(57)【要約】【課題】簡単且つ低コストで製造可能であるとともに、容易に整備可能な構造を備えた、射出ユニットの駆動装置を提供すること。【解決手段】プラスチック成形用ウォーム１１を備えた成形用シリンダ１３と、射出装置を駆動する第二のモータと、プラスチック成形用ウォーム１１をその軸方向へ移動させる射出装置と、前記射出装置から前記プラスチック成形用ウォーム１１への軸方向荷重を伝達するスラスト軸受を備えた軸受ハウジング５と、該軸受ハウジング５内で、前記プラスチック成形用ウォーム１１及び各連結フランジのラジアル軸受を備えて成る、可塑性材料加工用射出成形機の射出ユニット用の駆動装置において、第一の連結フランジで第一のロータを支持し、第二の連結フランジで第二のロータを支持し、これら各ロータに対応するステータを前記軸受ハウジング５に固定した。
2007537061.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のモータ（７１）により駆動されつつ当該プラスチック成形用シリンダ（１３）内で回転可能なプラスチック成形用ウォーム（１１）を備えた、ガイド（３）に沿って摺動可能なプラスチック成形用シリンダ（１３）と、
射出装置を駆動する第二のモータ（６９）と、
プラスチック成形用ウォーム（１１）をその軸方向へ移動させる射出装置と、
プラスチック成形サイクル及び射出サイクル中の前記射出装置から前記プラスチック成形用ウォーム（１１）への軸方向荷重を伝達するスラスト軸受（５３）を備えた、前記ガイド（３）に沿って摺動する軸受ハウジング（５）と、
該軸受ハウジング（５）内で、前記プラスチック成形用ウォーム（１１）、及び前記射出装置のスクリュ（１５）それぞれに対する各連結フランジ（２５，２９）のラジアル軸受（４１，４５）
を備えて成る、可塑性材料加工用射出成形機の射出ユニット用の駆動装置において、
第一の連結フランジ（２５）で第一のロータ（６１）を支持し、第二の連結フランジ（２９）で第二のロータ（５７）を支持し、前記プラスチック成形用ウォーム（１１）、及び前記射出装置のスクリュ（１５）を直接駆動するために、これら各ロータに対応するステータ（６３，６７）を前記軸受ハウジング（５）に固定したことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
前記第一のロータ（６１）の一端を前記第一の連結フランジ（２５）に固定し、他端を前記軸受ハウジング（５）内で支持された軸（４３）に固定して、該軸（４３）と前記第一の連結フランジ（２５）を連結したことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項３】
前記第二のロータ（５７）の一端を前記第二の連結フランジ（２９）に固定し、他端を前記軸（４３）上で回転可能に支持されたリング（４９）に固定して、該リング（４９）と前記第二の連結フランジ（２９）を連結したことを特徴とする請求項１又は２記載の駆動装置。
【請求項４】
前記スラスト軸受（５３）の一方を前記リング（４９）の前面で支持し、他方を前記軸（４３）のショルダ部（５１）で支持したことを特徴とする請求項３記載の駆動装置。
【請求項５】
前記スラスト軸受（５３）を前記第一及び第二の連結フランジ（２５，２９）間に直接配置したことを特徴とする請求項１記載の駆動装置。
【請求項６】
前記第一及び第二のステータ（６３，６７）を前記軸受ハウジング（５）に固定したことを特徴とする請求項１〜５の何れか１項に記載の駆動装置。
【請求項７】
前記第一及び第二の連結フランジ（２５，２９）間或いは前記軸（４３）と前記リング（４９）の間にクラッチ（７３）を配設するとともに、前記プラスチック成形用ウォーム（１１）を、ワンウェイクラッチ（２６）を介して前記第一の連結フランジ（２５）に連結したことを特徴とする請求項１〜６の何れか１項に記載の駆動装置。
【請求項８】
前記スクリュ（１５）を締結手段（３１）で前記第二の連結フランジ（２９）に着脱可能に固定したことを特徴とする請求項１〜７の何れか１項に記載の駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に基づく射出成形機の射出ユニット用の駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような、駆動装置を備えた射出成形機は既に公知であり、このような射出成形機では、可塑性材料が加工機械の成形中空室に入れられるが、この際、射出ユニットは、射出時のプラスチック成形用ウォーム及びスクリュの適当な制御によって可塑性材料及び射出部材の特性に合わせて圧力及び射出速度が調節される。
【０００３】
このような射出ユニットは例えば特許文献１に開示されており、この射出成形機においては、プラスチック成形用ウォームがその後端部スラストと軸受の間で第一のモータにより駆動され、スクリュは、これと螺合するナットの、スラスト軸受から離間した面で第二のモータにより駆動される。又、ナットと、スラスト軸受を内部で収納するハウジング本体は、ウォーム及びスクリュの回転軸に平行に設けられたガイド上で回転自在且つ摺動可能に一体的に支持されている。しかしながら、この装置の構造は煩雑なものであり、ナットやスクリュのような摩耗する部材の交換には長時間の運転停止が必要となってしまう。
【０００４】
更に、特許文献２には他の射出成形機が開示されており、この構造は上記のものと対応するものだが、スクリュ駆動部が後端の前面部に配置されていることから、スクリュ及びこれと螺合するナットの交換が容易となっている。しかしながら、上記両射出成形機においては、その駆動モータが射出成形機の軸線に対して半径方向に離間した位置に設けられているため、この駆動モータと、該駆動モータにより駆動される被駆動部材の間を歯車機構或いはベルト伝動機構を介して接続しなければならないという問題がある。
【０００５】
又、このような構成によれば、コストが高くつくとともに、特にベルト伝動機構においてはこれを異物から保護するのが困難である。そして、特に問題なのは、これら伝動機構の質量慣性であり、これを駆動モータにより補整するために当該駆動モータの出力を高くするとともに冷却装置を設ける必要があり、これがエネルギコストの上昇につながってしまう。
【０００６】
そして、特許文献３には、プラスチック成形用ウォームの後端部がスクリュに直接噛合し、ナットがこれに連結された中空軸モータで駆動される、射出成形機の射出装置が開示されている。ここで、プラスチック成形用ウォーム及びこれに噛合するスクリュは、他の公知文献同様中空軸モータで形成された第二の駆動モータにより駆動される。このような構成によれば、静止時でも射出時においても、ウォーム側のモータが射出側のモータの全トルクを受けなければならないため、上記両駆動モータは同じ出力としなければならない。更に、摩耗する部材（スクリュ及びナット）の交換は非常に煩雑であり、長時間の運転停止につながってしまう。
【０００７】
【特許文献１】国際公開第９７／１８９３８号パンフレット
【特許文献２】独国特許第１９７３１８３３号明細書
【特許文献３】独国特許第４３４４３３５号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
そこで、本発明の目的とする処は、上記問題を解決し、簡単且つ低コストで製造可能であるとともに、容易に整備可能な構造を備えた、射出ユニットの駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題は、請求項１の特徴により解決され、特に有利な形態は従属請求項に記載されている。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係る駆動装置によれば、スラスト軸受及びラジアル軸受のような汚れ易い駆動部材を、周辺の汚れから保護してハウジング内に収納できるとともに、摩耗のために定期的に交換が必要な部材を根本的に少なくできる。又、力を伝達する部材がハウジング内に設けられているにも拘らず、これらの部材の整備或いは交換の手間を軽減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１において斜視図で示した駆動装置１は２本のガイドロッド３を備えており、該ガイドロッド３の軸方向に沿って軸受ハウジング５が摺動し、プラスチック成形用ウォーム１１を備えたプラスチック成形用シリンダ１３は、軸受ハウジング５の前端部７から突出して、ガイドロッド３の前端部に固設された支持部材１２を貫通している。
【００１３】
又、ナット１７に螺合して案内されるスクリュ１５が軸受ハウジング５の後端部９から突出しており、このナット１７は、両ガイドロッド３に固結された取付部材１９に設置されている。
【００１４】
＜実施の形態１＞
図２の断面図及び図３に示した軸受ハウジング５の拡大図には、本発明における主要な要素及びその配置関係が示されている。軸受ハウジング５の前端部７はラジアル軸受２３を支持するリング状のカバー２１で形成されており、ラジアル軸受２３は前端部の階段状の連結（接続）フランジ２５を支持し、プラスチック成形用ウォーム１１がこの連結フランジ２５において回転自在且つ取外し容易に支持されている。そして、プラスチック成形用ウォーム１１の連結は、例えば精密なスプライン或いは固定装置によってなされる。
【００１５】
又、軸受ハウジング５の後端部９は、後端部のラジアル軸受２３を支持するリング状のカバー２７で閉蓋されており、後端部のラジアル軸受２３は、後端部における階段状の連結フランジ２９を軸支している。該連結フランジ２９は、回転自在且つスクリュ１５の前端部に取外し容易に連結されて、取外し容易な固定手段３１が連結フランジ２９とスクリュ１５の連結を保持している。そして、両カバー２１，２７は、共に中空のハウジング本体３３に固設されており、全体として軸受ハウジング５を形成している。
【００１６】
而して、軸受ハウジング５上には当該軸受ハウジング５の半径方向に互いに離間して配置された一対の穿孔されたガイドブラケット３５が形成されて（図１参照）両ガイドロッド３を軸受ハウジング５に連結している。又、連結フランジ２５，２９には好ましくはディスク状のシール手段３７を設けて、周辺から軸受ハウジング５内部への異物の侵入を防止している。そして、中空のハウジング本体３３内部では、ディスク状の短軸４３を支持する別のラジアル軸受４１がリング状の突起部３９で支持されている。この短軸４３上には、ラジアル軸受４１よりも直径の小さい第二の軸受４５が設置されており、この軸受４５は、リング４９の中心孔４７において支持されている。
【００１７】
又、第一の軸受リング５０で支持されつつショルダ部５１において接する短軸４３のラジアル軸受の間にスラスト軸受５３が設けられており、ショルダ部５１から離間して配置されたスラスト軸受５３の第二の軸受リング５５がリング４９の前面に接している。尚、スラスト軸受５３はリング４９と連結していないので、短軸４３のトルクはスクリュ１５へ伝達されない。
【００１８】
ところで、後端部の連結フランジ２９及びリング４７は、複数の永久磁石を備えた中空の第一のロータ５７にそれぞれ連結されており、この第一のロータ５７は、ボルトやピン等の適当な締結手段５９により連結フランジ２９とリング４９に連結されている。
【００１９】
更に、短軸４３及び前端部の連結フランジ２５も、複数の永久磁石を備えた中空の第二のロータ６１にそれぞれ連結されており、第二のロータ６１は、適当な締結手段５９により短軸４３及び連結フランジ２５に連結されている。尚、後端部の連結フランジ２９及びリング４９と、短軸４３及び前端部の連結フランジ２５をそれぞれ一体的に形成しても良い。又、ロータ５７，６１がその周囲の連結フランジ２５，２９上で支持されることにより、図３（実施の形態１）に示す要素間の空洞部がなくなる（図５のハッチング部と比較）。
【００２０】
而して、第一のロータ５７と中空のハウジング本体３３の間には第一のステータ６３が設けられており、例えばピン６５等の適当な手段で軸受ハウジング５に固定されている。これと同じように、第二のロータ６１とハウジング本体３３の間の環状部に第二のステータ６７がピン６５で固定されている。又、第一のロータ５７及び第一のステータ６３は第一のモータ６９を形成し、第二のロータ６１及び第二のステータ６７は第二のモータ７１を形成している。ここで、これら両モータ６９，７１を少なくともサーボモータで構成し、プラスチック成形用ウォーム１１を駆動する第二のモータ７１を非同期モータで構成することができる。
【００２１】
＜実施の形態２＞
図４及び図５に示す第二の実施の形態においては、図中に幅の狭いハッチングで示すクラッチ７３が両モータ６９，７１間に配置されており、これら両モータ６９，７１は一時的に互いにトルクを伝達することができる。又、射出時にプラスチック成形用ウォーム１１が共に回転するのを防止するために、当該プラスチック成形用ウォーム１１と連結フランジ２５の間にワンウェイクラッチ２６（単にハッチングを施した矩形として示してある）が配置されている。尚、幅の狭いハッチングで示すクラッチ７３にも、第一の実施の形態で述べたように、当然スラスト軸受を組み込むことが可能である。又、図が煩雑とならないよう、電源コード並びにその他の電気部品類は図中に図示していない。
【００２２】
上記説明及び図面の記載から明らかなように、軸受、ステータ６３，６７、ロータ５７，６１等のあらゆる機械的な部材は、完全に軸受ハウジング５内に設けられている。更に、本発明によれば、ギヤ装置、或いはベルト、チェーン等の伝動装置を用いる必要がない。従って、コンパクトで単純な構造が達成できる。又、射出時に発生するスラスト荷重は唯一のスラスト軸受５３により受け止めることができる。そして、軸受ハウジング５がスクリュ１５及びプラスチック成形用ウォーム１１の軸方向の移動に伴いガイドロッド３に沿って抵抗なく摺動するので、その他の軸受４１，４５はスラスト荷重から解放されている。尚、両モータ６９，７１の出力は、プラスチック成形用ウォーム１１及び射出装置１５の出力要請に応じて個々に調節可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】駆動装置及びプラスチック成形用シリンダの斜視図である。
【図２】駆動装置の軸方向断面図である。
【図３】駆動部材を備えた軸受ハウジングの図２（範囲Ａ）に基づく拡大図である。
【図４】他の実施の形態による駆動装置の軸方向断面図である。
【図５】駆動部材を備えた軸受ハウジングの図４に基づく拡大図である。
【符号の説明】
【００２４】
１            駆動装置
３            ガイドロッド
５            軸受ハウジング
７            前端部
９            後端部
１１          プラスチック成形用ウォーム
１２          支持部材
１３          プラスチック成形用シリンダ
１５          スクリュ
１７          ナット
１９          取付部材
２１，２７    カバー
２３，４１    ラジアル軸受
２５，２９    連結フランジ
２６          ワンウェイクラッチ
３１          固定手段
３３          ハウジング本体
３５          ガイドブラケット
３７          シール手段
３９          突起部
４３          短軸
４５          軸受
４７          中心孔
４９          リング
５０          第一の軸受リング
５１          ショルダ部
５３          スラスト軸受
５５          第二の軸受リング
５７          第一のロータ
５９          締結手段
６１          第二のロータ
６３          第一のステータ
６５          ピン
６７          第二のステータ
６９          第一のモータ
７１          第二のモータ
【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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【国際調査報告】
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2007537061.tif 000009
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