(57)【要約】【課題】  従動軸のプーリと駆動軸のプーリとに掛け渡したベルトに張力を付与する際に、作動時に不具合の生じない良好なベルトの張設作業が行うことができる駆動装置のベルト張設方法および駆動装置を提供する。【解決手段】  内周側にベアリング５９を配設したプーリ４６を従動軸４５に対してベアリング５９を介して回転自在に取付け、プーリ４６と駆動軸４８のプーリ４９とに掛け渡したベルト４２に張力を付与した状態で、プーリ４６と従動軸４５を固定部材５７により固定する。【選択図】 図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
駆動モータに接続される駆動軸と、従動軸とが配設され、前記駆動軸のプーリと従動軸のプーリとにベルトが掛け渡された駆動装置のベルト張設方法において、
内周側にベアリングを配設したプーリを従動軸に対して前記ベアリングを介して回転自在に取付け、
前記プーリと駆動軸のプーリとに掛け渡したベルトに張力を付与した状態で、
前記プーリと従動軸を固定部材により固定することを特徴とする駆動装置のベルト張設方法。
【請求項２】
内周側にベアリングを配設したプーリを、複数の従動軸にそれぞれ回転自在に取付け、
前記複数の従動軸の各プーリと駆動軸のプーリとに掛け渡したベルトに張力を付与した状態で、前記プーリと従動軸を固定部材により固定することを特徴とする請求項１に記載の駆動装置のベルト張設方法。
【請求項３】
前記駆動装置は、射出成形機の射出装置に用いられることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の駆動装置のベルト張設方法。
【請求項４】
回転運動を直線運動に変換する複数の従動軸と、
内周側に従動軸に対向するベアリングが配設され固定部材により前記従動軸に固定されるプーリと、
プーリが固定され駆動モータに接続される駆動軸と、
前記駆動軸のプーリと前記複数の従動軸のプーリとに掛け渡されたベルトと、が備えられたことを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
射出成形機の射出装置に用いられることを特徴とする請求項４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、駆動装置のベルト張設方法および駆動装置に関するものである。本発明の駆動装置としては、駆動軸のプーリと従動軸のプーリの間にベルトを掛け渡して動力を伝達するものであればよく、射出成形機、プレス、金属加工を行う工作機械等の産業機械や、その他の移動機械に適用される。そして従動軸としては、従動軸の回転運動を直線運動に変換するものに特に適用され、一例としてボールネジやボールナット等が想定される。また従動軸の本数は、２本以上の従動軸を有するものに特に有効である。
【背景技術】
【０００２】
駆動装置の一種である射出成形機の射出装置のベルトに張力を付与するものとして特許文献１、特許文献２に記載されたものが公知である。特許文献１、特許文献２はいずれもベルトに張力を付与するためにテンションローラ（アイドラ輪）が設けられている。しかし特許文献１、特許文献２では、ベルトに張力を付与する際の従動軸のプーリをどのような状態にして張力を付与したらよいかについて記載がない。
【０００３】
ベルトに張力を付与する際、従動軸のプーリに力が及ぼされて次のような問題が発生する。すなわち従来方法の説明図である図４に示されるように、プーリ１１ａ，１１１ｂを従動軸１２ａ，１２ｂに対して固定した状態でベルト１３に張力を付与する場合、駆動軸１４のプーリ１５の矢印Ａ方向への移動によりベルト１３がそれぞれ矢印Ｂ，Ｃ方向に引っ張られ、プーリ１１ａ，１１ｂと従動軸１２ａ，１２ｂはそれぞれ逆方向（矢印Ｄ，Ｅ方向）に回転してしまう。従動軸１２ａ，１２ｂがボールネジの場合、従来方法の説明図である図５に示されるように、ボールネジ１２ａ，１２ｂが反対方向（矢印Ｄ，Ｅ方向）に回転されると、それぞれのボールネジ１２ａ，１２ｂが挿入されるボールナット１６ａ，１６ｂが取付けられている可動部材１７の両側端は、それぞれ反対方向（矢印Ｆ，Ｇ方向）に移動され、固定部材１８との平行度に狂いが生じてしまう。
【０００４】
また別の従来方法の説明図である図６に示されるように、プーリ２１ａ，２１ｂが従動軸２２ａ，２２ｂに対して固定されていない状態で駆動軸２４をＨ方向へ移動させ、ベルト２３に張力を付与しようとする方法も考えられる。しかし図６の方法では、ベルト２３が矢印Ｉ，Ｊ方向に牽引されることにより、プーリ２１ａ，２１ｂを介して従動軸２２ａ，２２ｂにラジアル荷重が働き、従動軸２２ａ，２２ｂの軸芯とプーリ２１ａ，２１ｂの軸芯とが僅かにずれてしまう。そしてその状態でプーリ２１ａ，２１ｂを従動軸２２ａ，２２ｂに固定しても、前記ラジアル荷重が強く働いている結果完全に従動軸２２ａ，２２ｂに対してプーリ２１ａ，２１ｂを同芯に取付けることはできない。よってそのような状態で図示しない駆動用モータによりベルト２３を介して従動軸２２ａ，２２ｂを駆動させても装置に振動が発生したり、ベルト２３の寿命低下に繋がるという問題があった。また前記の折衷案として従動軸にプーリを弱く固定してから、ベルトの張設作業を行ったり、ベルトの張力付与とプーリの従動軸への固定および固定解除を交互に行って、ベルトの張設作業を行うことも考えられるが、熟練者による微妙な調整が必要であり、常に良好なベルトの張設作業ができなかった。
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１２０７６９号公報（請求項１、図１）
【特許文献２】特開２００３−２６６４９９号公報（請求項１、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明では上記の問題を鑑みて、従動軸のプーリと駆動軸のプーリとに掛け渡したベルトに張力を付与する際に、作動時に不具合の生じない良好なベルトの張設作業が行うことができる駆動装置のベルト張設方法および駆動装置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】
本発明の請求項１に記載の駆動装置のベルト張設方法は、駆動モータに接続される駆動軸と、従動軸とが配設され、駆動軸のプーリと従動軸のプーリとにベルトが掛け渡された駆動装置のベルト張設方法において、内周側にベアリングを配設したプーリを従動軸に対してベアリングを介して回転自在に取付け、プーリと駆動軸のプーリとに掛け渡したベルトに張力を付与した状態で、プーリと従動軸を固定部材により固定することを特徴とする。
【０００８】
本発明の請求項２に記載の駆動装置のベルト張設方法は、請求項１において、内周側にベアリングを配設したプーリを、複数の従動軸にそれぞれ回転自在に取付け、複数の従動軸の各プーリと駆動軸のプーリとに掛け渡したベルトに張力を付与した状態で、プーリと従動軸を固定部材により固定することを特徴とする。
【０００９】
本発明の請求項３に記載の駆動装置のベルト張設方法は、請求項１または請求項２において、射出成形機の射出装置に用いられることを特徴とする。
【００１０】
本発明の請求項４に記載の駆動装置は、回転運動を直線運動に変換する複数の従動軸と、内周側に従動軸に対向するベアリングが配設され固定部材により従動軸に固定されるプーリと、プーリが固定され駆動モータに接続される駆動軸と、駆動軸のプーリと複数の従動軸のプーリとに掛け渡されたベルトと、が備えられたことを特徴とする。
【００１１】
本発明の請求項５に記載の駆動装置は、射出成形機の射出装置に用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の駆動装置のベルト張設方法は、駆動モータに接続される駆動軸と、回転運動を直線運動に変換する従動軸とが配設され、前記駆動軸のプーリと従動軸のプーリとにベルトを掛け渡された駆動装置のベルト張設方法において、内周側にベアリングを配設したプーリを従動軸に対して前記ベアリングを介して回転自在に取付け、前記プーリと駆動軸のプーリとに掛け渡したベルトに張力を付与した状態で、前記プーリと従動軸を固定部材により固定するので、従動軸のプーリの軸芯と従動軸の軸芯とが芯ずれの防止、または装置の可動部材の好ましくない方向への移動を防止することができ、良好なベルトの張設作業が行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
本発明の駆動装置のベルト張設方法および駆動装置について、図１ないし図３を参照して説明する。図１は、本実施形態の駆動装置のベルト張設方法に用いられる駆動装置である射出成形機の射出装置の側面図である。図２は、図１を右側方向から見た正面図である。図３はプーリが従動軸に取付けられる部分の拡大断面図である。
【００１４】
図１に示されるように、駆動装置の一種である射出成形機の射出装置２６は、ベッド２７上にベース板２８が射出装置２６の図示しない移動機構によってベッドに対して前後進可能かつ旋回可能に取付けられている。そして前記ベース板２８に対する固定部材であるフロントプレート２９とリアプレート３０の間に可動部材であるプッシャプレート３１が配設されている。従って射出装置２６は、所謂３枚プレート方式と呼ばれるタイプのものである。そしてフロントプレート２９には加熱筒３２が図示しない型締装置に向けて取付けられている。またフロントプレート２９の上面には材料であるペレットを投入する投入口３３が設けられ、投入口３３の上部にはホッパ３４が連設されている。また加熱筒３２の内部には図示しないスクリュが配設されている。前記スクリュは、加熱筒３２から軸部３５が突出している。そして前記軸部３５にはプーリ３６が固定されるとともに、軸部３５の後端はプッシャプレート３１の図示しないスラスト軸受により軸支されている。そしてプッシャプレート３１の上部には一基の計量用サーボモータ３７が配設され、該計量用サーボモータ３７の駆動軸３８に取付けられたプーリ３９と前記プーリ３６とには所定幅でエンドレスのタイミングベルト４０が掛け渡されている。従ってスクリュとその軸部３５は計量用サーボモータ３７によって回転自在となっている。
【００１５】
またフロントプレート２９とリアプレート３０の間には従動軸である２本のボールネジ４３，４３が回転可能かつ軸方向に移動不能にそれぞれ図示しないベアリングにより軸支されている。そして前記プッシャプレート３１には前記ボールナット４４，４４が前記ボールネジ４３，４３と螺合される位置に固定されている。従って可動部材であるプッシャプレート３１は、ボールネジ４３，４３の回転運動がボールナット４４，４４の直線運動に変換されて前後進移動され、同時にスクリュも前後進移動される。前記ボールネジ４３，４３の反加熱筒側は、円柱状の軸部４５，４５となっており、リアプレート３０に軸支された部分から突出している。そして図２に示されるように、前記軸部４５，４５にはそれぞれプーリ４６，４６が着脱自在に固定されている。またリアプレート３０の側面には一基の射出用サーボモータ４７が駆動軸４８を反加熱筒側に向けて取付けられている。そして前記駆動軸４８にはプーリ４９が固定されている。そしてボールネジ４３，４３からなる２本の従動軸と駆動軸４５はそれぞれ平行に配設されている。プーリ４９の外周輪部４９ａの外周面には、複数の歯４９ｂが形成されている。またリアプレート３０のモータ取付部５０には長孔５１ａが形成され、射出用サーボモータ４７側の図示しない取付用ボルト穴に前記長孔５１ａを介してボルト５１ｂを取付けることにより、射出用サーボモータ４７を固定可能となっている。またモータ取付部５０に対して直角方向に設けられた板５０ａに複数設けられた孔５２ａを介してボルト５２ｂを挿入し前記射出用サーボモータ４７を横方向に押圧することにより、リアプレート３０に対する駆動軸４８の位置を移動可能となっている。そして前記駆動軸４８に固定されたプーリ４９と前記ボールネジ４３の軸部４５に固定されたプーリ４６には、所定の幅を有し内側面に歯４２ａが形成されたエンドレスのタイミングベルト４２が掛け渡されている。そして前記駆動軸４８の位置を移動させることにより、タイミングベルト４２に張力が付与されるようになっている。
【００１６】
図２に示されるように本実施形態におけるプーリ４６は、円筒形の軸挿通部５３と、該軸挿通部５３から放射状に設けられた接続部５４、該接続部５４に接続される大径の外周輪部５５からなっている。そして前記外周輪部５５の外周面５５ａには、挿通される軸部４５と平行方向に複数の歯５５ｂが形成されている。また図３に示されるように軸挿通部５３の軸方向中心には、前記軸部４５が挿通される中心孔５６が貫通形成されている。更に軸挿通部５３の一側面５３ａ（図３における右側面）には後述するシュパンリング５７を取付けるためのボルト穴５８が中心孔５６の周囲に複数形成されている。また軸挿通部５３における中心孔５６の内周面（内周側）の他側寄り（図３において左側）には、ベアリング５９が圧入され一側から図示しない軸受エンドキャップにより固定されている。本実施形態で使用されるベアリング５９は、外輪５９ａ、鋼球５９ｂ、内輪５９ｃ等からなる価格が安い単列深溝玉軸受（ラジアルベアリング）であり、鋼球５９ｂを介して回転移動可能な内輪５９ｃがボールネジ４３の軸部４５に僅かな間隙にて外挿可能となっている。なおベアリング５９の種類や固定方法は前記に限定されない。そしてまたプーリ４６における軸挿通部５３の中心孔５６の内周面（内周側）の一側は、前記軸部４５の外径よりも僅かに大きくなっており、内部にテーパ部材６０が固着されている。テーパ部材６０は、中心孔５６の内部から一側である面５３ａに向けて拡径されたテーパ面６０ａを有している。
【００１７】
そしてボールネジ４３の軸部４５にプーリ４６を固定する際は、前記軸部４５にプーリ４６の中心孔５６を外挿した後、一側から固定部材であるシュパンリング５７を挿入して固定する。シュパンリング５７は、軸中心に軸部４５が挿入可能な中心孔６２ｂを有し、一方には大径のフランジ部６１、他方には小径部６２が形成されている。そして前記フランジ部６１には、一側面６１ｂから当接面６１ａにかけては、ボルト６４が挿通されるボルト穴６１ｃが複数貫通形成されている。また小径部６２は、前記フランジ部６１の当接面６１ａから端部６３にかけて縮径されたテーパ面６２ａを有し、中心孔６２ｂの内周面は圧接面となっている。そして前記シュパンリング５７のテーパ面６２ａは、テーパ部材６０のテーパ面６０ａよりも僅かに傾斜が急になっている。なお軸部４５とプーリ４６の固定は、シュパンリング５７に換えて別の固定部材により行ってもよい。
【００１８】
次に本実施形態の射出装置２６の駆動軸４８のプーリ４９と従動軸であるボールネジ４３のプーリ４６とのベルト張設方法について説明する。ベルトの張設作業は、機械の新造時、またベルト交換時、射出用サーボモータ４７のメンテナンス時等に行う必要がある。このベルト張設作業の最初の段階で、射出用サーボモータ４７は長孔５１ａを介してボルト５１ｂにより仮取付けがなされ、駆動軸４８にはプーリ４９が固定された状態にある。またボールネジ４３に対するボールナット４４の位置調整（リアプレート３０に対するプッシャプレート３１の平行度）についても調整完了され、プッシャプレート３１が移動不能に固定され、ボールネジ４３も回転不能となっている。なお本発明では、従動軸であるボールネジを回転可能なままベルトの取付けを行ってもよい。その理由は従動軸に対してプーリ４６が軽く回転するので、ベルト張設時にボールネジ４３が回転してしまうことがほとんどないためである。
【００１９】
次に従動軸用のプーリ４６の中心孔５６をボールネジ４３の軸部４５に外挿し、駆動軸４８のプーリ４９と従動軸のプーリ４６がリアプレート３０と平行面における同じ位置となるよう従動軸用のプーリ４６をそれぞれ位置決めする。この際ボールネジ４３の軸部４５に対して従動軸用のプーリ４６はベアリング５９のみを介して当接されており、プーリ４６は軸部４５に対して回転自在な状態となっている。
【００２０】
次に従動軸用のプーリ４６，４６と駆動軸用のプーリ４９にタイミングベルト４２を掛け渡し、プーリ４６，４６，４９の歯とタイミングベルト４２の歯４２ａが噛合されるようにする。その次に射出用サーボモータ４７の取付位置をボルト５２ｂを締め込んで調整し、駆動軸４８を水平方向外側に向けて移動させ、タイミングベルト４２を牽引する。その際タイミングベルト４２によるプーリ４６，４６の回転作用は、図４の例と略同じである。即ちタイミングベルト４２がＢ，Ｃ方向に牽引とされるとプーリ４６，４６はそれぞれＤ，Ｅ方向に回転され、タイミングベルト４２に張力が付与される。しかし前記のようにボールネジ４３は回転不能に固定されているから、軸部４５に対してプーリ４６がベアリング５９を介して滑らかに回転する。またプーリを従動軸に固定した場合のようにプーリと従動軸の間だけにラジアル荷重が集中することはない。その結果、タイミングベルト４２を張設しても軸部４５に対するプーリ４６の保芯は保たれる。そしてタイミングベルト４２に所定の張力が付与されたら長孔５１ａと図示しない取付用ボルト穴に対してボルト５１ｂを締め込んで射出用サーボモータ４７を、完全にリアプレート３０に対して固定し、タイミングベルト４２が張設される。
【００２１】
次に各ボールネジ４３の軸部４５に対してそれぞれプーリ４６を固定する。図３に示されるように、軸部４５に対して固定部材であるシュパンリング５７を嵌め、プーリ４６の内周側に固定されたテーパ部材６０のテーパ面６０ａに対して、シュパンリング５７のテーパ面６２ａを当接させるまで挿入する。次にフランジ部６１のボルト孔６１ｃにそれぞれボルト６４を挿入し、プーリ４６の一側面５３ａとフランジ部６１の当接面６１ａとが圧接されるとともに、テーパ面６０ａ，６２ａ同士が圧接されるまで各ボルト６４を締める。その際にテーパ面６０ａ，６２ａ同士の圧接により、シュパンリング５７の小径部６２が軸部４５側に押圧され、中心孔６２ｂの圧接面が軸部４５の外周面に強く当接され、プーリ４６は、軸部４５に保芯されて完全に固定される。そしてプッシャプレート３１を移動可能としボールネジ４３を回転可能として、駆動装置のベルト張設作業がすべて完了する。
【００２２】
本発明については、一々列挙はしないが、上記した本実施形態のものに限定されず、当業者が本発明の趣旨を踏まえて変更を加えたものについても、適用されることは言うまでもないことである。本実施形態では３枚プレート方式の射出装置２６について説明したが、フロントプレートとプッシャプレートからなる２枚プレート方式の射出装置に用いてもよい。そしてその場合、ボールナットに対して従動軸であるボールネジが軸方向に移動するものであってもよい。また従動軸がボールナットでありボールナットの側にプーリを取付け、ボールナットの回転によりボールネジが移動されるものでもよい。更に従動軸は駆動軸の回転力を他に伝達する軸であれば、送りねじその他の回転軸であってもよい。更にまた、駆動軸の本数、従動軸の本数は、少なくとも１本以上であれば限定されない。またベルトを牽引する軸や部材は、駆動軸ではなく、アイドリングローラ等や他の部材であってもよい。
【００２３】
また駆動装置については、射出成形機の射出装置２６に限らず、型締装置、エジェクタ装置、取出機などであってもよい。更に射出成形機の場合、金属加工用、射出圧縮成形機、竪型射出成形機、プランジャ式成形機等あらゆるタイプのものでも可能である。更にまた射出成形機以外にも、プレス、金属加工を行う工作機械等、各種産業機械や、その他の移動機械にも適用することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本実施形態の駆動装置のベルト張設方法に用いられる駆動装置である射出成形機の射出装置の側面図である。
【図２】図１を右側方向から見た正面図である。
【図３】プーリが従動軸に取付けられる部分の拡大断面図である。
【図４】従来方法の説明図である。
【図５】従来方法の説明図である。
【図６】別の従来方法の説明図である。
【符号の説明】
【００２５】
２６    射出装置
３０    リアプレート
３１    プッシャプレート
３６，３９，４６，４９    プーリ
４０，４２    タイミングベルト
４３    ボールネジ
４５    軸部
３８，４８    駆動軸
４７    射出用サーボモータ
５７    シュパンリング
５９    ベアリング  
【図１】
2008169883.tif 000003
【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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