(57)【要約】【課題】負荷検出装置の軸方向寸法を小さくすることができ、負荷検出部材の検出精度を高くすることができるようにする。【解決手段】駆動部と、該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部と、前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材と、所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有する。そして、該負荷検出部材は、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させる複数の検出部を備える。この場合、前記負荷検出部材の複数の検出部において前記各態様の力に対応させてセンサ出力が発生させられるので、各態様の力を検出するために複数の負荷検出部材を配設する必要がなくなる。【選択図】          図１
2004174909.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）駆動部と、
（ｂ）該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部と、
（ｃ）前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材と、
（ｄ）所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有するとともに、
（ｅ）該負荷検出部材は、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させる複数の検出部を備えることを特徴とする負荷検出装置。
【請求項２】
前記反力伝達部材は、所定の反力が加わったときに、歪み量を規制する歪み量規制部を備える請求項１に記載の負荷検出装置。
【請求項３】
（ａ）前記歪み量規制部は、前記反力伝達部材における負荷検出部材と対向する面に形成され、
（ｂ）前記歪み量規制部と負荷検出部材との間に隙間が形成される請求項２に記載の負荷検出装置。
【請求項４】
前記負荷検出部材は、前記反力伝達部材と、前記各態様の力ごとに異なる当接面において当接する請求項１に記載の負荷検出装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の負荷検出装置を備えた射出成形機。
【請求項６】
駆動部、該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部、前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材、及び所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有する負荷検出装置における負荷検出方法において、
前記負荷検出部材において、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させることを特徴とする負荷検出方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、負荷検出装置、射出成形機及び負荷検出方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、成形機、例えば、射出成形機においては、射出装置、金型装置及び型締装置を備え、射出装置の加熱シリンダ内にスクリューが回転自在に、かつ、進退自在に配設され、駆動部を駆動することによって前記スクリューを回転させたり、進退させたりすることができるようになっている。また、金型装置は、固定金型及び可動金型を備え、型締装置は、前記固定金型が取り付けられた固定プラテン、可動金型が取り付けられた可動プラテン、並びに可動プラテンを進退させ、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行う型締機構を備える。
【０００３】
そして、計量工程において、スクリューを回転させると、ホッパから加熱シリンダ内に供給された樹脂が、加熱され、溶融させられて前進させられ、前記スクリューの前端に取り付けられたスクリューヘッドの前方に蓄えられる。また、射出工程において、スクリューを前進させると、前記スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂が、射出ノズルから射出され、金型装置のキャビティ空間に充填（てん）される。
【０００４】
ところで、スクリューの後方の所定の箇所に負荷検出部材としてのロードセルが配設され、該ロードセルによって、複数の異なる態様の力、例えば、射出工程においてスクリューに加えられる射出力、及び計量工程においてスクリューに加えられ、背圧を発生させる力（以下「背圧保持力」という。）を検出することができるようになっている。この場合、射出力は背圧保持力より大きいので、通常、射出力に基づいてロードセルの定格が決定され、該定格によってロードセルの検出精度、分解能等が決定される。
【０００５】
したがって、背圧保持力を検出する場合、ロードセルが定格より低い領域で使用されることになるので、検出精度、分解能等がその分低くなってしまう。
【０００６】
そこで、二つの異なる大きさの力を検出するためのロードセルを配設するようにした負荷検出装置が提供されている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００２−９６３６５号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の負荷検出装置においては、二つの異なる大きさの力を検出するために二つのロードセルを配設する必要があるので、負荷検出装置の軸方向寸法が大きくなってしまう。
【０００９】
また、各ロードセルを配設するための取付機構が複雑になり、部品点数が多くなるので、各ロードセルの検出精度がその分低くなってしまう。
【００１０】
本発明は、前記従来の負荷検出装置の問題点を解決して、負荷検出装置の軸方向寸法を小さくすることができ、負荷検出部材の検出精度を高くすることができる負荷検出装置、射出成形機及び負荷検出方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の負荷検出装置においては、駆動部と、該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部と、前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材と、所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有する。
【００１２】
そして、該負荷検出部材は、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させる複数の検出部を備える。
【００１３】
本発明の他の負荷検出装置においては、さらに、前記反力伝達部材は、所定の反力が加わったときに、歪（ひず）み量を規制する歪み量規制部を備える。
【００１４】
本発明の更に他の負荷検出装置においては、さらに、前記歪み量規制部は、前記反力伝達部材における負荷検出部材と対向する面に形成される。そして、前記歪み量規制部と負荷検出部材との間に隙（すき）間が形成される。
【００１５】
本発明の更に他の負荷検出装置においては、さらに、前記負荷検出部材は、前記反力伝達部材と、前記各態様の力ごとに異なる当接面において当接する。
【００１６】
本発明の射出成形機においては、請求項１〜４のいずれか１項に記載の負荷検出装置を備える。
【００１７】
本発明の負荷検出方法においては、駆動部、該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部、前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材、及び所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有する負荷検出装置に適用される。
【００１８】
そして、前記負荷検出部材において、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、本発明を射出装置に適用した例について説明するが、本発明を、射出成形機における金型装置、型締装置、エジェクタ装置、可塑化移動装置等に適用することもできる。
【００２０】
図１は本発明の実施の形態における負荷検出装置の要部を示す断面図、図２は本発明の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【００２１】
図において、１１はシリンダ部材としての加熱シリンダであり、該加熱シリンダ１１内において、射出部材及び被駆動部としてのスクリュー１２が回転自在に、かつ、進退（図２において左右方向に移動）自在に配設される。また、前記加熱シリンダ１１の前端（図２において左端）に図示されない射出ノズルが取り付けられ、該射出ノズルにノズル口が形成される。
【００２２】
前記加熱シリンダ１１の後端（図２において右端）は、第１の支持部としての前方射出サポート６１に取り付けられ、該前方射出サポート６１と所定の距離を置いて第２の支持部としての後方射出サポート６２が配設される。前記前方射出サポート６１は、箱状の本体６１ａ及びカバー６１ｂから成る。そして、前記前方射出サポート６１と後方射出サポート６２との間に連結部材としてのロッド６３が架設され、該ロッド６３によって前記前方射出サポート６１と後方射出サポート６２との間に所定の距離が保持される。また、前方射出サポート６１、後方射出サポート６２及びロッド６３によって射出枠が構成される。
【００２３】
そして、前記スクリュー１２の後端には、カプラ５９を介して円形の形状を有する連結体６４が一体的に取り付けられ、該連結体６４に筒状の支持体６５がボルトｂｔ１を介して取り付けられる。なお、前記連結体６４及び支持体６５によって、スクリュー１２と一体に回転する回転摺（しゅう）動部材６８が構成される。前記支持体６５の後端の外周面に雄スプライン９２が形成される。
【００２４】
前記回転摺動部材６８に回転を伝達するために、前記回転摺動部材６８を包囲して筒状の回転部材７８が配設され、該回転部材７８の内周面に、軸方向においてスクリュー１２のストローク分の長さを有する雌スプライン９３が形成される。前記回転部材７８は、前記前方射出サポート６１に対してベアリングｂ１、ｂ２によって回転自在に支持される。なお、雄スプライン９２及び雌スプライン９３によって回転伝達部が構成され、雌スプライン９３によって回転伝達要素が、雄スプライン９２によって被回転伝達要素が構成される。
【００２５】
そして、計量用の駆動部としての電動の計量用モータ７０が配設され、該計量用モータ７０は、計量工程において駆動されて回転摺動部材６８を回転させ、射出工程において、逆方向に発生させられるトルクによって回転摺動部材６８の回転を停止させる。前記計量用モータ７０は、図示されないステータ、該ステータの径方向における内方に配設された図示されないロータ、出力軸７４、及び該出力軸７４に取り付けられ、計量用モータ７０の回転速度を検出するエンコーダ７０ａを備え、該エンコーダ７０ａの検出信号に基づいて制御される。前記ステータ及びロータは、それぞれ、コア、及びコアに巻装されたコイルを備える。
【００２６】
前記計量用モータ７０と回転摺動部材６８との間に、出力ギヤ７５、カウンタドライブギヤ７６、カウンタドリブンギヤ７７及び前記回転部材７８が配設され、前記出力軸７４に出力ギヤ７５が取り付けられ、出力ギヤ７５とカウンタドライブギヤ７６とが、カウンタドライブギヤ７６とカウンタドリブンギヤ７７とが噛（し）合させられ、該カウンタドリブンギヤ７７が回転部材７８にボルトｂｔ３によって取り付けられる。なお、出力ギヤ７５、カウンタドライブギヤ７６及びカウンタドリブンギヤ７７によって伝動機構が構成される。
【００２７】
前記出力ギヤ７５、カウンタドライブギヤ７６、カウンタドリブンギヤ７７及び回転部材７８は、前記計量用モータ７０が駆動されて発生させられた回転を回転摺動部材６８に伝達する。そのために、該回転摺動部材６８は、前記回転部材７８に対して回転不能に、かつ、軸方向に移動自在に配設され、前記連結体６４の外周面と回転部材７８の内周面とが摺動自在に接触させられる。すなわち、前記雄スプライン９２と前記雌スプライン９３とが摺動自在にスプライン係合させられる。
【００２８】
したがって、前記計量用モータ７０を駆動することによって出力軸７４を回転させると、回転が出力ギヤ７５、カウンタドライブギヤ７６、カウンタドリブンギヤ７７及び回転部材７８を介して前記回転摺動部材６８に伝達され、該回転摺動部材６８が正方向、又は、必要に応じて逆方向に回転させられ、スクリュー１２が回転させられる。さらに、前記計量用モータ７０の駆動を停止させ、拘束力によって出力軸７４を拘束すると、回転摺動部材６８の回転が停止させられ、スクリュー１２の回転も停止させられる。
【００２９】
また、前記前方射出サポート６１より後方（図２において右方）に、互いに螺（ら）合させられたねじ部材としてのボールねじ軸８１とナット部材としてのボールナット８２とから成る運動方向変換部としてのボールねじ８３が配設される。前記ボールねじ軸８１は、前端から後端にかけて順次形成された小径のシャフト部８４、大径のねじ部８５等から成る。なお、前記シャフト部８４とねじ部８５との段部に環状フランジ部材８９が外嵌（かん）される。
【００３０】
前記ボールねじ軸８１によって第１の変換要素が、ボールナット８２によって第２の変換要素が構成される。また、運動方向変換部としてボールねじ８３に代えてローラねじを使用することもでき、その場合、該ローラねじは、第１の変換要素及びねじ部材としてのローラねじ軸、及び該ローラねじ軸と螺合させられた第２の変換要素及びナット部材としてのローラナットを備える。
【００３１】
そして、射出用の駆動部としての電動の射出用モータ９０は、後方射出サポート６２に負荷検出部材としてのロードセル９６を介して固定され、射出工程において射出用モータ９０が駆動されると、それに伴って発生させられた回転はねじ部８５に伝達される。そして、前記ボールねじ８３は、前記射出用モータ９０とスクリュー１２との間に配設され、前記射出用モータ９０によって発生させられた回転による回転運動を、回転を伴う直進運動、すなわち、回転直進運動に変換し、該回転直進運動を前記回転摺動部材６８に伝達する。
【００３２】
そのために、前記ボールねじ軸８１は、前端において、ベアリングｂ７、ｂ８によって回転摺動部材６８に対して回転自在に、かつ、軸方向に移動不能に支持され、中央において、ボールナット８２に対して回転自在に螺合させられ、支持される。すなわち、前記回転摺動部材６８は、前記ボールねじ８３に対して回転自在に、かつ、前記回転部材７８に対して軸方向に移動自在に配設される。また、前記ボールナット８２はロードセル９６を介して後方射出サポート６２に固定される。そのために、該後方射出サポート６２には、ボールねじ８３を貫通させるための貫通穴８６が形成され、該貫通穴８６内に前記ボールナット８２の後端部（図２において右端部）が収容される。
【００３３】
そして、前記シャフト部８４の前端部（図２において左端部）に図示されない雄ねじが形成され、該雄ねじに螺合させてベアリングナット８０が配設される。該ベアリングナット８０は、支持体６５の内周面に形成された突起６５ａと共にベアリングｂ７を位置決めする。
【００３４】
したがって、前記射出用モータ９０を正方向及び逆方向に駆動することによって発生させられた回転が、ボールねじ軸８１に伝達されると、該ボールねじ軸８１は、ねじ部８５とボールナット８２とが螺合させられているので、回転しながら進退させられる。
【００３５】
そして、ボールねじ軸８１を進退させる射出工程等においては、前記計量用モータ７０の駆動の停止により、回転摺動部材６８の回転が停止させられ、この状態で前記射出用モータ９０が駆動されると、回転摺動部材６８を回転させることなく軸方向に移動させることができる。その結果、回転摺動部材６８に一体的に取り付けられたスクリュー１２に直進運動が伝達され、スクリュー１２を前進（図２において左方向に移動）させることができる。
【００３６】
次に、前記構成の射出装置の駆動方法について説明する。
【００３７】
まず、計量工程時に、図示されない制御部の計量処理手段は、計量処理を行い、前記計量用モータ７０を駆動する。このとき、出力軸７４に発生させられた回転が、出力ギヤ７５、カウンタドライブギヤ７６、カウンタドリブンギヤ７７、回転部材７８及び回転摺動部材６８を介してスクリュー１２に伝達され、該スクリュー１２を正方向に回転させる。
【００３８】
これに伴って、前記加熱シリンダ１１に配設された図示されないホッパから落下した図示されない樹脂がスクリュー１２の外周面に形成された図示されない溝内を前進させられ、スクリュー１２が後退（図２において右方向に移動）させられ、樹脂がスクリュー１２の前端に取り付けられた図示されないスクリューヘッドの前方に蓄えられる。このとき、スクリュー１２に発生させられる後退力に伴って、回転摺動部材６８は回転部材７８に対して相対的に移動させられ、後退させられる。また、回転摺動部材６８の後退に伴って、ボールねじ軸８１も回転しながら後退させられる。
【００３９】
そして、スクリュー１２が後退させられている間、前記計量処理手段は、射出用モータ９０を駆動し、スクリュー１２に背圧保持力を加える。すなわち、射出用モータ９０を駆動することによって発生させられ、出力軸９４に出力されたトルクは、ボールねじ軸８１に伝達され、ボールねじ８３によってトルクが推力に変換され、該推力は、ボールねじ軸８１、回転摺動部材６８及びカプラ５９を介してスクリュー１２に背圧保持力として伝達される。
【００４０】
次に、射出工程時に、前記制御部の射出処理手段は、射出処理を行い、前記射出用モータ９０を駆動して、スクリュー１２に射出力を加える。このとき、出力軸９４に発生させられた回転は、ボールねじ軸８１に伝達され、ボールねじ８３によって回転運動が回転直進運動に変換される。その結果、ボールねじ軸８１が回転しながら前進させられる。また、前記ボールねじ８３によってトルクが推力に変換され、該推力は、ボールねじ軸８１、回転摺動部材６８及びカプラ５９を介してスクリュー１２に射出力として伝達される。
【００４１】
そして、前記回転摺動部材６８が計量用モータ７０によって停止させられると、スクリュー１２は、回転摺動部材６８に一体的に取り付けられているので、回転しない状態で前進させられる。
【００４２】
このように、前記射出用モータ９０の駆動に伴って、背圧保持力、射出力等の複数の異なる態様の力が発生させられ、スクリュー１２に伝達される。なお、前記背圧保持力、射出力等の各態様の力は、計量工程、射出工程等が行われる間において、各態様ごとに設定された所定の範囲で変化させられる。
【００４３】
次に、前記ロードセル９６について説明する。
【００４４】
ロードセル９６は、前記ボールねじ８３によって回転運動が回転直進運動に変換されるのに伴い、軸方向の荷重を受けて歪み、計量工程においてスクリュー１２に伝達される背圧保持力の反力、及び射出工程においてスクリュー１２に伝達される射出力の反力に対応させてセンサ出力を発生させる。なお、前記制御部は、前記センサ出力を受けて背圧保持力及び射出力を検出する。また、射出工程が完了した後の保圧工程における保圧力は、射出力として検出される。
【００４５】
この場合、射出力は背圧保持力より大きいので、ロードセル９６によって一つのセンサ出力だけを発生させるようにすると、例えば、射出力だけに基づいてロードセル９６の定格を決定する必要が生じる。ところが、該定格によってロードセル９６の検出精度、分解能等が決まるので、背圧保持力を検出しようとすると、ロードセル９６が定格より低い領域で使用されることになり、検出精度、分解能等がその分低くなってしまう。
【００４６】
そこで、ロードセル９６において、各態様の力がスクリュー１２に伝達されるのに伴って発生させられる反力に対応させて複数のセンサ出力を発生させ、該各センサ出力に基づいて各態様の力を検出するようにしている。なお、本実施の形態においては、ロードセル９６として二レンジロードセルが使用され、背圧保持力及び射出力の反力に対応させて二つのセンサ出力を発生させ、背圧保持力及び射出力を検出するようにしている。この場合、背圧保持力によって第１の力が、射出力によって第２の力が構成される。
【００４７】
そのために、前記ロードセル９６の所定の箇所、本実施の形態においては、外周縁部が、後方射出サポート６２及び射出用モータ９０の筐（きょう）体９１のフランジ９５によって挟持されて固定され、他の所定の箇所、本実施の形態においては、内周縁部がボールナット８２に固定される。この場合、前記後方射出サポート６２及びフランジ９５によって、前記ロードセル９６の外周縁を固定するための固定部が構成され、ボールナット８２によって反力伝達部材が構成される。
【００４８】
また、ロードセル９６は、所定の厚さｄを有し、中央部分に円形の開口２１が形成された環状体から成り、該環状体の径方向内方の第１の位置に、背圧保持力の反力に対応させてセンサ出力を発生させる第１の検出部Ｐ１が、前記第１の位置より径方向外方の第２の位置に、射出力の反力に対応させてセンサ出力を発生させる第２の検出部Ｐ２が形成される。
【００４９】
第１の検出部Ｐ１には、ロードセル９６の第１の面としての前端面（図１において左端面）Ｓｆに、断面が矩（く）形の環状の溝２３が、ロードセル９６の第２の面としての後端面（図１において右端面）Ｓｒに、断面が半円形の環状の溝２４が形成される。前記溝２３、２４は径方向における同じ位置に形成され、溝２３、２４間にくびれ部２５が形成される。また、前記溝２３内の円周方向における所定の部分において、内周縁の壁面に第１のセンサとしての図示されない第１の歪みゲージが貼（ちょう）着される。
一方、第２の検出部Ｐ２には、前記前端面Ｓｆに断面が矩形の環状の溝２６が、前記後端面Ｓｒに断面が半円形の環状の溝２７が形成される。前記溝２６、２７は径方向における同じ位置に形成され、溝２６、２７間にくびれ部２８が形成される。また、前記溝２６内の円周方向における所定の部分において、内周面に第２のセンサとしての図示されない第２の歪みゲージが貼着される。
【００５０】
この場合、前記第１の歪みゲージは、加えられる背圧保持力に対応する出力特性を有し、第２の歪みゲージは、加えられる射出力に対応する出力特性を有する。そして、背圧保持力に基づいてロードセル９６の第１の定格が決定され、射出力に基づいてロードセル９６の第１の定格より高い第２の定格が決定される。また、第１の定格によって、ロードセル９６による背圧保持力の検出精度、分解能等が決まり、第２の定格によって、ロードセル９６による射出力の検出精度、分解能等が決まる。したがって、背圧保持力を検出する場合も、射出力を検出する場合も、ロードセル９６が定格の領域で使用されることになるので、検出精度、分解能等を高くすることができる。
【００５１】
また、前記ボールナット８２は、後端に、前記ロードセル９６と対向させて、径方向外方に向けて突出させて形成された環状のフランジ３１を備える。該フランジ３１における前記ロードセル９６と対向する面、すなわち、後端面Ｓｂには、径方向における内方に環状の突起部３２が、径方向における突起部３２より外方に環状の取付部３３が、径方向における該取付部３３より更に外方に環状のストッパ３４が互いに隣接させて形成される。したがって、前記取付部３３及びストッパ３４とロードセル９６との間に前記各態様の力ごとに異なる当接面が形成される。
【００５２】
前記突起部３２は取付部３３より所定の量だけ突出させて形成され、かつ、前記突起部３２の外径は前記開口２１の内径よりわずかに小さくされ、前記突起部３２の外周面とロードセル９６の内周面とがいんろう係合させられる。したがって、ボールナット８２とロードセル９６とは、互いに心合せされるので、背圧保持力及び射出力の各反力をロードセル９６に正確に加えることができ、ロードセル９６の検出精度を高くすることができる。
【００５３】
また、前記取付部３３はストッパ３４よりわずかな量γだけ突出させて形成され、取付部３３とストッパ３４との間に段差部３６が形成される。そして、前記ロードセル９６は、内周縁部分に沿って円周方向に配設された複数のボルトｂｔ５によってフランジ３１に取り付けられ、それに伴って、ロードセル９６の内周縁部が前記取付部３３に固定され、ロードセル９６の径方向における内周縁部より外方の部分とストッパ３４との間に環状の隙間３７が形成される。
【００５４】
ところで、前記第１の検出部Ｐ１は、ロードセル９６をボールナット８２に取り付けたとき、段差部３６より径方向外方において、溝２３、２４の内周縁と段差部３６とが一致するように形成される。また、前記第２の検出部Ｐ２は、ロードセル９６をボールナット８２に取り付けたとき、フランジ３１より径方向外方において、溝２６、２７の内周縁とフランジ３１の外周縁とがほぼ一致するように、かつ、貫通穴８６及びフランジ９５の内周縁と溝２６、２７の円周方向に延びる中心線とがほぼ一致するように形成される。
【００５５】
次に、前記構成のロードセル９６の動作について説明する。
【００５６】
計量工程において、ボールねじ軸８１に伝達されたトルクがボールねじ８３によって推力に変換され、スクリュー１２に背圧保持力が伝達されると、それに伴って発生した背圧保持力の反力がボールナット８２に加わり、更にロードセル９６に加わって前記くびれ部２５に応力が集中し、第１の検出部Ｐ１においてロードセル９６が歪み、第１の歪みゲージによって第１のセンサ出力が発生させられる。
【００５７】
なお、前記背圧保持力が上限値以下では、ストッパ３４にロードセル９６の前端面Ｓｆが当たらず、背圧保持力が大きいほど、ロードセル９６の歪み量は大きく、第１のセンサ出力は大きい。そこで、前記制御部は、第１のセンサ出力だけを読み取り、背圧保持力を検出する。
【００５８】
なお、背圧保持力の反力がロードセル９６に加わると、前記くびれ部２８にも応力が集中し、第２の検出部Ｐ２においてロードセル９６が歪み、第２の歪みゲージによって第２のセンサ出力が発生させられるが、第２の歪みゲージは、前述されたように、射出力に対応する出力特性を有し、背圧保持力に対応する出力特性を有しない。そこで、前記制御部は、背圧保持力を検出するに当たり、第２のセンサ出力を読み取らない。
【００５９】
また、射出工程及び保圧工程において、ボールねじ軸８１に伝達されたトルクがボールねじ８３によって推力に変換され、スクリュー１２に射出力が伝達されると、それに伴って発生した射出力の反力がボールナット８２に加わり、更にロードセル９６に加わり、前記くびれ部２５、２８に応力が集中し、第１、第２の検出部Ｐ１、Ｐ２においてロードセル９６が計量工程時より大きく歪む。
【００６０】
そして、射出力は背圧保持力の上限値より大きいので、ストッパ３４にロードセル９６の前端面Ｓｆが当たり、第１の検出部Ｐ１においては、射出力が前記上限値より大きくなっても、ロードセル９６のくびれ部２５における歪み量はそれ以上大きくならない。一方、第２の検出部Ｐ２においては、射出力が大きいほど、ロードセル９６の歪み量は大きく、第２のセンサ出力は大きい。そこで、前記制御部は、第２のセンサ出力だけを読み取り、射出力を検出する。
【００６１】
なお、前記ストッパ３４は、ロードセル９６に所定の反力が加わったときに、ロードセル９６の歪み量を所定の値に規制する歪み量規制部を構成する。本実施の形態において、前記ストッパ３４は、軸方向に対して直角の方向に延びる平坦（たん）な面によって形成されるが、ロードセル９６が歪むのに伴って変形したときの形状に対応する面、例えば、湾曲面によって形成することもできる。また、本実施の形態においては、背圧保持力及び射出力を第１、第２の力として検出することができるように、一つのストッパ３４が形成されるようになっているが、三つ以上の力を検出する場合、二つ以上のストッパが階段状に形成される。
【００６２】
このようにして、第１の検出部Ｐ１に配設された第１の歪みゲージのセンサ出力に従って、第１の定格に基づいて背圧保持力を検出し、第２の検出部Ｐ２に配設された第２の歪みゲージのセンサ出力に従って、第２の定格に基づいて射出力を検出することができる。
【００６３】
このように、本実施の形態においては、第１、第２の検出部Ｐ１、Ｐ２において背圧保持力及び射出力の反力に対応させてセンサ出力が発生させられるので、背圧保持力及び射出力を検出するために二つのロードセルを配設する必要がなくなる。したがって、負荷検出装置の軸方向寸法を小さくすることができる。
【００６４】
また、ロードセル９６を配設するための取付機構が簡素化され、部品点数が少なくなるので、ロードセル９６の検出精度をその分高くすることができる。
【００６５】
そして、射出力を検出する際には、第１の検出部Ｐ１におけるロードセル９６の歪みが規制されるので、第１の歪みゲージを保護することができ、ロードセル９６の耐久性を向上させることができる。
【００６６】
本実施の形態においては、ボールナット８２が固定され、射出用モータ９０を駆動することによってボールねじ軸８１に推力を発生させ、該推力を背圧保持力及び射出力としてスクリュー１２に伝達するようになっているが、射出用モータ９０を駆動することによってボールねじ軸を回転させ、ボールナットに推力を発生させ、該推力を背圧保持力及び射出力としてスクリュー１２に伝達することもできる。その場合、前記ボールねじ軸によって反力伝達部材が構成される。
【００６７】
本実施の形態においては、射出装置において背圧保持力及び射出力が発生させられ、背圧保持力を第１の力として、射出力を第２の力として検出することができるようになっているが、型締装置において複数の異なる態様の力として、複数のレベルの型締力を発生させ、該各型締力で型締め行う場合、ロードセルによって各態様の力の反力に対応させて各レベルのセンサ出力を発生させることができる。なお、本発明を型締装置に適応した場合、可動プラテンが被駆動部として機能し、駆動部と可動プラテンとの間に配設されたボールねじ、クロスヘッド、ピストン等のロードセルと当接する部品が反力伝達部材として機能する。また、エジェクタ装置において、複数の異なる態様の力として、複数のレベルの突出力を発生させ、該各突出力でエジェクタピンを突き出す場合、ロードセルによって各態様の力の反力に対応させて各レベルのセンサ出力を発生させることができる。そして、可塑化移動装置において、複数の異なる態様の力として、複数のレベルのノズルタッチ力を発生させ、該各ノズルタッチ力で射出ノズルを金型装置に押し付ける場合、ロードセルによって各態様の力の反力に対応させて各レベルのセンサ出力を発生させることができる。
【００６８】
なお、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００６９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、負荷検出装置においては、駆動部と、該駆動部の駆動に伴って、複数の異なる態様の力が伝達される被駆動部と、前記駆動部と被駆動部との間に配設され、被駆動部に前記各態様の力が伝達されるのに伴って発生させられる反力が加わる反力伝達部材と、所定の箇所が固定部に固定され、他の所定の箇所が前記反力伝達部材に固定された負荷検出部材とを有する。
【００７０】
そして、該負荷検出部材は、前記各態様の力に対応させてセンサ出力を発生させる複数の検出部を備える。
【００７１】
この場合、前記負荷検出部材の複数の検出部において前記各態様の力に対応させてセンサ出力が発生させられるので、各態様の力を検出するために複数の負荷検出部材を配設する必要がなくなる。したがって、負荷検出装置の軸方向寸法を小さくすることができる。
【００７２】
また、負荷検出部材を配設するための取付機構が簡素化され、部品点数が少なくなるので、負荷検出部材の検出精度をその分高くすることができる。
【００７３】
本発明の他の負荷検出装置においては、さらに、前記反力伝達部材は、所定の反力が加わったときに、歪み量を規制する歪み量規制部を備える。
【００７４】
この場合、所定の反力が加わったときに、歪み量規制部によって歪み量が規制されるので、負荷検出部材を保護することができ、負荷検出部材の耐久性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における負荷検出装置の要部を示す断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における射出装置の要部を示す断面図である。
【符号の説明】
１２    スクリュー
３４    ストッパ
３７    隙間
６２    後方射出サポート
８２    ボールナット
９０    射出用モータ
９５    フランジ
９６    ロードセル
Ｐ１、Ｐ２    第１、第２の検出部
【図１】
2004174909.tif 000003
【図２】
2004174909.tif 000004