(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
材料を可塑化する可塑化部と、
可塑化された前記材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを具備する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置であって、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを具備する駆動装置と、
前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、及び、これら冷却通路内を流れる冷媒を具備する冷却手段と、
を具備することを特徴とする射出装置。
【請求項２】
可塑化された材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを具備する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置であって、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを具備する駆動装置と、
前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、及び、これら冷却通路内を流れる冷媒を具備する冷却手段と、
を具備することを特徴とする射出装置。
【請求項３】
前記冷却通路は、前記固定側プレート内に形成され、前記プランジャを収容するよう螺旋状に形成された冷却通路、及び、前記移動側プレート内に形成され、前記ボールねじ軸を収容するように螺旋状に形成された冷却通路である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の射出装置。
【請求項４】
前記冷却手段は、
前記冷媒を連続的に前記冷却通路に流す制御部を具備する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の射出装置。
【請求項５】
前記冷却手段は、
前記冷媒を間欠的に前記冷却通路に流す制御部を具備する
ことを特徴とする請求項１または２に記載の射出装置。
【請求項６】
前記冷却手段は、
前記駆動装置の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果が予め設定される所定値以上になると、前記冷媒を前記冷却通路に流す制御部と
を具備する
ことを特徴とする請求項１〜５のうちのいずれか１項に記載の射出装置。
【請求項７】
請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の射出装置と、
型締装置と
を具備することを特徴とする成形機。
【請求項８】
材料を可塑化する可塑化部と、
可塑化された材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを具備する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置であって、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを具備する駆動装置と、
前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、及び、これら冷却通路内を流れる冷媒を具備する冷却手段と、
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記冷媒を連続的に前記冷却通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
【請求項９】
材料を可塑化する可塑化部と、
可塑化された前記材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを具備する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置であって、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを具備する駆動装置と、
前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、及び、これら冷却通路内を流れる冷媒を具備する冷却手段と、
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記冷媒を間欠的に前記冷却通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
【請求項１０】
材料を可塑化する可塑化部と、
可塑化された前記材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを具備する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置であって、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを具備する駆動装置と、
前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、これら冷却通路内を流れる冷媒、及び、前記駆動装置の温度を検出する温度検出手段を具備する冷却手段と、
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記温度検出手段の検出結果が予め設定される所定値以上になると、前記冷媒を前記冷却通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
【請求項１１】
可塑化された材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを具備する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置であって、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを具備する駆動装置と、
前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、及び、これら冷却通路内を流れる冷媒を具備する冷却手段と、
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記冷媒を連続的に前記冷却通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
【請求項１２】
可塑化された材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを具備する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置であって、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを具備する駆動装置と、
前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、及び、これら冷却通路内を流れる冷媒を具備する冷却手段と、
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記冷媒を間欠的に前記冷却通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
【請求項１３】
可塑化された材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを具備する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置であって、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを具備する駆動装置と、
前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、これら冷却通路内を流れる冷媒、及び、前記駆動装置の温度を検出する温度検出手段を具備する冷却手段と、
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記温度検出手段の検出結果が予め設定される所定値以上になると、前記冷媒を前記冷却通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
【請求項１４】
前記冷却手段は、前記駆動装置の温度を検出する温度検出手段を有し、
前記温度検出手段の検出結果が予め設定される所定値以上になると、前記冷却通路に前記冷媒を流すように制御する
ことを特徴とする請求項８、９、１１、１２のうちのいずれか１項に記載の射出装置の制御方法。
【請求項１５】
前記冷却通路は、前記固定側プレート内に形成され、前記プランジャを収容するよう螺旋状に形成された冷却通路、及び、前記移動側プレート内に形成され、前記ボールねじ軸を収容するように螺旋状に形成された冷却通路である
ことを特徴とする請求項８〜１４のうちのいずれか１項に記載の射出装置の制御方法。
【請求項１６】
前記制御は、前記駆動装置を冷却するように実行される
ことを特徴とする請求項８〜１５のうちのいずれか１項に記載に射出装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可塑化された材料を射出する射出部と、射出部を駆動する駆動装置とを備える射出装置に関する。他の本発明は、可塑化された材料を射出する射出部と、射出部を駆動する駆動装置とを備える射出装置を備える成形機に関する。他の本発明は、可塑化された材料を射出する射出部と、射出部を駆動する駆動装置とを備える射出装置の制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可塑化された材料を射出する射出装置は、可塑化された材料を収容するシリンダと、このシリンダ内に収容されて材料を押し出すプランジャとを備えている。この種の射出装置では、プランジャの軸部に付着した材料を軸部から容易に剥離させるために、シリンダ内に冷却水を流す通路を形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
また、シリンダとプランジャとの隙間に可塑化された材料が入り込むことに起因する不具合を低減するために、シリンダにおいてプランジャのピストン部の近傍の範囲に冷媒を流すシリンダ冷却用通路を形成するとともに、ピストン部に冷媒を流すピストン冷却用通路を形成する技術が提案されている（例えば、特許文献２参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２６３６０５号公報
【特許文献２】特開２０００−１１７７９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、可塑化された材料を射出するべくプランジャを駆動する駆動装置は、例えばボールねじなどの部品や装置を備えている。これらの部品や装置は、高温にさらされることによって、熱膨張するなど熱の影響を受ける。熱の影響により、駆動装置の寿命が低下すること、または、駆動装置の動作の精度が低下することが考えられる。特許文献１，２に開示される技術は、駆動装置を冷却する技術ではない。
【０００６】
本発明は、駆動装置の寿命の低下や動作精度の低下を抑制することができる射出装置を提供することを目的とする。他の本発明は、駆動装置の寿命の低下や動作精度の低下を抑制することができる射出装置を備える成形機を提供することを目的とする。他の本発明は、駆動装置の寿命の低下や動作精度の低下を抑制することができる射出装置の制御方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の射出装置は、射出部と、駆動装置と、冷却手段と、を備える。前記射出部は、可塑化された材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを備える。前記駆動装置は、前記射出部を駆動する。前記駆動装置は、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを備える。前記冷却手段は、前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、及び、これら冷却通路内を流れる冷媒を備える。
【０００８】
他の本発明の成形機は、前記射出装置と、型締装置とを備える。
【０００９】
他の本発明の射出装置の制御方法は、射出部と、駆動装置と、冷却手段とを備える射出装置の制御方法である。前記射出部は、可塑化された材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを備える。前記駆動装置は、前記射出部を駆動する。前記駆動装置は、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを備える。前記冷却手段は、前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、及び、これら冷却通路内を流れる冷媒を備える。前記射出装置の制御方法は、前記冷媒を連続的に前記冷却通路に流すように制御する。
【００１０】
他の本発明の射出装置の制御方法は、射出部と、駆動装置と、冷却手段とを備える射出装置の制御方法である。前記射出部は、可塑化された材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを備える。前記駆動装置は、前記射出部を駆動する駆動装置である。前記駆動装置は、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを備える。前記冷却手段は、前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、及び、これら冷却通路内を流れる冷媒を備える。前記制御方法は、前記冷媒を間欠的に前記冷却通路に流すように制御する。
【００１１】
他の本発明の射出装置の制御方法は、射出部と、駆動装置と、冷却手段とを備える射出装置の制御方法である。前記射出部は、可塑化された材料を収容する射出用バレル、及び、前記射出用バレル内に収容されて前記射出用バレル内を進退することによって前記射出用バレル内の前記材料を射出するプランジャを備える。前記駆動装置は、前記射出部を駆動する駆動装置である。前記駆動装置は、前記射出用バレルが固定される固定側プレート、前記プランジャが固定されるとともに前記固定側プレートに対して前記射出用バレル内での前記プランジャの進退方向に沿って移動可能な移動側プレート、前記固定側プレートに回転可能に支持され、かつ前記移動側プレート内を通るボールねじ軸、及び、前記ボールねじ軸に螺合し、前記ボールねじの回転に伴う推力を前記移動側プレートに伝えるボールナットを備える。前記冷却手段は、前記固定側プレート内及び前記移動側プレート内に形成された冷却通路、これら冷却通路内を流れる冷媒、及び、前記駆動装置の温度を検出する温度検出手段を備える。前記制御方法は、前記温度検出手段の検出結果が予め設定される所定値以上になると、前記冷媒を前記冷却通路に流すように制御する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明は、駆動装置への熱の影響を抑制できるので、駆動装置の寿命の低下や駆動装置の動作精度の低下を抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る成形機を示す側面図。
【図２】図１に示された駆動装置を、一部切断して示す平面図。
【図３】本発明の第２の実施形態に係る成形機が備える駆動装置を、一部切断して示す平面図。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の第１の実施形態に係る成形機について、図１，２を用いて説明する。図１は、成形機１０を示す側面図である。図１に示すように、成形機１０は、型締装置２０と、射出装置３０とを備えている。
【００１５】
型締装置２０は、内側に金型２１が設置されている。金型２１内には、成形する製品に対応する空間が形成されている。この空間内に、後述される射出装置３０によって可塑化された材料が射出されることによって、製品が成形される。
【００１６】
射出装置３０は、制御部１（図２に示す）と、フレーム３１と、射出用バレル３２と射出用バレル３２内に収容されるプランジャ３３とを備える射出部３０ａと、可塑化装置４０と、射出用バレル３２内でプランジャ３３を進退させる駆動装置５０と、タンク８０（図２に示す）と、ポンプ１００（図２に示す）と、第１〜４の冷却通路９１，９２，９３，９４（図２に示す）とを備えている。
【００１７】
フレーム３１は、基台５上に配置される。フレーム３１と基台５との間には、射出装置３０を型締装置２０に近づく方向に沿う移動と型締装置２０から離れる方向に沿う移動をガイドする移動機構６が設けられている。フレーム３１は、内側に、後述される射出用バレル３２と、駆動装置５０とを収容している。
【００１８】
射出用バレル３２は、一例として円筒形状である。射出用バレル３２の内側は、後述されるプランジャ３３が収容される収容スペースが設けられている。射出用バレル３２の先端には、ノズル３８が設けられている。射出用バレル３２とプランジャ３３とノズル３８とは、射出部の一例を構成している。
【００１９】
射出装置３０が移動機構６によって型締装置２０に近づいたとき、ノズル３８は、金型２１内の空間内に連通する。図１は、射出装置３０のノズル３８が金型２１から離れている状態を示している。
【００２０】
プランジャ３３は、射出用バレル３２内に収容されている。プランジャ３３は、後述される駆動装置５０によって、射出用バレル３２内を進退する。プランジャ３３が射出用バレル３２内を前進することによって、射出用バレル３２内に収容された、可塑化された材料がノズル３８を通して金型２１内（射出装置３０の外部）に射出される。なお、射出用バレル３２内を前進するとは、プランジャ３３が射出用バレル３２内をノズル３８に向かって移動することである。また、プランジャ３３が後退するとは、プランジャ３３がノズル３８から離れる方向に移動することである。前進する方向と後退する方向とは互いに逆方向であり、直線方向である。
【００２１】
可塑化装置４０は、フレーム３１の上に配置される。ここで、射出装置３０の前後方向Ｌと、上下方向Ｖと、幅方向Ｗとについて説明する。上下方向Ｖは、平面上に射出装置３０が配置されたとき、この平面に垂直な方向に平行である。そして、この平面に垂直な方向のうち、平面において射出装置３０が配置される側から平面に向かう方向を下方向とし、逆方向を上方向とする。重力が作用する方向に垂直な平面上に射出装置３０が配置されたとき、重力が作用する方向は下方向になる。前後方向Ｌは、射出装置３０の型締装置２０に向かう方向および離れる方向に平行であり、射出装置３０が型締装置２０に向かって前進する方向を前方向とする。前方向とは反対方向を、後方向とする。前後方向Ｌは、上下方向Ｖに垂直である。幅方向Ｗは、上下方向Ｖと前後方向Ｌとに垂直な方向である。本実施形態では、プランジャ３３の進退方向は、前後方向Ｌに平行である。
【００２２】
可塑化装置４０の構成の説明に戻る。可塑化装置４０は、可塑化用バレル４１と、可塑化用バレル４１内に収容される可塑化用スクリュ４２と、材料Ｍの供給口となるホッパ取付台４３と、可塑化用スクリュ４２を回転する回転装置４４と、ヒータ４９を備えている。
【００２３】
可塑化用バレル４１は、内側に可塑化用スクリュ４２を収容する。また、可塑化用バレル４１は、例えば、外周にヒータ４９を備えている。可塑化用スクリュ４２は、可塑化用バレル４１内に収容されている。可塑化用スクリュ４２は、一方向に長い棒形状である。可塑化用スクリュ４２が回転することによって、材料が前方に（ノズル３８の方に）送られながら、ヒータ４９の熱によって溶融されて、可塑化される。また、可塑化用スクリュ４２の回転にともなって可塑化された材料Ｍは、可塑化用バレル４１の先端に導かれる。
【００２４】
可塑化用バレル４１は、射出用バレル３２に連結されている。可塑化用バレル４１と射出用バレル３２との連結構造について、具体的に説明する。射出用バレル３２において、ノズル３８が形成される側の端部には、バレルホルダ３６が形成されている。バレルホルダ３６は、射出用バレル３２に対して上側に位置している。バレルホルダ３６内には、射出用バレル３２内に形成される収容空間、つまりプランジャ３３が収容される空間と連通する連通通路３７が形成されている。
【００２５】
可塑化用バレル４１は、連結キャップ４５を介してバレルホルダ３６に連結される。図１は、可塑化用バレル４１が、連結キャップ４５を介してバレルホルダ３６に連結されている状態を示している。連結キャップ４５内は、連結キャップ４５を貫通する通路４６が形成されている。連結キャップ４５が可塑化用バレル４１に連結されると、連結キャップ４５の通路４６は、可塑化用バレル４１内の空間、つまり可塑化用スクリュ４２が収容される空間に連通する。連結キャップ４５がバレルホルダ３６に連結されると、連結キャップ４５の通路４６は、バレルホルダ３６内の連通通路３７に連通する。
【００２６】
このように、可塑化用バレル４１は、連結キャップ４５とバレルホルダ３６とを介して、射出用バレル３２に連結される。
【００２７】
ホッパ取付台４３は、可塑化用バレル４１に固定されている。ホッパ取付台４３の内側は、可塑化用バレル４１の内側の空間に連通している。材料Ｍは、図示しないホッパからホッパ取付台４３内に供給される。ホッパ取付台４３内に供給された材料Ｍは、可塑化用バレル４１内に供給される。
【００２８】
回転装置４４は、本実施形態では、動力発生装置と、動力発生装置によって発生された動力を可塑化用スクリュ４２の回転に変換して可塑化用スクリュ４２に伝達する伝達機構とを備えている。本実施形態では、動力発生装置は、一例として電動モータである。
【００２９】
可塑化装置４０は、複数の前側支持台４８と、複数の後側支持台４７とによって、フレーム３１に支持されている。可塑化装置４０は、材料を可塑化して射出部に供給する可塑化部の一例である。
【００３０】
図２は、駆動装置５０を、一部切断して示す平面図である。図２に示すように、駆動装置５０は、基台５に固定される固定側プレート５１と、プランジャ３３が固定されて固定側プレート５１に対して移動可能な移動側プレート５２と、移動側プレート５２を固定側プレート５１に対して移動可能にする第１，２の駆動機構６０，７０とを備えている。図２では、後述される、ベアリング５３と、貫通孔５４と、第１〜４の冷却通路９１〜９４を示すために、固定側プレート５１と移動側プレート５２とは、切断されて示されている。駆動装置５０は、射出部３０ａを駆動させる駆動装置の一例である。
【００３１】
第１の駆動機構６０は、固定側プレート５１に設けられた第１のサーボモータ６１と、第１のボールねじ６２と、第１のサーボモータ６１の回転を第１のボールねじ６２に伝えるための回転伝達機構６３とを備えている。
【００３２】
第２の駆動機構７０は、固定側プレート５１に設けられた第２のサーボモータ７１と、第２のボールねじ７２と、第２のサーボモータ７１の回転を第２のボールねじ７２に伝えるための回転伝達機構７３をと備えている。第１，２のサーボモータ６１，７１は、それぞれ、制御部１によって回転が制御されるようになっている。
【００３３】
第１のボールねじ６２は、第１のボールねじ軸６４と、第１のボールナット６５とを備えている。第１のボールナット６５は、第１のボールねじ軸６４に螺合している。第２のボールねじ７２は、第２のボールねじ軸７４と、第２のボールナット７５とを備えている。第２のボールナット７５は、第２のボールねじ軸７４に螺合している。
【００３４】
第１，２のボールねじ軸６４，７４は、互いに平行となるように配置されており、かつ、射出用バレル３２内でのプランジャ３３の進退方向に平行である。
【００３５】
第１，２のボールねじ軸６４，７４は、各々、固定側プレート５１にベアリング５３で回転可能に支持されている。移動側プレート５２には、第１，２のボールねじ軸６４,７４を通す貫通孔５４が形成されている。貫通孔５４は、第１，２のボールねじ軸６４,７４の回転を阻害しない大きさを有している。
【００３６】
第１，２のサーボモータ６１，７１によって第１，２のボールねじ軸６４，７４が同期して回転すると、その回転量と回転方向に応じて、移動側プレート５２が固定側プレート５１に対して移動する。
【００３７】
第１のボールナット６５と移動側プレート５２との間に、第１の力伝達部６６が存在する。第１のボールねじ６１の回転によって生じる推力は、この第１の力伝達部６６を介して移動側プレート５２に伝達される。第２のボールナット７５と移動側プレート５２との間に、第２の力伝達部７６が存在する。第２のボールねじ７２の回転によって生じる推力は、この第２の力伝達部７６を介して移動側プレート５２に伝達される。
【００３８】
上記のように構成される駆動装置５０によって、プランジャ３３が射出用バレル３２内を進退し、それゆえ、ノズル３８より可塑化された材料Ｍが射出される。本実施形態のように、射出用バレル３２とプランジャ３３とノズル３８とによって、可塑化された材料を射出する射出部の一例が構成される場合、プランジャ３３が進退移動されることが射出部を駆動することである。言い換えると、プランジャ３３を進退移動することは、射出部を駆動することの一例である。
【００３９】
第１の冷却通路９１は、固定側プレート５１内に設けられる第１の内側通路９１ａと、固定側プレート５１外に設けられる第１の外側通路９１ｂとを備えている。第１の冷却通路９１は、一例として、一条の通路である。第１の内側通路９１ａは、固定側プレート５１内においてプランジャ３３を内側に収容するように螺旋状に形成されている。第１の外側通路９１ｂの途中には、タンク８０とポンプ１００とが設けられている。タンク８０内には、冷媒の一例である冷却水が蓄えられている。ポンプ１００の動作は、制御部１によって制御されている。
【００４０】
第２の冷却通路９２は、固定側プレート５１内に設けられる第２の内側通路９２ａと、固定側プレート５１外に設けられる第２の外側通路９２ｂとを備えている。第２の冷却通路９２は、一例として、一条の通路である。第２の内側通路９２ａは、固定側プレート５１内においてベアリング５３を内側に配置するように螺旋状に形成されている。第２の外側通路９２ｂの途中には、タンク８０とポンプ１００とが設けられている。
【００４１】
第３の冷却通路９３は、移動側プレート５２内に設けられる第３の内側通路９３ａと、移動側プレート５２外に設けられる第３の外側通路９３ｂとを備えている。第３の冷却通路９３は、一例として、一条の通路である。第３の内側通路９３ａは、移動側プレート５２内においてプランジャ３３を内側に収容するように螺旋状に形成されている。第３の外側通路９３ｂには、途中に、タンク８０とポンプ１００とが設けられている。
【００４２】
第４の冷却通路９４は、移動側プレート５２内に設けられる第４の内側通路９４ａと、移動側プレート５２外に設けられる第４の外側通路９４ｂとを備えている。第４の冷却通路９４は、一例として、一条の通路である。第４の内側通路９４ａは、移動側プレート５２内において第１，２のボールねじ軸６４，７４を内側に収容するように螺旋状に形成されている。第４の外側通路９４ｂの途中には、タンク８０とポンプ１００とが設けられている。
【００４３】
なお、本実施形態では、タンク８０からポンプ１００までは冷却水Ｃが流れる１つの通路が形成されており、この通路が第１〜４の冷却通路９１〜９４として機能する。他の例として、タンク８０からポンプ１００までにおいても、第１〜４の冷却通路９１〜９４が、各々独立して１つずつ形成されてもよい。
【００４４】
制御部１は、常に、つまり、連続的にポンプ１００を駆動して、第１〜４の冷却通路９１〜９４内に冷却水Ｃを流している。第１〜４の冷却通路９１〜９４と、タンク８０と、ポンプ１００と、制御部１とは、駆動装置を冷却する冷却手段の一例である。
【００４５】
このように構成される成形機１０では、第１〜４の冷却通路９１〜９４によって、駆動装置５０の寿命と動作精度の低下とを抑制することができる。この点について説明する。
【００４６】
駆動装置５０は、第１〜２のボールねじ６２，７２を備えており、第１,２のボールねじ軸６４，７４とボールナット６５，７５との摩擦によって熱が発生する。さらに、第１，２のボールねじ軸６４，７５を回転可能に支持するベアリング５３からも摩擦熱が発生する。さらに、駆動装置５０の上方には、可塑化装置４０が配置されている。可塑化装置４０は、材料Ｍを可塑化するために、高温になる。この熱が、駆動装置５０に伝達される。また、射出用バレル３２は、可塑化された材料Ｍが固まることを防ぐために、周囲にヒータなどの熱源を有している。駆動装置５０は、この熱源からも熱を受ける。
【００４７】
しかしながら、第１〜４の冷却通路９１〜９４を流れる冷却水Ｃによって駆動装置５０は冷却することができる。このため、動力発生装置としての第１，２のサーボモータ６１，７１の寿命や、第１，２のボールねじ６２，７２の寿命が低下することを抑制できる。さらに、冷却できることによって、第１，２のボールねじ６２，７２やベアリング５３の熱に起因して生じる変形の発生を抑制できるので、動作の精度が低下することを抑制できる。
【００４８】
このように、駆動装置５０を構成する部品や装置を冷却できることによって、駆動装置５０の寿命の低下と、駆動装置５０の動作の精度の低下とを抑制できる。
【００４９】
また、駆動装置５０の寿命の低下を抑制できるので、駆動装置５０のメンテナンスコストが高騰することを抑制できる。
【００５０】
また、駆動装置５０の動作精度の低下を抑制することができるため、駆動装置５０から射出部３０ａへ無駄なく力を伝達できるようになり、射出速度や、射出位置の精度の向上も図れる。
【００５１】
なお、本実施形態では、制御部１は、ポンプ１００を常に駆動して、第１〜４の冷却通路９１〜９４内に常に冷却水Ｃが流れる状態を維持している。しかしながら、例えば、制御部１は、間欠的にポンプ１００を駆動して、第１〜４の冷却通路９１〜９４内に間欠的に冷却水Ｃが流れるようにしてもよい。このときの、冷却水Ｃを流れる状態と流れない状態との切り替えは、予め設定されている間隔で行われてもよい。
【００５２】
つぎに、本発明の第２の実施形態に係る成形機を、図３を用いて説明する。なお、第１の実施形態と同様の機能を有する構成は、第１の実施形態と同一の符合を付して説明を省略する。本実施形態では、射出用バレル３２の温度を検出する温度検出センサ１１０を備える点と、制御部１におけるポンプ１００の制御とが、第１の実施形態と異なる。他の点は、第１の実施形態と同じである。上記異なる点について、説明する。
【００５３】
図３は、本実施形態の駆動装置５０を一部切断して図２と同様に示す平面図である。図３に示すように、温度検出センサ１１０は、一例として、射出用バレル３２に設けられている。この場合、温度検出センサ１１０は、射出用バレル３２の温度を検出する。温度検出センサ１１０は、検出結果を制御部１に送信する。
【００５４】
制御部１は、一例として、温度検出センサ１１０の検出結果と駆動装置５０の温度関係とを示す情報を有している。制御部１は、この情報に基づいて、温度検出センサ１１０の検出結果に基づいて駆動装置５０の各部分の温度情報を得ることができる。温度検出センサ１１０と制御部１とは、駆動装置５０の温度を検出する温度検出手段の一例を構成している。
【００５５】
制御部１は、温度検出センサ１１０の検出結果が予め設定されている所定値以上になると、ポンプ１００を駆動して第１〜４の冷却通路９１〜９４内に連続的にまたは間欠的に冷却水Ｃを流す。予め設定されている所定温度は、一例として、駆動装置５０を構成する部品や装置が好ましくない温度になる温度である。好ましくない温度とは、例えば、熱変形を開始する温度や熱変形を開始する温度よりも少し低い温度（例えば、熱変形を開始する温度より数度または数十度だけ低い温度）である。この例では、第１，２のボールねじ６２，７４が熱によって変形を開始する温度としている。
【００５６】
本実施形態では、第１の実施形態と同様の作用と効果とを得ることができる。さらに、駆動装置５０の温度に基づいて冷却水を第１〜４の冷却通路９１〜９４に流すことによって、ポンプ１００を駆動するエネルギを最小限に抑えつつ、駆動装置５０の寿命の低下と動作の精度の低下とを抑制することができる。
【００５７】
なお、本実施形態では、制御部１は、温度検出センサ１１０の検出結果に基づいてポンプ１００を駆動した。しかしながら、制御部１は、第１の実施形態で説明したように予め設定された所定間隔で間欠的にポンプ１００を駆動しながら、かつ、温度検出センサ１１０の検出結果が所定温度以上になるとポンプ１００を連続的にまたは間欠的に駆動してもよい。
【００５８】
また、本実施形態では、温度検出手段の一例として、温度検出センサ１１０によって射出用バレル３２の温度を検出するとともに、制御部１はこの検出結果に基づいて駆動装置５０の温度を推定している。しかしながら、駆動装置５０のいずれかの部分に温度検出センサが用いられて、この温度検出センサの検出結果をそのまま用いてもよい。要するに、駆動装置５０の温度が得られる構成であればよい。
【００５９】
また、第１，２の実施形態では、駆動装置５０に形成される冷媒通路の一例として、第１〜４の冷却通路９１〜９４が用いられている。そして、これら第１〜４の冷却通路９１〜９４のうち、第１〜４の内側通路９１ａ〜９４ａが、固定側プレート５１内または移動側プレート５２内に形成されている。しかしながら、第１〜４の外側通路９１ｂ〜９４ｂにおいても、駆動装置５０の各種部品や装置の近傍を流れることによって、駆動装置５０を冷却することができる。
【００６０】
このように、冷媒通路は、駆動装置の構造にあうように適宜自由に形成される。例えば、冷媒通路は、駆動装置において、高温になることが好ましくない部位を冷却するように形成される。このとき、冷媒通路は、第１，２の実施形態のように、部品の内側に形成されてもよいし、例えば、外部から巻きつくように形成されてもよい。要するに、冷却すべき部位を効果的に冷却できるように形成されることが好ましい。
【００６１】
また、第１，２の実施形態では、射出装置は、可塑化を行う装置と射出を行う装置とが別々の構成つまり可塑化部と射出部とが別々の構成となる、いわゆる予備可塑化式射出装置（プリプラ式射出装置）である。しかしながら、例えば、１つのバレルとそのバレル内に設けられたスクリュとで可塑化機能と射出機能の両方を果たすつまり１つの構成で可塑化機能と射出機能の両方の機能を併せ持つ射出装置に本発明が用いられてもよい。この例としては、例えば、射出用のバレル内に可塑化用のスクリュが設けられており、可塑化用スクリュを回転させることにより射出用のバレル内で材料を可塑化するとともに、可塑化用スクリュを可塑化スクリュの回転軸方向に前進させてこの可塑化された材料を射出する構成の射出装置であってもよい。
【００６２】
また、本発明の射出装置は、第１，２の実施形態のように射出成形以外に用いられてもよく、例えば、ダイカストマシンやトランスファ成形機の射出装置に本発明の射出装置が用いられてもよい。
【００６３】
また、第１，２の実施形態では、冷媒の一例として、冷却水が用いられている。冷媒としては、冷却水の他に、空気や油などがある。要するに、冷媒は、駆動装置を冷却する機能を有すればよい。
【００６４】
この発明は、上述した実施の形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上述した実施の形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより種々の発明を形成できる。例えば、上述した実施の形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。更に、異なる実施の形態に亘る構成要素を適宜組み合わせても良い。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
［１］
材料を可塑化する可塑化部と、
可塑化された前記材料を射出する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置を冷却する冷却手段と
を具備することを特徴とする射出装置。
［２］
可塑化された材料を射出する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置を冷却する冷却手段と
を具備することを特徴とする射出装置。
［３］
前記冷却手段は、
前記駆動装置内に設けられる冷媒通路と、
前記冷媒通路内を流れる冷媒と
を具備することを特徴とする［１］または［２］に記載の射出装置。
［４］
前記冷却手段は、
前記冷媒を連続的に前記冷媒通路に流す制御部を具備する
ことを特徴とする［３］に記載の射出装置。
［５］
前記冷却手段は、
前記冷媒を間欠的に前記冷媒通路に流す制御部を具備する
ことを特徴とする［３］に記載の射出装置。
［６］
前記冷却手段は、
前記駆動装置の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出結果が予め設定される所定値以上になると、前記冷媒を前記冷媒用通路に流す制御部と
を具備する
ことを特徴とする［３］〜［５］のうちのいずれか１に記載の射出装置。
［７］
［１］〜［６］のうちのいずれか１に記載の射出装置と、
型締装置と
を具備することを特徴とする成形機。
［８］
材料を可塑化する可塑化部と、
可塑化された材料を射出する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置内に設けられる冷媒通路と、
前記冷媒通路内を流れる冷媒と、
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記冷媒を連続的に前記冷媒通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
［９］
材料を可塑化する可塑化部と、
可塑化された材料を射出する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置内に設けられる冷媒通路と、
前記冷媒通路内を流れる冷媒と、
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記冷媒を間欠的に前記冷媒通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
［１０］
材料を可塑化する可塑化部と、
可塑化された材料を射出する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置内に設けられる冷媒通路と、
前記冷媒通路内を流れる冷媒と、
前記駆動装置の温度を検出する温度検出手段と
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記温度検出手段の検出結果が予め設定される所定値以上になると、前記冷媒を前記冷媒用通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
［１１］
可塑化された材料を射出する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置内に設けられる冷媒通路と、
前記冷媒通路内を流れる冷媒と、
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記冷媒を連続的に前記冷媒通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
［１２］
可塑化された材料を射出する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置内に設けられる冷媒通路と、
前記冷媒通路内を流れる冷媒と、
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記冷媒を間欠的に前記冷媒通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
［１３］
可塑化された材料を射出する射出部と、
前記射出部を駆動する駆動装置と、
前記駆動装置内に設けられる冷媒通路と、
前記冷媒通路内を流れる冷媒と、
前記駆動装置の温度を検出する温度検出手段と
を具備する射出装置の制御方法であって、
前記温度検出手段の検出結果が予め設定される所定値以上になると、前記冷媒を前記冷媒用通路に流すように制御する
ことを特徴とする射出装置の制御方法。
［１４］
前記駆動装置の温度を検出する検出手段を有し、
前記温度検出手段の検出結果が予め設定される所定値以上になると、前記冷媒用通路に前記冷媒を流すように制御する
ことを特徴とする［８］、［９］、［１１］、［１２］のうちのいずれか１に記載の射出装置の制御方法。
［１５］
前記制御は、前記駆動装置を冷却するように実行される
ことを特徴とする［８］〜［１４］のうちのいずれか１に記載に射出装置の制御方法。
【符号の説明】
【００６５】
１…制御部（制御部、温度検出手段、冷却手段）、１０…成形機、３０…射出装置、３０ａ…射出部、４０…可塑化装置（可塑化部）、５０…駆動装置、９１〜９４…第１〜４の冷却通路（冷媒通路、冷却手段）、１００…ポンプ（ポンプ、冷却手段）、１１０…温度検出センサ（温度検出手段、冷却手段）、Ｃ…冷却水（冷媒）。
【図１】
0005814701.tif 000002
【図２】
0005814701.tif 000003
【図３】
0005814701.tif 000004