JP3745742B2 - 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、同じ組み合わせの樹脂を用いて、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６１及びコア材ノズル６２）を備えている。サンドイッチノズル６１の内部には、更にサブノズル６３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６４、コア材流路６５、及びコア材流路６５の下流側につながる流路を切り替えるための開閉弁６６などが設けられている。
【０００７】
スキン材は、第一シリンダ６７から、スキン材流路６４を介してサンドイッチノズル６１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６８からコア材流路６５及び開閉弁６６を通って、サブノズル６３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６６が切り替えられ、それによって、コア材は、第二シリンダ６８からコア材流路６５及び開閉弁６６を通って、コア材ノズル６２に導入される。
【０００８】
上記の射出ユニットでは、内部に開閉弁６６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、第二射出ユニット、及び第二射出ユニットとノズルユニットの接続部に挿入された流路組換ユニットを備えた射出成形機であって、
前記流路組換ユニットは、第二射出ユニットの吐出口に接続される入口ポート、及び二つの出口ポートを備え、
前記ノズルユニットは、
第一射出ユニットの吐出口に接続される第一ポートと、
前記流路組換ユニットの出口ポートの一方に接続される第二ポートと、
前記流路組換ユニットの出口ポートの他方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、前記流路組換ユニットを介して第二射出ユニットの吐出口を第二ポートにつなげ、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、前記流路組換ユニットを介して第二射出ユニットの吐出口を第三ポートにつなげ、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】
本発明の射出成形機によれば、上記のように、第二射出ユニットとノズルユニットの接続部に流路組換ユニットを挿入し、第二射出ユニットの吐出口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】
例えば、前記流路組換ユニットを、ユニット本体と二つのプラグを用いて構成することができる。その場合、ユニット本体には、一方の側面から他方の側面に到る貫通孔状のプラグ室、並びに、このプラグ室につながる入口ポート及び二つの出口ポートが形成され、二つのプラグは、ユニット本体の両側面からプラグ室内にそれぞれ挿入される。プラグ室の中で二つのプラグの位置を変えることにより一方のプラグの側面で一方の出口ポートを塞ぎ、それによって、内部の流路を切り替える。流路組換ユニットをこのように構成することによって、その構造を簡素化することができる。
【００１３】
好ましくは、前記流路組換ユニットを、内部で樹脂の滞留が生じにくいように構成する。例えば、前記流路組換ユニットを、前記プラグ室の中で前記二つのプラグの挿入深さ及び回転角度を変えることにより内部の流路を切り替えるように構成するとともに、前記二つのプラグの先端面を適切な曲面で形成することによって、内部の流路内に入隅部が形成されることを避けることができる。
【００１４】
【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。
【００１５】
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、５０は流路組換ユニット、５３は入口ポート、５４は第一の出口ポート、５５は第二の出口ポートである。
【００１６】
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。
【００１７】
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、第二ポート１４につながっている。
【００１８】
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とノズルユニット１０の接続部には、流路組換ユニット５０が挿入されている。この流路組換ユニット５０の入口ポート５３は、第二射出ユニット４０の吐出口４１に接続され、第一の出口ポート５４は、ノズルユニット１０の第二ポート１４に接続され、第二の出口ポート５５は、ノズルユニット１０の第三ポート１５に接続される。
【００１９】
図２に、流路組換ユニット５０の構造の詳細を示す。
【００２０】
この流路組換ユニット５０の主要部は、ユニット本体５１と二つのプラグ５７、５８から構成されている。
【００２１】
ユニット本体５１には、一方の側面から他方の側面に到る貫通孔が形成され、この貫通孔がプラグ室５２を構成している。入口ポート５３及び二つの出口ポート５４、５５は、それぞれ、このプラグ室５２につながっている。具体的には、入口ポート５３は、ユニット本体５１の背面側（図では上面側）に設けられ、プラグ室５２（貫通孔）に対して垂直に形成されている。二つの出口ポート５４、５５は、ユニット本体５１の前面側（図では下面側）に設けられ、プラグ室５２（貫通孔）に対して垂直に形成されている。二つの出口ポート５４、５５は、入口ポート５３を間に挟んで入口ポート５３から等距離の位置に配置されている。
【００２２】
プラグ室５２の中には、二つのプラグ５６、５７がユニット本体５１の両側面からそれぞれ挿入されている。各プラグ５６、５７の後端部は、それぞれ、アタッチメント５８、５９を介してユニット本体５１に固定されている。アタッチメント５８、５９を取り替えることによって、各プラグ５６、５７の挿入深さ及び回転角度を調整することができる。プラグ室５２の中で二つのプラグ５６、５７の挿入深さ及び回転角度を変えることにより、一方のプラグ（５６、５７）の側面で一方の出口ポート（５４、５５）を塞ぎ、それによって、内部の流路が切り替えられる。
【００２３】
更にこの例では、二つのプラグ５６、５７の先端面を曲面で形成することにより、内部の流路内に入隅部が形成されないようにしている。二つのプラグ５６、５７の先端面の形状をこのように設計することによって、流路組換ユニット５０の内部での樹脂の滞留を防止することができる。
【００２４】
サンドイッチ成形を行うときは、図１に示すように、流路組換ユニット５０を介して第二射出ユニット４０の吐出口４１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。
【００２５】
二材成形を行うときは、流路組換ユニット５０を介して、第二射出ユニット４０の吐出口４１を第三ポート１５に接続する。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。
【００２６】
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。
【００２７】
先ず、流路組換ユニット５０を操作して入口ポート５３と第一の出口ポート５４をつなぎ、これによって、第二射出ユニット４０の吐出口４１を第二ポート１４につなげる。なお、このとき、第三ポート１５は、流路組換ユニット５０で塞がれることになる。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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【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できる。
【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で使用される流路組換ユニットの構造を示す図。
【図３】 従来の射出成形機の一例を示す図。
【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、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、５０…流路組換ユニット、５１…ユニット本体、５２…プラグ室（貫通孔）、５３…入口ポート、５４…第一の出口ポート、５５…第二の出口ポート、５６…第一のプラグ、５７…第二のプラグ、５８、５９…アタッチメント、６１…サンドイッチノズル、６２…コア材ノズル、６３…サブノズル、６４…スキン材流路、６５…コア材流路、６６…開閉弁、６７…第一シリンダ、６８…第二シリンダ。

Claims (1)

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、第二射出ユニット、及び第二射出ユニットとノズルユニットの接続部に挿入された流路組換ユニットを備え、
   前記流路組換ユニットは、第二射出ユニットの吐出口に接続される入口ポート、及び二つの出口ポートを備え、
   前記ノズルユニットは、第一射出ユニットの吐出口に接続される第一ポートと；前記流路組換ユニットの出口ポートの一方に接続される第二ポートと；前記流路組換ユニットの出口ポートの他方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、前記流路組換ユニットを介して第二射出ユニットの吐出口を第二ポートにつなげ、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、前記流路組換ユニットを介して第二射出ユニットの吐出口を第三ポートにつなげ、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た射出成形機であって、
   前記流路組換ユニットは、ユニット本体及び二つのプラグを備え、
   ユニット本体には、前記入口ポート及び前記二つの出口ポートが形成されるとともに、前記入口ポート及び前記二つの出口ポートにつながり、一方の側面から他方の側面に到る貫通孔状のプラグ室が形成され、
   二つのプラグは、先端面が曲面で形成され、ユニット本体の両側面からプラグ室内にそれぞれ挿入され、プラグ室の中で前記二つのプラグの挿入深さ及び回転角度を変えることにより一方のプラグの側面で前記二つの出口ポートの一方を塞ぎ、それによって、前記流路組換ユニットの内部の流路を、流路内に入隅部が形成されることなく切り替えるように構成されていることを特徴とする射出成形機。

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