特許 7572899 射出用ボールネジ機構の耐久試験機

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-10-16

(45)【発行日】2024-10-24

(54)【発明の名称】射出用ボールネジ機構の耐久試験機

(51)【国際特許分類】

   B29C 45/17 20060101AFI20241017BHJP

   G01M 13/02 20190101ALI20241017BHJP

【ＦＩ】

B29C45/17

G01M13/02

【請求項の数】 6

(21)【出願番号】P 2021066213

(22)【出願日】2021-04-09

(65)【公開番号】P2022161413

(43)【公開日】2022-10-21

【審査請求日】2023-10-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000004215

【氏名又は名称】株式会社日本製鋼所

(74)【代理人】

【氏名又は名称】杉谷 嘉昭

(74)【代理人】

【識別番号】100147072

【弁理士】

【氏名又は名称】杉谷 裕通

(72)【発明者】

【氏名】川北 聖人

(72)【発明者】

【氏名】日原 啓太

【審査官】岸 智章

(56)【参考文献】

【文献】特開２００６－０１７４７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－２９４５８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】実開平０１－０７０１４０（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特開昭５６－０６０３３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１１－１８３３２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１３－０８８１７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０２１４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－０３７２２５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ２９Ｃ ４５／１７

Ｂ２９Ｃ ４５／７６

Ｇ０１Ｍ １３／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

射出用サーボモータによって回転されて射出装置のスクリュを軸方向に駆動するようになっている射出用ボールネジ機構の耐久性を試験する耐久試験機であって、
前記耐久試験機は、試験機サーボモータと、試験機ボールネジ機構と、を備え、
前記試験機ボールネジ機構は前記射出用ボールネジ機構に連結され、
前記試験機サーボモータは、前記試験機ボールネジ機構を回転して、前記射出用ボールネジ機構の軸方向の駆動に対して負荷を作用させるように制御するようになっており、
前記射出用サーボモータによりスクリュを駆動する射出動作を模擬するとき、前記試験機サーボモータは、速度がゼロになるように制御するゼロ速度制御を実施し、前記ゼロ速度制御において第１トルクリミットを超えるトルクが検出されたときは回転位置の変動を許容する、射出用ボールネジ機構の耐久試験機。

【請求項2】

前記射出用サーボモータによりスクリュを駆動する保圧動作を模擬するとき、前記試験機サーボモータは、速度がゼロになるように制御するゼロ速度制御を実施し、前記ゼロ速度制御において第２トルクリミットを超えるトルクが検出されたときは回転位置の変動を許容する、請求項１に記載の射出用ボールネジ機構の耐久試験機。

【請求項3】

スクリュが後退する計量動作を模擬するとき、前記試験機サーボモータは速度制御を実施して前記射出用ボールネジ機構を計量完了位置まで後退させる、請求項１または２に記載の射出用ボールネジ機構の耐久試験機。

【請求項4】

前記試験機ボールネジ機構は前記射出用ボールネジ機構より基本定格荷重が大きいボールネジ機構が選定されている、請求項１～３のいずれかに記載の射出用ボールネジ機構の耐久試験機。

【請求項5】

第１固定プレートと、
該第１固定プレートに対して離間して設けられている第２固定プレートと、
前記第１固定プレートと前記第２固定プレートの間にスライド自在に設けられている第１可動プレートと、
前記第１可動プレートと前記第２固定プレートの間にスライド自在に設けられている第２可動プレートと、を備え、
前記射出用ボールネジ機構は前記第１固定プレートと前記第１可動プレートの間に設けられ前記第１可動プレートを軸方向に駆動するようになっており、
前記試験機ボールネジ機構は前記第２固定プレートと前記第２可動プレートの間に設けられ前記第２可動プレートを軸方向に駆動するようになっており、
前記第１可動プレートと前記第２可動プレートは連結部材によって連結されている、請求項１～４のいずれかに記載の射出用ボールネジ機構の耐久試験機。

【請求項6】

前記耐久試験機は、第１スクリュ駆動装置と、該第１スクリュ駆動装置に対向して設けられている第２スクリュ駆動装置とを備え、
前記第１スクリュ駆動装置は、第１後プレートと、該第１後プレートに対して離間して設けられている第１前プレートと、前記第１後プレートと前記第１前プレートの間にスライド自在に設けられている第１中間プレートとを備え、
前記第２スクリュ駆動装置は、第２後プレートと、該第２後プレートに対して離間して設けられている第２前プレートと、前記第２後プレートと前記第２前プレートの間にスライド自在に設けられている第２中間プレートとを備え、
前記第１後プレートは前記第１固定プレートに、前記第１中間プレートは前記第１可動プレートに、前記第２後プレートは前記第２固定プレートに、前記第２中間プレートは前記第２可動プレートに、それぞれ相当し、
前記前記第１後プレートと前記第１中間プレートの間に前記射出用ボールネジ機構が、そして前記第２後プレートと前記第２中間プレートの間に前記試験機ボールネジ機構が設けられ、前記第１中間プレートと前記第２中間プレートが前記連結部材によって連結されている、請求項５に記載の射出用ボールネジ機構の耐久試験機。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、射出成形機において射出装置のスクリュを軸方向に駆動する射出用ボールネジについて、その耐久性を試験する耐久試験機に関するものである。

【背景技術】

【0002】

射出装置は、加熱シリンダと加熱シリンダ内に入れられているスクリュとを備えている。電動射出成形機においては、スクリュは電動モータによって駆動される。具体的には、射出装置はスクリュを回転する可塑化用モータと、スクリュを軸方向に駆動する射出用モータとを備えている。射出用モータはサーボモータからなり射出用ボールネジ機構が接続されている。したがって射出用モータの回転力が軸方向の駆動力に変換され、スクリュを軸方向に駆動するようになっている。

【0003】

ボールネジ機構は長期間の運転により劣化し、劣化したら交換する必要がある。射出成形機の稼働率を上げるためにボールネジ機構の交換時期を予測することは重要であり、そのためにはボールネジ機構の耐久性に関するデータが必要になる。ボールネジ機構の耐久性を試験する装置は色々あり、例えば特許文献１において提案されている。特許文献１に記載のボールネジ機構の耐久試験装置は、いわゆる、こじりモーメントによる荷重が作用しているボールネジ機構について、耐久性を試験するようになっている。つまり、ボールネジ機構には軸方向の荷重が作用するが、これと異なる方向の力が同時に作用するときの耐久性について試験するようになっている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２００６－１７４７２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献１に記載のボールネジ機構の耐久試験装置は、こじりモーメントが作用する環境で使用されるボールネジ機構の寿命、つまり交換時期を予測することはできる。しかしながら、他の運転条件下で駆動されるボールネジ機構についての耐久性は調べることができない。ボールネジ機構の耐久性は、ボールネジ機構の運転の条件に影響を受けるからであり、運転条件が異なると耐久性の試験ができないからである。射出装置に設けられている射出用ボールネジ機構は、その作用する荷重と駆動長さ、つまりストロークが成形サイクルの各工程において複雑に変化する。このため、このような射出用ボールネジ機構について、精度良く耐久性を試験できる試験機が望まれていた。

【0006】

本開示において、射出用ボールネジ機構についてその耐久性を精度良く試験することができる、射出用ボールネジ機構の耐久試験機を提供する。

【0007】

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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

耐久性試験の対象となる射出用ボールネジ機構は射出用サーボモータによって回転されるようになっている。射出用ボールネジ機構の耐久試験機を、試験機サーボモータと試験機ボールネジ機構とを備えるように構成する。そして試験機ボールネジ機構を射出用ボールネジ機構に連結する。射出用サーボモータを回転して射出用ボールネジ機構を駆動するとき、試験機サーボモータにより試験機ボールネジ機構を回転して、射出用ボールネジ機構の軸方向の駆動に対して負荷を作用させる制御をする。

【発明の効果】

【0009】

本開示によれば、射出用ボールネジ機構についてその耐久性を精度良く試験することができる

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本実施の第１の形態に係る耐久試験機を示す上面図である。

【図2】射出用ボールネジ機構と、本実施の形態に係る耐久試験機の試験機ボールネジ機構のそれぞれについて、成形サイクルの各工程において作用する軸荷重の変化と、駆動される速度の変化とを示すグラフである。

【図3】射出用ボールネジ機構についての従来の耐久試験機を示す上面図である。

【図4】本実施の第２の形態に係る耐久試験機を示す上面図である。

【図5】本実施の第３の形態に係る耐久試験機を示す上面図である。

【図6】本実施の第４の形態に係る耐久試験機を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

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。

【0012】

本実施の形態を説明する。
＜第１の実施の形態に係る耐久試験機＞
本実施の第１の形態に係る射出用ボールネジ機構の耐久試験機１Ａは、図１に示されているように、複数のプレートを備えている。すなわち、固定部である第１固定プレート３と、この第１固定プレート３に対して離間して設けられている第２固定プレート４と、第１、第２固定プレート３、４の間に設けられている第１可動プレート６と第２可動プレート７とを備えている。第１、第２固定プレート３、４は複数本、例えば４本のガイドバー８、８、…によって連結され、第１、第２可動プレート６、７は、ガイドバー８、８、…によってスライド自在にガイドされている。このような第１、第２可動プレート６、７は連結部材９によって連結され、一体的にスライドするようになっている。

【0013】

＜射出用ボールネジ機構＞
第１固定プレート３と第１可動プレート６の間には耐久試験の対象となる射出用ボールネジ機構１０が設けられている。射出用ボールネジ機構１０は、本来は射出装置に設けられてスクリュを軸方向に駆動するボールネジ機構であるが、耐久試験機１Ａにスクリュはない。射出用ボールネジ機構１０を構成しているボールネジ１１は第１固定プレート３に対して軸方向の移動が規制された状態で回転可能に支持されており、その先端が貫通して反対側の面から若干突き出している。そしてボールナット１２は第１可動プレート６に固定されている。

【0014】

＜射出用サーボモータ＞
第１固定プレート３には射出用ボールネジ機構１０を駆動するための射出用サーボモータ１４が設けられている。射出用サーボモータ１４の駆動軸には射出用駆動プーリ１５が設けられ、第１固定プレート３から突き出たボールネジ１１の先端には射出用従動プーリ１６が設けられている。射出用駆動プーリ１５と射出用従動プーリ１６には射出用タイミングベルト１８が掛け回されている。従って、射出用サーボモータ１４を回転すると射出用ボールネジ機構１０が駆動されて第１可動プレート６がスライドされることになる。

【0015】

＜試験機ボールネジ機構＞
第２固定プレート４と第２可動プレート７の間には試験機ボールネジ機構２０が設けられている。試験機ボールネジ機構２０は試験対象の射出用ボールネジ機構１０に負荷を与えるためのものであり、射出用ボールネジ機構１０よりも基本定格荷重が大きいボールネジ機構が選定されている。つまり大型で耐久性の高いボールネジ機構が採用されている。試験機ボールネジ機構２０を構成しているボールネジ２１は第２固定プレート４に対して軸方向の移動が規制された状態で回転可能に支持され、その先端が貫通して若干突き出している。そしてボールナット２２は第２可動プレート７に固定されている。

【0016】

＜試験機サーボモータ＞
第２固定プレート４には試験機ボールネジ機構２０を駆動するための試験機サーボモータ２４が設けられている。試験機サーボモータ２４には射出用サーボモータ１４より最大出力が大きいサーボモータが選定されている。試験機サーボモータ２４の駆動軸には試験機駆動プーリ２５が設けられ、第２固定プレート４から突き出たボールネジ２１の先端には試験機従動プーリ２６が設けられている。試験機駆動プーリ２５と試験機従動プーリ２６には試験機タイミングベルト２８が掛け回されている。従って、試験機サーボモータ２４を回転すると試験機ボールネジ機構２０が駆動されて第２可動プレート７がスライドされることになる。

【0017】

＜ロードセル＞
本実施の形態に係る耐久試験機１Ａには、射出用ボールネジ機構１０と試験機ボールネジ機構２０とに作用する軸力を検出する第１ロードセル３０と第２ロードセル３１とが設けられている。第１ロードセル３０は射出用ボールネジ機構１０のボールナット１２と第１可動プレート６との間に、そして第２ロードセル３１は試験機ボールネジ機構２０のボールナット２２と第２可動プレート７との間に、それぞれ設けられている。第１、第２可動プレート６、７は連結部材９によって連結されているので、第１、第２ロードセル３０、３１からはほぼ等しい軸力が検出されることになる。つまり、本来ロードセルは１個で足りるはずであるが、本実施の形態においては２個設けられている。

【0018】

＜コントローラ＞
本実施の形態に係る耐久試験機１Ａにはコントローラ３４が設けられている。射出用サーボモータ１４と試験機サーボモータ２４はコントローラ３４に接続されており、コントローラ３４によって制御されるようになっている。コントローラ３４には第１、第２ロードセル３０、３１も接続され、射出用ボールネジ機構１０、試験機ボールネジ機構２０に作用する軸力が検出されるようになっている。

【0019】

コントローラ３４には、射出用サーボモータ１４と試験機サーボモータ２４を制御するために必要な各種設定値が予め設定されている。射出用サーボモータ１４に対しては、成形サイクルにおける射出動作、保圧動作、計量動作を模擬するための設定値が格納されている。設定値の具体的な内容については後で説明するが、それぞれの動作を模擬するために、射出動作設定、保圧動作設定、計量動作設定が格納されている。

【0020】

一方、試験機サーボモータ２４に対しては、コントローラ３４において射出動作と保圧動作のそれぞれに対応して第１トルクリミットと第２トルクリミットとが設定されている。これらは試験機サーボモータ２４によって試験機ボールネジ機構２０をゼロ速度制御するための設定値であり、詳しくは後で説明する。また試験機サーボモータ２４のために、計量動作に対応するように設定計量速度がコントローラ３４に設定されている。設定計量速度は、計量動作においてスクリュを後退させるための設定値であり、試験機ボールネジ機構２０の軸方向の速度が設定されている。

【0021】

＜耐久試験機の作用＞
本実施の第１の形態に係る耐久試験機１Ａは、射出用ボールネジ機構１０を成形サイクルに準じて繰り返し駆動するとき、実際の成形サイクルにおいて発生する軸力と同等の負荷を与えて耐久性を試験する試験機である。成形サイクルを実施するとき、射出用ボールネジ機構１０には、射出工程、保圧工程、計量工程の各工程において軸力が作用する。耐久試験機１Ａは、これら工程において作用する射出用ボールネジ機構１０に対する軸力を再現するようになっている。つまり、射出用サーボモータ１４と射出用ボールネジ機構１０とに対して、射出工程、保圧工程、計量工程の各工程における動作、つまり射出動作、保圧動作、計量動作について、耐久試験機１Ａにおいて模擬させることができる。以下、成形サイクルの各動作に則して、図２を参照してこれを説明する。なお、以下の成形サイクルの各動作の説明で、耐久試験機の構成については、図１も適宜参照する。

【0022】

＜射出動作＞
射出工程として模擬する射出動作では、コントローラ３４は射出用サーボモータ１４を射出動作設定に従って制御する。コントローラ３４には射出動作設定として、速度制御をするための設定速度が格納されている。射出用サーボモータ１４は設定速度に従って速度制御して、射出動作を模擬する。図２において符号４１のグラフは、設定速度を示している。設定速度は三角形状に変化しており、０～０．２秒において一定の加速度で加速して、０．２～０．４秒において一定の加速度で減速させるようにしている。しかしながら、設定速度は必ずしもこのような変化に限定する必要はない。例えば、設定速度は台形状に変化させるようにしてもよいし、２段階、あるいは多段階に変化させるようにしてもよい。

【0023】

射出用サーボモータ１４を符号４１のような設定速度に基づいて制御すると、射出用ボールネジ機構１０の速度、つまり第１可動プレート６の速度は符号４２に示されているように変化する。なお、符号４３のグラフは、試験機ボールネジ機構２０の速度、つまり第２可動プレート７の速度を示している。符号４２の射出用ボールネジ機構１０の速度と、符号４３の試験機ボールネジ機構２０の速度は、互いに方向が逆で、それぞれの大きさが実質的に等しくなっている。

【0024】

このような射出動作に対応して、コントローラ３４は試験機サーボモータ２４をゼロ速度制御する。ゼロ速度制御では、検出されるトルクが第１トルクリミットを下回る限り速度がゼロに維持されるように速度制御する。しかしながら第１トルクリミット以上のトルクが作用するとき、回転位置の変動を許容する。つまり、第１トルクリミット以上のトルクが作用したらボールネジ機構２０のボールナット２２が後退、つまり第２可動プレート７が後退することになる。図２において符号４５のグラフは、第１トルクリミットを示している。ただし、試験機サーボモータ２４における第１トルクリミットを、試験機ボールネジ機構２０における軸荷重に変換して示している。図２の符号４６には、第１ロードセル３０において検出される軸荷重の変化が示されている。射出用ボールネジ機構１０には、射出工程において射出材料の抵抗による軸力がスクリュに作用するが、これが再現されていることがわかる。

【0025】

＜保圧動作＞
本実施の形態において、保圧工程として模擬する保圧動作として、射出用サーボモータ１４を速度制御する。従って、コントローラ３４に設定されている保圧動作設定は、速度制御するための設定速度と、保圧動作を完了するための完了位置とからなる。コントローラ３４は射出用サーボモータ１４を設定速度で制御して完了位置に達したら停止する。これによって保圧動作を模擬する。

【0026】

なお、保圧動作を模擬するために、射出用サーボモータ１４をトルク制御することも可能である。この場合には保圧動作設定として、射出用サーボモータ１４をトルク制御するための設定トルクを設定すればよい。さらには保圧動作を完了させるために保圧時間を設定したり、完了位置を設定すればよい。このように保圧動作を模擬すると、スクリュに一定の軸力を印加する圧力制御を模擬したことになる。

【0027】

前記したように、本実施の形態においては保圧動作として射出用サーボモータ１４は速度制御する。この保圧動作に対応して、コントローラ３４は試験機サーボモータ２４について第２トルクリミットに基づいてゼロ速度制御をする。つまり第２トルクリミットを下回る限り速度をゼロにする速度制御をし、第２トルクリミット以上のトルクが作用するとき回転位置の変動を許容する。つまり第２可動プレート７の後退を許容する。

【0028】

図２において符号４８には、第２トルクリミットに対応する軸荷重、つまり試験機ボールネジ機構２０における軸荷重が示されている。これは保圧工程において樹脂圧力によってスクリュに作用する軸荷重を模擬するためのものである。実際の成形サイクルの保圧工程において作用する軸荷重はこれより小さい値であるが、耐久試験を行うにあたり負荷を大きくするために第２トルクリミットは大きな値で設定され、従って符号４８で示されている軸荷重も大きな値になっている。保圧工程において保圧動作を実施する射出用ボールネジ機構１０については、作用する軸荷重が、符号４９で示されているように変化している。射出用ボールネジ機構１０の軸荷重の変化は、符号４８の軸荷重に概ね追随していることがわかる。

【0029】

＜計量動作＞
本実施の形態において、計量工程として模擬する計量動作では、コントローラ３４は射出用サーボモータ１４をゼロ速度制御する。ゼロ速度制御をするために、コントローラ３４に設定されている計量動作設定には、計量用トルクリミットが格納されている。射出用サーボモータ１４は計量用トルクリミットを下回る限り速度をゼロにする速度制御をし、計量用トルクリミット以上のトルクが作用するとき回転位置の変動を許容する。つまり第１可動プレート６の後退を許容する。これによって工程動作を模擬する。この計量動作に対応して、コントローラ３４は試験機サーボモータ２４について設定計量速度により速度制御をする。これによって射出用ボールネジ機構１０は、図２において符号５２で示されているように、後退する。後退量が、計量完了位置に達したら試験機サーボモータ２４を停止し、射出用サーボモータ１４によるトルク制御を終了する。

【0030】

以下、同様にして射出動作、保圧動作、計量動作を繰り返す。これによって射出用ボールネジ機構１０の耐久性を試験することができる。

【0031】

計量工程を模擬する計量動作では、本実施の形態においては射出用サーボモータ１４はゼロ速度制御している。しかしながら、射出用サーボモータ１４をトルク制御してもよい。この場合には、コントローラ３４に設定されている計量動作設定にはトルク制御のための設定トルクが格納される。このようにするとスクリュに一定の背圧が印加した状態を模擬することができる。

【0032】

＜従来の耐久試験機＞
従来の耐久試験機と比較する。図３には、従来の耐久試験機１００が示されている。耐久試験機１００は、第１、第２固定プレート１０１、１０２と、可動プレート１０４とを備えている。第１、第２固定プレート１０１、１０２は複数本のガイドバー１０６、１０６によって連結され、可動プレート１０４はガイドバー１０６、１０６によってガイドされるようになっている。試験対象の射出用ボールネジ機構１０８は第１固定プレート１０１と可動プレート１０４の間に設けられ、射出用サーボモータ１０９が第１固定プレート１０１に設けられている。そして射出用サーボモータ１０９と射出用ボールネジ機構１０８は動力伝達機構１１０によって接続されている。

【0033】

このような従来の耐久試験機１００においては、射出用ボールネジ機構１０８に負荷を与えるために、第２固定プレート１０２と可動プレート１０４の間に複数個の皿バネ１１２、１１２、…からなるバネ体１１１、１１１が設けられている。つまり皿バネ１１２、１１２、…の弾性力によって射出用ボールネジ機構１０８に軸力、つまり負荷を付与するようになっている。耐久試験機１００にはコントローラ１１５が設けられ、射出用サーボモータ１０９を制御するようになっているとともに、可動プレート１０４に設けられているロードセル１１６が接続されている。

【0034】

従来の耐久試験機１００によって実施する射出用ボールネジ機構１０８の耐久試験では、実際の成形サイクルと同等の条件下での試験はできない。皿バネ１１２、１１２、…からなるバネ体１１１、１１１による軸力は、射出用ボールネジ機構１０８の駆動位置にのみ基づいて生じるからである。つまり一定の軸力からなる負荷が発生した条件下で、射出用ボールネジ機構１０８を所定長さ駆動する、等の試験ができないからである。このような従来の耐久試験機１００で射出用ボールネジ機構１０８の耐久試験を実施するとき、図２において符号１２０で示されているように、コントローラ１１５によって射出用サーボモータ１０９を制御して射出用ボールネジ機構１０８を駆動する。そうすると、符号１２１で示されているように、射出用ボールネジ機構１０８に作用する軸力が変化する。このような運転で実施する試験は、射出動作、保圧動作、計量動作を模擬した耐久試験にはなっていない。

【0035】

＜第２の実施の形態に係る耐久試験機＞
耐久試験機１Ａは色々な変形が可能である。図４には、その変形例として第２の実施の形態に係る耐久試験機１Ｂが示されている。この耐久試験機１Ｂは、射出装置においてスクリュを駆動するために設けられている一般的なスクリュ駆動装置、つまり第１スクリュ駆動装置６０と、第２スクリュ駆動装置７０とを利用している。

【0036】

第１スクリュ駆動装置６０は、第１後プレート６１と、第１前プレート６２と、これらの間にスライド自在に設けられている第１中間プレート６３とを備えている。第１後プレート６１と第１前プレート６２はガイドバー６４、６４…によって連結され、第１中間プレート６３はガイドバー６４、６４、…によってガイドされるようになっている。同様に、第２スクリュ駆動装置７０は、第２後プレート７１と、第２前プレート７２と、これらの間にスライド自在に設けられている第２中間プレート７３とを備えている。第２後プレート７１と第２前プレート７２はガイドバー７４、７４…によって連結され、第２中間プレート７３はガイドバー７４、７４、…によってガイドされるようになっている。このような第１、第２スクリュ駆動装置６０、７０が対向して配置されている。

【0037】

この第２の実施の形態に係る耐久試験機１Ｂにおいては、いくつかの部材が、第１の実施の形態に係る耐久試験機１Ａ（図１参照）の各部材に相当している。すなわち、第１後プレート６１は第１固定プレート３に、第１中間プレート６３は第１可動プレート６に、第２後プレート７１は第２固定プレート４に、第２中間プレート７３は第２可動プレート７に、それぞれ相当している。従って、図４において、第１の実施の形態に係る耐久試験機１Ａの各部材との関係を示すために、例えば第１後プレート６１に対しては符号「６１（３）」を、第１中間プレート６３に対しては符号「６３（６）」を、それぞれ付している。

【0038】

この第２の実施の形態に係る耐久試験機１Ｂにおいても、第１の実施の形態に係る耐久試験機１Ａと同様に、射出用ボールネジ機構１０と試験機ボールネジ機構２０とが設けられている。つまり射出用ボールネジ機構１０は「第１固定プレート３」に相当する第１後プレート６１と「第１可動プレート６」に相当する第１中間プレート６３の間に設けられ、試験機ボールネジ機構２０は「第２固定プレート４」に相当する第２後プレート７１と「第２可動プレート７」に相当する第２中間プレート７３の間に設けられている。そして、第１、第２中間プレート６３、７３は互いに連結部材９によって連結されている。

【0039】

第１の実施の形態に係る耐久試験機１Ａに設けられているのと同様の部材、例えば射出用サーボモータ１４、第１ロードセル３０等についても、この第２の実施の形態に係る耐久試験機１Bに設けられている。従って、これらについて説明を省略する。当業者であれば容易に理解されるように、この第２の実施の形態に係る耐久試験機１Ｂも、射出用ボールネジ機構１０を成形サイクルに準じて繰り返し駆動するとき、実際の成形サイクルにおいて発生する軸力と同等の負荷を与えて耐久性を試験することができる。

【0040】

＜第３の実施の形態に係る耐久試験機＞
図５には第３の実施の形態に係る耐久試験機１Ｃが示されている。この実施の形態に係る耐久試験機１Ｃは、第１の実施の形態に係る耐久試験機１Ａ（図１参照）と次の点で相違している。まず、第１、第２可動プレート６、７の代わりに共通の可動プレート７８が設けられている。従って、図５において可動プレート７８に対しては符号「７８（６、７）」を付している。

【0041】

次に、試験機ボールネジ機構２０と試験機サーボモータ２４はそれぞれ２個ずつ設けられている。すなわち第１、第２試験機ボールネジ機構２０Ａ、２０Ｂと、第１、第２試験機サーボモータ２４Ａ、２４Ｂが設けられている。第１試験機ボールネジ機構２０Ａは第１試験機駆動プーリ２５Ａ、第１試験機従動プーリ２６Ａ、第１試験機タイミングベルト２８Ａとによって第１試験機サーボモータ２４Ａの駆動力が伝達されるようになっている。そして、第２試験機ボールネジ機構２０Ｂは第２試験機駆動プーリ２５Ｂ、第2試験機従動プーリ２６Ｂ、第２試験機タイミングベルト２８Ｂとによって第２試験機サーボモータ２４Ｂの駆動力が伝達されるようになっている。

【0042】

この第３の実施の形態に係る耐久試験機１Ｃにおいては、ロードセルは第１ロードセル３０のみが設けられている。この実施の形態においては、試験機ボールネジ機構２０Ａ、２０Ｂは２個になっているのでそれぞれに作用する軸力は約１／２になり、基本定格荷重が小さいボールネジ機構であっても採用することができる。

【0043】

＜第４の実施の形態に係る耐久試験機＞
図６には第４の実施の形態に係る耐久試験機１Ｄが示されている。この実施の形態において、耐久試験機１Ｄは２プレート式スクリュ駆動装置８０を備え、これに設けられている２台の射出用ボールネジ機構、すなわち第１、第２射出用ボールネジ機構１０Ａ、１０Ｂを一括で耐久試験するようになっている。２プレート式スクリュ駆動装置８０は、固定プレート８１と、この固定プレート８１に対してスライドする可動プレート８２とを備えている。可動プレート８２は、リニアガイド８４、８４によってスライドするようになっている。そして固定プレート８１と可動プレート８２の間に、第１、第２射出用ボールネジ機構１０Ａ、１０Ｂが設けられ、固定プレート８１に設けられている第１、第２射出用サーボモータ１４Ａ、１４Ｂによってそれぞれ駆動されるようになっている。

【0044】

より詳しく説明すると、第１射出用ボールネジ機構１０Ａのボールネジ１１Ａは、第１射出用駆動プーリ１５Ａ、第１射出用従動プーリ１６Ａ、第１試験機タイミングベルト２８Ａによって第１射出用サーボモータ１４Ａの回転力が伝達されるようになっている。そして第２射出用ボールネジ機構１０Ｂのボールネジ１１Ｂは、第２射出用駆動プーリ１５Ｂ、第2射出用従動プーリ１６Ｂ、第２試験機タイミングベルト２８Ｂによって第２射出用サーボモータ１４Ｂの回転力が伝達されるようになっている。従って、これらを駆動するとボールナット１２Ａ、１２Ｂに対してボールネジ１１Ａ、１１Ｂが回転して可動プレート８２がスライドすることになる。

【0045】

一方、試験機ボールネジ機構２０や試験機サーボモータ２４が設けられている第２固定プレート４、第２可動プレート７等については、第１の実施の形態に係る耐久試験機１Ｄ（図１参照）と実質的に同様に構成されている。従って、これらの部材については説明を省略する。第４の実施の形態においては、可動プレート８２と第２可動プレート７とが連結部材９によって連結されている。この第４の実施の形態に係る耐久試験機１Ｄも第１の実施の形態に係る耐久試験機１Ａと同様に、実際の成形サイクルにおいて発生する軸力と同等の負荷を与えて耐久性を試験することができる。

【0046】

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。

【符号の説明】

【0047】

１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１D 耐久試験機
３ 第１固定プレート ４ 第２固定プレート
６ 第１可動プレート ７ 第２可動プレート
８ ガイドバー ９ 連結部材
１０ 射出用ボールネジ機構 １１ ボールネジ
１２ ボールナット １４ 射出用サーボモータ
２０ 試験機ボールネジ機構 ２１ ボールネジ
２２ ボールナット ２４ 試験機サーボモータ
３０ 第１ロードセル ３１ 第２ロードセル
３４ コントローラ ６０ 第１スクリュ駆動装置
６１ 第１後プレート ６２ 第２前プレート
６３ 第１中間プレート ６４ ガイドバー
７０ 第２スクリュ駆動装置 ７１ 第２後プレート
７２ 第２前プレート ７３ 第２中間プレート
７４ ガイドバー ７８ 可動プレート
８０ ２プレート式スクリュ駆動装置 ８１ 固定プレート
８２ 可動プレート ８４ リニアガイド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】