射出装置
【課題】シリンダ部材内に進退可能に配設されたスクリュを駆動するための駆動部材を、可動プレートの後方に位置調整可能に取り付けることによって、射出部材の芯調整を容易に行うことができるようにする。
【解決手段】ボールねじ機構によって可動プレートを進退させてスクリュ１４を進退させる射出装置１０であって、前記可動プレートの後方に取り付けられ、該可動プレートに対する前記スクリュ１４の回転運動を許容する伝達部を有する。
【解決手段】ボールねじ機構によって可動プレートを進退させてスクリュ１４を進退させる射出装置１０であって、前記可動プレートの後方に取り付けられ、該可動プレートに対する前記スクリュ１４の回転運動を許容する伝達部を有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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て金型装置のキャビティに充填（てん）し、該キャビティ内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。
【０００３】
そのため、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。また、金型装置の型締が行われると、射出装置が前進させられ、加熱シリンダのノズルが固定プラテンに形成されたノズル通過孔（こう）を通って、固定金型の背面に配設されたスプルーブッシュに押し付けられ、密着させられる。続いて、溶融された樹脂が高圧で前記ノズルから射出され、スプルーブッシュ及びスプルーを通って固定金型と可動金型との合わせ面に形成されたキャビティ内に充填されるようになっている。
【０００４】
そして、前記射出装置は、加熱シリンダ内に配設されたスクリュを回転及び進退させるための駆動装置を有する（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１０８１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の射出装置においては、射出部材としてのスクリュの後端が可動プレートとしての移動フレームに回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられているので、前記スクリュと可動プレートとの相対的な位置調整を行うことができず、前記スクリュの芯（しん）調整を行うことができなかった。すなわち、前記可動プレートの加熱シリンダに対する横方向の位置精度は、前記可動プレートをガイド部材としてのレールに取り付ける際の位置精度によって決定されてしまうので、スクリュと可動プレートとの相対的な位置調整を行うことができないと、スクリュの加熱シリンダに対する横方向の位置を調整する芯調整を行うことができなくなってしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の射出装置の問題点を解決して、シリンダ部材内に進退可能に配設されたスクリュを駆動するための駆動部材を、可動プレートの後方に位置調整可能に取り付けることによって、射出部材の芯調整を容易に行うことができる射出装置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】
【０００７】
そのために、本発明の射出装置においては、ボールねじ機構によって可動プレートを進退させてスクリュを進退させる射出装置であって、前記可動プレートの後方に取り付けられ、該可動プレートに対する前記スクリュの回転運動を許容する伝達部を有する。
【０００８】
本発明の他の射出装置においては、さらに、前記伝達部は、前記スクリュからのスラスト荷重を受ける荷重受け部、及び、スクリュ回転用モータの回転を前記スクリュに伝達する回転伝達部を備え、該回転伝達部は、前記可動プレートに着脱可能に取り付けられている。
【０００９】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記スクリュ回転用モータは、前記可動プレートに取り付けられている。
【００１０】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記スクリュ回転用モータは、前記回転伝達部に取り付けられている。
【００１１】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記伝達部は、前記スクリュからのスラスト荷重を受ける荷重受け部、及び、スクリュ回転用モータの回転を前記スクリュに伝達する回転伝達部を備え、前記荷重受け部及び回転伝達部は、前記可動プレートに着脱可能に取り付けられている。
【００１２】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記回転伝達部の可動プレートに対する位置を調整することによって、前記スクリュの芯調整を可能とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、射出装置においては、シリンダ部材内に進退可能に配設されたスクリュを駆動するための駆動部材を、可動プレートの後方に位置調整可能に取り付けるようになっている。そのため、射出部材の芯調整を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態における射出装置の全体構成を示す平面図、図２は本発明の実施の形態における射出装置の要部側面図であり図１のＡ−Ａ矢視図である。
【００１６】
図１において、１０は、射出成形機に使用される射出装置であり、図示されない射出装置フレームに取り付けられている。そして、前記射出装置１０の前方（図１における左方）には、固定金型及び可動金型から成る金型装置を備える図示されない型締装置が配設され、前記射出装置１０は、型締装置に対して前進及び後退させられるようになっている。
【００１７】
また、１１は、電気ヒータ、温水ジャケット等の図示されない加熱装置を備えるシリンダ部材としての加熱シリンダであり、１２は該加熱シリンダ１１の先端部に取り付けられた射出ノズルである。そして、前記加熱シリンダ１１の後端部近傍には、該加熱シリンダ１１の一部を冷却するための冷却ジャケット１３が取り付けられ、該冷却ジャケット１３に形成された原料投入孔１３ａから、樹脂ペレット等の原料樹脂が前記加熱シリンダ１１内に投入される。また、１４は、該加熱シリンダ１１内に回転可能に、かつ、軸方向に移動可能に配設された射出部材としてのスクリュであり、その後端部近傍が前記加熱シリンダ１１の後方（図における右方）に突出している。
【００１８】
そして、前記冷却ジャケット１３には、加熱シリンダ固定部材としての前方フランジ部材１６が、ボルト等の固定手段によって固定されている。また、前記前方フランジ部材１６の後方（図における右方）には、射出用モータ固定部材としての後方フランジ部材１７が配設されている。そして、前記前方フランジ部材１６及び後方フランジ部材１７は、前記加熱シリンダ１１に対して固定された固定部材として機能し、射出装置フレームに取り付けられている。また、前記前方フランジ部材１６及び後方フランジ部材１７は、前端部及び後端部がねじ止め等によって前方フランジ部材１６及び後方フランジ部材１７にそれぞれ固定されたガイドロッド１８によって連結されている。なお、該ガイドロッド１８は、単数であっても複数であってもよく、何本であってもよいが、本実施の形態においては、四本であるものとして説明する。
【００１９】
さらに、前記前方フランジ部材１６と後方フランジ部材１７との間には、スクリュ支持部材であって可動プレートとしてのプレッシャプレート２１がスクリュ１４の軸方向に移動可能に、かつ、他の方向に移動不能に配設されている。ここで、前記プレッシャプレート２１は、前記ガイドロッド１８に沿って、前記スクリュ１４とともに、前進又は後退（図における左方向又は右方向に移動）させられる。
【００２０】
そして、前記プレッシャプレート２１において前記スクリュ１４に対応する位置には、該スクリュ１４の後端部が進入する貫通孔２１ａが形成されている。また、該貫通孔２１ａに対応する位置において、前記プレッシャプレート２１の後面（図における右側面）には、ボルト９１によって、伝達部としての減速機５３の減速機フレーム５４が取り付けられている。ここで、前記ボルト９１は、減速機フレーム５４のフランジに形成された貫通孔を通過するようになっているが、該貫通孔の内径は前記ボルト９１の外径よりも少し大きく形成されているので、減速機フレーム５４をプレッシャプレート２１に取り付ける際に、ボルト９１を緩めた状態で、減速機フレーム５４の横方向、すなわち、スクリュ１４の軸方向に垂直な方向の位置を調整することができる。調整後は、ボルト９１を締めて、スクリュ１４の位置をプレッシャプレート２１に対して拘束させる。
【００２１】
また、前記減速機５３は出力回転軸としての連結軸２２を有し、該連結軸２２はその前端部が前記スクリュ１４の後端部に接続され、かつ、前記減速機フレーム５４に取り付けられている。この場合、前記連結軸２２は、継ぎ手部材２３とボルト９２によって、スクリュ１４の後端部に固定されている。スクリュ１４は、継ぎ手部材２３とスクリュ１４の後方においてスプライン係合することで位置を拘束された状態となっている。なお、前記継ぎ手部材２３は貫通孔２１ａに進入した位置にあり、スクリュ１４の後端部と連結軸２２とは接続された状態で前記貫通孔２１ａを貫通するようになっている。そして、前記連結軸２２は、スラストベアリング２６及びスラストベアリング２７を介して、前記減速機フレーム５４に対して軸方向に移動不能に、かつ、回転可能に取り付けられている。
【００２２】
このように、前記スクリュ１４と連結軸２２とが、互いに回転不能に、かつ、軸方向に移動不能に接続され、さらに、前記連結軸２２が減速機フレーム５４に対して軸方向に移動不能に、かつ、回転可能に取り付けられているので、前記スクリュ１４が受けるスラスト荷重は、減速機フレーム５４を介してプレッシャプレート２１に伝達される。逆に、該プレッシャプレート２１からスクリュ１４にスラスト荷重を伝達することもできる。すなわち、伝達部としての減速機５３はスクリュ１４の回転運動を許容する。また、前記減速機５３は、スクリュ１４からのスラスト荷重を受ける荷重受け部としても機能し、さらに、後述される計量用モータ６３の回転を前記スクリュ１４に伝達する回転伝達部としても機能する。この場合、伝達部は荷重受け部及び回転伝達部を備えると言える。
【００２３】
また、前記減速機フレーム５４には、図２に示されるように、前記連結軸２２と平行して駆動ギヤ軸５７が配設され、該駆動ギヤ軸５７に取り付けられた小径の駆動ギヤ５８と、前記連結軸２２の後端部２２ａに取り付けられたより大径の従動ギヤ５６とが互いに噛（か）み合って減速機構を構成する。なお、前記駆動ギヤ軸５７は、複数のラジアルベアリングを介して、減速機フレーム５４に回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられている。また、前記連結軸２２の最後端部もラジアルベアリングを介して減速機フレーム５４に取り付けられている。
【００２４】
そして、駆動ギヤ軸５７の後端部（図における右端部）は減速機フレーム５４から後方に突出するモータ接続部５７ａとなっていて、カップリング６１を介して、スクリュ回転用モータであって計量用駆動源としての計量用モータ６３の計量用モータ軸６４の前端部（図における左端部）に接続されている。ここで、前記計量用モータ６３は、例えば、サーボモータであるが、回転角度、回転速度及び回転方向を制御可能なモータであれば、いかなる種類のモータであってもよい。また、前記計量用モータ軸６４の後端面には、該計量用モータ軸６４の回転を計測するために、ロータリーエンコーダ等の回転計測器６５が接続されている。この場合、駆動ギヤ軸５７と計量用モータ軸６４とは、互いに回転不能に、かつ、軸方向に移動不能に接続されている。なお、前記計量用モータ６３は減速機フレーム５４によってプレッシャプレート２１に取り付けられているが、前記計量用モータ６３の重量によって連結軸２２が偏芯する恐れがある場合には、図示されない取り付け部材を介して、前記プレッシャプレート２１に取り付けることも可能である。
【００２５】
そのため、前記計量用モータ６３が作動して計量用モータ軸６４が回転すると、その回転が駆動ギヤ５８及び従動ギヤ５６を介して、連結軸２２に伝達され、スクリュ１４が回転するようになっている。なお、減速機５３は、前記駆動ギヤ５８及び従動ギヤ５６から成る減速機構に加えて、更に、他の駆動ギヤ及び従動ギヤから成る減速機構を備え、多段階に減速を行うものであってもよい。また、駆動ギヤ５８及び従動ギヤ５６から成る減速機構に代えて、歯付きプーリ及び歯付きベルトから成る減速機構等、他の種類の減速機構を備えるものであってもよい。例えば、ベルトを減速機構として用いた場合には、前記計量用モータ６３を、プレッシャプレート２１上に残したままの状態で、荷重受け部などをプレッシャプレート２１より着脱させることができる。なお、前記計量用モータ６３は、プレッシャプレート２１とともに前進又は後退するようになっているので、プレッシャプレート２１が前進又は後退しても、前記計量用モータ軸６４の回転は、スクリュ１４に正確に伝達される。
【００２６】
そして、前記後方フランジ部材１７には、駆動部材であって射出用駆動源としての射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂが取り付けられている。射出用モータは、単数であっても複数であってもよく、いくつであってもよいが、ここでは、射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂで代表する。この場合、前記射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂは、スラスト荷重を計測する荷重計測部材としてのロードセル３４Ａ及びロードセル３４Ｂを介して、後方フランジ部材１７に取り付けられている。
【００２７】
また、前記プレッシャプレート２１の射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂに対応する位置には、ボールねじ機構としてのボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂがそれぞれ取り付けられている。そして、前記ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂには、射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂによって回転させられる従動回転軸としてのボールねじ軸３２Ａ及びボールねじ軸３２Ｂがそれぞれ螺（ら）入されている。なお、前記ボールねじナット３１Ａとボールねじ軸３２Ａ、及び、ボールねじナット３１Ｂとボールねじ軸３２Ｂは、それぞれ、いわゆる、ボールねじ機構を構成し、回転運動を直線運動に変換する運動方向変換部材として機能する。また、前記プレッシャプレート２１においてボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂが取り付けられる位置には、ボールねじ軸３２Ａ及びボールねじ軸３２Ｂの先端部分が通過する通過孔２９Ａ及び通過孔２９Ｂがプレッシャプレート２１を貫通するように形成されている。このように、駆動部材としての射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂと、運動方向変換部材としてのボールねじナット３１Ａ及びボールねじ軸３２Ａ並びにボールねじナット３１Ｂ及びボールねじ軸３２Ｂとは同一直線上に配設されている。
【００２８】
ここで、前記ボールねじナット、ボールねじ軸及び通過孔は、射出用モータに対応する数に対応するものであり、単数であっても複数であってもよく、いくつであってもよいが、ここでは、ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂ、ボールねじ軸３２Ａ及びボールねじ軸３２Ｂ並びに通過孔２９Ａ及び通過孔２９Ｂで代表する。これ以降、射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂ、ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂ、ボールねじ軸３２Ａ及びボールねじ軸３２Ｂ、通過孔２９Ａ及び通過孔２９Ｂ並びにロードセル３４Ａ及びロードセル３４Ｂを統合的に説明する場合には、それぞれ、射出用モータ３３、ボールねじナット３１、ボールねじ軸３２、通過孔２９及びロードセル３４として説明する。
【００２９】
本実施の形態において、前記射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂは、ボルト等の固定手段によって後方フランジ部材１７に回転不能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられ、また、前記ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂは、ボルト等の固定手段によってプレッシャプレート２１に、回転不能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられている。そして、プレッシャプレート２１と後方フランジ部材１７とは、互いに、前記射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂ並びにボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂの軸方向に移動可能に、かつ、他の方向に移動不能になっている。そのため、前記射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂを作動させてボールねじ軸３２Ａ及びボールねじ軸３２Ｂを回転させることによって、ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂを前進又は後退させることができ、これにより、プレッシャプレート２１及びスクリュ１４を前進又は後退させることができる。なお、前記射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂは、同期して作動し、ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂを同時に同方向に同量だけ移動させるようになっている。
【００３０】
そして、前記ボールねじ軸３２は、表面に螺旋状のボールねじ溝が形成されたスクリュ部３２ａ、スラストベアリングが取り付けられる軸受け部３２ｂ、並びに、表面に軸方向に延在するスプライン溝が形成された接続部３２ｃを有する。そして、後方フランジ部材１７には、ボールねじ軸３２が通過する貫通孔１７ａが形成され、該貫通孔１７ａ内に前記ボールねじ軸３２の後半部分に形成された軸受け部３２ｂを回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に支持する荷重伝達部材としてのベアリングホルダ３５が挿入されている。該ベアリングホルダ３５は、概略円筒状の形状を有し、内部を通過する前記軸受け部３２ｂを第１の軸受けとしてのスラストベアリング及び第２の軸受けとしてのスラストベアリングを介して支持する。
【００３１】
一方、駆動部材としての射出用モータ３３は、概略円筒状の形状を備えるモータフレーム４１、並びに、該モータフレーム４１の前端面及び後端面にボルト等の固定手段によって固定された前部端板４２及び後部端板４３を有する。前記モータフレーム４１の内面には、コイルから成るステータ４５が取り付けられている。また、前記射出用モータ３３の内部に回転可能に配設された駆動回転軸としてのモータ軸４７の外周面には、ロータとしての磁石４６が前記ステータ４５に対向する位置に取り付けられている。
【００３２】
ここで、該モータ軸４７は、ラジアルベアリングを介して、前記前部端板４２及び後部端板４３に回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられている。そして、前記モータ軸４７の後端面には、該モータ軸４７の回転を計測するために、ロータリーエンコーダ等の回転計測器５１が接続されている。また、前記モータ軸４７の前端部には、内面に軸方向に延在するスプライン溝が形成された凹状の接続部が形成されている。そして、該接続部内にはボールねじ軸３２の後端部に形成された接続部３２ｃが挿入され、スプライン接続されている。
【００３３】
そして、前記ベアリングホルダ３５及び射出用モータ３３は、荷重計測部材としてのロードセル３４を介して、後方フランジ部材１７に取り付けられている。前記ロードセル３４は、概略穴空き円盤状の形状を有し、外周近傍部分である固定部がボルト等の固定手段によって後方フランジ部材１７の後面（図１における右側面）に固定されている。また、前記ロードセル３４の内周近傍部分である受圧部は、前記ベアリングホルダ３５と射出用モータ３３の前部端板４２とによって挟まれた状態で、前記ベアリングホルダ３５と前部端板４２とに固定されている。この場合、前記ベアリングホルダ３５、受圧部及び前部端板４２の三つの部材は、該三つの部材を貫通するボルト等の固定手段によって一体的に固定されることが望ましい。
【００３４】
次に、前記構成の射出装置１０の動作について説明する。
【００３５】
まず、該射出装置１０において計量工程が行われる場合について説明する。該計量工程においては、スクリュ１４を回転させ、冷却ジャケット１３に形成された原料投入孔１３ａから加熱シリンダ１１内に投入された原料樹脂を溶融させてスクリュ１４の前方に溶融された樹脂を所定量だけ蓄えるようになっている。
【００３６】
この場合、計量用モータ６３が作動すると、計量用モータ軸６４の回転がカップリング６１、駆動ギヤ軸５７、駆動ギヤ５８及び従動ギヤ５６を介して連結軸２２に伝達され、該連結軸２２が回転する。そして、該連結軸２２の回転が継ぎ手部材２３を介してスクリュ１４に伝達され、該スクリュ１４が加熱シリンダ１１内において回転し、原料樹脂が溶融させられながら前方に送られ、前記スクリュ１４の前方に蓄えられる。
【００３７】
なお、計量工程においては、樹脂の前進に伴って背圧が発生し、該背圧によってスクリュ１４を後退させる方向のスラスト荷重が発生する。すると、該スラスト荷重は、継ぎ手部材２３、連結軸２２及びスラストベアリング２６を介して、減速機５３の減速機フレーム５４に伝えられる。そして、前記スラスト荷重は、前記減速機フレーム５４が取り付けられているプレッシャプレート２１に伝達され、さらに、該プレッシャプレート２１に取り付けられたボールねじナット３１を介して、ボールねじ軸３２に伝達される。さらに、前記スラスト荷重は、ボールねじ軸３２からベアリングホルダ３５に伝達され、更に、ロードセル３４の受圧部に伝達される。これにより、前記ロードセル３４の歪み部に歪みが生じるので、該歪みを歪み計測手段によって計測して、背圧を示すスラスト荷重を計測することができる。
【００３８】
ここで、前記ボールねじ軸３２の接続部３２ｃと射出用モータ３３のモータ軸４７の接続部とは、回転不能に、かつ、軸方向に移動可能に接続されている。そのため、前記スラスト荷重は、モータ軸４７に伝達されることがなく、射出用モータ３３によって受けられることがない。したがって、前記ロードセル３４の歪み部における歪みを計測することによって、射出用モータ３３の影響を受けることなく、背圧を示すスラスト荷重を高い精度で計測することができる。
【００３９】
ところで、前記背圧は成形品の品質に影響を及ぼすので適正値となるように制御される必要がある。そして、該適正値は樹脂の種類、成形条件等によって変化する。そのため、前記射出装置１０の制御装置は、歪み計測手段の出力信号を受信して背圧を示すスラスト荷重を計測すると、その値が樹脂の種類、成形条件等によってあらかじめ定められた適正値となるように、射出用モータ３３を作動させてスクリュ１４を徐々に後退させ、背圧が適正な値となるように制御する。この場合、前記射出用モータ３３が作動するとモータ軸４７が回転し、該モータ軸４７の回転がボールねじ軸３２に伝達され、該ボールねじ軸３２がボールねじナット３１に対して回転する。これにより、回転運動が直線運動に変換され、ボールねじナット３１が後退するのでプレッシャプレート２１が後退し、スクリュ１４が後退させられる。
【００４０】
この場合、射出用モータ３３が作動してモータ軸４７が回転すると、該モータ軸４７に軸方向の微小振動であるリップルが発生するが、モータ軸４７とボールねじ軸３２とは軸方向に移動可能に接続されているので、前記リップルがボールねじ軸３２に伝達されることがない。そのため、前記リップルは、ロードセル３４の受圧部に伝達されることもないので、スラスト荷重の計測に影響を及ぼすことがない。したがって、射出用モータ３３を作動させているときも、該射出用モータ３３の影響を受けることなく、背圧を示すスラスト荷重を高い精度で計測することができる。これにより、背圧を正確に計測することができ、背圧が適正な値となるように高い精度で制御することができる。
【００４１】
次に、射出装置１０において射出工程が行われる場合について説明する。
【００４２】
まず、計量工程が終了して所定量の溶融された樹脂がスクリュ１４の前方に蓄えられ、図示されない型締装置によって金型装置の型締が行われると、射出装置１０全体が前進させられ、加熱シリンダ１１に取り付けられた射出ノズル１２の先端が固定プラテンに形成されたノズル通過孔を通って、固定金型の背面に配設されたスプルーブッシュに押し付けられ、密着させられる。そして、射出用モータ３３が作動するとモータ軸４７が回転し、該モータ軸４７の回転がボールねじ軸３２に伝達され、該ボールねじ軸３２がボールねじナット３１に対して回転する。これにより、回転運動が直線運動に変換され、ボールねじナット３１が前進するのでプレッシャプレート２１が前進し、スクリュ１４が前進させられる。これにより、加熱シリンダ１１内でスクリュ１４の前方に蓄えられ、溶融された樹脂が、高圧で前記射出ノズル１２から射出され、スプルーブッシュ及びスプルーを通って固定金型と可動金型との合わせ面に形成されたキャビティ内に充填される。
【００４３】
次に、射出装置１０においてスクリュ１４の取り外し及び取り付けが行われる場合について説明する。
【００４４】
前記射出装置１０を長期間に亘（わた）って使用した後や、樹脂の種類を変更する樹脂替えを行う場合には、スクリュ１４を加熱シリンダ１１から取り出して清掃を行うことがある。この場合、継ぎ手部材２３を連結軸２２から取り外し、続いて、減速機５３をプレッシャプレート２１に取り付けるためのボルト等の固定手段を取り外すことによって、減速機５３及び計量用モータ６３をプレッシャプレート２１から取り外す。前記減速機５３がプレッシャプレート２１の後面に取り付けられているので、前記減速機５３及び計量用モータ６３をプレッシャプレート２１から容易に取り外すことができる。これにより、スクリュ１４を加熱シリンダ１１の後端から容易に取り出すことができる。
【００４５】
また、スクリュ１４を取り付ける場合には、前述された動作を逆に行うことによって、前記スクリュ１４を加熱シリンダ１１内に挿入して取り付けることができる。この場合、減速機５３をプレッシャプレート２１に取り付ける際に、減速機５３の横方向、すなわち、スクリュ１４の軸方向に垂直な方向の位置を調整することによって、加熱シリンダ１１の軸心に対するスクリュ１４の軸心の位置を調整すること、すなわち、芯調整を行うことができる。そして、スクリュ１４の芯調整を完了した後、減速機５３をプレッシャプレート２１に取り付けるためのボルト等の固定手段を締め付けることによって、減速機５３が横方向に移動しないようにし、スクリュ１４の軸心の位置がずれないようにする。
【００４６】
このように、本実施の形態においては、スクリュ１４を回転させる計量用駆動部として機能する減速機５３がプレッシャプレート２１の後部に固定手段によって取り付けられている。そのため、プレッシャプレート２１に対する減速機５３の位置を調整することによって、プレッシャプレート２１の位置を調整しなくても、スクリュ１４の芯調整を行うことができる。これにより、プレッシャプレート２１の加熱シリンダ１１に対する横方向の位置精度が低くても、加熱シリンダ１１の軸心に対してスクリュ１４の軸心を一致させることができ、加熱シリンダ１１とスクリュ１４との組み立て精度を高くすることができる。
【００４７】
また、プレッシャプレート２１の加熱シリンダ１１に対する横方向の位置精度が低くてもよいので、前方フランジ部材１６、後方フランジ部材１７、ガイドロッド１８、プレッシャプレート２１等の加工精度及び組み立て精度を高くする必要がなく、コストを低減することができる。
【００４８】
さらに、減速機５３がプレッシャプレート２１の後部に取り付けられているので、減速機５３及び計量用モータ６３をプレッシャプレート２１から取り外すことができる。
【００４９】
さらに、加熱シリンダ１１内で前進又は後退するようにスクリュ１４を駆動するための駆動部としての射出用モータ３３のモータ軸４７がボールねじ軸３２に軸方向に移動可能に接続され、該ボールねじ軸３２の受けるスラスト荷重がロードセル３４の受圧部に伝達されるようになっている。そのため、前記射出用モータ３３の影響を受けることなく、ボールねじ軸３２の受けるスラスト荷重を計測することができ、背圧を示す前記スラスト荷重を高い精度で計測することができる。
【００５０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態における射出装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態における射出装置の要部側面図であり図１のＡ−Ａ矢視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 射出装置
１４ スクリュ
２１ プレッシャプレート
３１、３１Ａ、３１Ｂ ボールねじナット
３２、３２Ａ、３２Ｂ ボールねじ軸
５３ 減速機
６３ 計量用モータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、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て金型装置のキャビティに充填（てん）し、該キャビティ内において樹脂を冷却し、固化させることによって成形品を成形するようになっている。
【０００３】
そのため、前記金型装置は固定金型及び可動金型から成り、型締装置によって前記可動金型を進退させ、前記固定金型に対して接離させることによって、型開閉、すなわち、型閉、型締及び型開を行うことができるようになっている。また、金型装置の型締が行われると、射出装置が前進させられ、加熱シリンダのノズルが固定プラテンに形成されたノズル通過孔（こう）を通って、固定金型の背面に配設されたスプルーブッシュに押し付けられ、密着させられる。続いて、溶融された樹脂が高圧で前記ノズルから射出され、スプルーブッシュ及びスプルーを通って固定金型と可動金型との合わせ面に形成されたキャビティ内に充填されるようになっている。
【０００４】
そして、前記射出装置は、加熱シリンダ内に配設されたスクリュを回転及び進退させるための駆動装置を有する（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２０００−１０８１７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の射出装置においては、射出部材としてのスクリュの後端が可動プレートとしての移動フレームに回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられているので、前記スクリュと可動プレートとの相対的な位置調整を行うことができず、前記スクリュの芯（しん）調整を行うことができなかった。すなわち、前記可動プレートの加熱シリンダに対する横方向の位置精度は、前記可動プレートをガイド部材としてのレールに取り付ける際の位置精度によって決定されてしまうので、スクリュと可動プレートとの相対的な位置調整を行うことができないと、スクリュの加熱シリンダに対する横方向の位置を調整する芯調整を行うことができなくなってしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の射出装置の問題点を解決して、シリンダ部材内に進退可能に配設されたスクリュを駆動するための駆動部材を、可動プレートの後方に位置調整可能に取り付けることによって、射出部材の芯調整を容易に行うことができる射出装置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】
【０００７】
そのために、本発明の射出装置においては、ボールねじ機構によって可動プレートを進退させてスクリュを進退させる射出装置であって、前記可動プレートの後方に取り付けられ、該可動プレートに対する前記スクリュの回転運動を許容する伝達部を有する。
【０００８】
本発明の他の射出装置においては、さらに、前記伝達部は、前記スクリュからのスラスト荷重を受ける荷重受け部、及び、スクリュ回転用モータの回転を前記スクリュに伝達する回転伝達部を備え、該回転伝達部は、前記可動プレートに着脱可能に取り付けられている。
【０００９】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記スクリュ回転用モータは、前記可動プレートに取り付けられている。
【００１０】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記スクリュ回転用モータは、前記回転伝達部に取り付けられている。
【００１１】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記伝達部は、前記スクリュからのスラスト荷重を受ける荷重受け部、及び、スクリュ回転用モータの回転を前記スクリュに伝達する回転伝達部を備え、前記荷重受け部及び回転伝達部は、前記可動プレートに着脱可能に取り付けられている。
【００１２】
本発明の更に他の射出装置においては、さらに、前記回転伝達部の可動プレートに対する位置を調整することによって、前記スクリュの芯調整を可能とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、射出装置においては、シリンダ部材内に進退可能に配設されたスクリュを駆動するための駆動部材を、可動プレートの後方に位置調整可能に取り付けるようになっている。そのため、射出部材の芯調整を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
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。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態における射出装置の全体構成を示す平面図、図２は本発明の実施の形態における射出装置の要部側面図であり図１のＡ−Ａ矢視図である。
【００１６】
図１において、１０は、射出成形機に使用される射出装置であり、図示されない射出装置フレームに取り付けられている。そして、前記射出装置１０の前方（図１における左方）には、固定金型及び可動金型から成る金型装置を備える図示されない型締装置が配設され、前記射出装置１０は、型締装置に対して前進及び後退させられるようになっている。
【００１７】
また、１１は、電気ヒータ、温水ジャケット等の図示されない加熱装置を備えるシリンダ部材としての加熱シリンダであり、１２は該加熱シリンダ１１の先端部に取り付けられた射出ノズルである。そして、前記加熱シリンダ１１の後端部近傍には、該加熱シリンダ１１の一部を冷却するための冷却ジャケット１３が取り付けられ、該冷却ジャケット１３に形成された原料投入孔１３ａから、樹脂ペレット等の原料樹脂が前記加熱シリンダ１１内に投入される。また、１４は、該加熱シリンダ１１内に回転可能に、かつ、軸方向に移動可能に配設された射出部材としてのスクリュであり、その後端部近傍が前記加熱シリンダ１１の後方（図における右方）に突出している。
【００１８】
そして、前記冷却ジャケット１３には、加熱シリンダ固定部材としての前方フランジ部材１６が、ボルト等の固定手段によって固定されている。また、前記前方フランジ部材１６の後方（図における右方）には、射出用モータ固定部材としての後方フランジ部材１７が配設されている。そして、前記前方フランジ部材１６及び後方フランジ部材１７は、前記加熱シリンダ１１に対して固定された固定部材として機能し、射出装置フレームに取り付けられている。また、前記前方フランジ部材１６及び後方フランジ部材１７は、前端部及び後端部がねじ止め等によって前方フランジ部材１６及び後方フランジ部材１７にそれぞれ固定されたガイドロッド１８によって連結されている。なお、該ガイドロッド１８は、単数であっても複数であってもよく、何本であってもよいが、本実施の形態においては、四本であるものとして説明する。
【００１９】
さらに、前記前方フランジ部材１６と後方フランジ部材１７との間には、スクリュ支持部材であって可動プレートとしてのプレッシャプレート２１がスクリュ１４の軸方向に移動可能に、かつ、他の方向に移動不能に配設されている。ここで、前記プレッシャプレート２１は、前記ガイドロッド１８に沿って、前記スクリュ１４とともに、前進又は後退（図における左方向又は右方向に移動）させられる。
【００２０】
そして、前記プレッシャプレート２１において前記スクリュ１４に対応する位置には、該スクリュ１４の後端部が進入する貫通孔２１ａが形成されている。また、該貫通孔２１ａに対応する位置において、前記プレッシャプレート２１の後面（図における右側面）には、ボルト９１によって、伝達部としての減速機５３の減速機フレーム５４が取り付けられている。ここで、前記ボルト９１は、減速機フレーム５４のフランジに形成された貫通孔を通過するようになっているが、該貫通孔の内径は前記ボルト９１の外径よりも少し大きく形成されているので、減速機フレーム５４をプレッシャプレート２１に取り付ける際に、ボルト９１を緩めた状態で、減速機フレーム５４の横方向、すなわち、スクリュ１４の軸方向に垂直な方向の位置を調整することができる。調整後は、ボルト９１を締めて、スクリュ１４の位置をプレッシャプレート２１に対して拘束させる。
【００２１】
また、前記減速機５３は出力回転軸としての連結軸２２を有し、該連結軸２２はその前端部が前記スクリュ１４の後端部に接続され、かつ、前記減速機フレーム５４に取り付けられている。この場合、前記連結軸２２は、継ぎ手部材２３とボルト９２によって、スクリュ１４の後端部に固定されている。スクリュ１４は、継ぎ手部材２３とスクリュ１４の後方においてスプライン係合することで位置を拘束された状態となっている。なお、前記継ぎ手部材２３は貫通孔２１ａに進入した位置にあり、スクリュ１４の後端部と連結軸２２とは接続された状態で前記貫通孔２１ａを貫通するようになっている。そして、前記連結軸２２は、スラストベアリング２６及びスラストベアリング２７を介して、前記減速機フレーム５４に対して軸方向に移動不能に、かつ、回転可能に取り付けられている。
【００２２】
このように、前記スクリュ１４と連結軸２２とが、互いに回転不能に、かつ、軸方向に移動不能に接続され、さらに、前記連結軸２２が減速機フレーム５４に対して軸方向に移動不能に、かつ、回転可能に取り付けられているので、前記スクリュ１４が受けるスラスト荷重は、減速機フレーム５４を介してプレッシャプレート２１に伝達される。逆に、該プレッシャプレート２１からスクリュ１４にスラスト荷重を伝達することもできる。すなわち、伝達部としての減速機５３はスクリュ１４の回転運動を許容する。また、前記減速機５３は、スクリュ１４からのスラスト荷重を受ける荷重受け部としても機能し、さらに、後述される計量用モータ６３の回転を前記スクリュ１４に伝達する回転伝達部としても機能する。この場合、伝達部は荷重受け部及び回転伝達部を備えると言える。
【００２３】
また、前記減速機フレーム５４には、図２に示されるように、前記連結軸２２と平行して駆動ギヤ軸５７が配設され、該駆動ギヤ軸５７に取り付けられた小径の駆動ギヤ５８と、前記連結軸２２の後端部２２ａに取り付けられたより大径の従動ギヤ５６とが互いに噛（か）み合って減速機構を構成する。なお、前記駆動ギヤ軸５７は、複数のラジアルベアリングを介して、減速機フレーム５４に回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられている。また、前記連結軸２２の最後端部もラジアルベアリングを介して減速機フレーム５４に取り付けられている。
【００２４】
そして、駆動ギヤ軸５７の後端部（図における右端部）は減速機フレーム５４から後方に突出するモータ接続部５７ａとなっていて、カップリング６１を介して、スクリュ回転用モータであって計量用駆動源としての計量用モータ６３の計量用モータ軸６４の前端部（図における左端部）に接続されている。ここで、前記計量用モータ６３は、例えば、サーボモータであるが、回転角度、回転速度及び回転方向を制御可能なモータであれば、いかなる種類のモータであってもよい。また、前記計量用モータ軸６４の後端面には、該計量用モータ軸６４の回転を計測するために、ロータリーエンコーダ等の回転計測器６５が接続されている。この場合、駆動ギヤ軸５７と計量用モータ軸６４とは、互いに回転不能に、かつ、軸方向に移動不能に接続されている。なお、前記計量用モータ６３は減速機フレーム５４によってプレッシャプレート２１に取り付けられているが、前記計量用モータ６３の重量によって連結軸２２が偏芯する恐れがある場合には、図示されない取り付け部材を介して、前記プレッシャプレート２１に取り付けることも可能である。
【００２５】
そのため、前記計量用モータ６３が作動して計量用モータ軸６４が回転すると、その回転が駆動ギヤ５８及び従動ギヤ５６を介して、連結軸２２に伝達され、スクリュ１４が回転するようになっている。なお、減速機５３は、前記駆動ギヤ５８及び従動ギヤ５６から成る減速機構に加えて、更に、他の駆動ギヤ及び従動ギヤから成る減速機構を備え、多段階に減速を行うものであってもよい。また、駆動ギヤ５８及び従動ギヤ５６から成る減速機構に代えて、歯付きプーリ及び歯付きベルトから成る減速機構等、他の種類の減速機構を備えるものであってもよい。例えば、ベルトを減速機構として用いた場合には、前記計量用モータ６３を、プレッシャプレート２１上に残したままの状態で、荷重受け部などをプレッシャプレート２１より着脱させることができる。なお、前記計量用モータ６３は、プレッシャプレート２１とともに前進又は後退するようになっているので、プレッシャプレート２１が前進又は後退しても、前記計量用モータ軸６４の回転は、スクリュ１４に正確に伝達される。
【００２６】
そして、前記後方フランジ部材１７には、駆動部材であって射出用駆動源としての射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂが取り付けられている。射出用モータは、単数であっても複数であってもよく、いくつであってもよいが、ここでは、射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂで代表する。この場合、前記射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂは、スラスト荷重を計測する荷重計測部材としてのロードセル３４Ａ及びロードセル３４Ｂを介して、後方フランジ部材１７に取り付けられている。
【００２７】
また、前記プレッシャプレート２１の射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂに対応する位置には、ボールねじ機構としてのボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂがそれぞれ取り付けられている。そして、前記ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂには、射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂによって回転させられる従動回転軸としてのボールねじ軸３２Ａ及びボールねじ軸３２Ｂがそれぞれ螺（ら）入されている。なお、前記ボールねじナット３１Ａとボールねじ軸３２Ａ、及び、ボールねじナット３１Ｂとボールねじ軸３２Ｂは、それぞれ、いわゆる、ボールねじ機構を構成し、回転運動を直線運動に変換する運動方向変換部材として機能する。また、前記プレッシャプレート２１においてボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂが取り付けられる位置には、ボールねじ軸３２Ａ及びボールねじ軸３２Ｂの先端部分が通過する通過孔２９Ａ及び通過孔２９Ｂがプレッシャプレート２１を貫通するように形成されている。このように、駆動部材としての射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂと、運動方向変換部材としてのボールねじナット３１Ａ及びボールねじ軸３２Ａ並びにボールねじナット３１Ｂ及びボールねじ軸３２Ｂとは同一直線上に配設されている。
【００２８】
ここで、前記ボールねじナット、ボールねじ軸及び通過孔は、射出用モータに対応する数に対応するものであり、単数であっても複数であってもよく、いくつであってもよいが、ここでは、ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂ、ボールねじ軸３２Ａ及びボールねじ軸３２Ｂ並びに通過孔２９Ａ及び通過孔２９Ｂで代表する。これ以降、射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂ、ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂ、ボールねじ軸３２Ａ及びボールねじ軸３２Ｂ、通過孔２９Ａ及び通過孔２９Ｂ並びにロードセル３４Ａ及びロードセル３４Ｂを統合的に説明する場合には、それぞれ、射出用モータ３３、ボールねじナット３１、ボールねじ軸３２、通過孔２９及びロードセル３４として説明する。
【００２９】
本実施の形態において、前記射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂは、ボルト等の固定手段によって後方フランジ部材１７に回転不能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられ、また、前記ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂは、ボルト等の固定手段によってプレッシャプレート２１に、回転不能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられている。そして、プレッシャプレート２１と後方フランジ部材１７とは、互いに、前記射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂ並びにボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂの軸方向に移動可能に、かつ、他の方向に移動不能になっている。そのため、前記射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂを作動させてボールねじ軸３２Ａ及びボールねじ軸３２Ｂを回転させることによって、ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂを前進又は後退させることができ、これにより、プレッシャプレート２１及びスクリュ１４を前進又は後退させることができる。なお、前記射出用モータ３３Ａ及び射出用モータ３３Ｂは、同期して作動し、ボールねじナット３１Ａ及びボールねじナット３１Ｂを同時に同方向に同量だけ移動させるようになっている。
【００３０】
そして、前記ボールねじ軸３２は、表面に螺旋状のボールねじ溝が形成されたスクリュ部３２ａ、スラストベアリングが取り付けられる軸受け部３２ｂ、並びに、表面に軸方向に延在するスプライン溝が形成された接続部３２ｃを有する。そして、後方フランジ部材１７には、ボールねじ軸３２が通過する貫通孔１７ａが形成され、該貫通孔１７ａ内に前記ボールねじ軸３２の後半部分に形成された軸受け部３２ｂを回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に支持する荷重伝達部材としてのベアリングホルダ３５が挿入されている。該ベアリングホルダ３５は、概略円筒状の形状を有し、内部を通過する前記軸受け部３２ｂを第１の軸受けとしてのスラストベアリング及び第２の軸受けとしてのスラストベアリングを介して支持する。
【００３１】
一方、駆動部材としての射出用モータ３３は、概略円筒状の形状を備えるモータフレーム４１、並びに、該モータフレーム４１の前端面及び後端面にボルト等の固定手段によって固定された前部端板４２及び後部端板４３を有する。前記モータフレーム４１の内面には、コイルから成るステータ４５が取り付けられている。また、前記射出用モータ３３の内部に回転可能に配設された駆動回転軸としてのモータ軸４７の外周面には、ロータとしての磁石４６が前記ステータ４５に対向する位置に取り付けられている。
【００３２】
ここで、該モータ軸４７は、ラジアルベアリングを介して、前記前部端板４２及び後部端板４３に回転可能に、かつ、軸方向に移動不能に取り付けられている。そして、前記モータ軸４７の後端面には、該モータ軸４７の回転を計測するために、ロータリーエンコーダ等の回転計測器５１が接続されている。また、前記モータ軸４７の前端部には、内面に軸方向に延在するスプライン溝が形成された凹状の接続部が形成されている。そして、該接続部内にはボールねじ軸３２の後端部に形成された接続部３２ｃが挿入され、スプライン接続されている。
【００３３】
そして、前記ベアリングホルダ３５及び射出用モータ３３は、荷重計測部材としてのロードセル３４を介して、後方フランジ部材１７に取り付けられている。前記ロードセル３４は、概略穴空き円盤状の形状を有し、外周近傍部分である固定部がボルト等の固定手段によって後方フランジ部材１７の後面（図１における右側面）に固定されている。また、前記ロードセル３４の内周近傍部分である受圧部は、前記ベアリングホルダ３５と射出用モータ３３の前部端板４２とによって挟まれた状態で、前記ベアリングホルダ３５と前部端板４２とに固定されている。この場合、前記ベアリングホルダ３５、受圧部及び前部端板４２の三つの部材は、該三つの部材を貫通するボルト等の固定手段によって一体的に固定されることが望ましい。
【００３４】
次に、前記構成の射出装置１０の動作について説明する。
【００３５】
まず、該射出装置１０において計量工程が行われる場合について説明する。該計量工程においては、スクリュ１４を回転させ、冷却ジャケット１３に形成された原料投入孔１３ａから加熱シリンダ１１内に投入された原料樹脂を溶融させてスクリュ１４の前方に溶融された樹脂を所定量だけ蓄えるようになっている。
【００３６】
この場合、計量用モータ６３が作動すると、計量用モータ軸６４の回転がカップリング６１、駆動ギヤ軸５７、駆動ギヤ５８及び従動ギヤ５６を介して連結軸２２に伝達され、該連結軸２２が回転する。そして、該連結軸２２の回転が継ぎ手部材２３を介してスクリュ１４に伝達され、該スクリュ１４が加熱シリンダ１１内において回転し、原料樹脂が溶融させられながら前方に送られ、前記スクリュ１４の前方に蓄えられる。
【００３７】
なお、計量工程においては、樹脂の前進に伴って背圧が発生し、該背圧によってスクリュ１４を後退させる方向のスラスト荷重が発生する。すると、該スラスト荷重は、継ぎ手部材２３、連結軸２２及びスラストベアリング２６を介して、減速機５３の減速機フレーム５４に伝えられる。そして、前記スラスト荷重は、前記減速機フレーム５４が取り付けられているプレッシャプレート２１に伝達され、さらに、該プレッシャプレート２１に取り付けられたボールねじナット３１を介して、ボールねじ軸３２に伝達される。さらに、前記スラスト荷重は、ボールねじ軸３２からベアリングホルダ３５に伝達され、更に、ロードセル３４の受圧部に伝達される。これにより、前記ロードセル３４の歪み部に歪みが生じるので、該歪みを歪み計測手段によって計測して、背圧を示すスラスト荷重を計測することができる。
【００３８】
ここで、前記ボールねじ軸３２の接続部３２ｃと射出用モータ３３のモータ軸４７の接続部とは、回転不能に、かつ、軸方向に移動可能に接続されている。そのため、前記スラスト荷重は、モータ軸４７に伝達されることがなく、射出用モータ３３によって受けられることがない。したがって、前記ロードセル３４の歪み部における歪みを計測することによって、射出用モータ３３の影響を受けることなく、背圧を示すスラスト荷重を高い精度で計測することができる。
【００３９】
ところで、前記背圧は成形品の品質に影響を及ぼすので適正値となるように制御される必要がある。そして、該適正値は樹脂の種類、成形条件等によって変化する。そのため、前記射出装置１０の制御装置は、歪み計測手段の出力信号を受信して背圧を示すスラスト荷重を計測すると、その値が樹脂の種類、成形条件等によってあらかじめ定められた適正値となるように、射出用モータ３３を作動させてスクリュ１４を徐々に後退させ、背圧が適正な値となるように制御する。この場合、前記射出用モータ３３が作動するとモータ軸４７が回転し、該モータ軸４７の回転がボールねじ軸３２に伝達され、該ボールねじ軸３２がボールねじナット３１に対して回転する。これにより、回転運動が直線運動に変換され、ボールねじナット３１が後退するのでプレッシャプレート２１が後退し、スクリュ１４が後退させられる。
【００４０】
この場合、射出用モータ３３が作動してモータ軸４７が回転すると、該モータ軸４７に軸方向の微小振動であるリップルが発生するが、モータ軸４７とボールねじ軸３２とは軸方向に移動可能に接続されているので、前記リップルがボールねじ軸３２に伝達されることがない。そのため、前記リップルは、ロードセル３４の受圧部に伝達されることもないので、スラスト荷重の計測に影響を及ぼすことがない。したがって、射出用モータ３３を作動させているときも、該射出用モータ３３の影響を受けることなく、背圧を示すスラスト荷重を高い精度で計測することができる。これにより、背圧を正確に計測することができ、背圧が適正な値となるように高い精度で制御することができる。
【００４１】
次に、射出装置１０において射出工程が行われる場合について説明する。
【００４２】
まず、計量工程が終了して所定量の溶融された樹脂がスクリュ１４の前方に蓄えられ、図示されない型締装置によって金型装置の型締が行われると、射出装置１０全体が前進させられ、加熱シリンダ１１に取り付けられた射出ノズル１２の先端が固定プラテンに形成されたノズル通過孔を通って、固定金型の背面に配設されたスプルーブッシュに押し付けられ、密着させられる。そして、射出用モータ３３が作動するとモータ軸４７が回転し、該モータ軸４７の回転がボールねじ軸３２に伝達され、該ボールねじ軸３２がボールねじナット３１に対して回転する。これにより、回転運動が直線運動に変換され、ボールねじナット３１が前進するのでプレッシャプレート２１が前進し、スクリュ１４が前進させられる。これにより、加熱シリンダ１１内でスクリュ１４の前方に蓄えられ、溶融された樹脂が、高圧で前記射出ノズル１２から射出され、スプルーブッシュ及びスプルーを通って固定金型と可動金型との合わせ面に形成されたキャビティ内に充填される。
【００４３】
次に、射出装置１０においてスクリュ１４の取り外し及び取り付けが行われる場合について説明する。
【００４４】
前記射出装置１０を長期間に亘（わた）って使用した後や、樹脂の種類を変更する樹脂替えを行う場合には、スクリュ１４を加熱シリンダ１１から取り出して清掃を行うことがある。この場合、継ぎ手部材２３を連結軸２２から取り外し、続いて、減速機５３をプレッシャプレート２１に取り付けるためのボルト等の固定手段を取り外すことによって、減速機５３及び計量用モータ６３をプレッシャプレート２１から取り外す。前記減速機５３がプレッシャプレート２１の後面に取り付けられているので、前記減速機５３及び計量用モータ６３をプレッシャプレート２１から容易に取り外すことができる。これにより、スクリュ１４を加熱シリンダ１１の後端から容易に取り出すことができる。
【００４５】
また、スクリュ１４を取り付ける場合には、前述された動作を逆に行うことによって、前記スクリュ１４を加熱シリンダ１１内に挿入して取り付けることができる。この場合、減速機５３をプレッシャプレート２１に取り付ける際に、減速機５３の横方向、すなわち、スクリュ１４の軸方向に垂直な方向の位置を調整することによって、加熱シリンダ１１の軸心に対するスクリュ１４の軸心の位置を調整すること、すなわち、芯調整を行うことができる。そして、スクリュ１４の芯調整を完了した後、減速機５３をプレッシャプレート２１に取り付けるためのボルト等の固定手段を締め付けることによって、減速機５３が横方向に移動しないようにし、スクリュ１４の軸心の位置がずれないようにする。
【００４６】
このように、本実施の形態においては、スクリュ１４を回転させる計量用駆動部として機能する減速機５３がプレッシャプレート２１の後部に固定手段によって取り付けられている。そのため、プレッシャプレート２１に対する減速機５３の位置を調整することによって、プレッシャプレート２１の位置を調整しなくても、スクリュ１４の芯調整を行うことができる。これにより、プレッシャプレート２１の加熱シリンダ１１に対する横方向の位置精度が低くても、加熱シリンダ１１の軸心に対してスクリュ１４の軸心を一致させることができ、加熱シリンダ１１とスクリュ１４との組み立て精度を高くすることができる。
【００４７】
また、プレッシャプレート２１の加熱シリンダ１１に対する横方向の位置精度が低くてもよいので、前方フランジ部材１６、後方フランジ部材１７、ガイドロッド１８、プレッシャプレート２１等の加工精度及び組み立て精度を高くする必要がなく、コストを低減することができる。
【００４８】
さらに、減速機５３がプレッシャプレート２１の後部に取り付けられているので、減速機５３及び計量用モータ６３をプレッシャプレート２１から取り外すことができる。
【００４９】
さらに、加熱シリンダ１１内で前進又は後退するようにスクリュ１４を駆動するための駆動部としての射出用モータ３３のモータ軸４７がボールねじ軸３２に軸方向に移動可能に接続され、該ボールねじ軸３２の受けるスラスト荷重がロードセル３４の受圧部に伝達されるようになっている。そのため、前記射出用モータ３３の影響を受けることなく、ボールねじ軸３２の受けるスラスト荷重を計測することができ、背圧を示す前記スラスト荷重を高い精度で計測することができる。
【００５０】
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。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の実施の形態における射出装置の全体構成を示す平面図である。
【図２】本発明の実施の形態における射出装置の要部側面図であり図１のＡ−Ａ矢視図である。
【符号の説明】
【００５２】
１０ 射出装置
１４ スクリュ
２１ プレッシャプレート
３１、３１Ａ、３１Ｂ ボールねじナット
３２、３２Ａ、３２Ｂ ボールねじ軸
５３ 減速機
６３ 計量用モータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ボールねじ機構によって可動プレートを進退させてスクリュを進退させる射出装置であって、
（ｂ）前記可動プレートの後方に取り付けられ、該可動プレートに対する前記スクリュの回転運動を許容する伝達部を有することを特徴とする射出装置。
【請求項２】
（ａ）前記伝達部は、前記スクリュからのスラスト荷重を受ける荷重受け部、及び、スクリュ回転用モータの回転を前記スクリュに伝達する回転伝達部を備え、
（ｂ）該回転伝達部は、前記可動プレートに着脱可能に取り付けられている請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】
前記スクリュ回転用モータは、前記可動プレートに取り付けられている請求項２に記載の射出装置。
【請求項４】
前記スクリュ回転用モータは、前記回転伝達部に取り付けられている請求項２に記載の射出装置。
【請求項５】
（ａ）前記伝達部は、前記スクリュからのスラスト荷重を受ける荷重受け部、及び、スクリュ回転用モータの回転を前記スクリュに伝達する回転伝達部を備え、
（ｂ）前記荷重受け部及び回転伝達部は、前記可動プレートに着脱可能に取り付けられている請求項１に記載の射出装置。
【請求項６】
前記回転伝達部の可動プレートに対する位置を調整することによって、前記スクリュの芯調整を可能とする請求項５に記載の射出装置。
【請求項１】
（ａ）ボールねじ機構によって可動プレートを進退させてスクリュを進退させる射出装置であって、
（ｂ）前記可動プレートの後方に取り付けられ、該可動プレートに対する前記スクリュの回転運動を許容する伝達部を有することを特徴とする射出装置。
【請求項２】
（ａ）前記伝達部は、前記スクリュからのスラスト荷重を受ける荷重受け部、及び、スクリュ回転用モータの回転を前記スクリュに伝達する回転伝達部を備え、
（ｂ）該回転伝達部は、前記可動プレートに着脱可能に取り付けられている請求項１に記載の射出装置。
【請求項３】
前記スクリュ回転用モータは、前記可動プレートに取り付けられている請求項２に記載の射出装置。
【請求項４】
前記スクリュ回転用モータは、前記回転伝達部に取り付けられている請求項２に記載の射出装置。
【請求項５】
（ａ）前記伝達部は、前記スクリュからのスラスト荷重を受ける荷重受け部、及び、スクリュ回転用モータの回転を前記スクリュに伝達する回転伝達部を備え、
（ｂ）前記荷重受け部及び回転伝達部は、前記可動プレートに着脱可能に取り付けられている請求項１に記載の射出装置。
【請求項６】
前記回転伝達部の可動プレートに対する位置を調整することによって、前記スクリュの芯調整を可能とする請求項５に記載の射出装置。
【図１】
【図２】
【図２】
【公開番号】特開２００６−３５５７２（Ｐ２００６−３５５７２Ａ）
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００４−２１７２９８（Ｐ２００４−２１７２９８）
【出願日】平成１６年７月２６日（２００４．７．２６）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年２月９日（２００６．２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１６年７月２６日（２００４．７．２６）
【出願人】（０００００２１０７）住友重機械工業株式会社 (2,241)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]