JP2002364725A - Ball screw device and injection molding machine using the device - Google Patents
Ball screw device and injection molding machine using the deviceInfo
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- Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電気駆動式射出成
形機の射出装置や型締装置などに用いられる回転するボ
ールねじシャフトと固定されたボールねじナットでなる
高負荷のボールねじ装置、詳しくはボールねじナットの
支持構造に関する。また、同装置を備えた射出成形機に
関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a high-load ball screw device comprising a rotating ball screw shaft and a fixed ball screw nut used for an injection device or a mold clamping device of an electric drive type injection molding machine. Relates to a support structure for a ball screw nut. Further, the present invention relates to an injection molding machine including the same.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、射出成形機の射出装置や型締装置
の直進駆動には油圧が用いられていたが、近時作業環境
の改善や、エネルギー効率の向上のため、また速度や位
置の制御が容易になる利点があるために、電気サーボモ
ータとボールねじ装置を用いた電動式のものが使用され
ている。2. Description of the Related Art Conventionally, hydraulic pressure has been used for linearly driving an injection device and a mold clamping device of an injection molding machine. An electric type using an electric servomotor and a ball screw device has been used because of an advantage that control becomes easy.
【０００３】図５は、このような電動式射出成形機の射
出駆動装置の斜視図で、１は駆動装置の装置台であり、
この装置台１には固定フレーム２が設けられている。こ
の固定フレーム２には射出シリンダ３が支持されてい
る。４は装置台１上に固定フレーム２に対して接離可能
に移動する移動フレームで、５は移動フレーム４の両側
壁には、取付アーム５が突出して設けられている。この
取付アーム５には、ボールねじナット６が固設されてい
る。７はボールねじナット６と螺合するボールねじシャ
フトである。このボールねじシャフト７の一端には大プ
ーリ８が装着され、ボールねじシャフト７の他端にはス
トッパ９が装着されている。１０は固定フレーム２の左
右上部に固設された減速機で、駆動モータ１１に連結さ
れている。減速機１０の出力軸には、小プーリ１２が固
定されており、この小プーリ１２と大プーリ８との間に
は、歯付ベルト１３が巻掛けられている。１４は移動フ
レーム４の後部に固設され、射出シリンダ３の内部に嵌
挿された図示省略の射出スクリュを回転駆動するスクリ
ュ駆動モータ、１５はホッパである。FIG. 5 is a perspective view of an injection driving device of such an electric injection molding machine, and 1 is a device base of the driving device.
The apparatus frame 1 is provided with a fixed frame 2. An injection cylinder 3 is supported on the fixed frame 2. Reference numeral 4 denotes a moving frame which moves on the apparatus base 1 so as to be able to come into contact with and separate from the fixed frame 2. A ball screw nut 6 is fixed to the mounting arm 5. Reference numeral 7 denotes a ball screw shaft screwed with the ball screw nut 6. A large pulley 8 is mounted on one end of the ball screw shaft 7, and a stopper 9 is mounted on the other end of the ball screw shaft 7. Reference numeral 10 denotes a speed reducer fixed on the left and right upper portions of the fixed frame 2, and is connected to the drive motor 11. A small pulley 12 is fixed to the output shaft of the speed reducer 10, and a toothed belt 13 is wound between the small pulley 12 and the large pulley 8. Reference numeral 14 denotes a screw drive motor that is fixed to the rear part of the moving frame 4 and rotationally drives an injection screw (not shown) inserted into the injection cylinder 3. Reference numeral 15 denotes a hopper.
【０００４】ボールねじシャフト７の大プーリ８側の端
部は、図示省略のスラストベアリングによって固定フレ
ーム２に回転自在に支承されている。そして、樹脂の射
出を行うときは、ホッパ１５から樹脂を入れて加熱する
と共に、スクリュ駆動モータ１４によって射出スクリュ
を回転させて樹脂を可塑化し、後退しながら射出シリン
ダ３の先端に所定量の樹脂を溜める。その後、駆動モー
タ１１によって小プーリ１２、歯付ベルト１３、大プー
リ８を介してボールねじシャフト７を回転させ、これと
螺合するボールねじナット６によって直線運動に変換し
て射出スクリュを押して樹脂を射出する。The end of the ball screw shaft 7 on the side of the large pulley 8 is rotatably supported on the fixed frame 2 by a thrust bearing (not shown). When injecting the resin, the resin is put in from the hopper 15 and heated, and the injection screw is rotated by the screw drive motor 14 to plasticize the resin. Accumulate. Thereafter, the ball screw shaft 7 is rotated by the drive motor 11 via the small pulley 12, the toothed belt 13, and the large pulley 8, and is converted into linear motion by the ball screw nut 6 screwed with the shaft to push the injection screw to press the resin. Inject
【０００５】一般に、電動式で大きな力を直線方向に加
えるための機構は、摩擦による機械効率低下を避けるた
めに、摩擦係数の低いボールの転動を用いたボールねじ
装置が用いられている。ボールねじ装置は、外周面に断
面形が半円の螺旋状の溝を有するボールねじシャフト
と、内周面に断面形が半円の螺旋状の溝を有するボール
ねじナットを組合わせ、両者で形成される円形の溝の中
にボールを挿入し、転動するボールはナットの外に設け
た通路を経てナットの一端から外に出て他端に戻るよう
になっている（図１を参照）。In general, as a mechanism for applying a large force in a linear direction by an electric motor, a ball screw device using rolling of a ball having a low coefficient of friction is used in order to avoid a decrease in mechanical efficiency due to friction. The ball screw device combines a ball screw shaft having a helical groove having a semicircular cross section on the outer peripheral surface and a ball screw nut having a helical groove having a semicircular cross section on the inner peripheral surface. The ball is inserted into the formed circular groove, and the rolling ball exits from one end of the nut and returns to the other end through a passage provided outside the nut (see FIG. 1). ).
【０００６】ボールねじ装置で回転（又は直動）するボ
ールねじシャフトと直動（又は回転）するボールねじナ
ット間の力のやり取りは、一定ピッチで軸方向に螺旋状
に並んだボールを介して多数の点で分布したボールとの
接点を通じて行われ、ボールねじシャフト側の集中力は
ボールねじシャフトの一端から加わり、ボールねじナッ
ト側の集中力はボールねじナットの１箇所に設けられた
フランジに加わるので、これらの力によるボールねじナ
ットとボールねじシャフトの弾性変形によって伝達する
分布荷重が位置によって異なり、特定部の荷重が大きく
なってボールねじ装置の寿命が短くなるという問題があ
り、分布荷重を平等にするための種々の提案がなされて
いる。The exchange of force between a ball screw shaft rotating (or rotating) and a ball screw nut rotating (or rotating) in a ball screw device is performed via balls spirally arranged in the axial direction at a constant pitch. It is performed through contacts with balls distributed at many points, the concentrated force on the ball screw shaft side is applied from one end of the ball screw shaft, and the concentrated force on the ball screw nut side is applied to the flange provided at one place of the ball screw nut. As a result, the distributed load transmitted by the elastic deformation of the ball screw nut and the ball screw shaft due to these forces varies depending on the position, and the load on the specific part increases, shortening the life of the ball screw device. Various proposals have been made for equalizing.
【０００７】[0007]
【発明が解決しようとする課題】大きな直動力を得るた
めにボールねじ装置を用いる場合には、前述のようにボ
ールねじシャフトとボールねじナット間の分布荷重は、
軸方向の位置によって異なり、特定部で大きくなってボ
ールねじ装置の寿命を縮めるという問題がある。この他
に、ボールねじナットを片持梁状の取付アームに取付け
た場合には、直動力によって取付アームが曲変形を生じ
て撓み、この曲変形によってボールねじナットの対角位
置に所謂「片当たり」現象が生じて負荷が集中し、ボー
ルねじ装置の寿命を縮めるという問題がある。When a ball screw device is used to obtain a large direct power, as described above, the distributed load between the ball screw shaft and the ball screw nut is:
There is a problem that it differs depending on the position in the axial direction and becomes larger at a specific portion, shortening the life of the ball screw device. In addition, when the ball screw nut is mounted on the cantilever mounting arm, the mounting arm is bent and bent by the direct power, and the bending deformation causes the so-called “single-sided” at the diagonal position of the ball screw nut. There is a problem in that a "hit" phenomenon occurs, loads are concentrated, and the life of the ball screw device is shortened.
【０００８】図６は取付アーム５に生ずる曲げモーメン
トベクトルの方向に見た、変形を誇張して示したこの問
題の説明図で、図５と同じ番号を付してある。図６
（ａ）はボールねじシャフト７に負荷がかかっていない
か、又は取付アーム５の曲げ剛性が十分大きい場合を示
す図である。取付アーム５の曲げ剛性が十分大きい場合
は、ボールねじシャフト７が回転して張力が発生する
と、固定フレーム２側から反力荷重Ｆがかかっても取付
アーム５は曲がらないので、固定フレーム２側からの力
はボールねじナット６の軸心にかかると見なすことが出
来、前述の軸方向の分布荷重のみが問題となるのみであ
る。FIG. 6 is an explanatory view of this problem in which the deformation is exaggerated as viewed in the direction of the bending moment vector generated in the mounting arm 5, and is denoted by the same reference numeral as FIG. FIG.
(A) is a diagram showing a case where no load is applied to the ball screw shaft 7 or the bending rigidity of the mounting arm 5 is sufficiently large. When the bending rigidity of the mounting arm 5 is sufficiently large, when the ball screw shaft 7 rotates and tension is generated, the mounting arm 5 does not bend even if a reaction force load F is applied from the fixed frame 2 side. Can be considered to be applied to the axis of the ball screw nut 6, and only the above-mentioned axially distributed load becomes a problem.
【０００９】図６（ｂ）は取付アーム５が負荷状態で曲
変形を生ずる場合で、取付アーム５が曲がるためにボー
ルねじナット６及びボールねじシャフト７の軸心線が曲
がり、固定フーム２側はスラストベアリングの拘束がな
ければ２点鎖線で示す方向に向くが、スラストベアリン
グによって拘束されているので直角方向の反力Ｎを生
じ、取付アーム５からは新たに直角方向の力Ｎとモーメ
ントＭが加わる。このうち、特にモーメントＭによって
ボールねじナット６の入口及び出口近傍の相反する側
（対角位置）に大きい負荷が生じ、ボールねじ装置の寿
命を低下させる問題が生ずる。FIG. 6B shows a case in which the mounting arm 5 is bent under a load, and the mounting arm 5 is bent, so that the axis of the ball screw nut 6 and the ball screw shaft 7 is bent. If the thrust bearing is not constrained, it is directed in the direction indicated by the two-dot chain line. However, since it is constrained by the thrust bearing, a right-angle reaction force N is generated. Is added. Among them, a large load is generated on the opposite sides (diagonal positions) near the inlet and outlet of the ball screw nut 6 due to the moment M, and there is a problem that the life of the ball screw device is shortened.
【００１０】本発明は、ボールねじナットの取付アーム
の撓み、あるいは精度不良による同様の傾きに対して、
傾きの影響を軽減して寿命低下を防止する構造のボール
ねじ装置および同装置を備えた射出成形機を提供するこ
とを目的としている。[0010] The present invention is directed to the case where the mounting arm of the ball screw nut is bent or has a similar inclination due to poor accuracy.
It is an object of the present invention to provide a ball screw device having a structure in which the influence of the inclination is reduced and the life is prevented from being shortened, and an injection molding machine provided with the device.
【００１１】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を解
決するため、移動フレーム又は固定フレームに設けられ
た取付アームに支持されたボールねじナットと、該ボー
ルねじナットに螺合し一端が上記固定フレーム又は移動
フレームに回転自在に支承されたボールねじシャフトと
より成り、該ボールねじシャフトに加えられる回転力を
前記ボールねじナットによって直動力に変換するボール
ねじ装置であって、上記取付アームに、適宜の距離を隔
てて突出する上部メンバーと下部メンバーを設け、これ
ら上部メンバーと下部メンバー相互間に、ボールねじナ
ットの取付用孔を形成した弾性プレートを装着し、該弾
性プレートの取付用孔にボールねじナットを螺着し、上
記弾性プレートの曲げ剛性を上記取付アームの付け根側
を小さく、先端側を大きくなるように設定したことにあ
る。すなわち、取付アームのボールねじナットの取付部
の上下メンバーの間隔を拡げ、この取付アームに左右両
側に縦に細長いメンバーを備えた弾性プレート（ブラケ
ット）を取付け、ボールねじナットをこの弾性プレート
の中心部に取付ける。弾性プレートの取付アーム付根側
の内側メンバーは曲剛性が小さく、先端側の外側メンバ
ーの曲剛性は大きくしておく。直動力を受けると取付ア
ームは弾性プレートと共に曲げ変形を生じて撓み、内側
メンバー位置では小さく、外側メンバー位置では大きく
軸方向に移動する。更に内側及び外側メンバーは上下両
端支持の曲変形を生じ、中央に取付けられたボールねじ
ナットは更にその撓み分だけ軸方向に移動する。アーム
の曲げ変形による撓みと弾性プレートの内外側メンバー
の曲げ変形による撓みの合計撓みが同じになるように内
外側メンバーのそれぞれの曲げ剛性の大きさを調整して
おき、ボールねじナットを正しい軸心線に対して傾斜す
ることなく軸方向に移動させる。曲げ剛性は内外側メン
バーのそれぞれの厚さ、又は巾、又は両者の大きさを変
えて調整する。According to the present invention, there is provided a ball screw nut supported by a mounting arm provided on a moving frame or a fixed frame, and one end of which is screwed to the ball screw nut. A ball screw shaft rotatably supported by the fixed frame or the moving frame, wherein the ball screw nut converts the rotational force applied to the ball screw shaft into direct power by the ball screw nut; An upper member and a lower member protruding at an appropriate distance from each other, and an elastic plate having a hole for mounting a ball screw nut is mounted between the upper member and the lower member. Screw a ball screw nut into the hole to reduce the bending rigidity of the elastic plate at the base of the mounting arm and at the tip. Lies in the set to be larger. That is, the distance between the upper and lower members of the mounting portion of the ball screw nut of the mounting arm is increased, and an elastic plate (bracket) having vertically elongated members on both the left and right sides is mounted on the mounting arm. Attach to the part. The inner member on the root side of the elastic plate with the mounting arm has a small bending rigidity, and the outer member on the distal end side has a high bending rigidity. Upon receiving the direct power, the mounting arm bends and bends together with the elastic plate to bend and move in the axial direction at a small position at the inner member and at a large position at the position of the outer member. Further, the inner and outer members undergo bending deformation of the upper and lower ends, and the ball screw nut mounted at the center further moves in the axial direction by the amount of the bending. Adjust the bending rigidity of each of the inner and outer members so that the total bending of the bending due to the bending deformation of the arm and the bending deformation of the inner and outer members of the elastic plate becomes the same, and then adjust the ball screw nut to the correct shaft. Move in the axial direction without tilting with respect to the core wire. The flexural rigidity is adjusted by changing the thickness or width of each of the inner and outer members, or the size of both.
【００１２】[0012]
【発明の実施の形態】本発明のボールねじ装置の実施の
形態を図１〜図４によって説明する。図１は本発明のボ
ールねじナット装置の実施形態を示す正面図、図２は図
１の左側面図、図３は図１を上から見た負荷時の平面
図、図４は負荷時の弾性変形の様子を示す斜視図であ
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of a ball screw device according to the present invention will be described with reference to FIGS. 1 is a front view showing an embodiment of the ball screw nut device of the present invention, FIG. 2 is a left side view of FIG. 1, FIG. 3 is a plan view of FIG. 1 when loaded from above, and FIG. It is a perspective view which shows a mode of elastic deformation.
【００１３】これらの図１ないし図４において、２０は
例えば従来例の移動フレーム４に固設される取付アーム
５に対応する取付アーム、３０は取付アーム２０に複数
（図では６本）のボルト６１で固定された弾性プレー
ト、４０は弾性プレート３０に複数（図では４個）の取
付ボルト６２で固定されたボールねじナット、５０はボ
ールねじナット４０と螺合するボールねじシャフトであ
る。1 to 4, reference numeral 20 denotes a mounting arm corresponding to the mounting arm 5 fixed to the moving frame 4 of the conventional example, and reference numeral 30 denotes a plurality of (six in the figure) bolts on the mounting arm 20. An elastic plate fixed at 61, a ball screw nut 40 fixed to the elastic plate 30 with a plurality of (four in the figure) mounting bolts 62, and a ball screw shaft 50 screwed with the ball screw nut 40.
【００１４】取付アーム２０は上から見てＴ字形（図３
参照）で、ベース部２１と、このベース部２１の上下か
ら片持梁状に突出する上部メンバー２２及び下部メンバ
ー２３とから成っており、両者間の上下方向の距離は適
宜に大きく設定されていて、側面にはそれぞれ複数（図
ではそれぞれ３個）の弾性プレート３０の取付用の雌ね
じ２４が設けられている。なお、ベース部２１は十分な
剛性を有し、変形はしないものとし、移動フレームなど
と一体に形成してもよく、また、図では上下部メンバー
２２及び２３の先端はそれぞれ自由と成っているが互い
に連結してもよい。取付アーム２０はベース部２１側で
の曲げ変形は小さく、先端側での曲げ変形は大きくなっ
ている。The mounting arm 20 is T-shaped when viewed from above (FIG. 3).
), The base member 21 and an upper member 22 and a lower member 23 which protrude in a cantilever manner from above and below the base portion 21, and a vertical distance therebetween is set to be appropriately large. Each of the side faces is provided with a plurality of (three in the figure) female screws 24 for mounting the elastic plates 30. The base portion 21 has sufficient rigidity and does not deform. The base portion 21 may be formed integrally with a moving frame or the like. In the drawing, the top ends of the upper and lower members 22 and 23 are free. May be connected to each other. The bending deformation of the mounting arm 20 on the base portion 21 side is small, and the bending deformation on the distal end side is large.
【００１５】弾性プレート３０は平面（図２参照）が矩
形状で、上下の中間部は中央に縦方向に設けられた長穴
（縦溝）３４ａによって取付アーム２０のベース部２１
に近い内側メンバー３１と遠い外側メンバー３２に分け
られた厚鉄板で形成されている。弾性プレート３０の上
下部には、それぞれ取付アーム２０の雌ねじ２４に対応
する位置にボルト孔３３が設けられている。また、長穴
３４ａの中央部には、長穴３４ａの幅よりも大きい径
で、ボールねじナット４０の胴部を挿入する孔（円弧）
３４が設けられている。この孔３４の周囲にはボールね
じナット４０のフランジ部を取付ける雌ねじ３５が設け
られている。The elastic plate 30 has a rectangular plane (see FIG. 2), and the upper and lower middle portions are formed by a long hole (vertical groove) 34a provided in the center in the vertical direction.
Is formed of a thick iron plate divided into an inner member 31 closer to the outer member 32 and an outer member 32 farther from the outer member. Bolt holes 33 are provided at upper and lower portions of the elastic plate 30 at positions corresponding to the female threads 24 of the mounting arm 20, respectively. A hole (circular arc) having a diameter larger than the width of the elongated hole 34a and for inserting the body of the ball screw nut 40 is formed in the center of the elongated hole 34a.
34 are provided. Around the hole 34, a female screw 35 for mounting the flange portion of the ball screw nut 40 is provided.
【００１６】内側メンバー３１及び外側メンバー３２の
それぞれの正面巾ａ及びａ′、軸方向の高さｈ及びｈ′
は、内外両メンバー３１及び３２のそれぞれの軸方向の
曲げ剛性を所定の値に合わせるために変化させる。図２
ではａ及びａ′は等しく、ｈは上下部と等しく、ｈ′は
台形状に大きくした場合を示している。弾性プレート３
０の取付アーム２０付根側の内側メンバー３１は、曲げ
剛性が小さく、先端側の外側メンバー３２の曲げ剛性は
大きくしておく。なお、この弾性プレート３０の内側メ
ンバー３１と外側メンバー３２は、弾性プレート３０と
同一材料（厚い鉄板）で成形しても良く、あるいは、別
の材料で成形したものを弾性プレート３０の両側に一体
化させても良い。The front widths a and a 'of the inner member 31 and the outer member 32, and the heights h and h' in the axial direction, respectively.
Is changed in order to match the respective axial bending stiffnesses of the inner and outer members 31 and 32 to a predetermined value. FIG.
Here, a and a 'are equal, h is equal to the upper and lower portions, and h' is a trapezoidal case. Elastic plate 3
The bending strength of the inner member 31 on the root side of the mounting arm 20 of 0 is small, and the bending rigidity of the outer member 32 on the tip side is increased. The inner member 31 and the outer member 32 of the elastic plate 30 may be formed of the same material (thick iron plate) as the elastic plate 30 or may be formed of another material integrally on both sides of the elastic plate 30. You may make it.
【００１７】図１のボールねじナット４０は一例として
シングルフランジ−シングルナット型のものを示してお
り、４１はナット本体部、４２はフランジ部で、ナット
本体部４１を弾性プレート３０の中央の孔３４に挿入
し、フランジ部４１を介して雌ねじ３５に螺合する４本
のボルト６２によって取付けられている。The ball screw nut 40 shown in FIG. 1 is of a single flange-single nut type as an example, 41 is a nut body, 42 is a flange, and the nut body 41 is formed in the center hole of the elastic plate 30. 34, and is attached by four bolts 62 screwed into the female screw 35 via the flange portion 41.
【００１８】上記構成のボールねじ装置の作用を説明す
る。なお、方向については図４に示すように右手系のＸ
ＹＺ座標を用いＸ方向をボールねじシャフト５０の軸心
線方向、Ｙ方向を取付アーム２０の上下部メンバー２２
及び２３の長手方向、Ｚ方向を上下方向として説明す
る。ボールねじシャフト５０を回転させるとボールねじ
シャフト５０に張力Ｆが生じ、張力Ｆは剛性のあるベー
ス部２１から突出する上下部メンバー２２及び２３にＸ
方向の反対側に撓む曲げモーメント（曲げモーメントベ
クトルはＺ方向）を与え、上下部メンバー２２及び２３
は、弾性プレート３０と共に図４中に２点鎖線で示すよ
うに曲げ変形を生ずる。The operation of the above-structured ball screw device will be described. As for the direction, as shown in FIG.
Using the YZ coordinates, the X direction is the axial direction of the ball screw shaft 50, and the Y direction is the upper and lower members 22 of the mounting arm 20.
, 23 will be described as the vertical direction. When the ball screw shaft 50 is rotated, a tension F is generated in the ball screw shaft 50. The tension F is applied to the upper and lower members 22 and 23 projecting from the rigid base 21 by X.
And a bending moment (the bending moment vector is in the Z direction).
Causes bending deformation together with the elastic plate 30 as shown by a two-dot chain line in FIG.
【００１９】なお、図３では無負荷時を２点鎖線で示
し、負荷時を実線と破線で示す。弾性プレート３０の変
形（撓み）量はＹ方向の位置によって変わるので、内側
メンバー３１及び外側メンバー３２の変形を表す基準と
して弾性プレート３０の表面にボールねじナット４０の
取付用の雌ねじ３５を通って引いた縦線Ｌ及びＬ′、及
び上下の雌ねじ３５の中間を通る水平線Ｍを用いる。In FIG. 3, the unloaded state is indicated by a two-dot chain line, and the loaded state is indicated by a solid line and a broken line. Since the amount of deformation (deflection) of the elastic plate 30 changes depending on the position in the Y direction, the elastic member 30 passes through the female screw 35 for mounting the ball screw nut 40 on the surface of the elastic plate 30 as a reference indicating the deformation of the inner member 31 and the outer member 32. The drawn vertical lines L and L 'and the horizontal line M passing through the middle of the upper and lower internal threads 35 are used.
【００２０】内外側メンバー３１及び３２の縦線Ｌ及び
Ｌ′は上下部メンバー２２及び２３の片持梁の曲げ変形
により、それぞれ縦線Ｌ1及びＬ1′となりδ１及びδ
１′だけＸの反対側に移動する。また、上下の中央の水
平線Ｍ位置では、両端支持梁の曲げ変形により、さらに
それぞれ縦線Ｌ2及びＬ2′となりδ２及びδ２′移動す
るが、δ１＋δ２＝δと、δ１′＋δ２′＝δ′は同値
になるように調整されているので、水平線Ｍは平行移動
してＭ２に移る。このとき、弾性プレート３０は、あた
かもピンジョイントのように働いてボールねじナット４
０にモーメントを伝えず、したがって、ボールねじナッ
ト４０とボールねじシャフト５０間にモーメントが働か
ないので、所謂「片当たり」を生ずることがない。[0020] 'by the cantilevered upper and lower portions members 22 and 23 the bending deformation, the vertical line L 1 and L 1', respectively inner and outer vertical lines L and L of the side members 31 and 32 becomes δ1 and δ
Move to the opposite side of X by 1 '. In addition, at the position of the horizontal line M at the upper and lower centers, bending beams at both ends make bending lines L 2 and L 2 ′ and move δ 2 and δ 2 ′, respectively. Are adjusted to have the same value, the horizontal line M moves in parallel and moves to M2. At this time, the elastic plate 30 acts as if it were a pin joint and the ball screw nut 4
Since no moment is transmitted to zero, no moment acts between the ball screw nut 40 and the ball screw shaft 50, so that a so-called "one-side contact" does not occur.
【００２１】上述の弾性プレート３０の変形は、３次元
の曲面となり、この面に取付けられるボールねじナット
４０のフランジ部４２は歪曲することになるが、その量
は僅かでボールを保持するナット本体部４１への影響は
無視することができる。したがって、この歪曲によって
「片当たり」を生ずることはない。なお、上記のように
内側メンバー３１の巾ａと外側メンバー３２の巾ａ´が
等しい場合以外にａ´>ａとしてもよい。The above-described deformation of the elastic plate 30 results in a three-dimensional curved surface, and the flange portion 42 of the ball screw nut 40 attached to this surface is distorted. The effect on the unit 41 can be ignored. Therefore, this distortion does not cause "one-sided hit". Note that a '> a may be set except when the width a of the inner member 31 is equal to the width a' of the outer member 32 as described above.
【００２２】本発明は、上記実施の形態のみに限定され
るものではなく、本発明の要旨を変更しない範囲内で適
宜変更して実施し得ることは言うまでもない。It is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiment, but can be carried out with appropriate changes within the scope of the present invention.
【００２３】[0023]
【発明の効果】以上述べたように、本発明のボールねじ
装置及び同装置を備えた射出成形機によれば、片持梁状
の取付アームに適用して、取付アームの撓みが生じても
弾性プレートの弾性撓みによって取付アームの撓みを補
償し、片当たり現象を軽減して、ボールねじ装置の寿命
の低減を防止することが出来る。As described above, according to the ball screw device of the present invention and the injection molding machine provided with the device, the present invention is applied to a cantilever mounting arm, and even if the mounting arm is bent. The elastic bending of the elastic plate compensates for the bending of the mounting arm, reduces the one-sided contact phenomenon, and prevents the life of the ball screw device from being shortened.
【図１】本発明のボールねじナット装置の実施の形態を
示す正面図である。FIG. 1 is a front view showing an embodiment of a ball screw nut device of the present invention.
【図２】図１の左側面図である。FIG. 2 is a left side view of FIG.
【図３】図１を上から見た負荷時の平面図である。FIG. 3 is a plan view of FIG. 1 under a load when viewed from above.
【図４】負荷時の弾性変形の状況を示す斜視図である。
FIG. 4 is a perspective view showing a state of elastic deformation under load.
【図５】従来の電動式射出駆動装置の斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of a conventional electric injection driving device.
【図６】従来の無負荷時及び負荷時のボールねじ装置の
変形状態を示し、（ａ）は無負荷時の反力荷重がかかっ
た状態を示す概念図、（ｂ）は、負荷時の曲げ変形を生
じる場合を示す概念図である。6A and 6B show deformation states of the conventional ball screw device at no load and at the time of load, where FIG. 6A is a conceptual diagram showing a state where a reaction force load is applied at the time of no load, and FIG. It is a key map showing the case where bending deformation occurs.
４ 移動フレーム ２０ 取付アーム ２１ ベース部 ２２ 上部メンバー ２３ 下部メンバー ３０ 弾性プレート ３１ 内側メンバー ３２ 外側メンバー ３４ 孔 ４０ ボールねじナット ４１ ナット本体部 ４２ フランジ部 ５０ ボールねじシャフト 4 Moving Frame 20 Mounting Arm 21 Base 22 Upper Member 23 Lower Member 30 Elastic Plate 31 Inner Member 32 Outer Member 34 Hole 40 Ball Screw Nut 41 Nut Body 42 Flange 50 Ball Screw Shaft
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 杉田 俊道 愛知県名古屋市中村区岩塚町字高道１番地 三菱重工業株式会社産業機器事業部内 Ｆターム(参考） 3J062 AA25 AB22 AC07 BA16 CD04 CD22 CD57 4F206 JA07 JL02 JQ06 JQ82 JQ83 JT02 JT05 JT38 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing from the front page (72) Inventor Toshimichi Sugita 1F, Takamichi, Iwazuka-cho, Nakamura-ku, Nagoya-shi, Aichi F-term (Reference) 3J062 AA25 AB22 AC07 BA16 CD04 CD22 CD57 4F206 JA07 JL02 JQ06 JQ82 JQ83 JT02 JT05 JT38
Claims (5)
れた取付アームに支持されたボールねじナットと、該ボ
ールねじナットに螺合し一端が上記固定フレーム又は移
動フレームに回転自在に支承されたボールねじシャフト
とより成り、該ボールねじシャフトに加えられる回転力
を前記ボールねじナットによって直動力に変換するボー
ルねじ装置であって、上記取付アームに、適宜の距離を
隔てて突出する上部メンバーと下部メンバーを設け、こ
れら上部メンバーと下部メンバー相互間に、ボールねじ
ナットの取付用孔を形成した弾性プレートを装着し、該
弾性プレートの取付用孔にボールねじナットを螺着し、
上記弾性プレートの曲げ剛性を上記取付アームの付け根
側を小さく、先端側を大きくなるように設定したことを
特徴とするボールねじ装置。1. A ball screw nut supported by a mounting arm provided on a moving frame or a fixed frame, and a ball screw screwed to the ball screw nut and one end of which is rotatably supported by the fixed frame or the moving frame. A ball screw device comprising: a shaft; and a rotational force applied to the ball screw shaft, which is converted into a direct power by the ball screw nut, wherein the upper arm and the lower member project from the mounting arm at an appropriate distance. Provided, between the upper member and the lower member, an elastic plate having a ball screw nut mounting hole formed therein is mounted, and a ball screw nut is screwed into the mounting hole of the elastic plate.
A ball screw device wherein the bending rigidity of the elastic plate is set to be smaller at the base side of the mounting arm and larger at the tip end side.
梁状に突出する取付アームに支持されたボールねじナッ
トと、該ボールねじナットに螺合し一端が固定又は移動
フレームに回転自在に支承されたボールねじシャフトと
より成り、該ボールねじシャフトに加えられる回転力を
前記ボールねじナットによって直動力に変換するボール
ねじ装置であって、上記取付アームのベース部に、適宜
の距離を隔てて突出する上部メンバーと下部メンバーを
設け、これら上部メンバーと下部メンバー相互間に装着
され、上記ボールねじナットの取付用孔を形成した弾性
プレートを装着し、該弾性プレートの取付用孔にボール
ねじナットを螺着し、負荷時に前記取付アーム及び弾性
プレートが弾性変形した場合、前記ボールねじナットが
平行移動するように、上記弾性プレートを構成する内側
メンバーと外側メンバーの曲剛性を内側メンバー及び外
側メンバーの厚さ、又は巾、又は両者の寸法を変化させ
て調整したことを特徴とするボールねじ装置。2. A ball screw nut supported by a mounting arm projecting in a cantilever manner from a movable frame or a fixed frame, and one end screwed to the ball screw nut and one end rotatably supported by the fixed or movable frame. A ball screw device comprising a ball screw shaft and converting a rotational force applied to the ball screw shaft into a direct power by the ball screw nut, protruding from the base portion of the mounting arm at an appropriate distance. An upper member and a lower member are provided, and an elastic plate which is mounted between the upper member and the lower member and has a mounting hole for the ball screw nut is mounted, and a ball screw nut is screwed into the mounting hole of the elastic plate. When the mounting arm and the elastic plate are elastically deformed at the time of load, the ball screw nut moves in parallel. A ball screw device wherein the bending rigidity of the inner member and the outer member constituting the elastic plate is adjusted by changing the thickness or the width of the inner member and the outer member, or the dimensions of both.
の厚さより大きくしたことを特徴とする請求項１または
２に記載のボールねじ装置。3. The ball screw device according to claim 1, wherein the thickness of the outer member is greater than the thickness of the inner member.
巾より大きくしたことを特徴とする 請求項３に記載の
ボールねじ装置。4. The ball screw device according to claim 3, wherein the width of the outer member is larger than the width of the inner member.
求項１に記載するボールねじ装置を対称に一対設け、ボ
ールねじ軸を同期回転させて射出スクリュを射出駆動す
るとき、全部のボールねじナットに荷重が均等に分担さ
れるようにしたことを特徴とする射出成形機。5. A ball screw device according to claim 1 is provided symmetrically on both sides of an injection screw shaft of an injection molding machine, and when the ball screw shaft is rotated synchronously to drive the injection screw, all ball screws are driven. An injection molding machine characterized in that a load is evenly distributed to a nut.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173381A JP2002364725A (en) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Ball screw device and injection molding machine using the device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001173381A JP2002364725A (en) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Ball screw device and injection molding machine using the device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002364725A true JP2002364725A (en) | 2002-12-18 |
Family
ID=19014850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001173381A Pending JP2002364725A (en) | 2001-06-08 | 2001-06-08 | Ball screw device and injection molding machine using the device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002364725A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6773372B2 (en) | 2002-04-25 | 2004-08-10 | Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha | Vehicle drive control apparatus and method |
| JP2007276260A (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | Injection molding machine |
| CN114293123A (en) * | 2020-10-08 | 2022-04-08 | 上海东新冶金技术工程有限公司 | High-temperature-resistant sink roll scraper device and using method thereof |
-
2001
- 2001-06-08 JP JP2001173381A patent/JP2002364725A/en active Pending
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| JP2007276260A (en) * | 2006-04-06 | 2007-10-25 | Toyo Mach & Metal Co Ltd | Injection molding machine |
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