ほとんどのボールねじの故障、射出精度の不安定化、および同一ロット内での製品品質ばらつきは、単に精度等級(例:C3、C5、C7)が不十分なためではなく、 プリロードの選定ミス が原因です。多くの購入担当者は、C3、C5、C7といった精度等級にのみ注目し、プリロード性能を軽視しています。その結果、新設直後は正確な位置決めが可能でも、3か月程度の稼働後に徐々にバックラッシュが増大し、射出時の振動(ジッター)、金型のずれ、製品寸法の変動などが発生します。
射出成形機は、高周波衝撃、繰り返し方向転換、瞬間的な高圧作動という厳しい作業条件を特徴としており、信頼性の高いプリロード構造が不可欠な産業用途の一つです。本稿では、主流の3種類のプリロード方式、適用可能な機械トン数、および対応する作業条件について詳しく解説し、選定時の代表的な誤りを回避するためのヒントを提供します。
1. ボールねじのプリロードとは? なぜ射出成形機には必須なのか
標準の非プリロードボールねじには、本来の軸方向クリアランスが存在し、方向転換時に空走(アイドルトラベル)が生じます。これは以下のように定義されます: バックラッシュ .
射出、保圧、後退、金型閉模、金型開模といった射出成形サイクルでは、頻繁な方向転換が求められます。わずかなバックラッシュでも、以下の生産上の問題を引き起こす可能性があります:
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射出終点における位置オフセット
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保圧性能の不安定化
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金型閉模の再現性低下によるバリや短射不良
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連続衝撃荷重下における急激な逆方向バックラッシュの拡大およびスクリューの早期劣化

プリロードの基本機能:逆方向バックラッシュを完全に解消し、スクリューの反転時に無遊隙・無振動を実現 .
2.3段階のプリロード等級の違い(射出成形機向け専門選定基準)
2.1 ゼロプリロード
標準的な軸方向バックラッシュを確保し、操作抵抗が低く、コストも低く、滑らかな動作を実現。
射出成形機の射出軸およびクランプ軸には使用不可。 .
金型調整軸、エジェクタ補助軸、および油圧式射出成形機の低速・低頻度調整機構にのみ適用可能。
2.2 軽プリロード/マイクロプリロード
わずかなバックラッシュを解消し、適度な負荷抵抗、低い温度上昇、優れた安定性を実現。
100~300トン級の小型・中型電動射出成形機に最適(主流の選択肢)
家庭用電化製品部品、日常使いのプラスチック製品、および一般的な構造部品の量産に最適です。操作速度、使用寿命、精度のバランスが取れており、従来型電動射出成形機の標準構成として、90%の機種で採用されています。
2.3 重プレロード/高プレロード
完全なゼロバックラッシュ性能、極めて高い構造剛性、および優れた衝撃耐性を提供しますが、若干高い操作抵抗と温度上昇が生じます。
高精度機、高速機、および500トン以上の大型電動射出成形機に適しています。
精密電子部品、医療用部品、光学用プラスチック部品の製造、24時間連続運転による大量生産、および高圧射出成形などの用途で広く使用されています。

3. プレロード選定ミスによる典型的な成形不良
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射出軸用ゼロプレロード 製品重量の大幅なばらつき、寸法公差の不安定化、およびロット歩留まり率の低下
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大吨数機用ライトプレロード 長期間の衝撃荷重下における急激なバックラッシュの拡大、および半年以内に明確な精度劣化
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小容量機械向けの高プリロード 温度上昇が過剰、消費電力が高く、運転速度が制限される
4.機械トン数によるプリロード選定式(そのまま適用可能)
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100トン以下の高精度機械:軽〜中程度のプリロード
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100〜300トンの一般電動射出成形機:標準的な軽プリロード(業界で最も適した組み合わせ)
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300〜500トンの中〜大型機械:中〜高プリロード
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500トン以上の大型高速機械:ゼロバックラッシュ構造を備えた高プリロード
結論 射出成形機用ボールねじの選定において、 精度等級は加工精度の上限を決定し、プリロード等級は長期的な安定性と寿命を決定する C5精度を維持したまま、適切なプリロード調整を行うことで、ネジの寿命を2倍に延ばし、製品の歩留まりを大幅に向上させることができます。
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