(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動盤に立設した複数本の支持シャフトに、射出用のスクリュを内装した加熱筒を下向きに有する下部プレートと、射出用の電動モータを備えた上部プレートとを、射出プレートを挿通した連結ロッドにより結合して昇降自在に設け、その射出プレートと上部プレートとの間に、上記電動モータの回転を直線運動に変換して、射出プレートを上記スクリュと共に移動するねじ軸とナット部材とによる射出駆動装置を設けた電動式竪型射出装置において、
上部プレートと射出プレートのいずれか一方のプレートにボールねじ軸を回転自在に設け、そのボールねじ軸を他方のプレートに固設したボールナット部材に螺合して、射出プレートの移動により回転するようにし、そのボールねじ軸にスクリュ固定用のブレーキ装置を設けてなることを特徴とする電動式竪型射出装置におけるスクリュ固定装置。
【請求項２】
上記ブレーキ装置は励磁作動ブレーキ装置又は無励磁作動ブレーキ装置からなることを特徴とする請求項１記載の電動式竪型射出装置におけるスクリュ固定装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、電動サーボモータ等の電動モータを駆動源とする竪型射出装置におけるスクリュ固定装置に関するものである。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
材料樹脂の計量及び射出などの駆動源に電動サーボモータ等の電動モータを採用し、その電動モータによる回転運動を、ねじ軸とそれに螺合したナット部材とにより直線運動に変換して射出用のスクリュを前進移動する電動式射出成形機のうち、射出装置全体を機台上に横長に設置した横型射出成形機では、駆動装置及びスクリュの移動方向が水平方向であることから、スクリュが自重により可動することはないが、射出装置を可動盤上の支持シャフトに昇降自在に支持して、機台上に縦長に設置した竪型射出成形機では、スクリュを回転かつ進退自在に保持する射出プレートが、ねじ軸とナット部材の螺合により上部プレートに支持されているだけであることから、ねじ軸が射出プレート側の荷重により自己回転して、射出プレートがスクリュと一緒に下方へ移動する傾向にある。
【０００３】
そこで本発明者等は、先に射出用の電動モータにブレーキを設けることで、射出プレートの移動を防止した発明（特許第３０９０８８５号参照）をなしたが、ブレーキ付きの電動モータは、横型成形機に採用されている無ブレーキの電動モータに比べて構造が複雑となり、またその必要性も竪型に限られるので、量産によるコスト削減が行えず、このため射出プレートの落下防止手段として、ブレーキ付きの電動モータを採用した竪型成形機は、横型に比べて価格が割高とならざるを得なかった。
【０００４】
この発明は上記課題を解決するために考えられたものであって、その目的は、電動モータのブレーキによりねじ軸の回転を制動せずに、上部プレートと射出プレートにわたって、射出プレートの上下移動をブレーキにより拘束できる固定装置を配設し、これにより通常構造の電動モータを射出用として採用しても、射出プレートと共にスクリュを所定位置に固定できる新たな電動式竪型射出装置におけるスクリュ固定装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的によるこの発明は、可動盤に立設した複数本の支持シャフトに、射出用のスクリュを内装した加熱筒を下向きに有する下部プレートと、射出用の電動モータを備えた上部プレートとを、射出プレートを挿通した連結ロッドにより結合して昇降自在に設け、その射出プレートと上部プレートとの間に、上記電動モータの回転を直線運動に変換して、射出プレートを上記スクリュと共に移動するねじ軸とナット部材とによる射出駆動装置を設けた電動式竪型射出装置において、上部プレートと射出プレートのいずれか一方のプレートにボールねじ軸を回転自在に設け、そのボールねじ軸を他方のプレートに固設したボールナット部材に螺合して、射出プレートの移動により回転するようにし、そのボールねじ軸にスクリュ固定用のブレーキ装置を設けてなるというものであり、またブレーキ装置は励磁作動ブレーキ装置又は無励磁作動ブレーキ装置からなる、というものである。
【０００６】
上記構成では、上部プレートと射出プレートとにわたり配設したスクリュ固定装置により、射出プレート側の自重による計量完了時及び射出充填完了時の下方移動が防止され、計量にあっては計量完了位置での射出スクリュの停止が確実となって計量精度が向上し、また押し切り成形にあっては自重による射出ストロークエンド以上の移動が阻止されて、オーバーパッキングによる射出精度の課題なども改善されるので、横型に用いられている通常構造の電動モータを、そのまま射出駆動源に採用して竪型射出装置の製造コストの削減を図ることができる。
【０００７】
またスクリュ固定装置に無励磁作動ブレーキ装置を用いた場合には、通電の停止により制動作動することから、停電による射出及び計量用の電動モータの停止時でも、即時に制動作動してスクリュをその位置に固定し、重力による射出プレートとスクリュの下方移動を防止するので安全装置としても機能する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図中１は機台（図は省略）の上方に位置する可動盤で、上面の４本の支持シャフト２，２が立設してある。この支持シャフト２，２の上端板３の両側には電動モータ４により回転するノズルタッチ用ねじ軸５が縦に設けてある。
【０００９】
また支持シャフト２，２には、上部プレート６と下部プレート７とが、射出プレート８を可動自在に嵌挿した連結ロッド９により結合して挿通してあり、その上部プレート６の両側を上記ノズルタッチ用ねじ軸５に螺合して、下部プレート７及び射出プレート８と共に支持シャフト２，２をガイドとして昇降移動するようにしてある。
【００１０】
上部プレート６の中央部は、下方に長く突出した射出用のボールねじ軸１０の軸承部１１と一体形成され、その軸承部１１の側部に射出用の電動サーボモータ１２が上向きに取付けてある。また軸承部１１には上記ボールねじ軸１０の軸部が回転自在に貫通支持され、軸承部上に突出した軸端にプーリー１３が取付けてある。このプーリー１３には駆動ベルト１４が、上記電動サーボモータ１２の駆動軸端のプーリー１５とにわたり巻回してある。
【００１１】
下部プレート７の下面中央には、下端にノズルを有する加熱筒１６が下向きに取付けてあり、また加熱筒内には後端を上記射出プレート８に回転自在に接続した射出用のスクリュ１７が進退自在に挿入してある。
【００１２】
上記射出プレート８の上面中央部には、上記ボールねじ軸１０のねじ部と螺合した円筒状のボールナット部材１８が取付けてある。また下面中央には下部プレート７を貫通した上記スクリュ１７の後端が回転自在に取付けてあり、その下部プレート７と射出プレート８との間のスクリュ後端部に設けたプーリー１７ａに、射出プレート８の側部に取付けた計量用サーボモータ１９からの駆動ベルト２０が取付けてある。
【００１３】
上記構成では、互いに螺合するボールねじ軸１０側が固定、ボールナット部材１８側が可動の状態にあることから、電動サーボモータ１２によるボールねじ軸１０の回転運動が、ボールナット部材１８により直線運動に変換されて、射出プレート５が上記連結ロッド９をガイドとして上下部のプレー間を下方（回転方向によっては上方）へ移動し、これにより射出プレート８に軸承した加熱筒内の上記スクリュ１７も下方に前進移動して、計量した樹脂の射出を行う駆動装置が構成される。
【００１４】
また計量用のサーボモータ１９によりスクリュ１７を回転して、通常のごとく加熱筒１６内にて、材料樹脂の供給と可塑化とを行うと、可塑化による樹脂圧がスクリュ１７を介して射出プレート８に押圧力として作用する。この計量時には適当な背圧力を得るために、ボールねじ軸１０には適度な回転制動力が射出用の電動サーボモータ１２により与えられるが、その回転制動力を超える押圧力によってボールねじ軸１０は射出時とは逆回転し、射出プレート８がスクリュ１７と共に計量停止位置まで上方に後退移動する。
【００１５】
この後退移動が計量停止位置に達した所で計量完了として、計量用の電動サーボモータ１９が停止される。またボールねじ軸１０に対しては、射出プレート側の荷重によりボールねじ軸１０が自己回転して、射出プレート側が下方へ移動しないように、スクリュ位置を固定する必要がある。
【００１６】
２１はスクリュ固定装置で、ボールねじ軸２２及び軸受部材２３と、ボールねじ軸２２に螺合したボールナット部材２４と、ボールねじ軸２２の軸端部２２ａに嵌装して軸受部材２３に固着したブレーキ装置２５とからなる。このブレーキ装置２５としては、市販の通常構造の励磁作動ブレーキ装置又は無励磁作動ブレーキ装置を採用することができる。
【００１７】
上記スクリュ固定装置２１は、上部プレート６と射出プレート８の側部に位置を同じくして取付けた支持部材２６，２７に、ボールねじ軸２２とボールナット部材２４をそれぞれ取付けて、上部プレート６と射出プレート８とにわたり配設してある。
【００１８】
図では、ボールねじ軸２２の軸受部材２３を、支持部材２６に取付けて上部プレート６側に設け、ボールナット部材２４を支持部材２７の上に固設して射出プレート８側に設けているが、場合によってはその逆でもよく、要はボールねじ軸２２が射出プレート８の上下移動に伴って回転するように上部プレート６と射出プレート８の両側部にわたり配設されていればよい。
【００１９】
このようなスクリュ固定装置２１では、ボールねじ軸２２とボールナット部材２４との螺合により、上部プレート６と射出プレート８とは接続された状態にあるが、射出プレート８はボールねじ軸２２が回転自在に上部プレート６に取付けられていることから、射出駆動側のボールねじ軸１０の回転又は計量樹脂圧により射出プレート８がボールナット部材２４と共に上下いずれかの方向に移動すると、射出プレート８はボールナット部材２４によりボールねじ軸２２を回転しながら上下方向に移動する。
【００２０】
したがって、射出プレート８はボールねじ軸２２に拘束されることなく、そのねじ部の長さに等しい範囲をスクリュ１７と一緒に上下移動することになる。
またブレーキ装置２５を作動して、ボールねじ軸２２の回転を軸端部２２ａで制動固定すると、ボールねじ軸２２は回転できなくなるので、射出プレート８はボールねじ軸２２により拘束されて移動できず、その制動位置に固定されるようになる。
【００２１】
この制動作動は、主に射出完了位置（図４（Ａ）参照）と計量完了位置（図４（Ｂ）参照）とにて、射出用の電動サーボモータ１２又は計量用の電動サーボモータ１９の停止に同調するように設定されるが、それらの位置に特定されるものではなく、ブレーキ装置２５に無励磁作動ブレーキ装置を採用した場合には、通電による励磁により開放状態を維持し、通電停止による励磁解除により制動作動することから、通電によリ制動作動する磁作動ブレーキ装置を採用した場合とは異なって、停電による上記電動サーボモータ１２，１９の停止時にも、即時に制動作動してスクリュ１７をその位置に固定し、重力による射出プレート８及びスクリュ１７の下方移動を防止する。
【００２２】
このようなことから、これまでの電動式竪型射出装置に採用されていたブレーキ付き電動モータが不要となり、横型射出装置に使用されている電動モーターを射出用としてそのまま利用できるので、スクリュ固定装置を別に設けるものであっても、これまでより電動式竪型射出装置のコストを削減することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  この発明に係るスクリュ固定装置を備えた電動式竪射出装置の側面図である。
【図２】  同じく正面図である。
【図３】  同じく平面図である。
【図４】  計量完了位置（Ａ）と射出完了位置（Ｂ）におけるスクリュ固定装置の縦断側面図である。
【符号の説明】
１      可動盤
２      支持シャフト
３      上端板
４      ノズルタッチ用の電動モータ
５      ノズルタッチ用ねじ軸
６      上部プレート
７      下部プレート
８      射出プレート
９      連結ロッド
１０      射出用のボールねじ軸
１２ 射出用の電動サーボモータ
１６      加熱筒
１７      射出用のスクリュ
１８      射出用のボールナット部材
１９      計量用の電動サーボモータ
２１      スクリュ固定装置
２２      ボールねじ軸
２２ａ    軸端部
２３      軸受部材
２４      スクリュ固定用のボールナット部材
２５      ブレーキ装置
２６，２７    支持部材
【図１】
0003729075.tif 000002
【図２】
0003729075.tif 000003
【図３】
0003729075.tif 000004
【図４】
0003729075.tif 000005