JPH0839633A

JPH0839633A - 電動射出成形機の射出装置

Info

Publication number: JPH0839633A
Application number: JP17991894A
Authority: JP
Inventors: Atsushi Emoto; 敦史江本
Original assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Current assignee: Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date: 1994-08-01
Filing date: 1994-08-01
Publication date: 1996-02-13

Abstract

(57)【要約】【目的】構造を簡素化して小型化することができ、操作
性及び信頼性を向上させることができるようにする。【構成】電動モータ６３と、電動モータ６３の回転が入
力され、互いに逆方向の回転を第１の出力部材６７及び
第２の出力部材６７に発生させる遊星減速機６２と、前
記第１の出力部材６７の回転を選択的に停止させる回転
軸用ロック機構７９と、前記第２の出力部材６７の回転
を選択的に停止させる射出軸用ロック機構８０とを有す
る。前記第１の出力部材６７の回転をスクリュー２０に
伝達し、スクリュー２０を回転させる第１の伝達手段
と、前記第２の出力部材６７の回転を直線方向の動きに
変換してスクリュー２０に伝達し、スクリュー２０を前
進させる第２の伝達手段とを有する。スクリュー２０を
回転させることによって計量を、スクリュー２０を前進
させることによって射出を行うことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電動射出成形機の射出
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】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、金型のキャビティに充填（じゅうてん）し、該キ
ャビティ内において冷却して固化させ、続いて、金型を
開いて成形品を取り出すようになっている。

【０００３】前記射出成形機は型締装置及び射出装置を
有し、前記型締装置は固定プラテン及び可動プラテンを
備え、型締用シリンダが可動プラテンを進退させること
によって、金型を接離させるようになっている。一方、
射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱し溶融さ
せる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出する
射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが
進退自在に配設される。そして、該スクリューを前進さ
せることによって樹脂を射出し、後退させることによっ
て計量を行うことができるようになっている。

【０００４】ところで、前記射出装置を進退させるため
に、また、前記スクリューを進退させるために電動機を
使用する電動射出成形機が提供されている。図２は従来
の電動射出成形機における射出装置の概略図である。図
において、２は射出装置、４は射出装置フレームであ
り、該射出装置フレーム４の前方（図における左方）に
は加熱シリンダ２１が固定され、該加熱シリンダ２１の
先端に射出ノズル２１ａが配設される。そして、前記加
熱シリンダ２１にはホッパ２１ｂが配設されるととも
に、加熱シリンダ２１の内部にはスクリュー２０が進退
自在にかつ回転自在に配設され、スクリュー２０の後端
が支持部材５によって回転自在に支持される。

【０００５】該支持部材５には第１サーボモータ６が取
り付けられ、該第１サーボモータ６の回転がタイミング
ベルト７ａを介して前記スクリュー２０に伝達されるよ
うになっている。また、前記射出装置フレーム４には、
スクリュー２０と平行にねじ軸８が回転自在に支持され
るとともに、該ねじ軸８と第２サーボモータ９とが連結
される。すなわち、前記ねじ軸８の後端はタイミングベ
ルト７ｂを介して第２サーボモータ９に接続され、該第
２サーボモータ９によってねじ軸８を回転させることが
できる。そして、前記ねじ軸８の前端は支持部材５に固
定されたナット５ａと螺合（らごう）させられる。した
がって、前記第２サーボモータ９を駆動し、タイミング
ベルト７ｂを介してねじ軸８を回転させることによっ
て、ナット５ａを軸方向に移動させることができる。

【０００６】次に、前記構成の射出装置２の動作につい
て説明する。まず、計量工程においては、第１サーボモ
ータ６を駆動し、タイミングベルト７ａを介してスクリ
ュー２０を回転させ、該スクリュー２０を所定の位置ま
で後退させる。この時、ホッパ２１ｂから供給された樹
脂は、加熱シリンダ２１内において加熱され溶融させら
れ、スクリュー２０の後退に伴ってスクリュー２０の前
方（図における左方）に溜（た）められる。

【０００７】次に、射出工程においては、加熱シリンダ
２１の先端の射出ノズル２１ａを図示しない金型に押し
当て、第２サーボモータ９を駆動し、タイミングベルト
７ｂを介してねじ軸８を回転させる。この時、支持部材
５は前記ねじ軸８の回転に伴って移動させられ、前記ス
クリュー２０を前進させるので、スクリュー２０の前方
に溜められた樹脂を射出ノズル２１ａから射出する。

【０００８】ところが、前記構成の射出装置２において
は、計量工程においてスクリュー２０を後退させるため
に第１サーボモータ６が、射出工程においてスクリュー
２０を前進させるために第２サーボモータ９が必要にな
り、射出装置２のコストが高くなってしまう。そこで、
一つのサーボモータを配設し、計量工程におけるスクリ
ュー２０の後退用として、また、射出工程におけるスク
リュー２０の前進用として使用した電動射出成形機が提
供されている。

【０００９】図３は従来の電動射出成形機における他の
射出装置の概略図である。図において、１は型締装置、
２は射出装置である。前記型締装置１は、射出成形機フ
レーム３の上の一対の固定プラテン１０、１１間に架設
されたタイバー１２、及び該タイバー１２に対して移動
自在に配設された可動プラテン１３を有する。そして、
一方の固定プラテン１１と可動プラテン１３との各対向
面には、それぞれ金型１４が取り付けられ、また、可動
プラテン１３の反対面には回転力を推力に変換するねじ
軸１５が突設される。該ねじ軸１５は、他方の固定プラ
テン１０に対して回転自在に装着された回転盤１６と螺
合する。そして、該回転盤１６に歯車１７が取り付けら
れ、該歯車１７と共に前記回転盤１６が回転すると、回
転に伴ってねじ軸１５が可動プラテン１３と共に移動す
るようになっている。

【００１０】一方、射出装置２は、スクリュー２０が進
退自在にかつ回転自在に配設された加熱シリンダ２１
と、該加熱シリンダ２１を保持するとともに、射出成形
機フレーム３の上に移動自在に支持されたハウジング２
２とを有する。該ハウジング２２の内部には、スクリュ
ー移動部材２５が前後に摺動（しゅうどう）自在に取り
付けられていて、該スクリュー移動部材２５によってス
クリュー２０の後端に配設されたスクリュー回転用歯車
２６が回転自在に支持される。

【００１１】前記スクリュー移動部材２５の後端には、
ねじ軸３０が螺合される。該ねじ軸３０は、ハウジング
２２によって回転自在に支持され、ハウジング２２の外
に突出してブレーキ装置３１と連結される。該ブレーキ
装置３１は、内部に図示しないヒステリシスブレーキを
備える。また、３４は射出装置２の伝動軸であり、該伝
動軸３４の後端はハウジング２２の外に突出し、駆動ベ
ルト３８を介してサーボモータ３７に連結されていて、
該サーボモータ３７によって伝動軸３４が回転させられ
る。前記伝動軸３４の前端は、ハウジング２２の内部に
おいてノズルタッチ部材４３と連結される。該ノズルタ
ッチ部材４３は、前記ハウジング２２に回転自在に支持
され、先端に固定プラテン１１と螺合するねじ軸４３ｂ
を有する。

【００１２】そして、前記伝動軸３４とノズルタッチ部
材４３との間には、電磁式のクラッチ機構４４が配設さ
れ、両者を係脱して選択的に接続する。また、４８は電
磁式のクラッチ機構４７を介して伝動軸３４に取り付け
られた伝動歯車であり、前記スクリュー回転用歯車２６
と噛合（しごう）する。なお、２９は射出用歯車、３６
は伝動歯車、４６はクラッチ機構、５１は電磁ブレーキ
である。

【００１３】次に、前記構成の射出装置２の動作につい
て説明する。まず、サーボモータ３７が駆動され、型締
装置１の回転盤１６が回転させられると、ねじ軸１５が
送り出され、可動プラテン１３が移動して型閉じが行わ
れ、更に型締めが行われる。そして、型締圧力が所定の
圧力に達すると、射出装置２において、クラッチ機構４
４が係合させられ、伝動軸３４とノズルタッチ部材４３
とが接続されて同方向に回転する。

【００１４】該ノズルタッチ部材４３の回転によってね
じ軸４３ｂは固定プラテン１１内に進入し、ハウジング
２２を固定プラテン１１側に引き寄せる。そして、ノズ
ルタッチが確認されると、電磁ブレーキ５１によってノ
ズルタッチ部材４３をハウジング２２側に固定し、クラ
ッチ機構４４を解放して伝動軸３４との接続を断つ。次
に、電磁式のクラッチ機構４６が係合させられ、サーボ
モータ３７の回転が伝動歯車３６等を介して射出用歯車
２９に伝達され、ねじ軸３０が回転させられる。該ねじ
軸３０の回転によってスクリュー移動部材２５が前進さ
せられ、該スクリュー移動部材２５の前進に伴ってスク
リュー２０が前進し、加熱シリンダ２１内の樹脂を射出
する。

【００１５】前記射出工程が完了すると、サーボモータ
３７が停止させられ、同時にクラッチ機構４６が解放さ
れ、射出用歯車２９への回転の伝達を停止し、スクリュ
ー移動部材２５を停止させる。また、伝動軸３４におい
ては、クラッチ機構４７が係合され伝動軸３４と伝動歯
車４８とが接続される。このようにして、サーボモータ
３７を駆動すると、伝動歯車４８によってスクリュー回
転用歯車２６が回転させられ、それに伴ってスクリュー
２０が回転して計量が開始される。この時、ブレーキ装
置３１を作動させ、スクリュー背圧を発生させる。そし
て、ホッパから供給された樹脂は、スクリュー２０の回
転に伴いスクリュー２０の前方（図における左方）に移
動し、その際の樹脂圧によってスクリュー２０はスクリ
ュー移動部材２５と共に後退する。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来の電動射出成形機の射出装置においては、電磁式のク
ラッチ機構４６を係合させることによってスクリュー２
０を前進させ、クラッチ機構４７を係合させることによ
ってスクリュー２０を後退させるようになっているの
で、射出装置２の構造が複雑になり大型化してしまうだ
けでなく、クラッチ機構４６、４７の切換えに伴う制御
が困難になり、操作性が低下してしまう。

【００１７】また、クラッチ機構４６、４７の図示しな
い摩擦板が、摩耗したり、滑りを発生させたり、発熱し
たりするので電動射出成形機の射出装置２の信頼性が低
下してしまう。本発明は、前記従来の電動射出成形機の
射出装置の問題点を解決して、構造を簡素化して小型化
することができ、操作性及び信頼性を向上させることが
できる電動射出成形機の射出装置を提供することを目的
とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】そのために、本発明の電
動射出成形機の射出装置においては、電動モータと、該
電動モータの回転が入力され、互いに逆方向の回転を第
１の出力部材及び第２の出力部材に発生させる遊星減速
機と、前記第１の出力部材の回転を選択的に停止させる
回転軸用ロック機構と、前記第２の出力部材の回転を選
択的に停止させる射出軸用ロック機構とを有する。

【００１９】また、前記第１の出力部材の回転をスクリ
ューに伝達し、スクリューを回転させる第１の伝達手段
と、前記第２の出力部材の回転を直線方向の動きに変換
してスクリューに伝達し、スクリューを前進させる第２
の伝達手段とを有する。

【００２０】

【作用】本発明によれば、前記のように電動射出成形機
の射出装置においては、電動モータと、該電動モータの
回転が入力され、互いに逆方向の回転を第１の出力部材
及び第２の出力部材に発生させる遊星減速機と、前記第
１の出力部材の回転を選択的に停止させる回転軸用ロッ
ク機構と、前記第２の出力部材の回転を選択的に停止さ
せる射出軸用ロック機構とを有する。

【００２１】この場合、前記回転軸用ロック機構を作動
させることによって前記第１の出力部材の回転を停止さ
せると、第２の出力部材に回転を発生させることができ
る。一方、前記射出軸用ロック機構を作動させることに
よって前記第２の出力部材の回転を停止させると、第１
の出力部材に回転を発生させることができる。また、前
記第１の出力部材の回転をスクリューに伝達し、スクリ
ューを回転させる第１の伝達手段と、前記第２の出力部
材の回転を直線方向の動きに変換してスクリューに伝達
し、スクリューを前進させる第２の伝達手段とを有す
る。

【００２２】したがって、第１の出力部材の回転をスク
リューに伝達し、スクリューを回転させることによって
計量を行い、第２の出力部材の回転を直線方向の動きに
変換してスクリューに伝達し、スクリューを前進させる
ことによって射出を行うことができる。

【００２３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
ながら詳細に説明する。図１は本発明の実施例における
電動射出成形機の射出装置の概略図、図４は本発明の実
施例における遊星減速機の第１の作動状態図、図５は本
発明の実施例における遊星減速機の第２の作動状態図で
ある。

【００２４】図において、２０はスクリュー、２１は該
スクリュー２０を進退自在にかつ回転自在に支持する加
熱シリンダである。該加熱シリンダ２１は図示しない射
出装置フレームに支持され、加熱シリンダ２１の後端の
近傍にホッパ２１ｂが配設される。また、５５は射出装
置フレームに固定された固定プレート、５６は該固定プ
レート５５に対して進退自在に配設された可動プレート
である。そして、該可動プレート５６に、前記加熱シリ
ンダ２１と一体的に形成されたシャフト５７が回転自在
に支持される。

【００２５】さらに、シャフト５７と平行にスプライン
軸５９が配設される。該スプライン軸５９は前記可動プ
レート５６によって回転自在に支持されるとともに可動
プレート５６を貫通して後方（図における右方）に延
び、更に固定プレート５５を貫通してギヤ６０と連結さ
れる。前記スプライン軸５９は後方部分にスプライン６
１が形成され、前記ギヤ６０とスプライン嵌合（かんご
う）させられる。

【００２６】そして、前記ギヤ６０と遊星減速機６２と
が連結され、該遊星減速機６２の第１の回転が出力され
る。そのために、前記射出装置フレームに電動モータ６
３が配設され、該電動モータ６３の出力軸６４に出力さ
れた回転が前記遊星減速機６２に入力され、該遊星減速
機６２の第１の出力部材６６から第１の回転が、第２の
出力部材６７から第２の回転が出力される。そして、前
記出力軸６４を正方向に回転させ、図４に示すように第
１の出力部材６６を固定すると、第２の出力部材６７が
逆方向に回転させられ、図５に示すように第２の出力部
材６７を固定すると、第１の出力部材６６が正方向に回
転させられる。この場合、第１の出力部材６６及び第２
の出力部材６７はいずれも遊星減速機６２によって減速
させられ、第２の出力部材６７の回転数より第１の出力
部材６６の回転数は低くなる。

【００２７】該第１の出力部材６６は外周に歯６６ａが
形成され、該歯６６ａと前記ギヤ６０とが噛合させられ
る。したがって、前記第１の出力部材６６に出力された
第１の回転は歯６６ａ、ギヤ６０、スプライン軸５９を
介して駆動プーリ６９に伝達される。一方、前記シャフ
ト５７には従動プーリ７１が固定され、前記駆動プーリ
６９と従動プーリ７１との間にタイミングベルト７２が
張設される。そして、前記駆動プーリ６９に伝達された
回転は、タイミングベルト７２を介して従動プーリ７１
に伝達され、シャフト５７を介してスクリュー２０に伝
達される。

【００２８】また、第２の出力部材６７に遊星減速機６
２の出力軸６８が固定され、第２の出力部材６７に出力
された第２の回転は、前記出力軸６８に伝達される。該
出力軸６８は前記固定プレート５５を貫通して延び、前
方部分にボールねじ７５が形成される。該ボールねじ７
５はボールナット７６と螺合させられ、該ボールナット
７６は荷重計７７を介して前記可動プレート５６に固定
され、とともに、ボールねじ７５の回転を直線方向の動
きに変換させる。

【００２９】そして、前記第１の出力部材６０の回転を
選択的に停止させるために、前記可動プレート５６とス
プライン軸５９との間に回転軸用ロック機構７９が配設
され、作動状態においてスプライン軸５９の回転を停止
させる。また、前記第２の出力部材６７の回転を選択的
に停止させるために、前記固定プレート５５と出力軸６
８との間に射出軸用ロック機構８０が配設され、作動状
態において出力軸６８の回転を停止させる。

【００３０】本実施例においては、前記回転軸用ロック
機構７９及び射出軸用ロック機構８０は、ブレーキ機
構、クラッチ機構、メカロック機構、ワンウェイクラッ
チ等によって構成される。次に、前記遊星減速機６２の
構造について説明する。図６は本発明の実施例における
遊星減速機の縦断面図、図７は本発明の実施例における
遊星減速機の横断面図である。

【００３１】図において、６４は電動モータ６３（図
１）の出力軸、６６は内歯歯車を構成する第１の出力部
材、６７は第２の出力部材、６８は出力軸、８１ａ、８
１ｂは前記出力軸６４、６８の中心に対して偏心させら
れた偏心体、８２ａ、８２ｂはころ軸受、８３ａ、８３
ｂは外歯歯車、８４は内ローラ孔、８５は該内ローラ孔
８４を貫通して配設された内ピン、８６は該内ピン８５
の外周に配設された内ローラ、８７は外歯、８８は該外
歯８７と第１の出力部材６６の内歯との間に配設された
外ピン、８９は前記出力軸６４と偏心体８１ａ、８１ｂ
との間に形成されたスプライン、９１ａ、９１ｂはスラ
スト軸受である。

【００３２】前記偏心体８１ａ、８１ｂは、１８０
〔°〕ずつ位相をずらせた二つの偏心溝を周囲に形成し
ていて、該偏心溝に前記ころ軸受８２ａ、８２ｂが配設
される。また、前記偏心体８１ａ、８１ｂは中空であ
り、その内周に前記スプライン８９が形成される。図７
のＯ₁、Ｏ₂はそれぞれ前記偏心体８１ａ、８１ｂの中
心を示す。

【００３３】前記第１の出力部材６６の内側には、多数
の軸方向の歯車が形成され、該歯車に外ピン８８が回転
自在に嵌合させられる。前記外歯歯車８３ａ、８３ｂは
内ピン８５の数に対応する数の内ローラ孔８４を備え、
該内ローラ孔８４の内面と内ローラ８６の外面が摺動す
るようになっている。そして、前記外歯歯車８３ａ、８
３ｂの外形は、例えば閉じられたサイクロイド曲線を描
き、前記外ピン８８と協働する。

【００３４】次に、電動射出成形機の射出装置の動作に
ついて説明する。まず、射出工程において、回転軸用ロ
ック機構７９を作動させてスプライン軸５９を停止さ
せ、前記第１の出力部材６６を固定する。この状態にお
いて、前記電動モータ６３が駆動されて、出力軸６４が
正方向に回転させられると、第２の出力部材６７に逆方
向の回転が出力され、出力軸６８に伝達される。

【００３５】その結果、出力軸６８の回転はボールねじ
７５に伝達される。そして、前記可動プレート５６はボ
ールねじ７５の回転に伴って前進し、スクリュー２０を
前進させる。また、計量工程において、まず、前記電動
モータ６３を逆方向に駆動して出力軸６４を逆方向に回
転させる。このようにして、スクリュー２０を設定計量
位置に移動させることができる。

【００３６】続いて、射出軸用ロック機構８０を作動さ
せて出力軸６８を停止させ、前記第２の出力部材６７を
固定する。次に、回転軸用ロック機構７９を解放して前
記電動モータ６３を駆動し、出力軸６４を正方向に回転
させると、第１の出力部材６６に正方向の回転が出力さ
れ、ギヤ６０に伝達される。その結果、ギヤ６０の回転
はスプライン軸５９、駆動プーリ６９、タイミングベル
ト７２及び従動プーリ７１を介してシャフト５７に伝達
され、スクリュー２０を逆方向に回転させる。このよう
に、計量を行うことができる。そして、前記荷重計７７
によって加熱シリンダ２１内の樹脂圧を検出し、該樹脂
圧が設定圧になると前記電動モータ６３を停止させる。

【００３７】したがって、一つの電動モータ６３によっ
て射出と計量とを行うことができるので、射出装置の構
造が簡素化し小型化することができる。また、回転軸用
ロック機構７９及び射出軸用ロック機構８０を操作する
だけでよいので、操作性を向上させることができる。そ
して、クラッチ機構の摩擦板が、摩耗したり、滑りを発
生させたり、発熱したりすることがなくなるので、射出
装置の信頼性を向上させることができる。

【００３８】なお、本発明は前記実施例に限定されるも
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、これらを本発明の範囲から排除するも
のではない。

【００３９】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば電動射出成形機の射出装置においては、電動モータ
と、該電動モータの回転が入力され、互いに逆方向の回
転を第１の出力部材及び第２の出力部材に発生させる遊
星減速機と、前記第１の出力部材の回転を選択的に停止
させる回転軸用ロック機構と、前記第２の出力部材の回
転を選択的に停止させる射出軸用ロック機構とを有す
る。

【００４０】また、前記第１の出力部材の回転をスクリ
ューに伝達し、スクリューを回転させる第１の伝達手段
と、前記第２の出力部材の回転を直線方向の動きに変換
してスクリューに伝達し、スクリューを前進させる第２
の伝達手段とを有する。この場合、第１の出力部材の回
転をスクリューに伝達し、スクリューを回転させること
によって計量を行い、第２の出力部材の回転を直線方向
の動きに変換してスクリューに伝達し、スクリューを前
進させることによって射出を行うことができる。

【００４１】したがって、一つの電動モータによって射
出と計量とを行うことができるので、射出装置の構造が
簡素化し小型化することができる。また、回転軸用ロッ
ク機構及び射出軸用ロック機構を操作するだけでよいの
で、操作性を向上させることができる。そして、クラッ
チ機構の摩擦板が、摩耗したり、滑りを発生させたり、
発熱したりすることがなくなるので、射出装置の信頼性
を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における電動射出成形機の射出
装置の概略図である。

【図２】従来の電動射出成形機における射出装置の概略
図である。

【図３】従来の電動射出成形機における他の射出装置の
概略図である。

【図４】本発明の実施例における遊星減速機の第１の作
動状態図である。

【図５】本発明の実施例における遊星減速機の第２の作
動状態図である。

【図６】本発明の実施例における遊星減速機の縦断面図
である。

【図７】本発明の実施例における遊星減速機の横断面図
である。

【符号の説明】

２０スクリュー６２遊星減速機６３電動モータ６６第１の出力部材６７出力部材７９回転軸用ロック機構８０射出軸用ロック機構

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）電動モータと、（ｂ）該電動モー
タの回転が入力され、互いに逆方向の回転を第１の出力
部材及び第２の出力部材に発生させる遊星減速機と、
（ｃ）前記第１の出力部材の回転を選択的に停止させる
回転軸用ロック機構と、（ｄ）前記第２の出力部材の回
転を選択的に停止させる射出軸用ロック機構と、（ｅ）
前記第１の出力部材の回転をスクリューに伝達し、スク
リューを回転させる第１の伝達手段と、（ｆ）前記第２
の出力部材の回転を直線方向の動きに変換してスクリュ
ーに伝達し、スクリューを前進させる第２の伝達手段と
を有することを特徴とする電動射出成形機の射出装置。