(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電動モータの回転をタイミングベルトを介してタイミングプーリに伝え、該タイミングプーリと一体となって回転するボールナットと螺合したボールネジを前後進させることによって、所定の運転動作を実行させる構成をとり、前記ボールナットの金属製の本体の端面には、その外周縁部を除いて本体の端面を覆う樹脂製のキャップが設けられ、このキャップには前記タイミングプーリをボルトにて前記ボールナットの金属製の本体に取り付けるための穴が穿設された射出成形機において、
前記タイミングプーリを樹脂によって形成し、このタイミングプーリと前記ボールナットとの間に金属製のスペーサを介在させて、このスペーサの一方面側の平坦面を、前記タイミングプーリに密着させると共に、スペーサの他方面側の外周縁部に突設した環状突部を、前記ボールナットの本体の端面の外周縁部に密着させ、前記タイミングプーリを、前記スペーサを介して前記ボルトによって、前記ボールナットの本体に固定するようにしたことを特徴とする射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、回転運動を直線運動に変換するボールネジ機構を用いた射出成形機に係り、特に、ボールネジ機構のボールナットに対するタイミングプーリの取り付け構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電動式の射出成形機においては、電動モータの回転をタイミングベルト（歯付きベルト）を介して、ボールネジ機構の回転部と一体となって回転するタイミングプーリ（歯付きプーリ）に伝達するようになっている。ボールネジ機構を用いる場合、ボールナットを回転可能に保持してボールネジを直線運動させるタイプと、ボールネジを回転可能に保持してボールナットを直線運動させるタイプとがあるが、このうち前者のタイプにおいては、ベアリング付きのボールナットを用いることで、ボールナットのベアリングの外輪部をハウジングに固定するだけで、ボールナットの回転保持ができるようになっている。そして、回転可能に保持されたボールナットに、タイミングプーリをボルトで固定して一体化することで、電動モータの回転がボールナットに伝えられ、ボールナットの回転でボールネジが前後進するようになっている。
【０００３】
ところで、従来はタイミングプーリとして金属製のプーリを用いていたが、金属製プーリの発生する騒音は耳障りであり、また、金属製プーリの歯は耐摩耗性の点でも問題があることから、タイミングプーリとして樹脂製のプーリを用いて、耳障りな騒音の低減と、プーリの歯の耐摩耗性の改善と、軽量化とを図る試みを、発明者等は行った。
【０００４】
図５は、ボールネジ直線運動タイプのボールネジ機構のボールナットと、樹脂製のタイミングプーリとの関係を示す、従来構成の要部断面図であり、図６の（ａ）、（ｂ）は、図５中のタイミングプーリの平面図および断面図である。
【０００５】
図５において、１はハウジング、２はボールネジ機構、３はボールナット、４はボールネジ、１２’は樹脂製のタイミングプーリ、１３はタイミングベルトである。ボールネジ機構２は、ボールナット３にベアリング５が付加された市販品であり、ベアリング５の外輪部６をハウジング１にボルト１１で締結・固定することで、転動子７を介して、ベアリング５の内輪部８を兼用したボールナット３の金属製の本体９が、ハウジング１に回転可能であるように取り付けられる。
【０００６】
上記のボールナット３の金属製の本体９に、タイミングベルト１３を介してモータの回転が伝達される被動プーリとしてのタイミングプーリ１２’が、ボルト１４によって固定される。ところで、ボールナット３の金属製の本体９の端面には、その外周縁部を除いて本体９の端面を覆う（ボールの循環部を覆う）樹脂製のキャップ１０が設けられており、本体９の外周部がベアリング５の内輪部８ともなっている都合上、樹脂製のキャップ１０の部分に、上記ボルト１４を通すための穴（本体９の端面に形成されたネジ穴と対応する穴）を穿設せざるを得ない構成となっている。そして、上記の樹脂製のキャップ１０は変形を与えるとボールの循環に悪影響を与えるため、タイミングプーリ１２’とキャップ１０との間には、所定のクリアランスをとる必要がある構成となっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように、ボールナット３の金属製の本体９の端面に、その外周縁部を除いて本体９の端面を覆う樹脂製のキャップ１０が設けられ、このキャップ１０にタイミングプーリ１２’をボルト１４にて取り付けるための穴が穿設された構成をとる場合には、タイミングプーリ１２’とキャップ１０との間に所定のクリアランスを確保する必要がある。しかしながら、このような構成にすると、タイミングプーリ１２’のキャップ１０側の面におけるボルト挿通用の透穴１５（図６参照）の近傍が、フリーの状態となって、このため、ボルト１４による締結力が、透穴１５の近傍の薄肉部１６（図６参照）にもろにかかって、樹脂で形成されたタイミングプーリ１２’の脆弱な薄肉部１６に、亀裂が発生するという問題を生じた。
【０００８】
本発明は上記の点に鑑みなされたもので、その目的とするところは、ボールナットの金属製の本体の端面に、その外周縁部を除いて本体の端面を覆う樹脂製のキャップが設けられ、このキャップにタイミングプーリをボルトにてボールナットの金属製の本体に取り付けるための穴が穿設された構成をとる射出成形機において、樹脂製のタイミングプーリに亀裂が発生することを、確実に防止できるようにすることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記した目的を達成するために、電動モータの回転をタイミングベルトを介してタイミングプーリに伝え、該タイミングプーリと一体となって回転するボールナットと螺合したボールネジを前後進させることによって、所定の運転動作を実行させる構成をとり、ボールナットの金属製の本体の端面には、その外周縁部を除いて本体の端面を覆う樹脂製のキャップが設けられ、このキャップにはタイミングプーリをボルトにてボールナットの金属製の本体に取り付けるための穴が穿設された射出成形機において、
タイミングプーリを樹脂によって形成し、このタイミングプーリとボールナットとの間に金属製のスペーサを介在させて、このスペーサの一方面側の平坦面を、タイミングプーリに密着させると共に、スペーサの他方面側の外周縁部に突設した環状突部を、ボールナットの本体の端面の外周縁部に密着させ、タイミングプーリを、スペーサを介してボルトによってボールナットの本体に固定するように、構成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。
【００１１】
図１は、本発明の一実施形態に係る射出成形機の型開閉駆動メカニズムの構成を示す断面図である。なお、図１においては、断面を示すハッチングは図示の煩雑化を避けるため割愛してあり、また、上半分は型開き状態を、下半分は型閉じ（型締め状態）をそれぞれ表している。
【００１２】
図１において、１はハウジング（ここでは保持プレート）、２はボールネジ機構、３はボールナット、４はボールネジ、１２はタイミングプーリ、１３はタイミングベルトである。ハウジング１としての保持プレートには、電動モータ２１が搭載されており、この電動モータ２１の回転軸２１ａに固着された小タイミングプーリ（駆動プーリ）と、被動プーリである樹脂製のタイミングプーリ１２とに、タイミングベルト１３が掛け渡らせており、これにより、電動モータ２１の回転がタイミングプーリ１２に伝達されるようになっている。タイミングプーリ１２はボールナット３の本体に一体となるようにボルト１４によって組み付けられており、タイミングプーリ１２とボールナット３が回転することによって、ボールナット３に螺合されたボールネジ４が前後進するようになっている。ボールネジ４の先端にはトグルリンク機構２３のクロスヘッド２３ａが結合されており、ボールネジ４の前後進によって、トグルリンク機構２３を介して図示せぬ可動ダイプレートが前後進駆動されるようになっている。
【００１３】
図２は、ボールネジ機構のボールナットと、樹脂製のタイミングプーリとの関係を示す、図１の要部の拡大断面図であり、図３の（ａ）、（ｂ）は、図２中のタイミングプーリの平面図および断面図であり、図４の（ａ）、（ｂ）は、図２中のスペーサの平面図および断面図である。
【００１４】
図２において、１はハウジング、２はボールネジ機構、３はボールナット、４はボールネジ、１２は樹脂製のタイミングプーリ、１３はタイミングベルト、２５は、ボールナット３とタイミングプーリ１２との間に介在する金属製（ここでは例えばスチール製）のスペーサである。
【００１５】
ボールネジ機構２は、ボールナット３にベアリング５が付加された、前記したものと同様の市販品であり、ベアリング５の外輪部６をハウジング１にボルト１１で締結・固定することで、転動子７を介して、ベアリング５の内輪部８を兼用したボールナット３の金属製の本体９が、ハウジング１に回転可能であるように取り付けられるようになっている。
【００１６】
上記のボールナット３の金属製の本体９に、タイミングベルト１３を介してモータの回転が伝達される被動プーリとしての樹脂製のタイミングプーリ１２が、金属製のスペーサ２５を介して、ボルト１４によって固定されるようになっている。タイミングプーリ１２のボールナット側の面には、スペーサ２５の外輪郭と一致する円形の凹部１８（図３参照）が形成されており、この凹部１８にスペーサ２５がはめ込まれるようになっている。スペーサ２５のタイミングプーリ側の面は平坦面２６（図４参照）となっており、この平坦面２６が、タイミングプーリ１５の凹部１８の底面に密着するようになっている。また、スペーサ２５のボールナット側の面の外周縁部には、環状突部２７（図４参照）が突設されており、この環状突部２７の頂面が、図２に示すように、ボールナット３の金属製の本体９の端面における、樹脂製のキャップ１０で覆われていない本体端面の外周縁部に密着させられるようになっている。
【００１７】
つまり、前述したように、ボールナット３の金属製の本体９の端面には、その外周縁部を除いて本体９の端面を覆う（ボールの循環部を覆う）樹脂製のキャップ１０が設けられており、このキャップ１０にボルト１４を通すための穴（本体９の端面に形成されたネジ穴と対応する穴）が穿設されているも、キャップ１０に力が作用しないようにするため、スペーサ２５とキャップ１０との間に所定のクリアランスを確保すると同時に、ボールナットの凹部１８底面を担持したスペーサ２５自体が支承されるために、環状突部２７の頂面が、樹脂製のキャップ１０で覆われていない本体端面の外周縁部に押し付けられるようになっている。
【００１８】
この結果、タイミングプーリ１２のスペーサ２５側の面におけるボルト挿通用の透穴１５（図３参照）の近傍が、従来のようにフリーな状態となることはなく、スペーサ２５によって確実に裏打ち・支持されるため、ボルト１４による締結力が、透穴１５の近傍の薄肉部１６（図３参照）にもろにかかることが回避され、以って、樹脂で形成されたタイミングプーリ１２の脆弱な薄肉部１６に、亀裂が発生する虞はなくなる。
【００１９】
なお、図３において、１７は、タイミングプーリ１２に形成したボールネジ４を挿通可能とする中心透穴であり、また、図４において、２８は、スペーサ２５に形成したボルト挿通用の透穴、２９は、スペーサ２５に形成したボールネジ４を挿通可能とする中心透穴である。
【００２０】
ここで、上述した実施形態においては、ボールネジ機構を型開閉機構に用いた例を示したが、ボールネジ機構は射出機構や、エジェクト機構や、ノズルタッチ機構に用いることがてきるのは、言うまでもない。
【００２１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、ボールナットの金属製の本体の端面に、その外周縁部を除いて本体の端面を覆う樹脂製のキャップが設けられ、このキャップにタイミングプーリをボルトにてボールナットの金属製の本体に取り付けるための穴が穿設された構成をとる射出成形機において、樹脂製のタイミングプーリに亀裂が発生することを確実に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係る射出成形機の型開閉駆動メカニズムの構成を示す断面図である
【図２】ボールネジ機構のボールナットと、樹脂製のタイミングプーリとの関係を示す、図１の要部の拡大断面図である。
【図３】図２中のタイミングプーリの平面図および断面図である。
【図４】図２中のスペーサの平面図および断面図である。
【図５】ボールネジ機構のボールナットと、樹脂製のタイミングプーリとの関係を示す、従来構成の要部断面図である。
【図６】図５中のタイミングプーリの平面図および断面図である。
【符号の説明】
１  ハウジング
２  ボールネジ機構
３  ボールナット
４  ボールネジ
５  ベアリング
６  外輪部
７  転動子
８  内輪部
９  ボールナットの金属製の本体
１０  樹脂製のキャップ
１１  ボルト
１２  樹脂製のタイミングプーリ
１３  タイミングベルト
１４  ボルト
１５  透穴
１６  薄肉部
１７  中心透穴
１８  凹部
２１  電動モータ
２２  小タイミングプーリ
２３  トグルリンク機構
２５  金属製のスペーサ
２６  平坦面
２７  環状突部
２８  透穴
２９  中心透穴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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