(57)【要約】【課題】  ボールネジ機構のボール介装部に、人手を介さずに長期にわたって、潤滑剤を確実に供給し続けることが可能であると共に、この潤滑剤を供給するための構成を、非常に安価に構築可能とすること。【解決手段】  サーボモータの回転をボールネジ機構により直線運動に変換し、この直線運動を往復直線移動可能な被動部材に伝達するようにした成形機において、ボールネジ機構の回転部材の回転によってボールネジ機構の直線移動部材が直線移動する際に、ボールネジ機構のボールネジ軸の端部が相対的に出没する密閉空間と、この密閉空間に入れられた潤滑剤をボールネジ機構のボール介装部に導く潤滑剤通路とを有し、ボールネジ軸の端部が密閉空間に入り込んで密閉空間が狭まることにより、潤滑剤をボール介装部に送り込むように、構成する。【選択図】      図１
2006247885.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
サーボモータの回転をボールネジ機構により直線運動に変換し、この直線運動を往復直線移動可能な被動部材に伝達するようにした成形機において、
前記ボールネジ機構の回転部材の回転によって前記ボールネジ機構の直線移動部材が直線移動する際に、前記ボールネジ機構のボールネジ軸の端部が相対的に出没する密閉空間と、この密閉空間に入れられた潤滑剤を前記ボールネジ機構のボール介装部に導く潤滑剤通路とを有し、
前記ボールネジ軸の端部が前記密閉空間に入り込んで密閉空間が狭まることにより、前記潤滑剤を前記ボール介装部に送り込むようにしたことを特徴とする成形機。
【請求項２】
請求項１に記載の成形機において、
前記潤滑剤通路は、前記密閉空間と連通するように前記ボールネジ軸に穿設された軸方向の穴と、この軸方向の穴および前記ボール介装部と連通するように前記ボールネジ軸に穿設された径方向の穴とによって構成されたことを特徴とする成形機。
【請求項３】
請求項１に記載の成形機において、
前記潤滑剤通路は、前記ボール介装部と連通するように前記ボールネジ機構のナット体に穿設された径方向の穴と、この径方向の穴と連通する配管と、この配管と前記密閉空間とを連通させる穴とによって、または、前記ボール介装部と連通するように前記ボールネジ機構のナット体に穿設された径方向の穴と、この径方向の穴と前記密閉空間とを連通させる配管とによって構成されたことを特徴とする成形機。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか１項に記載の成形機において、
前記ボールネジ機構の回転部材は、前記ボールネジ軸であることを特徴とする成形機。
【請求項５】
請求項１または２に記載の成形機において、
前記ボールネジ機構の回転部材は、前記ナット体であることを特徴とする成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電動式の射出成形機やダイカストマシンなどの成形機に係り、特に、サーボモータ（電動サーボモータ）の回転をボールネジ機構により直線運動に変換して、射出軸や可動ダイプレートなどの被動部材を往復直線駆動（移動）するようにした成形機における、ボールネジ機構への潤滑剤の供給技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出軸（インラインスクリュー式の射出成形機ではスクリュー、プリプラ式の射出成形やダイカストマシンでは射出プランジャ）の前後進駆動源や、可動側金型を搭載した可動ダイプレートの前後進駆動源をサーボモータとするマシン（成形機）においては、サーボモータの回転を直線運動に変換するためにボールネジ機構を用いている。このボール機構のボールネジ軸と該ボールネジ軸に螺合したナット体（ボールナット）による回転→直線運動変換メカニズムは、ベアリングと同様にボール（鋼球）を用いて円滑な相対回転を図る構成であるので、ボールネジ機構に内蔵されたボールに（すなわち、ボール介装部に）グリース（潤滑剤）を補給する必要があり、グリースの補給を忘れると重大な支障が生じかねない。
【０００３】
そこで、例えば２０００ショット毎に（ボールネジ機構の直線移動部材の２０００回の往復動毎に）、マシンのオペレータが、ボールネジ機構に設けたグリース供給ニップル（グリース供給部）にグリースガン等を押し付けて、０．５〜１．２ｃｃ程度のグリースを補給するか、あるいは、２０００ショット毎に、マシンに付設したグリース自動供給装置が自動的に、ボールネジ機構に設けたグリース供給ニップルへと、０．５〜１．２ｃｃ程度のグリースを補給するようになっていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、マシンのオペレータが定期的にグリースを補給する手法では、安全性の観点からグリースの補給の度にマシンを停止させなければならないので、マシンの生産性を低下させる上、短サイクル成形を行うマシンでは、グリースの補給の頻度が高いので、オペレータに大きな負担を強いることになる。また、マシンを２４時間連続運転している際の夜間におけるグリース補給時期のオペレータの不在や、オペレータの不注意などにより、グリースの補給が適正時期に行われることが保証できないという問題もある。
【０００５】
一方、グリース自動供給装置を用いて自動的にグリースを補給する手法では、グリースの補給が、適正時期に、かつ、マシンの連続運転中であっても、人手を介さず自動的に行うことができる。しかし、グリース自動供給装置は、ポンプやその駆動源を必要とする構成であり、また、マシン全体の制御を司るマイコンの管理下で、グリース自動供給装置を動作させなければならないので、グリース自動供給のためのシステムが大がかりで、かつ非常に高価なものになるという問題がある。
【０００６】
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、ボールネジ機構のボール介装部に、人手を介さずに長期にわたって、潤滑剤を確実に供給し続けることが可能であると共に、この潤滑剤を供給するための構成を、非常に安価に構築可能とすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記した目的を達成するため、サーボモータの回転をボールネジ機構により直線運動に変換し、この直線運動を往復直線移動可能な被動部材に伝達するようにした成形機において、
前記ボールネジ機構の回転部材の回転によって前記ボールネジ機構の直線移動部材が直線移動する際に、前記ボールネジ機構のボールネジ軸の端部が相対的に出没する密閉空間と、この密閉空間に入れられた潤滑剤を前記ボールネジ機構のボール介装部に導く潤滑剤通路とを有し、
前記ボールネジ軸の端部が前記密閉空間に入り込んで密閉空間が狭まることにより、前記潤滑剤を前記ボール介装部に送り込むようにした、構成をとる。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、ボールネジ機構のボールネジ軸の端部が相対的に出没する密閉空間には、大量の潤滑剤を満たしておくことができ、しかも、ボールネジ機構が１往復して密閉空間が狭められる挙動毎に、密閉空間から潤滑剤通路を通って潤滑剤がボールネジ機構のボール介装部に送り込まれるので、非常に長期にわたって（例えば、５〜８年を十分に超える長期にわたって）、自動的に潤滑剤の供給を行うことができ、しかも、この自動供給を、別設の高価で大がかりなグリース自動供給装置を設けることなく、つまり、自動供給のための駆動源や制御系を設けることなく、純メカニズム的に行うことができる。さらに、ボールネジ機構の１往復動毎に潤滑剤がボール介装部に送り込まれるので、長期的に見ればボール介装部の潤滑剤は入れ替えられることになり、潤滑剤の汚損も非常に長期にわたって実用上問題のないことが保証される。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態を、図面を用いて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係るインラインスクリュー式射出成形機の射出系メカニズムの要部の構成を示す一部破断した説明図である。なお、本第１実施形態および後述する第２実施形態は、ボールネジ機構の回転部材がボールネジ軸であり、ボールネジ機構の直線移動部材がナット体である場合の適用例である。
【００１０】
図１において、ＢＰはベース盤、１は、ベース盤ＢＰ上に固設された第１の保持プレート、２は、第１の保持プレート１と対向するようにベース盤ＢＰ上に固設された第２の保持プレート、３は、第１の保持プレート１と第２の保持プレート２との間に架け渡らされた複数本のガイドバー、４は、ガイドバー３に挿通されて往復直線移動（前後進）可能な移動ブロック、５は、移動ブロック４にベアリングを介して回転可能に保持された回転体、６は、回転体４に固定され、移動ブロック４に搭載された図示せぬ計量用電動サーボモータの回転を伝達される被動プーリ、７は、その基部を回転体に固定され、図示せぬ加熱シリンダ内を回転並びに前後進可能なスクリュー、９は、第１の保持プレート１にベアリングを介して回転可能に保持されたボールネジ機構８のボールネジ軸、１０は、ボールネジ軸９に螺合されると共に、その端部をロードセル（ロードセルブロック）１１を介して移動ブロック４に固定されたボールネジ機構８のナット体、１２は、ボールネジ軸１０の端部に固定され、第１の保持プレート１に搭載された図示せぬ射出用電動サーボモータの回転を伝達される被動プーリである。
【００１１】
また、１３は、移動ブロック４とベアリング止めと回転体５とロードセル１１とボールネジ軸９とナット体１０とで形づくられる密閉空間、１４は、密閉空間１３内に所定量だけ閉じ込められた潤滑剤（グリース）、１５は、密閉空間１３とボールネジ機構８のボール介装部とを連通させる潤滑剤通路であり、本第１実施形態では、潤滑剤通路１５は、密閉空間１３と連通するようにボールネジ軸９に穿設された軸方向の穴１５ａと、この軸方向の穴１５ａおよび上記のボール介装部と連通するようにボールネジ軸９に穿設された径方向の穴１５ｂとによって構成されている。なお、１６は、ナット体１０の開放側の端部に介装された潤滑剤の漏れ防止用のシール部材である。
【００１２】
図１に示す構成において、図示せぬ計量用電動サーボモータの回転は、被動プーリ６に伝達され、これにより、被動プーリ６と一体となって回転体５およびスクリュー７が回転する。
【００１３】
また、図示せぬ射出用電動サーボモータの回転は、被動プーリ１２を介してボールネジ機構８のボールネジ軸９に伝達され、これにより、回転するボールネジ軸９に螺合したナット体１０がボールネジ軸９に沿って前後進して、このナット体１０と一体となって、ロードセル１１、回転体５、被動プーリ６、スクリュー７、移動ブロック４などが前後進する。
【００１４】
ところで、上記のナット体１０の前後進によって、前記した密閉空間１３をボールネジ軸９の端部が相対的に出没することになり、ナット体１０が後退すると（図１で右方向に移動すると）、ボールネジ軸９の端部が相対的に密閉空間１３内に入り込むことにより、密閉空間１３の容積が狭められる。本第１実施形態を含め本発明では、密閉空間１３内には潤滑剤１４が閉じ込められており、しかも、密閉空間１３は潤滑剤通路１５を介してボールネジ機構８のボール介装部と連通しているので、密閉空間１３の容積がある程度以下まで狭められると、密閉空間１３内の潤滑剤１４が、潤滑剤通路１５を通ってボールネジ機構８のボール介装部へと送り込まれる。つまり、ボールネジ機構８が１往復して密閉空間１３が狭められる挙動毎に、密閉空間１３から潤滑剤通路１５を通って潤滑剤１４がボールネジ機構８のボール介装部に送り込まれる。
【００１５】
このように、本第１実施形態では、ボールネジ機構８が１往復して密閉空間が狭められる挙動毎に、大量（前述したように、例えば２０００ショット毎に補給する潤滑剤（グリース）の量に比べると非常に大量）の潤滑剤１４を貯えた密閉空間１３から、潤滑剤通路１５を通って潤滑剤１４がボールネジ機構８のボール介装部に送り込まれるので、非常に長期にわたって（例えば、５〜８年を十分に超える長期にわたって）、自動的に潤滑剤の供給を行うことができる。しかも、この自動供給を、別設の高価で大がかりなグリース自動供給装置を設けることなく、つまり、自動供給のための駆動源や制御系を設けることなく、純メカニズム的に行うことができる。さらに、ボールネジ機構８の１往復動毎に潤滑剤１４がボール介装部に送り込まれるので、長期的に見ればボール介装部の潤滑剤１４は入れ替えられることになり、潤滑剤１４の汚損も非常に長期にわたって実用上問題のないことが保証される。
【００１６】
図２は、本発明の第２実施形態に係るインラインスクリュー式射出成形機の射出系メカニズムの要部の構成を示す一部破断した説明図であり、同図において、図１の第１実施形態と同一の構成要素には同一符号を付し、その説明は重複を避けるため割愛する。
【００１７】
本第２実施形態が前記第１実施形態と相違するのは、密閉空間１３とボールネジ機構８のボール介装部とを連通させる潤滑剤通路であり、本第２実施形態では、潤滑剤通路１７を、密閉空間１３と連通するように移動ブロック４に穿設された穴１７ａと、ボールネジ機構８のボール介装部と連通するようにナット体１０に穿設された径方向の穴１７ｂと、穴１７ａと穴１７ｂとを連通させるように取り付けられた配管１７ｃとによって、構成している。
【００１８】
本第２実施形態の動作は前記第１実施形態と同様であり、本第２実施形態においても、前記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００１９】
図３は、本発明の第３実施形態に係るインラインスクリュー式射出成形機の射出系メカニズムの要部構成を簡略化して示す一部破断した説明図である。なお、本第３実施形態は、ボールネジ機構の回転部材がナット体であり、ボールネジ機構の直線移動部材がボールネジ軸である場合の適用例である。
【００２０】
図３において、ＢＰはベース盤、２１は、前記第１の保持プレート１に相当する第１の保持プレート、２２はボールネジ機構、２３は、第１の保持保持プレート２１にベアリングを介して回転可能に保持されたボールネジ機構２２のナット体、２４は、ナット体２３に螺合されたボールネジ機構２２のボールネジ軸、２５は、ナット体２３の端部に固定され、第１の保持プレート２１に搭載された図示せぬ射出用電動サーボモータの回転を伝達される被動プーリ、２６は、ボールネジ軸２４の端部を固定した前記ロードセル１１に相当するロードセル（ロードセルブロック）であり、図３において、ロードセル２６より左側の構成は、前記第１、第２実施形態と同様である。
【００２１】
また、２７は、出没するボールネジ軸２４が作業員に触れないようにするために、第１の保持プレート２１に取り付けられた安全カバー体、２８は、潤滑剤の漏れ防止用のシール部材、２９は、第１の保持プレート２１、ナット体２３、ボールネジ軸２４、安全カバー体２７、シール部材２８で形づくられる密閉空間、３０は、密閉空間２９内に所定量だけ閉じ込められた潤滑剤（グリース）、３１は、密閉空間２９とボールネジ機構２２のボール介装部とを連通させる潤滑剤通路である。本第３実施形態の潤滑剤通路３１は、密閉空間２９と連通するようにボールネジ軸２４に穿設された軸方向の穴３１ａと、この軸方向の穴３１ａおよび上記のボール介装部と連通するようにボールネジ軸２４に穿設された径方向の穴３１ｂとによって構成されている。
【００２２】
本第３実施形態では、図示せぬ射出用電動サーボモータの回転によってナット体２３が回転し、これにより、ボールネジ軸２４が前後進して、ボールネジ軸２４の端部が密閉空間２９に出没する。よって、ボールネジ軸２４が後退すると（図３で右方向に移動すると）、ボールネジ軸２４の端部が相対的に密閉空間２９内に入り込むことにより、密閉空間２９の容積が狭められる。密閉空間２９内には潤滑剤３０が閉じ込められており、しかも、密閉空間２９は潤滑剤通路３１を介してボールネジ機構２２のボール介装部と連通しているので、密閉空間２９の容積がある程度以下まで狭められると、密閉空間２９内の潤滑剤３０が、潤滑剤通路３１を通ってボールネジ機構２２のボール介装部へと送り込まれる。つまり、本第３実施形態においても、前記した第１、第２実施形態と同様に、ボールネジ機構２２が１往復して密閉空間２９が狭められる挙動毎に、密閉空間２９から潤滑剤通路３１を通って潤滑剤３０がボールネジ機構２２のボール介装部に送り込まれる。
【００２３】
このような構成と動作をとる本第３実施形態においても、前記第１、第２実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００２４】
なお、上述した各実施形態では、インラインスクリュー式射出成形機の射出系メカニズムのボールネジ機構への適用を例にとったが、インラインスクリュー式射出成形機の他のメカニズムにおけるボールネジ機構の使用箇所にも、本発明が適用可能であることは言うまでない。さらに、プリプラ式射出成形機や、ダイカストマシンにおけるボールネジ機構の使用箇所にも、本発明が適用可能であることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るインラインスクリュー式射出成形機の射出系メカニズムの要部の構成を示す一部破断した説明図である。
【図２】本発明の第２実施形態に係るインラインスクリュー式射出成形機の射出系メカニズムの要部の構成を示す一部破断した説明図である。
【図３】本発明の第３実施形態に係るインラインスクリュー式射出成形機の射出系メカニズムの要部構成を簡略化して示す一部破断した説明図である。
【符号の説明】
【００２６】
ＢＰ  ベース盤
１  第１の保持プレート
２  第２の保持プレート
３  ガイドバー
４  移動ブロック
５  回転体
６  被動プーリ
７  スクリュー
８  ボールネジ機構
９  ボールネジ軸
１０  ナット体
１１  ロードセル
１２  被動プーリ
１３  密閉空間
１４  潤滑剤
１５  潤滑剤通路
１５ａ  ボールネジ軸９に穿設された軸方向の穴
１５ｂ  ボールネジ軸９に穿設された径方向の穴
１６  シール部材
１７  潤滑剤通路
１７ａ  移動ブロック４に穿設された穴
１７ｂ  ナット体１０に穿設された径方向の穴
１７ｃ  配管
２１  第１の保持プレート
２２  ボールネジ機構
２３  ナット体
２４  ボールネジ軸
２５  被動プーリ
２６  ロードセル
２７  安全カバー体
２８  シール部材
２９  密閉空間
３０  潤滑剤
３１  潤滑剤通路
３１ａ  ボールネジ軸２４に穿設された軸方向の穴
３１ｂ  ボールネジ軸２４に穿設された径方向の穴
【図１】
2006247885.tif 000003
【図２】
2006247885.tif 000004
【図３】
2006247885.tif 000005