JPH11344094A - ナット回転用ボ−ルねじ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボ−ルねじナットを回転させて、ボ−ルねじ
を前後進するため、回転時にイナ−シヤが大きくなるの
を防ぐため、また、ナットの回転バランスを良くするた
めにリタ−ンチュ−ブ取付部の面加工部分を極力小さく
するよう、ナット外径をなるべく小径にして駄肉をなく
し、低イナ−シヤ型ボ−ルねじを提供する。 【解決手段】 ナット回転用ボ−ルねじにおいて、ボ−
ルねじナット１の肉厚ｔを薄くし、かつリタ−ンチュ−
ブ４を取付ける為の面加工部５を少なくし、該面加工部
５にボ−ルねじナット１の外径より外に張出すリタ−ン
チュ−ブ４を取付けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は射出成形機の型締装
置等に使用するナット回転用ボ−ルねじに関するもので
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て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し、キャビティ内にお
いて冷却して固化させ、金型を開いて成形品を取り出す
ようになっている。

【０００３】射出成形機は型締装置及び射出装置を有
し、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、加熱シリンダ内にスクリュ−が進退自在に配
設される。そして、スクリュ−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。ところで、型締装置を進
退させるためにサ−ボモ−タを使用した射出成形機が提
供されている。

【０００４】図３は従来の型締装置の正面図、図４は型
締装置の側面図、図５はサ−ボモ−タの詳細図である。
なお、図３の中心線より上側は型締装置の型閉状態を、
中心線より下側は型締装置の型開状態を示す。

【０００５】図３〜図５において、１１は図示しない可
動金型が取り付けられた可動プラテン、１２はトグルサ
ポ−トであり、トグルサポ−ト１２と図示しない固定プ
ラテンとをタイバ−１３が連結し、タイバ−１３に沿っ
て可動プラテン１１が摺動して型閉じ、型締め及び型開
きを行う。そのために、トグルサポ−ト１２と可動プラ
テン１１との間にトグル機構１４が配設され、該トグル
機構１４を駆動装置１５によって作動させ、可動プラテ
ン１１を進退させるようになっている。

【０００６】トグル機構１４は、トグルサポ−ト１２に
対して揺動自在に支持されたトグルレバ−１６、トグル
レバ−１６と可動プラテン１１とを連結し、トグルレバ
−１６及び可動プラテン１１に対して揺動自在に支持さ
れたア−ム１７、ボ−ルねじ軸１８にナット１９を介し
て固定されたクロスヘッド２０、並びにトグルレバ−２
１とクロスヘッド２０とを連結し、トグルレバ−１６及
びクロスヘッド２０に対して揺動自在に支持されたトグ
ルレバ−２１から成っている。

【０００７】そして、トグルサポ−ト１２の中央には、
後方に突出させて駆動装置１５が配設される。駆動装置
１５はボルト２２によって直接トグルサポ−ト１２に固
定される。また、駆動装置１５は駆動装置ケ−ス２３、
駆動装置ケ−ス２３内に配設されたサ−ボモ−タ２４、
及び駆動装置ケ−ス２３に対して回転自在に支持され、
前記サ−ボモ−タ２４の回転を出力する出力軸としての
中空の回転スリ−ブ２５から成っている。

【０００８】駆動装置ケ−ス２３は、トグルサポ−ト１
２に当接させて配設された側壁２６、及び側壁２６と対
向させて配設された側壁２７、及び両側壁２６、２７を
連結する筒状カバ−２８から成っている。また、サ−ボ
モ−タ２４は駆動装置ケ−ス２３に固定されたステ−タ
コア２９及びステ−タコア２９の内周側において回転自
在に配設されたロ−タコア３０から成っている。さら
に、回転スリ−ブ２５は大径部２５ａ及び大径部２５ａ
から後方に向けて形成された小径部２５ｂから成り、前
記大径部２５ａはベアリング３１によって側壁２６に対
して回転自在に支持され、小径部２５ｂはベアリング３
１によって側壁２７に対して回転自在に支持される。

【０００９】そして、大径部２５ａの内周にボ−ルねじ
ナット３２がボルト３３によって固定されるとともに、
小径部２５ｂの外周にロ−タコア３０が嵌入固定され
る。また、ボ−ルねじ軸１８は、クロスヘッド２０から
後方に延び、トグルサポ−ト１２を貫通してボ−ルねじ
ナット３２と螺合させられる。そして、サ−ボモ−タ２
４を駆動してボ−ルねじナット３２を回転させることに
よってボ−ルねじ軸１８を進退させ、ボ−ルねじ軸１８
の後退限位置において、トグル機構１４を図２における
中心線より下側に示す状態にして型締装置の型開状態を
形成し、ボ−ルねじ軸１８の前進限位置において、トグ
ル機構１４を図３における中心線より上側に示す状態に
して型締装置の型閉状態を形成することができる。

【００１０】このように、サ−ボモ−タ２４を駆動して
ボ−ルねじナット３２を回転させると、ボ−ルねじナッ
ト３２及びボ−ルねじ軸１８によって回転運動が直線運
動に変換され、トグル機構１４が作動し、金型の型閉
じ、型締め及び型開きが行われる。

【００１１】図６はこのようなトグル機構を前後進させ
る公知ボ−ルねじを示す。ボ−ルねじは雄ねじのねじ溝
３４と雌ねじのねじ溝３５とを対向させてできるコイル
状の空間にころがり軸受用のボ−ル３６を一列に入れた
ねじで、ナットの一端から出たボ−ルは図６に示すよう
にナット本体中の穴またはチュ−ブ３７の中を通って再
びナット他端のねじ溝部へもどされる。ボ−ルねじは、
一般のすべり接触のねじに比べて摩擦係数がきわめて小
さいことが特徴である。

【００１２】図６から明らかなごとく、ボ−ル３６はボ
−ルねじナット１９内に設けた螺旋状の通路に沿って循
環する。このようにボ−ル３６の通路をナット内に設け
るため、ナットの肉厚ｔは大きくならざるを得ない。こ
のように肉厚ｔが大となると、ナットの回転イナ−シヤ
が問題となる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】本発明はこのようなナ
ット回転用ボ−ルねじを改良し、ボ−ルねじナットを回
転させて、ボ−ルねじを前後進するため、回転時にイナ
−シヤが大きくなるのを防ぐため、また、ナットの回転
バランスを良くするために、リタ−ンチュ−ブ取付部の
面加工部分を極力小さくするよう、ナット外径をなるべ
く小径にして駄肉をなくした低イナ−シヤ型ボ−ルねじ
を提供することを課題とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】ナット回転用ボ−ルねじ
において、ボ−ルねじナットの肉厚を薄くし、かつリタ
−ンチュ−ブを取付ける為の面加工部を少なくし、該面
加工部にボ−ルねじナットの外径より外に張出すリタ−
ンチュ−ブを取付けた。なお、このナット回転用ボ−ル
ねじは射出成形機のエジェクタ装置又は型締装置に利用
するのが望ましい。

【００１５】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態について図面
を参照して説明する。図１(ａ)は本発明に係るナット回
転用ボ−ルねじとこれを回転駆動するサ−ボモ−タの断
面図である。サ−ボモ−タ４１は、前記トグルサポ−ト
４２に取り付けるための皿状の第１フランジ４３、該第
１フランジ４３と所定の距離を置いて配設された皿状の
第２フランジ４４、及び前記第１フランジ４３と第２フ
ランジ４４との間に配設された筒状のフレ−ム４５から
成るモ−タケ−スを備え、該モ−タケ−スに対して中空
の出力軸３が回転自在に支持される。

【００１６】そのために、該出力軸３の後端（図１にお
ける左端）がスラストベアリング４６によって、前端
（図１における右端）がスラストベアリング４７によっ
てスラスト方向及びラジアル方向に回転自在に支持され
る。そして、前記出力軸３を回転させるために、前記フ
レ−ム４５にステ−タ４８が、前記出力軸３にロ−タ４
９がそれぞれ固定される。また、前記ステ−タ４８にコ
イル５０が配設される。なお、前記第１フランジ４３と
第２フランジ４４との間にボルト５１が配設され、該ボ
ルト５１を締め付けることによって、前記ステ−タ４８
を第１フランジ４３と第２フランジ４４とによって挟む
ことができる。

【００１７】また、前記出力軸３の後端には固定用ナッ
ト４が螺合され、出力軸３の前端にはボ−ルねじナット
１がボルト５によって固定される。したがって、固定用
ナット４を締め付けることによって、両スラストベアリ
ング４６、４７に予圧を与えながら挟んで固定すること
ができる。そして、前記ボ−ルねじナット１と螺合さ
せ、前記出力軸３を貫通させてボ−ルねじ軸２が配設さ
れ、該ボ−ルねじ軸２の先端に図示しないクロスヘッド
が固定される。

【００１８】したがって、前記コイル５０に電流を供給
すると、ロ−タ４９に回転が発生させられ、その回転が
出力軸３を介してボ−ルねじナット１に伝達される。そ
の結果、ボ−ルねじナット１とボ−ルねじ軸２との螺合
によって、ボ−ルねじナット１の矢印Ａ方向の回転運動
がボ−ルねじ軸２の矢印Ｂ方向の直線運動に変換され、
ボ−ルねじ軸２及びクロスヘッドがストロ−クＳｂだけ
進退させられる。すなわち、前記クロスヘッドを前進さ
せると、トグル機構が伸展して可動プラテンが前進させ
られ、型閉じ及び型締めが行われ、前記クロスヘッドを
後退させると、トグル機構が屈曲して可動プラテンが後
退させられ、型開きが行われる。

【００１９】ボ−ルねじＡは図６に示す従来型に示すよ
うな構成、即ちボ−ルがすべてボ−ルねじナット１９の
肉厚ｔ内に納まるのをさけ、図１(ｄ)又は図２(ａ)に示
すように、ボ−ル循環用のリタ−ンチュ−ブ４をボ−ル
ねじナット１の外径より外に張り出させた構成としてい
る。

【００２０】図２は、本発明(図２(ａ))と従来型(同じ
く(ｂ))のボ−ルねじナットを比較したもので、図２
(ｂ)の従来構造においては、ボ−ルねじナットの一部に
面加工部５を形成して切り落し（一般にはフライス加工
による）、この部分にリタ−ンチュ−ブ４を取付ける
が、このリタ−ンチュ−ブ４はボ−ルねじナット１９の
外径Ｄ₁より内側に納っている。従って、ボ−ルはすべ
てボ−ルねじナットの肉厚（Ｄ₁−ｄ）／２内に存在し
ている。

【００２１】これに対し本発明に係るボ−ルねじナット
においては、図２(ａ)の如く、面加工部５が従来より少
なく、しかも上部にリタ−ンチュ−ブ４を取付けるが、
このリタ−ンチュ−ブ４の外側端面までの張出寸法Ｒは
Ｄ／２より大である（Ｒ＞Ｄ／２）。この張出し分（Ｒ
−１／２Ｄ）だけ、ボ−ルねじナット１の肉厚ｔを小さ
くできる。

【００２２】ボ−ルねじナットの場合、その肉厚ｔが大
であると、当然質量が大となる。従ってその回転時のバ
ランスとイナ−シヤが問題となる。本発明ではナット外
径Ｄと肉厚ｔを減らし、フライス盤加工による面加工部
５を従来より少なくすることにより、回転バランスの振
れを小さくでき、かつイナ−シヤを小さくできるように
した。このように肉厚ｔを小さくすることにより、回転
イナ−シヤが小さくなるので、ボ−ルねじナットの回転
開始時における立ち上がりが早く、操作指令に対し早く
反転するようになる。

【００２３】金型の厚さが変更されたとき、設定ミスに
より、可動金型が固定金型に衝突することがあるが、こ
のようにイナ−シヤ低減により、破損等のダメ−ジも小
さくできる。又イナ−シヤが大であると、金型破損され
たり、トグルやモ−タ機構等の部品を破損する危険がす
るが、本発明によりこれを避けることができる。

【００２４】因みに、表１は従来の一般的なボ−ルねじ
のナット寸法を、表２は本発明のボ−ルねじのナット寸
法を示す。

【００２５】

【表１】

【００２６】

【表２】

【００２７】上表で明らかな通り、本発明（表１）に於
ては従来と同じ軸径、ねじのリ−ド並びにボ−ル径であ
っても、ナット外径Ｄを小さくでき、従ってナットの内
径と外径比を大きくしうることが判る。

【００２８】

【発明の効果】（１）請求項１により、ボ−ルねじの回
転ナットのイナ−シヤを低減できるので、機械運転開始
時の立上りを早くすることができる。 （２）ナットの寸法を小さくし、イナ−シヤを小さくで
きるので、金型を変更した場合、設定ミスがあっても可
動型が固定金型に衝突して金型等が破損するのを防止で
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(ａ)は本発明に係るナット回転用ボ−ルねじ及
びその駆動部を示す断面図。(ｂ)はボ−ルねじ軸及びこ
れに螺合するボ−ルねじナットの正面図、(ｃ)は(ａ)の
Ｘ矢視図、(ｄ)は(ａ)のＹ矢視図。

【図２】ボ−ルねじナットの公知のものと本発明との比
較図。

【図３】従来の型締装置の正面図。

【図４】図３の側面図。

【図５】図３のサ−ボモ−タの詳細図。

【図６】公知ボ−ルねじの詳細を示し、(ａ)は縦断面
図、(ｂ)は横断面図。

【符号の説明】

１ ボ−ルねじナット ４ リタ−ンチュ−
ブ ５ 面加工部 11 可動プラテン 12 トグルサポ−ト 13 タイバ− 14 トグル機構 15 駆動装置 16 トグルレバ− 17 ア−ム 18 ボ−ルねじ軸 19 ナット 20 クロスヘッド 21 トグルレバ− 22 ボルト 23 駆動装置ケ−ス 24 サ−ボモ−タ 25 回転スリ−ブ 26 側壁 25a 大径部 25b 小径部 27 側壁 28 筒状カバ− 29 ステ−タコア 30 ロ−タコア 31 ベアリング 32 ボ−ルねじナッ
ト 33 ボルト 34 (雄ねじの)ねじ
溝 35 (雌ねじの)ねじ溝 36 ボ−ル

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ナット回転用ボ−ルねじにおいて、ボ−
   ルねじナットの肉厚を薄くし、かつリタ−ンチュ−ブを
   取付ける為の面加工部を少なくし、該面加工部にボ−ル
   ねじナットの外径より外に張出すリタ−ンチュ−ブを取
   付けたことを特徴とするナット回転用ボ−ルねじ。
2. 【請求項２】 射出成形機のエジェクタ装置又は型締装
   置に利用することを特徴とする請求項１記載のナット回
   転用ボ−ルねじ。