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JP7603364B2 - Ball screw mechanism, mold clamping device, and injection molding machine - Google Patents
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JP7603364B2 - Ball screw mechanism, mold clamping device, and injection molding machine - Google Patents

Ball screw mechanism, mold clamping device, and injection molding machine Download PDF

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Description

本発明は、産業用機械に設けられているボールねじ機構、および型締装置、ならびに射出成形機に関するものである。 The present invention relates to a ball screw mechanism, a mold clamping device, and an injection molding machine that are installed in industrial machinery.

産業機械には、射出成形機、プレス機、工作機械等、色々な種類があり、これらにはモータの回転力を直線方向への駆動力に変換するボールねじ機構が設けられている。例えば、特許文献1には射出成形機もしくはプレス機に設けられる型締装置が記載されている。この型締装置は、固定盤と可動盤と、これら固定盤と可動盤とを連結する4組のボールねじ機構と、それぞれのボールねじ機構に設けられている4個のサーボモータとから構成されている。4個のサーボモータを駆動すると4組のボールねじ機構が駆動されて、可動盤が固定盤に対してスライドする。すなわち型開閉することになる。 There are many types of industrial machines, including injection molding machines, presses, and machine tools, and these are equipped with ball screw mechanisms that convert the rotational force of a motor into linear driving force. For example, Patent Document 1 describes a mold clamping device installed in an injection molding machine or press. This mold clamping device is composed of a fixed platen, a movable platen, four sets of ball screw mechanisms that connect the fixed platen and the movable platen, and four servo motors installed in each ball screw mechanism. When the four servo motors are driven, the four sets of ball screw mechanisms are driven and the movable platen slides relative to the fixed platen. In other words, the mold opens and closes.

特開平5-269748号公報Japanese Patent Application Publication No. 5-269748

ボールねじ機構は、ボールねじと、このボールねじが螺合しているボールナットとを備え、産業機械の部材に対して回転自在に設けられている。例えば、特許文献1の型締装置において示されているように、ボールねじは固定盤に対してベアリング機構を介して接続されている。特許文献1には詳しく説明されていないが、固定盤側にはベアリング押さえが設けられ、ボールねじには雄ねじが形成されてロックナットが設けられている。ベアリング機構は、固定盤側のベアリング押さえとボールねじ側のロックナットとによって挟み込まれている。このようにしてボールねじが固定盤に対して回転可能に接続されている。一方、可動盤側にはボールナットが固定され、これによってボールねじ機構が固定盤と可動盤とを連結している。 The ball screw mechanism includes a ball screw and a ball nut that is screwed into the ball screw, and is rotatably mounted on a member of an industrial machine. For example, as shown in the clamping device of Patent Document 1, the ball screw is connected to a fixed platen via a bearing mechanism. Although not explained in detail in Patent Document 1, a bearing holder is provided on the fixed platen side, and a male thread is formed on the ball screw and a lock nut is provided. The bearing mechanism is sandwiched between the bearing holder on the fixed platen side and the lock nut on the ball screw side. In this way, the ball screw is rotatably connected to the fixed platen. Meanwhile, a ball nut is fixed to the movable platen side, and the ball screw mechanism connects the fixed platen and the movable platen.

ボールねじ機構が設けられる産業機械には、ボールねじ機構に関連してロードセルが設けられることが多い。例えば特許文献1に記載の型締装置の場合、型締力を検出するためにロードセルはボールナットと可動盤の間に設ける必要がある。しかしながら、ボールナットと可動盤の間に、別の部材としてロードセルを入れる必要があり部品点数が多いという問題がある。 Industrial machines equipped with a ball screw mechanism often have a load cell installed in association with the ball screw mechanism. For example, in the case of the clamping device described in Patent Document 1, the load cell needs to be installed between the ball nut and the movable platen to detect the clamping force. However, it is necessary to insert the load cell as a separate component between the ball nut and the movable platen, which creates the problem of a large number of parts.

本開示において、荷重の検出ができ部品点数が少ないボールねじ機構、型締装置および射出成形機を提供する。 This disclosure provides a ball screw mechanism, mold clamping device, and injection molding machine that can detect load and has a small number of parts.

その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述及び添付図面から明らかになるであろう。 Other objects and novel features will become apparent from the description of this specification and the accompanying drawings.

本開示は、産業機械用のボールねじ機構を次のように構成する。ボールねじ機構は、ボールねじと、ボールナットと、ボールねじの一部に設けられているベアリング止め手段と、ボールねじを回転可能に支持するベアリング機構と、産業機械の部材に設けられるベアリング押さえと、から構成されている。ベアリング機構はベアリング押さえとベアリング止め手段との間に挟み込まれている。本開示は、ベアリング押さえに次のようにロードセルを設けるようにする。ベアリング押さえは、ボルトによって産業機械の部材に固定される取付固定部と、ベアリング機構に接触するベアリング接触部と、取付固定部とベアリング接触部とを接続している接続部と、から一体的に形成する。接続部は、取付固定部とベアリング接触部の少なくとも一方より薄肉に形成するようにし、この接続部に歪みゲージを設ける。すなわち接続部と歪みゲージとからロードセルを構成する。 The present disclosure provides a ball screw mechanism for industrial machinery as follows. The ball screw mechanism includes a ball screw, a ball nut, a bearing stopper provided on a part of the ball screw, a bearing mechanism for rotatably supporting the ball screw, and a bearing presser provided on a member of the industrial machinery. The bearing mechanism is sandwiched between the bearing presser and the bearing stopper. The present disclosure provides a load cell on the bearing presser as follows . The bearing presser is integrally formed with a mounting and fixing part that is fixed to the member of the industrial machinery by a bolt, a bearing contact part that contacts the bearing mechanism, and a connecting part that connects the mounting and fixing part and the bearing contact part. The connecting part is formed to be thinner than at least one of the mounting and fixing part and the bearing contact part, and a strain gauge is provided on this connecting part. In other words, the load cell is formed with the connecting part and the strain gauge.

部品点数が少ないボールねじ機構、型締装置および射出成形機を提供することができる。 It is possible to provide a ball screw mechanism, mold clamping device, and injection molding machine with a small number of parts.

本実施の形態に係る射出成形機を示す正面図である。1 is a front view showing an injection molding machine according to an embodiment of the present invention; 本実施の形態に係る型締装置を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing a mold clamping device according to an embodiment of the present invention. 本実施の形態に係るボールねじ機構と型締装置の一部を示す正面断面図である。2 is a front cross-sectional view showing a part of a ball screw mechanism and a mold clamping device according to the present embodiment. FIG. 従来の型締装置を示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing a conventional mold clamping device. 本実施の第2の形態に係るボールねじ機構と型締装置の一部を示す正面断面図である。FIG. 11 is a front cross-sectional view showing a part of a ball screw mechanism and a mold clamping device according to a second embodiment of the present invention.

以下、具体的な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。ただし、以下の実施の形態に限定される訳ではない。説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜簡略化されている。各図面において、同一の要素には同一の符号が付されており、必要に応じて重複説明は省略されている。また、図面が煩雑にならないように、ハッチングが省略されている部分がある。 Specific embodiments will be described in detail below with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the following embodiments. To clarify the explanation, the following description and drawings have been simplified as appropriate. In each drawing, the same elements are given the same reference numerals, and duplicate explanations are omitted as necessary. In addition, hatching has been omitted in some areas to avoid cluttering the drawings.

<本実施の形態に係る射出成形機>
本実施の形態に係る射出成形機1は、図1に示されているように、ベッドBに設けられている型締装置2と、射出装置4とから構成されている。
<Injection molding machine according to the present embodiment>
As shown in FIG. 1, an injection molding machine 1 according to this embodiment is made up of a mold clamping device 2 provided on a bed B, and an injection device 4.

<射出装置>
射出装置4は加熱シリンダ6と、この加熱シリンダ6に入れられているスクリュ7と、スクリュ7を駆動するスクリュ駆動装置8とから構成されている。加熱シリンダ6にはホッパ10が設けられ、そして先端に射出ノズル11が設けられている。ホッパ10から射出材料が投入され、そしてスクリュ7を回転して射出材料を溶融するとスクリュ7の先端に計量される。スクリュ7を軸方向に駆動すると射出材料が射出されるようになっている。
<Injection unit>
The injection device 4 is composed of a heating cylinder 6, a screw 7 contained in the heating cylinder 6, and a screw drive device 8 that drives the screw 7. The heating cylinder 6 is provided with a hopper 10, and an injection nozzle 11 is provided at the tip. The injection material is charged from the hopper 10, and when the injection material is melted by rotating the screw 7, it is metered to the tip of the screw 7. When the screw 7 is driven in the axial direction, the injection material is injected.

<型締装置>
本実施の形態に係る型締装置2は、いわゆる2プラテンの型締装置からなる。すなわち型締装置2は、図2に示されているように、第1、2の型盤13、14、つまり固定盤13と可動盤14とを備えている。固定盤13はベッドB上に固定されており、可動盤14はベッドB上に設けられたリニアガイド15、15に載せられている。すなわち可動盤14は固定盤13に接近・離間する方向にスライド自在になっている。図1に示されているように、固定盤13には固定側金型16が、そして可動盤14には可動側金型17がそれぞれ取り付けられている。
<Clamping device>
The mold clamping device 2 according to this embodiment is a so-called two-platen mold clamping device. That is, as shown in Fig. 2, the mold clamping device 2 is equipped with first and second mold platens 13, 14, i.e., a fixed platen 13 and a movable platen 14. The fixed platen 13 is fixed on a bed B, and the movable platen 14 is placed on linear guides 15, 15 provided on the bed B. That is, the movable platen 14 is freely slidable in a direction approaching and moving away from the fixed platen 13. As shown in Fig. 1, a fixed side mold 16 is attached to the fixed platen 13, and a movable side mold 17 is attached to the movable platen 14.

本実施の形態に係る型締装置2は、図2に示されているように、固定盤13と可動盤14とが4組のボールねじ機構18、18、…によって連結されている。それぞれのボールねじ機構18、18、…は、ボールねじ19、19、…と、ボールねじ19、19、…が螺合するボールナット20、20、…とを備えている。 As shown in FIG. 2, in the mold clamping device 2 according to this embodiment, the fixed platen 13 and the movable platen 14 are connected by four sets of ball screw mechanisms 18, 18, .... Each ball screw mechanism 18, 18, ... includes a ball screw 19, 19, ... and a ball nut 20, 20, ... with which the ball screw 19, 19, ... is screwed.

図2には示されていないが、可動盤14には貫通孔が開けられており、この貫通孔にボールナット20、20、…が固着されている。つまりボールねじ19、19、…はボールナット20、20、…を介して可動盤14に接続されている。従来の型締装置の場合には、ボールナット20、20、…を可動盤14の間にロードセルが設けられ、型締力が検出されるようになっている。しかしながら、本実施の形態に係る型締装置2においては、可動盤14とボールナット20、20、…の間にロードセルはなく、これらは直接固定されている。 Although not shown in FIG. 2, the movable platen 14 has through holes, and the ball nuts 20, 20, ... are fixed to these through holes. In other words, the ball screws 19, 19, ... are connected to the movable platen 14 via the ball nuts 20, 20, .... In the case of a conventional clamping device, a load cell is provided between the ball nuts 20, 20, ... and the movable platen 14 to detect the clamping force. However, in the clamping device 2 according to this embodiment, there is no load cell between the movable platen 14 and the ball nuts 20, 20, ..., and they are directly fixed.

ボールねじ19、19、…は、固定盤13を貫通し、固定盤13に対して回転可能に支持されている。後の説明で明らかになるように、型締力を検出するためのロードセルの機能はボールねじ19、19、…と固定盤13の接続部側に設けられている。固定盤13にはサーボモータ22、22、…が設けられ、ボールねじ19、19、…と接続されている。したがって、サーボモータ22、22、…を駆動するとボールねじ19、19、…が回転し、可動盤14がスライドすることになる。すなわち金型16、17(図1参照)が型開閉される。 The ball screws 19, 19, ... pass through the fixed platen 13 and are supported rotatably relative to the fixed platen 13. As will be clear from the following explanation, the function of the load cell for detecting the clamping force is provided at the connection side between the ball screws 19, 19, ... and the fixed platen 13. The fixed platen 13 is provided with servo motors 22, 22, ... and connected to the ball screws 19, 19, .... Therefore, when the servo motors 22, 22, ... are driven, the ball screws 19, 19, ... rotate and the movable platen 14 slides. In other words, the molds 16, 17 (see FIG. 1) are opened and closed.

<ボールねじと固定盤の接続>
ボールねじ19、19、…と、固定盤13との接続について説明する。図3に示されているように、固定盤13には貫通孔24が開けられており、ボールねじ19はこの貫通孔24に入れられている。ボールねじ19には、外径が小さくなっている段部25が形成されており、この段部25にベアリング機構26が入れられている。段部25にはベアリング機構26を止める、ベアリング止め手段28が設けられている。本実施の形態においてベアリング止め手段28は、ロックナット28からなる。ロックナット28は段部25の一部の範囲に形成された雄ねじに螺合している。
<Connection between ball screw and fixed platen>
The connection between the ball screws 19, 19, ... and the fixed platen 13 will be described. As shown in Fig. 3, a through hole 24 is formed in the fixed platen 13, and the ball screw 19 is inserted into this through hole 24. A step 25 having a reduced outer diameter is formed in the ball screw 19, and a bearing mechanism 26 is inserted into this step 25. A bearing stopper 28 for stopping the bearing mechanism 26 is provided on the step 25. In this embodiment, the bearing stopper 28 is made of a lock nut 28. The lock nut 28 is screwed into a male thread formed in a partial area of the step 25.

固定盤13には環状のベアリング押さえ29が、ボルト35、35、…によって固定されている。ベアリング機構26はこのベアリング押さえ29と、ロックナット28とによって挟み込まれている。このようにしてボールねじ19は、ベアリング機構26を介して固定盤13に回転可能に取り付けられている。サーボモータ22はステータ30とロータ31とからなり、ボールねじ19の端部にロータ31が固定されている。 An annular bearing holder 29 is fixed to the fixed platen 13 by bolts 35, 35, .... The bearing mechanism 26 is sandwiched between the bearing holder 29 and the lock nut 28. In this way, the ball screw 19 is rotatably attached to the fixed platen 13 via the bearing mechanism 26. The servo motor 22 is composed of a stator 30 and a rotor 31, and the rotor 31 is fixed to the end of the ball screw 19.

<ロードセル>
本実施の形態に係るベアリング押さえ29は、ロードセルを備えている。つまりベアリング押さえ29自体がロードセルになっておりボールねじ19に作用するスラスト荷重を検出するようになっている。ベアリング押さえ29は、3個の部分から一体的に形成されている。すなわち、固定盤13に対してボルト35、35、…によって固定される取付固定部36と、ベアリング機構26に接触するベアリング接触部37と、取付固定部36とベアリング接触部37とを接続している接続部38とから形成されている。
<Load cell>
The bearing holder 29 according to this embodiment is equipped with a load cell. In other words, the bearing holder 29 itself serves as a load cell and is adapted to detect the thrust load acting on the ball screw 19. The bearing holder 29 is integrally formed of three parts. That is, the bearing holder 29 is formed of an attachment/fixing part 36 that is fixed to the fixed platen 13 by bolts 35, 35, ..., a bearing contact part 37 that contacts the bearing mechanism 26, and a connection part 38 that connects the attachment/fixing part 36 and the bearing contact part 37.

接続部38は図3に示されているように、取付固定部36やベアリング接触部37に比して薄肉に形成されている。具体的には、図3において左右両方の端面から削られて窪んだ形状を呈している。したがって、ボールねじ19、19、…と固定盤13の間にスラスト荷重が作用して、ベアリング押さえ29が弾性変形するとき、接続部38において変形量が最も大きい。この接続部38において、左右両方の窪みに歪みゲージ41、41、…が複数個貼付されている。従って、精度良く荷重を検出することができる。これら歪みゲージ41、41、…によってボールねじ19、19、…と固定盤13の間に作用するスラスト荷重が検出される。 As shown in FIG. 3, the connection portion 38 is formed to be thinner than the mounting and fixing portion 36 and the bearing contact portion 37. Specifically, in FIG. 3, it has a recessed shape that is cut from both the left and right end faces. Therefore, when a thrust load acts between the ball screws 19, 19, ... and the fixed platen 13 and the bearing presser 29 elastically deforms, the amount of deformation is greatest at the connection portion 38. In this connection portion 38, multiple strain gauges 41, 41, ... are attached to both the left and right recesses. Therefore, the load can be detected with high accuracy. The thrust load acting between the ball screws 19, 19, ... and the fixed platen 13 is detected by these strain gauges 41, 41, ....

なお、本実施の形態に係る型締装置2には4組のボールねじ機構18、18、…が設けられているが、これら全てのボールねじ機構18、18、…においてロードセルを備えたベアリング押さえ29を採用してもよいし、一部のボールねじ機構18、18、…にだけ採用してもよい。4組のボールねじ機構18、18、…の全てにロードセルを備えたベアリング押さえ29、29、…が採用されている場合、4個のベアリング押さえ29、29、…で検出されるスラスト荷重を合計すれば型締力が得られる。一方、例えば4組のボールねじ機構18、18、…のうち、1組のボールねじ機構18にのみロードセルを備えたベアリング押さえ29が採用されている場合には、ベアリング押さえ29で検出されるスラスト荷重を4倍すれば型締力が得られる。 The clamping device 2 according to this embodiment is provided with four ball screw mechanisms 18, 18, ..., but the bearing presser 29 equipped with a load cell may be used in all of these ball screw mechanisms 18, 18, ..., or may be used only in some of the ball screw mechanisms 18, 18, .... When the bearing presser 29, 29, ... equipped with a load cell is used in all of the four ball screw mechanisms 18, 18, ..., the clamping force can be obtained by adding up the thrust loads detected by the four bearing presser 29, 29, .... On the other hand, when the bearing presser 29 equipped with a load cell is used in only one ball screw mechanism 18 out of the four ball screw mechanisms 18, 18, ..., for example, the clamping force can be obtained by multiplying the thrust load detected by the bearing presser 29 by four.

本実施の形態に係るベアリング押さえ29は、歪みゲージ41、41、…からなるロードセルを備えているので、ロードセルを別途用意する必要がなく、部品点数が少なくて済む。したがって、固定盤13とボールねじ19、19、…との組み立ては容易であり、組立不良が起こる虞がない。 The bearing holder 29 in this embodiment is equipped with a load cell consisting of strain gauges 41, 41, ..., so there is no need to prepare a separate load cell, and the number of parts can be reduced. Therefore, assembly of the fixed platen 13 and the ball screws 19, 19, ... is easy, and there is no risk of assembly defects.

<従来の型締装置>
図4には従来の型締装置50が示されている。型締装置50は、固定側金型61が設けられる固定盤51と、可動側金型62が設けられる可動盤52と、固定盤51と可動盤52を連結する4組のボールねじ機構54、54、…とから構成されている。ボールねじ機構54、54、…はボールねじ56、56、…とボールナット57、57と、を備えている。ボールねじ56、56は、ベアリング機構64、ロックナット65、ベアリング押さえ67によって固定盤51に対して回転可能に支持され、そしてサーボモータ59、59、…によって回転駆動されるようになっている。
<Conventional mold clamping device>
4 shows a conventional mold clamping device 50. The mold clamping device 50 is composed of a fixed platen 51 on which a fixed-side mold 61 is provided, a movable platen 52 on which a movable-side mold 62 is provided, and four sets of ball screw mechanisms 54, 54, ... which connect the fixed platen 51 and the movable platen 52. The ball screw mechanisms 54, 54, ... include ball screws 56, 56, ... and ball nuts 57, 57. The ball screws 56, 56 are rotatably supported with respect to the fixed platen 51 by a bearing mechanism 64, a lock nut 65, and a bearing holder 67, and are rotated by servo motors 59, 59, ....

従来の型締装置50においては、可動盤52に対してボールナット57、57、…は直接固定されていない。すなわち、ロードセル69、69、…が別途必要であり、このロードセル69、69、…を介してボールナット57、57、…が可動盤52に固定されている。このロードセル69、69、…によって型締力が検出されるようになっている。ロードセル69、69、…が別途必要になり部品点数が多いので、組立不良が発生することがあるという問題がある。 In the conventional mold clamping device 50, the ball nuts 57, 57, ... are not directly fixed to the movable platen 52. In other words, load cells 69, 69, ... are separately required, and the ball nuts 57, 57, ... are fixed to the movable platen 52 via these load cells 69, 69, .... The mold clamping force is detected by these load cells 69, 69, .... Since the load cells 69, 69, ... are separately required and the number of parts is large, there is a problem that assembly defects may occur.

<第2の実施の形態>
図5には、第2の実施の形態に係るベアリング押さえ29Aを備えた型締装置2の一部が示されている。第2の実施の形態に係るベアリング押さえ29Aも、固定盤13に取付・固定される取付固定部36と、ベアリング機構26と接触するベアリング接触部37と、取付固定部36とベアリング接触部37とを接続している接続部38とから構成されている。しかしながら接続部38は、図5において右方の端面からのみ削られた形状に形成されている。そして歪みゲージ41、41は左方の端面側にのみ貼付されている。この実施の形態に係るベアリング押さえ29Aによっても、ボールねじ19と固定盤13との間に作用するスラスト荷重を精度良く検出することができる。
Second Embodiment
5 shows a part of the mold clamping device 2 equipped with a bearing presser 29A according to the second embodiment. The bearing presser 29A according to the second embodiment is also composed of an attachment/fixing portion 36 attached and fixed to the fixed platen 13, a bearing contact portion 37 that contacts the bearing mechanism 26, and a connecting portion 38 that connects the attachment/fixing portion 36 and the bearing contact portion 37. However, the connecting portion 38 is formed in a shape that is cut only from the right end face in FIG. 5. The strain gauges 41, 41 are attached only to the left end face side. The bearing presser 29A according to this embodiment can also accurately detect the thrust load acting between the ball screw 19 and the fixed platen 13.

<他の変形例>
本実施の形態は色々な変形が可能である。ベアリング押さえ29、29A(図3、図4参照)は、接続部38が取付固定部36とベアリング接触部37に対して薄肉に形成されているように説明したが、必ずしも薄肉に形成する必要はない。薄肉にする方がスラスト荷重の検出の精度は高くなる効果が得られるが、肉厚を大きくするとベアリング押さえ29、29Aの耐久性が向上する効果がある。ベアリング押さえ29、29Aに貼付している歪みゲージ41、41、…の個数を変形することもできる。例えば歪みゲージ41を1個だけ貼付するようにしてもよい。ベアリング止め手段28(図3参照)として本実施の形態においてはロックナット28が採用されているが、これを変形することもできる。例えば、ボールねじ19、19、…について、その一部の半径を大きくした拡径部を設けるようにすれば、この拡径部においてベアリング機構26を止めることができる。
<Other Modifications>
This embodiment can be modified in various ways. The bearing holder 29, 29A (see Figs. 3 and 4) has been described as being formed with a thin connection portion 38 relative to the mounting and fixing portion 36 and the bearing contact portion 37, but it is not necessarily required to form it with a thin wall. A thinner wall will increase the accuracy of thrust load detection, but a thicker wall will increase the durability of the bearing holder 29, 29A. The number of strain gauges 41, 41, ... attached to the bearing holder 29, 29A can also be modified. For example, only one strain gauge 41 may be attached. In this embodiment, the lock nut 28 is used as the bearing stopper 28 (see Fig. 3), but this can also be modified. For example, if an enlarged diameter portion with a larger radius is provided on the ball screws 19, 19, ..., the bearing mechanism 26 can be stopped at this enlarged diameter portion.

本実施の形態に係る型締装置2(図2参照)の変形も可能である。型締装置2には4組のボールねじ機構18、18、…が設けられているように説明したが、ボールねじ機構18、18、…は2組であっても、あるいは3組であっても、さらには5組以上であってもよい。 The mold clamping device 2 (see FIG. 2) according to this embodiment can also be modified. Although the mold clamping device 2 has been described as having four sets of ball screw mechanisms 18, 18, ..., the number of ball screw mechanisms 18, 18, ... may be two, three, or even five or more.

本実施の形態に係るベアリング押さえ29を備えたボールねじ機構18は、3個の型盤を備えトグル機構によって型開閉される従来の型締装置に対しても、適用することができる。トグル機構のクロスヘッドを駆動するボールねじ機構に本実施の形態に係るベアリング押さえ29を備えたボールねじ機構18を適用することができる。さらには、射出装置4のスクリュ駆動装置8に本実施の形態に係るボールねじ機構18を適用することもできる。射出成形機だけでなく、他の産業機械、例えばプレス機、工作機械等に対しても本実施の形態に係るボールねじ機構18を適用することができる。 The ball screw mechanism 18 equipped with the bearing presser 29 according to this embodiment can also be applied to a conventional mold clamping device that has three mold plates and opens and closes the mold by a toggle mechanism. The ball screw mechanism 18 equipped with the bearing presser 29 according to this embodiment can be applied to the ball screw mechanism that drives the crosshead of the toggle mechanism. Furthermore, the ball screw mechanism 18 according to this embodiment can also be applied to the screw drive device 8 of the injection device 4. The ball screw mechanism 18 according to this embodiment can be applied not only to injection molding machines, but also to other industrial machines, such as presses and machine tools.

以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は既に述べた実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることはいうまでもない。以上で説明した複数の例は、適宜組み合わせて実施されることもできる。 The invention made by the inventor has been specifically described above based on the embodiments, but the present invention is not limited to the embodiments already described, and it goes without saying that various modifications are possible without departing from the gist of the invention. The multiple examples described above can also be implemented in appropriate combinations.

1 射出成形機 2 型締装置
4 射出装置 6 加熱シリンダ
7 スクリュ 8 スクリュ駆動装置
10 ホッパ 11 射出ノズル
13 固定盤 14 可動盤
15 リニアガイド 16 固定側金型
17 可動側金型 18 ボールねじ機構
19 ボールねじ 20 ボールナット
22 サーボモータ 24 貫通孔
25 段部 26 ベアリング機構
28 ロックナット 29 ベアリング押さえ
30 ステータ 31 ロータ
35 ボルト 36 取付固定部
37 ベアリング接触部 38 接続部
41 歪みゲージ
B ベッド
REFERENCE SIGNS LIST 1 injection molding machine 2 mold clamping device 4 injection device 6 heating cylinder 7 screw 8 screw drive device 10 hopper 11 injection nozzle 13 fixed platen 14 movable platen 15 linear guide 16 fixed mold 17 movable mold 18 ball screw mechanism 19 ball screw 20 ball nut 22 servo motor 24 through hole 25 step portion 26 bearing mechanism 28 lock nut 29 bearing presser 30 stator 31 rotor 35 bolt 36 mounting fixing portion 37 bearing contact portion 38 connection portion 41 strain gauge B bed

Claims (10)

産業機械用のボールねじ機構であって、
ボールねじと、
該ボールねじに螺合しているボールナットと、
前記ボールねじの一部に設けられているベアリング止め手段と、
前記ボールねじを回転可能に支持するベアリング機構と、
ベアリング押さえと、
ロードセルと、を備え、
前記ボールねじは、前記産業機械を構成する部材に対して前記部材に開けられている貫通孔に前記ベアリング機構を介して入れられて、前記部材に対して回転可能に支持されており、
前記ベアリング押さえは、前記部材に固定され、前記ベアリング止め手段と前記ベアリング押さえとにより前記ベアリング機構を挟み込んでおり
前記ベアリング押さえは、ボルトによって前記部材に固定される取付固定部と、前記ベアリング機構に接触するベアリング接触部と、前記取付固定部と前記ベアリング接触部とを接続している接続部と、から一体的に形成されており、前記接続部は、前記取付固定部と前記ベアリング接触部の少なくとも一方より薄肉に形成され、
前記ロードセルは前記接続部に設けられている歪みゲージから構成されている、ボールねじ機構。
A ball screw mechanism for industrial machinery, comprising:
A ball screw;
a ball nut screwed onto the ball screw;
a bearing stopper means provided on a part of the ball screw;
a bearing mechanism that rotatably supports the ball screw;
Bearing holder and
A load cell ,
the ball screw is inserted through a through hole formed in a member constituting the industrial machine via the bearing mechanism and is rotatably supported with respect to the member,
the bearing holder is fixed to the member, and the bearing mechanism is sandwiched between the bearing stopper and the bearing holder;
the bearing presser is integrally formed of an attachment/fixing part which is fixed to the member by a bolt, a bearing contact part which contacts the bearing mechanism, and a connection part which connects the attachment/fixing part and the bearing contact part, the connection part being formed to be thinner than at least one of the attachment/fixing part and the bearing contact part,
The load cell is composed of a strain gauge provided at the connection portion .
前記ベアリング止め手段は、前記ボールねじの一部に形成された雄ねじに設けられているロックナットである、請求項に記載のボールねじ機構。 2. The ball screw mechanism according to claim 1 , wherein the bearing locking means is a lock nut provided on a male thread formed on a part of the ball screw. 前記産業機械は射出成形機である、請求項1または2に記載のボールねじ機構。 3. The ball screw mechanism according to claim 1 , wherein the industrial machine is an injection molding machine. 前記射出成形機は型締装置を備え、前記ボールねじ機構は前記型締装置に設けられている、請求項に記載のボールねじ機構。 4. The ball screw mechanism according to claim 3 , wherein the injection molding machine includes a mold clamping device, and the ball screw mechanism is provided in the mold clamping device. 第1、2の型盤と、
前記第1、2の型盤を連結する複数組のボールねじ機構と、を備え、
前記ボールねじ機構は、ボールねじと、
該ボールねじに螺合しているボールナットと、
前記ボールねじの一部に設けられているベアリング止め手段と、
前記ボールねじを回転可能に支持するベアリング機構と、
ベアリング押さえと、
ロードセルと、を備え、
前記ボールねじは、前記第1の型盤に対して前記第1の型盤に開けられている貫通孔に前記ベアリング機構を介して入れられて、前記部材に対して回転可能に支持されており、
前記ベアリング押さえは、前記第1の型盤に固定され、前記ベアリング止め手段と前記ベアリング押さえとにより前記ベアリング機構を挟み込でおり
前記ベアリング押さえは、ボルトによって前記第1の型盤に固定される取付固定部と、前記ベアリング機構に接触するベアリング接触部と、前記取付固定部と前記ベアリング接触部とを接続している接続部と、から一体的に形成されており、前記接続部は、前記取付固定部と前記ベアリング接触部の少なくとも一方より薄肉に形成され、
前記ロードセルは前記接続部に設けられている歪みゲージから構成されている、型締装置。
The first and second mold plates,
a plurality of ball screw mechanisms connecting the first and second mold plates;
The ball screw mechanism includes a ball screw and
a ball nut screwed onto the ball screw;
a bearing stopper means provided on a part of the ball screw;
a bearing mechanism that rotatably supports the ball screw;
Bearing holder and
A load cell ,
the ball screw is inserted into a through hole formed in the first platen via the bearing mechanism and is supported rotatably with respect to the member;
the bearing holder is fixed to the first platen, and the bearing mechanism is sandwiched between the bearing stopper means and the bearing holder;
the bearing presser is integrally formed of an attachment/fixing part that is fixed to the first platen by a bolt, a bearing contact part that contacts the bearing mechanism, and a connection part that connects the attachment/fixing part and the bearing contact part, the connection part being formed to be thinner than at least one of the attachment/fixing part and the bearing contact part,
The load cell is composed of a strain gauge provided at the connection portion .
前記ベアリング止め手段は、前記ボールねじの一部に形成された雄ねじに設けられているロックナットである、請求項に記載の型締装置。 6. The mold clamping device according to claim 5 , wherein the bearing locking means is a lock nut provided on a male thread formed on a part of the ball screw. 前記第1、2の型盤を連結する前記ボールねじ機構は4組である、請求項5または6に記載の型締装置。 7. The mold clamping device according to claim 5 , wherein the number of the ball screw mechanisms connecting the first and second mold plates is four. 金型を型締めする型締装置と、
射出材料を射出する射出装置とからなり、
前記型締装置は、第1、2の型盤と、
前記第1、2の型盤を連結する複数組のボールねじ機構と、を備え、
前記ボールねじ機構は、ボールねじと、
該ボールねじに螺合しているボールナットと、
前記ボールねじの一部に設けられているベアリング止め手段と、
前記ボールねじを回転可能に支持するベアリング機構と、
ベアリング押さえと、
ロードセルと、を備え、
前記ボールねじは、前記第1の型盤に対して前記第1の型盤に開けられている貫通孔に前記ベアリング機構を介して入れられて、前記部材に対して回転可能に支持されており、
前記ベアリング押さえは、前記第1の型盤に固定され、前記ベアリング止め手段と前記ベアリング押さえとにより前記ベアリング機構を挟み込でおり
前記ベアリング押さえは、ボルトによって前記第1の型盤に固定される取付固定部と、前記ベアリング機構に接触するベアリング接触部と、前記取付固定部と前記ベアリング接触部とを接続している接続部と、から一体的に形成されており、前記接続部は、前記取付固定部と前記ベアリング接触部の少なくとも一方より薄肉に形成され、
前記ロードセルは前記接続部に設けられている歪みゲージから構成されている、射出成形機。
a mold clamping device that clamps the mold;
an injection device for injecting the injection material;
The mold clamping device includes first and second mold plates,
a plurality of ball screw mechanisms connecting the first and second mold plates;
The ball screw mechanism includes a ball screw and
a ball nut screwed onto the ball screw;
a bearing stopper means provided on a part of the ball screw;
a bearing mechanism that rotatably supports the ball screw;
Bearing holder and
A load cell ,
the ball screw is inserted into a through hole formed in the first platen via the bearing mechanism and is supported rotatably with respect to the member;
the bearing holder is fixed to the first platen, and the bearing mechanism is sandwiched between the bearing stopper means and the bearing holder;
the bearing presser is integrally formed of an attachment/fixing part that is fixed to the first platen by a bolt, a bearing contact part that contacts the bearing mechanism, and a connection part that connects the attachment/fixing part and the bearing contact part, the connection part being formed to be thinner than at least one of the attachment/fixing part and the bearing contact part,
The load cell is composed of a strain gauge provided at the connection portion .
前記ベアリング止め手段は、前記ボールねじの一部に形成された雄ねじに設けられているロックナットである、請求項に記載の射出成形機。 9. The injection molding machine according to claim 8 , wherein the bearing stopper means is a lock nut provided on a male thread formed on a part of the ball screw. 前記第1、2の型盤を連結する前記ボールねじ機構は4組である、請求項8または9に記載の射出成形機。 10. The injection molding machine according to claim 8 , wherein the number of the ball screw mechanisms connecting the first and second platens is four.
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