り付けられた矩形の前板 2 2 2、 及び前記筒状部 2 2 1の後端に取 り付けられた矩形の後板 2 2 3を備え、 前記筒状部 2 2 1の内周面に前記可動子 2 1 3カ取り付けられ、 前記前板 2 2 2及び後板 2 2 3に、 前記固定子 2 1 2を 貫通させるための穴 h 1、 h 2が形成される。

前記可動子 2 1 3は、 径方向内方に向けて突出させて、 かつ、 所定のピッチで 複数の磁極歯 2 2 5が形成されたコア 2 2 6、 及び各磁極歯 2 2 5に卷装された コイル 2 2 7を備える。 なお、 前記各磁極歯 2 2 5は、 互いに平行に前記コア 1 2 6の円周方向に形成される。

前記コア 2 2 6は、 一端が可動プラテン 2 5 6に取り付けられ、 他端がベース プレート 2 5 3に配設された筒状体 2 5 7によって支持されるので、 可動プラテ 、ノ 1 5 6を安定して進退させることができ、 可動プラテン 2 5 6の直進性を向上 させることができる。 本実施の形態において、 前記コア 2 2 6は、 一つの筒状の 部材によつて形成されるが、 複数の部材によつて形成することもできる。

そして、 前記固定子 2 1 2は、 前記可動子 2 1 3より径方向内方に配設され、 可動プラテン 2 5 6に固定された円筒状のコア 2 3 1、 及ぴ該コア 2 3 1の外周 面において、 軸方向における所定の範囲、 すなわち、 コア 2 2 6の軸方向の長さ に進退部材としてのクロスへッ ド 2 7 1のストロークを加えた距離分の範囲にわ たって配設された永久磁石 2 3 2を備える。 また、 該永久磁石 2 3 2は、 N極及 び S極の各磁極 2 3 3を交互に、 かつ、 前記磁極歯 2 2 5と同じピッチで着磁さ せることによって形成される。 なお、 前記各磁極 2 3 3は、 互いに平行に前記コ ァ 2 3 1の円周方向に形成される。 また、 前記コア 2 2 6及びコイル 2 2 7によ つて第 1の駆動要素が、 永久磁石 2 3 2によって第 2の駆動要素が構成される。 前記トグル機構 2 6 5は、 前記ベースサボ一ト 2 5 3の前端面 （図において右 端面） に取り付けられたブラケッ 卜 B r 1に対してピン p 1を介して揺動自在に 配設された卜グルレバ一 2 6 7、 前記可動プラテン 2 5 6の後端面 （図において 左端面) に形成されたブラケッ 卜 B r 2に対してピン p 2を介して、 かつ、 前記 トグルレバー 2 6 7に対してピン p 3を介して揺動自在に配設された卜グルアー ム 2 6 8、 及び該トグルアーム 2 6 8に対してピン p 4を介して、 かつ、 前記ク ロスへッ 卜" 2 7 1に対してピン p 5を介して揺動自在に配設されたトグルレバー 2 7 2を備える。 前記クロスへッ K 2 7 1は、 筐体 2 1 1の所定の箇所、 本実施 の形態においては、 前記前板 2 2 2に取り付けられ、 可動子 2 1 3と共に進退自 在に配設される。

ところで、 前記コイル 2 2 7に所定の電流、 例えば、 U相、 V相及び W相の各 電流を供給すると、 リニアモータ 2 1 4を駆動することができ、 駆動に伴って、 可動子 2 1 3を進退させ、 クロスへッ ド 2 7 1を進退させ、 トグル機構 2 6 5を 作動させ、 更に可動プラテン 2 5 6を進退させることができる。 この場合、 前記 リニアモータ 2 1 4を駆動するのに伴って可動子 2 1 3に所定の推力が発生させ られる。 該推力は、 固定子 2 1 2と可動子 2 1 3との間に形成される隙間が小さ いほど大きくなる。

なお、 前記リニアモータ 2 1 4を駆動するために、 図示されない制御部が配設 されるとともに、 コイル 2 2 7に図示されないインバー夕が接続される。 この場 合、 所定の駆動信号を発生させ、 該駆動信号を前記インバー夕に供給すると、 該 インバ一タは、 前記各相の電流を所定のパターンで発生させ、 コイル 2 2 7に供 給する。 したがって、 前記駆動信号を制御することによって、 リニアモー夕 2 1 4を正方向に駆動したり、 逆方向に駆動したりすることができる。

このように、 リニアモータ 2 1 4を駆動し、 クロスへッ ド 2 7 1を進退させる ことによって、 金型装置 2 6 3の型閉じ、 型締め及び型開きを行うことができる ところで、 前記固定子 2 1 2は円筒状にされ、 固定子 2 1 2内に断面が円形の 空間 2 4 6が形成され、 該空間 2 4 6内にェジヱクタ装置 2 7 5が配設される。 該ェジヱクタ装置 2 7 5は、 第 2の駆動部としての突出し用の、 電動式のモ一夕 2 7 6、 該モータ 2 7 6を駆動することによって発生させられた回転の回転運動 を直進運動に変換する運動方向変換部としてのボールねじ 2 7 7、 該ボールねじ 2 7 7に連結され、 可動プラテン 2 5 6を貫通して前方に延びる複数のェジェク 夕ロッ ド 2 7 8、 該ェジヱクタロッド 2 7 8の前方において、 可動金型 2 6 2内 において進退自在に配設された図示されないェジヱクタピン等を備える。

この場合、 リニアモータ 2 1 4と、 モータ 2 7 6の少なくとも一部、 本実施の 形態においては、 モータ 2 7 6の全体、 ボールねじ 2 7 7、 ェジェクタロッ ド 2 7 8の後方部 (図において左方部) 等とが軸方向においてォ一バラップさせられ る。 したがって、 型締装置の軸方向寸法を小さくすることができ、 型締装置を小 型化することができ、, 型締装置のコストを低くすることができる。

次に、 前記構成の型締装置 2 5 1の動作について説明する。

まず、 型閉じ時に、 前記制御部の型閉じ処理手段は、 型閉じ処理を行い、 所定 の駆動信号を発生させてリニアモータ 2 1 4を正方向に駆動すると、 前記可動子 2 1 3がベースプレート 2 5 3に向けて後退 (図において左方向に移動) させら れる。 それに伴って、 クロスへッ ド 2 7 1が後退させられると、 トグル機構 2 6 5が作動させられて可動プラテン 2 5 6が前進 （図において右方向に移動） させ られ、 金型装置 2 6 3の型閉じが行われ、 可動金型 2 6 2が固定金型 2 6 1に当 接させられる。 それに伴って、 固定金型 2 6 1 と可動金型 2 6 2との間に図示さ れないキヤビティ空間が形成される。 なお、 前記リニアモータ 2 1 4を駆動する ことによって、 可動子 2 1 3に推力を発生させることができ、 該推力は、 クロス へッ ド 2 7 1を介してトグル機構 2 6 5に伝達され、 該トグル機構 2 6 5によつ て増幅される。

続いて、 型締め時に、前記制御部の型締め処理手段は、 型締め処理を行い、 所 定の駆動信号を発生させてリニアモータ 2 1 4を更に正方向に駆動すると、可動 子 2 1 3に発生する推力をトグル機構 2 6 5によるトグル倍率で増幅し、 所定の 型締カを発生させる。 したがって、該型締力で更に可動金型 2 6 2が固定金型 2 6 1に押し付けられ、型締めが行われる。 このとき、 射出装置の射出ノズル 1 5 1 (第 1 2図） から射出された成形材料としての樹脂が前記キヤビティ空間に充 填される。

また、 型開き時に、 前記制御部の型開き処理手段は、 型開き処理を行い、 リニ ァモータ 2 1 4を逆方向に駆動し、 第 1 6図に示されるように、 可動子 2 1 3を 前進させ、 それに伴って、 クロスへッ ド 2 7 1を前進させることによって、可動 プラテン 2 5 6を後退させ、可動金型 2 6 2を固定金型 2 6 1から離すことがで きる。 このようにして金型装置 2 6 3の型開きが行われる。

このように、型締装置 2 5 1の駆動部としてリニアモータ 2 1 4が使用される ので、駆動装置の高速性及び応答性を高くしたり、 制御を行う場合の精度を高く したりすることができる。 また、 固定子 2 1 2、 可動子 2 1 3等によって円筒状 のリニアモー夕 2 1 4が構成されるので、 径方向寸法をわずかに大きくするだけ で、 永久磁石 2 3 2の面積を十分に大きくすることができる。 したがって、 リニ ァモータ 2 1 4の容量を大きくすることができるので、 リニアモータ 2 1 4によ つて大きな型締カを発生させたり、型締装置 1 5 1を短い成形サイクルで連続的 に駆動したりすることができる。 その結果、 型締装置 2 5 1をその分小型化する ことができ、 型締装置 2 5 1のコストをその分小さくすることができる。

そして、 リニアモータ 2 1 とェジヱクタ装置 2 7 5の少なくとも一部、 本実 施の形態においては、 モータ 2 7 6の全体、 ボールねじ 2 7 7、 ェジェクタロッ ド 2 7 8の後方部等とが軸方向においてオーバラップさせられるので、 型締装置 2 5 1の軸方向寸法を小さくすることができ、型締装置 2 5 1を一層小型化する ことができる。

本実施の形態においては、 固定子 2 I 2及び可動子 2 1 3が円筒状の形状を有 していて、 固定子 2 1 2、 可動子 2 1 3等によって円筒状のリニアモータ 2 1 4 が構成されるようになっている力 固定子 2 1 2及び可動子 2 1 3の断面を他の 形状、 例えば、 多角形の形状にして、 固定子 2 1 2及び可動子 2 1 3によって筒 状、 例えば、 多角筒状のリニアモ一夕を構成することもできる。

次に、 本発明の第 1 3の実施の形態について説明する。 なお、 第 1 2の実施の 形態と同じ構造を有するものについては、 同じ符号を付与することによってその 説明を省略し、 同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態 の効果を援用する。

第 1 7図は本発明の第 1 3の実施の形態における金型装置の型締状態を示す断 面図である。

この場合、 空間 2 4 6内にェジヱクタ装置 2 8 5が配設される。 該ェジヱクタ 装置 2 8 5は、 第 2の駆動部としての突出し用のリニアモー夕 2 8 6、 該リニア モータ 2 8 6を駆動することによって進退 （図において左右方向に移動） させら れ、 可動部としての可動プラテン 2 5 6を貫通して前方 （図において右方） に延 びる複数のェジヱクタロッ ド 2 7 8、 該ェジヱクタロッ ド 2 7 8の前方において 、 第 2の金型としての可動金型 2 6 2内において進退自在に配設された図示され ないェジェク夕ピン等を備える。

また、 前記リニアモー夕 2 8 6は、 コア 2 3 1の内周面に取り付けられた円筒 状の筐体 2 8 7 . 該筐体 2 8 7内において進退自在に配設され、 コア 9 1及び永 久磁石 9 2から成る円筒状の可動子 2 8 8 , 前記筐体 2 8 7の内周面に可動子 2

8 8を包囲して取り付けられた図示されない固定子等を備え、 該可動子 2 8 8に 前記ェジェクタロッ ド 2 7 8が連結される。

この場合、 第 1の駆動部としての型締用のリニアモータ 2 1 4と、 リニア乇一 タ 2 8 6の少なくとも一部、 本実施の形態においては、 リニアモ一タ 2 8 6の全 体、 ェジニクタロッ ド 2 7 8の後方部 (図において左方部) 等とが軸方向におい てオーバラップさせられるので、 型締装置 2 5 1 (第 1 6図） の軸方向寸法を小 さくすることができ、 型締装置 2 5 1を小型化することができる。

前記第 1 2、 第 1 3の実施の形態においては、 固定子 2 1 2を第 2の固定部と してのベースプレート 5 3に固定し、 可動子 2 1 3を進退自在に配設するとと もに、 進退部材としてのクロスへッ ド 2 7 1を可動子 2 1 3に固定するようにし ているが、 筐体 2 1 1を連結部材としてのタイバー 2 5 4に固定して、 コア 2 2 6及びコイル 2 2 7によって固定子を構成し、 コア 2 3 1及び永久磁石 2 3 2に よって可動子を構成することもできる。 その場合、 クロスヘッ ド 2 7 1はコア 2 3 1の所定の箇所に取り付けられる。

なお、 前記コア 2 2 6及びコイル 2 2 7によって第 1の駆動要素が、 永久磁石 2 3 2によって第 2の駆動要素が構成される。

次に、 本発明の第 1 4の実施の形態について説明する。 なお、 第 1 2の実施の 形態と同じ構造を有するものについては、 同じ符号を付与することによってその 説明を省略し、 同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態 の効果を援用する。

第 1 8図は本発明の第 1 4の実施の形態における金型装置及び型締装置の正面 図、 第 1 9図は本発明の第 1 4の実施の形態における金型装置の型締状態を示す 断面図である。

この場合、 固定子 2 1 2力；'第 の固定部としてのベ一スプレート 2 5 3に固定 され、 可動子 2 1 3を前進 （図において右方向に移動） させることによって、 型 閉じが行われ、 可動子 2 1 3を後退 (図において左方向に移動） させることによ つて型開きが行われる。

そのために、 増幅機構部としての卜グル機構 2 6 5は、 可動部としての可動プ ラテン 2 5 6の後端面 (図において左端面) に形成されたブラケッ ト B r 1 1に 対してピン p 1 1を介して揺動自在に配設されたトグルレバー 1 6 7、 前記べ— スプレート 2 5 3の前端面 (図において右端面) に形成されたブラケッ 卜 B r 1 2に対してピン p 1 2を介して、 かつ、 前記トグルレバ一 1 6 7に対してピン p 1 3を介して揺動自在に配設された卜グルアーム 1 6 8、 及び該トグルアーム 1 6 8に対してピン p 1 を介して、 かつ、 進退部材としてのクロスへッ K 2 7 1 に対してピン p 1 5を介して揺動自在に配設された卜グルレバ一 1 7 2を備える また、 前記クロスヘッ ド 2 7 1は、 筐体 2 1 1の所定の箇所、 本実施の形態に おいては、 後板 2 2 3に取り付けられ、 可動子 2 1 3と共に進退自在に配設され る。 そして、 前記固定子 2 1 2は円筒状にされ、 固定子 2 1 2内に断面が円形の空 間 2 4 6が形成され、 該空間 2 4 6内にェジヱクタ装置 2 7 5が配設される。 該 ェジヱクタ装置 2 7 5は、 第 2の駆動部としての突出し用の、 電動式のモ一夕 7 6、 該モータ 2 7 6を駆動することによって発生させられた回転の回転運動を 直進運動に変換する運動方向変換部としてのボールねじ 2 7 7、 該ボールねじ 2 7 7に連結され、 可動プラテン 2 5 6を貫通して前方 （図において右方） に延び る複数のェジェクタ口ッ ド 2 7 8、 該ェジェク夕ロッ ド 2 7 8の前方において、 第 2の金型としての可動金型 2 6 2内において進退自在に配設された図示されな いェジヱクタピン等を備える。

前記コア 2 2 6及びコイル 2 2 7によって第 1の駆動要素が、 永久磁石 2 3 2 によって第 2の駆動要素が構成される。

なお、 本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、 本発明の趣旨に基 づいて種々変形させることが可能であり、 それらを本発明の範囲から排除するも のではない。 産業上の利用可能性

この発明は、 リニアモータを備えた機械装置に利用することができる。

Claims

1. ) 筐体と、

(b) 該筐体内において進退自在に配設された可動子、 及び前記筐体に取り付け られた固定子を備え、 第 1の駆動部を構成する筒状のリニアモータと、

(c) 該リニアモータを駆動することによって、前記可動子と共に進退させられ る被駆動体と、

(d) 前記筐体に取り付けら一一-れ主冃、 軸方向において前記リニアモータと少なくとも 一部をォ一バラップさせて配設された第 2の駆動部とを有することを特徴とする 射出成形機の駆動装置。

2. 前記第 1の駆動部は、 円筒状のリニア車モータによって構成される請求項 1に 記載の射出成形機の駆動装置。 囲

3. 前記第 1の駆動部は、 多角筒状のリニアモータによって構成される請求項 1 に記載の射出成形機の駆動装置。

4. 前記第 1の駆動部の出力軸と前記被駆動体との間に回転伝達部が形成される 請求項 1に記載の射出成形機の駆動装置。

5. 前記回転伝達部は、軸方向において前記リニアモータとオーバラップさせて 形成される請求項 4に記載の射出成形機の駆動装置。

6. 前記可動子は、 被駆動体に固定され、 筐体に対して回転自在に、 かつ、 進退 自在に配設される請求項 1に記載の射出成形機の駆動装置。

7. (a) 前記第 の駆動部は、 前記筐体に取り付けられた支持軸、 及び該支持 軸を包囲する中空の出力軸を備え、

(b) 前記支持軸にステータが取り付けられ、

( c ) 前記出力軸とロータのコアとが兼用される請求項 6に記載の射出成形機の 駆動装置。

8. 前記可動子のコアと前記中空の出力軸とが兼用される請求項 7に記載の射出 成形機の駆動装置。

9. (a) 前記可動子はコア及び永久磁石を備え、

(b) 前記固定子はコア及びコイルを備えるとともに、 ( c ) 前記固定子のコアは樹脂モールドで覆われる請求項 1に記載の駆動装置。

1 0. 前記樹脂モールドに導電性の高い添加物が添加される請求項 9に記載の射 出成形機の駆動装置。

1 1. (a) 筐体と、

(b) 該筐体内において進退自在に配設された可動子、 及び前記筐体に取り付け られた固定子を備え、 第 1の駆動部を構成する筒状のリニァモータと、

(c) 該リニアモータを駆動することによって、 前記可動子と共に進退させられ る被駆動体と、

(d) 前記可動子に取り付けられ、 軸方向において前記リニアモータと少なくと も一部をォ一バラップさせて配設された直動式の第 2の駆動部とを有することを 特徴とする射出成形機の駆動装置。

1 2. (a) 筐体と、

(b) 該筐体の前端に取り付けられたシリンダ部材と、

(c) 前記筐体内において進退自在に配設された可動子、 及び前記筐体に取り付 けられた固定子を備え、 第 1の駆動部を構成する筒状のリニァモータと、

(d) 前言己シリンダ部材内において、 回転自在に、 かつ、 進退自在に配設され、 前記可動子と連結された射出部材と、

(e) 前記筐体に取り付けられ、 軸方向において前記リニアモータと少なくとも 一部を才一バラップさせて配設された第 の駆動部とを有することを特徴とする 射出装置。

1 3. (a) 前記可動子の径方向内方に空間が形成され、

(b) 該空間内において前記第 2の駆動部の出力軸は延在させられる請求項 1 2 に記載の射出装置。

1 4. 前記第 1の駆動部は、 円筒状のリニアモー夕によって構成される請求項 1 2に記載の射出装置。

1 5. 前記第 1の駆動部は、 多角筒状のリニアモータによって構成される請求項 1 2に記載の射出装置。

1 6. (a) 前記射出部材は、 前記可動子に対して回転自在に支持された被駆動 体に連結され、 ( b ) 前記第 1の駆動部の出力軸と前記被駆動体との間に回転伝達部が形成され る請求項 1 2に記載の射出装置。

1 7. 前記回転伝達部は、 軸方向において前記リニアモータとオーバラップさせ て形成される請求項 1 6に記載の射出装置。

1 8. 前記可動子と被駆動体との間に荷重検出部が配設される請求項 1 6に記載 の射出装置。

1 9. 前記可動子は、 リニアモータの出力側において外側から支持され、 リニア モータの非出力側において内側から支持される請求項 1 に記載の射出装置。

20. (a) 第 1の金型が取り付けられた第 1の固定部と、

(b) 該第 1の固定部と所定の距離を置いて配設された第 2の固定部と、

( c ) 前記第し 第 2の固定部間に架設された連結部材と、

(d) 該連結部材に沿って進退自在に配設され、 第 2の金型が取り付けられた可 動部と、

(e) 該可動部及び第 2の固定部のうちの一方と連結され、 進退自在に配設され た可動子及び固定子を備えた筒状のリニァモータとを有することを特徴とする型 締装置。

2 1. 前記固定子は前記可動部に固定される請求項 2 0に記載の型締装置。

22. (a) 前記第 2の固定部と可動子との間において推力を増幅する増幅機構 部が配設され、

(b) 該増幅機構部の進退部材が前記可動子に固定される請求項 2 1に記載の型 締装置。

2 3. 前記固定子は第 2の固定部に摺動自在に支持される請求項 2 1又は 22に 記載の型締装置。

24. 前記固定子は第 2の固定部に固定される請求項 20に記載の型締装置。

25. (a) 前記可動部と可動子との間において推力を増幅する増幅機構部が配 設され、

(b) 該増幅機構部の進退部材が前記可動子に固定される請求項 24に記載の型 締装置。

26. 前記可動子は連結部材に沿って進退自在に配設される請求項 20、 22又 は 25に記載の型締装置。

27. (a)前記リニアモータによって第 1の駆動部力構成されるとともに、 (b)該第 1の駆動部と少なくとも一部をオーバラップさせて第 2の駆動部が配 設される請求項 20、 22又は 25に記載の型締装置。

28. 前記第 2の駆動部はェジェクタ装置に配設される請求項 27に記載の型締 装置。

29. 前記第 2の駆動部はリニアモータによって構成される請求項 27に記載の 型締装置。