図面 (/)

技術 電動駆動装置及び成形機

出願人 住友重機械工業株式会社
発明者 西尾興人平賀規嗣
出願日 2003年1月23日 (17年5ヶ月経過) 出願番号 2003-014109
公開日 2004年8月12日 (15年10ヶ月経過) 公開番号 2004-229405
状態 拒絶査定
技術分野 電動機、発電機の外枠 電動機、発電機の冷却
主要キーワード 回転摺動部材 前支持体 環状フランジ部材 回転運動成分 射出処理 ベアリングナット 隣接部材 多角筒状
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2004年8月12日)のものです。
また、この項目は機械的に抽出しているため、正しく解析できていない場合があります

図面 (11)

課題

電動駆動装置を小型化することができるようにする。

解決手段

筐(きょう)体12と、ステータ22と、ロータとを有する。そして、前記筐体12の外周面に、周方向に延びる凹凸部が形成される。この場合、周方向に延びる凹凸部が形成されるので、凹凸部をリブとして機能させることができ、筐体12の強度を大きくすることができる。したがって、筐体12をその分薄くすることができるので、電動機械を小型化することができるだけでなく、筐体12の放熱性を向上させることができる。

概要

背景

従来、成形機、例えば、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、高圧射出して金型装置キャビティ空間充填てん)し、該キャビティ空間内において冷却して固化させた後、成形品として取り出すようになっている。

概要

電動駆動装置を小型化することができるようにする。筐(きょう)体12と、ステータ22と、ロータとを有する。そして、前記筐体12の外周面に、周方向に延びる凹凸部が形成される。この場合、周方向に延びる凹凸部が形成されるので、凹凸部をリブとして機能させることができ、筐体12の強度を大きくすることができる。したがって、筐体12をその分薄くすることができるので、電動機械を小型化することができるだけでなく、筐体12の放熱性を向上させることができる。

目的

本発明は、前記従来の電動駆動装置の問題点を解決して、小型化することができる電動駆動装置及び成形機を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
3件

この技術が所属する分野

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ライセンス契約や譲渡などの可能性がある特許掲載中! 開放特許随時追加・更新中 詳しくはこちら

請求項1

(a)筐体と、(b)該筐体の内周面に取り付けられたステータと、(c)該ステータより径方向内方において回転自在に支持されたロータとを有するとともに、(d)前記筐体の外周面に、周方向に延びる凹凸部が形成されることを特徴とする電動駆動装置

請求項2

(a)前記筐体と対向させて配設され、空気を筐体に向けて吹き当てる吹当装置を有するとともに、(b)前記凹凸部は、前記吹当装置より前記筐体に向けて吹き当てられた空気を周方向に案内する請求項1に記載の電動駆動装置。

請求項3

(a)前記筐体の外周の少なくとも一部を覆う外カバーを有するとともに、(b)前記吹当装置は、外カバーの外方の空気を筐体に向けて吹き当てる請求項2に記載の電動駆動装置。

請求項4

前記凹凸部は複数の放熱フィンである請求項1に記載の電動駆動装置。

請求項5

前記ロータより径方向内方に運動方向変換部の変換要素が収容される請求項1に記載の電動駆動装置。

請求項6

(a)前記筐体より径方向外方に、筐体と隣接させて隣接部材が配設されるとともに、(b)前記凹凸部に、隣接部材の形状に対応させて切欠が形成される請求項1に記載の電動駆動装置。

請求項7

請求項1に記載の電動駆動装置を用いることを特徴とする成形機

技術分野

0001

本発明は、電動駆動装置及び成形機に関するものである。

0002

従来、成形機、例えば、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、高圧射出して金型装置キャビティ空間充填てん)し、該キャビティ空間内において冷却して固化させた後、成形品として取り出すようになっている。

0003

前記射出成形機は金型装置、型締装置及び射出装置から成り、前記金型装置は、固定金型及び可動金型を備え、前記型締装置は、固定金型が取り付けられた固定プラテン、可動金型が取り付けられた可動プラテン型締用のモータ等を備え、該型締用のモータを駆動し、固定プラテンに対して可動プラテンを進退させることによって前記金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。

0004

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、溶融させられた樹脂を射出する射出ノズル等を備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが進退自在に、かつ、回転自在に配設される。そして、該スクリューを、射出用のモータを駆動することによって前進させることにより射出ノズルから樹脂が射出され、計量用のモータを駆動することによって回転させ、それに伴って後退させることにより樹脂の計量が行われる。

0005

ところで、前記射出成形機は、型締用のモータ、射出用のモータ、計量用のモータ等の電動機械としてのモータ、及び該モータを駆動することによって発生させられた回転を伝達する回転伝達機構を備える。

0006

前記モータは、ロータ及びステータを有し、該ステータは、コア及び該コアに巻装されたコイルを備える。そして、前記モータを駆動するのに伴って前記コイルが発熱するので、発熱によってモータの温度が高くなるのを防止するために、モータの外周面放熱フィンが形成され、該放熱フィンによって熱を放出し、モータを冷却するようにしている(例えば、特許文献1参照。)。

0007

また、モータの周囲の所定の箇所に冷却装置を配設し、該冷却装置によってモータを冷却するようにした電動駆動装置が提供されている。

0008

図2は従来の電動駆動装置の要部を示す縦断面図、図3は従来の電動駆動装置の要部を示す正面図、図4は従来の電動駆動装置の要部を示す横断面図である。

0009

図において、11はモータ、12は熱伝導性の良好な材料、例えば、金属から成る筐(きょう)体であり、該筐体12は、環状の前方サポート13、環状の後方サポート14、及び前方サポート13と後方サポート14との間を連結する円筒形スリーブ15から成り、前記前方サポート13、後方サポート14及びスリーブ15によって円筒形の形状を有する収容室19が形成される。前記スリーブ15の外周面には、図3及び4に示されるように、軸方向に延びる複数の放熱フィン29が、周方向、この場合、円周方向において等ピッチで形成される。

0010

前記前方サポート13及び後方サポート14の中央にはそれぞれ開口16、17が形成され、該開口16、17を貫通させて出力軸18が配設され、該出力軸18は、前記開口16、17に配設されたベアリングb1、b2によって、回転自在に支持される。また、前記収容室19内の軸方向におけるほぼ中央において、前記出力軸18の外周面にロータ21が取り付けられ、前記スリーブ15の内周面には前記ロータ21と対向させてステータ22が取り付けられ、前記ロータ21はステータ22より径方向内方において回転自在に支持される。そして、該ステータ22は、コア23及びコイル24を備える。

0011

前記構成のモータ11において、コイル24に電流を供給してモータ11を駆動すると、コイル24が発熱するので、発熱によってモータ11の温度が高くなるのを防止するために、モータ11の周囲の所定の箇所に冷却装置20が配設され、該冷却装置20によってモータ11を冷却するようにしている。そのために、前記冷却装置20は、モータ11を包囲し、上壁25、下壁26及び側壁27、28によって各辺が構成される四角筒状の外カバー31、並びに上壁25、下壁26及び側壁27、28のほぼ中央に配設されたファン32を備える。

0012

なお、各上壁25、下壁26及び側壁27、28のほぼ中央に図示されない吸引口が形成され、前記各ファン32は前記各吸引口に臨ませて配設される。また、前記外カバー31は前端図2において左端)及び後端図2において右端)において開口させられ、外カバー31とスリーブ15との間に排出口34、35が形成される。

0013

したがって、各ファン32を作動させると、外カバー31の外側の空気が前記各吸引口を介して矢印A方向に吸引され、スリーブ15に対して直角に当たり、スリーブ15によって偏向させられ、各放熱フィン29に沿って軸方向に流れ、排出口34、35を介して前方(図2において左方)及び後方図2において右方)に向けて矢印B及びC方向に排出される。

0014

ところで、図2に示されるように、ロータ21及びステータ22はモータ11の軸方向におけるほぼ中央に所定の距離にわたって配設されるので、前記モータ11において、スリーブ15の軸方向におけるほぼ中央の温度が他の部分と比較して高くなる。そこで、前記各ファン32は、軸心がスリーブ15の軸方向における中央に位置するように配設され、モータ11の軸方向における中央が重点的に冷却されるようになっている。

背景技術

0015

【特許文献1】
特開2000−83343号公報

0016

しかしながら、前記従来の電動駆動装置においては、各ファン32を作動させることによって吸引された空気は、スリーブ15に対して直角に当たり、スリーブ15によって偏向させられた後、各放熱フィン29に沿って軸方向に流れるので、径方向寸法が大きいモータ11が使用され、筐体12における円周方向の長さが大きくなると、筐体12の外周面において各ファン32と対向する部分だけに空気が送られ、冷却されることになり、筐体12の外周面において各ファン32から離れた部分には空気が送られず、冷却されなくなってしまう。したがって、モータ11を十分に冷却することができないだけでなく、モータ11を円周方向において均一に冷却することができなくなってしまう。

0017

そこで、外カバー31を多角形の形状にし、外カバー31の各辺を構成する壁にそれぞれファンを配設するようにした電動駆動装置が考えられる。

0018

図5は従来の電動駆動装置の改良例の要部を示す正面図、図6は従来の電動駆動装置の改良例の要部を示す横断面図である。

0019

この場合、冷却装置20は、モータ11を包囲し、壁41〜48によって各辺が構成される八角筒状の外カバー31、及び各壁41〜48のほぼ中央に配設されたファン32を備える。前記外カバー31は前端(図5において左端)及び後端(図5において右端)において開口させられ、外カバー31とスリーブ15との間に排出口34、35が形成される。

0020

したがって、各ファン32を作動させると、外カバー31の外側の空気が各壁41〜48のほぼ中央に形成された吸引口を介して矢印A方向に吸引され、スリーブ15に対して直角に当たり、スリーブ15によって偏向させられ、各放熱フィン29に沿って軸方向に流れ、排出口34、35を介して前方(図2において左方)及び後方(図2において右方)に向けて矢印B及びC方向に排出される。

0021

ところが、ファン32が多くなるのに伴って電動駆動装置が大型化してしまうだけでなく、外カバー31によって多くのファン32を支持する必要があるので、外カバー31を厚くする必要があり、電動駆動装置がその分大型化してしまう。特に、射出成形機のような被駆動部が軸方向に進退する装置にモータ11を組み込んだ場合、モータ11の軸方向の周辺部品が配置されるので、スリーブ15に吹き当てられ、軸方向に偏向させられた空気は、軸方向の周辺に配置された種々の部品によって流れが遮られ、モータ11の単体の場合のような冷却効果を維持することができない。

発明が解決しようとする課題

0022

本発明は、前記従来の電動駆動装置の問題点を解決して、小型化することができる電動駆動装置及び成形機を提供することを目的とする。

0023

そのために、本発明の電動駆動装置においては、筐体と、該筐体の内周面に取り付けられたステータと、該ステータより径方向内方において回転自在に支持されたロータとを有する。

0024

そして、前記筐体の外周面に、周方向に延びる凹凸部が形成される。

0025

本発明の他の電動駆動装置においては、さらに、前記筐体と対向させて配設され、空気を筐体に向けて吹き当てる吹当装置を有する。そして、前記凹凸部は、前記吹当装置より前記筐体に向けて吹き当てられた空気を周方向に案内する。

0026

本発明の更に他の電動駆動装置においては、さらに、前記筐体の外周の少なくとも一部を覆う外カバーを有する。そして、前記吹当装置は、外カバーの外方の空気を筐体に向けて吹き当てる。

0027

本発明の更に他の電動駆動装置においては、さらに、前記凹凸部は複数の放熱フィンである。

0028

本発明の更に他の電動駆動装置においては、さらに、前記ロータより径方向内方に運動方向変換部の変換要素が収容される。

0029

本発明の更に他の電動駆動装置においては、さらに、前記筐体より径方向外方に、筐体と隣接させて隣接部材が配設される。そして、前記凹凸部に、隣接部材の形状に対応させて切欠が形成される。

課題を解決するための手段

0030

本発明の成形機においては、請求項1に記載の電動駆動装置を用いる。

0031

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。この場合、例えば、射出成形機に配設された各種のモータを駆動するための電動駆動装置について説明する。

0032

図1は本発明の第1の実施の形態における電動駆動装置の要部を示す正面図、図7は本発明の第1の実施の形態における電動駆動装置の要部を示す縦断面図、図8は本発明の第1の実施の形態における電動駆動装置の要部を示す横断面図である。

0033

図において、11は電動機械としてのモータ、12は熱伝導性の良好な材料、例えば、金属から成る筐体であり、該筐体12は、環状の前方サポート13、環状の後方サポート14、及び前方サポート13と後方サポート14との間を連結し、熱伝達率の高い材料によって形成された円筒形のスリーブ55を備え、前記前方サポート13、後方サポート14及びスリーブ55によって円筒形の形状を有する収容室19が形成される。前記スリーブ55の外周面には、図1及び8に示されるように、周方向、本実施の形態においては、円周方向に延びる複数の案内部材としての環状の放熱フィン57が、互いに並行に、かつ、軸方向において所定の幅にわたって等ピッチで形成され、凹凸部を構成して配設される。

0034

前記前方サポート13及び後方サポート14の中央にはそれぞれ開口16、17が形成され、該開口16、17を貫通させて出力軸18が配設され、該出力軸18は、前記開口16、17に配設されたベアリングb1、b2によって、回転自在に支持される。また、前記収容室19内の軸方向におけるほぼ中央において、前記出力軸18の外周面にロータ21が取り付けられ、前記スリーブ55の内周面には、前記ロータ21と対向させてステータ22が取り付けられ、前記ロータ21は前記ステータ22より径方向内方において回転自在に支持される。そして、該ステータ22は、コア23及びコイル24を備える。

0035

ところで、例えば、射出成形機においては、図示されない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、高圧で射出して図示されない金型装置のキャビティ空間に充填し、該キャビティ空間内において冷却して固化させた後、成形品として取り出すようになっている。そのために、射出成形機は、金型装置、図示されない型締装置及び射出装置から成り、前記金型装置は固定金型及び可動金型を備え、前記型締装置は、固定金型が取り付けられた固定プラテン、可動金型が取り付けられた可動プラテン、型締用のモータ等を備え、該型締用のモータを駆動し、固定プラテンに対して可動プラテンを進退させることによって前記金型装置の型閉じ、型締め及び型開きが行われる。

0036

一方、前記射出装置は、図示されない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、溶融させられた樹脂を射出する射出ノズル等を備え、前記加熱シリンダ内にスクリューが進退自在に、かつ、回転自在に配設される。そして、該スクリューを、射出用のモータを駆動することによって前進させることにより射出ノズルから樹脂が射出され、計量用のモータを駆動することによって回転させ、それに伴って後退させることにより樹脂の計量が行われる。

0037

そして、前記モータ11は、射出成形機に使用される型締用のモータ、射出用のモータ、計量用のモータ等として使用することができるようになっている。また、前記モータ11を駆動することによって発生させられた回転を、可動プラテン、スクリュー等のアクチュエータに伝達するために、前記出力軸18と各アクチュエータとの間に回転伝達機構が配設される。

0038

ところで、前記モータ11を駆動するのに伴って前記コイル24が発熱するので、発熱によってモータ11の温度が高くなるのを防止するために、モータ11の周囲の所定の箇所に冷却装置20が配設され、該冷却装置20によってモータ11を冷却するようにしている。

0039

そのために、前記冷却装置20は、モータ11を包囲し、左右の側壁62、63、各側壁62、63からスリーブ55に沿って斜め上方に延びる傾斜壁64、65、及び各側壁62、63からスリーブ55に沿って斜め下方に延びる傾斜壁66、67を備えた多角筒状の外カバー61、並びに該外カバー61の所定の箇所、すなわち、各側壁62、63のほぼ中央に筐体12と対向させて配設された吹当装置としてのファン32を備える。前記傾斜壁64、65の先端間には、空気の排出口68が、前記傾斜壁66、67の先端間には、空気の排出口69がそれぞれ形成される。なお、前記各側壁62、63のほぼ中央に図示されない吸引口が形成され、前記ファン32は前記吸引口に臨ませて配設される。

0040

したがって、各ファン32を作動させると、外カバー61の外方の空気が前記各吸引口を介して矢印D方向に吸引され、筐体12に向けて、すなわち、スリーブ55に対して直角に吹き当てられ、分流させられ、かつ、偏向させられる。続いて、空気は、各放熱フィン57に沿って円周方向に流れ、その間にスリーブ55の熱を奪い、排出口68、69に臨む部分で合流し、排出口68、69を介して径方向外方に向けて矢印E及びF方向に排出される。このように、空気は放熱フィン57によって円周方向に案内される。

0041

この場合、放熱フィン57が形成される分だけスリーブ55の表面積が大きくなるので、筐体12から放出される熱の量が多くなる。したがって、モータ11を十分に冷却することができる。

0042

ところで、図7に示されるように、ロータ21及びステータ22はモータ11の軸方向におけるほぼ中央に所定の距離にわたって配設されるので、モータ11において、熱伝達率が高いスリーブ55の軸方向におけるほぼ中央の温度が他の部分と比較して高くなる。そこで、前記各ファン32は、軸心がスリーブ55の軸方向における中央に位置するように配設され、モータ11の軸方向における中央が重点的に冷却されるようになっている。

0043

また、各放熱フィン57が円周方向に形成されるので、径方向寸法が大きいモータ11が使用され、筐体12における円周方向の長さが大きくなっても、筐体12の外周面において各ファン32と対向する部分だけに空気が送られることはなく、各ファン32から離れた部分にも空気が送られ、円周方向における全体にわたってほぼ均一な流れが形成される。したがって、筐体12の円周方向において空気による冷却能力平滑化することができるので、モータ11を円周方向において均一に冷却することができる。

0044

しかも、ファン32によって吸引された空気は、各放熱フィン57に沿って円周方向に流れるので、ファン32の数を少なくすることができる。したがって、外カバー61を厚くする必要がなく、電動駆動装置を小型化することができ、電動駆動装置のコストを低くすることができる。

0045

ところで、各放熱フィン57が筐体12の表面に形成されるので、放熱フィン57をリブとして機能させることができ、筐体12の強度を大きくすることができる。したがって、筐体12をその分薄くすることができるので、モータ11を小型化することができるだけでなく、筐体12における放熱性を向上させることができる。したがって、モータ11の熱定格を向上させることができる。

0046

そして、各放熱フィン57が円周方向に形成されるので、筐体12が円周方向において変形するのを十分に防止することができる。したがって、筐体12の真円度を保持することができるので、ロータ21とステータ22との間のギャップを小さくすることができる。その結果、モータ11を小型化することができるだけでなく、モータ11を駆動することによって発生させられるモータトルクを大きくすることができる。

0047

次に、前記構成のモータ11を射出装置に適用した本発明の第2の実施の形態について説明する。

0048

図9は本発明の第2の実施の形態における射出装置の概念図である。

0049

図において、111はシリンダ部材としての加熱シリンダ、112は該加熱シリンダ111内において進退(図において左右方向に移動)自在に、かつ、回転自在に配設された射出部材としてのスクリューであり、前記加熱シリンダ111の前端に図示されない射出ノズルが取り付けられ、該射出ノズルにノズル口が形成される。

0050

前記スクリュー112は、スクリュー本体、及び該スクリュー本体の前端に取り付けられた図示されないスクリューヘッドを備え、スクリュー本体の外周面に図示されないフライトが螺(ら)旋状に形成され、該フライトによって螺旋状の溝が形成される。

0051

前記加熱シリンダ111の後端(図において右端)は、前支持体としての前方射出サポート121に取り付けられ、該前方射出サポート121と所定の距離を置いて後支持体としての後方射出サポート162が配設される。そして、前記前方射出サポート121と後方射出サポート162との間にロッド163が架設され、該ロッド163によって前記前方射出サポート121と後方射出サポート162との間に所定の距離が保持される。また、前方射出サポート121、後方射出サポート162及びロッド163によって射出枠が構成される。

0052

そして、前記スクリュー112の後端には、カプラ159を介して円形の形状を有する連結体164が一体的に取り付けられ、該連結体164に筒状の支持体165が取り付けられる。なお、前記連結体164及び支持体165によって、スクリュー112と一体に回転する回転摺(しゅう動部材168が構成される。前記支持体165は、軸方向においてスクリュー112のストローク分の長さを有し、外周面に雄スプライン167が形成される。

0053

前記回転摺動部材168に回転を伝達するために、前記前方射出サポート121の後端に隣接させて、前方射出サポート121と一体に、かつ、前記回転摺動部材168を包囲して、第1の駆動部としての計量用のモータ11が配設され、該モータ11は、計量工程において第1の駆動状態に、射出工程において第2の駆動状態に置かれ、第1の駆動状態において前記回転摺動部材168を回転させ、第2の駆動状態において前記回転摺動部材168に伝達される回転を拘束する。

0054

前記モータ11は、前方射出サポート121に固定された円筒状のスリーブ55、該スリーブ55の後端に取り付けられた後環状体124、前記スリーブ55の内周面に取り付けられたステータ22、及び該ステータ22より径方向内方に配設された筒状のロータ126を備え、該ロータ126の後端にスプラインナット127が取り付けられる。前記ステータ22は、スリーブ55に取り付けられたコア23、及び該コア23に巻装されたコイル24を備える。また、前記ロータ126は、回転摺動部材168と同一軸線上に、かつ、回転摺動部材168の径方向外方において相対的に移動自在に配設された中空筒状体129、及び該筒状体129の外周面における前記ステータ22と対応する箇所に取り付けられた偏平磁石としての永久磁石128を備え、前記筒状体129は、モータ11の出力軸として機能し、前記前方射出サポート121に対してベアリングb1によって、後環状体124に対してベアリングb2によって回転自在に支持される。

0055

この場合、前記前方射出サポート121によって前方サポートが、後環状体124によって後方サポートが構成され、前記前方射出サポート121、スリーブ55及び後環状体124によって筐体12が構成される。

0056

前記スプラインナット127は、回転摺動部材168の軸方向における相対的な移動を許容しながら、前記モータ11の第1の駆動状態において発生させられた回転を回転摺動部材168に伝達し、前記モータ11の第2の駆動状態において発生させられた拘束力を回転摺動部材168に伝達し、回転摺動部材168が回転するのを拘束する。そのために、該回転摺動部材168は、前記スプラインナット127に対して回転不能に、かつ、ロータ126及びスプラインナット127に対して軸方向に移動自在に配設され、前記回転摺動部材168の外周面とロータ126の内周面とが摺動自在に接触させられる。すなわち、前記筒状体129の前端(図において左端)において、筒状体129の内周面と連結体164の外周面とが第1の密封装置としてのシール130を介して摺動自在に接触させられる。また、前記支持体165の後端において、スプラインナット127の内周面に形成された雌スプラインと前記雄スプライン167とが摺動自在にスプライン係合させられる。なお、前記雌スプライン及び雄スプライン167によって回転伝達機構が構成され、前記雌スプラインによって第1の伝達要素が、雄スプライン167によって第2の伝達要素が構成される。

0057

そして、前記モータ11を第1の駆動状態において駆動することによってロータ126を回転させると、回転がスプラインナット127を介して前記回転摺動部材168に伝達され、該回転摺動部材168が正方向、又は、必要に応じて逆方向に回転させられ、スクリュー112が回転させられる。さらに、前記モータ11を第2の駆動状態に置き、拘束力を発生させ、ロータ126を停止させると、回転摺動部材168に伝達される回転が拘束され、スクリュー112の回転も拘束される。

0058

そして、前記前方射出サポート121より後方(図において右方)に、かつ、前記ロータ126より径方向内方に、互いに螺合させられた第1の変換要素としてのボールねじ軸81及び第2の変換要素としてのボールナット82から成る運動方向変換部としてのボールねじ83が配設される。前記ボールねじ軸81は、前端から後端にかけて順次形成された小径シャフト部84及び大径のねじ部85から成る。なお、前記シャフト部84とねじ部85との段部に環状フランジ部材89が外嵌(かん)される。

0059

ところで、第2の駆動部としての射出用のモータ90が、後方射出サポート162にロードセル96を介して固定され、射出工程において駆動される。そして、前記モータ90は、図示されないステータ、ロータ及び出力軸91を備え、該出力軸91と前記ボールねじ軸81とが連結される。そして、前記モータ90を駆動することによって発生させられた回転が、出力軸91を介してボールねじ軸81に伝達されると、前記ボールねじ83は、ボールねじ軸81に伝達された回転による回転運動を回転直進運動に変換し、ボールねじ軸81を回転させ、かつ、進退させる。

0060

そのために、前記ボールねじ軸81は、前端において、ベアリングb7、b8によって回転摺動部材168に対して回転自在に、かつ、軸方向に移動不能に支持され、中央において、ボールナット82に対して回転自在に螺合させられ、支持される。すなわち、前記回転摺動部材168は、前記ボールねじ83に対して回転自在に、かつ、軸方向に移動不能に配設される。また、前記シャフト部84の前端部(図において左端部)に図示されない雄ねじが形成され、該雄ねじに螺合させてベアリングナット80が配設される。該ベアリングナット80は、支持体165の内周面に形成された突起171と共にベアリングb7を位置決めする。

0061

そして、前記ボールナット82はロードセル96を介して後方射出サポート162に固定される。前記ロードセル96は、加熱シリンダ111内の溶融させられた樹脂の圧力を検出する圧力検出装置を構成する。

0062

したがって、前記モータ90を正方向及び逆方向に駆動することによって発生させられた回転が、ボールねじ軸81に伝達されると、該ボールねじ軸81は、ねじ部85とボールナット82とが螺合させられているので、回転しながら進退させられる。

0063

なお、前記ボールねじ軸81の運動成分は、ボールねじ軸81を進退させる直進運動成分、及びボールねじ軸81を回転させる回転運動成分から成り、前記直進運動成分及び回転運動成分は、ベアリングb7、b8を介して回転摺動部材168に伝達される。

0064

そして、射出工程等においては、前記モータ11を第2の駆動状態、すなわち、回転拘束状態に置き、前記モータ90を駆動状態に置くことによって、回転摺動部材168に伝達される回転を拘束し、回転摺動部材168を回転させることなく軸方向に移動させることができる。その結果、回転摺動部材168に一体的に取り付けられたスクリュー112に直進運動が伝達され、スクリュー112を前進(図において左方向に移動)させることができる。

0065

次に、前記構成の射出装置の駆動方法について説明する。

0066

まず、計量工程時に、図示されない制御部の計量処理手段は、計量処理を行い、前記モータ11を第1の駆動状態に置いて駆動する。このとき、ロータ126に発生させられた回転は、スプラインナット127及び回転摺動部材168を介してスクリュー112に伝達され、該スクリュー112を正方向に回転させる。これに伴って、前記加熱シリンダ111に配設された図示されないホッパから落下した樹脂が前記溝内を前進させられ、スクリュー112が後退(図において右方向に移動)させられ、樹脂がスクリューヘッドの前方に蓄えられる。このとき、スクリュー112に発生させられる後退力に伴って、回転摺動部材168はスプラインナット127に対して相対的に移動させられ、後退させられる。また、回転摺動部材168の後退に伴って、ボールねじ軸81も回転しながら後退させられる。

0067

そして、射出工程時に、前記制御部の射出処理手段は、射出処理を行い、前記モータ90を駆動する。このとき、該モータ90のロータに発生させられた回転は、出力軸91を介してボールねじ軸81に伝達され、ボールねじ83によって回転運動が回転直進運動に変換される。その結果、ボールねじ軸81が回転しながら前進させられる。また、前記射出処理手段は、前記モータ11を回転拘束状態に置いて駆動し、ロータ126の回転速度を制御して0〔rpm〕にすることによって拘束力を発生させる。そして、該拘束力が前記スプラインナット127を介して回転摺動部材168に伝達され、ボールねじ軸81を介して回転摺動部材168に伝達された回転が拘束される。その結果、回転摺動部材168に一体的に取り付けられたスクリュー112は回転しない状態で前進させられる。

0068

この場合、ロードセル96によって加熱シリンダ111内の樹脂の圧力が検出され、検出信号が前記制御部に送られ、制御部において充填・保圧の切換制御が行われる。

0069

このようにして、前記スクリュー112が前進させられると、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂は、射出ノズルから射出され、図示されない金型装置のキャビティ空間に充填される。このとき、スクリューヘッドの前方に蓄えられた樹脂が逆流しないように、スクリューヘッドの周囲に図示されない逆流防止装置が配設される。

0070

ところで、前記モータ11を駆動するのに伴って前記コイル24が発熱するので、発熱によってモータ11の温度が高くなるのを防止するために、モータ11の周囲の所定の箇所に冷却装置20が配設され、該冷却装置20によってモータ11を冷却するようにしている。

0071

そのために、前記冷却装置20は、多角筒状の外カバー61及び吹当装置としての図示されないファンを備える。また、前記スリーブ55の外周面に、円周方向に延びる複数の案内部材としての放熱フィン57が互いに並行に、かつ、軸方向において所定の幅にわたって等ピッチで形成され、凹凸部を構成して配設される。したがって、各ファンを作動させると、外カバー61の外側の空気が前記各図示されない吸引口を介して吸引され、スリーブ55に対して直角に当たって分流させられ、かつ、偏向させられた後、各放熱フィン57に沿って円周方向に流れ、その間にスリーブ55の熱を奪い、排出口68、69を介して径方向外方に向けて排出される。

0072

このように、各放熱フィン57が筐体12の表面に形成され、放熱フィン57をリブとして機能させることができ、筐体12の強度を大きくすることができるので、筐体12をその分薄くすることができる。したがって、ロータ126及びステータ22の径を大きくすることができるので、モータ11を駆動することによって発生させられるモータトルクを大きくすることができる。また、ロータ126を大きくすることができる分だけ、ロータ126より径方向内方に収容されるボールねじ軸81の径を大きくすることができるので、ボールねじ83の容量を大きくすることができる。

0073

さらに、射出成形機のような被駆動部が軸方向に進退する装置にモータ11を組み込んだ場合、モータ11の軸方向の周辺に部品が配置されていても、スリーブ55に吹き当てられた空気は各放熱フィン57に沿って円周方向に円滑に流れるので、モータ11の単体の場合と同様の冷却効果を維持することができる。

0074

ところで、前記筐体12の径方向外方において、筐体12と隣接させて隣接部材としての棒状のガイドバーが配設されることがある。この場合、ガイドバーは、筐体12の径方向外方における4箇所に、軸方向に延在させて配設されるが、各隣接するガイドバー間の距離によって表されるピッチを小さくしようとすると、外カバー61を配設することが困難になってしまう。また、前記筐体12の径方向外方において、筐体12と隣接させて隣接部材としての他の部品が配設されることもあり、その場合も、外カバー61を配設することが困難になってしまう。

0075

そこで、外カバー61を配設することなく、モータ11を冷却するようにした第3の実施の形態について説明する。

0076

図10は本発明の第3の実施の形態における電動駆動装置の要部を示す横断面図である。

0077

図において、12は筐体、32は、該筐体12と対向させて配設され、空気を吸引し、スリーブ55に対して直角に吹き当てる吹当装置としてのファン、57は円周方向に延び、凹凸部を構成する複数の案内部材としての環状の放熱フィン、163は隣接部材としての棒状のガイドバーであり、該ガイドバー163は、筐体12と隣接させて筐体12の径方向外方における4箇所に、軸方向に延在させて配設される。各隣接するガイドバー163間の距離によって表されるピッチを小さくしようとすると、外カバー61(図1)を配設することが困難になってしまうだけでなく、電動機械としてのモータ11と各ガイドバー163との間の距離が短くなってしまう。

0078

そこで、放熱フィン57の円周方向における所定の箇所、すなわち、各ガイドバー163と対向する位置に、ガイドバー163を避けるように、ガイドバー163の形状に対応する形状の、本実施の形態においては、弧状の切欠164が形成される。

0079

したがって、各ファン32を作動させると、空気が矢印G方向に吸引され、スリーブ55に対して直角に吹き当てられ、分流させられ、かつ、偏向させられる。続いて、空気は、各放熱フィン57に沿って円周方向に流れ、スリーブ55と各ガイドバー163との間の各隙(すき)間を矢印H方向に流れ、その間にスリーブ55の熱を奪い、上端及び下端で合流し、径方向外方に向けて矢印I方向に排出される。このように、空気は放熱フィン57によって円周方向に案内される。

0080

この場合、スリーブ55と各ガイドバー163との間に空気の流路166が形成されるが、各流路166の断面積は十分に小さく、前記流路166によって絞りが形成される。したがって、各流路166を流れる空気の速度が高くなるので、冷却効果を高くすることができる。そして、外カバーを配設する必要がないだけでなく、ガイドバー163のピッチを小さくすることができ、電動駆動装置を小型化することができる。

0081

なお、前記放熱フィン57において、各ガイドバー163と対向していない部分においては、切欠が形成されないので、放熱フィン57の高さを十分に確保することができる。したがって、放熱フィン57による冷却効果が低くなることはない。

0082

前記第1、第2の実施の形態において、外カバー61は一体に形成され、筐体12の周方向における全体を覆うように配設されるが、筐体12の少なくとも一部を覆うように配設することもできる。例えば、側壁及び傾斜壁によって第1、第2のカバーを形成し、第1、第2のカバーを対向させることによって外カバーを形成したり、筐体12の周方向における複数箇所にカバーを配設し、各カバーによって外カバーを形成したりすることができる。

0083

また、第1、第2の実施の形態において、外カバー61は、多角筒状の形状を有しているが、円筒形の形状を有することもできる。その場合、外カバーがスリーブに沿って延び、外カバーとスリーブとの間に比較的一様な空気流路が形成されるのが好ましい。

0084

そして、第1、第2の実施の形態において、ファン32は、側壁62(図8)、63に配設されるようになっているが、前記吸引口から排出口68、69までの間に所定の距離が得られるような位置に配設するのが好ましい。

0085

また、各実施の形態においては、筐体12の円周方向における2箇所にファン32が配設されるようになっているが、筐体12の円周方向における1箇所、又は3箇所以上にファン32を配設することもできる。

0086

さらに、第1、第2の実施の形態においては、ファン32が側壁62、63に配設され、排出口68、69が頂壁及び底壁に形成されるようになっているが、ファンを頂壁及び底壁に配設し、排出口を側壁に形成することもできる。

0087

また、第1、第2の実施の形態においては、外カバー61とファン32とを一体に配設するようになっているが、外カバーとファンとを別体に配設することもできる。

0088

さらに、各実施の形態において、前記スリーブ55は円筒形の形状を有するが他の形状、例えば、角筒形の形状を有することもできる。また、各実施の形態において、放熱フィン57は円周方向において連続して形成されるようになっているが、不連続に形成することもできる。そして、放熱フィンを螺旋状に形成することもできる。さらに、各実施の形態において、放熱フィン57は、スリーブ55に一体に形成されるようになっているが、スリーブ55の本体に溶接等によって取り付けることもできる。

発明を実施するための最良の形態

0089

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。

0090

以上詳細に説明したように、本発明によれば、電動駆動装置においては、筐体と、該筐体の内周面に取り付けられたステータと、該ステータより径方向内方において回転自在に支持されたロータとを有する。

発明の効果

0091

そして、前記筐体の外周面に、周方向に延びる凹凸部が形成される。

図面の簡単な説明

0092

この場合、周方向に延びる凹凸部が筐体の表面に形成されるので、凹凸部をリブとして機能させることができ、筐体の強度を大きくすることができる。したがって、筐体をその分薄くすることができるので、電動機械を小型化することができるだけでなく、筐体の放熱性を向上させることができる。

図1
本発明の第1の実施の形態における電動駆動装置の要部を示す正面図である。
図2
従来の電動駆動装置の要部を示す縦断面図である。
図3
従来の電動駆動装置の要部を示す正面図である。
図4
従来の電動駆動装置の要部を示す横断面図である。
図5
従来の電動駆動装置の改良例の要部を示す正面図である。
図6
従来の電動駆動装置の改良例の要部を示す横断面図である。
図7
本発明の第1の実施の形態における電動駆動装置の要部を示す縦断面図である。
図8
本発明の第1の実施の形態における電動駆動装置の要部を示す横断面図である。
図9
本発明の第2の実施の形態における射出装置の概念図である。
図10
本発明の第3の実施の形態における電動駆動装置の要部を示す横断面図である。
【符号の説明】
12 筐体
21、126ロータ
22ステータ
32ファン
57放熱フィン
61外カバー
81ボールねじ軸
83ボールねじ
163ガイドバー
164 切欠

ページトップへ

この技術を出願した法人

この技術を発明した人物

ページトップへ

関連する挑戦したい社会課題

関連する公募課題

該当するデータがありません

ページトップへ

技術視点だけで見ていませんか?

この技術の活用可能性がある分野

分野別動向を把握したい方- 事業化視点で見る -

(分野番号表示ON)※整理標準化データをもとに当社作成

ページトップへ

おススメ サービス

おススメ astavisionコンテンツ

新着 最近 公開された関連が強い技術

  • 本田技研工業株式会社の「 回転電機」が 公開されました。( 2020/04/30)

    【課題】ロータの磁極部をロータコアの内部から冷却できるとともに、ロータコアから排出される冷媒を利用してステータのコイルも冷却可能な回転電機を提供する。【解決手段】回転電機50は、ロータ51とステータ5... 詳細

  • 本田技研工業株式会社の「 回転電機」が 公開されました。( 2020/04/30)

    【課題】ロータの磁極部をロータコアの内部から冷却できるとともに、ロータコアから排出される冷媒を利用してステータのコイルを適切に冷却可能な回転電機を提供する。【解決手段】回転電機50は、ロータ51及びス... 詳細

  • 株式会社豊田自動織機の「 電動過給機」が 公開されました。( 2020/04/30)

    【課題】軸受に潤滑油を供給するための構成を簡素化できる電動過給機を提供すること。【解決手段】電動過給機10は、油供給流路44を備えるとともに、各コイルエンド25e,25fの上方に位置する油供給孔38を... 詳細

この 技術と関連性が強い技術

関連性が強い 技術一覧

この 技術と関連性が強い人物

関連性が強い人物一覧

この 技術と関連する社会課題

関連する挑戦したい社会課題一覧

この 技術と関連する公募課題

該当するデータがありません

astavision 新着記事

サイト情報について

本サービスは、国が公開している情報(公開特許公報、特許整理標準化データ等)を元に構成されています。出典元のデータには一部間違いやノイズがあり、情報の正確さについては保証致しかねます。また一時的に、各データの収録範囲や更新周期によって、一部の情報が正しく表示されないことがございます。当サイトの情報を元にした諸問題、不利益等について当方は何ら責任を負いかねることを予めご承知おきのほど宜しくお願い申し上げます。

主たる情報の出典

特許情報…特許整理標準化データ(XML編)、公開特許公報、特許公報、審決公報、Patent Map Guidance System データ