(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）スクリューと、
（ｂ）該スクリューと同一軸上に配設され、ステータ、及び回転自在に配設された環状のロータを備えた中空モータと、
（ｃ）前記ロータに固定されたロータシャフトと、
（ｄ）該ロータシャフトより径方向内方に配設された潤滑部とを有するとともに、
（ｅ）前記ロータシャフトと潤滑部との間に、潤滑剤を収容する環状の潤滑剤収容室が形成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】
（ａ）前記ロータシャフトより径方向内方に配設されたスプライン軸と、
（ｂ）該スプライン軸とスプライン連結されたスプラインナットとを有するとともに、
（ｃ）前記スプライン軸とスプラインナットとのスプライン係合部によって前記潤滑部が形成される請求項１に記載の射出成形機の潤滑装置。
【請求項３】
前記潤滑剤収容室はスプラインナットによって密閉される請求項２に記載の射出成形機の潤滑装置。
【請求項４】
外部から前記潤滑剤収容室に潤滑剤を供給するための潤滑剤流路を備える請求項１に記載の射出成形機の潤滑装置。
【請求項５】
前記ロータシャフトより径方向内方に二つのスプライン軸が配設され、各スプライン軸間にベアリングボックスが形成される請求項２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。スクリュー回転駆動には、油圧式の場合、通常、駆動源としてオイルモータが使用され、該オイルモータによってスクリューを回転方向において拘束し、直線方向の移動を許容するために、オイルモータの出力軸にはスプライン軸及びスプラインナットが配設される。
【０００５】
そして、潤滑部としてのスプライン係合部は、前記スプライン軸とスプラインナットとの間に形成され、オイルモータのドレーン油が供給されることによって、潤滑される。
【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、電動式の場合、オイルモータが使用されないので、前記スプライン係合部を潤滑するためにドレーン油を供給することができない。
したがって、別に潤滑油供給システムを配設し、前記スプライン係合部に潤滑油を供給する必要があるので、射出成形機のコストが高くなってしまう。
【０００７】
そこで、前記スプライン係合部にグリースを供給することが考えられるが、長時間にわたって射出成形を繰り返したときにグリースを補充することが困難であるので、スプライン係合部を安定させて潤滑することができなくなってしまう。
本発明は前記従来の射出成形機の問題点を解決して、コストを低くすることができ、潤滑部を安定させて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、スクリューと、該スクリューと同一軸上に配設され、ステータ、及び回転自在に配設された環状のロータを備えた中空モータと、前記ロータに固定されたロータシャフトと、該ロータシャフトより径方向内方に配設された潤滑部とを有する。
【０００９】
そして、前記ロータシャフトと潤滑部との間に、潤滑剤を収容する環状の潤滑剤収容室が形成される。
本発明の他の射出成形機の潤滑装置においては、さらに、前記ロータシャフトより径方向内方に配設されたスプライン軸と、該スプライン軸とスプライン連結されたスプラインナットとを有する。
【００１０】
そして、前記スプライン軸とスプラインナットとのスプライン係合部によって前記潤滑部が形成される。
本発明の更に他の射出成形機の潤滑装置においては、さらに、前記潤滑剤収容室はスプラインナットによって密閉される。
本発明の更に他の射出成形機の潤滑装置においては、さらに、外部から前記潤滑剤収容室に潤滑剤を供給するための潤滑剤流路を備える。
【００１１】
本発明の更に他の射出成形機の潤滑装置においては、さらに、前記ロータシャフトより径方向内方に二つのスプライン軸が配設され、各スプライン軸間にベアリングボックスが形成される。
【００１２】
【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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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の周囲には図示し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。
【００１６】
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。
【００１７】
図３において、１１は駆動部を包囲する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。
【００１８】
また、前記駆動部ケース１１の前方部（図における左方部）に中空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）に中空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。
【００１９】
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にそれぞれ支持される。
【００２０】
一方、前記ロータ４９も駆動部ケース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にそれぞれ支持される。
【００２１】
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。
【００２２】
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、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。
【００２３】
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を挟んで、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。
【００２４】
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（ら）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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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（た）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。
【００３１】
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。
【００３２】
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られる。このとき、前記荷重計７５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。
【００３３】
ところで、前記構成の射出成形機においては、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、両者間に潤滑部としての図示されない第１のスプライン係合部が形成されるとともに、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、両者間に潤滑部としての図示されない第２のスプライン係合部が形成され、射出工程及び計量工程において第１スプラインナット６２と第１スプライン軸６３とが、また、第２スプラインナット７６と第２スプライン軸７１とが摺動させられる。
【００３４】
そして、第１、第２のスプライン係合部において、摺動に伴って発生させられる摩擦力を小さくするとともに、かじりが発生することがないように、潤滑装置が配設され、第１、第２のスプライン係合部に潤滑剤としてのグリースが供給され、第１、第２のスプライン係合部を潤滑する。
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の径方向内方に潤滑剤収容室１１１が形成され、該潤滑剤収容室１１１内に前記グリースが充填される。前記潤滑剤収容室１１１は、第１のロータシャフト５６、第１スプラインナット６２、第１スプライン軸６３、ベアリングボックス７２、第２スプライン軸７１、第２スプラインナット７６及びセンタフレーム１５によって包囲され、密閉される。そして、前記第１スプラインナット６２は、断面が「Ｌ」字状の環状体から成り、第１スプライン軸６３に沿って延びるスプライン部６２ａ、及び該スプライン部６２ａから径方向外方に延びるシール部６２ｂを備え、該シール部６２ｂの外壁と第１のロータシャフト５６の内壁とが密着させられる。また、第２スプラインナット７６は、断面が「Ｌ」字状の環状体から成り、第２スプライン軸７１に沿って延びるスプライン部７６ａ、及び該スプライン部７６ａから径方向外方に延びるシール部７６ｂを備え、該シール部７６ｂの外壁とセンタフレーム１５の内壁とが密着させられる。
【００３５】
前記センタフレーム１５には、前記潤滑剤収容室１１１にグリースを供給するための潤滑剤流路１１２が形成され、該潤滑剤流路１１２の一端はセンタフレーム１５の外壁において開口させられ、図示されない潤滑剤供給源に接続される。また、潤滑剤流路１１２の他端はセンタフレーム１５の内壁において、前記スプライン部７６ａと対向させて開口させられ、前記潤滑剤収容室１１１と連通させられる。したがって、前記潤滑剤供給源から供給されたグリースは潤滑剤流路１１２を介して潤滑剤収容室１１１に供給され、更に第１、第２のスプライン係合部に供給されて第１、第２のスプライン係合部を潤滑する。
【００３６】
なお、前記潤滑剤収容室１１１は図示されない第２の潤滑流路とも連通させられ、潤滑剤収容室１１１内のグリースは第２の潤滑流路を介して排出される。
このように、潤滑剤収容室１１１内に収容されたグリースが第１、第２のスプライン係合部に常時供給されるので、第１、第２のスプライン係合部が十分に潤滑される。したがって、第１、第２のスプライン係合部において、摺動に伴って発生させられる摩擦力を小さくすることができるだけでなく、かじりが発生するのを防止することができる。しかも、前記第１のロータシャフト５６が回転させられるのに伴って第１スプライン軸６３も回転させられるので、潤滑剤収容室１１１内のグリースは遠心力によって各所に供給される。
【００３７】
また、長時間にわたって射出成形を繰り返すとグリースが消費されるが、前記潤滑剤収容室１１１内に、十分な量のグリースを収容することができるだけでなく、定期的に潤滑剤流路１１２を介してグリースを補給することができるので、第１、第２のスプライン係合部を安定させて潤滑することができる。
そして、潤滑油供給システムが不要であるだけでなく、一つの潤滑剤収容室１１１にグリースを供給するだけで第１、第２のスプライン係合部を潤滑することができる。したがって、射出成形機を小型化することができるだけでなく、射出成形機のコストを低くすることができる。しかも、潤滑装置の管理を簡素化することができる。
【００３８】
本実施の形態においては、潤滑剤収容室１１１に供給されたグリースによって第１、第２のスプライン係合部が潤滑されるようになっているが、第２のロータシャフト５７より径方向内方にボールねじ軸６５及びボールナット６９から成る潤滑部を潤滑するようにすることもできる。その場合、第２のロータシャフト５７と潤滑部との間に、グリースを収容する環状の潤滑剤収容室が形成される。
【００３９】
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。
【００４０】
【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、スクリューと、該スクリューと同一軸上に配設され、ステータ、及び回転自在に配設された環状のロータを備えた中空モータと、前記ロータに固定されたロータシャフトと、該ロータシャフトより径方向内方に配設された潤滑部とを有する。
【００４１】
そして、前記ロータシャフトと潤滑部との間に、潤滑剤を収容する環状の潤滑剤収容室が形成される。
この場合、潤滑剤収容室に収容された潤滑剤が潤滑部に常時供給されるので、潤滑部において、摺動に伴って発生させられる摩擦力を小さくすることができるだけでなく、かじりが発生するのを防止することができる。
【００４２】
また、長時間にわたって射出成形を繰り返すと潤滑剤が消費されるが、前記潤滑剤収容室内に、十分な量の潤滑剤を収容することができるので、潤滑部を安定させて潤滑することができる。
そして、潤滑油供給システムが不要であるので、射出成形機を小型化することができる。
【００４３】
本発明の他の射出成形機の潤滑装置においては、さらに、前記ロータシャフトより径方向内方に配設されたスプライン軸と、該スプライン軸とスプライン連結されたスプラインナットとを有する。
そして、前記スプライン軸とスプラインナットとのスプライン係合部によって前記潤滑部が形成される。
【００４４】
この場合、潤滑剤収容室に収容された潤滑剤がスプライン係合部に常時供給されるので、スプライン係合部において、摺動に伴って発生させられる摩擦力を小さくすることができるだけでなく、かじりが発生するのを防止することができる。
また、長時間にわたって射出成形を繰り返すと潤滑剤が消費されるが、前記潤滑剤収容室内に十分な量の潤滑剤を収容することができるので、潤滑部を安定させて潤滑することができる。
【００４５】
本発明の更に他の射出成形機の潤滑装置においては、さらに、外部から前記潤滑剤収容室に潤滑剤を供給するための潤滑剤流路を備える。
この場合、潤滑剤流路を介して潤滑剤を定期的に補給することができるので、潤滑部を安定させて潤滑することができる。
【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】
２２    スクリュー
４４    計量用モータ
４５    射出用モータ
４６、４８    ステータ
４７、４９    ロータ
５６    第１のロータシャフト
５７    第２のロータシャフト
６２    第１のスプラインナット
６３    第１のスプライン軸
７１    第２のスプライン軸
７２    ベアリングボックス
７６    第２のスプラインナット
１１１    潤滑剤収容室
１１２    潤滑剤流路
【図１】
0003977519.tif 000002
【図２】
0003977519.tif 000003
【図３】
0003977519.tif 000004