(57)【要約】【課題】  射出スクリュにかかる樹脂圧力を正確に計測する。【解決手段】  射出軸方向に移動可能な第一のハウジング１に軸受３を介して従動プーリ４が回転自在、軸方向移動不能に取付けられている。従動プーリ４はスプライン結合１７で回転伝達部材５に連結されている。回転伝達部材５には、射出スクリュ８が固定され、軸受６で第二のハウジング７が軸方向移動不能に取付けられている。荷重検出装置２の外環部２ａに第一のハウジング１、内環部２ｂに第二のハウジング７が固定されている。第一、第二のハウジング１，７は射出軸方向に相対的に移動可能であるから、荷重検出装置２に予圧は発生しない。掛けられたベルトの張力により力による従動プーリ４の移動は軸受３で阻止され、スプライン結合部での摩擦力は発生せず、荷重検出装置２で射出スクリュ８にかかる樹脂圧力を正確に測定できる。【選択図】          図１
2006130900.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
直線移動する第一の部材にプーリを回転自在に支持し、前記プーリと回転伝達部材とが回転方向における相対的な移動だけを拘束されて連結され、且つ前記回転伝達部材の前面に射出スクリュ後端を取付け、前記回転伝達部材を回転自在に且つ軸方向移動不能に前記第一の部材とは接触しない第二の部材に取付け、且つ第一の部材を荷重検出装置の外環部に取付け、第二の部材を荷重検出装置の内環部に取付け、射出スクリュに作用する樹脂圧力を荷重検出装置にて計測することを特徴とする射出成形機の射出装置。
【請求項２】
前記第二の部材は凹部を有し、該第二の部材の凹部に、前記回転伝達部材を回転自在に且つ軸方向移動不能に取付けることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の射出装置。
【請求項３】
前記回転伝達部材は凹部を有し、該回転伝達部材の凹部を回転自在に且つ軸方向移動不能に前記第二の部材に取付けることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機の射出装置。
【請求項４】
直線移動する第一の部材にプーリを回転自在に支持し、前記プーリと射出スクリュ後端とが回転方向における相対的な移動だけを拘束されて連結され、且つ圧力伝達部材を射出スクリュ後端に当接させ、前記圧力伝達部材を射出スクリュと共に回転するように回転自在に且つ軸方向移動不能に前記第一の部材とは接触しない第二の部材に取付け、且つ第一の部材を荷重検出装置の外環部に取付け、第二の部材を荷重検出装置の内環部に取付け、射出スクリュに作用する樹脂圧力を荷重検出装置にて計測することを特徴とする射出成形機の射出装置。
【請求項５】
前記第二の部材は凹部を有し、該第二の部材の凹部に、前記圧力伝達部材を射出スクリュと共に回転するように回転自在に且つ軸方向移動不能に取付けることを特徴とする請求項４に記載の射出成形機の射出装置。
【請求項６】
前記圧力伝達部材は凹部を有し、該圧力伝達部材の凹部を射出スクリュと共に回転するように回転自在に且つ軸方向移動不能に前記第二の部材に取付けることを特徴とする請求項４に記載の射出成形機の射出装置。
【請求項７】
直線移動する第一の部材にプーリを回転自在に支持し、前記プーリと回転伝達部材とが回転方向における相対的な移動だけを拘束されて連結され、且つ前記回転伝達部材の前面に射出スクリュ後端を取付け、且つ内環部と外環部を有する荷重検出装置を備え、該荷重検出装置の内環部に、前記回転伝達部材を取付けるための回転伝達部材取付部を前記第一の部材とは接触しないように形成し、且つ前記回転伝達部材を、回転自在に且つ軸方向移動不能に前記荷重検出装置の回転伝達部材取付部に取付け、前記第一の部材を前記荷重検出装置の外環部に取付け、射出スクリュに作用する樹脂圧力を荷重検出装置にて計測することを特徴とする射出成形機の射出装置。
【請求項８】
前記荷重検出装置の回転伝達部材取付部は凹形状を有し、該回転伝達部材取付部の凹形状部に、前記回転伝達部材を回転自在に且つ軸方向移動不能に取付けることを特徴とする請求項７に記載の射出成形機の射出装置。
【請求項９】
前記回転伝達部材は凹部を有し、該回転伝達部材の凹部を回転自在に且つ軸方向移動不能に前記荷重検出装置の回転伝達部材取付部に取付けることを特徴とする請求項７に記載の射出成形機の射出装置。
【請求項１０】
直線移動する第一の部材にプーリを回転自在に支持し、前記プーリと射出スクリュ後端とが回転方向における相対的な移動だけを拘束されて連結され、且つ圧力伝達部材を射出スクリュ後端に当接させ、且つ内環部と外環部を有する荷重検出装置を備え、該荷重検出装置の内環部に、前記圧力伝達部材を取付けるための圧力伝達部材取付部を前記第一の部材とは接触しないように形成し、前記圧力伝達部材を、回転自在に且つ軸方向移動不能に前記荷重検出装置の圧力伝達部材取付部に取付け、且つ前記第一の部材を前記荷重検出装置の外環部に取付け、射出スクリュに作用する樹脂圧力を荷重検出装置にて計測することを特徴とする射出成形機の射出装置。
【請求項１１】
前記荷重検出装置の圧力伝達部材取付部は凹形状を有し、該圧力伝達部材取付部の凹形状部に、前記圧力伝達部材を射出スクリュと共に回転するように回転自在に且つ軸方向移動不能に取付けることを特徴とする請求項１０に記載の射出成形機の射出装置。
【請求項１２】
前記圧力伝達部材は凹部を有し、該圧力伝達部材の凹部を射出スクリュと共に回転するように回転自在に且つ軸方向移動不能に前記荷重検出装置の圧力伝達部材取付部に取付けることを特徴とする請求項１０に記載の射出成形機の射出装置。
【請求項１３】
前記荷重検出装置の外環部に前記第一の部材を駆動するネジ／ナット機構のナット連結部材を取付けることを特徴とする請求項１乃至請求項１２に記載の射出成形機の射出装置。
【請求項１４】
前記第一の部材に該第一の部材を駆動するネジ／ナット機構のナット連結部材を取付けることを特徴とする請求項１乃至請求項１２に記載の射出成形機の射出装置。
【請求項１５】
前記第一の部材を該第一の部材を駆動するネジ／ナット機構のナット連結部材を介して前記荷重検出装置の外環部に取付けることを特徴とする請求項１乃至請求項１２に記載の射出成形機の射出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機における射出装置に関するものであり、射出スクリュに作用する樹脂圧力を計測できる射出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機においては、射出工程時の溶融樹脂を金型内に射出するときの射出圧力、計量工程時における加熱シリンダ内の樹脂に付与する背圧を測定する手段として、加熱シリンダ内の樹脂圧力の反力として射出スクリュにかかる力を計測するロードセル等の荷重検出装置が知られている。  
加熱シリンダ内の樹脂圧力を直接測定するのではなく、射出スクリュを介して測定するものであるから、この測定圧力は、射出スクリュと荷重検出装置との間に加わる他の力の影響を受ける。
【０００３】
この対策として、ロードセルに予圧を与えることなく射出スクリュにかかる圧力を検出できるようにした発明が特許文献１で知られている。この発明は、射出スクリュを取り付けたスクリュカップリングに伝動ギアを備え、歯車伝動機構により射出スクリュを回転可能とし、該スクリュカップリングは、伝達リンクで軸受され、該伝達リンクはガイド継手に回転方向の位置が規制され、軸方向に移動可能に取り付けられ、ガイド継手はガイドシャフトによってスライド自在で回転方向が規制された構成とし、さらに、前記伝達リンクとガイド継手間にロードセルを配置し、かつ、この伝達リンクとガイド継手間は、ロードセルに予圧を与えないように固定され、さらに、伝達リンクのスクリュカップリングへの取付もロードセルに予圧を与えないように取り付けることによって、ロードセルに予圧を与えることなく高精度に射出スクリュに係る圧力を検出できるようにしたものである。
【０００４】
又、射出スクリュを回転させるためにベルト伝動を使用したとき、ベルトの張力で、射出スクリュに連接される軸を軸方向に対して直角に作用する力によってロードセルに偏圧力が加わることを防止した発明も知られている。  
この発明は、射出スクリュの後端をスクリュ支持軸に取り付け、該スクリュ支持軸をベアリングボックスに回転自在に取り付け、該ベアリングボックスと射出用モータによって軸方向に駆動される可動プレートとの間にロードセルを取り付け、スクリュ支持軸の後端部は、可動プレートに回転自在に固定された伝動軸とスプライン結合させ、伝動軸に従動プーリが設けられ、計量用モータを駆動してベルトを介して従動プーリ、伝動軸、スクリュ支持軸、射出スクリュを回転させ計量動作を行い、又、射出用モータを駆動することによって、可動プレート、ロードセル、ベアリングボックス、スクリュ支持軸、射出スクリュを前進させて射出を行うようにし、従動プーリにかけられたベルトから伝動軸にはモーメントが加わるが、これを、伝動軸とスクリュ支持軸間のスプライン結合によって吸収し、伝動軸からスクリュ支持軸に伝達されない構成によって、ロードセルには偏圧力が加わらないようにして、ロードセルにより射出スクリュに加わる力を測定するようにしたものである（特許文献２参照）。
【０００５】
同様に、射出スクリュをベルト伝動で回転させる場合にベルトの張力による影響により摩擦力が変化し、荷重センサで測定する射出スクリュに加わる力を正確に検出できないことに対する対策として、スクリュの後端が取り付けられた駆動軸を軸受を介してハウジングに回転自在に且つ軸方向移動可能に取付け、この駆動軸にプーリを取付け、このプーリをベルトを介してモータで回すことで、前記スクリュを回転させるようにした射出成形機において、前記プーリを、軸受を介して前記ハウジング側に回転可能に取付けるとともに、駆動軸にスプライン結合させて取り付け、ベルト張力によりプーリが軸直角方向に移動してもその移動量はスプラインの隙間で吸収され、駆動軸には伝達されず、駆動軸の摺動面の摩擦力は変化なく、駆動軸とハウジング間に設けられた荷重センサには影響を与えないように構成された発明も知られている（特許文献３参照）。
【０００６】
【特許文献１】特公平５−５０９７４号公報
【特許文献２】特許第３１５５５１６号公報
【特許文献３】特許第３４０２４５８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
射出スクリュへの回転伝達機構として、歯車伝動機構よりもベルト伝動機構を用いる方が、メンテナンス上から又バックラッシの点からも有利である。そこで、上述した特許文献１に記載された発明において、射出スクリュへの回転伝達機構として、歯車伝動機構の代わりにベルト・プーリを用いたベルト伝動機構を用いたとすると、ロードセル等の荷重検出装置に予圧を与えず、射出スクリュに加わる圧力を検出できるとしても、ベルト張力により発生するモーメントの影響で荷重検出装置に偏荷重が加わり、同時に軸受内輪との間に摩擦抵抗が生じるため、正確な圧力が検出できないという問題がある。
【０００８】
このベルト張力によるモーメント発生による偏荷重および摩擦力の増大を防止する方法が特許文献２，３に記載されているが、特許文献２に記載された発明は、射出スクリュを回転させるベルト機構（プーリ）が、ロードセルを配置した位置より反射出スクリュ側に配置される構造のものである。また、特許文献３に記載された発明は、軸方向移動する駆動軸に取付けられた軸受の外輪が直接ハウジングと接触しながらスライドするため、摺動面には摩擦抵抗が存在し、荷重センサで計測される推力はスクリュの反力と軸受−ハウジング間の摩擦力との合力となり、正確な射出圧力を計測できないという問題がある。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、射出スクリュにかかる樹脂圧力を正確に計測することができる射出成形機を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願請求項１に係る発明は、射出成形機の射出装置であって、直線移動する第一の部材にプーリを回転自在に支持し、前記プーリと回転伝達部材とが回転方向における相対的な移動だけを拘束されて連結され、且つ前記回転伝達部材の前面に射出スクリュ後端を取付け、前記回転伝達部材を回転自在に且つ軸方向移動不能に前記第一の部材とは接触しない第二の部材に取付け、且つ第一の部材を荷重検出装置の外環部に取付け、第二の部材を荷重検出装置の内環部に取付け、射出スクリュに作用する樹脂圧力を荷重検出装置にて計測することを特徴とするものである。
【００１１】
そして、請求項２に係る発明においては、前記第二の部材に凹部を設け、該第二の部材の凹部に、前記回転伝達部材を回転自在に且つ軸方向移動不能に取付けるものである。又、請求項３に係る発明は、前記回転伝達部材に凹部を設け、該回転伝達部材の凹部を回転自在に且つ軸方向移動不能にしたものである。
【００１２】
また、請求項４に係る発明は、直線移動する第一の部材にプーリを回転自在に支持し、前記プーリと射出スクリュ後端とが回転方向における相対的な移動だけを拘束されて連結され、且つ圧力伝達部材を射出スクリュ後端に当接させ、前記圧力伝達部材を射出スクリュと共に回転するように回転自在に且つ軸方向移動不能に前記第一の部材とは接触しない第二の部材に取付け、且つ第一の部材を荷重検出装置の外環部に取付け、第二の部材を荷重検出装置の内環部に取付け、射出スクリュに作用する樹脂圧力を荷重検出装置にて計測することを特徴とする射出成形機の射出装置である。
【００１３】
又、請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明において、前記第二の部材に凹部を設け、該第二の部材の凹部に、前記圧力伝達部材を射出スクリュと共に回転するように回転自在に且つ軸方向移動不能に取付けたものであり、請求項６に係る発明は、前記圧力伝達部材に凹部を設け、該圧力伝達部材の凹部を射出スクリュと共に回転するように回転自在に且つ軸方向移動不能に前記第二の部材に取付けたものである。
【００１４】
請求項７に係る発明は、直線移動する第一の部材にプーリを回転自在に支持し、前記プーリと回転伝達部材とが回転方向における相対的な移動だけを拘束されて連結され、且つ前記回転伝達部材の前面に射出スクリュ後端を取付け、且つ内環部と外環部を有する荷重検出装置を備え、該荷重検出装置の内環部に、前記回転伝達部材を取付けるための回転伝達部材取付部を前記第一の部材とは接触しないように形成し、且つ前記回転伝達部材を、回転自在に且つ軸方向移動不能に前記荷重検出装置の回転伝達部材取付部に取付け、前記第一の部材を前記荷重検出装置の外環部に取付け、射出スクリュに作用する樹脂圧力を荷重検出装置にて計測することを特徴とする射出成形機の射出装置である。
【００１５】
請求項８に係る発明は、請求項７に係る発明において、前記荷重検出装置の回転伝達部材取付部に凹形状を備え、該回転伝達部材取付部の凹形状部に、前記回転伝達部材を回転自在に且つ軸方向移動不能に取付けたものであり、請求項９に係る発明は、前記回転伝達部材に凹部を備え、該回転伝達部材の凹部を回転自在に且つ軸方向移動不能に前記荷重検出装置の回転伝達部材取付部に取付けたものである。
【００１６】
請求項１０に係る発明は、射出成形機の射出装置において、直線移動する第一の部材にプーリを回転自在に支持し、前記プーリと射出スクリュ後端とが回転方向における相対的な移動だけを拘束されて連結され、且つ圧力伝達部材を射出スクリュ後端に当接させ、且つ内環部と外環部を有する荷重検出装置を備え、該荷重検出装置の内環部に、前記圧力伝達部材を取付けるための圧力伝達部材取付部を前記第一の部材とは接触しないように形成し、前記圧力伝達部材を、回転自在に且つ軸方向移動不能に前記荷重検出装置の圧力伝達部材取付部に取付け、且つ前記第一の部材を前記荷重検出装置の外環部に取付け、射出スクリュに作用する樹脂圧力を荷重検出装置にて計測するようにしたものである。
【００１７】
請求項１１に係る発明は、請求項１０に係る発明において、前記荷重検出装置の圧力伝達部材取付部に凹形状を備え、該圧力伝達部材取付部の凹形状部に、前記圧力伝達部材を射出スクリュと共に回転するように回転自在に且つ軸方向移動不能に取付けたものであり、請求項１２に係る発明は、前記圧力伝達部材に凹部を備え、該圧力伝達部材の凹部を射出スクリュと共に回転するように回転自在に且つ軸方向移動不能に前記荷重検出装置の圧力伝達部材取付部に取付けたものである。
【００１８】
又、上述した各発明において、請求項１３に係る発明は、前記荷重検出装置の外環部に前記第一の部材を駆動するネジ／ナット機構のナット連結部材を取付けたものとし、請求項１４に係る発明は、前記第一の部材に該第一の部材を駆動するネジ／ナット機構のナット連結部材を取付けたものとした。さらに、請求項１５に係る発明は、前記第一の部材を該第一の部材を駆動するネジ／ナット機構のナット連結部材を介して前記荷重検出装置の外環部に取付けたものとした。
【発明の効果】
【００１９】
荷重検出装置に予圧を与えることなく、該荷重検出装置を取り付けることができ、射出スクリュから荷重検出装置までの間に射出スクリュにかかる樹脂圧力以外の力がほとんどかからないことから、荷重検出装置で正確に、射出圧力、背圧等の樹脂圧力を検出できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明のいくつかの実施形態について説明する。  
図１は本発明の第１の実施形態における射出装置の要部断面図である。  
リニアガイドやガイドロッド等の図示していないガイドによって、第一の部材としての第一のハウジング１はスクリュ軸方向（図１における左右方向）に移動可能且つ回転不能に配設されている。第一のハウジング１には、軸受３を介して従動プーリ４が回転自在に且つ軸方向移動不能に取付けられている。
【００２１】
従動プーリ４には回転伝達部材５が回転方向における相対的な移動だけを拘束されて連結されている。この第１の実施形態では、回転伝達部材５に設けた雄スプラインと従動プーリ４に設けた雌スプラインを嵌合させて、スプライン結合１７によって構成されている。  
又、回転伝達部材５の前面には射出スクリュ８の後端がスクリュ連結部材１３によって固定されている。この第１の実施形態では、射出スクリュ８の後端面が回転伝達部材５の端面に当接するようスクリュ連結部材１３で射出スクリュ８に設けられた拡径部８ａを押圧してボルトでスクリュ連結部材１３を回転伝達部材５に取り付けている。さらに、スクリュ連結部材１３と射出スクリュ８の軸はスプライン結合１７させて、回転伝達部材５を射出スクリュ８に一体的に固定している。
【００２２】
さらに、回転伝達部材５は軸受６を介して第一のハウジング１とは別の第二の部材としての第二のハウジング７の凹部に軸方向移動不能に取付けられている。第一のハウジング１と第二のハウジング７との間には隙間が設けられ、お互いに接触しないように構成されている。  
第二のハウジング７は荷重検出装置２の内環部２ｂに固定されている。又、荷重検出装置２の外環部２ａは、第一のハウジング１とボールネジ／ナット機構のナット１５に連結されるナット連結部材１４とで挟まれるようにしてボルトで固定されている。なお、符号１６は、ボールネジ／ナット機構のボールネジであり、荷重検出装置２およびナット連結部材１４の中心に設けられた穴を貫通している。
【００２３】
第一のハウジング１に取付けられた図示されないスクリュ回転用のモータのロータ軸に取り付けられた駆動プーリと従動プーリ４の間には図示していないベルトがかけられ、計量工程においては、該スクリュ回転用のモータを駆動することによって、従動プーリ４、回転伝達部材５を介して射出スクリュ８を回転駆動し、図示していない加熱シリンダ内の樹脂を溶融混練りする。  
射出工程においては、図示しない射出用モータによってボールネジ１６が回転駆動されることによって、該ボールネジ１６に螺合するナット１５および該ナット１５と一体的に取り付けられたナット連結部材１４が、前進（図１中右から左方向）する。このナット１５およびナット連結部材１４が前進する力は、荷重検出装置２を介して第一のハウジング１、第二のハウジング７に伝達され、該第二のハウジング７を介して回転伝達部材５に伝達される。さらに、回転伝達部材５から射出スクリュ８に伝達され、射出スクリュ８を軸方向に駆動し、図示していない加熱シリンダ内の溶融樹脂を金型内に射出する。
【００２４】
計量工程時には、射出スクリュ８の回転によって加熱シリンダ内の樹脂が溶融されその溶融樹脂圧力により、射出スクリュ８は押圧され後退し（図１において左から右方向）、この後退力は回転伝達部材５、軸受６、第二のハウジング７を介して荷重検出装置２の内環部２ｂを押圧し、外環部２ａと内環部２ｂ間で歪みが生じ、これにより射出スクリュ８を押圧する樹脂圧力が計測される。
【００２５】
又、射出工程においても、同様で、射出用モータの駆動によって、ナット１５、ナット連結部材１４が前進し、荷重検出装置２を介して第一、第二のハウジング１，７を前進させ、さらに、第二のハウジング７、軸受６、回転伝達部材５を介して射出スクリュ８を前進させ、加熱シリンダ内の溶融樹脂を金型内に射出する。このとき、射出樹脂圧力が反力として射出スクリュ８に加わり、回転伝達部材５、軸受６、第二のハウジング７を介して荷重検出装置２の内環部２ｂに伝達され、荷重検出装置２の内環部２ｂを押圧し、外環部２ａと内環部２ｂ間で歪みが生じ、これにより射出圧力が荷重検出装置２で計測される。
【００２６】
この第１の実施形態では、荷重検出装置２の外環部２ａは第一のハウジング１に取り付けられ、内環部２ｂは第二のハウジング７に取り付けられているが、第一のハウジング１と第二のハウジング７は、射出軸方向に相対移動可能であるから、この荷重検出装置２をこの射出機構に取り付ける際に荷重検出装置の外環部２ａと内環部２ｂの間に予圧が発生することはない。
【００２７】
又、従動プーリ４を駆動するベルトの張力により、従動プーリ４は図示されないスクリュ回転用モータ側にラジアル荷重を受ける。しかし、従動プーリ４は軸受３で第一のハウジング１に回転自在に固定されているから、ラジアル方向の移動はほとんどない。厳密には、従動プーリ４は軸受３の隙間分だけ軸方向直角に移動するが、従動プーリ４と回転伝達部材５はスプラインで嵌合しており、スプラインの隙間のほうが軸受３の隙間より格段に大きいため、回転伝達部材５にはラジアル荷重は作用しない。
【００２８】
そして、射出スクリュ８に加わる樹脂圧力は回転伝達部材５、軸受６、第二のハウジング７、荷重検出装置２の内環部２ｂの順に作用するが、回転伝達部材５、軸受６、第二のハウジング７は互いに軸方向移動不能に取付けられており、これらの部材と第一のハウジング１との間には摺動面が存在しないため摩擦力の影響を受けることなく、かつ、上述したように、ベルトの張力により発生するラジアル荷重が回転伝達部材５には作用しないことから、従動プーリと回転伝達部材５との間での摺動抵抗もほとんどなく、射出スクリュ８に加わる樹脂圧力を正確に荷重検出装置２で計測することができる。
【００２９】
図２は本発明の第２の実施形態における射出装置の要部断面図である。  
上述した第１の実施形態では、回転伝達部材５を軸受６の内輪に、第二のハウジング７を軸受６の外輪に互いに軸方向移動不能に取り付けたものであったが、図２に示す第２の実施形態の射出装置では、射出スクリュ８の後端が取り付けられる回転伝達部材１０の凹部を軸受６の外輪に軸方向移動不能に取り付け、第１の実施形態の第二のハウジングの代わりに第二の部材としてのシャフト９を軸受６の内輪に軸方向移動不能に取付け、かつ、シャフト９を荷重検出装置２の内環部２ｂに固定している。他の構成は、図１に示した第１の実施形態と同一である。また、回転伝達部材１０およびシャフト９と第一のハウジング１は接触しないよう配設されている。
【００３０】
この第２の実施形態においても、計量工程においてはスクリュ回転用のモータにより、従動プーリ４がベルト伝動機構で駆動され、回転伝達部材１０、射出スクリュ８を回転駆動する。又、射出工程においては、射出用モータによってボールネジ１６が回転駆動され、前述したようにナット１５、ナット連結部材１４、荷重検出装置２、第一のハウジング１、シャフト９、回転伝達部材１０、射出スクリュ８を軸方向に駆動し、溶融樹脂を金型内に射出する。
【００３１】
この第２の実施形態においても、従動プーリ４を駆動するベルトの張力により、従動プーリ４は図示されないスクリュ回転用モータ側にラジアル荷重を受ける。しかし、第１の実施形態と同様に、従動プーリ４は軸受３で第一のハウジングに回転自在に固定されているので、ラジアル方向の移動はほとんどない。移動しても軸受３の隙間分程度で、従動プーリ４と回転伝達部材１０間のスプライン結合１７の隙間で吸収されてラジアル荷重は回転伝達部材１０にほとんど作用しない。よって、射出スクリュ８が樹脂圧力を受けて、第一のハウジング１に対して相対的に後退（図２中左から右方向）しても、後退移動する回転伝達部材１０、シャフト９にはほとんど摺動摩擦抵抗はなく、射出スクリュ８に加わる樹脂圧力を正確に荷重検出装置２で計測することができるものである。
【００３２】
図３は本発明の第３の実施形態における射出装置の要部断面図である。  
この第３の実施形態と第１の実施形態との相違点は、図１に示す第１の実施形態では、射出スクリュ８をスクリュ連結部材１３で回転伝達部材５に取り付けたが、この第３の実施形態では、射出スクリュ８をスクリュ連結部材１３で従動プーリ４に取り付けている点で相違し、又、第１の実施形態での回転伝達部材５が圧力伝達部材１１となっている点で相違するのみである。
【００３３】
この第３の実施形態では、従動プーリ４と射出スクリュ８がスクリュ連結部材１３で連結されている。このスクリュ連結部材１３は射出スクリュ８の軸に対して回転方向における相対的な移動だけが拘束されて連結されている。図３に示す例ではスプライン結合１７で連結されている。さらに、スクリュ連結部材１３は、該射出スクリュ８に設けた拡径部８ａを押圧して射出スクリュ８の後端面を圧力伝達部材１１に押圧するように、該スクリュ連結部材１３をボルトによって従動プーリに固定されている。又、従動プーリ４と圧力伝達部材１１も、この例ではスプライン結合１７を用いて回転方向における相対的な移動だけが拘束されて連結されている。他の構成は、図１に示した第１の実施形態と同じである。
【００３４】
即ち、図示していないガイドによって第一の部材としての第一のハウジング１はスクリュ軸方向に移動可能且つ回転不能に配設されている。第一のハウジング１には、軸受３を介して従動プーリ４が回転自在に且つ軸方向移動不能に取付けられている。
【００３５】
従動プーリ４には圧力伝達部材１１が回転方向における相対的な移動だけを拘束されて連結されている。又、従動プーリ４と射出スクリュ８はスクリュ連結部材１３で連結されている。このスクリュ連結部材１３は射出スクリュ８の軸に対して回転方向における相対的な移動だけが拘束されて連結され（スプライン結合１７）、スクリュ連結部材１３は射出スクリュ８の後端面を圧力伝達部材１１に押圧するように、該スクリュ連結部材１３をボルトによって従動プーリ４に固定されている。
【００３６】
圧力伝達部材１１は軸受６を介して第一のハウジング１とは別の第二の部材としての第二のハウジング７の凹部に回転自在、軸方向移動不能に取付けられている。第一のハウジング１と第二のハウジング７との間には隙間が設けられ、お互いに接触しないように構成されている。  
第二のハウジング７は荷重検出装置２の内環部２ｂに固定されている。又、荷重検出装置２の外環部２ａは、第一のハウジング１とボールネジ／ナット機構のナット１５に連結されるナット連結部材１４とで挟まれるようにしてボルトで固定されている。なお、符号１６は、ボールネジ／ナット機構のボールネジであり、荷重検出装置２およびナット連結部材１４の中心に設けられた穴を貫通している。
【００３７】
以上の通り、この第３の実施形態は、射出スクリュを取り付けるスクリュ連結部材１３が第１の実施形態では回転伝達部材５に取り付けられていたのに対して、従動プーリ４に取り付けられている点が相違し、また第１の実施形態での回転伝達部材５がこの第３の実施形態では圧力伝達部材１１に代わっている点が相違する。しかしながら、この第３の実施形態では圧力伝達部材１１は第１の実施形態の回転伝達部材５とほぼ同じ機能をなすものである。第１の実施形態では、この回転伝達部材５によって、射出スクリュ８を回転させるとともに射出スクリュ８に加わる樹脂圧力を第二のハウジング７に伝達するものであり、射出スクリュ８を回転させる機能をとらえて回転伝達部材５と名付けたものである。一方、第３の実施形態の、圧力伝達部材１１では、該圧力伝達部材１１は回転すると共に射出スクリュ８に加わる樹脂圧力を第二のハウジング７に伝達するものであるが、従動プーリ４が直接射出スクリュ８を回転させるものであることから、圧力の伝達を主に考え、圧力伝達部材１１としたものである。
【００３８】
この第３の実施形態においても、図１に示す第一の実施形態と同様にベルト張力が従動プーリ４に作用しても、軸受３で従動プーリは第１のハウジングに保持されているから、ベルト張力による従動プーリ４の射出軸方向に対して垂直方向の移動は制限され、スクリュ連結部材１３と射出スクリュ８および従動プーリ４と圧力伝達部材１１とのスプライン結合１７で吸収され、このスプライン結合１７の部分での摺動抵抗はほとんどない。そして、圧力伝達部材１１、軸受６、第二のハウジング７は互いに軸方向移動不能に取付けられており、且つ第一のハウジング１との間に摺動面が存在しないため摩擦力の影響を受けることなく、射出スクリュ８に作用する樹脂圧力を正確に荷重検出装置２で計測することができる。
【００３９】
図４は本発明の第４の実施形態における射出装置の要部断面図である。  
この第４の実施形態と図２に示す第２の実施形態との相違点は、図２に示す第２の実施形態では、射出スクリュ８をスクリュ連結部材１３で回転伝達部材１０に取り付けたが、この第４の実施形態では、射出スクリュ８をスクリュ連結部材１３で従動プーリ４に取り付けている点で相違し、又、第２の実施形態での回転伝達部材１０が圧力伝達部材１２となっている点で相違するのみである。即ち、図１に示す第１の実施形態と図３に示す第３の実施形態との関係と同じような関係が図２に示す第２の実施形態と図４に示す第４の実施形態にある。
【００４０】
この第４の実施形態では、従動プーリ４と射出スクリュ８がスクリュ連結部材１３で連結されている。このスクリュ連結部材１３は射出スクリュ８の軸に対して回転方向における相対的な移動だけが拘束されて連結されている。図４に示す例ではスプライン結合１７で連結されている。さらに、スクリュ連結部材１３は射出スクリュ８に設けた拡径部８ａを押圧して射出スクリュ８の後端面を圧力伝達部材１２に押圧するように、該スクリュ連結部材１３をボルトによって従動プーリ４に固定されている。又、従動プーリ４と圧力伝達部材１２も、この例ではスプライン結合１７を用いて回転方向における相対的な移動だけが拘束されて連結されている。他は、第２の実施形態における回転伝達部材１０に対応する部材１２を圧力伝達部材と称している点が相違するのみで、他の構成は図２に示した第２の実施形態と同じである。又、圧力伝達部材１２は第２の実施形態における回転伝達部材１０と同等の作用をなすものであり、第４の実施形態では、この部材１２が主に圧力を伝達する機能を有していることから、圧力伝達部材と称しているものである。
【００４１】
この第４の実施形態においても、射出スクリュに加わる樹脂圧力は圧力伝達部材１２、軸受６、第二の部材としてのシャフト９、荷重検出装置２の内環部２ｂの順に作用する。
【００４２】
圧力伝達部材１２、軸受６、シャフト９は互いに軸方向移動不能に取付けられており、且つ、第一のハウジング１との間に摺動面が存在しないため摩擦力の影響を受けることなく、さらに、従動プーリ４と圧力伝達部材１２、スクリュ連結部材１３と射出スクリュ８とのスプライン結合部においても、第１〜第３の実施形態と同様に、僅かな摩擦抵抗しか発生しないから、射出スクリュ８にかかる樹脂圧力を正確に荷重検出装置２で計測することができる。
【００４３】
図５は本発明の第５の実施形態における射出装置の要部断面図である。  
この第５の実施形態が図１に示す第１の実施形態と相違するのは、荷重検出装置２に、回転伝達部材５を軸受６を介して取付けるための回転伝達部材取付部２ｃが形成され、第１の実施形態における第二のハウジング７が設けられていない点である。他は第１の実施形態と同じである。すなわち、第５の実施形態では、回転伝達部材５を、軸受６を介して荷重検出装置２の回転伝達部材取付部２ｃに軸方向移動不能に取付けている。
【００４４】
射出工程において、ナット１５およびナット連結部材１４が前進する力は、荷重検出装置２を介して第一のハウジング１に伝達されると共に、荷重検出装置２の回転伝達部材取付部２ｃ、軸受６を介して回転伝達部材５に伝達され、さらに、回転伝達部材５から射出スクリュ８に伝達される。
【００４５】
また、計量工程において、射出スクリュ８の後退力は回転伝達部材５、軸受６、荷重検出装置２の回転伝達部材取付部２ｃを介して荷重検出装置２に伝達される。
【００４６】
この第５の実施形態においても、回転伝達部材５、軸受６、荷重検出装置２の回転伝達部材取付部２ｃは互いに軸方向移動不能に取付けられており、これらの部材と第一のハウジング１との間には摺動面が存在しないため摩擦力の影響を受けることがない。また、第１の実施形態と同様に、ベルトの張力により発生するラジアル荷重が回転伝達部材５には作用しない。そのため、第１の実施形態と同様に、射出スクリュ８に加わる樹脂圧力を正確に荷重検出装置２で計測することができる。
【００４７】
第５の実施形態では、荷重検出装置２に回転伝達部材取付部２ｃを形成し、該回転伝達部材取付部２ｃに軸受６、回転伝達部材５を取付けているのに対して、第１の実施形態では、荷重検出装置２の内環部２ｂに第二のハウジング７をボルト等で固定し、該第二のハウジング７に軸受６、回転伝達部材５を取付けている。そのため、第１の実施形態では、荷重検出装置２の内環部２ｂに第二のハウジング７をボルト等で固定する際に、内環部２ｂに圧縮によるわずかな歪み（初期歪み）が加わり、荷重検出装置２のゼロ点がずれるが、第５の実施形態では、このような初期歪みは加わらないため、第５の実施形態の方がより正確に圧力を検出することができる。一方、第５の実施形態は、第１の実施形態に比べて、荷重検出装置２の形状が複雑となる。
【００４８】
なお、この第５の実施形態と同様の構成（荷重検出装置２に回転伝達部材取付部２ｃを形成し、第二のハウジングを設けない構成）は、図３に示す第３の実施形態にも適用することができる。第３の実施形態の説明で述べたように、第３の実施形態では、第１の実施形態における回転伝達部材５に代わるものとして圧力伝達部材１１が設けられているが、両者は前述したように機能はほぼ同等で名称が相違するものであるから、第３の実施形態に適用する場合は、荷重検出装置２に圧力伝達部材１１を軸受６を介して取付ける該荷重検出装置２の取付部の名称を回転伝達部材取付部に代えて圧力伝達部材取付部としたものである。この圧力伝達部材取付部は、第５の実施形態の回転伝達部材取付部と名称が異なるだけで、第５の実施形態の回転伝達部材取付部と同様の作用を有する。
【００４９】
図６は本発明の第６の実施形態における射出装置の要部断面図である。  
この第６の実施形態が図２に示す第２の実施形態と相違するのは、荷重検出装置２に、回転伝達部材１０を取付けるための回転伝達部材取付部２ｃが形成され、第２の実施形態におけるシャフト９が設けられていない点である。他は第２の実施形態と同じである。すなわち、第６の実施形態では、回転伝達部材１０を、軸受６を介して荷重検出装置２の回転伝達部材取付部２ｃに軸方向移動不能に取付けている。
【００５０】
射出工程においては、ナット１５およびナット連結部材１４が前進する力は、荷重検出装置２を介して第一のハウジング１に伝達されると共に、荷重検出装置２の回転伝達部材取付部２ｃ、軸受６を介して回転伝達部材１０に伝達され、さらに、回転伝達部材１０から射出スクリュ８に伝達される。
また、計量工程においては、射出スクリュ８の後退力は回転伝達部材１０、軸受６、荷重検出装置２の回転伝達部材取付部２ｃを介して荷重検出装置２に伝達される。
【００５１】
この第６の実施形態においても、回転伝達部材１０、軸受６、荷重検出装置２の回転伝達部材取付部２ｃは互いに軸方向移動不能に取付けられており、これらの部材と第一のハウジング１との間には摺動面が存在しないため摩擦力の影響を受けることがない。また、第２の実施形態と同様に、ベルトの張力により発生するラジアル荷重が回転伝達部材１０には作用しない。そのため、第２の実施形態と同様に、射出スクリュ８に加わる樹脂圧力を正確に荷重検出装置２で計測することができる。
【００５２】
第６の実施形態では、荷重検出装置２に回転伝達部材取付部２ｃを形成し、該回転伝達部材取付部２ｃに軸受６、回転伝達部材５を取付けているのに対して、第２の実施形態では、荷重検出装置２の内環部２ｂにシャフト９をボルト等で固定し、該シャフト９に軸受６、回転伝達部材１０を取付けている。そのため、第２の実施形態では、荷重検出装置２の内環部２ｂにシャフト９をボルト等で固定する際に、内環部２ｂに圧縮によるわずかな歪み（初期歪み）が加わり、荷重検出装置２のゼロ点がずれるが、第６の実施形態では、このような初期歪みは加わらないため、第６の実施形態の方がより正確に圧力を検出することができる。一方、第６の実施形態は、第２の実施形態に比べて、荷重検出装置２の形状が複雑となる。
【００５３】
なお、この第６の実施形態と同様の構成（荷重検出装置２に回転伝達部材取付部２ｃを形成し、シャフト９を設けない構成）は、図４に示す第４の実施形態にも適用することができる。第４の実施形態の説明で述べたように、第４の実施形態では、第２の実施形態における回転伝達部材１０に代わるものとして圧力伝達部材１２が設けられているが、両者は前述したように機能はほぼ同等で名称が相違するものであるから、第４の実施形態に適用する場合は、荷重検出装置２に圧力伝達部材１２を軸受６を介して取付ける該荷重検出装置２の取付部の名称を、回転伝達部材取付部に代えて圧力伝達部材取付部としたものである。この圧力伝達部材取付部は、第６の実施形態の回転伝達部材取付部と名称が異なるだけで、第６の実施形態の回転伝達部材取付部と同様の作用を有する。
【００５４】
図７は本発明の第７の実施形態における射出装置の要部断面図である。  
この第７の実施形態が図５に示す第５の実施形態と相違するのは、第一のハウジング１にナット連結部材１４が直接取付けられ、第一のハウジング１と荷重検出装置２の外環部２ａとが連結されている点である。  
この第７の実施形態においても、第５の実施形態と同様に、射出スクリュ８に加わる樹脂圧力を正確に荷重検出装置２で計測することができる。
【００５５】
この第７の実施形態では、ナット連結部材１４が前進する力は、第一のハウジング１に直接加わるのに対して、第５の実施形態では、ナット連結部材１４が前進する力は、荷重検出装置２の外環部２ａを介して第一のハウジング１に加わる。そのため、第５の実施形態では、第一のハウジング１を移動させる推力が荷重検出装置２の外環部２ａを圧縮する力として加わるが、第７の実施形態では、荷重検出装置２の外環部２ａに圧縮力は加わらないため、第７の実施形態の方がより正確に圧力を検出することができる。一方、第７の実施形態は、第５の実施形態に比べて、第一のハウジング１が大きくなる。
【００５６】
なお、この第７の実施形態と同様の構成（ナット連結部材１４と第一のハウジング１とを連結し、第一のハウジング１と荷重検出装置２の外環部２ａとを連結する構成）は、図１に示す第１の実施形態、図２に示す第２の実施形態、図３に示す第３の実施形態、図４に示す第４の実施形態、図６に示す第６の実施形態にも適用することができる。
【００５７】
図８は本発明の第８の実施形態における射出装置の要部断面図である。  
この第８の実施形態が図５に示す第５の実施形態と相違するのは、第一のハウジング１にナット連結部材１４を取付け、ナット連結部材１４に荷重検出装置２の外環部２ａを取付けている点である。すなわち、第一のハウジング１にナット連結部材１４を介して荷重検出装置２の外環部２ａを取付けている点が、第５の実施形態と相違する。
【００５８】
この第８の実施形態においても、第５の実施形態と同様に、射出スクリュ８に加わる樹脂圧力を正確に荷重検出装置２で計測することができる。
この第８の実施形態では、ナット連結部材１４が前進する力は、第一のハウジング１に直接加わるのに対して、第５の実施形態では、ナット連結部材１４が前進する力は、荷重検出装置２の外環部２ａを介して第一のハウジング１に加わる。そのため、第５の実施形態では、第一のハウジング１を移動させる推力が荷重検出装置２の外環部２ａを圧縮する力として加わるが、第８の実施形態では、荷重検出装置２の外環部２ａに圧縮力は加わらないため、第８の実施形態の方がより正確に圧力を検出することができる。一方、第８の実施形態は、第５の実施形態に比べて、第一のハウジング１が大きくなる。
【００５９】
また、第８の実施形態は、荷重検出装置２の外環部２ａを固定するためのボルトが直接は射出力を受けないため、第７の実施形態に比べて、荷重検出装置２の外環部２ａを固定するためのボルトの径を小さくしたり本数を減らしたりすることができる。なお、組立性や保守性に関しては、一長一短がある。
【００６０】
なお、この第８の実施形態と同様の構成（第一のハウジング１を、ナット連結部材１４を介して荷重検出装置２の外環部２ａに連結する構成）は、図１に示す第１の実施形態、図２に示す第２の実施形態、図３に示す第３の実施形態、図４に示す第４の実施形態、図６に示す第６の実施形態にも適用することができる。  
なお、第一のハウジング１を荷重検出装置２の外環部２ａと一体に設けてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本発明の第１の実施形態における射出装置の要部断面図である。
【図２】本発明の第２の実施形態における射出装置の要部断面図である。
【図３】本発明の第３の実施形態における射出装置の要部断面図である。
【図４】本発明の第４の実施形態における射出装置の要部断面図である。
【図５】本発明の第５の実施形態における射出装置の要部断面図である。
【図６】本発明の第６の実施形態における射出装置の要部断面図である。
【図７】本発明の第７の実施形態における射出装置の要部断面図である。
【図８】本発明の第８の実施形態における射出装置の要部断面図である。
【符号の説明】
【００６２】
１  第一のハウジング
２  荷重検出装置
２ａ  外環部
２ｂ  内環部
２ｃ  回転伝達部材取付部
３  軸受
４  従動プーリ
５  回転伝達部材
６  軸受
７  第二のハウジング
８  射出スクリュ
９  シャフト
１０  回転伝達部材
１１  圧力伝達部材
１２  圧力伝達部材
１３  スクリュ連結部材
１４  ナット連結部材
１５  ナット
１６  ボールネジ
１７  スプライン結合
【図１】
2006130900.tif 000003
【図２】
2006130900.tif 000004
【図３】
2006130900.tif 000005
【図４】
2006130900.tif 000006
【図５】
2006130900.tif 000007
【図６】
2006130900.tif 000008
【図７】
2006130900.tif 000009
【図８】
2006130900.tif 000010