JP7250980B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

本発明は、射出成形機に関する。

特許文献１に記載の電動射出成形機は、被駆動部と、被駆動部を作動させるための電動機と、電動機と被駆動部との間に配設され、電動機を駆動することによって発生させられた回転の回転運動を直線運動に変換する運動方向変換部とを有する。

国際公開第２００５／０３７５１９号

射出成形機は各種のモータを有する。モータは、固定子、その固定子に保持される軸受、その軸受に回転自在に支持される回転子を有する。

モータの回転子の内側に、回転子の回転運動によって回転直線運動する駆動軸が設けられることがある。駆動軸は、例えば回転子に対しスプライン結合される。

従来、駆動軸を駆動させる際に、モータの軸受の振動が大きく、衝撃などで不具合が生じることがあった。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、駆動軸を駆動させる際に、モータの軸受の振動を抑制した、射出成形機の提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
モータと、
前記モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構と、を有し、
前記モータは、固定子と、前記固定子に保持される軸受と、前記軸受に回転自在に支持される回転子と、前記固定子に対し前記軸受を前記運動変換機構の前進方向に付勢する付勢部材と、を有する、射出成形機が提供される。

本発明の一態様によれば、駆動軸を駆動させる際に、モータの軸受の振動を抑制した、射出成形機が提供される。

一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。 一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。 一実施形態による射出装置を示す図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

図１は、一実施形態による射出成形機の型開完了時の状態を示す図である。図２は、一実施形態による射出成形機の型締時の状態を示す図である。図１および図２に示すように、射出成形機は、フレームＦｒと、型締装置１０と、射出装置４０と、エジェクタ装置５０と、制御装置９０とを有する。

先ず、型締装置１０およびエジェクタ装置５０について説明する。型締装置１０およびエジェクタ装置５０の説明では、型閉時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向（図１および図２中左方向）を後方として説明する。

型締装置１０は、金型装置３０の型閉、型締、型開を行う。型締装置１０は例えば横型であって、型開閉方向が水平方向である。型締装置１０は、固定プラテン１２、可動プラテン１３、トグルサポート１５、タイバー１６、トグル機構２０、型締モータ２５および運動変換機構２６を有する。

固定プラテン１２は、フレームＦｒに対し固定される。固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取付けられる。

可動プラテン１３は、フレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされる。フレームＦｒ上には、可動プラテン１３を案内するガイド１７が敷設される。可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が取付けられる。

固定プラテン１２に対し可動プラテン１３を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。

トグルサポート１５は、固定プラテン１２と間隔をおいて連結され、フレームＦｒ上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、トグルサポート１５は、フレームＦｒ上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。トグルサポート１５のガイドは、可動プラテン１３のガイド１７と共通のものでもよい。

尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し固定され、トグルサポート１５がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされるが、トグルサポート１５がフレームＦｒに対し固定され、固定プラテン１２がフレームＦｒに対し型開閉方向に移動自在とされてもよい。

タイバー１６は、固定プラテン１２とトグルサポート１５とを間隔をおいて連結する。タイバー１６は、複数本用いられてよい。各タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１６には型締力検出器１８が設けられる。型締力検出器１８は、タイバー１６の歪みを検出することによって型締力を検出し、検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

尚、型締力検出器１８は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取付け位置もタイバー１６に限定されない。

トグル機構２０は、可動プラテン１３とトグルサポート１５との間に配設され、トグルサポート１５に対し可動プラテン１３を型開閉方向に移動させる。トグル機構２０は、クロスヘッド２１、一対のリンク群などで構成される。各リンク群は、ピンなどで屈伸自在に連結される第１リンク２２および第２リンク２３を有する。第１リンク２２は可動プラテン１３に対しピンなどで揺動自在に取付けられ、第２リンク２３はトグルサポート１５に対しピンなどで揺動自在に取付けられる。第２リンク２３は、第３リンク２４を介してクロスヘッド２１に取付けられる。トグルサポート１５に対しクロスヘッド２１を進退させると、第１リンク２２および第２リンク２３が屈伸し、トグルサポート１５に対し可動プラテン１３が進退する。

尚、トグル機構２０の構成は、図１および図２に示す構成に限定されない。例えば図１および図２では、各リンク群の節点の数が５つであるが、４つでもよく、第３リンク２４の一端部が、第１リンク２２と第２リンク２３との節点に結合されてもよい。

型締モータ２５は、トグルサポート１５に取付けられており、トグル機構２０を作動させる。型締モータ２５は、トグルサポート１５に対しクロスヘッド２１を進退させることにより、第１リンク２２および第２リンク２３を屈伸させ、トグルサポート１５に対し可動プラテン１３を進退させる。型締モータ２５は、運動変換機構２６に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構２６に連結されてもよい。

運動変換機構２６は、型締モータ２５の回転運動をクロスヘッド２１の直線運動に変換する。運動変換機構２６は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

型締装置１０は、制御装置９０による制御下で、型閉工程、型締工程、型開工程などを行う。

型閉工程では、型締モータ２５を駆動してクロスヘッド２１を設定速度で型閉完了位置まで前進させることにより、可動プラテン１３を前進させ、可動金型３３を固定金型３２にタッチさせる。クロスヘッド２１の位置や速度は、例えば型締モータ２５のエンコーダ２５ａなどを用いて検出する。エンコーダ２５ａは、型締モータ２５の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

型締工程では、型締モータ２５をさらに駆動してクロスヘッド２１を型閉完了位置から型締位置までさらに前進させることで型締力を生じさせる。型締時に可動金型３３と固定金型３２との間にキャビティ空間３４が形成され、射出装置４０がキャビティ空間３４に液状の成形材料を充填する。充填された成形材料が固化されることで、成形品が得られる。キャビティ空間３４の数は複数でもよく、その場合、複数の成形品が同時に得られる。

型開工程では、型締モータ２５を駆動してクロスヘッド２１を設定速度で型開完了位置まで後退させることにより、可動プラテン１３を後退させ、可動金型３３を固定金型３２から離間させる。その後、エジェクタ装置５０が可動金型３３から成形品を突き出す。

尚、本実施形態の型締装置１０は、駆動源として、型締モータ２５を有するが、型締モータ２５の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１０は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。

エジェクタ装置５０は、金型装置３０から成形品を突き出す。エジェクタ装置５０は、エジェクタモータ５１、運動変換機構５２、およびエジェクタロッド５３を有する。

エジェクタモータ５１は、可動プラテン１３に取付けられる。エジェクタモータ５１は、運動変換機構５２に直結されるが、ベルトやプーリなどを介して運動変換機構５２に連結されてもよい。

運動変換機構５２は、エジェクタモータ５１の回転運動をエジェクタロッド５３の直線運動に変換する。運動変換機構５２は、ねじ軸と、ねじ軸に螺合するねじナットとを含む。ねじ軸と、ねじナットとの間には、ボールまたはローラが介在してよい。

エジェクタロッド５３は、可動プラテン１３の貫通穴において進退自在とされる。エジェクタロッド５３の前端部は、可動金型３３の内部に進退自在に配設される可動部材３５と接触する。エジェクタロッド５３の前端部は、可動部材３５と連結されていても、連結されていなくてもよい。

エジェクタ装置５０は、制御装置９０による制御下で、突き出し工程を行う。

突き出し工程では、エジェクタモータ５１を駆動してエジェクタロッド５３を設定速度で前進させることにより、可動部材３５を前進させ、成形品を突き出す。その後、エジェクタモータ５１を駆動してエジェクタロッド５３を設定速度で後退させ、可動部材３５を元の位置まで後退させる。エジェクタロッド５３の位置や速度は、例えばエジェクタモータ５１のエンコーダ５１ａを用いて検出する。エンコーダ５１ａは、エジェクタモータ５１の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

次に、射出装置４０について説明する。射出装置４０の説明では、型締装置１０などの説明と異なり、充填時のスクリュ４３の移動方向（図１および図２中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ４３の移動方向（図１および図２中右方向）を後方として説明する。

射出装置４０は、フレームＦｒに対し進退自在なスライドベースＳｂに設置され、金型装置３０に対し進退自在とされる。射出装置４０は、金型装置３０にタッチされ、金型装置３０内のキャビティ空間３４に成形材料を充填する。キャビティ空間３４に充填された成形材料を冷却固化させることで、成形品が得られる。射出装置４０は、例えば、シリンダ４１、ノズル４２、スクリュ４３、冷却器４４、計量モータ４５、射出モータ４６、圧力検出器４７、加熱器４８、および温度検出器４９を有する。

シリンダ４１は、供給口４１ａから内部に供給された成形材料を加熱する。供給口４１ａはシリンダ４１の後部に形成される。シリンダ４１の後部の外周には、水冷シリンダなどの冷却器４４が設けられる。冷却器４４よりも前方において、シリンダ４１の外周には、バンドヒータなどの加熱器４８と温度検出器４９とが設けられる。

シリンダ４１は、シリンダ４１の軸方向（図１および図２中左右方向）に複数のゾーンに区分される。各ゾーンに加熱器４８と温度検出器４９とが設けられる。ゾーン毎に、温度検出器４９の検出温度が設定温度になるように、制御装置９０が加熱器４８を制御する。

ノズル４２は、シリンダ４１の前端部に設けられ、金型装置３０に対し押し付けられる。ノズル４２の外周には、加熱器４８と温度検出器４９とが設けられる。ノズル４２の検出温度が設定温度になるように、制御装置９０が加熱器４８を制御する。

スクリュ４３は、シリンダ４１内において回転自在に且つ進退自在に配設される。スクリュ４３を回転させると、スクリュ４３の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ４１からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ４３の前方に送られシリンダ４１の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ４３が後退させられる。その後、スクリュ４３を前進させると、スクリュ４３前方の成形材料がノズル４２から射出され、金型装置３０内に充填される。

計量モータ４５は、スクリュ４３を回転させる。

射出モータ４６は、スクリュ４３を進退させる。射出モータ４６の回転運動は、ボールねじなどの運動変換機構によってスクリュ４３の直線運動に変換される。

圧力検出器４７は、射出モータ４６とスクリュ４３との間の力の伝達経路に設けられ、圧力検出器４７に作用する荷重を検出する。圧力検出器４７は、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。圧力検出器４７の検出結果は、スクリュ４３が成形材料から受ける圧力、スクリュ４３に対する背圧、スクリュ４３から成形材料に作用する圧力などの制御や監視に用いられる。

射出装置４０は、制御装置９０による制御下で、充填工程、保圧工程、計量工程などを行う。

充填工程では、射出モータ４６を駆動してスクリュ４３を設定速度で前進させ、スクリュ４３の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置３０内のキャビティ空間３４に充填させる。スクリュ４３の位置や速度は、例えば射出モータ４６のエンコーダ４６ａを用いて検出する。エンコーダ４６ａは、射出モータ４６の回転を検出し、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。スクリュ４３の位置が設定位置に達すると、充填工程から保圧工程への切替（所謂、Ｖ／Ｐ切替）が行われる。スクリュ４３の設定速度は、スクリュ４３の位置や時間などに応じて変更されてよい。

尚、充填工程においてスクリュ４３の位置が設定位置に達した後、その設定位置にスクリュ４３を一時停止させ、その後にＶ／Ｐ切替が行われてもよい。Ｖ／Ｐ切替の直前において、スクリュ４３の停止の代わりに、スクリュ４３の微速前進または微速後退が行われてもよい。

保圧工程では、射出モータ４６を駆動してスクリュ４３を設定圧力で前方に押し、金型装置３０内の成形材料に圧力をかける。冷却収縮による不足分の成形材料が補充できる。成形材料の圧力は、例えば圧力検出器４７を用いて検出する。圧力検出器４７は、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

保圧工程ではキャビティ空間３４の成形材料が徐々に冷却され、保圧工程完了時にはキャビティ空間３４の入口が固化した成形材料で塞がれる。この状態はゲートシールと呼ばれ、キャビティ空間３４からの成形材料の逆流が防止される。保圧工程後、冷却工程が開始される。冷却工程では、キャビティ空間３４内の成形材料の固化が行われる。成形サイクルの短縮のため、冷却工程中に計量工程が行われてよい。

計量工程では、計量モータ４５を駆動してスクリュ４３を設定回転数で回転させ、スクリュ４３の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。これに伴い、成形材料が徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ４３の前方に送られシリンダ４１の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ４３が後退させられる。スクリュ４３の回転数は、例えば計量モータ４５のエンコーダ４５ａを用いて検出する。エンコーダ４５ａは、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。

計量工程では、スクリュ４３の急激な後退を制限すべく、射出モータ４６を駆動してスクリュ４３に対して設定背圧を加えてよい。スクリュ４３に対する背圧は、例えば圧力検出器４７を用いて検出する。圧力検出器４７は、その検出結果を示す信号を制御装置９０に送る。スクリュ４３が設定位置まで後退し、スクリュ４３の前方に所定量の成形材料が蓄積されると、計量工程が完了する。

制御装置９０は、図１や図２に示すようにＣＰＵ（Central Processing Unit）９１と、メモリなどの記憶媒体９２と、入力インターフェイス９３と、出力インターフェイス９４とを有する。制御装置９０は、記憶媒体９２に記憶されたプログラムをＣＰＵ９１に実行させることにより、各種の制御を行う。また、制御装置９０は、入力インターフェイス９３で外部からの信号を受信し、出力インターフェイス９４で外部に信号を送信する。

図３は、一実施形態による射出装置を示す図である。射出装置４０は、シリンダ４１やスクリュ４３、計量モータ４５、射出モータ４６などの他に、射出フレーム６１、計量駆動軸６２、射出駆動軸６３などを有する。

射出フレーム６１は、スライドベースＳｂに固定されている。射出フレーム６１に対して、シリンダ４１、計量モータ４５、射出モータ４６、射出駆動軸６３のねじ軸６４に螺合するねじナット６５が固定される。

射出フレーム６１は、例えば、前方サポート６１ａと、前方サポート６１ａの後方に設けられる後方サポート６１ｂと、前方サポート６１ａおよび後方サポート６１ｂを連結する連結ロッド６１ｃとを有する。前方サポート６１ａに対して、シリンダ４１、計量モータ４５が固定される。後方サポート６１ｂに対して、射出モータ４６、ねじナット６５が固定される。

計量モータ４５は、射出フレーム６１に対し固定される固定子４５ｂ、固定子４５ｂに保持される軸受４５ｃ、および軸受４５ｃに回転自在に支持される回転子４５ｄを有する。回転子４５ｄの内周側には、回転子４５ｄの回転運動によって回転直線運動する計量駆動軸６２が配設されている。

計量駆動軸６２は、計量モータ４５の回転子４５ｄに対しスプライン結合されており、回転子４５ｄに対し回転拘束されている。具体的には、計量駆動軸６２は周方向に間隔をおいて複数のキーを外周に有し、回転子４５ｄは複数のキーが摺動自在に挿入される複数のキー溝を内周に有する。尚、キーの数やキー溝の数は１つでもよい。

計量モータ４５を駆動すると、計量駆動軸６２やスクリュ４３が回転する。これにより、スクリュ４３の螺旋状の溝に沿って成形材料が前方に送られる。成形材料がスクリュ４３の前方に送られシリンダ４１の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ４３や計量駆動軸６２が後退させられる。従って、計量モータ４５を駆動すると、計量駆動軸６２が回転しながら後退する。

射出モータ４６は、射出フレーム６１に対し固定される固定子４６ｂ、固定子４６ｂに保持される軸受４６ｃ、および軸受４６ｃに回転自在に支持される回転子４６ｄを有する。回転子４６ｄの内周側には、回転子４６ｄの回転運動によって回転直線運動する射出駆動軸６３が配設されている。

射出駆動軸６３は、射出モータ４６の回転子４６ｄに対しスプライン結合されており、回転子４６ｄに対し回転拘束されている。射出駆動軸６３はねじ軸６４を含み、そのねじ軸６４に螺合するねじナット６５が射出フレーム６１に対し固定されている。そのため、射出モータ４６を駆動すると、射出駆動軸６３が回転しながら進退する。尚、ねじ軸６４とねじナット６５の間には、ボールまたはローラが介在してよい。

射出駆動軸６３の前端部は、計量駆動軸６２が保持する軸受６６によって回転自在に支持される。軸受６６の外輪は筒状の計量駆動軸６２の内周側に固定され、軸受６６の内輪は射出駆動軸６３の外周側に固定される。これにより、射出駆動軸６３から計量駆動軸６２への回転運動の伝達を防止できる。射出モータ４６を駆動して、射出駆動軸６３を回転させながら進退させると、計量駆動軸６２やスクリュ４３が進退する。

ところで、射出モータ４６を駆動すると、回転子４６ｄと射出駆動軸６３とが回転運動の接線方向に接触し合いながら、射出駆動軸６３が回転子４６ｄに対し直線運動するので、その直線運動によって回転子４６ｄや軸受４６ｃが引き摺られようとする。

そこで、射出モータ４６の固定子４６ｂは、２つの軸受４６ｃのうち前側の軸受４６ｃ（以下、単に「前側の軸受４６ｃ」と呼ぶ。）を前方から押さえる前壁面４６ｅと、２つの軸受４６ｃのうち後側の軸受４６ｃ（以下、単に「後側の軸受４６ｃ」と呼ぶ。）を後方から押さえる後壁面４６ｆとを有する。前壁面４６ｅと後壁面４６ｆとで、軸受４６ｃの前後両側への移動を制限できる。

しかしながら、射出モータ４６の組み立て性を確保するため、前壁面４６ｅと後壁面４６ｆとの間隔Ｗ１は、前側の軸受４６ｃの前端面と後側の軸受４６ｃの後端面との間隔Ｗ２よりも僅かに大きく設定されている。

そこで、射出モータ４６は、固定子４６ｂに対し軸受４６ｃを軸方向片側に付勢する付勢部材４６ｇを有する。付勢部材４６ｇは、回転しないように、軸受４６ｃの内輪ではなく、軸受４６ｃの外輪に当接してよい。

付勢部材４６ｇとしては、例えばコイルバネなどのバネが用いられる。複数のバネが軸受４６ｃの中心線を中心に対称配置されてもよいし、１つのバネが軸受４６ｃの周方向全体に沿って設けられてもよい。尚、バネは、皿バネなどでもよい。

尚、付勢部材４６ｇとしては、ゴム板なども使用可能である。複数のゴム板が軸受４６ｃの中心線を中心に対称配置されてもよいし、１つのゴム板が軸受４６ｃの周方向全体に沿って設けられてもよい。後者の場合、ゴム板の形状はリング状であってよい。

例えば、付勢部材４６ｇの付勢力が前向きの場合、図３に示すように前側の軸受４６ｃと前壁面４６ｅとの間の隙間が無くなるので、前向きのスラスト力が軸受４６ｃに作用しても、軸受４６ｃが前方に動かない。また、軸受４６ｃの後方への移動を前向きの付勢力で制限できる。よって、軸受４６ｃの振動を抑制でき、その振動による不具合、例えば衝撃によるエンコーダ４６ａの損傷や衝撃音の発生などを抑制できる。

尚、付勢部材４６ｇの付勢力は後向きでもよい。この場合、後側の軸受４６ｃと後壁面４６ｆとの間の隙間が無くなるので、後向きのスラスト力が軸受４６ｃに作用しても、軸受４６ｃが後方に動かない。また、軸受４６ｃの前方への移動を後向きの付勢力で制限できる。この場合も、軸受４６ｃの振動を抑制でき、その振動による不具合、例えば衝撃によるエンコーダ４６ａの損傷や衝撃音の発生などを抑制できる。

射出モータ４６は、軸受４６ｃと付勢部材４６ｇとの間にリング状部材４６ｈを有してよい。リング状部材４６ｈを介して、付勢部材４６ｇの付勢力が軸受４６ｃに作用する。リング状部材４６ｈによって、付勢力を周方向全体に分散できる。

軸受４６ｃに作用するスラスト力の向きは、射出駆動軸６３の直線運動方向である。充填工程では、射出駆動軸６３を回転させながら前進させるので、前向きのスラスト力が軸受４６ｃに作用する。一方、計量工程では、射出駆動軸６３を回転させながら後退させるので、後向きのスラスト力が軸受４６ｃに作用する。

また、軸受４６ｃに作用するスラスト力の大きさは、摩擦係数と、接線力の積に比例する。接線力は、射出モータ４６のトルクに比例する。従って、射出モータ４６のトルクが大きいほど、接線力が大きく、スラスト力が大きい。

一般的に、計量工程における射出モータ４６のトルクは、充填工程における射出モータ４６のトルクよりも小さい。従って、計量工程で軸受４６ｃに作用する後向きのスラスト力は、充填工程で軸受４６ｃに作用する前向きのスラスト力よりも小さい。

そこで、付勢部材４６ｇは、固定子４６ｂに対し軸受４６ｃを、射出方向（ここでは前方）に付勢してよい。前向きの付勢力は後向きのスラスト力に対抗するためのものであり、後向きのスラスト力は前向きのスラスト力よりも小さいからである。

付勢部材４６ｇは、例えば後側の軸受４６ｃの後方に自然状態よりも圧縮した状態で設置され、その弾性復元力によって軸受４６ｃを前方に付勢してよい。尚、付勢部材４６ｇは、前側の軸受４６ｃの前方に、自然状態よりも伸ばした状態で設置され、その弾性復元力によって軸受４６ｃを前方に付勢してもよい。

付勢部材４６ｇの耐久性の観点から、付勢部材４６ｇは圧縮した状態で使用されてよい。一方、射出モータ４６の組み立て性の観点から、付勢部材４６ｇは伸ばした状態で使用されてもよい。射出モータ４６の組み立てはエンコーダ４６ａを下に向けて行われ、下側の部品は上側の部品よりも先に組み付けられる。付勢部材４６ｇの組み付けの順番を遅くすることで、組み立てのためのクリアランスを確保しやすい。

付勢部材４６ｇの付勢力は、その付勢力とは反対向きに軸受４６ｃに作用するスラスト力よりも大きく設定されてよい。軸受４６ｃが前後両側に移動しなくなる。そのために必要な付勢力をできるだけ低減するため、付勢部材４６ｇは、固定子４６ｂに対し軸受４６ｃを、射出方向（ここでは前方）に付勢してよい。上述の如く、前向きの付勢力は後向きのスラスト力に対抗するためのものであり、後向きのスラスト力は前向きのスラスト力よりも小さいからである。

尚、前壁面４６ｅは、本実施形態では前側の軸受４６ｃの前方に設けられるが、後側の軸受４６ｃの前方に設けられてもよい。また、後壁面４６ｆは、本実施形態では後側の軸受４６ｃの後方に設けられるが、前側の軸受４６ｃの後方に設けられてもよい。また、軸受４６ｃの数は、本実施形態では２つであるが、１つでもよいし、３つ以上でもよい。

ところで、計量モータ４５を駆動すると、回転子４５ｄと計量駆動軸６２とが回転運動の接線方向に接触し合いながら、計量駆動軸６２が回転子４５ｄに対し直線運動するので、その直線運動によって回転子４５ｄや軸受４５ｃが引き摺られようとする。

そこで、計量モータ４５の固定子４５ｂは、２つの軸受４５ｃのうち前側の軸受４５ｃ（以下、単に「前側の軸受４５ｃ」と呼ぶ。）を前方から押さえる前壁面４５ｅと、２つの軸受４５ｃのうち後側の軸受４５ｃ（以下、単に「後側の軸受４５ｃ」と呼ぶ。）を後方から押さえる後壁面４５ｆとを有する。前壁面４５ｅと後壁面４５ｆとで、軸受４５ｃの前後両側への移動を制限できる。

しかしながら、計量モータ４５の組み立て性を確保するため、前壁面４５ｅと後壁面４５ｆとの間隔Ｗ３は、前側の軸受４５ｃの前端面と後側の軸受４５ｃの後端面との間隔Ｗ４よりも僅かに大きく設定されている。

そこで、計量モータ４５は、固定子４５ｂに対し軸受４５ｃを軸方向片側に付勢する付勢部材４５ｇを有する。付勢部材４５ｇは、回転しないように、軸受４５ｃの内輪ではなく、軸受４５ｃの外輪に当接してよい。

付勢部材４５ｇとしては、例えばコイルバネなどのバネが用いられる。複数のバネが軸受４５ｃの中心線を中心に対称配置されてもよいし、１つのバネが軸受４５ｃの周方向全体に沿って設けられてもよい。尚、バネは皿バネなどでもよい。

尚、付勢部材４５ｇとしては、ゴム板なども使用可能である。複数のゴム板が軸受４５ｃの中心線を中心に対称配置されてもよいし、１つのゴム板が軸受４５ｃの周方向全体に沿って設けられてもよい。後者の場合、ゴム板の形状はリング状であってよい。

例えば、付勢部材４５ｇの付勢力が後向きの場合、図３に示すように後側の軸受４５ｃと後壁面４５ｆとの間の隙間が無くなるので、後向きのスラスト力が軸受４５ｃに作用しても、軸受４５ｃが後方に動かない。また、軸受４５ｃの前方への移動を後向きの付勢力で制限できる。よって、軸受４５ｃの振動を抑制でき、その振動による不具合、例えば衝撃によるエンコーダ４５ａの損傷や衝撃音の発生などを抑制できる。

尚、付勢部材４５ｇの付勢力は前向きでもよい。この場合、前側の軸受４５ｃと前壁面４５ｅとの間の隙間が無くなるので、前向きのスラスト力が軸受４５ｃに作用しても、軸受４５ｃが前方に動かない。また、軸受４５ｃの後方への移動を前向きの付勢力で制限できる。この場合も、軸受４５ｃの振動を抑制でき、その振動による不具合、例えば衝撃によるエンコーダ４５ａの損傷や衝撃音の発生などを抑制できる。

計量モータ４５は、軸受４５ｃと付勢部材４５ｇとの間にリング状部材４５ｈを有してよい。リング状部材４５ｈを介して、付勢部材４５ｇの付勢力が軸受４５ｃに作用する。リング状部材４５ｈによって、付勢力を周方向全体に分散できる。

尚、本発明は、射出モータ４６、計量モータ４５のいずれか一方のみに適用されてもよい。

本実施形態では、射出装置４０がインライン・スクリュ方式であり、スクリュ４３が特許請求の範囲に記載の射出部材に対応する。尚、射出装置４０は、プリプラ方式でもよい。

プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。プリプラ方式の場合、プランジャが特許請求の範囲に記載の射出部材に対応する。

以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

本発明はエジェクタ装置５０にも適用可能である。エジェクタモータ５１は、可動プラテン１３に対し固定される固定子、その固定子に保持される軸受、およびその軸受に回転自在に支持される回転子を有する。その回転子の内周側には、回転子の回転運動によって回転直線運動するエジェクタ駆動軸が配設されてよい。

エジェクタ駆動軸は、エジェクタモータ５１の回転子に対しスプライン結合されており、その回転子に対し回転拘束されている。エジェクタ駆動軸は運動変換機構５２のねじ軸を含み、そのねじ軸に螺合するねじナットが可動プラテン１３に対し固定される。そのため、エジェクタモータ５１を駆動すると、エジェクタ駆動軸が回転しながら進退する。

エジェクタ駆動軸の前端部は、軸受ホルダが保持する軸受によって回転自在に支持される。これにより、エジェクタ駆動軸から軸受ホルダへの回転運動の伝達を防止できる。エジェクタモータ５１を駆動して、エジェクタ駆動軸を回転させながら進退させると、軸受ホルダが進退する。軸受ホルダにはエジェクタロッド５３の後端部が連結されており、軸受ホルダと共にエジェクタロッド５３が進退する。

ところで、エジェクタモータ５１を駆動すると、その回転子とエジェクタ駆動軸とが回転運動の接線方向に接触し合いながら、エジェクタ駆動軸が回転子に対し直線運動するので、その直線運動によって回転子や軸受が引き摺られようとする。

そこで、エジェクタモータ５１は、射出モータ４６と同様に、固定子に対し軸受を軸方向片側に付勢する付勢部材を有してよい。エジェクタ駆動軸を駆動させる際に、エジェクタモータ５１の軸受の振動を抑制できる。

また、エジェクタモータ５１は、射出モータ４６と同様に、軸受と付勢部材との間に配設されるリング状部材をさらに有してもよい。そのリング状部材を介して、付勢部材の付勢力が軸受に作用する。

エジェクタモータ５１の軸受に作用するスラスト力の向きは、エジェクタ駆動軸の直線運動方向である。エジェクタロッド５３を前進させるため、エジェクタ駆動軸を回転させながら前進させると、前向きのスラスト力が軸受に作用する。一方、エジェクタロッド５３を後退させるため、エジェクタ駆動軸を回転させながら後退させると、後向きのスラスト力が軸受に作用する。

また、エジェクタモータ５１の軸受に作用するスラスト力の大きさは、摩擦係数と、接線力の積に比例する。接線力は、エジェクタモータ５１のトルクに比例する。従って、エジェクタモータ５１のトルクが大きいほど、接線力が大きく、スラスト力が大きい。

金型装置３０から成形品を剥離させながらエジェクタロッド５３を前進させるときに比べ、エジェクタロッド５３を後退させるときは、エジェクタモータ５１のトルクが小さい。従って、エジェクタロッド５３の後退時にエジェクタモータ５１の軸受に作用する後向きのスラスト力は、エジェクタロッド５３の前進時にエジェクタモータ５１の軸受に作用する前向きのスラスト力よりも小さい。

そこで、付勢部材は、エジェクタモータ５１の固定子に対し、エジェクタモータ５１の軸受を、突き出し方向（ここでは前方）に付勢してよい。前向きの付勢力は後向きのスラスト力に対抗するためのものであり、後向きのスラスト力は前向きのスラスト力よりも小さいからである。

本発明は型締装置１０にも適用可能である。型締モータ２５は、トグルサポート１５に対し固定される固定子、その固定子に保持される軸受、およびその軸受に回転自在に支持される回転子を有する。その回転子の内周側には、回転子の回転運動によって回転直線運動する型締駆動軸が配設されてよい。

型締駆動軸は、型締モータ２５の回転子に対しスプライン結合されており、その回転子に対し回転拘束されている。型締駆動軸は運動変換機構２６のねじ軸を含み、そのねじ軸に螺合するねじナットがトグルサポート１５に対し固定される。そのため、型締モータ２５を駆動すると、型締駆動軸が回転しながら進退する。

型締駆動軸の前端部は、クロスヘッド２１が保持する軸受によって回転自在に支持される。これにより、型締駆動軸からクロスヘッド２１への回転運動の伝達を防止できる。型締モータ２５を駆動して、型締駆動軸を回転させながら進退させると、クロスヘッド２１が進退し、可動プラテン１３が進退する。

ところで、型締モータ２５を駆動すると、その回転子と型締駆動軸とが回転運動の接線方向に接触し合いながら、型締駆動軸が回転子に対し直線運動するので、その直線運動によって回転子や軸受が引き摺られようとする。

そこで、型締モータ２５は、射出モータ４６と同様に、固定子に対し軸受を軸方向片側に付勢する付勢部材を有してよい。型締駆動軸を駆動させる際に、型締モータ２５の軸受の振動を抑制できる。

また、型締モータ２５は、射出モータ４６と同様に、軸受と付勢部材との間に配設されるリング状部材をさらに有してもよい。そのリング状部材を介して、付勢部材の付勢力が軸受に作用する。

上記実施形態の型締装置１０は、型開閉方向が水平方向の横型であるが、型開閉方向が鉛直方向の竪型でもよい。竪型の型締装置は、下プラテン、上プラテン、トグルサポート、タイバー、トグル機構、および型締モータなどを有する。下プラテンと上プラテンのうち、いずれか一方が固定プラテン、残りの一方が可動プラテンとして用いられる。下プラテンには下金型が取付けられ、上プラテンには上金型が取付けられる。下金型と上金型とで金型装置が構成される。下金型は、ロータリーテーブルを介して下プラテンに取付けられてもよい。トグルサポートは、下プラテンの下方に配設される。トグル機構は、トグルサポートと下プラテンとの間に配設され、トグルサポートに対し下プラテンを相対的に昇降させる。型締モータは、トグル機構を作動させる。タイバーは、鉛直方向に平行とされ、下プラテンを貫通し、上プラテンとトグルサポートとを連結する。

１０ 型締装置
１２ 固定プラテン
１３ 可動プラテン
２５ 型締モータ
３０ 金型装置
３２ 固定金型
３３ 可動金型
４０ 射出装置
４１ シリンダ
４３ スクリュ
４５ 計量モータ
４５ｂ 固定子
４５ｃ 軸受
４５ｄ 回転子
４５ｇ 付勢部材
４６ｈ リング状部材
４６ 射出モータ
４６ｂ 固定子
４６ｃ 軸受
４６ｄ 回転子
４６ｇ 付勢部材
４６ｈ リング状部材
５０ エジェクタ装置
５１ エジェクタモータ
５３ エジェクタロッド
６２ 計量駆動軸
６３ 射出駆動軸
９０ 制御装置

Claims (4)

1. モータと、
   前記モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構と、を有し、
   前記モータは、固定子と、前記固定子に保持される軸受と、前記軸受に回転自在に支持される回転子と、前記固定子に対し前記軸受を前記運動変換機構の前進方向に付勢する付勢部材と、を有する、射出成形機。
2. 前記運動変換機構は、ねじ軸と、前記ねじ軸に螺合するねじナットと、を有し、
   前記ねじ軸は、前記モータの回転によって回転すると共に、進退する、請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記モータは、射出部材を進退させるための射出モータであり、
   前記回転子の内周側に配置されて前記射出モータの回転運動が伝達される駆動軸を有し、
   前記駆動軸は、前記ねじ軸を含み、
   前記前進方向は、前記射出部材によって成形材料を射出する方向である、請求項２に記載の射出成形機。
4. 前記駆動軸は、前記回転子に対してスプライン結合される、請求項３に記載の射出成形機。

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