(57)【要約】【課題】部品点数が多くなって射出装置が大型化することがなく、コストを低くすることができるようにする。【解決手段】スクリュー２０と、スプライン６５と、該スプライン６５を介してスクリュー２０に回転を伝達するスプラインナット５７と、ボールねじナット６２と、該ボールねじナット６２と螺（ら）合させられ、スクリュー２０を進退させるボールねじ６６とを有する。この場合、計量工程において、回転を受けたスプラインナット５７が回転させられると、スプライン６５を介してスクリュー２０に回転が伝達され、これに伴って、スクリュー２０が後退させられる。したがって、電動射出成形機の射出装置の構造を簡素化し、電動射出成形機の射出装置を小型化することができる。【選択図】図１
2004098703.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）スクリューと、
（ｂ）該スクリューの後方においてスクリューと一体に進退自在に、かつ、回転自在に配設されたスプラインと、
（ｃ）射出サポートによって回転自在に支持され、前記スプラインとスプライン連結され、回転を受け、前記スプラインを介してスクリューに回転を伝達するスプラインナットと、
（ｄ）該スプラインナットの後方に配設されたボールねじナットと、
（ｅ）該ボールねじナットと螺合させられ、スクリューを進退させるボールねじとを有することを特徴とする電動射出成形機の射出装置。
【請求項２】
（ａ）ロータを回転させ、
（ｂ）ボールねじ、及び該ボールねじと螺合させて配設されたボールねじナットによって、前記ロータから伝達された回転をボールねじの進退に変換し、
（ｃ）前記ボールねじとボールねじナットとが螺合する部分より前方においてスプライン連結されたスプライン及びスプラインナットのうちのスプラインを、回転が阻止された状態で進退させ、
（ｄ）該スプラインの進退に伴って、加熱シリンダ内においてスクリューを進退させることを特徴とする射出成形方法。
【請求項３】
（ａ）ロータを回転させ、
（ｂ）該ロータの回転に伴ってスプラインナットを回転させ、
（ｃ）ボールねじとボールねじナットとが螺合する部分より前方において前記スプラインナットとスプライン連結されたスプラインを回転させ、
（ｄ）該スプラインの回転に伴って、加熱シリンダ内においてスクリューを回転させるとともに、
（ｅ）該スクリューの後退に伴って、前記スプラインを後退させることを特徴とする射出成形方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、電動射出成形機の射出装置及び射出成形方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
　従来、射出成形機においては、加熱シリンダ内において加熱され溶融させられた樹脂を、高圧で射出し、金型のキャビティに充填（てん）し、該キャビティ内において冷却して固化させ、次に、金型を開いて成形品として取り出すようになっている。
【０００３】
　前記射出成形機は前記金型、型締装置及び射出装置を有し、前記型締装置は固定プラテン及び可動プラテンを備え、型締用シリンダによって可動プラテンを進退させることにより金型を接離させるようになっている。
【０００４】
　一方、射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱し溶融させる加熱シリンダ、及び溶融させられた樹脂を射出する射出ノズルを備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが進退自在に、かつ、回転自在に配設される。そして、該スクリューを前進させることによって樹脂を射出し、回転させ、それに伴って後退させることによって計量を行うことができるようになっている。
【０００５】
　ところで、前記射出装置を進退させるために、また、前記スクリューを進退させるために電動機を使用する電動射出成形機が提供されている。
【０００６】
　図２は従来の電動射出成形機における射出装置の概略図である。
【０００７】
　図において、２は射出装置、４は射出装置フレームであり、該射出装置フレーム４の前方（図において左方）には加熱シリンダ２１が固定され、該加熱シリンダ２１の先端に射出ノズル２１ａが配設される。そして、前記加熱シリンダ２１にはホッパ２１ｂが配設されるとともに、加熱シリンダ２１の内部にはスクリュー２０が進退自在に、かつ、回転自在に配設され、スクリュー２０の後端（図において右端）が支持部材５によって回転自在に支持される。
【０００８】
　該支持部材５には第１サーボモータ６が取り付けられ、該第１サーボモータ６の回転がタイミングベルト７ａを介して前記スクリュー２０に伝達されるようになっている。
【０００９】
　また、前記支持部材５には、スクリュー２０と平行にねじ軸８が回転自在に支持されるとともに、該ねじ軸８と第２サーボモータ９とが連結される。すなわち、前記ねじ軸８の後端はタイミングベルト７ｂを介して第２サーボモータ９に接続され、該第２サーボモータ９によってねじ軸８を回転させることができる。そして、前記ねじ軸８の前端（図において左端）は支持部材５に固定されたナット５ａと螺（ら）合させられる。したがって、前記第２サーボモータ９を駆動し、タイミングベルト７ｂを介してねじ軸８を回転させることによって、支持部材５を軸方向に移動させることができる。
【００１０】
　次に、前記構成の射出装置２の動作について説明する。
【００１１】
　まず、計量工程においては、第１サーボモータ６を駆動し、タイミングベルト７ａを介してスクリュー２０を回転させる。これに伴って、該スクリュー２０は所定の位置まで後退（図において右方向に移動）させられる。この時、ホッパ２１ｂから供給された樹脂は、加熱シリンダ２１内において加熱され溶融させられ、スクリュー２０の後退に伴ってスクリュー２０の前方に溜（た）められる。
【００１２】
　次に、射出工程においては、前記射出ノズル２１ａを図示されない金型に押し当て、第２サーボモータ９を駆動し、タイミングベルト７ｂを介してねじ軸８を回転させる。この時、支持部材５は前記ねじ軸８の回転に伴って前進（図において左方向に移動）させられ、前記スクリュー２０を前進させるので、スクリュー２０の前方に溜められた樹脂が射出ノズル２１ａから射出される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
　しかしながら、前記従来の電動射出成形機の射出装置２においては、計量工程においてスクリュー２０を回転させるための第１サーボモータ６とスクリュー２０との間にタイミングベルト７ａが必要になり、部品点数が多くなって射出装置２が大型化するとともに、射出装置２のコストが高くなってしまう。
【００１４】
　本発明は、前記従来の電動射出成形機の射出装置２の問題点を解決して、部品点数が多くなって射出装置が大型化することがなく、コストを低くすることができる電動射出成形機の射出装置及び射出成形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】
【００１５】
そのために、本発明の電動射出成形機の射出装置においては、スクリューと、該スクリューの後方においてスクリューと一体に進退自在に、かつ、回転自在に配設されたスプラインと、射出サポートによって回転自在に支持され、前記スプラインとスプライン連結され、回転を受け、前記スプラインを介してスクリューに回転を伝達するスプラインナットと、該スプラインナットの後方に配設されたボールねじナットと、該ボールねじナットと螺合させられ、スクリューを進退させるボールねじとを有する。
【発明の効果】
【００１６】
　本発明によれば、電動射出成形機の射出装置においては、スクリューと、該スクリューの後方においてスクリューと一体に進退自在に、かつ、回転自在に配設されたスプラインと、射出サポートによって回転自在に支持され、前記スプラインとスプライン連結され、回転を受け、前記スプラインを介してスクリューに回転を伝達するスプラインナットと、該スプラインナットの後方に配設されたボールねじナットと、該ボールねじナットと螺合させられ、スクリューを進退させるボールねじとを有する。
【００１７】
　この場合、計量工程において、回転を受けたスプラインナットが回転させられると、スプラインを介してスクリューに回転が伝達され、これに伴って、スクリューが後退させられる。
【００１８】
　したがって、電動射出成形機の射出装置の構造を簡素化し、電動射出成形機の射出装置を小型化することができるとともに、電動射出成形機の射出装置のコストを低くすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
　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。
【００２０】
　図１は本発明の実施の形態における電動射出成形機の射出装置の要部概略図である。
【００２１】
　図において、２０はスクリュー、２１は該スクリュー２０を進退自在に、かつ、回転自在に支持する加熱シリンダである。該加熱シリンダ２１は射出サポート５１に固定され、加熱シリンダ２１の後端の近傍にホッパ２１ｂが配設される。
【００２２】
　そして、前記射出サポート５１は筒状の形状を有し、該射出サポート５１にステータ５２が配設され、該ステータ５２の内側にロータ５３が回転自在に配設される。該ロータ５３は筒状の形状を有し、前記ステータ５２と共に中空モータ７０を構成し、ロータ５３の前方（図において左方) の端部にはクラッチ機構５６を介してスプラインナット５７が配設される。該スプラインナット５７は、ベアリング６８を介して前記射出サポート５１によって回転自在に支持される。一方、前記ロータ５３の後方（図において右方) の端部にはクラッチ機構６１を介してボールねじナット６２が配設される。そして、該ボールねじナット６２はベアリング６９を介して前記射出サポート５１によって回転自在に支持される。
【００２３】
　前記クラッチ機構５６、６１は動力の伝達及び切離しを行うものであれば、いずれのものも使用することができる。また、ワンウェイクラッチのように一方向にだけ回転することができるようなものを使用することもできる。この場合、前記中空モータ７０の駆動方向を切り換えるだけで、クラッチ機構５６、６１の一方を選択的に回転させ、他方の回転を阻止することができる。すなわち、中空モータ７０を正方向に駆動すると、クラッチ機構５６をフリーにするとともにクラッチ機構６１をロックすることができ、中空モータ７０を逆方向に駆動すると、クラッチ機構６１をフリーにするとともにクラッチ機構５６をロックすることができる。
【００２４】
　また、前記スクリュー２０の後端（図において右端）にはボールねじ・スプライン軸６４が固定され、スクリュー２０とボールねじ・スプライン軸６４とは一体的に進退させられ、回転させられる。該ボールねじ・スプライン軸６４の前方部（図において左方部）には、スプラインナット５７に対応させてスプライン６５が形成され、ボールねじ・スプライン軸６４の後方部（図において右方部）には、ボールねじナット６２に対応させてボールねじ６６が形成される。
【００２５】
　そして、前記スプライン６５及びボールねじ６６の各有効範囲は、射出工程及び計量工程におけるスクリュー２０のストロークより長く設定される。
【００２６】
次に、前記構成の電動射出成形機の射出装置の動作について説明する。
【００２７】
　まず、射出工程において、クラッチ機構５６を解放するとともにクラッチ機構６１を係合させて中空モータ７０を駆動する。なお、クラッチ機構５６、６１がワンウェイクラッチによって構成される場合には、中空モータ７０を正方向に駆動することによってクラッチ機構５６をフリーにするとともにクラッチ機構６１をロックする。
【００２８】
　この場合、中空モータ７０の動力はスプラインナット５７には伝達されず、ボールねじ・スプライン軸６４は回転が阻止された状態になるとともに、中空モータ７０の動力がボールねじナット６２に伝達されるので、ボールねじ・スプライン軸６４はボールねじ６６の回転に伴って前進（図において左方向に移動）し、スクリュー２０を前進させる。
【００２９】
　また、計量工程において、クラッチ機構６１を解放するとともにクラッチ機構５６を係合させて中空モータ７０を駆動する。なお、クラッチ機構５６、６１がワンウェイクラッチによって構成される場合には、中空モータ７０を逆方向に駆動することによってクラッチ機構６１をフリーにするとともにクラッチ機構５６をロックする。
【００３０】
　この場合、中空モータ７０の動力はボールねじナット６２には伝達されず、ボールねじナット６２はフリーになる。また、中空モータ７０の動力がスプラインナット５７に伝達されるので、ボールねじ・スプライン軸６４は回転しながら後退（図において右方向に移動）し、スクリュー２０を後退させる。
【００３１】
　なお、計量工程においてスクリュー２０の背圧を制御する場合、前記ボールねじナット６２に背圧用の図示されない小型モータを接続してボールねじナット６２を逆方向に回転させるようにする。この場合、前記小型モータの駆動に対応する力によってスクリュー２０に背圧が加えられる。また、クラッチ機構６１の部分に図示されない可変変速機を配設し、ボールねじナット６２の回転速度を制御することによってスクリュー２０に背圧を加えることもできる。
【００３２】
　このように、一つの中空モータ７０によって射出及び計量を行うことができるので、電動射出成形機の射出装置の構造を簡素化し、電動射出成形機の射出装置を小型化することができるとともに、電動射出成形機の射出装置のコストを低くすることができる。また、クラッチ機構５６、６１を操作するだけでよいので、電動射出成形機の射出装置の操作性を向上させることができる。
【００３３】
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。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の実施の形態における電動射出成形機の射出装置の要部概略図である。
【図２】従来の電動射出成形機における射出装置の概略図である。
【符号の説明】
【００３５】
２０　　スクリュー
５１　　射出サポート
５３　　ロータ
５７　　スプラインナット
６２　　ボールねじナット
６５　　スプライン
６６　　ボールねじ
【図１】
2004098703.tif 000003
【図２】
2004098703.tif 000004