JPH0253212B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は電動機を駆動源として合成樹脂の射
出を行うインラインスクリユ式電動射出装置に関
するものである。

［従来技術］ 電動式射出装置としては実公昭39−10424号公
報に記載されたプランジヤ式のものが公知となつ
ている。

この射出装置は一対のタイバーに摺動板を支持
させ、その摺動板の前部にプランジヤを、後部に
キー溝を軸方向に有するねじ軸を連結し、そのね
じ軸に定位置にて回転するプーリーを螺合すると
ともに、キー溝と嵌合するキーを備えたウオーム
ホイールを設け、このウオームホイールとプーリ
ー及びねじ軸とにより、電動機による回転力をプ
ランジヤの推力に変換して射出を行うようにして
いる。

［発明が解決しようとする課題］ このプランジヤ式射出装置では、ねじ軸ととも
にプランジヤが直線運動して射出を行うため、ね
じ軸の回転を阻止するキー等の部材や抵抗機等が
必要となり、またプーリーとねじ軸との螺合に特
別な手段が講じられていないので、回転力を直線
運動に変換する際の抵抗が大きく、伝動効率も著
しく悪いことから、高出力の電動機を必要とす
る。

これまで一般に使用されていた通常の電動機
は、電動機の起動、停止、急加減速制御の点に難
点があり、トルク制御も困難で、低速度から定格
速度までの広範囲を高精度に制御できないとの理
由から、高速応答性を必要とするインラインスク
リユ式射出装置の駆動源とは使用し難いものであ
つた。

さらにまた、高速応答性に優れた電動機を使用
しても、インラインスクリユ式では、プランジヤ
式と異なつて、スクリユを回転しながら背圧力を
制御して材料樹脂の可塑化を行う計量工程があ
り、この計量工程が伝動効率の悪さから困難であ
ると、インラインスクリユ式としては用をなさ
ず、従つて電動機を射出駆動源とするインライン
スクリユ式射出装置としては、伝動効率と電動機
の二つの問題の解決が課題となつている。

この発明は上記課題を解決するために考えられ
たものであつて、その目的は、簡単な構成で回転
力を直線運動にスムーズに変換でき、また応答性
のよい電動機の利用により高精度の速度制御や背
圧制御などを行い得る新たなインラインスクリユ
式射出装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段］ 上記目的によるこの発明の特徴は、後端に延長
軸を有する射出加熱筒内のスクリユと、その延長
軸を介してスクリユを回転自在に保持し、かつス
クリユとともに進退移動する保持部材と、そのス
クリユ保持部材に設けられたねじ受部材と螺合
し、射出駆動源からの回転力を該ねじ受部材とに
より直接運動に変換してスクリユ保持部材をスク
リユと供に前進移動させる定位置のねじ軸とから
なり、そのねじ軸とねり受部材との上記螺合をボ
ールを介して行うとともに、上記射出駆動源をサ
ーボモータとしてなることにある。

［作用］ 上記構成では、サーボモータが回転作動する
と、スクリユ保持部材側のねじ受部材と螺合した
ねじ軸が回転する。このねじ軸は回転により移動
することはないので、スクリユ保持部材側が前進
移動する。これによりスクリユも射出加熱筒内を
前進移動して射出を行う。

また射出加熱筒内の材料の送り圧によりスクリ
ユに後退力が作用したときには、その後退力によ
りねじ軸が回転して、スクリユと共にスクリユ保
持部材が後退移動するのを許容する。

以下この発明を図面に示す実施例により詳細に
説明する。

［実施例］ 図中１は型締装置、２は射出装置を示す。型締
装置１は、機台３上の一対の固定盤１０，１１に
架設したタイバー１２と、該タイバー１２に移動
自在に取付けた可動盤１３とを有する。上記一方
の固定盤１１と可動盤１３との対向面には、それ
ぞれ金型１４，１４が設けてあり、また可動盤１
３の反対面にはねじ軸１５が突設してある。この
ねじ軸１５は、他方の固定盤１０に回動自在に装
着した回転盤１６にボールを介してねじ込まれ、
かつ回転盤１６には歯車１７が取着してあつて、
その歯車１７と共に上記回転盤１６が回転したと
き、ねじリードによつてねじ軸１５が可動盤１３
と一緒に移動するようになつている。

射出装置２は、スクリユ２０を内装した射出加
熱筒２１と、射出加熱筒２１の保持を兼ねる機台
上のハウジング２２とを有する。該ハウジング２
２の内部にはスクリユ２０の後端部と、そのスク
リユと平行して両側に架設した一対の支軸２４，
２４があり、この支軸２４，２４にスクリユ保持
部材２５が前後方向に摺動自在に取付けてある。

またスクリユ２０の後端には、歯車２６を有す
る延長軸２７が連設してあり、かつ延長軸２７の
端部は上記スクリユ保持部材２５に回動自在に連
結してある。

更にまたスクリユ保持部材２５の後部に設けた
ねじ受部材２８には、ハウジング壁部２２ａに回
転自在に保持され、かつ歯車２９を有する軸部３
０ａと一体のねじ軸３０がボールを介してねじ込
んであり、また軸部３０ａの外端は、ハウジング
壁部２２ａに固定したブレーキ装置３１と連結し
ている。このブレーキ装置３１は内部にヒステリ
シスブレーキを具備する。

このヒステリシスブレーキは、フイールドとロ
ータ及びカツプの３つの部分から構成され、励磁
コイルを内蔵するフイールドが通電により磁化さ
れ、ロータの内外両磁極間に磁場が発生したと
き、磁場におかれたカツプも磁化され、ロータと
カツプが磁気的に連結される構造のもので、通常
に市販されているものである。３２は上記型締装
置側の伝動軸、３３は射出装置側の伝動軸で、伝
動軸３２は第１図に示すように、上記固定盤１
０，１１の下部に回動自在に軸承され、かつ固定
盤１０に近接して上記歯車１７と噛合した伝動歯
車３５を有する。また伝動軸３２はスプラインを
有するジヨイント３６ａを介して伝動軸３６と接
続されており、伝動軸３６は伝動軸３３と電磁作
動のクラツチ機構３４を介して接離自在に連設し
てある。

また伝動軸３３は上記ハウジング２２の下部内
に他の伝動軸３７と共に回転自在に軸承され、そ
の伝動軸３３，３７上に上記歯車２６及び２９と
それぞれ噛合する伝動歯車３８，３９と、該歯車
の回転及び停止を行う電磁作動の複数のクラツチ
機構４０，４１とが設けてあり、さらに伝動軸３
７にハウジング２２に固定してサーボモータ４２
を駆動ベルト４３を介して連絡させてある。

なお４４，４５は伝動軸３３，３７に設けた駆
動用の歯車、４６はノズルタツチ用のねじ軸、４
７はねじ軸４６のクラツチである。

第５図に示した例は、上記支軸２４，２４を回
転自在に架設すると共に、その中ほどをねじ軸２
４ａ，２４ａとなし、スクリユ保持部材２５の両
端部にねじ受部材２８，２８を設けて、上記ねじ
軸２４ａ，２４ａにそれぞれボールを介してねじ
込んだ場合であり、支軸２４，２４には更に上記
歯車２９と噛合する歯車２９ａ，２９ａを設け、
歯車２９の回転を歯車２９ａ，２９ａを介して支
軸２４，２４に伝達し、ねじリードによりスクリ
ユ保持部材２５をスクリユ２０と共に進退移動す
る構造よりなる。

次に射出成形行程について説明する。

クラツチ機構３４により伝動軸３２，３３を接
続した状態にて、サーボモータ４２を正回転させ
る。この際、射出装置２側ではクラツチ機構４
０，４１の作動により伝動歯車３８，３９を自由
状態にして置く。

伝動軸３２と伝動歯車３５及び歯車１７とによ
つて回転盤１６が回転し、ねじ軸１５が送り出さ
れる。この結果、可動盤１３が前進移動して金型
１４，１４が閉じ、更に強力型締が行われる。型
締圧が所定圧に達したならばブレーキ４８を作動
して伝動軸３２を固定し、さらにクラツチ機構３
４を作動して伝動軸３３との接続を断つ。

また射出装置側では指令によつてクラツチ機構
４１が作動し、伝動歯車３９を伝動軸３３と共に
回転させる。これにより歯車２９と一緒にねじ軸
３０を回転させ、スクリユ保持部材２５をねじリ
ードにより前進させる。このスクリユ保持部材２
５には、スクリユ後端の延長軸２７が軸承してあ
るから、スクリユ２０も共に前進して射出を行
う。

射出が完了すると、指令によつてサーボモータ
４２が停止し、同時にクラツチ機構４１を作動し
て歯車３９と接続を断つ。次にクラツチ機構４０
が作動して伝動歯車３８を伝動軸３７と共に回転
するようにする。そして再びサーボモータ４２が
逆回転すると、スクリユ２０が回転し、材料が移
送される。材料の移送によつてスクリユ２０に発
生した後退力はスクリユ保持部材２５を介して、
ねじ軸３０にスクリユ前進時と逆方向の回転力を
発生させる。

同時にブレーキ装置３１を作動させ、ねじ軸３
０にブレーキ力を与えることにより、いわゆるス
クリユ背圧を発生しながら材料の計量が行われ
る。

計量が済むと型締機構側では、電磁ブレーキ４
８を解除するとともにクラツチ機構３４が作動
し、伝動軸３２を再び伝動軸３３に接続する。ま
たサーボモータ４２を逆回転することにより、ね
じ軸１５は逆回転して型開きが行われ、１サイク
ルの射出成形が完了する。

［発明の効果］ この発明は上述のように、射出加熱筒内のスク
リユを後端の延長軸を介して回転自在に保持し、
かつスクリユとともに進退移動するスクリユ保持
部材と、そのスクリユ保持部材に設けられたねじ
受部材と螺合し、射出駆動源からの回転力を該ね
じ受部材とにより直線運動に変換してスクリユ保
持部材をスクリユと供に前進移動させる定位置の
ねじ軸とからなり、そのねじ軸とねじ受部材との
上記螺合をボールを介して行うとともに、上記射
出駆動源をサーボモータとしてインラインスクリ
ユ式電動射出装置を構成してなることから、従来
のプランジヤ式電動射出装置と異なつて、螺合部
分の回転抵抗が殆ど無くなり、ねじ軸がスムーズ
に回転する結果、伝動効率が非常によくなり、ス
クリユを回転させて背圧制御しながら材料樹脂の
可塑化を行う場合にもスクリユはスムーズに後退
するので、背圧制御が容易となる。

またサーボモータでは、起動、停止、急加減速
制御は勿論のこと、トルク制御、さらには低速か
ら定格速度までの広範囲な速度制御を高精度に応
答性よくできるので、成形精度の高い成形品を成
形することができるなどの特長を有する。

【図面の簡単な説明】

図面はこの発明に係わるインラインスクリユ式
電動射出装置の実施例を示すもので、第１図は射
出成形機の側面図、第２図は射出装置の横断平面
図、第３図はハウジング部分における縦断面図、
第４図はハウジング下部における横断平面図、第
５図は射出装置の他の実施例の横断平面図、第６
図は第５図のハウジング部分における縦断面図で
ある。 １……型締装置、２……射出装置、２０……ス
クリユ、２１……射出加熱筒、２４……支軸、２
５……スクリユ保持部材、２７……延長軸、２８
……ねじ受部材、２９……歯車、３０……ねじ
軸、４２……サーボモータ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 後端に延長軸を有する射出加熱筒内のスクリ
   ユと、その延長軸を介してスクリユを回転自在に
   保持し、かつスクリユとともに進退移動する保持
   部材と、そのスクリユ保持部材に設けられたねじ
   受部材と螺合し、射出駆動源からの回転力を該ね
   じ受部材とにより直線運動に変換してスクリユ保
   持部材をスクリユと供に前進移動させる定位置の
   ねじ軸とからなり、そのねじ軸とねじ受部材との
   上記螺合をボールを介して行うとともに、上記射
   出駆動源をサーボモータとしてなることを特徴と
   すインラインスクリユ式電動射出装置。