JP2009255451A - 成形機及び成形機用モータ - Google Patents

Abstract

【課題】小型の成形機用モータ及び成形機用モータの取付板を含む射出ユニットが小型化された成形機を提供する。
【解決手段】成形機については、モータ取付板２の四隅部分に連結バー３の一端を挿入保持するための４個の連結バー挿入穴２ａを形成すると共に、各連結バー挿入穴２ａの両側部分に、射出用サーボモータ締結用のボルト１８を貫通するためのボルト貫通孔２ｃを開設する。射出用サーボモータ１０については、取付部１２の四隅部分に、所定の間隔を隔ててそれぞれ２個ずつのネジ穴１２ａを開設する。
【選択図】図４

Description

本発明は、射出成形機やダイカストマシンなどの成形機と、これに備えられる成形機用モータとに係り、特に、それらの小型化手段に関する。

近年の成形機においては、機械構造を小型化し、かつ駆動系の起動、停止、加速及び減速制御に対する応答性を改善するため、射出装置や型締装置に備えられるボールネジ機構の駆動方式として、歯車列やタイミングベルトなどの動力伝達機構を介さずに成形機用モータの回転力を直接ボールネジ機構の回転体に伝達するダイレクト駆動方式が採られるようになっている。例えば、特許文献１には、ガイドバーを介して前プレートと連結された固定板に射出用モータを取り付け、この射出用モータにより、固定板に保持されたボールネジナットを回転駆動する技術が開示されている。
特願平９−３２９４７４号公報

ところで、図７に示すように、従来の成形機用モータ１００は、固定板２００への取付部１０１が略四角形に形成されており、その四隅部分にそれぞれ１個のボルト貫通孔又はネジ穴１０２が形成されているので、ガイドバー２０１と干渉しないように取付部１０１を固定板２００に取り付けるためには、固定板２００の対角方向の寸法を、取付部１０１の対角方向の寸法よりも、少なくともガイドバー２０１の直径分又はそれ以上に大きくしなくてはならず、固定板２００が大型化するという問題がある。

なお、図８から明らかなように、固定板２００に対して取付部１０１をその中心軸周りに回転し、ガイドバー２０１の配設方向とボルト貫通孔又はネジ穴１０２の配設方向とを互いに異ならせても、固定板２００を小型化することは困難である。

本発明は、かかる従来技術の問題点を解決するためになされたものであり、その目的は、小型の成形機用モータ及び成形機用モータの取付板を含む射出ユニットが小型化された成形機を提供することにある。

本発明は、かかる課題を解決するため、成形機に関しては、モータ取付板と、一端がこのモータ取付板に固定され、他端が他の部材に固定された連結バーと、前記モータ取付板に取り付けられた成形機用モータと、この成形機用モータにより回転駆動される回転体とを有する成形機において、前記モータ取付板は、四隅部分に前記連結バーの端部を挿入するための４個の連結バー挿入穴が形成され、かつ、前記成形用モータの回転方向に関して前記各連結バー挿入穴の両側部分にボルト貫通孔が開設されており、前記成形機用モータは、前記ボルト貫通孔内に貫通されたボルトにより、前記モータ取付板に締結されているという構成にした。

このように、モータ取付板の四隅部分に連結バーの端部を挿入するための４個の連結バー挿入穴を形成すると共に、成形用モータの回転方向に関して各連結バー挿入穴の両側部分にボルト貫通孔を開設すると、連結バー挿入穴をボルト貫通孔の外周に配置する必要がなく、連結バー挿入穴をボルト貫通孔の間に配置することが可能になるので、モータ取付板を含む射出ユニットひいては成形機の小型化を図ることができる。

一方、成形機用モータに関しては、円筒形のモータ固定子と、前記モータ固定子内に配置された円筒形のモータ回転子と、前記モータ固定子の端面に設けられた取付部とを有し、前記取付部を成形機に備えられたモータ取付板に締結することにより成形機に取り付けられる成形機用モータにおいて、前記取付部の四隅部分には、前記モータ回転子の回転方向に関して一定の間隔を隔てて配置されたそれぞれ２個のネジ穴が開設されており、前記モータ取付板の前記ネジ穴と対応する部分に開設されたボルト貫通孔に貫通されたボルトを前記ネジ穴に螺合することにより前記モータ取付板に締結されるという構成にした。

このように、取付部の四隅部分にそれぞれ２個ずつのネジ穴を開設すると、合計８本のボルトで成形機用モータをモータ取付板に締結することができるので、従来のように取付部の四隅部分にそれぞれ１個のネジ穴を開設し、合計４本のボルトで成形機用モータをモータ取付板に締結する場合に比べて、小径のボルトの使用が可能になり、ネジ穴の直径を小さくすることができる。また、２個のネジ穴をモータ回転子の回転方向に一定の間隔を隔てて配置すると、ネジ穴の数を増加しても、取付部は大型化しない。よって、これらのことから、取付部ひいては成形機用モータの小型化を図ることができる。

本発明の成形機は、モータ取付板の四隅部分に連結バーの端部を挿入するための４個の連結バー挿入穴を形成すると共に、各連結バー挿入穴の両側部分にボルト貫通孔を開設したので、連結バー挿入穴をボルト貫通孔の間に配置することが可能となり、モータ取付板を含む射出ユニットを小型化することができる。

本発明の成形機用モータは、取付部の四隅部分にそれぞれ２個のネジ穴をモータ回転子の回転方向に配置したので、ネジ穴を小径化することができ、取付部の小型化を図ることができる。

以下、本発明に係る成形機及びこれに用いられる成形機用モータの一実施形態を、図１乃至図５を参照しながら説明する。図１は実施形態に係る成形機の要部断面図、図２は実施形態に係るモータ取付板の正面図、図３は実施形態に係る射出用サーボモータの取付板側から見た正面図、図４はモータ取付板に対する射出用サーボモータの取付板の重なり状態を示す説明図、図５はモータ取付板に対する連結バー及び射出用サーボモータの締結状態を示す説明図である。

図１に示すように、本例の成形機は、図示しない射出ユニットベース盤上に所定距離をおいて対向に配設されたヘッドストック１及びモータ取付板２と、これらヘッドストック１とモータ取付板２との間に架け渡された連結バー３と、この連結バー３に案内されてヘッドストック１とモータ取付板２との間を前後進する直動ブロック４と、モータ取付板２に軸受５を介して回転可能に保持されたネジ軸６及びこれに螺合されたナット体７からなるボールネジ機構８と、ヘッドストック１に回転可能かつ前後進可能に保持され、一端が直動ブロック４に取り付けられた射出装置のスクリュー９と、モータ取付板２の外面に取り付けられ、ネジ軸６を回転駆動する射出用サーボモータ（成形機用モータ）１０と、直動ブロック４に取り付けられ、スクリュー９を回転駆動する計量用サーボモータ２０とから主に構成されている。

射出用サーボモータ１０は、ケーシング１１と、ケーシング１１と一体に構成された取付部１２と、ケーシング１１の内面に固定された円筒形のモータ固定子１３と、モータ固定子１３の外周に巻回されたモータコイル１４と、モータ固定子１３内に配置された円筒形のモータ回転子１５と、モータ回転子１５の外面に取り付けられたモータ磁石１６と、モータ回転子１５及びモータ磁石１６をケーシング１１に回転自在に支持する軸受１７とから構成されており、モータ回転子１５の内周にネジ軸６を嵌合することにより、モータ回転子１５の回転をネジ軸６に伝達するようになっている。この射出用サーボモータ１０は、取付部１２がモータ取付板２の背面側に形成された射出モータ設定部に、ボルト１８を用いて締結される。

計量用サーボモータ２０は、ケーシング２１と、ケーシング２１の内面に固定された円筒形のモータ固定子２２と、モータ固定子２２の外周に巻回されたモータコイル２３と、モータ固定子２２内に配置された有底筒形のモータ回転子２４と、モータ回転子２４の外面に取り付けられたモータ磁石２５と、モータ回転子２４及びモータ磁石２５をケーシング２１に回転自在に支持する軸受２６とから構成されている。モータ回転子２４の底部には、スプライン孔２４ａが形成されており、このスプライン孔２４ａ内にスクリュー９の先端部に形成されたスプライン９ａを嵌入することにより、モータ回転子２４の回転をスクリュー９に伝達するようになっている。また、このモータ回転子２４の他端側には、ボールネジ機構８のナット体７が強嵌合されており、ナット体７の前後進に伴って、直動ブロック４と計量用サーボモータ２０とスクリュー９とが連結バー３に案内されて一体的に前後進する。

このように構成された成形機は、図示しない制御装置から図示しないモータドライバを介して計量用サーボモータ２０を所定方向に回転駆動すると、モータ回転子２４の回転がスプライン孔２４ａ及びスプライン９ａを介してスクリュー９に伝達され、スクリュー９が所定の回転速度で回転する。これにより、図示しないホッパからの成形材料の供給と、図示しない加熱シリンダにおける成形材料の可塑化、混練及び計量が行われる。また、図示しない制御装置から図示しないモータドライバを介して射出用サーボモータ１０を所定方向に回転駆動すると、その回転運動がボールネジ機構８のネジ軸６に伝達され、ネジ軸６の回転運動がナット体７の前進運動に変換されて、直動ブロック４、計量用サーボモータ２０及びスクリュー９が一体となって連結バー３に案内されて前進する。これにより、図示しないノズルから図示しない金型内への成形材料の射出が行われる。

図２に示すように、モータ取付板２は、正面形状が略四角形に形成されており、その四隅部分には、連結バー３の一端を挿入保持するための４個の連結バー挿入穴２ａが形成されると共に、この連結バー挿入穴２ａと同心に、連結バー挿入穴２ａよりも小径の連結バー締結用のボルト貫通孔２ｂが開設されている。また、各連結バー挿入穴２ａの両側部分には、射出用サーボモータ締結用のボルト１８を貫通するためのボルト貫通孔２ｃが開設されている。図２において、符号Ｇは、モータ取付板２における射出用サーボモータ１０の取付中心であり、射出用サーボモータ１０の回転中心に一致する。したがって、図２から明らかなように、ボルト貫通孔２ｃは、射出用サーボモータ１０の回転方向に沿って配置されている。

なお、本例においては、射出用サーボモータ１０の回転中心Ｇから半径Ｄ１の円周上にボルト貫通孔２ｃが配列されており、それよりも連結バー挿入穴２ａの半径ｄ分だけ大きい半径Ｄ２（＝Ｄ１＋ｄ）の円周上に連結バー挿入穴２ａが配列されているが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、半径Ｄ１，Ｄ２については、所定出力の射出用サーボモータ１０を搭載可能な範囲で、任意に設定することができる。

射出用サーボモータ１０の取付部１２には、モータ取付板２に開設されたボルト貫通孔２ｃの開設位置と対応する部分に、ボルト１８を螺合するためのネジ穴１２ａが開設されている。即ち、図３に示すように、射出用サーボモータ１０の取付部１２も、正面形状が略四角形に形成されており、その四隅部分に、所定の間隔を隔ててそれぞれ２個ずつのネジ穴１２ａが開設されている。図３において、符号Ｇは、射出用サーボモータ１０の回転中心である。したがって、図３から明らかなように、ネジ穴１２ａは、射出用サーボモータ１０の回転方向に沿って配置されている。

射出用サーボモータ１０は、図４及び図５に示すように、モータ取付板２に射出用サーボモータ１０の取付部１２を突き合わせ、かつ、モータ取付板２に開設されたボルト貫通孔２ｃと取付部１２に開設されたネジ穴１２ａとを重ね合わせた後、ボルト貫通孔２ｃ内に貫通されたボルト１８をネジ穴１２ａに螺合することによって、モータ取付板２に締結される。なお、図５に示すように、連結バー３は、連結バー挿入穴２ａと同心に開設されたボルト貫通孔２ｂに貫通されたボルト１９により、モータ取付板２に締結される。

本例の成形機は、モータ取付板２の四隅部分に連結バー３の端部を挿入するための４個の連結バー挿入穴２ａを形成すると共に、射出用サーボモータ１０の回転方向に関して各連結バー挿入穴２ａの両側部分にボルト貫通孔２ｃを開設したので、連結バー挿入穴２ａをボルト貫通孔２ｃの外周に配置する必要がなく、連結バー挿入穴２ａをボルト貫通孔２ｃの間に配置することが可能になる。よって、モータ取付板２を含む射出ユニットの小型化ひいては成形機の小型化を図ることができる。

また、本例の射出用サーボモータ１０は、取付部１２の四隅部分にそれぞれ２個ずつのネジ穴１２ａを開設したので、合計８本のボルト１８で射出用サーボモータ１０をモータ取付板２に締結することができる。よって、従来のように取付部の四隅部分にそれぞれ１個のネジ穴を開設し、合計４本のボルトで成形機用モータをモータ取付板に締結する場合に比べて、ボルト１８の小径化、ひいてはネジ穴１２ａの小径化が可能になる。また、２個のネジ穴１２ａをモータ回転子１５の回転方向に一定の間隔を隔てて配置するので、ネジ穴１２ａの数を増加しても、取付部１２の大型化を防止できる。よって、これらのことから、取付部１２の小型化、ひいては射出用サーボモータ１０の小型化を図ることができる。

なお、前記実施形態においては、射出用サーボモータ１０及びその設定部であるモータ取付板２を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、例えば、金型の開閉操作に用いられる型開閉用サーボモータ及びその設定部にも同様に応用することができる。

また、前記実施形態においては、正面形状が略四角形に形成された取付板２を例にとって説明したが、本発明の要旨はこれに限定されるものではなく、例えば図６に示すような正面形状を有する取付板にも同様に応用することができる。

実施形態に係る成形機の要部断面図である。 実施形態に係るモータ取付板の正面図である。 実施形態に係る射出用サーボモータの取付板側から見た正面図である。 モータ取付板に対する射出用サーボモータの取付板の重なり状態を示す説明図である。 モータ取付板に対する連結バー及び射出用サーボモータの締結状態を示す説明図である。 実施形態に係る他のモータ取付板の正面図である。 従来技術の説明図である。 従来技術の変形例を示す説明図である。

符号の説明

１ ヘッドストック
２ モータ取付板
２ａ 連結バー挿入穴
２ｂ ボルト貫通孔
２ｃ ボルト貫通孔
３ 連結バー
４ 直動ブロック
５ 軸受
６ ネジ軸
７ ナット体
８ ボールネジ機構
９ スクリュー
１０ 射出用サーボモータ（成形機用モータ）
１２ 取付板
１２ａ ネジ穴
２０ 計量用サーボモータ

Claims (2)

1. モータ取付板と、一端がこのモータ取付板に固定され、他端が他の部材に固定された連結バーと、前記モータ取付板に取り付けられた成形機用モータと、この成形機用モータにより回転駆動される回転体とを有する成形機において、
   前記モータ取付板は、四隅部分に前記連結バーの端部を挿入するための４個の連結バー挿入穴が形成され、かつ、前記成形用モータの回転方向に関して前記各連結バー挿入穴の両側部分にボルト貫通孔が開設されており、
   前記成形機用モータは、前記ボルト貫通孔内に貫通されたボルトにより、前記モータ取付板に締結されていることを特徴とする成形機。
2. 円筒形のモータ固定子と、前記モータ固定子内に配置された円筒形のモータ回転子と、前記モータ固定子の端面に設けられた取付部とを有し、前記取付部を成形機に備えられたモータ取付板に締結することにより成形機に取り付けられる成形機用モータにおいて、
   前記取付部の四隅部分には、前記モータ回転子の回転方向に関して一定の間隔を隔てて配置されたそれぞれ２個のネジ穴が開設されており、
   前記モータ取付板の前記ネジ穴と対応する部分に開設されたボルト貫通孔に貫通されたボルトを前記ネジ穴に螺合することにより前記モータ取付板に締結されることを特徴とする成形機用モータ。

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