(57)【要約】【課題】モータの軸方向長さを短縮できる、射出成形機の提供。【解決手段】ステータおよびロータを含むモータと、前記ロータと共に回転する回転部材と、前記ロータおよび／または前記回転部材を回転自在に支持する軸受とを有し、前記ロータは、磁石部を有し、前記軸受の少なくとも一部が、前記磁石部よりも前記ロータの径方向内方に配設され、前記磁石部に対して軸方向にオーバラップする位置に配設される、射出成形機。【選択図】図２
2016007810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステータおよびロータを含むモータと、
前記ロータと共に回転する回転部材と、
前記ロータおよび／または前記回転部材を回転自在に支持する軸受とを有し、
前記ロータは、磁石部を有し、
前記軸受の少なくとも一部が、前記磁石部よりも前記ロータの径方向内方に配設され、前記磁石部に対して軸方向にオーバラップする位置に配設される、射出成形機。
【請求項２】
前記モータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構を有する、請求項１に記載の射出成形機。
【請求項３】
前記運動変換機構は前記回転部材を含む、請求項２に記載の射出成形機。
【請求項４】
前記軸受は、前記ロータおよび前記回転部材の一方に取り付けられ、一方を回転自在に支持することで、他方を回転自在に支持する、請求項１〜３のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項５】
前記回転部材は、前記ロータに対して軸方向に移動不能とされる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項６】
前記回転部材は、前記ロータに対して軸方向に移動自在とされる、請求項１〜４のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項７】
前記ロータは、前記磁石部が取り付けられる筒状部と、該筒状部と前記回転部材とを連結する連結部とを有し、
前記軸受の少なくとも一部が、前記筒状部の内部に配設される、請求項１〜６のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項８】
前記モータはフレームレスモータである、請求項１〜７のいずれか１項に記載の射出成形機。
【請求項９】
前記ステータは、同一形状および同一寸法の電磁鋼板を積層してなるステータコアを含み、
前記電磁鋼板は外周に凹凸パターンを有し、
一の前記電磁鋼板と他の一の前記電磁鋼板とは前記凹凸パターンをずらして積層される、請求項８に記載の射出成形機。
【請求項１０】
前記電磁鋼板は、略矩形状であって、
前記凹凸パターンは、前記電磁鋼板の少なくとも一方の対角線を基準に線対称である、請求項９に記載の射出成形機。
【請求項１１】
前記電磁鋼板は、略矩形状であって、
一の前記電磁鋼板と他の一の前記電磁鋼板とは９０°回転によって前記凹凸パターンをずらして積層される、請求項９または１０に記載の射出成形機。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、射出成形機に関する。
【背景技術】
【０００２】
射出成形機は、金型装置の型閉、型締、型開を行う型締装置、金型装置内に成形材料を充填する射出装置、金型装置から成形品を突き出すエジェクタ装置などを有する。型締装置や射出装置、エジェクタ装置は、駆動源としてのモータを有する（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２００５／０６８１５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図９は、従来の型締装置の要部を示す図である。型締装置１１０は、型締モータ１２１、および型締モータ１２１の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構１２５を有する。
【０００５】
型締モータ１２１は、ステータ１２１ａ、ロータ１２１ｂの他に、モータフレーム１２１ｃ、軸受１２１ｄ、出力軸１２１ｅなどを有する。モータフレーム１２１ｃは軸受１２１ｄを保持し、軸受１２１ｄは出力軸１２１ｅを回転自在に支持し、出力軸１２１ｅはロータ１２１ｂに対して固定されロータ１２１ｂと共に回転する。
【０００６】
運動変換機構１２５は、出力軸１２１ｅと共に回転するボールねじ軸１２５ａ、ボールねじ軸１２５ａを回転自在に支持する軸受１２５ｂ、軸受１２５ｂを軸方向に移動不能に固定する固定部材１２５ｃなどを有する。ボールねじ軸１２５ａは、出力軸１２１ｅと共に回転する筒部材に対して着脱自在にスプライン結合される。型締モータ１２１を駆動してボールねじ軸１２５ａを回転させると、ボールねじ軸１２５ａに螺合されるボールねじナットが進退される。
【０００７】
従来、型締モータ１２１などのモータの軸方向長さが長かった。そのため、射出成形機の全長が長かった。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであって、モータの軸方向長さを短縮できる、射出成形機の提供を主な目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
ステータおよびロータを含むモータと、
前記ロータと共に回転する回転部材と、
前記ロータおよび／または前記回転部材を回転自在に支持する軸受とを有し、
前記ロータは、磁石部を有し、
前記軸受の少なくとも一部が、前記磁石部よりも前記ロータの径方向内方に配設され、前記磁石部に対して軸方向にオーバラップする位置に配設される、射出成形機が提供される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の一態様によれば、モータの軸方向長さを短縮できる、射出成形機が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態による射出成形機を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態による型締装置の要部を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態による射出装置の要部を示す図である。
【図４】第１変形例による射出装置の要部を示す図である。
【図５】第２変形例による射出装置の要部を示す図である。
【図６】本発明の一実施形態による電磁鋼板を示す図である。
【図７】図６の電磁鋼板を積層してなるステータコアの外周面を示す図である。
【図８】変形例による電磁鋼板を示す図である。
【図９】従来の型締装置の要部を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明するが、各図面において、同一の又は対応する構成については同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。
【００１３】
図１は、本発明の一実施形態による射出成形機を示す図である。図１に示す射出成形機は、フレームＦｒ、型締装置１０、射出装置４０、エジェクタ装置７０を有する。
【００１４】
先ず、図１などを参照して型締装置１０について説明する。型締装置１０は、金型装置３０の型閉、型締、型開を行う。型締装置１０は、固定プラテン１２、可動プラテン１３、リヤプラテン１５、タイバー１６、トグル機構２０、型締モータ２１および運動変換機構２５を有する。型締装置１０の説明では、型閉時の可動プラテン１３の移動方向（図１中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向（図１中左方向）を後方として説明する。
【００１５】
固定プラテン１２は、フレームＦｒに対して固定される。固定プラテン１２における可動プラテン１３との対向面に固定金型３２が取り付けられる。
【００１６】
可動プラテン１３は、フレームＦｒ上に敷設されるガイド（例えばガイドレール）１７に沿って移動自在とされ、固定プラテン１２に対して進退自在とされる。可動プラテン１３における固定プラテン１２との対向面に可動金型３３が取り付けられる。
【００１７】
固定プラテン１２に対して可動プラテン１３を進退させることにより、型閉、型締、型開が行われる。固定金型３２と可動金型３３とで金型装置３０が構成される。
【００１８】
リヤプラテン１５は、複数本（例えば４本）のタイバー１６を介して固定プラテン１２と連結され、フレームＦｒ上に型開閉方向に移動自在に載置される。尚、リヤプラテン１５は、フレームＦｒ上に敷設されるガイドに沿って移動自在とされてもよい。リヤプラテン１５のガイドは、可動プラテン１３のガイド１７と共通のものでもよい。
【００１９】
尚、本実施形態では、固定プラテン１２がフレームＦｒに対して固定され、リヤプラテン１５がフレームＦｒに対して型開閉方向に移動自在とされるが、リヤプラテン１５がフレームＦｒに対して固定され、固定プラテン１２がフレームＦｒに対して型開閉方向に移動自在とされてもよい。
【００２０】
タイバー１６は、型開閉方向に平行とされ、型締力に応じて伸びる。少なくとも１本のタイバー１６には型締力検出器が設けられる。型締力検出器は、歪みゲージ式であってよく、タイバーの歪みを検出することによって型締力を検出する。
【００２１】
尚、型締力検出器は、歪みゲージ式に限定されず、圧電式、容量式、油圧式、電磁式などでもよく、その取り付け位置もタイバー１６に限定されない。
【００２２】
トグル機構２０は、可動プラテン１３とリヤプラテン１５との間に配設される。トグル機構２０は、クロスヘッド２０ａ、複数のリンク２０ｂ、２０ｃなどで構成される。一方のリンク２０ｂは可動プラテン１３に揺動自在に取り付けられ、他方のリンク２０ｃはリヤプラテン１５に揺動自在に取り付けられる。これらのリンク２０ｂ、２０ｃは、ピンなどで揺動自在に連結される。クロスヘッド２０ａを進退させることにより、複数のリンク２０ｂ、２０ｃが屈伸され、リヤプラテン１５に対して可動プラテン１３が進退される。
【００２３】
型締モータ２１は、リヤプラテン１５に取り付けられ、クロスヘッド２０ａを進退させることにより、可動プラテン１３を進退させる。型締モータ２１とクロスヘッド２０ａとの間には、型締モータ２１の回転運動を直線運動に変換してクロスヘッド２０ａに伝達する運動変換機構２５が設けられる。
【００２４】
型締モータ２１を駆動して可動プラテン１３を前進させることにより、型閉が行われる。型閉完了後、型締モータ２１による推進力にトグル倍率を乗じた型締力が生じ、型締力によって型締が行われる。型締時に可動金型３３と固定金型３２との間にキャビティ空間３４が形成され、キャビティ空間３４に液状の成形材料が充填される。キャビティ空間３４内の成形材料は、固化され、成形品となる。その後、型締モータ２１を駆動して可動プラテン１３を後退させることにより、型開が行われる。
【００２５】
図２は、本発明の一実施形態による型締装置の要部を示す図である。図２に示す型締装置１０は、型締モータ２１、モータブラケット２４、運動変換機構２５（図１参照）、軸受２６などを有する。
【００２６】
型締モータ２１は、フレーム付きモータでもよいが、フレームレスモータであってよく、径方向外方に開放されてよい。フレームがない分、型締モータ２１の外形が小さい。また、外気が入り込みやすく、冷却効率が良い。型締モータ２１は、ステータ２２およびロータ２３を有する。
【００２７】
ステータ２２は、例えば、ステータコア２２ａ、およびステータコイル２２ｂを有する。ステータコア２２ａは、電磁鋼板を積層したものであってよい。ステータコイル２２ｂは、ステータコア２２ａのスロット内に配設される。尚、ステータコイル２２ｂの代わりに、永久磁石が用いられてもよい。
【００２８】
ロータ２３は、例えば、ロータコア２３ａ、および磁石部としての永久磁石２３ｂを有する。永久磁石２３ｂは、ロータコア２３ａの外周に取り付けられる。尚、磁石部として永久磁石の代わりに電磁石が用いられてもよく、電磁石はロータコアの一部として形成されてもよい。
【００２９】
ロータコア２３ａは、例えば筒状部２３ａ１と連結部２３ａ２とで構成される。筒状部２３ａ１は、その径方向内方に空間を形成する。連結部２３ａ２は、筒状部２３ａ１の軸方向端部から径方向内方に突出し、筒状部２３ａ１とボールねじ軸２５ａとを連結する。尚、連結部２３ａ２は、筒状部２３ａ１の軸方向中央部から径方向内方に突出してもよく、ロータコア２３ａの形状は多種多様であってよい。
【００３０】
モータブラケット２４は、リヤプラテン１５との間にステータ２２を挟んで固定する。モータブラケット２４は、リヤプラテン１５との間に隙間を形成することにより、ステータ２２の外周面を露出させる。
【００３１】
運動変換機構２５は、ボールねじ軸２５ａ、およびボールねじナット２５ｂを含む。ボールねじ軸２５ａは、ロータ２３と共に回転する回転部材である。ボールねじ軸２５ａは、ロータ２３に対して軸方向に移動不能に固定されてよい。一方、ボールねじナット２５ｂは、クロスヘッド２０ａに対して固定される。型締モータ２１を駆動してボールねじ軸２５ａを回転させると、ボールねじナット２５ｂおよびクロスヘッド２０ａが進退される。
【００３２】
尚、本実施形態では、ボールねじ軸２５ａが回転運動し、ボールねじナット２５ｂが直線運動するが、ボールねじ軸２５ａ、ボールねじナット２５ｂの運動は多種多様であってよい。例えば、ボールねじナット２５ｂが回転運動し、ボールねじ軸２５ａが直線運動してもよい。ボールねじ軸２５ａおよびボールねじナット２５ｂのうち、一方が固定され、他方が回転直線運動してもよい。この場合、他方を回転自在に支持する軸受が用いられ、当該軸受を保持する部材（例えばクロスヘッド２０ａ）が直線運動される。ボールねじの代わりに、ローラねじが用いられてもよい。ローラねじは、遊星ローラねじ、循環ローラねじのいずれでもよい。
【００３３】
軸受２６は、ボールねじ軸２５ａに取り付けられ、ボールねじ軸２５ａを回転自在に支持する。軸受２６は、リヤプラテン１５に保持され、ラジアル荷重およびスラスト荷重を受け止める。軸受２６は、ボールねじ軸２５ａの軸方向に複数配設されてよい。尚、軸受２６は、リヤプラテン１５の代わりに、モータブラケット２４に保持されてもよい。
【００３４】
軸受２６の少なくとも一部は、永久磁石２３ｂよりもロータ２３の径方向内方に配設され、永久磁石２３ｂに対して軸方向（図２中左右方向）にオーバラップする位置に配設される。軸受２６がロータ２３に挿入される分、ロータ２３の外径が大きい。一般的には、ロータ２３の外径が大きいほど、また、ロータ２３の軸方向長さが大きいほど、型締モータ２１のトルクが大きい。本実施形態によれば、従来よりもロータ２３の外径が大きいため、所定のトルクが欲しい場合に、軸方向長さが短縮できる。また、トルクを増大させたい場合に、軸方向長さを伸ばさずに済む。軸方向長さが同じ場合、トルクが増大できる。
【００３５】
軸受２６の少なくとも一部は、筒状部２３ａ１の内部に配設されてよい。筒状部２３ａ１がなく連結部２３ａ２の先端に永久磁石２３ｂが取り付けられてもよいが、筒状部２３ａ１の外周に永久磁石２３ｂが取り付けられる方が、永久磁石２３ｂの姿勢が安定化する。
【００３６】
軸受２６は、ボールねじ軸２５ａに取り付けられ、ボールねじ軸２５ａを回転自在に支持することで、ロータ２３を回転自在に支持する。軸受２６は、運動変換機構２５および型締モータ２１の両方に共通の軸受として用いられる。よって、部品点数が低減でき、また、摺動抵抗が低減できる。
【００３７】
尚、軸受２６は、ロータ２３に取り付けられ、ロータ２３を回転自在に支持することで、ボールねじ軸２５ａを回転自在に支持してもよい。この場合も、部品点数が低減でき、また、摺動抵抗が低減できる。
【００３８】
尚、軸受２６は、ロータ２３およびボールねじ軸２５ａにそれぞれ取り付けられ、ロータ２３およびボールねじ軸２５ａを回転自在に支持してもよい。この場合、ロータ２３に取り付けられる軸受２６と、ボールねじ軸２５ａに取り付けられる軸受２６とは、同心円状に配設されてもよい。
【００３９】
次に、図１などを参照して射出装置４０について説明する。射出装置４０は、フレームＦｒに対して進退自在なスライドベースＳｂに設置され、金型装置３０に対して進退自在とされる。射出装置４０は、金型装置３０にタッチされ、金型装置３０内に成形材料を充填する。
【００４０】
射出装置４０は、シリンダ４１、スクリュ４２、計量モータ５１、および射出モータ６１を有する。射出装置４０の説明では、型締装置１０の説明と異なり、充填時のスクリュ４２の移動方向（図１中左方向）を前方とし、計量時のスクリュ４２の移動方向（図１中右方向）を後方として説明する。
【００４１】
シリンダ４１は供給口４１ａから供給された成形材料を加熱する。供給口４１ａはシリンダ４１の後部に形成される。シリンダ４１の外周には、ヒータなどの加熱源が設けられる。
【００４２】
スクリュ４２は、シリンダ４１内において回転自在に且つ進退自在に配設される。
【００４３】
計量モータ５１は、スクリュ４２を回転させることにより、スクリュ４２の螺旋状の溝に沿って成形材料を前方に送る。成形材料は、前方に送られながら、シリンダ４１からの熱によって徐々に溶融される。液状の成形材料がスクリュ４２の前方に送られシリンダ４１の前部に蓄積されるにつれ、スクリュ４２が後退させられる。
【００４４】
射出モータ６１は、スクリュ４２を前進させることにより、スクリュ４２の前方に蓄積された液状の成形材料を金型装置３０のキャビティ空間３４に充填させる。その後、射出モータ６１は、スクリュ４２を前方に押し、キャビティ空間３４内の成形材料に圧力をかける。収縮による不足分の成形材料が補充できる。射出モータ６１とスクリュ４２との間には、射出モータ６１の回転運動をスクリュ４２の直線運動に変換する運動変換機構６５（図３参照）が設けられる。
【００４５】
図３は、本発明の一実施形態による射出装置の要部を示す図である。図３に示す射出装置４０は、射出フレーム４３、可動プレート４５、計量モータ５１、モータブラケット５４、軸受５６、射出モータ６１、モータブラケット６４、運動変換機構６５、および軸受６６などを有する。
【００４６】
射出フレーム４３は、スライドベースＳｂに対して固定される。射出フレーム４３は、前方サポート４３ａ、後方サポート４３ｂ、および複数のガイドロッド４３ｃなどで構成される。前方サポート４３ａと後方サポート４３ｂとは、間隔をおいて配設され、複数のガイドロッド４３ｃで連結される。前方サポート４３ａにはシリンダ４１（図１参照）が取り付けられ、後方サポート４３ｂには射出モータ６１が取り付けられる。
【００４７】
可動プレート４５は、前方サポート４３ａと後方サポート４３ｂとの間に配設され、ガイドロッド４３ｃに沿って進退自在とされる。可動プレート４５は、複数のガイドロッド４３ｃによって回り止めされる。可動プレート４５の進退に伴ってスクリュ４２が進退させられる。可動プレート４５には計量モータ５１が取り付けられる。
【００４８】
射出モータ６１は、フレーム付きモータでもよいが、フレームレスモータであってよく、径方向外方に開放されてよい。フレームがない分、射出モータ６１の外形が小さい。また、外気が入り込みやすく、冷却効率が良い。射出モータ６１は、ステータ６２およびロータ６３を有する。
【００４９】
ステータ６２は、例えば、ステータコア６２ａ、およびステータコイル６２ｂを有する。ステータコア６２ａは、電磁鋼板を積層したものであってよい。ステータコイル６２ｂは、ステータコア６２ａのスロット内に配設される。尚、ステータコイル６２ｂの代わりに、永久磁石が用いられてもよい。
【００５０】
ロータ６３は、例えば、ロータコア６３ａ、および磁石部としての永久磁石６３ｂを有する。永久磁石６３ｂは、ロータコア６３ａの外周に取り付けられる。尚、磁石部として永久磁石の代わりに電磁石が用いられてもよく、電磁石はロータコアの一部として形成されてもよい。
【００５１】
ロータコア６３ａは、例えば筒状部６３ａ１と連結部６３ａ２とで構成される。筒状部６３ａ１は、その径方向内方に空間を形成する。連結部６３ａ２は、筒状部６３ａ１の軸方向端部から径方向内方に突出し、筒状部６３ａ１とボールねじ軸６５ａとを連結する。尚、連結部６３ａ２は、筒状部６３ａ１の軸方向中央部から径方向内方に突出してもよく、ロータコア６３ａの形状は多種多様であってよい。
【００５２】
モータブラケット６４は、後方サポート４３ｂとの間にステータ６２を挟んで固定する。モータブラケット６４は、後方サポート４３ｂとの間に隙間を形成することにより、ステータ６２の外周面を露出させる。
【００５３】
モータブラケット６４は、ボールねじ軸６５ａを回転自在に支持する軸受６８を保持してよい。尚、当該軸受６８はなくてもよく、モータブラケット６４にはボールねじナット６５ｂが挿入される開口部が形成されてもよい。ボールねじナット６５ｂのストロークが同じ場合、前方サポート４３ａと後方サポート４３ｂとの間隔が短縮でき、射出装置４０の全長が短縮できる。
【００５４】
運動変換機構６５は、ボールねじ軸６５ａ、およびボールねじナット６５ｂを含む。ボールねじ軸６５ａは、ロータ６３と共に回転する回転部材である。ボールねじ軸６５ａは、ロータ６３に対して軸方向に移動不能に固定されてよい。一方、ボールねじナット６５ｂは、計量モータ５１のモータブラケット５４を介して、可動プレート４５に対して固定される。射出モータ６１を駆動してボールねじ軸６５ａを回転させると、ボールねじナット６５ｂや可動プレート４５が進退され、スクリュ４２が進退される。
【００５５】
尚、本実施形態では、ボールねじ軸６５ａが回転運動し、ボールねじナット６５ｂが直線運動するが、ボールねじ軸６５ａ、ボールねじナット６５ｂの運動は多種多様であってよい。例えば、ボールねじナット６５ｂが回転運動し、ボールねじ軸６５ａが直線運動してもよい。ボールねじ軸６５ａおよびボールねじナット６５ｂのうち、一方が固定され、他方が回転直線運動してもよい。この場合、他方を回転自在に支持する軸受が用いられ、当該軸受を保持する部材（例えば可動プレート４５）が直線運動する。運動変換機構６５の変形例については後述する。また、ボールねじの代わりに、ローラねじが用いられてもよい。ローラねじは、遊星ローラねじ、循環ローラねじのいずれでもよい。
【００５６】
軸受６６は、ボールねじ軸６５ａを回転自在に支持する。軸受６６は、後方サポート４３ｂに保持され、ラジアル荷重およびスラスト荷重を受け止める。軸受６６は、ボールねじ軸６５ａの軸方向に複数配設されてよい。尚、軸受６６は、後方サポート４３ｂの代わりに、モータブラケット６４に保持されてもよい。
【００５７】
軸受６６の少なくとも一部は、永久磁石６３ｂよりもロータ６３の径方向内方に配設され、永久磁石６３ｂに対して軸方向（図３中左右方向）にオーバラップする位置に配設される。軸受６６がロータ６３に挿入される分、ロータ６３の外径が大きい。一般的には、ロータ６３の外径が大きいほど、また、ロータ６３の軸方向長さが大きいほど、射出モータ６１のトルクが大きい。本実施形態によれば、従来よりもロータ６３の外径が大きいため、所定のトルクが欲しい場合に、軸方向長さが短縮できる。また、トルクを増大させたい場合に、軸方向長さを伸ばさずに済む。軸方向長さが同じ場合、トルクが増大できる。
【００５８】
軸受６６の少なくとも一部は、筒状部６３ａ１の内部に配設されてよい。筒状部６３ａ１がなく連結部６３ａ２の先端に永久磁石６３ｂが取り付けられてもよいが、筒状部６３ａ１の外周に永久磁石６３ｂが取り付けられる方が、永久磁石６３ｂの姿勢が安定化する。
【００５９】
軸受６６は、ボールねじ軸６５ａに取り付けられ、ボールねじ軸６５ａを回転自在に支持することで、ロータ６３を回転自在に支持する。軸受６６は、運動変換機構６５および射出モータ６１の両方に共通の軸受として用いられる。よって、部品点数が低減でき、また、摺動抵抗が低減できる。
【００６０】
尚、軸受６６は、ロータ６３に取り付けられ、ロータ６３を回転自在に支持することで、ボールねじ軸６５ａを回転自在に支持してもよい。この場合も、部品点数が低減でき、また、摺動抵抗が低減できる。
【００６１】
尚、軸受６６は、ロータ６３およびボールねじ軸６５ａにそれぞれ取り付けられ、ロータ６３およびボールねじ軸６５ａを回転自在に支持してもよい。この場合、ロータ６３に取り付けられる軸受６６と、ボールねじ軸６５ａに取り付けられる軸受６６とは、同心円状に配設されてもよい。
【００６２】
計量モータ５１は、フレーム付きモータでもよいが、フレームレスモータであってよく、径方向外方に開放されてよい。フレームがない分、計量モータ５１の外形が小さい。また、外気が入り込みやすく、冷却効率が良い。計量モータ５１は、ステータ５２およびロータ５３を有する。
【００６３】
ステータ５２は、例えば、ステータコア５２ａ、およびステータコイル５２ｂを有する。ステータコア５２ａは、電磁鋼板を積層したものであってよい。ステータコイル５２ｂは、ステータコア５２ａのスロット内に配設される。尚、ステータコイル５２ｂの代わりに、永久磁石が用いられてもよい。
【００６４】
ロータ５３は、例えば、ロータコア５３ａ、および磁石部としての永久磁石５３ｂを有する。永久磁石５３ｂは、ロータコア５３ａの外周に取り付けられる。尚、磁石部として永久磁石の代わりに電磁石が用いられてもよく、電磁石はロータコアの一部として形成されてもよい。
【００６５】
ロータコア５３ａは、例えば筒状部５３ａ１と連結部５３ａ２とで構成される。筒状部５３ａ１は、その径方向内方に空間を形成する。連結部５３ａ２は、筒状部５３ａ１の軸方向端部から径方向内方に突出し、筒状部５３ａ１と回転軸５５とを連結する。尚、連結部５３ａ２は、筒状部５３ａ１の軸方向中央部から径方向内方に突出してもよく、ロータコア５３ａの形状は多種多様であってよい。
【００６６】
モータブラケット５４は、可動プレート４５との間にステータ５２を挟んで固定する。モータブラケット５４は、可動プレート４５との間に隙間を形成することにより、ステータ５２の外周面を露出させる。
【００６７】
回転軸５５は、ロータ５３と共に回転する回転部材である。回転軸５５は、ロータ５３に対して軸方向に移動不能に固定されてよい。回転軸５５は、スクリュ４２と連結される。計量モータ５１を駆動して回転軸５５を回転させると、スクリュ４２が回転される。
【００６８】
回転軸５５の中心線と、ボールねじ軸６５ａの中心線とは同一直線上に配設される。回転軸５５には、ボールねじ軸６５ａが挿入される挿入穴が形成される。挿入穴の形成によって、前方サポート４３ａと後方サポート４３ｂとの間隔が短縮でき、射出装置４０の全長が短縮できる。
【００６９】
軸受５６は、回転軸５５に取り付けられ、回転軸５５を回転自在に支持する。軸受５６は、可動プレート４５に保持され、ラジアル荷重およびスラスト荷重を受け止める。軸受５６は、回転軸５５の軸方向に複数配設されてよい。尚、軸受５６は、可動プレート４５の代わりに、モータブラケット５４に保持されてもよい。
【００７０】
軸受５６の少なくとも一部は、永久磁石５３ｂよりもロータ５３の径方向内方に配設され、永久磁石５３ｂに対して軸方向（図３中左右方向）にオーバラップする位置に配設される。軸受５６がロータ５３に挿入される分、ロータ５３の外径が大きい。一般的には、ロータ５３の外径が大きいほど、また、ロータ５３の軸方向長さが大きいほど、計量モータ５１のトルクが大きい。本実施形態によれば、従来よりもロータ５３の外径が大きいため、所定のトルクが欲しい場合に、軸方向長さが短縮できる。また、トルクを増大させたい場合に、軸方向長さを伸ばさずに済む。軸方向長さが同じ場合、トルクが増大できる。
【００７１】
軸受５６の少なくとも一部は、筒状部５３ａ１の内部に配設されてよい。筒状部５３ａ１がなく連結部５３ａ２の先端に永久磁石５３ｂが取り付けられてもよいが、筒状部５３ａ１の外周に永久磁石５３ｂが取り付けられる方が、永久磁石５３ｂの姿勢が安定化する。
【００７２】
次に、図４を参照して第１変形例の射出装置について説明する。図３に示す射出モータ６１は、後方サポート４３ｂに取り付けられる。一方、図４に示す射出モータ６１Ａは、前方サポート４３ａに取り付けられる。そうして、図３に示す複数のガイドロッド４３ｃのうちの一部は、図４に示すボールねじ軸６５Ａａで置き換えられる。射出モータ６１Ａやボールねじ軸６５Ａａは、複数であってよく、スクリュ４２の中心線に対して対称に配設されてよい。尚、図４に示す射出モータ６１Ａの構造は、図３に示す射出モータ６１の構造と同様であってよいので説明を省略する。
【００７３】
図４に示すボールねじ軸６５Ａａは、図３に示すボールねじ軸６５ａと同様に、射出モータ６１Ａのロータと共に回転する回転部材である。ボールねじ軸６５Ａａは、射出モータ６１Ａのロータに対して軸方向に移動不能に固定されてよい。
【００７４】
図４に示すボールねじナット６５Ａｂは、図３に示すボールねじナット６５ｂと同様に、可動プレート４５に対して固定される。射出モータ６１Ａを駆動してボールねじ軸６５Ａａを回転させると、ボールねじナット６５Ａｂや可動プレート４５が進退され、スクリュ４２が進退される。
【００７５】
ところで、図４に示すボールねじナット６５Ａｂは、図３に示すボールねじナット６５ｂと異なり、その少なくとも一部が、計量モータ５１の径方向外方に配設され、計量モータ５１に対して軸方向（図４中左右方向）にオーバラップする位置に配設される。よって、射出装置４０Ａの全長が短縮できる。
【００７６】
尚、図３および図４では、可動プレート４５を案内する部材として、ガイドロッド４３ｃが用いられるが、スライドベースＳｂ上に敷設されるガイドレールが用いられてもよく、ガイドロッド４３ｃはなくてもよい。
【００７７】
次に、図５を参照して第２変形例の射出装置について説明する。図３に示す計量モータ５１は、可動プレート４５に取り付けられ、スライドベースＳｂに対して進退自在とされる。一方、図５に示す計量モータ５１Ｂは、前方サポート４３Ｂａに取り付けられ、スライドベースＳｂに対して進退不能とされる。前方サポート４３Ｂａと後方サポート４３Ｂｂとは、間隔をおいて配設され、複数の連結ロッド４３Ｂｃで連結される。前方サポート４３Ｂａ、後方サポート４３Ｂｂ、および複数の連結ロッド４３Ｂｃで、射出フレーム４３Ｂが構成される。
【００７８】
図５に示す計量モータ５１Ｂは、図３に示す計量モータ５１と同様に構成され、ステータ５２Ｂおよびロータ５３Ｂを有する。ステータ５２Ｂは、例えば、ステータコア５２Ｂａ、およびステータコイル５２Ｂｂを有する。一方、ロータ５３Ｂは、例えば、ロータコア５３Ｂａ、および磁石部としての永久磁石５３Ｂｂを有する。ロータコア５３Ｂａは、例えば筒状部５３Ｂａ１と連結部５３Ｂａ２とで構成される。筒状部５３Ｂａ１は、その径方向内方に空間を形成する。連結部５３Ｂａ２は、筒状部５３Ｂａ１と回転軸５５Ｂとを連結する。
【００７９】
モータブラケット５４Ｂは、前方サポート４３Ｂａに対して固定される。モータブラケット５４Ｂは、間隔をおいて複数配設され、ステータ５２Ｂを挟んで固定する。複数のモータブラケット５４Ｂは、その間に隙間を形成することにより、ステータ５２Ｂの外周面を露出させる。各モータブラケット５４Ｂは軸受５６Ｂを保持する。
【００８０】
回転軸５５Ｂは、ロータ５３Ｂと共に回転する回転部材である。回転軸５５Ｂは、ロータ５３Ｂに対して軸方向に移動不能に固定されてよい。回転軸５５Ｂは、後述の軸受ホルダ６５Ｂｄなどを介してスクリュ４２と連結される。計量モータ５１Ｂを駆動して回転軸５５Ｂを回転させると、スクリュ４２が回転される。
【００８１】
回転軸５５Ｂの中心線と、運動変換機構６５Ｂの中心線とは、同一直線上に配設される。回転軸５５Ｂには、運動変換機構６５Ｂが挿入される挿入穴が形成される。挿入穴の形成によって、前方サポート４３Ｂａと後方サポート４３Ｂｂとの間隔が短縮でき、射出装置４０の全長が短縮できる。
【００８２】
軸受５６Ｂは、回転軸５５Ｂに取り付けられ、回転軸５５Ｂを回転自在に支持する。軸受５６Ｂは、モータブラケット５４Ｂに保持され、ラジアル荷重およびスラスト荷重を受け止める。軸受５６Ｂは、回転軸５５Ｂの軸方向に複数配設されてよい。尚、軸受５６Ｂは、モータブラケット５４Ｂの代わりに、前方サポート４３Ｂａに保持されてもよい。
【００８３】
軸受５６Ｂの少なくとも一部は、永久磁石５３Ｂｂよりもロータ５３Ｂの径方向内方に配設され、永久磁石５３Ｂｂに対して軸方向（図５中左右方向）にオーバラップする位置に配設される。軸受５６Ｂがロータ５３Ｂに挿入される分、ロータ５３Ｂの外径が大きい。一般的には、ロータ５３Ｂの外径が大きいほど、また、ロータ５３Ｂの軸方向長さが大きいほど、計量モータ５１Ｂのトルクが大きい。本変形例によれば、従来よりもロータ５３Ｂの外径が大きいため、所定のトルクが欲しい場合に、軸方向長さが短縮できる。また、トルクを増大させたい場合に、軸方向長さを伸ばさずに済む。軸方向長さが同じ場合、トルクが増大できる。
【００８４】
軸受５６Ｂの少なくとも一部は、筒状部５３Ｂａ１の内部に配設されてよい。筒状部５３Ｂａ１がなく連結部５３Ｂａ２の先端に永久磁石５３Ｂｂが取り付けられてもよいが、筒状部５３Ｂａ１の外周に永久磁石５３Ｂｂが取り付けられる方が、永久磁石５３Ｂｂの姿勢が安定化する。
【００８５】
図５に示す射出モータ６１Ｂは、図３に示す射出モータ６１と同様に、フレームレスモータであってよく、径方向外方に開放されてよい。射出モータ６１Ｂは、ステータ６２Ｂ、ロータ６３Ｂ、モータブラケット６４Ｂ、軸受６６Ｂ、および出力軸６７Ｂを有する。
【００８６】
図５に示すステータ６２Ｂは、図３に示すステータ６２と同様に、ステータコア６２Ｂａ、およびステータコイル６２Ｂｂを有する。
【００８７】
図５に示すロータ６３Ｂは、図３に示すロータ６３と同様に、ロータコア６３Ｂａ、および磁石部としての永久磁石６３Ｂｂを有する。ロータコア６３Ｂａは、例えば筒状部６３Ｂａ１と連結部６３Ｂａ２とで構成される。筒状部６３Ｂａ１は、その径方向内方に空間を形成する。連結部６３Ｂａ２は、筒状部６３Ｂａ１と出力軸６７Ｂとを連結する。出力軸６７Ｂは、ロータ６３Ｂに対して固定されロータ６３Ｂと共に回転する回転部材である。
【００８８】
図５に示すモータブラケット６４Ｂは、後方サポート４３Ｂｂに対して固定される。モータブラケット６４Ｂは、間隔をおいて複数配設され、ステータ６２Ｂを挟んで固定する。複数のモータブラケット６４Ｂは、その間に隙間を形成することにより、ステータ６２Ｂの外周面を露出させる。各モータブラケット６４Ｂは軸受６６Ｂを保持する。
【００８９】
軸受６６Ｂは、出力軸６７Ｂを回転自在に支持し、ラジアル荷重およびスラスト荷重を受け止める。軸受６６Ｂは、出力軸６７Ｂの軸方向に複数配設されてよい。
【００９０】
軸受６６Ｂの少なくとも一部は、永久磁石６３Ｂｂよりもロータ６３Ｂの径方向内方に配設され、永久磁石６３Ｂｂに対して軸方向（図５中左右方向）にオーバラップする位置に配設される。軸受６６Ｂがロータ６３Ｂに挿入される分、ロータ６３Ｂの外径が大きい。一般的には、ロータ６３Ｂの外径が大きいほど、また、ロータ６３Ｂの軸方向長さが大きいほど、型締モータ２１のトルクが大きい。本変形例によれば、従来よりもロータ６３Ｂの外径が大きいため、所定のトルクが欲しい場合に、軸方向長さが短縮できる。また、トルクを増大させたい場合に、軸方向長さを伸ばさずに済む。軸方向長さが同じ場合、トルクが増大できる。
【００９１】
軸受６６Ｂの少なくとも一部は、筒状部６３Ｂａ１の内部に配設されてよい。筒状部６３Ｂａ１がなく連結部６３Ｂａ２の先端に永久磁石６３Ｂｂが取り付けられてもよいが、筒状部６３Ｂａ１の外周に永久磁石６３Ｂｂが取り付けられる方が、永久磁石６３Ｂｂの姿勢が安定化する。
【００９２】
運動変換機構６５Ｂは、射出モータ６１Ｂの回転運動をスクリュ４２の直線運動に変換する。運動変換機構６５Ｂは、ボールねじ軸６５Ｂａ、ボールねじナット６５Ｂｂ、軸受６５Ｂｃ、軸受ホルダ６５Ｂｄなどを含む。
【００９３】
ボールねじ軸６５Ｂａは、出力軸６７Ｂと共に回転する筒部材に対して進退自在にスプライン結合される。一方、ボールねじナット６５Ｂｂは、後方サポート４３Ｂｂに対して固定される。射出モータ６１Ｂを駆動させると、ボールねじ軸６５Ｂａが回転されながら、進退される。
【００９４】
軸受ホルダ６５Ｂｄは軸受６５Ｂｃを保持し、軸受６５Ｂｃはボールねじ軸６５Ｂａを回転自在に支持する。ボールねじ軸６５Ｂａの軸受６５Ｂｃと、射出モータ６１Ｂの軸受６６Ｂとは別々に設けられる。ボールねじ軸６５Ｂａが回転されながら進退されることにより、軸受ホルダ６５Ｂｄが進退される。軸受ホルダ６５Ｂｄにはスクリュ４２が固定され、軸受ホルダ６５Ｂｄの進退に伴って、スクリュ４２が進退される。
【００９５】
軸受ホルダ６５Ｂｄは、回転軸５５Ｂに対してスプライン結合され、回転軸５５Ｂに対して進退自在とされ、回転軸５５Ｂと共に回転される。回転軸５５Ｂは、計量モータ５１Ｂのロータ５３Ｂと共に回転する回転部材である。計量モータ５１Ｂを駆動して回転軸５５Ｂを回転させると、軸受ホルダ６５Ｂｄやスクリュ４２が回転される。
【００９６】
尚、本変形例では、ボールねじ軸６５Ｂａは、出力軸６７Ｂと共に回転する筒部材に対して進退自在にスプライン結合されるが、射出モータ６１Ｂのロータ６３Ｂに対して直接にスプライン結合されてもよい。この場合、ボールねじ軸６５Ｂａがロータ６３Ｂと共に回転する回転部材である。ボールねじ軸６５Ｂａは、ロータ６３Ｂに対して軸方向に移動自在とされる。
【００９７】
図３、図４、図５に示す射出装置４０、４０Ａ、４０Ｂは、インライン・スクリュ方式であるが、プリプラ方式でもよい。プリプラ方式の射出装置は、可塑化シリンダ内で溶融された成形材料を射出シリンダに供給し、射出シリンダから金型装置内に成形材料を射出する。可塑化シリンダ内にはスクリュが回転自在にまたは回転自在に且つ進退自在に配設され、射出シリンダ内にはプランジャが進退自在に配設される。プリプラ方式の射出装置は、スクリュを回転させるモータ、プランジャを進退させるモータなどを有する。
【００９８】
次に、図１などを参照してエジェクタ装置７０について説明する。エジェクタ装置７０は、型開後の金型装置３０から成形品を突き出す。エジェクタ装置７０は、エジェクタモータ７１、およびエジェクタロッド７７を有する。エジェクタ装置７０の説明では、型締装置１０の説明と同様に、型閉時の可動プラテン１３の移動方向（図１中右方向）を前方とし、型開時の可動プラテン１３の移動方向（図１中左方向）を後方として説明する。
【００９９】
エジェクタロッド７７は、可動プラテン１３の貫通孔に挿通され、可動プラテン１３に対して進退自在とされる。エジェクタロッド７７の進退に伴って、可動金型３３内に配設される突き出し部材３５が進退され、突き出し部材３５が可動金型３３から成形品を突き出す。
【０１００】
エジェクタモータ７１は、エジェクタロッド７７を進退させる。エジェクタモータ７１とエジェクタロッド７７との間には、エジェクタモータ７１の回転運動をエジェクタロッド７７の直線運動に変換する運動変換機構７５が設けられる。運動変換機構７５は、例えばボールねじまたはローラねじなどを含む。
【０１０１】
エジェクタモータ７１は、型締モータ２１や射出モータ６１、６１Ａ、６１Ｂと同様に構成されてよい。エジェクタモータ７１の軸方向長さが短縮でき、射出成形機の全長が短縮できる。
【０１０２】
以上、型締モータや計量モータ、射出モータ、エジェクタモータについて説明したが、本発明は上記以外のモータにも適用できる。例えば、フレームＦｒに対して射出装置４０を進退させる射出装置移動装置のモータ、プリプラ方式の射出装置のモータにも適用できる。
【０１０３】
図６は、本発明の一実施形態による電磁鋼板を示す図である。図７は、図６に示す電磁鋼板を積層してなるステータコアの外周面の凹凸パターンを示す図である。図７において、黒色部は凸部８３を、白色部は凹部８４を表す。
【０１０４】
ステータコア８０は、同一形状および同一寸法の電磁鋼板８２を積層してなる。電磁鋼板８２は、例えば略矩形状であって、その外周に、凸部８３と凹部８４とが交互に並ぶ凹凸パターン８５を有する。凸部８３の幅と、凹部８４の幅とは同一であってよい。凹凸パターン８５は、電磁鋼板８２の中心Ｏを基準に点対称であり、電磁鋼板８２の対角線Ｌ１、Ｌ２を基準に線対称であってよい。
【０１０５】
一の電磁鋼板８２と他の一の電磁鋼板８２とは、凹凸パターン８５をずらして積層され、例えば凸部８３同士または凹部８４同士をずらして積層される。凸部８３同士が完全に重ならず、凹部８４同士が完全に重ならなければよい。
【０１０６】
例えば、電磁鋼板８２は、所定枚数毎に９０°回転され積層される。回転方向は、どちらでもよい。電磁鋼板８２は、所定枚数毎に、表裏反転され積層されてもよい。
【０１０７】
これにより、ステータコア８０の外周面のうち４面全てにおいて、図７に示すように所定個数の凸部８３と所定個数の凹部８４とが縦方向および横方向（電磁鋼板の積層方向）に交互に配列される。凸部８３および凹部８４が横方向に連続的に並ぶ場合に比べて、ステータコア８０の外周面の表面積が大きく、放熱特性が良い。ステータコア８０の外周面が露出するフレームレスモータの場合に特に有効である。また、同一形状および同一寸法の電磁鋼板８２が用いられるため、製造コストや管理コストが削減できる。
【０１０８】
尚、電磁鋼板の積層方向に連続的に並ぶ凸部８３や凹部８４の数は、電磁鋼板の積層の途中で変更されてもよい。
【０１０９】
ステータコア８０は、型締モータ２１、計量モータ５１、５１Ｂ、射出モータ６１、６１Ａ、６１Ｂ、エジェクタモータ７１のいずれに適用されてもよく、図９に示す型締モータ１２１などに適用されてもよい。また、ステータコア８０は、射出成形機以外の機器に搭載されるモータに適用されてもよい。
【０１１０】
尚、本実施形態では、電磁鋼板８２の凹凸パターン８５は、電磁鋼板８２の中心Ｏを基準に点対称であるが、非点対称でもよい。例えば図８に示す電磁鋼板８２Ａの凹凸パターンは、電磁鋼板８２Ａの中心Ｏを基準に非点対称であり、電磁鋼板８２の対角線Ｌ１を基準に線対称である。電磁鋼板８２Ａの場合、電磁鋼板８２Ａを所定枚数毎に１８０°回転して積層することにより、ステータコアの外周面のうち４面全てにおいて放熱特性を向上することができる。また、電磁鋼板８２Ａを所定枚数毎に表裏反転して積層することにより、ステータコアの外周面を形成する４面のうち２面において放熱特性を向上することができる。
【０１１１】
また、本実施形態では、凸部８３の幅と凹部８４の幅とが同一であるが、異なってもよく、ステータコア８０の外周面に形成される凹凸パターンは多種多様であってよい。
【０１１２】
以上、射出成形機の実施形態等について説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。
【０１１３】
例えば、上記実施形態の型締装置１０は、駆動源として、型締モータ２１を有するが、型締モータ２１の代わりに、油圧シリンダを有してもよい。また、型締装置１０は、型開閉用にリニアモータを有し、型締用に電磁石を有してもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１０  型締装置
２１  型締モータ
２２  ステータ
２２ａ  ステータコア
２２ｂ  ステータコイル
２３  ロータ
２３ａ  ロータコア
２３ｂ  永久磁石
２４  モータブラケット
２５  運動変換機構
２５ａ  ボールねじ軸
２５ｂ  ボールねじナット
２６  軸受
４０  射出装置
４１  シリンダ
４２  スクリュ
５１  計量モータ
５２  ステータ
５２ａ  ステータコア
５２ｂ  ステータコイル
５３  ロータ
５３ａ  ロータコア
５３ｂ  永久磁石
５４  モータブラケット
５５  回転軸
５６  軸受
６１  射出モータ
６２  ステータ
６２ａ  ステータコア
６２ｂ  ステータコイル
６３  ロータ
６３ａ  ロータコア
６３ｂ  永久磁石
６４  モータブラケット
６５  運動変換機構
６５ａ  ボールねじ軸
６５ｂ  ボールねじナット
６６  軸受
７０  エジェクタ装置
７１  エジェクタモータ
７５  運動変換機構
８０  ステータコア
８２  電磁鋼板
８３  凸部
８４  凹部
８５  凹凸パターン
【図１】
2016007810.tif 000003
【図２】
2016007810.tif 000004
【図３】
2016007810.tif 000005
【図４】
2016007810.tif 000006
【図５】
2016007810.tif 000007
【図６】
2016007810.tif 000008
【図７】
2016007810.tif 000009
【図８】
2016007810.tif 000010
【図９】
2016007810.tif 000011