JPH05269794A - サンドイッチ成形用射出成形機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 第１，第２の射出ユニットの切替え（スキン
層射出とコア層射出との切替え）に別駆動源を必要とせ
ず、機構簡略で動作信頼性の高い、且つ、樹脂焼けや樹
脂洩れの虞のない、射出ユニット切替えメカニズムをも
つサンドイッチ成形用の射出成形機を提供すること。 【構成】 サンドイッチ成形用の射出成形機において、
ノズル４と第１，第２の射出ユニット１，２との間に射
出樹脂圧によって切替え制御される、例えば中空ニード
ル状の弁作動子３４をもつ切替えバルブ機構３を設け
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はサンドイッチ成形用射出
成形機に係り、特に、スキン層材料樹脂を射出する第１
の射出ユニットとコア層材料樹脂を射出する第２の射出
ユニットとのノズルに対する切替えメカニズムに関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】射出成形機の中に、異なる２種の樹脂に
よってスキン層（外層）とコア層（内層）とで形成され
た複合成形品（サンドイッチ成形品）を成形するための
サンドイッチ成形用の射出成形機がある。このサンドイ
ッチ成形によって形成される製品（複合成形品）として
は、 スキン層に摩耗特性がよく且つ自己潤滑性のよいポリ
アセタール樹脂を用い、コア層にガラス繊維等を含有し
た「ひけ」のない樹脂を用いた、歯車等の精密部品。 スキン層に熱可塑性エラストマーを用い、コア層に剛
性をもった樹脂を用いて、外側にソフトタッチ感触を持
たせた、自動車や家具用等のソフトタッチ感覚成形品。 スキン層に外観性のよいＡＢＳ樹脂を用い、コア層に
導電性材料を含有させた樹脂を用いた、コンピュータ用
等の電磁波シールド部品。 コア層に発泡樹脂を用い、「ひけ」防止とコストダウ
ンを図った大型成形品。 スキン層に透明樹脂、コア層に着色樹脂を用いた、容
器等の模様の変化のある成形品。 などが挙げられ、近時各種分野において広く用いられて
いる。

【０００３】図４は斯るサンドイッチ成形用の射出成形
機の動作原理を示す図で、同図において、１０１はスキ
ン層材料樹脂を射出するための第１の射出ユニット、１
０２はコア層材料樹脂を射出するための第２の射出ユニ
ット、１０３は固定側金型１０４と可動側金型１０５と
によって形成されたキャビティである。図４には示して
いないが、固定側金型１０４の樹脂注入口（スプルーブ
ッシュ）にはノズルが押し付けられており、このノズル
先端のノズル通路に対して上記第１，第２の射出ユニッ
ト１０１，１０２の何れか一方のみが択一的に連通可能
とされている。そして、ノズルと第１の射出ユニット１
０１とを連通させた状態で、第１の射出ユニット１０１
のスクリュー１０６を前進させてスキン層材料樹脂１０
８をキャビティ１０３内に所定量だけ射出し、次に、ノ
ズルと第２の射出ユニット１０２とを連通させた状態
で、第２の射出ユニット１０２のスクリュー１０７を前
進させて、コア層材料樹脂１０９をキャビティ１０３内
で未硬化状態にあるスキン層材料樹脂１０８中に射出・
充填することで、スキン層内にコア層が詰った複合成形
品を得るようになっている。

【０００４】図５は従来のサンドイッチ成形用の射出成
形機を示す平面図で、同図において図４と均等なものに
は同一符号を付してある。図５において、１１０は型開
閉メカニズムで、前記固定側金型１０４が取り付けられ
た固定ダイプレート１１１、前記可動側金型１０５が取
り付けられ型締めシリンダによって前後動される可動ダ
イプレート１１２などが具備されている。１１３は先端
にノズル１１４を取り付けた樹脂通路切替え手段で、そ
の詳細断面を示していないが該樹脂通路切替え手段１１
３内には、前記第１の射出ユニット１０１とノズル１１
４のノズル通路とを連通する第１の樹脂通路、この第１
の樹脂通路を開閉制御する第１の開閉バルブ部材、前記
第２の射出ユニット１０２とノズル１１４のノズル通路
とを連通する第２の樹脂通路、この第２の樹脂通路を開
閉制御する第２の開閉バルブ部材が設けられており、上
記第１の開閉バルブ部材と第２の開閉バルブ部材とは２
重構造を成して、それぞれバルブ制御用の開閉シリンダ
（油圧シリンダ）１１５，１１６によって独立して開閉
制御されるようになっている。

【０００５】図５ではノズルバックした状態が示されて
いるが、成形運転時には、第１，第２の射出ユニット１
０１，１０２、樹脂通路切替え手段１１３、開閉シリン
ダ１１５，１１６などの射出メカニズム全体が図示せぬ
ノズルタッチシリンダによって前進させられて、前記ノ
ズル１１４が前記固定側金型１０４の樹脂注入口に押し
付けられた状態を維持される。そして、第１の射出ユニ
ット１０１による射出時には、開閉シリンダ１１５によ
って前記第１の開閉バルブ部材が後退位置（開放位置）
におかれて、第１の射出ユニット１０１とノズル１１４
のノズル通路とが第１の樹脂通路を介して連通し、ま
た、開閉シリンダ１１６によって前記第２の開閉バルブ
部材が前進位置（閉塞位置）におかれて、第２の射出ユ
ニット１０２とノズル１１４のノズル通路とを連通する
前記第２の樹脂通路は閉塞した状態となるようにされて
いる。他方、第２の射出ユニット１０２による射出時に
は、開閉シリンダ１１６によって前記第２の開閉バルブ
部材が後退位置（開放位置）におかれて、第２の射出ユ
ニット１０２とノズル１１４のノズル通路とが前記第２
の樹脂通路を介して連通し、また、開閉シリンダ１１５
によって前記第１の開閉バルブ部材が前進位置（閉塞位
置）におかれて、第１の射出ユニット１０１とノズル１
１４のノズル通路とを連通する前記第１の樹脂通路が閉
塞した状態となるようにされている。なお、上述したよ
うな構成をとる従来のサンドイッチ成形用の射出成形機
としては、例えば、本願出願人が先に提案した特願平３
−２９９８８４号が挙げられる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
のサンドイッチ成形用の射出成形機においては、第１の
射出ユニットと第２の射出ユニットのノズルに対する切
替えには、２つの専用の駆動源（第１，第２の開閉シリ
ンダなど）を必要とし、さらに、前記樹脂通路切替え手
段の構造も比較的に複雑なものとなって、コストアップ
の要因となっていた。また、油圧シリンダ等の別駆動源
により開閉バルブ部材を前後動させる構造を採っている
ため、開閉バルブ部材とその保持部材の隙間から樹脂洩
れが生じ易く、さらに開閉バルブ部材とその保持部材の
隙間によって樹脂と大気との接触部分がどうしても生じ
る構造となるため、樹脂焼けを招来し易いという問題も
あった。さらにはまた、２つの専用の駆動源が正確に同
期をとって制御されないと（切替えタイミングにズレが
生じると）、樹脂の逆流でスキン層とコア層とが混じる
虞があり、特にスキン層射出時にコア層が混じると成形
品品質を著しく劣化させる。

【０００７】従って、本発明の解決すべき技術的課題は
上記した従来技術のもつ問題点を解消することにあり、
その目的とするところは、第１，第２の射出ユニットの
切替え（スキン層射出とコア層射出との切替え）に別駆
動源を必要とせず、機構簡略で動作信頼性の高い、且
つ、樹脂焼けや樹脂洩れの虞のない、射出ユニット切替
えメカニズムをもつサンドイッチ成形用の射出成形機を
提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の上記した目的
は、サンドイッチ成形用の射出成形機において、ノズル
と第１，第２の射出ユニットとの間に射出樹脂圧によっ
て切替え制御される、例えば中空ニードル状の弁作動子
をもつ切替えバルブ手段を設ける構成とすることによっ
て達成される。

【０００９】

【作用】第１の射出ユニットの射出時には、該第１の射
出ユニットから押し出される樹脂圧によって、例えば中
空ニードル状の弁作動子を後退位置において、第１の射
出ユニット先端とノズル先端のノズル通路とを連通させ
ると共に、この弁作動子により第２の射出ユニット先端
とノズル先端のノズル通路との間を閉塞させる。また第
２の射出ユニットの射出時には、該第２の射出ユニット
から押し出される樹脂圧によって、中空ニードル状の弁
作動子を前進位置において、第１の射出ユニット先端と
ノズル先端のノズル通路との間を閉塞させると共に、中
空ニードル状の弁作動子の内部樹脂通路をノズル先端の
ノズル通路と連通させ、これによって第２の射出ユニッ
ト先端とノズル先端のノズル通路とを連通させる。

【００１０】斯様に、射出樹脂圧によって中空ニードル
状の弁作動子の切替え位置を直接制御するので、従来の
ように切替えバルブのための別駆動源を必要とせず、ま
た、構造も簡易なものとなって、コストダウンに大いに
寄与する。また、射出樹脂圧によって切替えバルブを制
御するので動作信頼性が高く、スキン層とコア層とが混
じり合う虞も可及的に少なくなる。さらに、切替えバル
ブ部分に樹脂と大気との接触部分が無い構造（切替えバ
ルブ部分を気密構造）とできるため、樹脂焼けや樹脂洩
れの虞もなくなる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明を図１〜図３に示した実施例に
よって説明する。図１及び図２は本発明の第１実施例に
係り、図１は本実施例に係る射出成形機の射出メカニズ
ム部分を示す平面図、図２は図１の要部拡大断面図であ
る。図１において、１はスキン層材料樹脂を射出するた
めの第１の射出ユニット、２はコア層材料樹脂を射出す
るための第２の射出ユニット、３は第１の射出ユニット
の先端側に機械的に保持された切替えバルブ機構、４は
切替えバルブ機構３の先端に取り付けられたノズルであ
る。上記２つの射出ユニット１，２は、その内部の詳細
断面を示していないが公知のインラインスクリュータイ
プのメカニズムを採っており、それぞれ、混練可塑化及
び射出用のスクリュー１１，２１（図２参照）が回転並
びに進退自在であるように内蔵された加熱シリンダ１
２，２２、加熱シリンダ１２，２２の後端部に原料樹脂
を供給するためのホッパー部１３，２３、スクリューを
チャージ行程時に回転させるための油圧モータ１４，２
４、スクリューを射出行程時に前進させるための射出シ
リンダ（油圧シリンダ）１５，２５等々を具備してい
る。また、切替えバルブ機構３の後端には第１の射出ユ
ニット１の加熱シリンダ１２の先端が（第１の射出ユニ
ット１側の射出樹脂通路が）連結され、切替えバルブ機
構３の中間部側面側には、第２の射出ユニット２の加熱
シリンダ２２の先端に取り付けられた接続体２６並びに
該接続体２６と接続された樹脂通路管体２７を介して、
第２の射出ユニット２側の射出樹脂通路が連結されてい
る。なお図示していないが、射出メカニズム全体がノズ
ルタッチシリンダ（油圧シリンダ）によって前後動可能
とされていて、成形運転時にはノズルタッチシリンダに
よって射出メカニズム全体が前進位置におかれ、これに
よって、切替えバルブ機構３に取り付けられたノズル４
の先端が、図示せぬ成形金型の樹脂注入口（スプルーブ
ッシュ）に押し付けられる。

【００１２】図２は前記切替えバルブ機構３周辺の構造
を示している。同図において、３１は第１の射出ユニッ
ト１の加熱シリンダ１２の先端に螺合・固着された中空
のバルブ基体で、該バルブ基体３１の先端側に前記ノズ
ル４の基端側が螺合・固着されている。３２はバルブ基
体３１内に配設されたスリーブ体で、ノズル４をバルブ
基体３１に取り付けることによって所定位置に固定・位
置決めされる。３３はスリーブ体３２の有底の中心樹脂
通路（軸方向に沿った有底の中心孔）３２ａの底部に嵌
合・固定配置されたポペット、３４は上記スリーブ体３
２の中心樹脂通路３２ａ内を前後動可能であるように配
設された中空ニードル状の弁作動子である。

【００１３】前記第１の射出ユニット１の加熱シリンダ
１２先端の樹脂通路１２ａは、前記バルブ基体３１の基
端側の樹脂通路３１ａ、前記スリーブ体３２の外寄り位
置に軸方向に沿って貫通して穿設された樹脂通路３２
ｂ、及び前記ノズル４の内壁と前記スリーブ体３２並び
に弁作動子３４の外周との間で形成される樹脂通路４ｂ
を介して、前記ノズル４先端のノズル通路４ａと接続可
能とされている。また、前記第２の射出ユニット２の加
熱シリンダ２２先端の樹脂通路２２ａは、前記接続体２
６の樹脂通路２６ａ、前記樹脂通路管体２７の樹脂通路
２７ａ、前記バルブ基体３１の側部に穿設された樹脂通
路３１ｂ、前記スリーブ体３２の側部に穿設された樹脂
通路３２ｃと前記した中心樹脂通路３２ａ、及び前記中
空ニードル状の弁作動子３４内の中心樹脂通路３４ａを
介して、前記ノズル４先端のノズル通路４ａと接続可能
とされている。そして図示から明らかなように、切替え
バルブ機構３内は気密構造を採り、切替えバルブ機構３
内において樹脂が大気と接触する部分がないように構成
されている。

【００１４】上述した構成において、第１の射出ユニッ
ト１によるスキン層材料樹脂の射出行程時には、前記中
空ニードル状の弁作動子３４はその先端側に第１の射出
ユニット１側から射出される溶融樹脂の樹脂圧を受け
て、右行限位置に後退した状態をとり、このときには弁
作動子３４の先端がノズル４の先端側内面から離れて、
第１の射出ユニット１からの溶融樹脂が前記した樹脂通
路を経由してノズル４先端のノズル通路４ａから、図示
せぬ成形金型のキャビティ内に射出される。また、この
弁作動子３４が右行限位置にある状態においては、弁作
動子３４の後端面が前記ポペット３３のテーパー部に第
１の射出ユニット１側から射出される溶融樹脂の樹脂圧
によって密着され、ポペット３３部分において前記した
第２の射出ユニット２のための樹脂通路を閉塞状態にお
き、スキン層材料樹脂の逆流を防止するようになってい
る。

【００１５】他方、第２の射出ユニット２によるコア層
材料樹脂の射出行程時には、前記中空ニードル状の弁作
動子３４はその後端側に第２の射出ユニット２側から射
出される溶融樹脂の樹脂圧を受けて、図２に示した左行
限位置に前進した状態をとり、このときには弁作動子３
４の先端外面がノズル４の先端側内面（ノズル通路４ａ
近傍の内面）に第２の射出ユニット２側から射出される
樹脂圧によって密着されて、前記した第１の射出ユニッ
ト１のための樹脂通路４ｂとノズル通路４ａとの間を閉
塞状態におき、また、弁作動子３４の後端面が前記ポペ
ット３３のテーパー部から離間して、第２の射出ユニッ
ト２からの溶融樹脂が前記した樹脂通路を経由してノズ
ル４先端のノズル通路４ａから、図示せぬ成形金型のキ
ャビティ内に射出される。

【００１６】上述の説明から概ね明らかであるが、本実
施例の動作を次に説明する。図２の状態から、第１の射
出ユニット１によるスキン層材料樹脂の射出開始タイミ
ングに至ると、第１の射出ユニット１の前記スクリュー
１１が前進駆動され、これによって第１の射出ユニット
１から射出された溶融樹脂の樹脂圧で弁作動子３４が後
退し、前記切替えバルブ機構３内の第１の射出ユニット
１用の樹脂通路が開放状態におかれると共に、第２の射
出ユニット２用の樹脂通路が閉塞状態におかれる。そし
て、この状態で第１の射出ユニット１によってキャビテ
ィ内にスキン層材料樹脂が所定量だけ射出される。この
際厳密にいうと、スキン層材料樹脂の射出初期には、ノ
ズル４のノズル通路４ａにごく微量残存していたコア層
材料樹脂が混じるが、この量はごく僅かで実用上は全く
無視できる。次に、第１の射出ユニット１による射出完
了後、第２の射出ユニット２によるコア層材料樹脂の射
出開始タイミングに至ると、第２の射出ユニット２の前
記スクリュー２１が前進駆動され、これによって第２の
射出ユニット２から射出された溶融樹脂の樹脂圧で弁作
動子３４が前進し（このときには第１の射出ユニット１
による負荷樹脂圧は下げられている）、前記切替えバル
ブ機構３内の第２の射出ユニット２用の樹脂通路が開放
状態におかれると共に、第１の射出ユニット１用の樹脂
通路が閉塞状態におかれる。そして、この状態で第２の
射出ユニット２によって、キャビティ内の未硬化状態に
あるスキン層材料樹脂中にコア層材料樹脂が射出・充填
される。このコア層材料樹脂の射出初期には、前記中空
ニードル状の弁作動子３４内に逆流した微量のスキン層
材料樹脂が混じることになるが、この量もごく僅かであ
り、そもそもコア層材料樹脂にスキン層材料樹脂が多少
混じっても品質上問題とならないのが通常である。そし
て、キャビティ内の樹脂が硬化後、型開きして成形品を
取り出すことによってサンドイッチ成形品が得られるこ
ととなる。

【００１７】斯様な構成をとる本実施例においては、射
出樹脂圧によって中空ニードル状の弁作動子３４の切替
え位置を直接制御するので、従来のように切替えバルブ
のための別駆動源を必要とせず、また、構造も簡易なも
のとなって、コストダウンに大いに寄与する。また、射
出樹脂圧によって切替えバルブを制御するので動作信頼
性が高く、スキン層とコア層とが混じり合う虞も可及的
に少なくなる。さらに、射出樹脂圧によって弁作動子３
４を制御するので、切替えバルブ機構３を気密構造とな
し得、切替えバルブ機構３において樹脂と大気との接触
部分が無いので、樹脂焼けや樹脂洩れの虞もなくなる。

【００１８】図３は本発明の第２実施例に係り、本実施
例においては、第１の射出ユニット１の加熱シリンダ１
２と第２の射出ユニット２の加熱シリンダ２２との間隔
を狭めて、第２の射出ユニット２の加熱シリンダ２２先
端の樹脂通路２２ａを、単一の連結ブロック２８の樹脂
通路２８ａによって、前記切替えバルブ機構３に接続す
るようにしてある。斯様な構成とすれば連結構造が簡略
化され、しかも第２の射出ユニット２からの樹脂経路が
短くなって、好都合である。

【００１９】以上本発明を図示した実施例によって説明
したが、当業者には本発明の精神を逸脱しない範囲で種
々の変形が可能であることは言うまでもなく、切替えバ
ルブ機構３の構造等は適宜変更可能である。

【００２０】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、第１，第
２の射出ユニットの切替え（スキン層射出とコア層射出
との切替え）に別駆動源を必要とせず、機構簡略で動作
信頼性の高い、且つ、樹脂焼けや樹脂洩れの虞のない、
射出ユニット切替えメカニズムをもつサンドイッチ成形
用の射出成形機が提供でき、その価値は大きい。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るサンドイッチ成形用
射出成形機の射出メカニズム部分を示す平面図である。

【図２】本発明の第１実施例に係るサンドイッチ成形用
射出成形機の切替えバルブ機構周辺の構成を示す要部断
平面図である。

【図３】本発明の第２実施例に係るサンドイッチ成形用
射出成形機の切替えバルブ機構周辺の構成を示す要部断
平面図である。

【図４】サンドイッチ成形用射出成形機の動作原理を示
す説明図である。

【図５】従来のサンドイッチ成形用射出成形機の平面図
である。

【符号の説明】

１ 第１の射出ユニット ２ 第２の射出ユニット ３ 切替えバルブ機構 ４ ノズル １１ スクリュー １２ 加熱シリンダ ２１ スクリュー ２２ 加熱シリンダ ３１ バルブ基体 ３２ スリーブ体 ３３ ポペット ３４ 中空ニードル状の弁作動子

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 成形金型の樹脂注入口にその先端が押し
   付けられた１つのノズルと、該ノズルを介して択一的に
   成形金型のキャビティ内に溶融樹脂を射出可能な第１の
   射出ユニットと第２の射出ユニットとを具備し、第１の
   射出ユニットによってスキン層となるスキン層材料樹脂
   を射出した後、第２の射出ユニットによってコア層とな
   るコア層材料樹脂を射出するサンドイッチ成形用射出成
   形機において、 前記ノズルと前記第１，第２の射出ユニットとの間に射
   出樹脂圧によって切替え制御される切替えバルブ手段を
   設け、前記第１の射出ユニットの射出時には、前記切替
   えバルブ手段によって第１の射出ユニット先端と前記ノ
   ズル先端のノズル通路とを連通させると共に、前記第２
   の射出ユニット先端とノズル先端のノズル通路との間を
   閉塞状態におき、前記第２の射出ユニットの射出時に
   は、前記切替えバルブ手段によって第２の射出ユニット
   先端と前記ノズル先端のノズル通路とを連通させると共
   に、前記第１の射出ユニット先端とノズル先端のノズル
   通路との間を閉塞状態におくようにしたことを特徴とす
   るサンドイッチ成形用射出成形機。
2. 【請求項２】 請求項１記載において、前記切替えバル
   ブ手段は、中空ニードル状の弁作動子をもつものとされ
   たことを特徴とするサンドイッチ成形用射出成形機。