(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）ケーシングと、
（ｂ）駆動モータのロータが固定されたロータシャフトと、
（ｃ）該ロータシャフトを回転自在に支持するベアリングとを有するとともに、
（ｄ）前記ケーシングには、前記ベアリングに隣接させて形成されたグリース溜め、及びケーシングの外周面と前記グリース溜めとを連結する給脂穴が配設されることを特徴とする射出成形機の潤滑装置。
【請求項２】
前記グリース溜めは、前記ロータシャフトの回転に伴って回転し、前記ケーシングに対して摺動させられるシール部材によって密閉される請求項１に記載の射出成形機の潤滑装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機の潤滑装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
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、高圧で射出して金型装置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ることによって成形品を得ることができるようになっている。
【０００３】
前記射出成形機は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、型締用シリンダが可動プラテンを進退させることによって型閉じ、型締め及び型開きを行う。
一方、前記射出装置は、ホッパから供給された樹脂を加熱して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回転自在に、かつ、進退自在に配設される。そして、該スクリューを、前進させることによって射出ノズルから樹脂が射出され、後退させることによって樹脂の計量が行われる。
【０００４】
ところで、前記構成の射出成形機においては、射出工程においてスクリューが回転させることなく前進させられ、計量工程においてスクリューが回転しながら後退させられるようになっている。この場合、駆動源としての駆動モータが使用され、該駆動モータによって発生させられた回転運動が、例えば、ボールねじによって直線運動に変換されるようになっているが、ボールねじを構成するボールねじ軸を回転自在に支持するために、ベアリングが配設される。
【０００５】
そして、該ベアリングにグリースが封入され、該グリースによってベアリングが潤滑されるようになっている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来の射出成形機においては、前記駆動モータを高負荷で駆動すると、前記ベアリング内のグリースに剪（せん）断応力が加わって劣化したり、駆動モータの温度の上昇に伴ってグリースの油脂成分が気化したりして、グリースがベアリング外に流出したりしてしまう。その結果、長期間にわたってベアリングを潤滑することができない。
【０００７】
本発明は前記従来の射出成形機の問題点を解決して、駆動モータを高負荷で駆動した場合でも、長期間にわたってベアリングを潤滑することができる射出成形機の潤滑装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
そのために、本発明の射出成形機の潤滑装置においては、ケーシングと、駆動モータのロータが固定されたロータシャフトと、該ロータシャフトを回転自在に支持するベアリングとを有する。
そして、前記ケーシングには、前記ベアリングに隣接させて形成されたグリース溜（だ）め、及びケーシングの外周面と前記グリース溜めとを連結する給脂穴が配設される。
【００１０】
【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。
図１は本発明の実施の形態における駆動部の要部断面図、図２は本発明の実施の形態における射出装置を示す第１の断面図、図３は本発明の実施の形態における射出装置を示す第２の断面図である。
【００１１】
図２において、１２は加熱シリンダであり、該加熱シリンダ１２は、前端（図における左端）に射出ノズル１２ａを有する。前記加熱シリンダ１２内には、スクリュー２２が回転自在に、かつ、進退自在に配設される。
そして、該スクリュー２２は、前端にスクリューヘッド２２ａを有し、前記加熱シリンダ１２内を後方（図における右方）に延び、後端（図における右端）において後述する駆動部と連結させられる。また、前記スクリュー２２の周囲には、螺（ら）旋状のフライト２３が形成され、該フライト２３によって溝２６が形成される。
【００１２】
そして、前記加熱シリンダ１２の設定された箇所には樹脂供給口２９が形成され、該樹脂供給口２９にホッパ３０が固定される。前記樹脂供給口２９は、スクリュー２２を加熱シリンダ１２内における最も前方（図における左方）の位置に置いた状態において、前記溝２６の後端部（図における右端部）に対応する箇所に形成される。
【００１３】
したがって、計量工程時に、前記駆動部を駆動して、前記スクリュー２２を回転させながら後退（図における右方に移動）させると、ホッパ３０内のペレット状の樹脂３３は、落下して加熱シリンダ１２内に進入し、溝２６内を前進（図における左方に移動）させられる。
また、前記加熱シリンダ１２の周囲には図示されないヒータが配設され、該ヒータによって加熱シリンダ１２を加熱し、前記溝２６内の樹脂３３を溶融させることができるようになっている。したがって、スクリュー２２を回転させながら所定量だけ後退させると、前記スクリューヘッド２２ａの前方に１ショット分の溶融させられた樹脂３３が蓄えられる。
【００１４】
次に、射出工程時に、前記駆動部を駆動して、スクリュー２２を回転させることなく前進させると、前記スクリューヘッド２２ａの前方に蓄えられた樹脂３３は、射出ノズル１２ａから射出され、図示されない金型装置のキャビティ空間に充填される。
次に、前記駆動部について説明する。
【００１５】
図３において、１１は駆動部を包囲するケーシングとしての駆動部ケースであり、該駆動部ケース１１は加熱シリンダ１２（図２）の後端（図における右端）に固定される。前記駆動部ケース１１は、フロントカバー１３、センタフレーム１５、リヤカバー１７、前記フロントカバー１３とセンタフレーム１５とを連結するフロントフレーム４１、及び前記センタフレーム１５とリヤカバー１７とを連結するリヤフレーム４２から成る。そして、前記フロントカバー１３とフロントフレーム４１とがボルトｂ１によって、フロントフレーム４１とセンタフレーム１５とがボルトｂ２によって、センタフレーム１５とリヤフレーム４２とがボルトｂ３によって、リヤフレーム４２とリヤカバー１７とがボルトｂ４によってそれぞれ固定される。
【００１６】
また、前記駆動部ケース１１の前方部（図における左方部）に第１の駆動モータとしての計量用モータ４４が、後方部（図における右方部）に第２の駆動モータとしての射出用モータ４５が、互いに同一軸上に配設される。前記計量用モータ４４は、前記フロントフレーム４１に固定されたステータ４６、及び該ステータ４６の内周側に配設された環状のロータ４７から成り、射出用モータ４５は、前記リヤフレーム４２に固定されたステータ４８、及び該ステータ４８の内周側に配設された環状のロータ４９から成る。
【００１７】
前記ロータ４７は、駆動部ケース１１に対して回転自在に支持される。そのために、ロータ４７に第１の回転体としての中空の第１のロータシャフト５６が嵌（かん）入されて固定され、該第１のロータシャフト５６の前端（図における左端）がベアリング５１によってフロントフレーム４１に、後端がベアリング５２によってセンタフレーム１５に支持される。
【００１８】
一方、前記ロータ４９は、駆動部ケース１１に対して回転自在に支持される。そのために、ロータ４９に第２の回転体としての中空の第２のロータシャフト５７が嵌入されて固定され、該第２のロータシャフト５７の前端がベアリング５３によってセンタフレーム１５に、後端がベアリング５４によってリヤフレーム４２に支持される。
【００１９】
ところで、前記計量用モータ４４において、ステータ４６に所定の周波数の電流を供給することによって、スクリュー２２（図２）を回転させながら後退させることができる。そのために、前記第１のロータシャフト５６の前方部の内周にスリーブ１８が配設され、該スリーブ１８の前端と前記第１のロータシャフト５６の前端とがボルトｂ５によって固定される。また、前記スリーブ１８の後端には、第１スプラインナット６２がボルトｂ１２によって固定され、前記第１スプラインナット６２と第１スプライン軸６３とがスプライン連結され、該第１スプライン軸６３の前端に前記スクリュー２２が固定される。この場合、前記第１スプラインナット６２と第１スプライン軸６３とによって、第１の駆動力伝達手段が構成され、回転方向における相対的な運動が拘束され、軸方向における相対的な運動が許容される。なお、前記第１スプライン軸６３は、スクリュー２２のストロークに対応する長さを有する。
【００２０】
したがって、前記計量用モータ４４を駆動してロータ４７を回転させると、ロータ４７の回転は第１のロータシャフト５６、スリーブ１８、第１スプラインナット６２及び第１スプライン軸６３を介してスクリュー２２に伝達され、該スクリュー２２を回転させる。そして、前記溝２６内を樹脂３３が溶融させられながら前進（図における左方に移動）し、樹脂３３の前進に伴って発生する背圧によって、前記スクリュー２２が後退（図における右方に移動）させられる。
【００２１】
このとき、第１スプラインナット６２と第１スプライン軸６３とがスプライン連結されているので、第１スプラインナット６２に対して第１スプライン軸６３は相対的に後退させられる。
一方、前記射出用モータ４５において、ステータ４８に所定の周波数の電流を供給することによって、前記スクリュー２２を回転させることなく前進させることができる。そのために、前記第２のロータシャフト５７の後端に環状のベアリングリテーナ６４が固定され、該ベアリングリテーナ６４の内周にボールねじ軸６５の第１軸部６５ａが嵌入されて固定される。そして、前記ボールねじ軸６５は駆動部ケース１１に対して回転自在に支持される。すなわち、ボールねじ軸６５は、ベアリングリテーナ６４を介してベアリング６６及びスラストベアリング６８によってリヤカバー１７に対して支持される。そして、リヤカバー１７には、環状の荷重計７５を介して、リヤキャップ７７がボルトｂ６を介して固定され、前記ボールねじ軸６５の第２軸部６５ｂが、ベアリング６７によってリヤキャップ７７に対して支持される。該リヤキャップ７７には、ブラケット８６を介して絶対値パルスエンコーダ８５が配設される。該絶対値パルスエンコーダ８５は、前記第２軸部６５ｂと連結されて第１の回転数検出手段として機能し、ボールねじ軸６５の回転数、すなわち、射出用モータ回転数を検出するとともに、スクリュー位置検出手段として機能し、前記射出用モータ回転数に基づいてスクリュー２２の位置を検出する。
【００２２】
そして、前記第２のロータシャフト５７内にボールナット６９が進退自在に配設され、該ボールナット６９とボールねじ軸６５とを螺合させることによって運動方向変換手段が構成される。したがって、ロータ４９の回転は、第２のロータシャフト５７及びベアリングリテーナ６４を介してボールねじ軸６５に伝達され、回転運動が直線運動に変換され、ボールナット６９を進退させる。なお、前記ボールねじ軸６５がボールナット６９から抜けてしまうことがないように、前記ボールねじ軸６５の前端にストッパ１９がボルトｂ１３によって固定される。
【００２３】
また、前記ボールナット６９がボールねじ軸６５と共に回転することがないように、前記ボールナット６９の前端にスリーブ状の第２スプライン軸７１がボルトｂ１１によって固定され、前記センタフレーム１５に固定された第２スプラインナット７６と第２スプライン軸７１とがスプライン連結される。この場合、第２スプラインナット７６と第２スプライン軸７１とによって第２の駆動力伝達手段が構成され、回転方向における相対的な運動が拘束され、軸方向における相対的な運動が許容される。なお、前記第２スプライン軸７１はスクリュー２２のストロークに対応する長さを有する。
【００２４】
そして、前記第２スプライン軸７１の更に前端に第３の駆動力伝達手段としてのベアリングボックス７２がボルトｂ７によって固定され、前記ベアリングボックス７２内の前方（図における左方）にスラストベアリング７３が、後方（図における右方）にベアリング７４が配設される。この場合、ベアリングボックス７２は、軸方向における相対的な運動を拘束し、回転方向における相対的な運動を許容する。したがって、前記第１スプライン軸６３は、スラストベアリング７３及びベアリング７４によって、第２スプライン軸７１及びボールナット６９に対して相対回転自在に支持される。
【００２５】
また、前記第１スプライン軸６３の前端には、第１カップリング８１及び第２カップリング８２を介してスクリュー２２の後端シャフト２２ｂがボルトｂ８、ｂ９によって固定される。前記第１カップリング８１は、スクリュー２２の進退に伴って前記スリーブ１８内を摺（しゅう）動させられる。また、前記第１スプライン軸６３の後端には、第１スプライン軸６３の後退限位置において、前記ボルトｂ１３のヘッドと干渉しないように凹部６３ａが形成される。したがって、射出成形機の軸方向寸法を小さくすることができる。
【００２６】
なお、８４はギヤ列８７を介してスリーブ１８と連結されたエンコーダであり、該エンコーダ８４は、第２の回転数検出手段として機能し、スリーブ１８の回転数、すなわち、計量用モータ回転数を検出する。また、８９は水冷ジャケットであり、該水冷ジャケット８９は、ボルトｂ１０によってフロントカバー１３に固定され、加熱シリンダ１２の後端からフロントカバー１３に熱が伝達されるのを防止する。
【００２７】
次に、前記構成の駆動部の動作について説明する。
まず、射出工程において、射出用モータ４５のステータ４８に電流を供給すると、ロータ４９が回転させられ、該ロータ４９の回転が第２のロータシャフト５７及びベアリングリテーナ６４を介してボールねじ軸６５に伝達され、該ボールねじ軸６５が回転させられる。このとき、前記センタフレーム１５に固定された第２スプラインナット７６と第２スプライン軸７１とがスプライン連結されるので、前記ボールナット６９は回転しない。したがって、ボールナット６９に推力が発生させられ、ボールナット６９は前進させられる。
【００２８】
また、この間、計量用モータ４４は駆動されず、ロータ４７は停止状態にある。したがって、ボールナット６９の前方に配設された第１スプライン軸６３は、回転することなく前進させられ、前記スクリュー２２を前進させる。
このように、前記射出用モータ４５によって発生させられた回転運動が、ボールねじ軸６５及びボールナット６９によって直線運動に変換される。その結果、前記スクリュー２２の前方に溜められた樹脂３３を射出ノズル１２ａから射出することができる。
【００２９】
次に、計量工程において、計量用モータ４４のステータ４６に電流を供給すると、ロータ４７が回転させられ、該ロータ４７の回転が第１のロータシャフト５６、スリーブ１８及び第１スプラインナット６２を介して第１スプライン軸６３に伝達され、該第１スプライン軸６３が回転させられる。そして、該第１スプライン軸６３の回転は前記スクリュー２２に伝達され、スクリュー２２は回転させられる。これに伴って、前記溝２６内を樹脂３３が溶融させられながら前進し、樹脂３３の前進に伴って発生する背圧によって、前記スクリュー２２は後退させられる。
【００３０】
このとき、第１スプラインナット６２と第１スプライン軸６３とがスプライン連結されているので、第１スプラインナット６２に対して第１スプライン軸６３は相対的に後退させられる。
そして、前記射出用モータ４５は、計量される樹脂３３の背圧を制御しながら駆動され、ロータ４９はスクリュー２２を後退させる方向に回転させる。このとき、前記荷重計７５によってスクリュー２２等の軸方向に加わる荷重が検出され、該荷重に基づいて前記背圧を算出することができる。また、前記加熱シリンダ１２内に図示されない圧力センサを配設し、該圧力センサによって加熱シリンダ１２内の樹脂３３の圧力を検出し、該圧力に基づいて前記背圧を算出することもできる。
【００３１】
ところで、前記構成の射出成形機においては、前記第１のロータシャフト５６がベアリング５１、５２によって駆動部ケース１１に対して回転自在に支持され、計量用モータ４４を駆動することによって発生させられた回転が第１のロータシャフト５６に伝達され、該第１のロータシャフト５６を介してスクリュー２２に伝達されるようになっている。
【００３２】
この場合、前記計量用モータ４４は高負荷で駆動されるので、前記ベアリング５１、５２としてグリース封入型のベアリングを使用すると、封入されたグリースに剪断応力が加わってグリースが劣化したり、計量用モータ４４の温度の上昇に伴ってグリースの油脂成分が気化したり、グリースがベアリング外に流出したりしてしまう。
【００３３】
また、計量用モータ４４が中空モータであり、ベアリング５１、５２によって第１のロータシャフト５６が支持されるようになっているので、ベアリング５１、５２の内径が大きい。したがって、ベアリング５１、５２の図示されないインナレースの周速度が高くなり、グリースの劣化が早くなってしまう。
そこで、前記ベアリング５１、５２に常時グリースを供給することができるようにしてある。そのために、図１に示されるように、前記第１のロータシャフト５６の前端に配設されたベアリング５１の前方において、フロントカバー１３内にベアリング５１と隣接させて環状の凹部１０１が形成され、前記第１のロータシャフト５６の後端に配設されたベアリング５２の後方において、センタフレーム１５内にベアリング５２と隣接させて環状の凹部１０２が形成される。
【００３４】
また、前記第１のロータシャフト５６の前端にはスリーブ１８のフランジ部１８ａが固定され、該フランジ部１８ａの外周面に環状のシール部材１０３が固定され、該シール部材１０３のシールリップ１０４が、前記凹部１０１の垂直壁と摺動させられる。その結果、前記凹部１０１は、前記スリーブ１８及びシール部材１０３によって密閉され、グリース溜め１１１が形成される。そして、前記第１のロータシャフト５６の後端の外周面に環状のシール部材１０５が固定され、該シール部材１０５のシールリップ１０６が、前記凹部１０２の垂直壁と摺動させられる。その結果、前記凹部１０２は、前記シール部材１０５によって密閉されてグリース溜め１１２が形成される。なお、前記グリース溜め１１１、１１２はいずれも環状に形成されるので、大型のベアリング５１、５２にグリースを供給するのに適する。
【００３５】
また、前記フロントカバー１３の外周面と前記グリース溜め１１１とを連結する給脂穴１１４が形成される。そして、該給脂穴１１４に図示されないパイプがニップルを介して接続され、前記パイプとグリースの供給源としての図示されないグリースガンとが継手を介して連結される。したがって、前記グリースガンを操作することによってグリースを噴射させ、前記ベアリング５１に供給することができる。
【００３６】
また、前記フロントカバー１３の外周面と前記グリース溜め１１２とを連結する給脂穴１１６が形成される。そして、該給脂穴１１６に前記パイプがニップルを介して接続され、前記パイプと前記グリースガンとが継手を介して連結される。したがって、前記グリースガンを操作することによってグリースを噴射させ、前記ベアリング５２に供給することができる。
【００３７】
その結果、計量用モータ４４を高負荷で駆動した場合でも、ベアリング５１、５２に十分にグリースを供給することができ、長期間にわたってベアリング５１、５２を潤滑することができるので、ベアリング５１、５２の耐久性を向上させることができる。
なお、グリースの供給源として図示されないグリースタンクを使用し、該グリースタンクから前記パイプを介してグリースを供給することもできる。その場合、パイプの所定の箇所にグリースの供給を選択的に行うためのバルブが配設される。
【００３８】
本実施の形態においては、第１のロータシャフト５６を回転自在に支持するベアリング５１、５２にグリースを供給するための潤滑装置について説明したが、第２のロータシャフト５７を回転自在に支持するベアリング５３、５４にも同様にしてグリースを供給することができる。
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。
【００３９】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、射出成形機の潤滑装置においては、ケーシングと、駆動モータのロータが固定されたロータシャフトと、該ロータシャフトを回転自在に支持するベアリングとを有する。
そして、前記ケーシングには、前記ベアリングに隣接させて形成されたグリース溜め、及びケーシングの外周面と前記グリース溜めとを連結する給脂穴が配設される。
【００４０】
この場合、駆動モータを高負荷で駆動した場合でも、ベアリングに十分にグリースを供給することができ、長期間にわたってベアリングを潤滑することができるので、ベアリング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駆動部の要部断面図である。
【図２】本発明の実施の形態における射出装置を示す第１の断面図である。
【図３】本発明の実施の形態における射出装置を示す第２の断面図である。
【符号の説明】
１１    駆動部ケース
４４    計量用モータ
４５    射出用モータ
４７、４９    ロータ
５１〜５４    ベアリング
５６    第１のロータシャフト
５７    第２のロータシャフト
１１１、１１２    グリース溜め
１１４、１１６    給脂穴
【図１】
0004021565.tif 000002
【図２】
0004021565.tif 000003
【図３】
0004021565.tif 000004