JP3670652B2 - 射出成形機 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、射出成形機に係り、特に、二種類の樹脂及び二つの射出ユニットを使用し、サンドイッチ成形及び二材成形のいずれにも使用することが可能な射出成形機のノズルユニット部分の構造に係る。
【０００２】
【従来の技術】
サンドイッチ成形及び二材成形では、いずれも二種類の樹脂が使用される。これらの方法に使用される射出成形機は、二つの射出ユニットが必要になるので高価なものになる。そのため、成形品の製造コストに占める装置費用の割合が高く、それが成形品の製造コストを押し上げる要因となっている。しかし、これまで、サンドイッチ成形と二材成形は、それぞれ専用の射出成形機を使用して行われていた。
【０００３】
なお、通常、二材成形の目的は、必要な部位に必要な機能を付与するという機能形成にあり、これに対して、サンドイッチ成形の目的は、コアに廃棄プラスチックを使用するような環境対策や、大型部品のコアに発泡樹脂を使用するような軽量化などである。このように、それぞれの方法が使用される目的が互いに異なるので、使用される樹脂の組み合わせも異なる場合が多かった。
【０００４】
しかし、近年、サンドイッチ成型が、スキン層とコア部にそれぞれ必要な機能を付与することを目的に行われるケースも増え、樹脂の同じ組み合わせを用いて、サンドイッチ成形及び二材成形の双方が行われることも珍しくなくなって来た。
【０００５】
特開平７−２２７８７８号公報には、サンドイッチ成形と二材成形の双方に使用することができる「射出ユニット」が記載されている。図３に、その概要を示す。
【０００６】
この射出ユニットは、二つのノズル（サンドイッチノズル５１及びコア材ノズル５２）を備えている。サンドイッチノズル５１の内部には、更にサブノズル５３が組み込まれている。射出ユニットの内部には、スキン材流路５４、コア材流路５５、及びコア材流路５５の下流側につながる流路を切り替えるための開閉弁５６などが設けられている。
【０００７】
スキン材は、第一シリンダ５７から、スキン材流路５４を介してサンドイッチノズル５１に導入される。サンドイッチ成形の際、コア材は、第二シリンダ５８からコア材流路５５及び開閉弁５６を通って、サブノズル５３の中に導入される。これに対して、二材成形（２色成形）の際には、開閉弁５６が切り替えられ、それによって、コア材は、第二シリンダ５８からコア材流路５５及び開閉弁５６を通って、コア材ノズル５２に導入される。
【０００８】
しかし、上記の射出ユニットでは、内部に開閉弁５６を組み込む必要があるので、構造が複雑になり、サイズも大きくなると言う問題があった。更に、その結果、当該射出ユニットのノズル部が装着される相手方の部材（即ち、型締装置の固定盤）に、大きな開口部を設けなければならないと言う問題もあった。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上のような従来の射出成形機の問題点に鑑み成されたもので、本発明の目的は、サンドイッチ成形と二材成形に兼用することが可能で、且つ従来の装置と比べて簡素な構造を備えた射出成形機を提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明の射出成形機は、第一ノズル及び第二ノズルを有するノズルユニット、第一射出ユニット、及び第二射出ユニットを備えた射出成形機であって、
前記ノズルユニットは、
第一射出ユニットが接続される第一ポートと、
第二射出ユニットが着脱可能に接続される第二ポートと、
第二射出ユニットが着脱可能に接続される第三ポートと、
第一ポートと第一ノズルの間を結ぶ第一流路と、
第二ポートと第一ノズルの間を結び、第一ノズルの直前で第一流路に合流する第二流路と、
第三ポートと第二ノズルの間を結ぶ第三流路とを備え、
第一流路と第二流路の合流点の手前の部分において、第二流路が第一ノズルの中心軸上に設けられるとともに、第一流路が第二流路の周囲を取り囲む環状の流路として形成され、
サンドイッチ成形を行うときは、第二射出ユニットを第二ポートに接続し、第一の樹脂を、第一射出ユニットから第一ポート、第一流路及び第一ノズルを経て金型内に射出するとともに、第二の樹脂を、第二射出ユニットから第二ポート、第二流路、前記合流点及び第一ノズルを経て金型内に射出し、
二材成形を行うときは、第二射出ユニットを第三ポートに接続し、第一の樹脂を、第一射出ユニットから第一ポート、第一流路及び第一ノズルを経て金型内に射出するとともに、第二の樹脂を、第二射出ユニットから第三ポート、第三流路及び第二ノズルを経て金型内に射出するように構成されていることを特徴とする。
【００１１】
本発明の射出成形用によれば、上記のように、第二射出ユニットの接続先を第二ポートと第三ポートの間で切り替えることによって、サンドイッチ成形及び二材成形の双方を行うことができる。
【００１２】
好ましくは、前記第二流路の途中に開閉弁を設ける。
【００１３】
好ましくは、前記第三ポートと前記第二ポートは、前記第二射出ユニットの旋回軸を中心とする同一円周上に配置される。第二樹脂の流路の切り換えは、第二射出ユニットを後退させてその吐出口を一方のポートから引き離し、第二射出ユニットを旋回させ、次いで第二射出ユニットを前進させてその吐出口を他方のポートに押し付けることによって行われる。
【００１４】
更に好ましくは、前記第二射出ユニットは、第二ポートを塞ぐためのプラグを備える。このプラグは、前記吐出口に隣接して並べられた状態で前記第二射出ユニットの先端部に配置され、前記吐出口を前記第三ポートに押し付けたとき、同時に、このプラグが前記第二ポートに押し付けられて前記第二ポートを塞ぐように構成される。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１に、本発明に基づく射出成形機の一例を示す。
【００１６】
図中、１０はノズルユニット、３０は第一の射出ユニット、４０は第二の射出ユニット、１１は第一ノズル、１２は第二ノズル、１３は第一ポート、１４は第二ポート、１５は第三ポート、１６は第一流路、１７は第二流路、１８は第三流路、１９は合流点、２２は開閉弁である。
【００１７】
ノズルユニット１０は、先端側に第一ノズル１１及び第二ノズル１２を備え、後端側に、第一ポート１３、第二ポート１４及び第三ポート１５を備えている。ノズルユニット１０の内部には、３本の流路１６〜１８が形成されている。第一流路１６は、第一ポート１３と第一ノズル１１の間を結んでいる。第二流路１７は、第二ポート１４と第一ノズル１１の間を結び、第一ノズル１１の直前で第一流路１６に合流している。第二流路１７の途中には、第二ポート１４の近傍に、開閉弁２２が設けられている。第三流路１８は、第三ポート１５と第二ノズル１２の間を結んでいる。
【００１８】
更に具体的には、第一ノズル１１の後方に、第一ノズル１１の中心軸と同軸上に、大径の孔２３が形成され、この孔２３の中にサブノズル２４が収容されている。孔２３の内周面とサブノズル２４の外周面の間には環状の空間が形成され、この環状の空間によって第一流路１６が構成されている。サブノズル２４の内部には、第一ノズル１１の中心軸と同軸の孔が形成され、この孔によって第二流路１７の下流部分が構成されている。孔２３及びサブノズル２４は、先端側で円錐状に径が絞られ、第一ノズル１１の直前で、第二流路１７が第一流路１６に合流している（合流点１９）。第二流路１７は、サブノズル２３の途中で折れ曲がってその側面から抜け出し、ノズルボディ２１の中につながっている。第二流路１７の上流部分は、ノズルボディ２１の中を通り、開閉弁２２を経て、第二ポート１４につながっている。
【００１９】
第一射出ユニット３０の吐出口３１は、第一ポート１３に接続される。第二射出ユニット４０の吐出口４１は、第二ポート１４及び第三ポート１５に対して着脱可能に接続される。即ち、第二射出ユニット４０の吐出口４１が第二ポート１４に接続された状態と（図１に示された状態）、吐出口４１が第三ポート１５に接続された状態との間で切り替えることができる。
【００２０】
更に、この例では、第二ポート１４と第三ポート１５は、第二射出ユニット４０の旋回軸を中心とする同一円周上に配置されている。上記の接続の切り換えは、第二射出ユニット４０を後退させてその吐出口４１を一方のポート１５（１４）から引き離し、次いで第二射出ユニット４０を旋回させ、次いで第二射出ユニット４０を前進させてその吐出口４１を他方のポート１４（１５）に押し付けることによって行われる。
【００２１】
サンドイッチ成形を行うときは、図１に示すように、第二射出ユニット４０を第二ポート１４に接続する。この状態で、第一の樹脂（スキン材）を、第一射出ユニット３０から第一ポート１３、第一流路１６及び第一ノズル１１を経て金型（図示せず）内に射出するとともに、第二の樹脂（コア材）を、第二射出ユニット４０から第二ポート１４、第二流路１７、前記合流点１９及び第一ノズル１１を経て金型内に射出する。
【００２２】
二材成形を行うときは、第二射出ユニット４０を第三ポート１５に接続する。開閉弁２２を閉の状態にして第二流路を遮断する。その状態で、第一の樹脂を、第一射出ユニット３０から第一ポート１３、第一流路１６及び第一ノズル１１を経て金型内に射出する。これと並行させて、第二の樹脂を、第二射出ユニット４０から第三ポート１５、第三流路１８及び第二ノズル１２を経て金型内に射出する。
【００２３】
次に、サンドイッチ成形の具体的な手順について説明する。
【００２４】
先ず、第二射出ユニット４０の先端の吐出口４１を第二ポート１４に押し当てるとともに、開閉弁２２を開の状態にする。その状態で、第一射出ユニット３０のみを作動させ、第一の樹脂（スキン材）を、第一ポート１３、第一流路１６、合流点１９を経て、第一ノズル１１から金型内に送り込む。これによって、スキン層の形成が開始される。
【００２５】
スキン層を形成するのに十分な量の第一の樹脂が金型内に貯えられた後、第一の樹脂の射出を継続したまま（または中断して）、第二射出ユニット４０を作動させ、第二の樹脂を、第二ポート１４、第二流路１７、合流点１９を経て、第一ノズル１１の中心部から金型内に送り込む。これによって、コア部の形成が開始される。
【００２６】
金型内への樹脂の充填が完了する直前に、第二射出ユニット４０の作動を停止させ、第一射出ユニット３０のみを作動させて、第一の樹脂を金型内に送り込む。これによって、全表面がスキン層で覆われたサンドイッチ成形体が製造される。
【００２７】
図２に、本発明に基づく射出成形機の他の例を示す。
【００２８】
この例では、第二流路１７の途中に開閉弁（２２：図１）を設ける代りに、第二射出ユニット４０の先端部に、第二ポート１４をその入口で塞ぐためのプラグ４２が設けられている。このプラグ４２は、吐出口４１と同一の外観形状を有し、吐出口４１に隣接して並べられた状態で配置されている。それ以外の構成に関しては、この射出成形機は、図１に示したものと共通である。
【００２９】
二材成形を行う際、第二射出ユニット４０の吐出口４１を第三ポート１５に押し付けると、図２に示すように、上記のプラグ４２が第二ポート１４に押し付けられ、第二ポート１４の入口が塞がれ、第二流路１７が遮断される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の射出成形機によれば、サンドイッチ成形及び二材成形を一つの装置を用いて実施することができる。本発明の射出成形機の主要部を構成するノズルユニットは、流路を切り換えるための弁を内部に組み込む必要がないので、構造が比較的シンプルであり、外形寸法を小さく抑えることができる。また、その結果、型締装置の固定盤のノズルユニットが装着される部分に、大きな開口部を設ける必要がなくなるので、標準的な固定盤（単一樹脂の射出成形の際に使用されるもの）を使用してサンドイッチ成形及び二材成形を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の射出成形機の一例を示す図。
【図２】 本発明の射出成形機の他の例を示す図。
【図３】 従来の射出成形機用の一例を示す図。
【符号の説明】
１０…ノズルユニット、１１…第一ノズル、１２…第二ノズル、１３…第一ポート、１４…第二ポート、１５…第三ポート、１６…第一流路、１７…第二流路、１８…第三流路、１９…合流点、２１…ノズルブロック、２２…開閉弁、２３…孔、２４…サブノズル、３０…第一射出ユニット、３１…吐出口、４０…第二射出ユニット、４１…吐出口、４２…プラグ、５１…サンドイッチノズル、５２…コア材ノズル、５３…サブノズル、５４…スキン材流路、５５…コア材流路、５６…開閉弁、５７…第一シリンダ、５８…第二シリンダ。

Claims (4)

1. 第一ノズル及び第二ノズルを有するノズルユニット、第一射出ユニット、及び第二射出ユニットを備えた射出成形機であって、
   前記ノズルユニットは、
   第一射出ユニットが接続される第一ポートと、
   第二射出ユニットが着脱可能に接続される第二ポートと、
   第二射出ユニットが着脱可能に接続される第三ポートと、
   第一ポートと第一ノズルの間を結ぶ第一流路と、
   第二ポートと第一ノズルの間を結び、第一ノズルの直前で第一流路に合流する第二流路と、
   第三ポートと第二ノズルの間を結ぶ第三流路とを備え、
   第一流路と第二流路の合流点の手前の部分において、第二流路が第一ノズルの中心軸上に設けられるとともに、第一流路が第二流路の周囲を取り囲む環状の流路として形成され、
   サンドイッチ成形を行うときは、第二射出ユニットを第二ポートに接続し、第一の樹脂を、第一射出ユニットから第一ポート、第一流路及び第一ノズルを経て金型内に射出するとともに、第二の樹脂を、第二射出ユニットから第二ポート、第二流路、前記合流点及び第一ノズルを経て金型内に射出し、
   二材成形を行うときは、第二射出ユニットを第三ポートに接続し、第一の樹脂を、第一射出ユニットから第一ポート、第一流路及び第一ノズルを経て金型内に射出するとともに、第二の樹脂を、第二射出ユニットから第三ポート、第三流路及び第二ノズルを経て金型内に射出するように構成されていることを特徴とする射出成形機。
2. 前記第二流路の途中に開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
3. 前記第二ポートと前記第三ポートは、前記第二射出ユニットの旋回軸を中心とする同一円周上に配置され、第二射出ユニットを後退させてその吐出口を一方のポートから引き離し、第二射出ユニットを旋回させ、次いで第二射出ユニットを前進させてその吐出口を他方のポートに押し付けることによって、第二の樹脂の流路を切り換えることを特徴とする請求項１に記載の射出成形機。
4. 前記第二射出ユニットは、第二ポートを塞ぐためのプラグを備え、このプラグは、前記吐出口に隣接して並べられた状態で前記第二射出ユニットの先端部に配置され、前記吐出口を前記第三ポートに押し付けたとき、同時に、このプラグが前記第二ポートに押し付けられて前記第二ポートを塞ぐように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の射出成形機。

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