JPS6059129B2 - 多層成形体の射出成形機 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、プラスチック多層成形体の射出成形機に係
り、特に発泡した核芯体と、その表面を覆うように形成
された非発泡の外皮とを有する、多層成形体を成形する
ための射出成形機に関するものである。

従来より、この種の多層成形体、すなわち核芯体とこ
れを四色する外皮とを有する成形品、なかても発泡した
核芯体と非発泡の外皮とを有する多層成形体を製造する
ために、特公昭５５−４５３７４号公報、特公昭５５−
５０７７四公報、特公昭５６−３０１６９号公報等を初
めとして、各種の射出成形機が明ら かにされている。

而して、それらの射出成形機は、一般に外側ノズルと内
側ノズルとから成る二重のノズル構造の射出ヘッドを共
用するものであ り、そしてかかる射出ヘッドに、外皮
材料と核芯材料をそれぞれ別個に射出するための、第一
及び第二の射出装置（シリンダ）がそれぞれ接続されて
おり、またかかる射出ヘッドが所定の金型のスプルーに
接続されて、それぞれの射出装置から射出された材料を
、該射出ヘッドを介して金型のキャビティ内に導き、所
定の多層成形体を成形する ようにしている。 しかし
ながら、このような従来の射出成形機にあつては、所定
の樹脂材料を射出して金型内に充填した後、引き続いて
かかる射出圧力より低い圧力、換言すれば射出保持圧力
を金型にかける場合において、射出装置からの射出圧力
、すなわちスクリュ押出圧カカ汗リ用されるようになつ
おり、このためかかる射出装置と金型との間の距離が必
然的に長くなること等に起因して、射出保持圧力やｊ射
出保持量のコントロール精度が十分でなく、またこのよ
うな射出保持圧力を射出装置のスクリュにてかけている
ところから、その間は射出装置をスクリュ回転させて樹
脂材料を可塑化する等の操作を行なうことが出来ず、こ
れが成形サイクルを丁短縮化するうえにおいて一つの問
題となつていたのである。

ここにおいて、本発明は、かかる事情に鑑みて為され
たものであつて、その目的とするところは、射出装置の
スクリュではなく、射出ヘッド部分において、射出保持
圧力をかけ得るようにした射出成形機を提供することに
ある。

そして、かかる目的を達成するために、本発明にあつて
は、第一の射出装置から導かれる第一の樹脂材料及び第
二の射出装置から導かれる第二の樹脂材料を所定の金型
に射出する共通の射出ヘッドを設け、且つ該射出ヘッド
を、同心的に配設せしめた外側ノズル及び内側ノズル、
並びに該内側ノズル内に位置してその先端のノズル孔を
閉塞せしめ得る作動ロッドにて構成すると共に、該内側
ノズルを回動せしめる回動手段を設けて、該回動手段に
よる内側ノズルの回動によつて、前記第一の射出装置か
ら該内側ノズルと前記外側ノズルとの間に導かれる第一
の樹脂材料の通路を遮断せしめ、該内側ノズルにて該第
一の樹脂材料に対して射出保持圧力をかけ得るようにし
たのである。

従つて、かくの如き本発明によれば、内側ノズルの回動
によつて、該内側ノズルと外側ノズルの間に設けられた
樹脂通路を遮断せしめ、そしてかかる内側ノズルの前方
に存在する樹脂材料を介して、所定の射出保持圧力が金
型にかけられることとなり、これによつて射出保持圧力
や射出保持量のコントロール精度を改善せしめ得ること
となつた他、射出装置との遮断が行なわれるところから
、逆流が少なく、キャビティに対しての保持圧力の伝達
効率も良くなり、更には射出装置自体も射出保持圧力を
加えるためのステップから開放されることとなるため、
射出保持圧力を加えている．状態においても射出装置を
スクリュ回転させることが出来、これによる成形サイク
ルの短縮化も図り得ることとなつたのである。以下、本
発明を更に具体的に明らかにするために、本発明の一実
施例を図面に基づいて詳細に説！明することとする。

先ず、第１図において、１０は、第一の射出装置であつ
て、従来と同様にシリンダ１２の内部に所定のスクリュ
１４を備え、外周面に取り付けられたヒーター（図示せ
ず）による加熱作用下にお・いて、該シリンダ１２内に
供給された第一の樹脂材料をスクリュ１４によつて加圧
、流動化せしめて、従来と同様にして射出するようにな
つている。

そして、この第一の射出装置１０から射出された樹脂材
料は、樹脂通路１６を通じて、後述する共通の射出ヘッ
ド３０に導かれるようになつているのである。また、第
二の射出装置２０は、上記第一の射出装置１０と同様に
、シリンダ２２内にスクリュ２４を備え、図示しないヒ
ーターによる加熱下に第二の樹脂材料を加圧、流動化せ
しめて射出し、樹脂通路２６を通じて共通の射出ヘッド
３０内に導かれるようになつている。

ノ ところで、射出ヘッド３０は、先端にノズル孔３２
を有する中空の外側ノズル３４と、該外側ノズル３４内
に収容され同心的に配置された、先端にノズル孔３６を
有する中空の内側ノズル３８と、該内側ノズル内に同心
的に位置せしめられ、その先端のノズル孔３６を閉塞せ
しめ得る作動ロッド４０から構成されている。

そして、内側ノズル３８及び作動ロッド４０の先端部分
が、所定長さにわたつて外径の小さな小径部４２，４４
とされ、前記二つの射出装置１０，２０から射出される
樹脂材料がそれぞれ導かれるようになつている。より具
体的には、第一の射出装置１０から射出され、樹脂通路
１６を通じて供給される第一の樹脂材料を、前記内側ノ
ズル３８の小径部４２と外側ノズル３４の内面との間に
形成される間隙内に導くために、外側ノズル３４の基部
が取り付けられる支持部材４６を貫通する樹脂通路１６
の開口部付近に位置するように、内側ノズル３８の外面
に凹所４８が設けられ、更にかかる凹所４８から内側ノ
ズル３８の外周面両側に対称的に設けられて、小径部４
２側に延びる扇形の溝部５０が設けられ、それら樹脂通
路１６、凹所４８、溝部５０が連通せしめられることに
より、第一の樹脂材料が内側ノズル３８の小径部４２と
外側ノズル３４との間の間隙に導かれるようになつてい
るのである。

また、第二の射出装置２０から射出される第二の樹脂材
料を導く樹脂通路２６は、外側ノズル３４の取付支持部
材４６を貫通し、その内面に形成された凹所５２内に開
口している。

そして、この凹所５２に連通し得るように、内側ノズル
３８を貫通する連通孔５４が設けられており、更にこの
連通孔５４に連通し得るように、作動ロッド４０の表面
に凹所５６が設けられ、そしてかかる凹所５６に続いて
左右の側部に対称的に延び小径部４４側に続く扇形の溝
部５８が設けられ、これら樹脂通路２６、凹所５２、連
通孔５４、凹所５６及び溝部５８が連通せしめられるこ
とにより、第二の射出装置２０から射出される第二の樹
脂材料が、作動ロッド４０の小径部４４と内側ノズル３
８の内面との間に形成される間隙に導かれるようになつ
ているのである。なお、先述した内側ノズル３８の外周
面に設けられる扇形の溝部５０は、このような作動ロッ
ド４０の外周面に設けられる扇形の溝部５８と同様なも
のである。また、内側ノズル３８と作動ロッド４０の基
部は、第１図に示されるように、それぞれ第一ノズルシ
リンダ６０及び第二ノズルシリンダ６２に接続されてお
り、それらノズルシリンダ内に形成される三種の油圧室
６４，６６，６８に所定の圧油が供給されることにより
、内側ノズル３８及び作動ロッド４０がそれらの軸方向
にそれぞれ独立して或いは連動して移動せしめられ、例
えば内側ノズル３８の移動によつて、外側ノズル３４の
ノズール孔３２を内側ノズル３８の先端部にて閉塞若し
くは開口せしめ、また作動ロッド４０の移動によつて、
内側ノズル３８のノズル孔３６の閉塞若しくは開口を行
ない得るようになつている。

更に、外側ノズル３４が取り付けられ、それを支持する
支持部材４６を貫通した内側ノズル３８の基部部分には
、該内側ノズル３８を回動せしめるための回動装置７０
が設けられている。

この回動装置７０は、第２図に示されるように、前記支
持部材４６と第一ノズルシリンダ６０との間に配設され
ているステー７２の対角線上に位置するものに摺動可能
に取り付けられた取付板７４を有し、それら取付板７４
の二枚の間に、キー７６を介して内側ノズル３８の外周
面に係合させられた回動部材７８が設けられている。こ
の回動部材７８は、その円形状の周縁から側方に延びる
作用部８０を有し、この作用部８０に前記取付板７４に
軸支された回動シリンダ８２のピストンロッド８４が枢
着せしめられ、かかる回動シリンダ８２の作動によつて
、作用部８０を介して回動部材７８が回動せしめられる
ことにより、キー７６を介して内側ノズル３８が所定角
度回動せしめられるようになつているのである。なお、
かかる回動部材７８は、作用部８０と対称的にストッパ
部８６を有し、該ストッパ部８６に設けられた調節ネジ
８８による制御下において、ストッパ９０に当接せしめ
られることにより、かかる回動部材７８の回動量が規制
されるようになつている。従つて、このような構造の射
出成形機にあつては、次に示される如き操作に従つて射
出操作が行なわれることとなるのである。

すなわち、先ず、第１図はニュートラルの状態に保持さ
れた態様を示しており、第一ノズルシリンダ６０、第二
ノズルシリンダ６２の作動によつて内側ノズル３８及び
作動ロッド４０が前進せしめられ、内側ノズル３８の先
端部が外側ノズル３４の先端内側部分に当接することに
よつて、そのノズル孔３２が閉塞せしめられる一方、内
側ノズル３８の内側には作動ロッド４０の先端部分が挿
入、当接され、これにより内側ノズル３８のノズル孔３
６も閉塞せしめられている。

しかし、内側ノズル３８は、第一及び第二の射出装置１
０及び２０からそれぞれ導かれる第一及び第二の樹脂材
料が射出ヘッド３０内に導かれないように、第３図に示
される如く、第一の樹脂材料の通路１６に凹所４８が連
通せしめられないように、また第二の樹脂材料の通路２
６に続く凹所５２に対して連通孔５４が連通せしめられ
ないように、所定の回動位置に保持されているのである
。そして、この状態において、第一の射出装置１０及び
第二の射出装置２０内においては、それぞれ第一の樹脂
材料及び第二の樹脂材料が従来と同様にして加圧、流動
化せしめられるのてある。そして、射出ヘッド３０が押
し付けられる、図示しない金型の型閉めが完了して、射
出準備が整うと、第４図に示されるように、第一ノズル
シリンダ６０の作動によつて、内側ノズル３８が後退せ
しめられる一方、回動装置７０による内側ノズ１ル３８
の所定量の回動によつて、第５図に示される如く、通路
１６が内側ノズル３８の外周面に設けられた凹所４８に
連通せしめられ、これによつて第一の射出装置１０から
射出される第一の樹脂材料、例えば表皮（外皮）付き発
泡成形体を射出ノ成形するに際しての非発泡体の合成樹
脂より成る外皮材料は、樹脂通路１６及びこれに連通さ
れた凹所４８並びに扇形の溝部５０を通じて、内側ノズ
ル３８の小径部４２と外側ノズル３４の内面との間の間
隙に導かれ、そして内側ノズル３８の後退によつて開口
せしめられたノズル孔３２を通じて、所定の金型内に射
出されるのである。なお、この時、内側ノズル３８の回
動装置７０による回動に従つて作動ロッド４０も同様に
回動せしめられ、以て第二の樹脂材料の通路２６が凹所
５２を介して連通孔５４、更には作動ロッド４０側の凹
所５６及び扇形の溝部５８に連通せしめられ、これによ
つて第二の樹脂材料は射出ヘッド３０内に導き入れられ
得る状態となるが、作動ロッド４０は依然として内側ノ
ズル３８との関係においては、第１図のニュートラルの
状態と同様な状態に保持され、その先端部にて内側ノズ
ル３８のノズル孔３６を閉塞せしめているところから、
かかる第４図及び第５図の状態においては、第二の樹脂
材料が射出ヘッド３０から射出されるようなことはない
のである。

次いで、この外皮材料としての第一の樹脂材料の所定量
が射出せしめられた後に、第６図に示されるように、第
二ノズルシリンダ６２の作動による作動ロッド４０の後
退によつて、内側ノズル３８のノズル孔３６が開口せし
められ、一方内側ノズル３８が、第７図に示される如く
、第５図と同様な状態に保持されることにより、第二の
射出装置２０からの第二の樹脂材料として、発泡剤を含
む合成樹脂の如き発泡性の樹脂材料より成る核芯材料が
、樹脂通路２６から凹所５２、連通孔５牡作動ロッド４
０側の凹所５６、そして扇形の溝部５８を通じて、作動
ロッド４０の小径部４４と内側ノズル３８の内面との間
の間隙に導かれ、そして内側ノズル３８の先端のノズル
孔３６から射出せしめられるようになるのであり、これ
により外皮材料並びに核芯材料が同時に射出せしめられ
ることとなり、かかる核芯材料を中心にしてその周囲に
外皮材料が取り囲むように位置した樹脂流れが、外側ノ
ズル３４のノズル孔３２から所定．の金型内に導かれ、
以て所定の表皮付き発泡成形体が射出成形されることと
なるのである。

そして、第二の射出装置２０からの核芯材料（第二の樹
脂材料）の射出が終わると、第二ノズルシリンダ６２の
作動によつて、第８図に示され・る如く作動ロッド４０
が突き出され、これにより内側ノズル３８の先端のノズ
ル孔３６が閉塞され、一方同時に回動装置７０が作動せ
しめられて、第９図に示されるように、内側ノズル３８
が元のニュートラルの状態（第３図参照）に位置するよ
うに回動せしめられるのであり、これによつて樹脂通路
１６並びに２６と射出ヘッド３０内のそれぞれの通路と
の間が遮断され、以て二つの樹脂材料は何れも射出ヘッ
ド３０内に供給され得なくなるのである。

そして、この状態において、外皮材料（第一の樹脂材料
）の射出保持が行なわれるのであるが、その射出保持圧
力は、第一の射出装置１０からの射出圧力がかかつてい
る状態におＪいて内側ノズル３８を回動せしめて前述の
如く遮断するようにすれば、かかる第一の射出装置１０
の射出圧力をもつて射出保持圧力とすることが出来るの
であり、またそのような内側ノズル３８による樹脂通路
の遮断の後に、内側ノズル３８を前；進せしめるように
すれば、かかる内側ノズル３８と外側ノズル３４との間
の空間に存在する第一の樹脂材料にて、所望の圧力下で
の射出保持が可能となるのである。このように、かかる
構成の装置によれば、第一・の樹脂材料の射出保持を第
一の射出装置（具体的にはスクリュ１４）で行なわず、
内側ノズル３８にて行なうものてあり、そしてかかる第
一の射出装置のスクリュ１４よりも内側ノズル３８の外
径を小さくすることが出来るところから、またそのよう
な射出保持が射出ヘッド３０のみにて行なわれ得て、従
来の如く金型から遠く離れた第一の射出装置１０のスク
リュ１４により行なうものでないところから、射出保持
圧力や射出保持量のコントロール精度が著しく高められ
得ることとなつたのであり、しかも射出保持状態（第８
図）においては、内側ノズル３８の回動により外皮材料
（第一の樹脂材料）及び核芯材料（第二の樹脂材料）の
何れもの通路が遮断されることとなるため、射出装置側
への溶融樹脂の逆流が少なく、このため金型のキャビテ
ィに対する保持圧力の伝達効率が良い利点も発揮するの
である。

更にまた、内側ノズル３８の回動により、それぞれの樹
脂通路１６及び２６が何れも射出ヘッド３０の樹脂通路
に対して遮断されることとなるところから、そのような
射出保持圧力を加えた状態で、第一の射出装置１０及び
第二の射出装置２０の何れにおいてもスクリュ回転させ
ることが出来、これによつて次回の成形サイクルのため
の樹脂材料をそれぞれ加圧、流動化せしめて、次の成形
操作に備えることが出来ることとなつたのであり、これ
によつて成形サイクルの短縮、ひいては生産性の向上を
も図り得ることとなつたのである。

なお、本発明は、以上例示の具体例にのみ限定して解釈
されるものでは決してなく、本発明の趣旨を逸脱しない
限りにおいて、当業者の知識に基づいて種々なる改良、
変更、修正等を加えることが出来るものであり、本発明
は、それらの態様を全べて含むものである。

以上述べたように、本発明は、射出保持を射出装置のス
クリュで行なうことなく、射出ヘッドの内側ノズルの回
動によつて樹脂通路を遮断せしめて行なうものであり、
これにより射出保持圧力、射出保持量のコントロール精
度を向上せしめ、また保持圧力の伝達効率を高め、更に
は成形サイクルの短縮等の優れた効果を達成せしめ得た
ものであつて、そこに本発明の大きな工業的意義が存す
るものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の一例を示す要部断面図であ
り、第２図は第１図における■−Ｖ断面略図であり、第
３図は射出ヘッドの横断面状態における樹脂通路、凹所
、連通孔、溝部等の位置関係を示す説明図であり、第４
図は第一の樹脂材料の射出状態における第１図に対応す
る射出ヘッド部分の断面図、第５図はそのような状態に
おける第３図に対応する図であり、第６図は第一の樹脂
材料及び第二の樹脂材料を同時に射出する状態を示す第
１図に対応する射出ヘッド部分の断面図、第７図はその
ような状態における第３図に対応する図であり、第８図
は第一の樹脂材料の射出保持を行なつている状態を示す
第１図に対応する射出ヘッド部分の断面図、第９図はそ
のような状態における第３図に対応する図である。 １０：第一の射出装置、１６：樹脂通路、２０：第二の
射出装置、２６：樹脂通路、３０：射出ヘッド、３２：
ノズル孔、３４：外側ノズル、３６：ノズル孔、３８：
内側ノズル、４０：作動ロッド、４２，４４：小径部、
４８：凹所、５０：溝部、５２：凹所、５４：連通孔、
５６：凹所、５８：溝部、６０：第一ノズルシリンダ、
６゛２：第二ノズルシリンダ、７０：回動装置、７２：
ステー、７６：キー、７８：回動部材、８２：回転シリ
ンダ、８４：ピストンロツド。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 第一の射出装置から導かれる第一の樹脂材料及び第
   二の射出装置から導かれる第二の樹脂材料を所定の金型
   に射出する共通の射出ヘッドを設け、且つ該射出ヘッド
   を、同心的に配設せしめた外側ノズル及び内側ノズル、
   並びに該内側ノズル内に位置してその先端のノズル孔を
   閉塞せしめ得る作動ロッドにて構成すると共に、該内側
   ノズルを回動せしめる回動手段を設けて、該回動手段に
   よる内側ノズルの回動によつて、前記第一の射出装置か
   ら該内側ノズルと前記外側ノズルとの間に導かれる第一
   の樹脂材料の通路を遮断せしめ、該内側ノズルにて該第
   一の樹脂材料に対して射出保持圧力をかけ得るようにし
   たことを特徴とする多層成形体の射出成形機。