WO2022210789A1

WO2022210789A1 - Injection device

Info

Publication number: WO2022210789A1
Application number: PCT/JP2022/015701
Authority: WO
Inventors: 勤宮武
Original assignee: 住友重機械工業株式会社
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2022-03-29
Publication date: 2022-10-06
Also published as: JPWO2022210789A1; CN116490302A

Abstract

An injection device 1 according to the present invention injects a molding material, the injection device comprising: a screw 13 which is rotationally driven around a rotary shaft 12 and is driven forward/backward in the axial direction; an injection motor 21 which is the forward/backward drive source of the screw 13; a motion conversion mechanism 41 which includes a screw shaft 42 that rotates together with the rotational motion of the injection motor 21, and a nut 43 inside which the screw shaft 42 is disposed, the motion conversion mechanism converting the rotational motion of the injection motor 21 into linear motion in the axial direction; a metering motor 31, which is the rotational drive source of the screw 13; a driving force transmission member 51 which is connected to the screw 13 and respectively transmits, to the screw 13, a rotational driving force that is based on the rotational motion of the metering motor 31, and a forward/backward driving force that is based on the linear motion of the screw shaft 42 of the motion conversion mechanism 41; and an axial force detection unit 61 which detects an axial-direction force acting on the screw 13 in the axial direction, wherein the axial force detection unit 61 has an annular axial force sensor 62 disposed so as to be capable of rotating relatively between the screw 13 and the driving force transmission member 51 around the rotary shaft 12 of the screw 13, and a rotation suppressing member 63 which suppresses rotation of the axial force sensor 62 which respect to the rotation of the screw 13 and the driving force transmission member 51.

Description

射出装置Injection device

　この発明は、スクリュを用いて成形材料を射出する射出装置に関するものであり、特に、スクリュに作用する軸方向力の検出精度の向上に資する技術を提案するものである。 This invention relates to an injection device that injects a molding material using a screw, and in particular proposes a technique that contributes to improving the detection accuracy of the axial force acting on the screw.

　射出成形機に使用される射出装置は、計量モータで回転駆動されるとともに射出モータで進退駆動されるスクリュを用いて、主として樹脂材料等の成形材料の計量及び射出を行う。 The injection device used in the injection molding machine mainly measures and injects molding materials such as resin materials using a screw that is rotated by a metering motor and driven forward and backward by an injection motor.

　一般に計量では、計量モータによるスクリュの回転により、所定の量の成形材料を溶融させながらシリンダの先端側に送る。また射出では、計量にてシリンダの先端側に送られた所定量の成形材料を、射出モータによるスクリュの前進により、金型装置内に向けて射出する。その後、保圧として、射出モータでスクリュを更に前進させ、金型装置内の成形材料に所要の圧力を作用させることがある。 Generally, in metering, a predetermined amount of molding material is melted and sent to the tip side of the cylinder by rotation of the screw by the metering motor. In injection, a predetermined amount of molding material fed to the tip side of the cylinder by metering is injected into the mold device by advancing the screw by the injection motor. After that, as pressure holding, the screw may be further advanced by the injection motor to apply the required pressure to the molding material in the mold device.

　射出装置の射出モータは回転モータとして回転運動を出力するところ、この回転運動を、スクリュの軸方向の直線運動に変換するため、運動変換機構が用いられる。たとえば特許文献１には、そのような運動変換機構として、射出モータの回転運動で回転するねじ軸及び、そのねじ軸が内側に配置されたナットを含む射出装置が記載されている。また、計量モータ及び射出モータとスクリュとの間には、計量モータからの回転駆動力及び、射出モータから運動変換機構を経て伝わる軸方向の進退駆動力をそれぞれスクリュに伝達するための駆動力伝達部材が配置される。 The injection motor of the injection device outputs rotary motion as a rotary motor, and a motion conversion mechanism is used to convert this rotary motion into linear motion in the axial direction of the screw. For example, Patent Document 1 describes, as such a motion conversion mechanism, an injection device that includes a screw shaft that rotates with the rotary motion of an injection motor and a nut inside which the screw shaft is arranged. Further, between the metering motor and the injection motor and the screw, driving force transmission is provided for transmitting the rotational driving force from the metering motor and the axial advance/retreat driving force transmitted from the injection motor through the motion conversion mechanism to the screw, respectively. A member is placed.

　ところで、射出装置では、たとえば上記の保圧の際に、スクリュが成形材料から受ける反力等として、スクリュに軸方向に作用する軸方向力を検出する軸力センサが設けられる。 By the way, the injection device is provided with an axial force sensor that detects an axial force acting on the screw in the axial direction, such as a reaction force that the screw receives from the molding material, for example, during the pressure holding described above.

　軸力センサは、スクリュとともに回転せず、しかも、その取付け位置がスクリュに近いほど、軸方向力の検出精度が高くなるので望ましい。しかしながら、上述したように射出モータや計量モータからスクリュへの駆動力の伝達経路が複雑なこの種の射出装置で、軸力センサをスクリュの近傍にて回転しないように取り付けることは容易ではない。 It is preferable that the axial force sensor does not rotate with the screw and that the closer the mounting position is to the screw, the higher the detection accuracy of the axial force. However, it is not easy to mount the axial force sensor in the vicinity of the screw so that it does not rotate in the injection apparatus of this type, which has a complicated driving force transmission path from the injection motor and metering motor to the screw as described above.

　これに関し、特許文献１には、「前記回転移動軸と前記駆動軸との間に配設される圧力検出器」を有する射出装置で、「前記圧力検出器の回転を制限する回転制限機構を有する」ものが提案されている。 In relation to this, Patent Document 1 describes an injection apparatus having "a pressure detector arranged between the rotational movement shaft and the drive shaft," in which "a rotation limiting mechanism for limiting the rotation of the pressure detector is provided. has been proposed.

特開２０１７－４７５７６号公報JP 2017-47576 A

　特許文献１では、「圧力検出器」が「前記回転移動軸と前記駆動軸との間に配設される」としている。この「圧力検出器」は、軸方向力の検出精度の更なる向上の観点で改善の余地がある。 Patent Document 1 states that a "pressure detector" is "arranged between the rotational movement shaft and the drive shaft". This "pressure detector" has room for improvement in terms of further improving the detection accuracy of the axial force.

　この発明は、このような問題に対処することを課題とするものであり、その目的は、スクリュに作用する軸方向力を比較的高い精度で検出することができる射出装置を提供することにある。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to address such problems, and an object thereof is to provide an injection device capable of detecting with relatively high accuracy the axial force acting on the screw. .

　上記の課題を解決することのできる一の射出装置は、成形材料を射出するものであって、回転軸周りに回転駆動されるとともに、軸方向に進退駆動されるスクリュと、スクリュの進退駆動源の射出モータと、射出モータの回転運動とともに回転するねじ軸及び、前記ねじ軸が内側に配置されたナットを含み、射出モータの回転運動を前記軸方向の直線運動に変換する運動変換機構と、スクリュの回転駆動源の計量モータと、スクリュに接続され、計量モータの回転運動に基づく回転駆動力及び、運動変換機構のねじ軸の直線運動に基づく進退駆動力をそれぞれスクリュに伝達する駆動力伝達部材と、スクリュに対して前記軸方向に作用する軸方向力を検出する軸力検出部とを備え、前記軸力検出部が、スクリュの回転軸の周囲にてスクリュと駆動力伝達部材との間で相対的に回転可能に配置された環状の軸力センサ、並びに、スクリュ及び駆動力伝達部材の回転に対して軸力センサの回転を抑止する回転抑止部材を有するものである。 One injection device capable of solving the above problems injects a molding material, and includes a screw that is rotationally driven around a rotating shaft and axially driven forward and backward, and a forward and backward drive source for the screw. an injection motor, a screw shaft that rotates with the rotary motion of the injection motor, and a nut inside which the screw shaft is arranged, the motion conversion mechanism converting the rotary motion of the injection motor into linear motion in the axial direction; A metering motor, which is the rotational drive source of the screw, and a driving force transmission that is connected to the screw and transmits to the screw a rotational driving force based on the rotational motion of the metering motor and a forward/backward driving force based on the linear motion of the screw shaft of the motion conversion mechanism. and an axial force detection section for detecting an axial force acting on the screw in the axial direction, the axial force detection section detecting the force between the screw and the driving force transmission member around the rotating shaft of the screw. It has an annular axial force sensor arranged to be relatively rotatable therebetween, and a rotation restraining member that restrains the rotation of the axial force sensor with respect to the rotation of the screw and the driving force transmission member.

　上述した射出装置によれば、スクリュに作用する軸方向力を比較的高い精度で検出することができる。 According to the injection device described above, the axial force acting on the screw can be detected with relatively high accuracy.

この発明の一の実施形態の射出装置を示す、軸方向に沿う断面図である。1 is an axial cross-sectional view showing an injection device according to one embodiment of the present invention; FIG. 図１の射出装置の要部を拡大して示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing an enlarged main part of the injection device of FIG. 1; 図２の射出装置でスクリュを前進させた状態を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing a state in which a screw is advanced in the injection device of FIG. 2; 他の実施形態の射出装置を示す断面図である。It is a sectional view showing the injection device of other embodiments. 図１の射出装置のスクリュと駆動力伝達部材との接続箇所を示す拡大断面図である。2 is an enlarged cross-sectional view showing a connecting portion between a screw and a driving force transmission member of the injection device of FIG. 1; FIG. さらに他の実施形態の射出装置におけるスクリュと駆動力伝達部材との接続箇所を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing a connecting portion between a screw and a driving force transmission member in an injection device of still another embodiment; 図１の射出装置で軸力検出部を取り出す手順を示す断面図である。2 is a cross-sectional view showing a procedure for taking out an axial force detector in the injection device of FIG. 1; FIG. 図７に続く手順を示す断面図である。FIG. 8 is a cross-sectional view showing a procedure following FIG. 7; 図８に続く手順を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing a procedure following FIG. 8; 図９に続く手順を示す断面図である。FIG. 10 is a cross-sectional view showing the procedure following FIG. 9;

　以下に図面を参照しながら、この発明の実施の形態について詳細に説明する。
　図１に例示する射出装置１は、射出成形機で、たとえば射出装置１を前進・後退させる移動装置のスライドベース１０１上に配置されて、金型装置への成形材料の射出を行うものである。この実施形態では、射出装置１は、シリンダ１１の内部で、回転軸１２の周りに回転駆動されるとともに、軸方向（図１では左右方向）に進退駆動されるスクリュ１３と、スクリュ１３の進退駆動源の射出モータ２１と、スクリュ１３の回転駆動源の計量モータ３１とを備える。計量モータ３１からの回転駆動力及び、射出モータ２１からの進退駆動力はそれぞれ、駆動力伝達経路を介してスクリュ１３に伝達される。 Embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
The injection device 1 illustrated in FIG. 1 is an injection molding machine, which is arranged, for example, on a slide base 101 of a moving device for moving the injection device 1 forward and backward to inject a molding material into a mold device. . In this embodiment, the injection device 1 includes a screw 13 that is rotationally driven around a rotating shaft 12 inside a cylinder 11 and that is axially driven forward and backward (horizontal direction in FIG. 1); It has an injection motor 21 as a drive source and a metering motor 31 as a rotational drive source for the screw 13 . The rotational driving force from the metering motor 31 and the advancing/retreating driving force from the injection motor 21 are each transmitted to the screw 13 via the driving force transmission path.

（スクリュ）
　スクリュ１３は、計量モータ３１の内側からシリンダ１１内に延びる回転軸１２を有し、その主としてシリンダ１１内に位置するスクリュ本体部１３ａの周囲に、螺旋状のフライトが設けられている。また、シリンダ１１内のスクリュ先端部１３ｂは、軸方向の前方側に向かうに従い先細りに形成されるとともに、スクリュ基端部１３ｃは、計量モータ３１の内側に位置して駆動力伝達経路に接続されている。 (screw)
The screw 13 has a rotary shaft 12 extending from the inside of the metering motor 31 into the cylinder 11, and a helical flight is provided around the screw main body 13a mainly located in the cylinder 11. As shown in FIG. Further, the tip end portion 13b of the screw inside the cylinder 11 is tapered toward the front in the axial direction, and the base end portion 13c of the screw is located inside the metering motor 31 and connected to the driving force transmission path. ing.

　なおここでは、スクリュ１３の回転軸１２に沿う方向を軸方向といい、この軸方向は図１では左右方向に相当する。スクリュ１３の軸方向でスクリュ先端部１３ｂ側（図１では左側）を前方側とし、スクリュ基端部１３ｃ側（図１では右側）を後方側とする。 Here, the direction along the rotating shaft 12 of the screw 13 is called the axial direction, and this axial direction corresponds to the left-right direction in FIG. In the axial direction of the screw 13, the screw tip portion 13b side (the left side in FIG. 1) is the front side, and the screw base end portion 13c side (the right side in FIG. 1) is the rear side.

（射出モータ及び計量モータ）
　射出モータ２１及び計量モータ３１はそれぞれ、たとえば、スライドベース１０１上に立てて設けられた射出モータ支持部材２２及び計量モータ支持部材３２に、スクリュ１３の軸方向の後方側で支持されて配置され得る。射出モータ支持部材２２及び計量モータ支持部材３２の相互は、たとえば、計量モータ３１の周囲の複数箇所にてロッド２４、２５等で互いに連結される。 (injection motor and metering motor)
The injection motor 21 and the metering motor 31 can be arranged to be supported, for example, by the injection motor support member 22 and the metering motor support member 32, which are erected on the slide base 101, on the rear side in the axial direction of the screw 13. . The injection motor support member 22 and the weighing motor supporting member 32 are connected to each other by

rods

24, 25 or the like at a plurality of locations around the weighing motor 31, for example.

　射出モータ２１及び計量モータ３１はいずれも回転モータとして回転運動を出力するものであり、それぞれ、回転子としてのロータ２１ａ、３１ａと、ロータ２１ａ、３１ａの外周側に配置されたコイルを含む固定子としてのステータ２１ｂ、３１ｂと、内表面にステータ２１ｂ、３１ｂが取り付けられたステータフレーム２１ｃ、３１ｃとを含むものとすることができる。なお、ロータ２１ａ、３１ａとステータフレーム２１ｃ、３１ｃとの間には、軸受部２１ｄ、３１ｄが設けられ得る。射出モータ２１のステータフレーム２１ｃの後端面には、ロータ２１ａと軸部２５ａで連結されてロータ２１ａの回転を検出するエンコーダ２５ｂが設けられている。 Both the injection motor 21 and the metering motor 31 are rotary motors that output rotational motion, and each includes

rotors

21a and 31a as rotors and stators including coils arranged on the outer peripheral side of the rotors 21a and 31a. and a

stator frame

21c, 31c having the

stator

21b, 31b attached to its inner surface. Bearing

portions

21d and 31d may be provided between the

rotors

21a and 31a and the

stator frames

21c and 31c. An encoder 25b is provided on the rear end surface of the stator frame 21c of the injection motor 21 and is connected to the rotor 21a by a shaft portion 25a to detect the rotation of the rotor 21a.

　計量モータ３１は、スクリュ１３の軸方向で射出モータ２１よりも前方側に位置し、その内側を駆動力伝達経路が通るように設けられている。 The metering motor 31 is located on the front side of the injection motor 21 in the axial direction of the screw 13, and is provided so that the driving force transmission path passes through the inner side thereof.

（駆動力伝達経路）
　この実施形態の射出装置１では、駆動力伝達経路は、主に、射出モータ２１の回転運動をスクリュ１３の軸方向の直線運動に変換する運動変換機構４１と、スクリュ１３のスクリュ基端部１３ｃに接続され、計量モータ３１の回転運動に基づく回転駆動力及び、運動変換機構４１で変換される上記の直線運動に基づく進退駆動力をそれぞれスクリュ１３に伝達する駆動力伝達部材５１とを含んで構成されている。 (driving force transmission path)
In the injection device 1 of this embodiment, the driving force transmission path mainly includes a motion conversion mechanism 41 that converts the rotary motion of the injection motor 21 into axial linear motion of the screw 13, and the screw base end portion 13c of the screw 13. and a driving force transmission member 51 for transmitting to the screw 13 the rotational driving force based on the rotational motion of the metering motor 31 and the advancing/retreating driving force based on the linear motion converted by the motion conversion mechanism 41, respectively. It is configured.

　このうち、運動変換機構４１には、射出モータ２１の回転運動とともに回転するねじ軸４２、及び、ねじ軸４２が内側に配置されたナット４３が含まれる。この例では、ナット４３は、射出モータ２１のステータフレーム２１ｃと射出モータ支持部材２２とを連結する筒体２２ａに固定して取り付けられている。 Among these, the motion conversion mechanism 41 includes a screw shaft 42 that rotates with the rotary motion of the injection motor 21, and a nut 43 inside which the screw shaft 42 is arranged. In this example, the nut 43 is fixedly attached to the cylindrical body 22a that connects the stator frame 21c of the injection motor 21 and the injection motor support member 22. As shown in FIG.

　ねじ軸４２は、たとえば、ねじ軸基端部４２ａで、射出モータ２１のロータ２１ａの内周側に設けられた筒状回転部材２３の内周面とスプライン結合されており、射出モータ２１による回転運動によってナット４３内で回転して、軸方向の前方側へ前進し又は後方側へ後退することができる。ねじ軸基端部４２ａの外周面にはキー４２ｂが、また筒状回転部材２３の内周面にはそれに対応するキー溝がそれぞれ設けられている。これにより、射出モータ２１の回転運動が軸方向の直線運動に変換される。 The screw shaft 42 is spline-connected, for example, at the screw shaft base end 42 a to the inner peripheral surface of a cylindrical rotating member 23 provided on the inner peripheral side of the rotor 21 a of the injection motor 21 . The movement can rotate within the nut 43 to advance axially forward or retract axially. A key 42b is provided on the outer peripheral surface of the screw shaft base end portion 42a, and a corresponding key groove is provided on the inner peripheral surface of the cylindrical rotating member 23, respectively. As a result, the rotary motion of the injection motor 21 is converted into axial linear motion.

　但し、運動変換機構は、ねじ軸及びナットを含み、射出モータ２１の回転運動を直線運動に変換できるものであれば、ねじ軸４２が射出モータ２１側の筒状回転部材２３とスプライン結合された図示のものに限らない。 However, if the motion conversion mechanism includes a screw shaft and a nut, and can convert the rotary motion of the injection motor 21 into linear motion, the screw shaft 42 is spline-connected to the cylindrical rotating member 23 on the injection motor 21 side. It is not limited to the illustrated one.

　駆動力伝達部材５１は、たとえば次に述べるような構造とすることができる。この実施形態では、計量モータ３１の内側に配置された駆動力伝達部材５１は、図２に示すように、上記のねじ軸４２の、ナット４３から軸方向の前方側に突出するねじ軸先端部４２ｃの周囲を取り囲む筒状本体部５２と、筒状本体部５２の軸方向の前方側の開口部を覆って設けられた前端壁部５３とを有する。 The driving force transmission member 51 can have, for example, a structure as described below. In this embodiment, the driving force transmission member 51 arranged inside the metering motor 31 is, as shown in FIG. 42c, and a front end wall 53 provided to cover the front opening of the tubular main body 52 in the axial direction.

　ねじ軸先端部４２ｃは、駆動力伝達部材５１の前端壁部５３の軸方向の後方側に、スラスト自動調心ころ軸受その他のスラスト軸受等のベアリング５４を介して連結することができる。これにより、ねじ軸先端部４２ｃは、駆動力伝達部材５１に対して相対的に回転することが可能になる。なおここでは、ベアリング５４の内輪がねじ軸先端部４２ｃに取り付けられるとともに、ベアリング５４の外輪が前端壁部５３に取り付けられている。また、駆動力伝達部材５１の筒状本体部５２の外周面には、キー５２ａが設けられており、これが計量モータ３１のロータ３１ａの内周面のキー溝に嵌め合わされることにより、筒状本体部５２とロータ３１ａとがスプライン結合される。 The tip portion 42c of the screw shaft can be connected to the rear side in the axial direction of the front end wall portion 53 of the driving force transmission member 51 via a bearing 54 such as a self-aligning thrust roller bearing or other thrust bearing. This allows the screw shaft tip portion 42 c to rotate relative to the driving force transmission member 51 . Here, the inner ring of the bearing 54 is attached to the screw shaft tip portion 42 c and the outer ring of the bearing 54 is attached to the front end wall portion 53 . A key 52a is provided on the outer peripheral surface of the cylindrical body portion 52 of the driving force transmission member 51, and is fitted into a key groove on the inner peripheral surface of the rotor 31a of the weighing motor 31 to form a cylindrical shape. The body portion 52 and the rotor 31a are spline-connected.

　一方、スクリュ１３はスクリュ基端部１３ｃで、駆動力伝達部材５１の前端壁部５３の軸方向の前方側に接続される。 On the other hand, the screw base end portion 13c of the screw 13 is connected to the front side in the axial direction of the front end wall portion 53 of the driving force transmission member 51 .

　駆動力伝達部材５１を上記のような構造とすれば、計量モータ３１の回転運動とともに駆動力伝達部材５１が回転し、その回転とは独立して、運動変換機構４１のねじ軸４２の直線運動に伴って駆動力伝達部材５１が直線運動することができる。これにより、駆動力伝達部材５１に接続されたスクリュ１３に、計量モータ３１の回転運動に基づく回転駆動力、及び、運動変換機構４１のねじ軸４２の直線運動に基づく進退駆動力がそれぞれ有効に伝わる。 If the driving force transmission member 51 is constructed as described above, the driving force transmission member 51 rotates together with the rotary motion of the weighing motor 31, and the linear motion of the screw shaft 42 of the motion conversion mechanism 41 occurs independently of the rotation. Accordingly, the driving force transmission member 51 can move linearly. As a result, the screw 13 connected to the driving force transmission member 51 receives the rotational driving force based on the rotational motion of the metering motor 31 and the advancing/retreating driving force based on the linear motion of the screw shaft 42 of the motion conversion mechanism 41 respectively. transmitted.

（軸力検出部）
　ところで、射出成形機で射出成形を行うに際し、射出装置１では、計量モータ３１でスクリュ１３を回転させ、成形材料を溶融させながらシリンダ１１の先端側に送って計量を行い、次いで、射出モータ２１でスクリュ１３を前進させ、シリンダ１１の先端側の成形材料を金型装置内に射出する。その後、射出モータ２１でスクリュ１３を更に前進させ、金型装置内の成形材料に所定の圧力を作用させる保圧が行われる。 (Axial force detector)
By the way, when performing injection molding with an injection molding machine, in the injection device 1, the screw 13 is rotated by the metering motor 31, and the molding material is melted and fed to the tip side of the cylinder 11 for metering. , the screw 13 is advanced to inject the molding material on the tip side of the cylinder 11 into the mold device. Thereafter, the screw 13 is further advanced by the injection motor 21, and holding pressure is performed to apply a predetermined pressure to the molding material in the mold device.

　このような保圧等の際に、スクリュ１３に対して軸方向に作用している軸方向力を検出することが必要になる。スクリュ１３に作用する軸方向力を検出するため、射出装置１には、軸力センサが設けられる。 During such holding pressure, it is necessary to detect the axial force acting on the screw 13 in the axial direction. In order to detect the axial force acting on the screw 13, the injection device 1 is provided with an axial force sensor.

　軸力センサは、上述した駆動力伝達経路の軸方向の後方側の箇所、たとえば、射出モータ２１と射出モータ支持部材２２との間の筒体２２ａ等の箇所に設けることも可能である。但し、この場合、軸方向力が、スクリュ１３から駆動力伝達経路の、特に計量モータ３１側とスプライン結合され得る駆動力伝達部材５１を経て、当該軸力センサに伝わることになり、計量モータ３１側と駆動力伝達部材５１との間での摺動抵抗等の影響を受けて、軸方向力の検出精度が低下する。あるいは、仮に軸力センサを、駆動力伝達部材５１の内側でねじ軸先端部４２ｃとの間に設けたとしても、その軸力センサで検出される軸方向力に、駆動力伝達部材５１の同様の摺動抵抗力等が含まれ得るので、所期したほど高い精度の検出結果が得られないことが懸念される。したがって、軸力センサは、スクリュ１３により近い位置に設けることが望ましい。 The axial force sensor can also be provided at a location on the rear side in the axial direction of the driving force transmission path described above, for example, at a location such as the cylindrical body 22 a between the injection motor 21 and the injection motor support member 22 . However, in this case, the axial force is transmitted from the screw 13 to the axial force sensor via the drive force transmission member 51 that can be spline-connected to the drive force transmission path, particularly the metering motor 31 side. Due to the influence of sliding resistance between the side and the driving force transmission member 51, the detection accuracy of the axial force is lowered. Alternatively, even if an axial force sensor is provided inside the driving force transmission member 51 between the screw shaft tip portion 42c and the axial force detected by the axial force sensor, the force in the driving force transmission member 51 may be affected by the axial force detected by the axial force sensor. , there is a concern that it may not be possible to obtain detection results with as high accuracy as expected. Therefore, it is desirable to provide the axial force sensor at a position closer to the screw 13 .

　他方、スクリュ１３の近傍では、計量モータ３１により回転駆動力が伝わる駆動力伝達部材５１やスクリュ１３が回転するところ、その回転とともに軸力センサも回転すると、軸力センサによる軸方向力の検出精度が低下する。 On the other hand, in the vicinity of the screw 13, when the driving force transmission member 51 to which the rotational driving force is transmitted by the weighing motor 31 and the screw 13 rotate, the axial force sensor also rotates along with the rotation. decreases.

　かかる状況の下、図示の実施形態では、スクリュ１３に対して軸方向に作用する軸方向力を検出する軸力検出部６１が、スクリュ１３の回転軸１２の周囲にてスクリュ１３と駆動力伝達部材５１との間で相対的に回転可能に配置されたワッシャ型等のロードセルその他の環状の軸力センサ６２と、スクリュ１３及び駆動力伝達部材５１の回転に対して軸力センサ６２の回転を抑止する回転抑止部材６３を有するものとする。 Under such circumstances, in the illustrated embodiment, the axial force detection unit 61 that detects the axial force acting on the screw 13 in the axial direction transmits the driving force to the screw 13 around the rotating shaft 12 of the screw 13. An annular axial force sensor 62 such as a washer type load cell or the like arranged to be relatively rotatable with the member 51 , and a rotation of the axial force sensor 62 with respect to the rotation of the screw 13 and the driving force transmission member 51 . It is assumed that there is a rotation restraining member 63 for restraining.

　このようにすれば、軸力センサ６２は、駆動力伝達部材５１よりも軸方向の前方側でスクリュ１３との間に位置し、スクリュ１３の近くにあるので、スクリュ１３からの軸方向力を検出するに当たり、駆動力伝達経路中の駆動力伝達部材５１の摺動抵抗等の影響をほぼ受けない。また、軸力センサ６２は、回転抑止部材６３で、スクリュ１３及び駆動力伝達部材５１の回転に対して回転することが抑えられる。その結果、軸力センサ６２により、軸方向力を高い精度で検出できるようになる。 With this configuration, the axial force sensor 62 is located between the screw 13 and the driving force transmission member 51 on the front side in the axial direction and is close to the screw 13 , so that the axial force from the screw 13 can be detected. In the detection, there is almost no influence of the sliding resistance of the driving force transmission member 51 in the driving force transmission path. Further, the axial force sensor 62 is prevented from rotating with respect to the rotation of the screw 13 and the driving force transmission member 51 by the rotation suppressing member 63 . As a result, the axial force sensor 62 can detect the axial force with high accuracy.

　ここで、回転抑止部材６３は、たとえば、スクリュ１３や駆動力伝達部材５１とともに回転することのない部材に軸力センサ６２を連結すること等により、軸力センサ６２の回転を抑止可能なものとすることができる。図２、３に例示する回転抑止部材６３は、軸力センサ６２を計量モータ支持部材３２に連結するものであり、これにより、スクリュ１３及び駆動力伝達部材５１の回転で引き起こされ得る軸力センサ６２の回転が抑えられている。 Here, the rotation restraining member 63 can restrain the rotation of the axial force sensor 62 by connecting the axial force sensor 62 to a member that does not rotate together with the screw 13 and the driving force transmission member 51, for example. can do. A rotation restraining member 63 illustrated in FIGS. 2 and 3 connects the axial force sensor 62 to the metering motor support member 32, thereby preventing the axial force sensor from being induced by the rotation of the screw 13 and the driving force transmission member 51. 62 rotation is suppressed.

　より詳細には、計量モータ支持部材３２には、回転抑止部材６３が挿入されて配置されるスライド穴３３が設けられている。回転抑止部材６３用の当該スライド穴３３の形状は、そこに挿入される回転抑止部材６３が軸方向にスライドできるように、回転抑止部材６３の形状に対応させて適宜決定される。回転抑止部材６３は、たとえば、図示のように、スクリュ１３の回転軸１２の周囲を取り囲む円筒等の筒状とすることができる。あるいは、図示は省略するが、回転抑止部材６３は、スクリュ１３の回転軸１２の外周側で軸方向に延びる一個以上又は、その周方向に互いに間隔をおいた複数個の棒状もしくは板状としてもよい。 More specifically, the weighing motor support member 32 is provided with a slide hole 33 into which the rotation restraining member 63 is inserted. The shape of the slide hole 33 for the rotation restraint member 63 is appropriately determined corresponding to the shape of the rotation restraint member 63 so that the rotation restraint member 63 inserted therein can slide in the axial direction. The rotation restraint member 63 can be, for example, a tubular shape such as a cylinder that surrounds the rotating shaft 12 of the screw 13 as shown in the drawing. Alternatively, although not shown, the rotation restraint member 63 may be one or more axially extending on the outer peripheral side of the rotating shaft 12 of the screw 13, or may be a plurality of bar-shaped or plate-shaped members spaced apart from each other in the circumferential direction. good.

　回転抑止部材６３は上述したいずれの形状であったとしても、計量モータ支持部材３２のスライド穴３３内で軸方向にスライド可能とすることが好ましい。それにより、たとえば、射出モータ２１から駆動力伝達部材５１を経てスクリュ１３に前進する向きの進退駆動力が伝達されたとき、回転抑止部材６３は、図３に示すように、スライド穴３３内をスライドして、駆動力伝達部材５１とスクリュ１３との間の軸力センサ６２とともに前進することができる。スクリュ１３を後退する向きの進退駆動力が伝達すると、回転抑止部材６３及び軸力センサ６２は、図２に示すように、駆動力伝達部材５１及びスクリュ１３とともに後退する。このような前進及び後退に際し、スライド穴３３は、そこに挿入された回転抑止部材６３の、回転軸１２の周方向への変位を規制するので、回転抑止部材６３及び軸力センサの回転が抑止される。 The rotation restraint member 63 is preferably slidable in the axial direction within the slide hole 33 of the weighing motor support member 32 regardless of the shape described above. As a result, for example, when an advance/retreat driving force is transmitted from the injection motor 21 to the screw 13 via the driving force transmission member 51, the rotation restraint member 63 moves inside the slide hole 33 as shown in FIG. It can slide and move forward together with the axial force sensor 62 between the driving force transmission member 51 and the screw 13 . When the driving force for retracting the screw 13 is transmitted, the rotation suppressing member 63 and the axial force sensor 62 retract together with the driving force transmitting member 51 and the screw 13, as shown in FIG. During such forward and backward movement, the slide hole 33 restricts the displacement of the rotation restraining member 63 inserted therein in the circumferential direction of the rotating shaft 12, thereby restraining the rotation of the rotation restraining member 63 and the axial force sensor. be done.

　なおこのとき、回転抑止部材６３は、その軸方向の前方側の部分が、図３に示すように、計量モータ支持部材３２を突き抜けて、計量モータ支持部材３２よりも軸方向の前方側に突出することがあるが、そのような突出の有無や突出量は、周囲の部材との配置関係を考慮した上で設計することが望ましい。また、図示のスライド穴３３は、計量モータ支持部材３２を軸方向に貫通しているが、計量モータ支持部材を軸方向に貫通しないスライド穴も可能である。 At this time, as shown in FIG. 3, the axially forward portion of the rotation restraint member 63 penetrates the weighing motor support member 32 and protrudes further forward in the axial direction than the weighing motor support member 32. However, it is desirable to design the presence or absence of such a protrusion and the amount of protrusion in consideration of the arrangement relationship with surrounding members. Further, although the illustrated slide hole 33 axially penetrates the weighing motor support member 32, a slide hole that does not axially penetrate the weighing motor support member is also possible.

　回転抑止部材は、上記のような軸力センサ６２を計量モータ支持部材３２に連結するものに限らない。たとえば、図４に示す他の実施形態の軸力検出部１６１では、軸力センサ１６２を計量モータ３１のステータフレーム３１ｃに連結する回転抑止部材１６３を設けている。 The rotation restraining member is not limited to connecting the axial force sensor 62 to the weighing motor support member 32 as described above. For example, an axial force detector 161 of another embodiment shown in FIG.

　図４の回転抑止部材１６３は、一例として、軸力センサ１６２から軸方向に延びる筒状部分１６３ａと、筒状部分１６３ａの軸方向の前方側の端部から外周側に延びてステータフレーム３１ｃに至るフランジ状部分１６３ｂを含む形状を有する。ステータフレーム３１ｃは、計量モータ支持部材３２の軸方向の後方側に固定して取り付けられるものであり、回転抑止部材１６３は、このステータフレーム３１ｃに軸力センサ６２を連結することで、軸力センサ６２の回転を抑えるべく機能し得る。 4 includes, for example, a tubular portion 163a extending axially from the axial force sensor 162, and an axial front end portion of the tubular portion 163a extending outward to the stator frame 31c. It has a shape that includes a flange-like portion 163b leading to it. The stator frame 31c is fixedly attached to the rear side of the weighing motor support member 32 in the axial direction. 62 may function to dampen the rotation.

　なおここでは、たとえば回転抑止部材１６３の筒状部分１６３ａがフランジ状部分１６３ｂに対して軸方向にスライド可能に構成すること等により、軸力センサ１６２は、進退駆動力の伝達時に駆動力伝達部材５１及びスクリュ１３とともに前進し又は後退することができる。図４の実施形態は、軸力検出部１６１の回転抑止部材１６３以外の構成については、図２、３に示すものと実質的に同じとすることができる。筒状部分１６３ａ及びフランジ状部分１６３ｂを含む回転抑止部材１６３に代えて、回転軸１２の周方向の一箇所以上に設けられて軸方向の途中で折れ曲がる棒状もしくは板状の回転抑止部材としてもよい。 Here, for example, by configuring the tubular portion 163a of the rotation restraint member 163 to be slidable in the axial direction with respect to the flange-shaped portion 163b, the axial force sensor 162 can detect the driving force transmitting member when the driving force is transmitted. It can move forward or backward with 51 and screw 13 . The embodiment of FIG. 4 can be substantially the same as those shown in FIGS. Instead of the rotation restraint member 163 including the cylindrical portion 163a and the flange-shaped portion 163b, a rod-shaped or plate-shaped rotation restraint member that is provided at one or more locations in the circumferential direction of the rotating shaft 12 and that bends midway in the axial direction may be used. .

　軸力センサ６２が、有線で信号の送受信及び／又は給電を行うものである場合、軸力検出部６１に含まれる軸力センサ６２の配線６４は、図２、３に破線で示すように、軸力センサ６２から、たとえば回転抑止部材６３の内部等にて回転抑止部材６３に沿って、スライド穴３３を通るように延ばすことができる。それにより、周囲の駆動力伝達部材５１やスクリュ１３の回転や進退変位に伴う配線６４の切断ないし破損を抑制することができる。なお、無線通信かつ非接触給電の軸力センサでは、そのような配線は省略され得る。 In the case where the axial force sensor 62 transmits and/or receives signals by wire and/or feeds power, the wiring 64 of the axial force sensor 62 included in the axial force detection unit 61 is, as shown by broken lines in FIGS. It can extend from the axial force sensor 62 along the rotation restraining member 63 , such as inside the rotation restraining member 63 , so as to pass through the slide hole 33 . As a result, it is possible to suppress the disconnection or damage of the wiring 64 due to the rotation or forward/backward displacement of the surrounding driving force transmission member 51 or the screw 13 . Such wiring may be omitted in an axial force sensor for wireless communication and contactless power supply.

　駆動力伝達部材５１は、軸力センサ６２に対して相対的に回転可能とするため、図５に拡大図で示すように、前端壁部５３で軸力センサ６２との間にベアリング５５を介在させて軸力センサ６２と連結することができる。このベアリング５５は、スクリュ１３から軸方向力が伝わる軸力センサ６２をその背後から軸方向に有効に支持するため、スラスト軸受、なかでも、調心性を有して取付け誤差等の影響を受けないスラスト自動調心ころ軸受とすることが好適である。 Since the driving force transmission member 51 is rotatable relative to the axial force sensor 62, a bearing 55 is interposed between the front end wall portion 53 and the axial force sensor 62, as shown in the enlarged view of FIG. can be connected to the axial force sensor 62. Since the bearing 55 effectively supports the axial force sensor 62 to which the axial force is transmitted from the screw 13 in the axial direction from behind, the thrust bearing, above all, has alignment properties and is not affected by mounting errors and the like. A self-aligning thrust roller bearing is preferred.

　図示の軸力センサ６２は、軸方向の後方側表面の外周縁に、当該後方側に突き出る外側環状部６２ａを設けている。また、駆動力伝達部材５１の前端壁部５３には、軸方向の前方側に盛り上がる中央***部５３ａが設けられている。上記のベアリング５５は、その内輪が、駆動力伝達部材５１の前端壁部５３の前方側表面と中央***部５３ａとの間に取り付けられるとともに、外輪が、軸力センサ６２の後方側表面と外側環状部６２ａとの間に取り付けられている。このようにベアリング５５の内輪を駆動力伝達部材５１の前端壁部５３に取り付け、外輪を軸力センサ６２に取り付けたときは、図示のように配置した軸力センサ６２が、駆動力伝達部材５１の前端壁部５３で軸方向により確実に支持されるので、軸力センサ６２による軸方向の検出精度をさらに高めることができる。 The illustrated axial force sensor 62 is provided with an outer annular portion 62a protruding rearward on the outer peripheral edge of the surface on the rearward side in the axial direction. Further, the front end wall portion 53 of the driving force transmission member 51 is provided with a central raised portion 53a that rises forward in the axial direction. The bearing 55 has an inner ring mounted between the front surface of the front end wall portion 53 of the driving force transmission member 51 and the central raised portion 53a, and an outer ring mounted between the rear surface of the axial force sensor 62 and the outer side. It is attached between the annular portion 62a. When the inner ring of the bearing 55 is attached to the front end wall portion 53 of the driving force transmission member 51 and the outer ring is attached to the axial force sensor 62 in this way, the axial force sensor 62 arranged as illustrated The axial force sensor 62 can further increase the detection accuracy in the axial direction.

　ところで、図示の例では、駆動力伝達部材５１の前端壁部５３の中央***部５３ａ上には、軸方向に延びる連結筒部５３ｂが設けられている。一方、スクリュ１３の回転軸１２は、スクリュ基端部１３ｃの軸端部１２ａが、連結筒部５３ｂ内に挿入されている。それらの連結筒部５３ｂ及び軸端部１２ａは、スクリュ１３と駆動力伝達部材５１との接続箇所として、駆動力伝達部材５１からスクリュ１３へ回転駆動力を伝えるカップリング部を構成する。 By the way, in the illustrated example, on the central raised portion 53a of the front end wall portion 53 of the driving force transmission member 51, a connecting cylinder portion 53b extending in the axial direction is provided. On the other hand, the rotating shaft 12 of the screw 13 has the shaft end portion 12a of the screw base end portion 13c inserted into the connecting cylinder portion 53b. The connecting tube portion 53 b and the shaft end portion 12 a constitute a coupling portion for transmitting the rotational driving force from the driving force transmitting member 51 to the screw 13 as a connecting portion between the screw 13 and the driving force transmitting member 51 .

　また、この実施形態では、スクリュ１３はスクリュ基端部１３ｃに、図５に示すように、回転軸１２に固定して設けられ、回転軸１２から外周側に延びて連結筒部５３ｂを内側に保持するジョイントフランジ１４が設けられている。ジョイントフランジ１４は、たとえば保圧後や計量後等にスクリュ１３を後退させる動作（いわゆるサックバック）の際にあっても、スクリュ１３が駆動力伝達部材５１から大きく離隔することがないように、スクリュ１３と駆動力伝達部材５１とを軸方向に確実に接続するべく機能する。 Further, in this embodiment, the screw 13 is fixed to the rotary shaft 12 at the screw base end portion 13c, as shown in FIG. A retaining joint flange 14 is provided. The joint flange 14 is designed so that the screw 13 does not largely separate from the driving force transmission member 51 even when the screw 13 is retracted (so-called suckback) after pressure holding or metering. It functions to reliably connect the screw 13 and the driving force transmission member 51 in the axial direction.

　ジョイントフランジ１４は、たとえば、回転軸１２に食い込んで連結され、外周側に円環等の環状に拡がるフランジ部１５と、フランジ部１５の軸方向の後方側に嵌め合わされて連結筒部５３ｂの外周側を取り囲むリング部１６とを含むことができる。フランジ部１５は、外周縁から軸方向の後方側に延びるとともに内周側に折れ曲がる外側嵌合部１５ａを有し、またリング部１６は、内周縁から軸方向の前方側に延びるとともに外周側に折れ曲がる内側嵌合部１６ａを有し、フランジ部１５とリング部１６は、それらの外側嵌合部１５ａ及び内側嵌合部１６ａで嵌め合わされている。なお、後述する軸力検出部６１のメンテナンスの際の解体を容易にするため、ジョイントフランジ１４は、フランジ部１５を二個等の複数個の分解可能な部品で構成すること等により、回転軸１２に対して着脱可能に取り付けられることが好ましい。 The joint flange 14 is, for example, biting into and connected to the rotating shaft 12, and is fitted to the flange portion 15 extending in an annular shape such as an annular ring on the outer peripheral side, and is fitted to the rear side of the flange portion 15 in the axial direction to form the outer periphery of the connecting cylinder portion 53b. and a ring portion 16 surrounding the sides. The flange portion 15 has an outer fitting portion 15a that extends axially rearward from the outer peripheral edge and is bent inwardly. It has a bent inner fitting portion 16a, and the flange portion 15 and the ring portion 16 are fitted at the outer fitting portion 15a and the inner fitting portion 16a. In addition, in order to facilitate disassembly for maintenance of the axial force detection unit 61, which will be described later, the joint flange 14 is configured by composing the flange portion 15 from a plurality of disassembleable parts, such as two pieces. It is preferably attached detachably to 12 .

　スクリュ１３が上記のようなジョイントフランジ１４を有する場合、軸力センサ６２は、軸端部１２ａ及び連結筒部５３ｂの周囲で、スクリュ１３のジョイントフランジ１４と駆動力伝達部材５１の前端壁部５３との間に位置させることができる。 When the screw 13 has the joint flange 14 as described above, the axial force sensor 62 is positioned between the joint flange 14 of the screw 13 and the front end wall portion 53 of the driving force transmission member 51 around the shaft end portion 12a and the connecting cylinder portion 53b. can be positioned between

　この場合、ジョイントフランジ１４のリング部１６と軸力センサ６２との間にベアリング１７を介在させることにより、スクリュ１３をジョイントフランジ１４で、軸力センサ６２と相対的に回転可能に連結することができる。ジョイントフランジ１４と軸力センサ６２との間のこのベアリング１７は、先に述べたような駆動力伝達部材５１と軸力センサ６２との間のベアリング５５について説明したところと同様の理由から、スラスト軸受、特にスラスト自動調心ころ軸受とすることが好ましい。 In this case, by interposing the bearing 17 between the ring portion 16 of the joint flange 14 and the axial force sensor 62, the screw 13 can be relatively rotatably connected to the axial force sensor 62 by the joint flange 14. can. This bearing 17 between the joint flange 14 and the axial force sensor 62 is a thrust sensor for the same reason as the bearing 55 between the driving force transmission member 51 and the axial force sensor 62 as described above. It is preferred that the bearing be a self-aligning thrust roller bearing.

　ジョイントフランジ１４から軸力センサ６２へ軸方向力がより一層確実に伝わるようにするため、ジョイントフランジ１４と軸力センサ６２との間のベアリング１７の内輪を、軸力センサ６２に取り付けるとともに、ベアリング１７の外輪を、ジョイントフランジ１４のリング部１６に取り付けることが好適である。なお、この例では、軸力センサ６２の軸方向の前方側表面と、その前方側表面の内周縁に設けられて前方側に突き出る内側環状部６２ｂとの間に、ベアリング１７の内輪を取り付けている。また、ジョイントフランジ１４のリング部１６の外縁には、軸方向の後方側に突出する筒状突出部分１６ｂが形成されており、その筒状突出部分１６ｂでベアリング１７の外輪が支持されている。 In order to transmit the axial force from the joint flange 14 to the axial force sensor 62 more reliably, the inner ring of the bearing 17 between the joint flange 14 and the axial force sensor 62 is attached to the axial force sensor 62 and the bearing 17 is preferably attached to the ring portion 16 of the joint flange 14 . In this example, the inner ring of the bearing 17 is attached between the axial front side surface of the axial force sensor 62 and the inner annular portion 62b provided on the inner peripheral edge of the front side surface and protruding forward. there is A cylindrical projecting portion 16b projecting rearward in the axial direction is formed on the outer edge of the ring portion 16 of the joint flange 14, and the outer ring of the bearing 17 is supported by the cylindrical projecting portion 16b.

　図示の実施形態では、軸力センサ６２は、ジョイントフランジ１４との間のベアリング１７を内側環状部６２ｂで支持し、また駆動力伝達部材５１の前端壁部５３との間のベアリング５５を外側環状部６２ａで支持している。これにより、環状の前記軸力センサは、スクリュ１３のジョイントフランジ１４とのベアリング１７を介する連結箇所が、駆動力伝達部材５１の前端壁部５３とのベアリング５５を介する連結箇所よりも内周側に位置する。 In the illustrated embodiment, the axial force sensor 62 supports the bearing 17 between the joint flange 14 and the inner annular portion 62b, and supports the bearing 55 between the front end wall portion 53 of the driving force transmission member 51 and the outer annular portion. It is supported by the portion 62a. As a result, in the annular axial force sensor, the connecting portion between the screw 13 and the joint flange 14 via the bearing 17 is located on the inner peripheral side of the connecting portion between the driving force transmission member 51 and the front end wall portion 53 via the bearing 55 . Located in

　またここでは、スクリュ１３から回転軸１２を介してジョイントフランジ１４に伝わる軸方向力が、ジョイントフランジ１４と前端壁部５３との間の軸力センサ６２により確実に伝達されるように、スクリュ１３の軸端部１２ａ及びジョイントフランジ１４と、連結筒部５３ｂとが、軸方向に相対変位できるようにすることが好ましい。 Further, here, the screw 13 is arranged so that the axial force transmitted from the screw 13 to the joint flange 14 via the rotating shaft 12 is reliably transmitted by the axial force sensor 62 between the joint flange 14 and the front end wall portion 53 . It is preferable that the axial end portion 12a and the joint flange 14 of the joint member 53b and the connecting tubular portion 53b are relatively displaceable in the axial direction.

　具体的には、たとえば、軸端部１２ａの外周面及び連結筒部５３ｂの内周面にそれぞれキー及びキー溝を設けるとともに、連結筒部５３ｂの外周面及びジョイントフランジ１４のリング部１６の内周面にそれぞれキー及びキー溝を設け、それらをスプライン結合することができる。またここでは、軸端部１２ａの端面と連結筒部５３ｂの底面との間、及び、連結筒部５３ｂの開口部の周面とジョイントフランジ１４との間に、軸方向に僅かにクリアランスＣ１、Ｃ２をそれぞれ設ける。これにより、スクリュ１３は、駆動力伝達部材５１に対する軸方向の若干の相対変位が可能になり、スクリュ１３に作用する軸方向力が、ジョイントフランジ１４と駆動力伝達部材５１との間の軸力センサ６２に有効に伝わるので、軸力センサ６２は軸方向力をより高い精度で検出することができる。 Specifically, for example, a key and a key groove are provided on the outer peripheral surface of the shaft end portion 12a and the inner peripheral surface of the connecting tubular portion 53b, respectively, and the outer peripheral surface of the connecting tubular portion 53b and the inner peripheral surface of the ring portion 16 of the joint flange 14 are provided. A key and a keyway can be provided on the peripheral surfaces, respectively, and splined together. Further, here, there is a slight clearance C1 in the axial direction between the end surface of the shaft end portion 12a and the bottom surface of the connecting tube portion 53b, and between the peripheral surface of the opening of the connecting tube portion 53b and the joint flange 14. C2 is provided respectively. As a result, the screw 13 can be slightly displaced in the axial direction relative to the driving force transmission member 51 , and the axial force acting on the screw 13 is the axial force between the joint flange 14 and the driving force transmission member 51 . Since it is effectively transmitted to the sensor 62, the axial force sensor 62 can detect the axial force with higher accuracy.

　なお、スクリュ１３が上記のようなジョイントフランジ１４を有しない場合は、図６に示す実施形態のように、スクリュ１３の回転軸１２のスクリュ基端部１３ｃに、軸力伝達フランジ２１４を固定して設けることができる。軸力伝達フランジ２１４は、ベアリング１７を介して軸力センサ６２と相対的に回転可能に連結されている。図６では、軸端部１２ａと連結筒部５３ｂとをスプライン結合するとともに、軸端部１２ａと連結筒部５３ｂとの間及び、軸力伝達フランジ２１４と連結筒部５３ｂとの間にそれぞれクリアランスＣ１、Ｃ２を設けることで、スクリュ１３から軸方向力が軸力伝達フランジ２１４を介して、軸力センサ６２に有効に伝達される。図６の実施形態は、ジョイントフランジ１４を軸力伝達フランジ２１４に代えたことを除いて、先述したものとほぼ同様の構成を有する。軸力伝達フランジ２１４を二個等の複数個の分解可能な部品で構成すること等により、回転軸１２に対して着脱可能に取り付けられることが好ましい。 When the screw 13 does not have the joint flange 14 as described above, an axial force transmission flange 214 is fixed to the screw base end portion 13c of the rotating shaft 12 of the screw 13 as in the embodiment shown in FIG. can be provided. The axial force transmission flange 214 is relatively rotatably connected to the axial force sensor 62 via the bearing 17 . In FIG. 6, the shaft end portion 12a and the connecting tube portion 53b are spline-connected, and clearances are provided between the shaft end portion 12a and the connecting tube portion 53b and between the axial force transmission flange 214 and the connecting tube portion 53b. By providing C<b>1 and C<b>2 , the axial force from the screw 13 is effectively transmitted to the axial force sensor 62 via the axial force transmission flange 214 . The embodiment of FIG. 6 has substantially the same configuration as described above, except that joint flange 14 is replaced with axial force transmission flange 214 . It is preferable that the axial force transmission flange 214 is detachably attached to the rotating shaft 12 by, for example, forming the axial force transmission flange 214 with a plurality of disassembleable parts such as two pieces.

　ところで、図１～３、５及び６に示す実施形態のように、軸力検出部６１の回転抑止部材６３が、軸力センサ６２を計量モータ支持部材３２に連結するものとしたとき、計量モータ支持部材３２の、回転抑止部材６３により軸力センサ６２が連結されるセンサ連結部は、計量モータ３１を支持するモータ支持部と一体に形成することも可能である。但し、後述するような軸力検出部６１のメンテナンスを容易に行い得るようにするため、図示の実施形態のように、計量モータ支持部材３２のセンサ連結部３２ｂは、枠状等のモータ支持部３２ａと別体とするとともに、モータ支持部３２ａに対して着脱可能に構成することが好ましい。この場合、先に述べたようにスライド穴３３が設けられ得るセンサ連結部３２ｂは、回転抑止部材６３の棒状もしくは板状又は筒状等の形状も考慮し、筒状等の形状とすることができる。 By the way, as in the embodiments shown in FIGS. The sensor connection portion of the support member 32 to which the axial force sensor 62 is connected by the rotation restraint member 63 can be formed integrally with the motor support portion that supports the weighing motor 31 . However, in order to facilitate maintenance of the axial force detection unit 61, which will be described later, the sensor connection portion 32b of the weighing motor support member 32 is replaced with a frame-shaped motor support portion as in the illustrated embodiment. 32a, and preferably detachable from the motor support portion 32a. In this case, as described above, the sensor connecting portion 32b in which the slide hole 33 can be provided can be formed in a cylindrical shape, etc., taking into consideration the shape of the rotation restraint member 63, such as a bar shape, a plate shape, or a cylindrical shape. can.

　なお、この計量モータ支持部材３２は、図１に示すように、枠状等のモータ支持部３２ａの軸方向の前方側に、スクリュ１３が通る穴部３２ｄが設けられたシリンダ支持部３２ｃが取外し可能に取り付けられている。シリンダ支持部３２ｃには、シリンダ１１内への成形材料の供給口の近傍に、図示は省略するが、水冷等による冷却器を設けることができる。 As shown in FIG. 1, the weighing motor support member 32 has a frame-like motor support portion 32a and a cylinder support portion 32c provided with a hole 32d through which the screw 13 passes. installed as possible. The cylinder support portion 32c can be provided with a cooler by water cooling or the like, although not shown, in the vicinity of the supply port of the molding material into the cylinder 11. As shown in FIG.

　上述した射出装置１は、たとえば、軸力センサ６２の交換その他の軸力検出部６１のメンテナンスを行うに当り、次に述べるようにして解体することができる。はじめに、計量モータ支持部材３２のモータ支持部３２ａから、シリンダ支持部３２ｃをシリンダ１１とともに取り外し、これにより、図７に示すように、スクリュ１３を露出させる。 For example, when replacing the axial force sensor 62 or otherwise performing maintenance on the axial force detection unit 61, the injection device 1 described above can be disassembled as described below. First, the cylinder support portion 32c is removed together with the cylinder 11 from the motor support portion 32a of the metering motor support member 32, thereby exposing the screw 13 as shown in FIG.

　次いで、スライド穴３３内で回転抑止部材６３をスライドさせつつ、センサ連結部３２ｂを、図８に示すように、計量モータ支持部材３２のモータ支持部３２ａから取り外す。
　そうすると、スクリュ基端部１３ｃにアクセスすることが可能になるので、スクリュ基端部１３ｃにおけるジョイントフランジ１４のフランジ部１５を分解してスクリュ１３から取り外すとともに、スクリュ１３と駆動力伝達部材５１との接続を解除し、スクリュ１３の回転軸１２の軸端部１２ａを駆動力伝達部材５１の連結筒部５３ｂから引き抜き、図９に示す状態とする。 Next, while sliding the rotation restraint member 63 within the slide hole 33, the sensor connection portion 32b is removed from the motor support portion 32a of the weighing motor support member 32, as shown in FIG.
This makes it possible to access the screw base end portion 13c, so that the flange portion 15 of the joint flange 14 at the screw base end portion 13c is disassembled and removed from the screw 13, and the screw 13 and the driving force transmission member 51 are separated. The connection is released, and the shaft end portion 12a of the rotary shaft 12 of the screw 13 is pulled out from the connecting cylinder portion 53b of the driving force transmission member 51, resulting in the state shown in FIG.

　その後、ジョイントフランジ１４の残りのリング部１６及びベアリング１７を外すことにより、軸力検出部６１の軸力センサ６２及び回転抑止部材６３を取り出すことができる。それにより、図１０に示す状態となる。 After that, by removing the remaining ring portion 16 and bearing 17 of the joint flange 14, the axial force sensor 62 and the rotation restraint member 63 of the axial force detection portion 61 can be taken out. As a result, the state shown in FIG. 10 is obtained.

　このような解体では、計量モータ３１及び駆動力伝達部材５１並びに、射出モータ２１側の部分は分解せずに、軸力検出部６１を取り出すことができる。したがって、この実施形態によれば、先述したように、軸力検出部６１を射出装置１の内部でスクリュ１３の近傍に配置することで、軸方向力の検出精度を高めつつも、軸力検出部６１のメンテナンスを比較的迅速かつ容易に行うことができる。なお、このようにして射出装置１を解体した後、上記の手順を逆に行うことにより組み立てることができる。 In such disassembly, the axial force detector 61 can be taken out without disassembling the weighing motor 31, the driving force transmission member 51, and the portion on the injection motor 21 side. Therefore, according to this embodiment, as described above, by arranging the axial force detection unit 61 in the vicinity of the screw 13 inside the injection device 1, the detection accuracy of the axial force can be improved while the axial force can be detected. Maintenance of the portion 61 can be performed relatively quickly and easily. After dismantling the injection device 1 in this way, it can be assembled by performing the above steps in reverse.

（シリンダ）
　シリンダ１１は、その内部にスクリュ１３が配置され、図示しない供給口から当該内部に供給される成形材料を、加熱及びスクリュ１３の回転により溶融させるものである。シリンダ１１の周囲には、内部の成形材料を加熱する加熱器１８が配置されている。 (Cylinder)
The cylinder 11 has a screw 13 disposed therein, and melts a molding material supplied therein from a supply port (not shown) by heating and rotation of the screw 13 . A heater 18 is arranged around the cylinder 11 to heat the molding material inside.

　シリンダ６７は軸方向の前方側に内外径が小さくなるノズル１９を有し、そのノズル１９の周囲にも加熱器１８が配置される。 The cylinder 67 has a nozzle 19 with a small inner and outer diameter on the front side in the axial direction, and the heater 18 is also arranged around the nozzle 19 .

（射出装置の動作）
　以上に述べたような射出装置１は射出成形機に搭載されて、射出成形に際し、次に述べるように動作して各工程が行われ得る。 (Operation of injection device)
The injection apparatus 1 as described above is mounted on an injection molding machine, and upon injection molding, each step can be performed by operating as described below.

　前回の射出成形時の計量工程で既にシリンダ１１の内部に成形材料が所定の量で計量されて配置された状態で、図示しない金型装置を閉じて型締状態とする型締工程を行う。 A mold device (not shown) is closed to perform a mold clamping process in a state in which a predetermined amount of molding material has already been weighed and placed inside the cylinder 11 in the weighing process of the previous injection molding.

　次いで、スクリュ１３の前進により成形材料を金型装置内に向けて射出し、成形材料を金型装置内のキャビティに充填する充填工程と、スクリュ１３をさらに前進させてシリンダ１１のノズル１９の内部にある成形材料を所定の圧力に保持する保圧工程とを順次に行う。 Next, the screw 13 is advanced to inject the molding material into the mold device to fill the cavity in the mold device with the molding material. and a holding pressure step for holding the molding material at a predetermined pressure.

　そしてその後、金型装置内に充填された成形材料を冷却させて硬化させ、成形品を得る冷却工程を行う。この際に、シリンダ１１内に別途供給された成形材料を、加熱器１８による加熱下でスクリュ１３の回転によりシリンダ１１のノズル１９に向けて送りながら溶融させ、所定の量の成形材料をノズル１９に配置する計量工程が行われる。 After that, a cooling process is performed in which the molding material filled in the mold device is cooled and hardened to obtain a molded product. At this time, the molding material separately supplied into the cylinder 11 is melted while being fed toward the nozzle 19 of the cylinder 11 by the rotation of the screw 13 under heating by the heater 18, and a predetermined amount of the molding material is supplied to the nozzle 19. A weighing step is performed to place the

　冷却工程の後、金型装置を開いて型開状態とし、エジェクタ装置等により金型装置から成形品を取り出す取出工程を行う。 After the cooling process, the mold device is opened and the mold is opened, and the ejector device is used to take out the molded product from the mold device.

　１　射出装置
　１１　シリンダ
　１２　回転軸
　１２ａ　軸端部
　１３　　スクリュ
　１３ａ　スクリュ本体部
　１３ｂ　スクリュ先端部
　１３ｃ　スクリュ基端部
　１４　ジョイントフランジ
　２１４　軸力伝達フランジ
　１５　フランジ部
　１５ａ　外側嵌合部
　１６　リング部
　１６ａ　内側嵌合部
　１６ｂ　筒状突出部分
　１７　ベアリング
　１８　加熱器
　１９　ノズル
　２１　射出モータ
　３１　計量モータ
　２１ａ、３１ａ　ロータ
　２１ｂ、３１ｂ　ステータ
　２１ｃ、３１ｃ　ステータフレーム
　２１ｄ、３１ｄ　軸受部
　２２　射出モータ支持部材
　２２ａ　筒体
　２３　筒状回転部材
　２４、２５　ロッド
　２５ａ　軸部
　２５ｂ　エンコーダ
　３２　計量モータ支持部材
　３２ａ　モータ支持部
　３２ｂ　センサ連結部
　３２ｃ　シリンダ支持部
　３２ｄ　穴部
　３３　スライド穴
　４１　運動変換機構
　４２　ねじ軸
　４２ａ　ねじ軸基端部
　４２ｂ　キー
　４２ｃ　ねじ軸先端部
　４３　ナット
　５１　駆動力伝達部材
　５２　筒状本体部
　５２ａ　キー
　５３　前端壁部
　５３ａ　中央***部
　５３ｂ　連結筒部
　５４、５５　ベアリング
　６１、１６１　軸力検出部
　６２、１６２　軸力センサ
　６２ａ　外側環状部
　６２ｂ　内側環状部
　６３、１６３　回転抑止部材
　１６３ａ　筒状部分
　１６３ｂ　フランジ状部分
　６４　配線
　６７　シリンダ
　１０１　スライドベース
　Ｃ１、Ｃ２　クリアランス 1 injection device 11 cylinder 12 rotating shaft 12a shaft end 13 screw 13a screw main body 13b screw tip 13c screw base end 14 joint flange 214 axial force transmission flange 15 flange 15a outer fitting 16 ring 16a inner fitting Portion 16b Cylindrical projecting portion 17 Bearing 18 Heater 19 Nozzle 21 Injection motor 31

Metering motor

21a,

31a Rotor

21b,

31b Stator

21c,

31c Stator frame

21d, 31d Bearing 22 Injection motor support member 22a Cylindrical body 23

Cylindrical rotating member

24, 25 rod 25a shaft 25b encoder 32 weighing motor support member

32a motor support

32b sensor connection

32c cylinder support 32d hole 33 slide hole 41 motion conversion mechanism 42 screw shaft 42a screw shaft base end 42b key 42c screw shaft Tip portion 43 Nut 51 Driving force transmission member 52 Cylindrical body portion 52a Key 53 Front end wall portion 53a Central raised portion 53b Connecting

tube portion

54, 55

Bearings

61, 161 Axial

force detection portion

62, 162 Axial force sensor 62a Outer annular portion 62b Inner

annular portion

63, 163 Rotation restraining member 163a Cylindrical portion 163b Flange-like portion 64 Wiring 67 Cylinder 101 Slide base C1, C2 Clearance

Claims

　成形材料を射出する射出装置であって、
　回転軸周りに回転駆動されるとともに、軸方向に進退駆動されるスクリュと、
　スクリュの進退駆動源の射出モータと、
　射出モータの回転運動とともに回転するねじ軸及び、前記ねじ軸が内側に配置されたナットを含み、射出モータの回転運動を前記軸方向の直線運動に変換する運動変換機構と、
　スクリュの回転駆動源の計量モータと、
　スクリュに接続され、計量モータの回転運動に基づく回転駆動力及び、運動変換機構のねじ軸の直線運動に基づく進退駆動力をそれぞれスクリュに伝達する駆動力伝達部材と、
　スクリュに対して前記軸方向に作用する軸方向力を検出する軸力検出部と
を備え、
　前記軸力検出部が、スクリュの回転軸の周囲にてスクリュと駆動力伝達部材との間で相対的に回転可能に配置された環状の軸力センサ、並びに、スクリュ及び駆動力伝達部材の回転に対して軸力センサの回転を抑止する回転抑止部材を有する射出装置。 An injection device for injecting a molding material,
a screw that is rotationally driven around the rotation axis and axially driven forward and backward;
an injection motor as a drive source for advancing and retreating the screw;
a motion conversion mechanism that includes a screw shaft that rotates with the rotary motion of the injection motor and a nut inside which the screw shaft is arranged, and that converts the rotary motion of the injection motor into linear motion in the axial direction;
a metering motor as a rotary drive source for the screw;
a driving force transmission member that is connected to the screw and transmits to the screw a rotational driving force based on the rotational motion of the metering motor and a forward/backward driving force based on the linear motion of the screw shaft of the motion conversion mechanism;
an axial force detection unit that detects an axial force acting on the screw in the axial direction,
An annular axial force sensor in which the axial force detection unit is arranged so as to be relatively rotatable between the screw and the driving force transmission member around the rotating shaft of the screw, and rotation of the screw and the driving force transmission member An injection device having a rotation restraint member that restrains rotation of the axial force sensor with respect to the
　当該射出装置が、計量モータを支持する計量モータ支持部材を備え、
　前記回転抑止部材により、該計量モータ支持部材に軸力センサが回転を抑止されつつ前記軸方向に変位可能に連結されてなる請求項１に記載の射出装置。 the injection device comprising a metering motor support member supporting the metering motor;
2. The injection apparatus according to claim 1, wherein the rotation restraint member connects the axial force sensor to the metering motor support member so as to be displaceable in the axial direction while restraining the rotation thereof.
　前記計量モータ支持部材が、前記回転抑止部材用のスライド穴を有し、
　前記スライド穴に、前記回転抑止部材が前記軸方向にスライド可能に挿入されて配置されてなる請求項２に記載の射出装置。 the weighing motor support member has a slide hole for the rotation restraint member,
3. The injection device according to claim 2, wherein the rotation restraint member is inserted into the slide hole so as to be slidable in the axial direction.
　前記回転抑止部材が、スクリュの回転軸の外周側で前記軸方向に延びる一個以上の棒状もしくは板状、又は、スクリュの回転軸の周囲を取り囲む筒状を有する請求項３に記載の射出装置。 4. The injection device according to claim 3, wherein the rotation restraining member has one or more rod-shaped or plate-shaped members extending in the axial direction on the outer peripheral side of the rotating shaft of the screw, or a cylindrical shape surrounding the rotating shaft of the screw.
　前記軸力検出部が、軸力センサから回転抑止部材に沿って前記スライド穴を通って延びる配線を有する請求項３又は４に記載の射出装置。 The injection device according to claim 3 or 4, wherein the axial force detection section has wiring extending from the axial force sensor along the rotation restraining member and through the slide hole.
　前記計量モータ支持部材が、
　計量モータを支持するモータ支持部と、
　回転抑止部材により軸力センサが連結され、モータ支持部に対して着脱可能なセンサ連結部と
を有する請求項２～５のいずれか一項に記載の射出装置。 The metering motor support member
a motor support for supporting the metering motor;
6. The injection apparatus according to any one of claims 2 to 5, further comprising a sensor connecting portion to which the axial force sensor is connected by the rotation restraining member and which is detachable from the motor support portion.
　前記駆動力伝達部材が、
　ねじ軸先端部の周囲を取り囲む筒状本体部と、
　筒状本体部の前記軸方向の前方側の開口部に設けられた前端壁部と
を有する請求項１～６のいずれか一項に記載の射出装置。 The driving force transmission member is
a cylindrical main body surrounding the tip of the screw shaft;
7. The injection device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a front end wall portion provided at the axially forward opening portion of the cylindrical main body portion.
　駆動力伝達部材が前端壁部で、軸力センサと、ベアリングを介して相対的に回転可能に連結されてなる請求項７に記載の射出装置。 The injection device according to claim 7, wherein the driving force transmission member is connected to the axial force sensor via a bearing at the front end wall so as to be relatively rotatable.
　駆動力伝達部材の前端壁部と軸力センサとの間のベアリングが、スラスト軸受である請求項８に記載の射出装置。 The injection device according to claim 8, wherein the bearing between the front end wall portion of the driving force transmission member and the axial force sensor is a thrust bearing.
　駆動力伝達部材の前端壁部と軸力センサとの間のベアリングの内輪が、駆動力伝達部材の前端壁部に取り付けられるとともに、当該ベアリングの外輪が、軸力センサに取り付けられてなる請求項８又は９に記載の射出装置。 The inner ring of the bearing between the front end wall portion of the driving force transmission member and the axial force sensor is attached to the front end wall portion of the driving force transmission member, and the outer ring of the bearing is attached to the axial force sensor. 9. The injection device according to 8 or 9.
　スクリュと駆動力伝達部材との接続箇所のカップリング部が、駆動力伝達部材の前端壁部から前記軸方向に延びる連結筒部、及び、回転軸のスクリュ基端部に設けられて連結筒部に挿入された軸端部を含み、
　スクリュがスクリュ基端部に、回転軸に着脱可能に取り付けられて前記連結筒部を内側に保持するジョイントフランジを有し、
　前記軸力センサが、前記軸端部及び前記連結筒部の周囲で、スクリュの前記ジョイントフランジと前記駆動力伝達部材の前端壁部との間に位置する請求項８～１０のいずれか一項に記載の射出装置。 The coupling portion at the connection point between the screw and the driving force transmission member includes a connecting cylinder portion extending in the axial direction from the front end wall portion of the driving force transmitting member, and a connecting cylinder portion provided at the screw base end portion of the rotating shaft. including the shaft end inserted into the
The screw has a joint flange at the base end of the screw, which is detachably attached to the rotating shaft and holds the connecting cylinder inside,
11. The axial force sensor according to any one of claims 8 to 10, wherein the axial force sensor is positioned between the joint flange of the screw and the front end wall portion of the driving force transmission member around the shaft end portion and the connecting cylinder portion. The injection device described in .
　前記軸端部及びジョイントフランジと前記連結筒部とが前記軸方向に相対変位可能であり、スクリュに作用する軸方向力が、スクリュの前記ジョイントフランジと前記駆動力伝達部材の前端壁部との間の軸力センサに伝達される請求項１１に記載の射出装置。 The shaft end portion and the joint flange and the connecting cylinder portion are relatively displaceable in the axial direction, and the axial force acting on the screw is applied between the joint flange of the screw and the front end wall portion of the driving force transmission member. 12. The injection device according to claim 11, wherein the axial force sensor is transmitted between.
　スクリュが前記ジョイントフランジで、軸力センサと、ベアリングを介して相対的に回転可能に連結されてなる請求項１１又は１２に記載の射出装置。 13. The injection device according to claim 11 or 12, wherein the screw is relatively rotatably connected to the axial force sensor via a bearing at the joint flange.
　スクリュの前記ジョイントフランジと軸力センサとの間のベアリングが、スラスト軸受である請求項１３に記載の射出装置。 The injection device according to claim 13, wherein the bearing between the joint flange of the screw and the axial force sensor is a thrust bearing.
　環状の前記軸力センサの、スクリュの前記ジョイントフランジとのベアリングを介する連結箇所が、駆動力伝達部材の前端壁部とのベアリングを介する連結箇所よりも内周側に位置する請求項１３又は１４に記載の射出装置。 15. A connection point between the annular axial force sensor and the joint flange of the screw via a bearing is located on the inner peripheral side of a connection point between the driving force transmission member and the front end wall of the driving force transmission member via the bearing. The injection device described in .
　スクリュの前記ジョイントフランジと軸力センサとの間のベアリングの内輪が、軸力センサに取り付けられるとともに、当該ベアリングの外輪が、ジョイントフランジに取り付けられてなる請求項１３～１５のいずれか一項に記載の射出装置。 The inner ring of the bearing between the joint flange of the screw and the axial force sensor is attached to the axial force sensor, and the outer ring of the bearing is attached to the joint flange. Injection device as described.