JPH0324344Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 (イ) 産業上の利用分野 本考案は、電動機の回転力を用いて射出動作を
行う電動式射出装置に関するものである。

(ロ) 従来の技術 従来の電動式射出装置としては、例えば特開昭
61−16826号公報に示されるようなものがある。
これに示される射出成形機は可塑化及び射出の両
方とも電動化されており、射出動作は射出用電動
機の回転をボールねじ機構によつて直線運動に変
換し、これによりスクリユーを前進させることに
より行われる。このような電動式射出装置の場
合、充てん工程から保圧工程への切換え時に射出
用電動機を回転速度制御状態からトルク制御状態
に切換えることになるが、射出用電動機及びこれ
と一体に回転する部材の慣性のため、保圧切換信
号が出力されても直ちにはトルク制御状態には切
換わらず、応答の遅れが発生する。このため、成
形条件にばらつきを生じ、結果として成形不良を
発生する。このような応答遅れを防止するため
に、特開昭59−224324号公報には、制御用抵抗器
を用いて射出用電動機の急制動を行うことが開示
されている。

(ハ) 発明が解決しようとする問題点 しかし、射出用電動機の急制動を行うために
は、その回転エネルギーを吸収する大きな制動用
抵抗器を必要とし、価格が高いものになるという
問題点がある。本考案は、このような問題点を解
決することを目的としている。

(ニ) 問題点を解決するための手段 本考案は、充てん工程から保圧工程への切換え
時に流体圧シリンダによつてスクリユーの前進動
作に抵抗を与えて制動することにより、上記問題
点を解決する。すなわち、本考案による電動式射
出装置は、流体圧シリンダ（エアシリンダ３６）
のピストン４０がスクリユー１１と一体に前後進
するように連結されており、流体圧シリンダのス
クリユー前進時容積増大側の室４４は常時開放状
態とされ、流体圧シリンダのスクリユー前進時容
積減少側の室４２は流れ制限装置（可変絞り弁５
６）を介して作動流体が開放される状態と流れ制
限装置を介することなく作動流体が開放される状
態とを切換返５０によつて切換え可能とされてい
る。なお、かつこ内は後述の実施例の対応する部
材である。

(ホ) 作用 電動機の回転によつてスクリユーが前進する充
てん工程中は、切換弁はスクリユー前進時容積減
少側の室を流れ制限装置を介することなく開放す
る状態となつている。従つて、流体圧シリンダの
ピストンの両側の室は共に開放されており、流体
圧シリンダはスクリユーの前進に対して抵抗を与
えていない。スクリユーの位置信号又は速度信号
に基づいて保圧切換信号が出力されると、切換弁
が切換わる。このため、流体圧シリンダのスクリ
ユー前進時容積減少側の室の作動流体は流れ制限
装置による抵抗を受け、流体圧シリンダのピスト
ンの移動に対して制動がかけられる。すなわち、
スクリユーに対して制動力が作用する。これと同
時に保圧切換信号により電動機が回転速度制御状
態からトルク制御状態に切換られる。これにより
所定どおり保圧工程が開始される。なお、電動機
の回転速度制御状態からトルク制御状態への切換
えは上記のように保圧切換信号の出力と同時に行
われなくてもよく、例えばスクリユーが十分に減
速されたことを確認した後、または保圧切換信号
が出力されてから所定間経過した後、切換えるよ
うにしてもよい。

(ヘ) 実施例 第１図に本考案の実施例を示す。射出シリンダ
１０内のスクリユー１１は、連結軸１２によつて
駆動軸１４と連結されている。駆動軸１４には、
ボールねじ１６と組合わされてボールねじ機構を
構成するボールナツト１８がスラストベアリング
１９を介して連結されている。ボールねじ１６は
射出用電動機２０と連結されている。射出用電動
機２０は回転検出器２２を備えている。駆動軸１
４には歯車２４が一体に回転するように設けられ
ており、この歯車２４はつば付きの歯車２６とか
み合つている。歯車２６はボールスプライン２８
を介して軸３０と連結されている。従つて、歯車
２６は、軸３０と一体に回転はするが、軸方向に
は相対移動可能である。軸３０は可塑化用電動機
３２と連結されている。ボールナツト１８にはこ
れと軸方向に一体に移動するブラケツト３４が設
けられており、このブラケツト３４はエアシリン
ダ３６（流体圧シリンダ）のピストンロツド３８
と連結されている。エアシリンダ３６はピストン
４０によつて区画された２つの室４２及び４４を
有している。スクリユー１１の前進方向への移動
時（第１図中で左方向への移動時）に容積が増大
する側の室４４は管路４６により常に大気に開放
されている。スクリユー１１の前進時に容積が減
少する側の室４２は管路４８により電磁切換弁５
０に接続されており、電磁切換弁５０は管路４８
を管路５２又は管路５４に連通させることができ
る。管路５２は常に大気に開放されている。管路
５４は可変絞り弁５６（流れ制限装置）を介して
管路５８と連通している。管路５８は常に大気に
開放されている。前述の射出用電動機２０、可塑
化用電動機３２及び電磁切換弁５０の作動は、制
御器６０からの信号によつて制御される。また、
回転検出器２２の信号は制御器６０に入力されて
いる。

次にこの実施例の作用について説明する。

通常の場合、電磁切換弁５０は非励磁状態、す
なわち管路４８を管路５２に連通させる状態とし
てある。従つて、エアシリンダ３６の室４２及び
室４４は共に大気に開放されており、ピストン４
０の移動に対して抵抗を与えていない。この状態
で可塑化用電動機２が駆動され、軸３０、ボール
スプライン２８，歯車２６、歯車２４、駆動軸１
４及び連結軸１２を介してスクリユー１１が回転
し、射出シリンダ１０内の樹脂材料が混練・溶融
される。混練・溶融の進行に伴い、スクリユー１
１は射出シリンダ１０の先端部の溶融樹脂圧力に
押されて後退する。従つて、歯車２４及び歯車２
６は共に回転しながら第１図中で右方向に後退す
る。スクリユー１１が所定位置まで後退したこと
が回転検出器２２からの信号によつて検出される
と、可塑化用電動機３２の駆動が停止される。

次いで、図示してない金型の締付けが完了する
と、充てん工程が開始される。すなわち、射出用
電動機２０が回転速度制御状態で作動し、ボール
ねじ１６が回転駆動さる。これにより、ボールナ
ツト１８が前進し、スラストベアリング１９、駆
動軸１４及び連結軸１２を介してスクリユー１１
が前進し、溶融樹脂の充てん動作が行われる。充
てん工程の間は電磁切換弁５０は非励磁のままで
あるので、エアシリンダ３６はスクリユー１１の
移動に対して抵抗を与えていない。スクリユー１
１が所定位置まで前進したことが回転検出器２２
からの信号により検出されると保圧切換信号が出
力され、電磁切換弁５０が励磁され、管路４８が
管路５４と連通する状態となり、室４２の空気圧
は可変絞り弁５６を介して大気圧に排出されるこ
とになる。従つて、可変絞り弁５６の絞り効果に
より室４２に圧力が発生し、ピストン４０の前進
に対して低抗を与える。ピストン４０はスクリユ
ー１１と連結されているので、スクリユー１１の
前進に対して抵抗が与えられることになる。これ
により、スクリユー１１の前進速度が急速に低下
し、これに伴い射出圧力も低下する。保圧切換信
号が出力されると同時に、射出用電動機２０はそ
れまでの回転速度制御状態からトルク制御状態に
切換られる。エアシリンダ３６によつて生ずる抵
抗により、射出用電動機２０、ボールねじ１６な
どの有する慣性エネルギーが吸収されるので、急
速かつ円滑に射出用電動機２０の上記切換えが行
われる。これにより、精密成形を行う上で重要な
保圧切換制御が安定した状態で精度良く行われ、
成形品の品質が安定し、生産性が向上する。

なお、この実施例では保圧切換信号が出力され
ると直ちに射出電動機２０を回転速度制御状態か
らトルク制御状態に切換えるようにしたが、スク
リユー１１の速度が所定値まで低下した後で切換
えるようにしてもよく、また保圧切換信号が出力
されてから計時を開始するタイマーによつて設定
された時間経過後に射出電動機２０を切換えるよ
うにしてもよい。また、この実施例では流体圧シ
リンダとしてエアシリンダ３６を用いたが、これ
に変えて油圧シリンダを用いることもできる。こ
の場合には管路４６、管路５２及び管路５８はオ
イルタンクに対して開放されることになる。ま
た、この実施例では、流れ制限装置として可変絞
り弁５６を用いてこれの絞りによつて室４２に圧
力を発生させるようにしているが、これに代えて
圧力制御弁を用いても同様の作用が得られること
は明らかである。また、この実施例では射出用電
動機２０に設けた回転検出器２２によつてスクリ
ユー１１の位置を検出するようにしたが、例えば
連結軸１２の位置を検出する位置検出器からの信
号を用いるようにすることもできる。また、保圧
切換信号はスクリユー１１が所定位置まで前進し
たときに出力するようにしたが、スクリユー１１
の速度又は樹脂圧力に基づいて保圧切換信号を出
力するようにした場合についても同様に本考案を
適用することができる。

(ト) 考案の効果 以上説明してきたように、本考案によると、充
てん工程から保圧工程への切換え時に流体圧シリ
ンダの抵抗により射出用電動機などの慣性エネル
ギーを吸収するようにしたので、高価な電動機制
動用低抗器を必要とせず、経済的に充てん工程か
ら保圧工程への急速な切換えが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の実施例を示す図である。 １０…射出シリンダ、１１…スクリユー、１６
…ボールねじ、１８…ボールナツト、２０…射出
用電動機、２２…回転検出器、３２…可塑化用電
動機、３６…エアシリンダ、３８…ピストンロツ
ド、４０……ピストン、４２…室、４４…室、５
０…電磁切換弁、５６…可変絞り弁。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 電動機の回転運動を直線運動に変換してスクリ
   ユーを前後進させるように構成される電動式射出
   装置において、 流体圧シリンダのピストンがスクリユーと一体
   に前後進するように連結されており、流体圧シリ
   ンダのスクリユー前進時容積増大側の室は常時開
   放状態とされ、流体圧シリンダのスクリユー前進
   時容積減少側の室は流れ制限装置を介して作動流
   体が開放される状態と流れ制限装置を介すること
   なく作動流体が開放される状態とを切換弁によつ
   て切換え可能とされていることを特徴とする電動
   式射出装置。