JP3472914B2 - 射出成形機の電動式射出装置 - Google Patents

射出成形機の電動式射出装置

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JP3472914B2
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screw
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龍男 関野
博 大矢
亘 佐藤
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Niigata Machine Techno Co Ltd
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Niigata Machine Techno Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29CSHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/47Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould using screws
    • B29C45/50Axially movable screw
    • B29C45/5008Drive means therefor

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、回転運動を直線運
動に変換するねじ機構でスクリュを前進移動させて加熱
筒内の溶融樹脂を金型の成形キャビティに射出する射出
成形機の電動式射出装置に関する。
【0002】
【従来の技術】射出成形機の電動式射出装置として、図
5に示すものが知られている(特公平8−2561号公
報)。これについて説明すると、フロントプレート1と
リヤプレート2とは、一対のガイドロッド3で一体結合
して設けられ、プッシャプレート4は上記一対のガイド
ロッド3に前後(図5で左右)に移動自在に支持されて
いる。フロントプレート1とリヤプレート2及びプッシ
ャプレート4は互いに平行である。
【0003】フロントプレート1とリヤプレート2に
は、同一の一対のボールねじ軸(ローラねじ軸を含
む。)6が、プッシャプレート4に取り付けられたボー
ルナット(ローラナットを含む。)7にそれぞれ螺入さ
れるとともにフロントプレート1とリヤプレート2の軸
受8,9に回転自在にそれぞれ支持されて設けられてい
る。フロントプレート1の中央部には加熱筒11が前面
(図5で左側の面)に突き出して取り付けられ、またプ
ッシャプレート4の中央部には、スクリュ12が周方向
に回転自在に支持されている。スクリュ12は加熱筒1
1に挿入され、回転用電動機(図示せず)で回転させら
れて樹脂材料を溶融するようになっている。
【0004】また、各ボールねじ軸6のリヤプレート2
側の端部には、プーリ14がそれぞれ取り付けられてい
る。そして、それらのプーリ14,14と図示しないサ
ーボモータのモータ軸に取り付けられたプーリとにタイ
ミングベルトが巻き掛けられている。なお、ボールねじ
軸6とボールナット7とは、回転運動を直線運動に変換
するねじ機構18を構成し、プーリ14とサーボモータ
のモータ軸に取り付けられたプーリ及びそれらのプーリ
に巻き掛けられたタイミングベルトとは伝動機構19を
構成している。
【0005】図5の射出成形機の電動式射出装置にあっ
ては、サーボモータで伝動機構を介して一対のボールね
じ軸6を同期回転させて、ボールナット7,7でプッシ
ャプレート4をスクリュ12と一緒に前進させることに
より、加熱筒11内の溶融樹脂を金型(図示せず)の成
形キャビティに射出する。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】1台のサーボモータと
一対のねじ機構18でスクリュ12を前進させて溶融樹
脂を射出する上記従来の電動式射出装置を大型の射出成
形機に適用しようとすると、駆動力及び強度上の関係
で、余り使用されていない割高な大型のサーボモータと
ねじ機構及び長大なタイミングベルト、場合によって
は、新規に設計したサーボモータやねじ機構或いはタイ
ミングベルトを使用しなければならないので、製造コス
トが非常に高くなるという問題点がある。
【0007】本発明は、比較的コスト安に製造すること
ができる射出成形機の電動式射出装置を提供することを
目的とする。本発明の他の目的は、振動を低減すること
ができる射出成形機の電動式射出装置を提供することで
ある。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記の少なくとも1つの
目的を達成するために、請求項1記載の発明は、回転運
動を直線運動に変換するねじ機構をサーボモータ等の電
動機で作動させて、スクリュが回転自在に取り付けられ
たプッシャプレートを前進させることにより、加熱筒内
の溶融樹脂を成形キャビティに射出する射出成形機の電
動式射出装置において、同一構造の4個以上のねじ機構
を、同数宛、ねじ機構の上記総個数よりも少ない群に分
けて設け、各ねじ機構群に各ねじ機構を同期作動させる
電動機を伝動機構を介して連絡した構成とした。
【0009】上記の手段では、複数の電動機が各群の各
ねじ機構を互いに同期作動させてスクリュを前進させ、
加熱筒内の溶融樹脂を成形キャビティに射出させる。こ
の際、複数の電動機は駆動を分担し、また4個以上のね
じ機構は強度を分担する。したがって、市場に出回って
いるごく一般的な電動機とねじ機構を使用して大型の電
動式射出装置を製造することができる。また、伝動機構
は、電動機の動力を群内のねじ機構に伝達するだけで、
他群のねじ機構には関与しないので、大型にしないで済
む。電動式射出装置には、ボールねじ軸の回転でボール
ナットと一緒にプッシャプレートを移動させるものと、
ボールナットの回転でボールねじ軸と一緒にプッシャプ
レートを移動さるものがあるが、本発明はどちらの方式
の射出装置にも適用することができる。
【0010】上記射出成形機の電動式射出装置におい
て、フロントプレートとリヤプレートとを互いに一体に
結合するとともにプッシャプレートを案内するガイドロ
ッドの直径を、ねじ機構を構成するボールねじ軸の直径
以上とすることが好ましい(請求項2)。この構成で
は、太いガイドロッドがフロントプレートとリヤプレー
トとを強固に結合し、またプッシャプレートを円滑に案
内する。
【0011】また、すべてのねじ機構を、スクリュの軸
心を中心とする円周上に等間隔に配置することが好まし
い(請求項3)。この構成では、駆動力や強度等がスク
リュの軸心を中心に均等に分散されるようになる。
【0012】また、ねじ機構を作動させる複数の電動機
を、射出装置の少なくとも操作側と反操作側に分散して
配置することができる(請求項4)。この構成では、射
出装置の重量バランスが良好になる。
【0013】また、ねじ機構を作動させるすべての電動
機を、射出装置の反操作側又は上部に配置することがで
きる(請求項5)。このようにすると、操作側のスペー
スが広くなり、また射出装置の幅寸法が短くなる。
【0014】また、伝動機構を、電動機のモータ軸に取
り付けられたプーリと、ねじ機構のボールねじ軸又はボ
ールナットに取り付けられたプーリと、それらのプーリ
に巻き掛けられたタイミングベルトを備えた構成とする
ことが好ましい(請求項6)。この構成では、歯車を用
いた場合に比較してコストが安くなり、また保守が容易
になる。
【0015】
【発明の実施の形態】本発明に係る射出成形機の電動式
射出装置の実施の形態を添付図面を参照して説明する。
図1と図2は本発明の実施の形態を示す。この電動式射
出装置においては、4個のねじ機構18とサーボモータ
等の2台の電動機15が用いられている。4個のねじ機
構18は、それらのボールねじ軸6とボールナット7
を、スクリュ12の軸心Oを中心とする円周A上に、近
接するものどうしの並び方向を水平及び垂直にして等間
隔に配置して設けられ、また2台の電動機15は、リヤ
プレート2の操作側(表側)と反操作側(裏側)にブラ
ケット21でそれぞれ固定して設けられている。
【0016】操作側の電動機15は、操作側の1群2個
のねじ機構18を伝動機構19を介して同期作動させる
ものであり、また反操作側の他の電動機15は、反操作
側の1群2個の他のねじ機構18を他の伝動機構19を
介して同期作動させるものである。各伝動機構19は、
電動機15のモータ軸15aに取り付けられたプーリ1
6と、ボールねじ軸6,6に取り付けられたプーリ1
4,14と、それらのプーリ16,14,14に巻き掛
けられたタイミングベルト17とによってそれぞれ構成
されている。
【0017】また、この射出装置のガイドロッド3の直
径Dは、従来装置と違って、ボールねじ軸6の直径d以
上(D≧d)とされている。他の構造は、図5の射出装
置と同じであるので、同一の符号を付して説明は省略す
る。なお、図1には図5の軸受8,9が描かれていない
が、図1のボールねじ軸6は図5のボールねじ軸6と同
様に軸受で回転自在に支持されている。
【0018】この射出成形機の電動式射出装置において
加熱筒11内の溶融樹脂を金型に射出する場合には、2
群4個のねじ機構18を2台の電動機15の同期回転で
相互に同期して作動させることにより、プッシャプレー
ト4と一緒にスクリュ12を前進させて行う。したがっ
て、単純に考えて、駆動力が従来と同一の電動機15
と、強度が従来と同一のねじ機構18を用いて、従来の
2倍の射出力を持つ大型の電動式射出装置を製造するこ
とができる。この場合、1台の超大型の電動機よりも多
量に生産されている2台の小型の電動機の方が一般には
安価につき、同様に、2個の超大型のねじ機構よりは、
多量生産の4個の小型のねじ機構の方が安価につくの
で、大型の射出装置をコスト安に製造することができる
ようになる。
【0019】また、太いガイドロッド3がフロントプレ
ート1とリヤプレート2とを強固に結合するとともに、
プッシャプレート4を円滑に案内するので、振動が抑制
されるようになる。伝動機構19は、2つのねじ機構1
8の群に分けられているため、特別大型にする必要はな
い。したがって、この点でもコストを低減することがで
きる。2台の電動機15は、操作側と反対側に分けられ
ているため、重量バランスが良好になる。
【0020】図3と図4は本発明に係る射出成形機の電
動式射出装置の第2の実施の形態を示す。この電動式射
出装置においては、2台の電動機15が反操作側の上部
と下部に分けて配置され、また4個のねじ機構18が、
2個宛上下2群に分けられている。他の構造は、図1及
び図2の射出装置と全く同じである。
【0021】この射出装置の場合は、図1及び図2の射
出装置と同様に、大型の射出装置を安価に製造でき、ま
た振動を抑止することができる上、操作側スペースを広
く確保して操作性を向上させ、また装置の幅寸法を小さ
くしてコンパクト化を計ることができる長所がある。
【0022】図の電動式射出装置は、4個のねじ機構1
8と2台の電動機15を用いているが、ねじ機構18の
設備数を6個以上とし、電動機15を2台又は3台以上
とすることができる。電動機15の設備位置は、操作側
と反操作側以外に、それらの中間位置とすることができ
る。電動機15には、通常のサーボモータが用いられる
が、普通の電動機を用い、複数の電動機の回転を機械的
な同期装置により同期させることも可能である。
【0023】伝動機構は、図のもの以外に、歯車等の伝
動部材を用いた伝動機構とすることができる。また、ね
じ機構18の配置は、図2及び図4の配置に限らず、他
の配置とすることができる。他の配置とする場合、ねじ
機構の群どうしが互いに対称となっていることが望まし
い。
【0024】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1記載の発
明よれば、超大型の電動機やねじ機構或いは伝動機構を
使用しないで、大型の電動式射出装置を比較的コスト安
に製造することができる。
【0025】請求項1記載の射出装置において、フロン
トプレートとリヤプレートとを互いに一体に結合すると
ともにプッシャプレートを案内するガイドロッドの直径
を、ねじ機構を構成するボールねじ軸の直径以上とする
と、太いガイドロッドによってフロントプレートとリヤ
プレートが強固に結合され、またプッシャプレートが円
滑に案内されるようになるので、振動が低減される効果
がある。
【0026】また、すべてのねじ機構を、スクリュの軸
心を中心とする円周上に等間隔に配置すると、駆動力や
強度等がスクリュの軸心を中心に均等に分散されるの
で、作動が円滑になる上、耐久性が高まる。
【0027】また、ねじ機構を作動させる複数の電動機
を、射出装置の少なくとも操作側と反操作側に分散して
配置すると、重量バランスが良くなり、機械の安定性が
向上する。また、ねじ機構を作動させるすべての電動機
を、射出装置の反操作側又は上部に配置した場合は、操
作側のスペースが広くなって操作性が向上するほか、装
置の幅寸法が小さくなってそれだけコンパクトになる。
【0028】また、伝動機構を、電動機のモータ軸に取
り付けられたプーリと、ねじ機構のボールねじ軸又はボ
ールナットに取り付けられたプーリと、それらのプーリ
に巻き掛けられたタイミングベルトを備えた構成とした
場合は、歯車を用いた場合に比較して、コストが安くな
るとともに、保守が容易になる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明に係る射出成形機の電動式射出装置の
第1の実施の形態を示すもので、一部分を破断した平面
図である。
【図2】 図1の電動式射出装置を右から左に見た図で
ある。
【図3】 本発明に係る射出成形機の電動式射出装置の
第2の実施の形態を示すもので、一部分を破断した平面
図である。
【図4】 図3の電動式射出装置を右から左に見た図で
ある。
【図5】 従来の射出成形機の電動式射出装置の一部分
を破断した平面図である。
【符号の説明】
1 フロントプレーヤ 2 リヤプレー
ト 3 ガイドロッド 4 プッシャプ
レート 6 ボールねじ軸 7 ボールナッ
ト 11 加熱筒 12 スクリュ 14 プーリ 15 電動機
(サーボモータ) 15a モータ軸 16 プーリ 17 タイミングベルト 18 ねじ機構 19 伝動機構 A 円周 D ガイドロッドの直径 d ボールねじ
軸の直径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平10−286848(JP,A) 特開 昭63−77721(JP,A) 特開 平10−109324(JP,A) 特開 平10−286842(JP,A) 特開 平6−55587(JP,A) 特開 平8−281731(JP,A) 特開 平9−52265(JP,A) 特開 平11−114996(JP,A) 実開 平5−13723(JP,U) 特公 平8−2561(JP,B2) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B29C 45/00 - 45/84

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 回転運動を直線運動に変換するねじ機構
    をサーボモータ等の電動機で作動させて、スクリュが回
    転自在に取り付けられたプッシャプレートを前進させる
    ことにより、加熱筒内の溶融樹脂を成形キャビティに射
    出する射出成形機の電動式射出装置において、 同一構造の4個以上のねじ機構が、同数宛、ねじ機構の
    上記総個数よりも少ない群に分けて設けられ、 各ねじ機構群に各ねじ機構を同期作動させる電動機が伝
    動機構を介して連絡されたことを特徴とする射出成形機
    の電動式射出装置。
  2. 【請求項2】 フロントプレートとリヤプレートとを互
    いに一体に結合するとともにプッシャプレートを案内す
    るガイドロッドの直径が、ねじ機構を構成するボールね
    じ軸の直径以上とされたことを特徴とする請求項1記載
    の射出成形機の電動式射出装置。
  3. 【請求項3】 すべてのねじ機構が、スクリュの軸心を
    中心とする円周上に等間隔に配置されたことを特徴とす
    る請求項1又は2記載の射出成形機の電動式射出装置。
  4. 【請求項4】 ねじ機構を作動させる複数の電動機が、
    射出装置の少なくとも操作側と反操作側に分散して配置
    されたことを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1
    つに記載の射出成形機の電動式射出装置。
  5. 【請求項5】 ねじ機構を作動させるすべての電動機
    が、射出装置の反操作側又は上部に配置されたことを特
    徴とする請求項1ないし3のいずれか1つに記載の射出
    成形機の電動式射出装置。
  6. 【請求項6】 伝動機構は、電動機のモータ軸に取り付
    けられたプーリと、ねじ機構のボールねじ軸又はボール
    ナットに取り付けられたプーリと、それらのプーリに巻
    き掛けられたタイミングベルトを備えたことを特徴とす
    る請求項1ないし5のいずれか1つに記載の射出成形機
    の電動式射出装置。
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