WO2005037519A1

WO2005037519A1 - 電動射出成形機及びそれによる成形方法

Info

Publication number: WO2005037519A1
Application number: PCT/JP2004/015241
Authority: WO
Inventors: Norihito Okada
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries, Ltd.
Priority date: 2003-10-16
Filing date: 2004-10-15
Publication date: 2005-04-28
Also published as: EP1674233A1; TW200518908A; JP4365371B2; CN1867438A; JPWO2005037519A1; US20080166446A1; US20070009630A1; EP1674233B1; KR100751825B1; KR20060096020A; CN100491105C; EP1674233A4; TWI248394B

Abstract

被駆動部の応答性を高くすることができる電動射出成形機及びそれによる成形方法を提供することを目的とする。被駆動部と、被駆動部を作動させるための電動機と、電動機と被駆動部との間に配設され、電動機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を有する。電動機において、ステータ（５７）の内径に対するロータ（５６）の磁石の積層長さの比が３以上にされる。この場合、電動機において、ステータ（５７）の内径に対するロータ（５６）の磁石の積層長さの比が３以上にされるので、被駆動部の応答性を十分に高くすることができる。

Description

明細書

電動射出成形機及びそれによる成形方法

技術分野

[0001] 本発明は、電動射出成形機及びそれによる成形方法にするものである。

背景技術

[0002] 従来、電動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榭脂を、高圧で射出し、金型装置のキヤビティ空間に充填 (てん)し、該キヤビティ空間内において冷却して固化させることによって成形品を得るようにしている。

[0003] そのために、前記電動射出成形機は型締装置、金型装置及び射出装置を有し、前記型締装置は、固定プラテン、被駆動部としての可動プラテン及び型締用の電動機を備え、前記金型装置は固定金型及び可動金型を備え、前記型締用の電動機が可動プラテンを進退させることによって固定金型に対して可動金型を接離させ、型閉じ、型締め及び型開きを行うことができるようになつている。

[0004] 一方、前記射出装置は、ホツバから供給された榭脂を加熱して溶融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた榭脂を射出する射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内に被駆動部としてのスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、該スクリューを前進させ、射出ノズル力も榭脂を射出するとともに、スクリューを回転させることによって榭脂を計量するようになって!/、る。

[0005] そして、計量工程時に、計量用の電動機を駆動することによって発生させられた回転をスクリューに伝達し、スクリューを回転させ、それに伴ってスクリューを後退させるようにしている。また、射出工程時に、射出用の電動機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ボールねじに伝達し、該ボールねじによって回転運動を直進運動に変換し、該直進運動をスクリューに伝達してスクリューを前進させるようにしている。

[0006] ところで、前記各電動機によって発生させられた回転が減速機構、プーリ等を介してスクリューに伝達されると、機械効率が低くなるとともに、イナ一シャが大きくなつてしまう。そこで、スクリュー、計量用の電動機及び射出用の電動機を同一軸線上に配設したビルトインモータ型の射出装置が提供されている (例えば、特許文献 1参照。 ) 特許文献 1：特開平 9- 267369号公報

発明の開示

発明が解決しょうとする課題

[0007] し力しながら、前記従来の電動射出成形機においては、十分な射出圧力を発生させるために、射出用の電動機において、ステータの内径を大きくし、ステータコイルの卷数を多くすることによって、射出用の電動機のトルクを大きくしたり、ボールねじにおいてボールねじ軸の径を大きくしたりしているので、射出速度の立上りの応答性がその分低くなつてしまう。

[0008] また、型締装置においても、同様に、十分な型締カを発生させるために、型締用の電動機において、ステータの内径を大きくし、ステータコイルの卷数を多くすることによって、型締用の電動機のトルクを大きくしたり、ボールねじにおいて、ボールねじ軸の径を大きくしたりすると、型締速度の立上りの応答性がその分低くなつてしまう。

[0009] 本発明は、前記従来の電動射出成形機の問題点を解決して、被駆動部の応答性を高くすることができる電動射出成形機及びそれによる成形方法を提供することを目的とする。

課題を解決するための手段

[0010] そのために、本発明の電動射出成形機においては、被駆動部と、該被駆動部を作動させるための電動機と、該電動機と前記被駆動部との間に配設され、前記電動機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を有する。

[0011] そして、前記電動機において、ステータの内径に対するロータの磁石の積層長さの比が 3以上にされる。

発明の効果

[0012] 本発明によれば、電動射出成形機においては、被駆動部と、該被駆動部を作動させるための電動機と、該電動機と前記被駆動部との間に配設され、前記電動機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を有する。

[0013] そして、前記電動機において、ステータの内径に対するロータの磁石の積層長さの比が 3以上にされる。

[0014] この場合、電動機において、ステータの内径に対するロータの磁石の積層長さの比力 S3以上にされるので、被駆動部の応答性を十分に高くすることができる。

図面の簡単な説明

[0015] [図 1]本発明の第 1の実施の形態における電動射出成形機の射出装置の要部を示す断面図である。

[図 2]本発明の第 1の実施の形態における電動射出成形機の射出装置の特性を説明する図である。

[図 3]本発明の第 2の実施の形態における電動射出成形機の射出装置の要部を示す図である。

符号の説明

[0016] 12 スクリュー

22、 122 第 1の電動機

23 第 2の電動機

55、 155 出力軸

56 ロータ

57 ステータ

61、 161 ボールねじ軸'スプライン軸ユニット

63、 173 ボールナット

64、 162 ボールねじ軸部

発明を実施するための最良の形態

[0017] 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。

[0018] 図 1は本発明の第 1の実施の形態における電動射出成形機の射出装置の要部を示す断面図、図 2は本発明の第 1の実施の形態における電動射出成形機の射出装置の特性を説明する図である。 [0019] 図 1において、 11は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 11の前端（図 1において左端）に図示されない射出ノズルが配設される。前記加熱シリンダ 11内には、第 1の被駆動部としての、かつ、射出部材としてのスクリュー 12が進退（図 1において左右方向に移動）自在に、かつ、回転自在に配設される。

[0020] そして、該スクリュー 12は、前端に図示されないスクリューヘッドを有し、前記加熱シリンダ 11内を後方（図 1にお、て右方）に延び、後端（図 1にお、て右端）においてべァリングボックス 13に固定される。また、前記スクリュー 12の外周面には螺（ら)旋状の図示されないフライトが形成され、該フライト間に溝が形成される。

[0021] そして、前記加熱シリンダ 11における設定された箇所には図示されない榭脂供給口が形成され、該榭脂供給口に図示されないホツバが固定される。前記榭脂供給口は、スクリュー 12を加熱シリンダ 11内における最も前方（図 1にお、て左方）に置！、た状態において、前記溝の後端部に対応する箇所に形成される。

[0022] したがって、計量工程時に、前記スクリュー 12を回転させると、前記ホッパ内からぺレット状の樹脂が供給され、該榭脂は、加熱シリンダ 11内に進入し、溝内を前進させられる。それに伴って、前記スクリュー 12は後退（図 1において右方向に移動）させられる。

[0023] また、前記加熱シリンダ 11の周囲には図示されないヒータが配設され、該ヒータによって加熱シリンダ 11を加熱し、前記溝内の榭脂を溶融させることができるようになつている。したがって、榭脂の前進に伴って、スクリュー 12が所定量だけ後退させられると、前記スクリューヘッドの前方に 1ショット分の溶融させられた榭脂が溜 (た）められる。

[0024] 次に、射出工程時に、前記スクリュー 12を回転させることなく前進（図 1において左方向に移動）させると、前記スクリューヘッドの前方に溜められた榭脂は、射出ノズル力射出され、図示されない金型装置のキヤビティ空間に充填される。

[0025] ところで、前記加熱シリンダ 11の後方には、前記スクリュー 12を回転させたり進退させたりするための駆動部 15が配設される。該駆動部 15は、射出枠 17、該射出枠 17 内に配設された計量用の電動機としての第 1の電動機 22、射出枠 17より後方に配設された射出用の電動機としての第 2の電動機 23等を備え、スクリュー 12及び第 1、第 2の電動機 22、 23は同一軸線上に配設される。

[0026] 前記射出枠 17は、前方射出サポート 18、該前方射出サポート 18より後方に配設された後方射出サポート 19、及び前方射出サポート 18と後方射出サポート 19とを連結するとともに、前方射出サポート 18と後方射出サポート 19との間に所定の距離を置くロッド 21を備え、前方射出サポート 18の前端に加熱シリンダ 11が、前方射出サポート 18の後端に第 1の電動機 22が取り付けられ、後方射出サポート 19の後端に、荷重検出器としてのロードセル 24、及び環状の押え 25を介して前記第 2の電動機 23が取り付けられる。

[0027] 前記第 1の電動機 22は、前フランジ 31、後フランジ 32及び筒状のフレーム 33から成る筐 (きょう）体 34、該筐体 34に対してベアリング brl、 br2によって回転自在に支持された中空の出力軸 35、該出力軸 35に取り付けられたロータ 36、該ロータ 36との間にギャップを形成して前記フレーム 33に取り付けられたステータ 37等を備え、前フランジ 31を前方射出サポート 18に固定することによって、射出枠 17に取り付けられる。なお、 38はステータコイルであり、該ステータコイル 38に電流を供給

することによって、第 1の電動機 22を駆動することができる。

[0028] 計量工程時に、前記第 1の電動機 22を駆動することによって、スクリュー 12を回転させることができる。そのために、前記出力軸 35の内周面における所定の箇所 (本実施の形態においては、出力軸 35の軸方向における中央力も後端にかけて）に第 1の係合要素としての雌スプライン 41が形成される。

[0029] また、前記ベアリングボックス 13は、スクリュー 12の後端が取り付けられた円板状の底部 43、及び該底部 43の外周縁から後方に延びる筒状の側部 44を備え、内部にスラストベアリング力成るベアリング br3— br5が収容される。

[0030] そして、前記側部 44の外周面の所定の箇所、本実施の形態においては、後端部（図 1において右端部）に第 2の係合要素としての雄スプライン 45が形成される。前記雌スプライン 41と雄スプライン 45とは、軸方向に摺（しゅう）動自在に、円周方向に回転不能に係合させられ、第 1の回転伝達部を構成する。

[0031] したがって、計量工程時に、第 1の電動機 22を駆動することによって出力軸 35に発生させられた回転は、第 1の回転伝達部を介してベアリングボックス 13に伝達され、更にスクリュー 12に伝達される。このとき、スクリュー 12が回転させられると、前記ホッパ内からペレット状の樹脂が供給され、該榭脂は、加熱シリンダ 11内に進入し、溝内を前進させられる。それに伴って、雌スプライン 41と雄スプライン 45とが係合したまま、ベアリングボックス 13は出力軸 35に対して後退させられ、前記スクリュー 12が後退させられる。このようにして、計量を行うことができる。なお、前記スクリュー 12を後退させるときに、榭脂が発生させる圧力に抗してスクリュー 12に背圧が加えられる。

[0032] 一方、前記第 2の電動機 23は、前フランジ 51、後フランジ 52及び筒状のフレーム 5 3から成る筐体 54、該筐体 54に対してベアリング br6、 br7によって回転自在に支持された中空の出力軸 55、該出力軸 55に取り付けられたロータ 56、ロータ 56との間にギャップを形成して前記フレーム 53に取り付けられたステータ 57等を備え、前フランジ 51を押え 25を介してロードセル 24に固定することによって、射出枠 17に取り付けられる。なお、 58はステータコイルであり、該ステータコイル 58に電流を供給することによって、第 2の電動機 23を駆動することができる。

[0033] 射出工程時に、前記第 2の電動機 23を駆動することによってスクリュー 12を回転させることなぐ前進させることができる。そのために、前記ベアリングボックス 13内のベァリング br3— br5によって、伝動軸としてのボールねじ軸 'スプライン軸ユニット 61が回転自在に支持され、ベアリング br3— br5によってスラスト荷重が受けられる。そのために、前記ボールねじ軸'スプライン軸ユニット 61の前端に円柱部 62が形成される。そして、該円柱部 62より後方にねじ軸としてのボールねじ軸部 64力該ボールねじ軸部 64より後方にスプライン軸部 68が形成される。なお、 70は、ボールねじ軸'スプライン軸ユニット 61の外周面に形成された図示されな、雄ねじと螺合させることによつてボールねじ軸 'スプライン軸ユニット 61に固定され、ベアリング br3— br5が抜けるのを防止する抜止め部材としてのナットである。

[0034] 前記ボールねじ軸'スプライン軸ユニット 61は、前端が第 1の電動機 22内に配設され、後方射出サポート 19、ロードセル 24及び押え 25を貫通して後方に延び、後端が第 2の電動機 23内に配設される。そのために、後方射出サポート 19に貫通穴 81が形成され、該貫通穴 81内において、ナットとしてのボールナット 63がロードセル 24を介して後方射出サポート 19に取り付けられ、前記ボールナット 63と前記ボールねじ軸

部 64とが螺合させられる。なお、ボールナット 63及びボールねじ軸部 64によってボールねじが構成される。該ボールねじは、回転運動を、回転しながら直進する直進運動、すなわち、回転直進運動に変換する運動方向変換部として機能し、前記ボールナット 63によって第 1の変換要素が、ボールねじ軸部 64によって第 2の変換要素が構成される。なお、運動方向変換部としてボールねじに代えてローラねじを使用することもできる。その場合、第 1の変換要素及びナットとして、ボールナット 63に代えて口ーラナットが、第 2の変換要素及びねじ軸として、ボールねじ軸部 64に代えてローラねじ軸部が使用される。

[0035] さらに、前記出力軸 55内に筒状の係止部 66が配設され、該係止部 66は、出力軸 55に固定され、該出力軸 55の後端力前端の近傍まで延び、内周面の前端に第 1 の係合要素としての雌スプライン 67が形成される。そして、該雌スプライン 67と前記スプライン軸部 68の外周面に形成された第 2の係合要素としての雄スプライン 69とがスプライン連結される。なお、前記雌スプライン 67と雄スプライン 69とは、軸方向に摺動自在に、円周方向に回転不能に係合させられ、第 2の回転伝達部を構成する。

[0036] 前記係止部 66の後端には、回転速度検出部としてのエンコーダ 71が取り付けられ、該エンコーダ 71によって出力軸 55、ボールねじ軸'スプライン軸ユニット 61及び第 2の電動機 23の回転速度が直接検出される。したがって、図示されない制御部において、前記ボールねじ軸 'スプライン軸ユニット 61の回転速度に基づいてボールねじ軸'スプライン軸ユニット 61の位置を算出することができる。

[0037] 射出工程時に、第 2の電動機 23を駆動することによって出力軸 55に発生させられた回転は、係止部 66に伝達され、更に第 2の回転伝達部を介してボールねじ軸'スプライン軸ユニット 61に伝達され、ボールねじによって回転運動が回転直進運動に変換され、回転直進運動がベアリングボックス 13に伝達される。ところで、該べアリングボックス 13は、少なくとも三つのベアリング br3— br5によってボールねじ軸'スプライン軸ユニット 61を回転自在に支持する構造を有するので、ベアリングボックス 13に伝達された回転直進運動のうちの直進運動だけが出力され、該直進運動がスクリュ一 12に伝達される。 [0038] その結果、第 2の電動機 23を駆動することによって、スクリュー 12を回転させることなく前進させ、射出を行うことができる。なお、第 2の電動機 23を逆方向に駆動することによって、スクリュー 12を回転させることなぐ後退させ、サックバックを行うこともできる。

[0039] また、スクリュー 12が前進する方向のスラスト荷重を少なくとも二つのベアリング br4 、 br5で受け、スクリュー 12が後退する方向のスラスト荷重を少なくとも一つのベアリング br3で受けるようにしている。すなわち、少なくとも三つのベアリング br3— br5によつてスラスト荷重が受けられるので、ボールねじ軸部 64と共に回転するベアリング構成部品の外径を小さくすることができる。したがって、回転イナ一シャを小さくすることができる。

[0040] ところで、前記構成のビルトイン型の射出装置においては、十分な射出圧力を発生させるために、第 2の電動機 23にお、て前記ステータ 57の内径 Dmを大きくしたり、ボールねじにお!、て、ねじ軸の径を表すボールねじ軸部 64の径 Dsを大きくしたりすると、第 2の電動機 23において発生するイナーシャ（出力軸 55、ロータ 56、係止部 6 6等のイナ一シャ）及びボールねじ軸 'スプライン軸ユニット 61のイナーシャがその分大きくなり、スクリュー 12の応答性及び射出速度の立上りの応答性がその分低くなつてしまう。

[0041] そこで、本実施の形態においては、前記内径 Dm及び径 Dsを小さくしてスクリュー 1 2の応答性及び射出速度の立上りの応答性を高くし、かつ、前記内径 Dm及び径 Ds を小さくするのに伴って射出圧力が小さくならないように、第 2の電動機 23において磁石、例えば、永久磁石の積層長さ Lmを、ボールねじにおいてボールナット 63のねじ部の長さ Lsを大きくするようにしている。なお、前記積層長さ Lmは、ステータ 57の内側からステータコイル 58を卷装する際に手が届く条件で、長さ Lsはボールナット 6 3の内周面を磨く際に手が届く条件で設定される。また、前記径 Dsは、ボールナット 6 3内のボールが最も離れた状態に置かれたときの中心間の距離で表され、ボールねじ軸部 64が座屈を起こさない条件で設定される。なお、前記長さ Lsは、ボールナット 63に形成されて!、るねじ部の軸方向の長さを！、う。

[0042] ところで、前記第 2の電動機 23のトルク TMは、前記内径 Dmの 2乗と積層長さ Lm とを乗算した値に比例し、次の式で表すことができる。

[0043] TM=kl -Dm² -Lm

kl :定数

したがって、内径 Dmを小さくして Dm' にしたときに、積層長さ Lmを大きくして（D m/Dm' ) ²倍にすると、トルク TMを同じ値にすることができる。

[0044] なお、前記積層長さ Lmを大きくするに当たり、ステータ 57を構成する積層板の枚数を多くしたり、出力軸 55に鋼管を使用したり、複数の軸要素を連結したりするとよい

[0045] また、ボールねじの動定格荷重 Wnは、負荷を受けるボールの径及び数によって決定され、前記径 Dsと長さ Lsとを乗算した値に比例し、次の式で表すことができる。

[0046] Wn=k2-Ds-Ls

k2 :定数

したがって、ボールの径が同じである場合、径 Dsを小さくして Ds^ にしたときに、長さ Lsを大きくして (DsZD ）倍にし、ボールの数を多くすると、動定格荷重 Wnを同じ値にすることができる。

[0047] そこで、本実施の形態においては、第 2の電動機 23として、内径 Dmに対する積層長さ Lmの比 γ πιが 3以上のものを使用し、ボールねじとして、径 Dsに対する長さ Ls の比 γ sが 3以上のものを使用するようにして!/、る。

[0048] ところで、該比 γ s、 γ mを大きくするほど、スクリュー 12及び射出速度の応答性を高くすることができるが、第 2の電動機 23及びボールねじの製造上の問題及び射出装置の構成部品のレイアウトの問題から、比 γ 3、 γ πιは「10」以内にするのが好ましく、「5」以内にするのが現実的である。なお、一般に、ボールねじ軸を製造する場合、橈 (たわ）み及び座屈を克服する強度さえあれば軸方向の長さを大きくすることについての問題はない。これに対して、ボールナットを製造する場合、軸方向の長さが大きいほど、内周面を加工するのが困難になる。そこで、従来は、ボールナットを複数個連結して軸方向の長さを大きくするようにして、る。

[0049] 図 2に示されるように、本発明において、比 γ sが 3. 0のボールねじを使用し、比 γ mが 3. 3の第 2の電動機 23を使用したところ、スクリュー 12を前進させる際の加速度 gを 4. 2にすることができた。また、比が 3. 0のボールねじを使用し、比 γ πιが 3. 2の第 2の電動機 23を使用したところ、前記加速度 gを 4. 1にすることができた。

[0050] これに対して、比較例（従来の技術）において、比 γ sが 2. 0のボールねじを使用し、比 γ πιが 1. 3の第 2の電動機 23を使用したところ、前記加速度 gは 0. 8であった。また、比が 2. 0のボールねじを使用し、比 γ πιが 1. 1の第 2の電動機 23を使用したところ、前記加速度 gは 0. 7であった。

[0051] このように、第 2の電動機 23として比 γ πιが 3以上のもの使用し、ボールねじとして比 γ sが 3以上のものを使用することによって、前記加速度 gを十分に高くすることができる。したがって、十分な射出圧力を発生させることができるだけでなぐスクリュー 12及び射出速度の立上りの応答性を十分に高くすることができる。

[0052] 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。

[0053] 図 3は本発明の第 2の実施の形態における電動射出成形機の射出装置の要部を示す図である。

[0054] この場合、射出枠 17は、前方射出サポート 18、該前方射出サポート 18より後方に配設された後方射出サポート 19、及び前方射出サポート 18と後方射出サポート 19とを連結するとともに、前方射出サポート 18と後方射出サポート 19との間に所定の距離を置くロッド 21を備える。そして、前方射出サポート 18の前端にシリンダ部材としての加熱シリンダ 11が取り付けられ、前記ロッド 21に沿って加圧部材としてのプレツシャプレート 101、及び荷重検出器支持部としてのロードセルリテーナ 102がそれぞれブシュ 111、 112を介して摺動自在に、かつ、進退自在に配設され、前記プレツシャプレート 101に計量用の電動機としての第 1の電動機 122が取り付けられる。また、荷重検出器としてのロードセル 24が、プレツシャプレート 101及びロードセルリテーナ 102によって挟まれ、ロードセル 24の外周縁部がボルト btlによって固定される。さらに、前記後方射出サポート 19の後端に射出用の電動機としての第 2の電動機 23が取り付けられる。 [0055] 計量工程時に、前記第 1の電動機 122を駆動することによって、スクリュー 12を回転させることができる。そのために、前記プレツシャプレート 101に対して回転部材 10 5がベアリング brl l、 brl2によって回転自在に支持され、前記回転部材 105の円板部 106にスクリュー 12が固定される。そして、前記第 1の電動機 122の出力軸 123に駆動要素としての駆動プーリ 124が、前記回転部材 105の筒状部 107に従動要素としての従動プーリ 125が取り付けられ、前記駆動プーリ 124と従動プーリ 125との間に伝動部材としてのタイミングベルト 126が張設される。

[0056] 一方、前記第 2の電動機 23は、前フランジ 51、後フランジ 52及び筒状のフレーム 5 3から成る筐体 54、該筐体 54に対してベアリング br6、 br7によって回転自在に支持された中実の出力軸 155、該出力軸 155に取り付けられたロータ 56、ロータ 56との間にギャップを形成して前記フレーム 53に取り付けられたステータ 57等を備え、前フランジ 51をボルト bt2によって後方射出サポート 19に固定することにより、射出枠 17 に取り付けられる。

[0057] 射出工程時に、前記第 2の電動機 23を駆動することによってスクリュー 12を回転させることなぐ前進させることができる。そのために、前記後方射出サポート 19の所定の箇所に貫通穴 131が形成され、該貫通穴 131内にベアリングホルダ 132が配設され、該ベアリングホルダ 132がボルト bt3によって前フランジ 51に固定される。そして、前記ベアリングホルダ 132内に伝動軸支持部としての、少なくとも三つのスラストベアリング力も成るベアリング brl3— brl5によって伝動軸としてのボールねじ軸 'スプライン軸ユニット 161が回転自在に支持され、スラスト荷重が受けられる。

[0058] また、スクリュー 12が前進する方向のスラスト荷重を少なくとも二つのベアリング brl 3、 brl4で受け、スクリュー 12が後退する方向のスラスト荷重を少なくとも一つのベアリング brl5で受けるようにしている。すなわち、少なくとも三つのベアリング brl3— br 15によってスラスト荷重が受けられるので、ボールねじ軸部 162と共に回転するベアリング構成部品の外径を小さくすることができる。したがって、回転イナ一シャを小さくすることができる。

[0059] ところで、前記ボールねじ軸.スプライン軸ユニット 161の前半部に、ねじ軸としての大径のボールねじ軸部 162が、該ボールねじ軸部 162より後方に中径の円柱部 163 力該円柱部 163より後方に小径のスプライン軸部 164が形成される。なお、 166はベアリング brl3、brl4がベアリングホルダ 132から抜けるのを防止する第 1の抜止め部材としての押え板、 167は、ボールねじ軸 'スプライン軸ユニット 161の外周面に形成された図示されない雄ねじと螺合させることによってボールねじ軸'スプライン軸ュニット 161に固定され、ベアリング brl5が抜けるのを防止する第 2の抜止め部材としてのロックナツ卜である。

[0060] 前記ボールねじ軸 'スプライン軸ユニット 161は、軸方向において第 1の電動機 122 とオーバラップさせられ、ロードセル 24、後方射出サポート 19、ベアリングホルダ 132 等を貫通して後方に延び、後端が第 2の電動機 23内に配設される。そのために、ボールねじサポート 113にナットとしてのボールナット 173が取り付けられ、該ボールナット 173と前記ボールねじ軸部 162とが螺合させられる。なお、ボールナット 173及びボールねじ軸部 162によってボールねじが構成される。該ボールねじは、回転運動を直進運動に変換する運動方向変換部として機能し、前記ボールナット 173によつて第 1の変換要素が、ボールねじ軸部 162によって第 2の変換要素が構成される。なお、運動方向変換部としてボールねじに代えてローラねじを使用することもできる。その場合、第 1の変換要素及びナットとして、ボールナット 173に代えてローラナットが、第 2の変換要素及びねじ軸として、ボールねじ軸部 162に代えてローラねじ軸部が使用される。

[0061] さらに、前記出力軸 155内の前端に、第 1の係合要素としての雌スプラインが形成される。そして、該雌スプラインと前記スプライン軸部 164の外周面に形成された第 2 の係合要素としての雄スプラインとがスプライン連結される。なお、前記雌スプラインと雄スプラインとは、軸方向に移動不能に、かつ、円周方向に回転不能に係合させられ、第 2の回転伝達部を構成する。

[0062] また、スプライン軸部 164と出力軸 155とは、スプライン係合させられているので、出力軸 155からスプライン軸部 164に大きな回転力を伝達しても、出力軸 155とボールねじ軸'スプライン軸ユニット 161との間で焼付け等の不具合を生じることがない。

[0063] そして、前記出力軸 155の後端には、回転速度検出部としてのエンコーダ 71が取り付けられ、該エンコーダ 71によって出力軸 155、ボールねじ軸'スプライン軸ュ-ット 161及び第 2の電動機 23の回転速度が直接検出される。したがって、図示されな

V、制御部において、前記ボールねじ軸 ·スプライン軸ユニット 161の回転速度に基づ

V、てボールナット 173の位置を算出することができる。

[0064] ところで、本実施の形態においても、射出装置において十分な射出圧力を発生させるために、第 2の電動機 23のステータ 57の内径 Dmを大きくしたり、ボールねじにお！、て、ねじ軸の径を表すボールねじ軸部 64の径 Dsを大きくしたりするようにして!/ヽる力第 2の電動機 23において発生するイナーシャ（出力軸 155、ロータ 56等のイナ一シャ）及びボールねじ軸'スプライン軸ユニット 161のイナーシャがその分大きくなり、スクリュー 12の応答性及び射出速度の立上りの応答性がその分低くなつてしまう。

[0065] そこで、本実施の形態においては、前記内径 Dm及び径 Dsを小さくしてスクリュー 1 2の応答性及び射出速度の立上りの応答性を高くし、かつ、前記内径 Dm及び径 Ds を小さくするのに伴って射出圧力が小さくならないように、第 2の電動機 23において磁石、例えば、永久磁石の積層長さ Lmを、ボールねじにおいてボールナット 63のねじ部の長さ Lsを大きくするようにして、る。

[0066] すなわち、第 2の電動機 23として、内径 Dmに対する積層長さ Lmの比 γ mが 3以上のものを使用し、ボールねじとして、径 Dsに対する長さ Lsの比 γ sが 3以上のものを使用するようにしている。

[0067] 前記各実施の形態においては、電動射出成形機の射出装置について説明している力ェジェクタ装置、型締装置等において、被駆動部としてのェジェクタピン、可動プラテン等の応答性を高くしたい場合に、駆動部としての電動機及び運動方向変換部としてのボールねじに適用することもできる。

[0068] なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなぐ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力排除するものではない。

産業上の利用可能性

[0069] 電動射出成形機に適用することができる。

Claims

請求の範囲

[1] (a)被駆動部と、

(b)該被駆動部を作動させるための電動機と、

(c)該電動機と前記被駆動部との間に配設され、前記電動機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を有するとともに、（d)前記電動機において、ステータの内径に対するロータの磁石の積層長さの比が 3以上にされることを特徴とする電動射出成形機。

[2] (a)被駆動部と、

(b)該被駆動部を作動させるための電動機と、

(c)該電動機と前記被駆動部との間に配設され、前記電動機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を有するとともに、（d)該運動方向変換部において、ねじ軸の径に対するナットのねじ部の長さの比が 3以上にされることを特徴とする電動射出成形機。

[3] 前記運動方向変換部において、ねじ軸の径に対するナットのねじ部の長さの比が 3 以上にされる請求項 1に記載の電動射出成形機。

[4] (a)前記運動方向変換部及び前記電動機は同一軸線上に配設され、

(b)前記電動機は中空の出力軸を備え、

(c)該出力軸内において、電動機の回転が前記運動方向変換部のねじ軸を備えた伝動軸に伝達される請求項 1一 3のいずれか 1項に記載の電動射出成形機。

[5] (a)前記電動機は射出用の電動機であり、

(b)該射出用の電動機及び計量用の電動機が同一軸線上に配設される請求項 1一

4のいずれか 1項に記載の電動射出成形機。

[6] 前記運動方向変換部は回転運動を回転直進運動に変換する請求項 1一 5のいずれカ 1項に記載の電動射出成形機。

[7] 前記運動方向変換部は回転運動を直進運動に変換する請求項 1一 5のいずれか 1 項に記載の電動射出成形機。

[8] 被駆動部、電動機、及び該電動機と前記被駆動部との間に配設された運動方向変換部を有する電動射出成形機による成形方法において、 (a)前記電動機を駆動して回転を発生させ、

(b)該回転の回転運動を直進運動に変換し、

(c)該直進運動によって被駆動部を作動させるとともに、

(d)前記電動機において、ステータの内径に対するロータの磁石の積層長さの比が 3以上にされることを特徴とする電動射出成形機による成形方法。

[9] 被駆動部、電動機、及び該電動機と前記被駆動部との間に配設された運動方向変換部を有する電動射出成形機による成形方法において、

(a)前記電動機を駆動して回転を発生させ、

(b)該回転の回転運動を直進運動に変換し、

(c)該直進運動によって被駆動部を作動させるとともに、

(d)前記運動方向変換部において、ねじ軸の径に対するナットのねじ部の長さの比力 S3以上にされることを特徴とする電動射出成形機による成形方法。

[10] 前記運動方向変換部において、ねじ軸の径に対するナットのねじ部の長さの比が 3 以上にされる請求項 8に記載の電動射出成形機による成形方法。