(57)【要約】【課題】駆動部を十分に冷却することができ、駆動部の熱定格出力を大きくすることができるようにする。【解決手段】駆動部と、負荷装置と、前記駆動部を冷却する冷却部とを有する。そして、該冷却部は、前記駆動部における負荷装置と連結される負荷側に冷却媒体供給口５２を、前記負荷装置と連結されない非負荷側に冷却媒体排出口５３を備える。負荷側において、冷却媒体と駆動部との温度差を大きく、非負荷側において、冷却媒体と駆動部との温度差を小さくすることができる。冷却部の冷却効率を向上させることができ、駆動部を十分に冷却することができ、駆動部の熱定格出力をその分大きくすることができる。【選択図】　　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）駆動部と、
（ｂ）該駆動部を駆動することによって作動させられる負荷装置と、
（ｃ）前記駆動部を冷却する冷却部とを有するとともに、
（ｄ）該冷却部は、前記駆動部における負荷装置と連結される負荷側に冷却媒体供給口を、前記負荷装置と連結されない非負荷側に冷却媒体排出口を備えることを特徴とする駆動部の冷却装置。
【請求項２】
前記非負荷側に、前記駆動部の回転速度を検出する回転速度検出部が配設される請求項１に記載の駆動部の冷却装置。
【請求項３】
前記非負荷側に、前記駆動部の温度を検出する温度検出部が配設される請求項１又は２に記載の駆動部の冷却装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、駆動部の冷却装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、成形機等においては、被駆動部を作動させるために電動モータ、油圧モータ等の駆動部が配設されるようになっている。そして、成形機のうちの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、金型装置内のキャビティ空間に充填（てん）し、該キャビティ空間内において冷却して固化させて成形品にするようになっている。
【０００３】
前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置を有する。そして、前記金型装置は固定側金型ユニット及び可動側金型ユニットを備え、前記型締装置によって前記可動側金型ユニットを進退させることにより、金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。また、前記射出装置は、加熱シリンダ、及び該加熱シリンダ内において回転自在に、かつ、進退自在に配設されたスクリューを備える。そして、該スクリューを前進させることによって、加熱シリンダの先端に取り付けられた射出ノズルから樹脂が射出されて前記キャビティ空間に充填されるようになっている。
【０００４】
また、前記射出装置は、射出成形機のフレーム上に支持された射出装置本体及び可塑化移動装置を備え、該可塑化移動装置を作動させることによって、射出装置本体を進退させ、射出ノズルの前端に形成されたノズル口を前記固定側金型ユニットの固定プラテンに対して接離させることができる。そして、前記ノズル口を固定プラテンに接触させた状態で前記射出ノズルから樹脂が射出される。
【０００５】
ところで、前記射出成形機においては、型締め用のモータ、計量用のモータ、射出用のモータ、移動用のモータ等の駆動部が配設され、該各駆動部を駆動することによって金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われたり、計量、サックバック及び射出が行われたり、ノズルタッチ、成形品の突出し等が行われたりするようになっている。そして、駆動部にファン等が配設され、該ファン等を作動させることによって、駆動部を強制的に空冷するようになっている。
【０００６】
ところが、この場合、駆動部はファン等によって強制的に空冷されるだけであるので、駆動部を駆動するのに伴って発生させられた熱を十分に放熱することができず、その分、駆動部の熱定格出力を小さくする必要がある。
【０００７】
そこで、駆動部の外周にジャケットを配設し、該ジャケットの溝によって冷却媒体流路を形成し、該冷却媒体流路に冷却媒体を通過させて駆動部を冷却するようにしている（特開平８−１０３０５３号公報参照）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の駆動部においては、冷却媒体による冷却能力を十分に利用することができず、駆動部の負荷が大きい場合には、駆動部を十分に冷却することができなくなってしまう。
【０００９】
本発明は、前記従来の射出成形機の問題点を解決して、駆動部を十分に冷却することができ、駆動部の熱定格出力を大きくすることができる駆動部の冷却装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の駆動部の冷却装置においては、駆動部と、該駆動部を駆動することによって作動させられる負荷装置と、前記駆動部を冷却する冷却部とを有する。
【００１１】
そして、該冷却部は、前記駆動部における負荷装置と連結される負荷側に冷却媒体供給口を、前記負荷装置と連結されない非負荷側に冷却媒体排出口を備える。
【００１２】
本発明の他の駆動部の冷却装置においては、さらに、前記非負荷側に、前記駆動部の回転速度を検出する回転速度検出部が配設される。
【００１３】
本発明の更に他の駆動部の冷却装置においては、さらに、前記非負荷側に、前記駆動部の温度を検出する温度検出部が配設される。
【００１４】
【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。なお、この場合、型締装置の駆動部について説明するが、本発明を射出装置、エジェクタ装置、可塑化移動装置等の駆動部に適用することもできる。
【００１５】
図１は本発明の実施の形態における型締装置の要部を示す図、図２は本発明の実施の形態における駆動部の温度分布を示す図である。
【００１６】
図１において、１１は型締装置であり、該型締装置１１は、図示されない金型装置の型閉じ、型締め及び型開きを行うために配設され、図示されない固定プラテン、該固定プラテンと対向させて配設されたトグルサポート４１、前記固定プラテンとトグルサポート４１との間において、進退自在に配設された図示されない可動プラテン、前記トグルサポート４１と可動プラテンとの間に配設され、該可動プラテンを進退させる負荷装置としての図示されないトグル機構、該トグル機構を作動させるための駆動部ユニット７０等を有する。該駆動部ユニット７０は、型締め用の駆動部としてのモータ７１、該モータ７１を駆動することによって発生させられた回転を受け、運動方向を回転運動から直進運動に変換する運動方向変換部としてのボールねじ２１、前記トグルサポート４１に取り付けられた案内ロッド９８に沿って進退（図１において左右方向に移動）自在に配設され、前記ボールねじ２１によって発生させられた直進運動を受け、該直進運動を前記トグル機構に伝達する伝達部材としてのクロスヘッド３８、前記モータ７１の回転速度を検出する回転速度検出部としてのエンコーダ８５等を備える。なお、本実施の形態においては、前記モータ７１としてサーボモータが使用される。
【００１７】
前記モータ７１は、駆動部ケース７２、該駆動部ケース７２に取り付けられたステータ７８、該ステータ７８の径方向内方において回転自在に配設されたロータ７７、及び該ロータ７７を貫通して延在させられ、前記駆動部ケース７２に対してベアリング８１、８２によって回転自在に配設された中空の出力軸７９を備える。前記駆動部ケース７２は、第１、第２の側板７４、７５、及び第１、第２の側板７４、７５間に取り付けられ、軸方向に延びる筒状のモータフレーム７６から成り、前記ベアリング８１は第１の側板７４に、ベアリング８２は第２の側板７５に、ステータ７８はモータフレーム７６に取り付けられる。
【００１８】
前記ステータ７８はコイル８３を備え、該コイル８３に図示されない制御部から所定の電流が供給されると、モータ７１が駆動され、ロータ７７が前記電流の大きさに対応する回転速度で回転させられる。そして、ロータ７７の回転は、ロータ７７が取り付けられた出力軸７９に伝達される。この場合、モータ７１を駆動することによってトグル機構を作動させ、可動プラテンを移動させて型閉じ、型締め及び型開きを行うようになっているので、モータ７１には、型閉じ、型締め及び型開きを行うことによる負荷が加わる。
【００１９】
また、前記ボールねじ２１は、出力軸７９の前端（図１において右端）に取り付けられた第１の変換要素としてのボールナット２２、及び該ボールナット２２と螺（ら）合させられ、かつ、トグルサポート４１の中央に形成された貫通穴９１を貫通して進退自在に配設され、前端が前記クロスヘッド３８に取り付けられた第２の変換要素としてのボールねじ軸２３を備え、ボールナット２２が出力軸７９からの回転を受けて回転させられるのに伴って、ボールねじ軸２３が進退させられ、クロスヘッド３８が進退させられる。
【００２０】
なお、本実施の形態においては、運動方向変換部としてボールねじ２１が使用されるようになっているが、ボールねじ２１に代えてローラねじを使用することもできる。その場合、該ローラねじはローラナット及びローラねじ軸を備え、同様にローラナットを回転させることによってローラねじ軸を進退させることができる。また、本実施の形態においては、出力軸７９にボールナット２２を、クロスヘッド３８にボールねじ軸２３に取り付けるようになっているが、出力軸７９にボールねじ軸２３を、クロスヘッド３８にボールナット２２を取り付けることもできる。
【００２１】
ところで、前記モータ７１を駆動するのに伴って発生させられた熱を放熱して、モータ７１を冷却するために、前記駆動部ケース７２の外周に冷却部としてのジャケット５１が取り付けられる。該ジャケット５１は、冷却媒体としての所定の温度の油が供給される冷却媒体供給口５２、モータ７１を冷却した後の、温度が高くなった油を排出する冷却媒体排出口５３、及び冷却媒体供給口５２と冷却媒体排出口５３とを連結し、螺旋又は蛇行させて延在させられる１本の冷却媒体流路５４を備える。本実施の形態においては、冷却媒体として油を使用しているが、油に代えて、水、冷媒等を使用することもできる。また、本実施の形態においては、冷却媒体流路５４は螺旋又は蛇行させて延在させられるようになっているが、前方（図１において右方）に入口側のマニホルドを、後方（図１において左方）に出口側のマニホルドを配設し、前記入口側のマニホルドと出口側のマニホルドとの間に複数の並列な冷却媒体流路を形成することによって、出力軸７９に沿って複数本の冷却媒体流路を形成することもできる。
【００２２】
前記冷却媒体供給口５２を介して冷却媒体流路５４に供給された油は、後方に向けて流れ、その間にモータ７１を冷却した後、冷却媒体排出口５３から排出される。また、ジャケット５１に油を供給するために、油供給装置としての図示されない油圧回路が配設される。該油圧回路において、油供給源としての循環用のポンプのモータを駆動すると、油タンク内の温度の低い油がフィルタを介して吸引され、ジャケット５１に供給される。また、ジャケット５１から排出された油は、前記油タンクに回収される。そして、油タンク内の温度の高い油は、所定の熱交換器に送られ、該熱交換器において冷却水等によって冷却され、温度の低い油になり、前記油タンクに戻される。なお、前記ジャケット５１、トグル機構等によって冷却装置が構成される。
【００２３】
ところで、前述されたように、出力軸７９の前端にボールナット２２が取り付けられるので、モータ７１を駆動したときの、トグル機構からの反力はボールナット２２を介して伝達され、モータ７１への負荷もボールナット２２を介して加わる。構造上、モータ７１においてトグル機構と連結される側、すなわち、モータ７１の軸方向における前方を負荷側とし、モータ７１においてトグル機構と連結されない側、すなわち、モータ７１の軸方向における後方を非負荷側とすると、図２に示されるように、負荷側に伝達される熱量は、非負荷側に伝達される熱量より多くなる。すなわち、負荷側のベアリング８２において負荷荷重を受けることによって発生し、駆動部ケース７２及び出力軸７９に伝達される熱は、非負荷側のベアリング８１において発生し、駆動部ケース７２及び出力軸７９に伝達される熱より多い。また、ボールねじ２１において運動方向が変換されるのに伴って発生した熱はボールナット２２を介して出力軸７９に伝達される。
【００２４】
そこで、本実施の形態においては、伝達される熱量が少ない非負荷側に、熱に弱い部材、例えば、前記エンコーダ８５を配設するようにしている。そのために、前記出力軸７９の後端（図１において左端）に、連結部材８４を介して出力軸７９の回転を出力する回転出力部８６が取り付けられ、該回転出力部８６に臨ませて前記エンコーダ８５を配設するようにしている。したがって、エンコーダ８５が過熱されることがなくなるので、エンコーダ８５に与える熱の影響を小さくすることができる。
【００２５】
また、前述されたように、本実施の形態においては、温度の低い油が供給される冷却媒体供給口５２が負荷側に、温度の高い油が排出される冷却媒体排出口５３を非負荷側に形成される。したがって、負荷側において、油とモータ７１との温度差を大きく、非負荷側において、油とモータ７１との温度差を小さくすることができるので、ジャケット５１の冷却効率を向上させることができ、モータ７１を十分に冷却することができ、モータ７１の熱定格出力をその分大きくすることができる。
【００２６】
また、モータ７１の軸方向における温度分布を均一化することができる。したがって、前記ベアリング８２が過熱されることがなくなるので、ベアリング８２として潤滑剤を封入したベアリングを使用した場合に、潤滑剤が融けて漏れることがなくなる。
【００２７】
ところで、前記モータ７１の温度を検出するために、温度検出部としての温度センサ５８が、非負荷側の所定の箇所、本実施の形態においては、第１の側板７４側のコイル８３の端部に取り付けられる。そして、温度センサ５８によって検出された温度が閾（しきい）値を超えると、前記制御部は、コイル８３への電流の供給を停止し、モータ７１を停止させる。なお、本実施の形態においては、温度センサ５８としてサーミスタが使用される。
【００２８】
この場合、モータ７１の非負荷側の温度は、モータ７１の軸方向における温度分布が均一化される分だけ高くなるので、モータ７１の温度が高くなったときに確実に検出される。したがって、モータ７１がオーバヒートするのを防止することができる。
【００２９】
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。
【００３０】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、駆動部の冷却装置においては、駆動部と、該駆動部を駆動することによって作動させられる負荷装置と、前記駆動部を冷却する冷却部とを有する。
【００３１】
そして、該冷却部は、前記駆動部における負荷装置と連結される負荷側に冷却媒体供給口を、前記負荷装置と連結されない非負荷側に冷却媒体排出口を備える。
【００３２】
この場合、前記冷却部は、前記駆動部における負荷装置と連結される負荷側に冷却媒体供給口を、前記負荷装置と連結されない非負荷側に冷却媒体排出口を備えるので、負荷側において、冷却媒体と駆動部との温度差を大きく、非負荷側において、冷却媒体と駆動部との温度差を小さくすることができる。したがって、冷却部の冷却効率を向上させることができ、駆動部を十分に冷却することができ、駆動部の熱定格出力をその分大きくすることができる。
【００３３】
また、駆動部の軸方向における温度分布を均一化することができる。したがって、負荷側のベアリングが過熱されることがなくなるので、負荷側のベアリングとして潤滑剤を封入したベアリングを使用した場合に、潤滑剤が融けて漏れることがなくなる。
【００３４】
本発明の他の駆動部の冷却装置においては、さらに、前記非負荷側に、前記駆動部の回転速度を検出する回転速度検出部が配設される。
【００３５】
この場合、前記非負荷側に、前記駆動部の回転速度を検出する回転速度検出部が配設されるので、該回転速度検出部が過熱されることがなくなる。したがって、回転速度検出部に与える熱の影響を小さくすることができる。
【００３６】
本発明の更に他の駆動部の冷却装置においては、さらに、前記非負荷側に、前記駆動部の温度を検出する温度検出部が配設される。
【００３７】
この場合、非負荷側の温度は、駆動部の軸方向における温度分布が均一化される分だけ高くなるので、駆動部の温度が高くなったときに確実に検出される。したがって、駆動部がオーバヒートするのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態における型締装置の要部を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態における駆動部の温度分布を示す図である。
【符号の説明】
５１　　ジャケット
５２　　冷却媒体供給口
５３　　冷却媒体排出口
５８　　温度センサ
７１　　モータ
８５　　エンコーダ
【図１】
2004023816.tif 000003
【図２】
2004023816.tif 000004