JPH0349731B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は一対の射出装置を備えたサンドイツチ
成形用射出成形装置に関する。

（従来の技術） サンドイツチ成形体、別言すれば、プラスチツ
ク多層成形体を成形するのに使用される射出成形
装置は、一般に、加熱筒とスクリユからなる一対
の射出装置と該射出装置に共通の射出ヘツドとを
備えており、該射出ヘツドには、一方の射出装置
からの溶融樹脂を金型キヤビテイに導く第１樹脂
通路と、他方の射出装置からの溶融樹脂を金型キ
ヤビテイに導く第２樹脂通路とが形成されてい
る。

射出成形に際しては、成形体のスキン層となる
べく樹脂が第１樹脂通路を介して金型キヤビテイ
に射出された後、コアとなるべく樹脂が第２樹脂
通路を介して金型キヤビテイに射出される。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のような従来例では、スキン層となるべく
樹脂の通路たる第１樹脂通路は、通常、環状に形
成されているのであるが、樹脂の流速が通路の周
方向において不均一であり、具体的には後述する
ように、第１樹脂通路の軸線に関して軸対称付近
の２個所における樹脂の流速が大きく、したがつ
て金型キヤビテイ内での当該個所に相当する部分
にスキン層となるべく樹脂が多く流れ込むため、
かかる状態でコアとなるべく樹脂を射出すると、
スキン層として多く流れ込んだ量の分だけコアと
なるべく樹脂の量が少なくなり、その結果成形体
は、軸対称の２個所でスキン層が厚い、逆にいえ
ば、当該２個所でコアが凹んだ形状となる。

本発明はかかる問題点を解決するためになされ
たもので、スキン層となるべく樹脂の流速を均一
にすることが可能なサンドイツチ成形用射出成形
装置を得ることを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上記目的を達成するため、 内側ノズルの外周壁に凹部を形成して該凹部を
第２射出装置に連通させ、 さらに該内側ノズルの外周壁に溝を設けて該溝
の一端を前記凹部にまた他端を第１樹脂通路に接
続しかつ該溝の巾を先端に向うにつれて漸増させ
ることにより該溝の流出口を内側ノズルの全周に
わたらせるとともに該溝と第１樹脂通路との間に
位置してこれらに接続された境界部の深さを先端
に向うにつれて浅くすることにより該境界部の断
面積を前記第１樹脂通路のそれよりも小にし、 さらに溝の断面積を第１樹脂通路のそれよりも
小さくし、 さらに内側ノズルの周壁に貫通孔を形成して該
貫通孔を第１射出装置に連通させ、 作動ロツドの外周壁に溝を設けて該溝の一端を
前記貫通孔にまた他端を前記第２樹脂通路に接続
しかつ該溝の巾を先端に向うにつれて漸増させる
ことにより溝の流出口を該作動ロツドの全周にわ
たらせるとともに該溝と第２樹脂通路との間に位
置してこれらに接続された境界部の深さを先端に
向うにつれて浅くすることにより該境界部の断面
積を前記第２樹脂通路のそれよりも小にし、 さらに溝の断面積を第２樹脂通路のそれよりも
小さくした。

（作用） 前記のごとく境界部の断面積を第１および第２
樹脂通路のそれよりも小さくしたので、溶融樹脂
は境界部を通過する際にその周方向における速度
分布が均一にされることになり、このため第１お
よび第２樹脂通路においても均一な速度分布が得
られることになる。

さらに溝の断面積は第１，第２樹脂通路のそれ
よりも小さいので、上記と相まつて流速の均一化
が一層助長されることになる。

（実施例） 以下本発明の実施例を、図面を参照しながら説
明すると、第１図及び第２図において、１は射出
ヘツドであつて、該射出ヘツド１には、一対の第
１および第２射出装置２Ａ，２Ｂが連絡路３Ａ，
３Ｂを介して連結されている。

以下に順を追つてこれらについて説明する。

前記射出ヘツド１は、外側ノズル４と、該外側
ノズル４に往復動自在に挿入されかつ先端部が縮
径されて外側ノズル４の内周面から間隙をおいて
設けられた内側ノズル５と、該内側ノズル５に往
復動自在に挿入されかつ先端部が縮径されて内側
ノズル５の内周面から間隙をおいて設けられた作
動ロツド６とから構成されている。

前記外側ノズル４は、ノズルチツプ４Ａと外筒
４Ｂとからなり、ノズルチツプ４Ａの基端部は外
筒４Ｂの先端部に嵌合されている。前記内側ノズ
ル５は、ノズルチツプ５Ａと内筒５Ｂとからな
り、内筒５Ｂの基端部は拡径され、該拡径部の外
周面は外筒４Ｂの内周面に密に摺接しており、内
筒５Ｂの縮径部５Ｃおよびノズルチツプ５Ａと外
筒４Ｂとには間隙が設けられ第１樹脂通路Ａを構
成している。前記作動ロツド６は、先端部が縮径
され、基端部は、内筒５Ｂの内周面に密に摺接し
ており、作動ロツド６の縮径部６Ａとノズルチツ
プ５Ａおよび内筒５Ｂとの間隙は、第２樹脂通路
Ｂを構成している。そして、外側および内側のノ
ズルチツプ４Ａ，５Ａのそれぞれに形成されたノ
ズル孔４Ｃ，５Ｄは同軸状に配置されており、ま
た作動ロツド６の先端は内側のノズルチツプ５Ａ
におけるノズル孔５Ｄを閉塞しうるようになつて
いる。

さらに、前記ロツド６の基端部の周面には、先
端方向に向うにつれて末広がりに幅が漸次増大す
る一対の溝７，７がほぼ軸対称の位置に形成され
ており、該溝７，７は、縮径部６Ａの始端位置に
おいて互いに交わり、第２樹脂通路Ｂに連通して
いる。この溝７，７の末広がり状態を示すのが、
第３図ないし第５図である。該溝７，７の基端
は、内筒５Ｂの周壁に形成された貫通孔８に連通
自在となつており、さらに該貫通孔８は、後述す
るように、第１射出装置２Ａと射出ヘツド１との
連絡路に連通自在になつている。この貫通孔８と
溝７，７とは第１供給路Ｃを構成している。

このような溝は、内筒５Ｂの周面にも形成され
ており、第１図ないし第５図において符号９で示
されている。該溝９，９も上記同様、縮径部５Ｃ
の始端位置で互いに交わつて第１樹脂通路Ａに連
通し、またその基端部も、前記貫通孔８とほぼ軸
対称の位置に内筒５Ｂの周壁に形成された凹部１
０に連通自在となつており、該凹部１０は、後述
するように、第２射出装置２Ｂと射出ヘツド１と
の連絡路に連通自在となつている。この凹部１０
と溝９，９とは第２供給路Ｄを構成している。溝
９，９の末広がり状態は、第３図ないし第５図に
も示されている。

第６図は、内側ノズルを示すもので、内筒５Ｂ
に形成された樹脂通路を構成する溝９，９の末広
がり区間Ｘ内の任意の個所における樹脂通路の断
面積は、第１樹脂通路Ａの断面積よりも小さく設
定されている。より具体的には、第１樹脂通路Ａ
の断面積は、区間Ｘの中間点Ｍにおける断面積の
約1.5倍であることが好ましい。このように第１
樹脂通路Ａの断面積を溝９，９のそれよりも大に
する理由は、樹脂の流速を遅くし、該通路Ａの周
方向における流速を均一にするためであるが、か
かる効果をさらに高めるためには、内筒５Ｂの先
端部、つまり内側のノズルチツプ５Ａの基端部近
傍において断面積を小さくし、樹脂流路を絞るの
が好ましい。このため、当該個所における内筒５
Ｂの外周には、第２図に示すように、環状突起１
１が形成されている。第７図ないし第９図には、
第１樹脂通路Ａの断面積の変化が示されている。

第１０図は、第６図のＺ部、つまり、第１樹脂
通路Ａと溝９，９との境界部の拡大図を示すもの
で、境界部においては、同図から明らかなよう
に、溝９，９の深さｈは、先端部に向うにつれ漸
次減少するようにテーパ状に形成されている。こ
のようにテーパ状にする理由は、一旦樹脂の流路
を絞つて流速を大にした後に第１樹脂通路Ａで流
れを遅くすることにより、流速を均一にするため
である。このような構成は作動ロツド６の溝７，
７に対しても採用されている。すなわち第２樹脂
通路Ｂと溝７，７との間に位置する境界部の深さ
は先端部に向うにつれて漸次減少するようにテー
パ状に形成されている。なお、第６図において、
１２は各溝９，９のほぼ中央部に形成された分流
域であつて、内筒５Ｂの周面に浮き彫りにされた
ものである。前述したように従来例では、この分
流域１２の先端部Ｏおよびこの先端部Ｏと軸対称
の個所で樹脂の流れが速くなつていた。また、第
２図および第６図において点線Ｙは、従来の第１
樹脂通路を示す。

第１１図は、第１樹脂通路における樹脂の速度
分布を、従来例と本発明とで比較したもので、同
図ａは、従来の速度分布を、同図ｂは本発明の速
度分布を示すもので、横軸は速度ｖを、縦軸は分
流域１２の先端部ｏからの周方向における路離ｄ
を表わす。

ところで、第６図にもどつて、１３は内筒５Ｂ
の長手方向沿いに伸長する一対の貯留溝であつ
て、分流域１２の先端部ｏを通る軸線と平行な線
分ｌから等距離の位置に設けられている。該貯留
溝１３，１３は、貫通孔８および凹部１０から流
入し、溝９，９に流れ込まないで内筒５Ｂと後記
のシリンダ１４との隙間に流入した２種類の樹脂
の合流を防止するためのものである。

第１図にもどつて、２Ａ，２Ｂが射出装置であ
ることは前述の通りであるが、該射出装置２Ａ，
２Ｂは、それぞれ加熱筒１５Ａ，１５Ｂと該加熱
筒１５Ａ，１５Ｂに往復動自在に嵌挿されたスク
リユ１５Ｃ，１５Ｄとを備えており、各加熱筒１
５Ａ，１５Ｂの先端部に取り付けられたノズル１
５Ｅ，１５Ｆには、上述のように射出ヘツド１と
第１，第２射出装置２Ａ，２Ｂとを連絡する連絡
路３Ａ，３Ｂの一端が連結され、該連絡路３Ａ，
３Ｂの他端は、射出ヘツド１の外筒４Ｂの基端部
に接続されたシリンダ１４の通孔１４Ａ，１４Ｂ
に接続され、さらに、該通孔１４Ａ，１４Ｂは、
内筒５Ｂの周壁に設けられた、第１２図にも示す
貫通孔８および凹部１０に連通している。なお、
上記内筒５Ｂの基端部は、該シリンダ１４にも嵌
挿されている。

つぎに上記構成に係る装置の作用について述べ
ると、第１射出装置２Ａには、コア用の樹脂を、
第２射出装置２Ｂには、スキン層用の樹脂を供給
して溶融させ、まず、内筒５Ｂを図示しないシリ
ンダ装置によつて後退させる。この状態では、連
絡路３Ｂと凹部１０とは連通しており、したがつ
て、第２射出装置２Ｂを射出させると、スキン層
用の溶融樹脂は、溝９，９と第１樹脂通路Ａとを
通つてノズル孔４Ｃから図示しない金型に射出さ
れる。

第１３図は、第１樹脂通路Ａを流れる樹脂の量
を軸線からの距離Ｙによつて表わしたもので、供
給量の大小は、サフイツクス１〜ｎによつて示さ
れている。同図から明らかなように、同一供給量
では、何れの個所においても距離ｒは相等しく、
つまり、このことはとりもなおさず金型への充填
量が何れの個所においても相等しいことを表わし
ている。これに対して従来例では、第１４図に示
すように、軸対称の左右２個所で距離ｒが他の個
所よりも大になつており、したがつて金型の当該
個所に対応する部分には、他よりも多くの樹脂が
流入することになり、このため、当該部分には、
コア用の樹脂が充填されず、第１５図に示すよう
に、コア１６には２個所の凹所１７が形成され、
また、スキン層１８には２個所の凸部１９が生ず
ることになる。この点、本発明では、第１６図に
示すように、スキン層１８の厚さが均一になつて
いることがわかる。

上記のようにして、スキン層となるべく樹脂の
射出が完了したならば、つぎに、内側ノズル５を
前進させて外側ノズル４に当接させ、作動ロツド
を図示しないシリンダ装置によつて後退させた
後、第１射出装置２Ａからコア層用の樹脂を射出
すると、溶融樹脂は、第１供給路Ｃを通つて第２
樹脂通路Ｂに流入し、内側のノズル孔５Ｄから図
示しない金型に充填される。

（発明の効果） 本発明は、以上から明らかなように、内側ノズ
ルおよび作動ロツドのそれぞれの溝の先端部にお
ける断面積は第１樹脂通路および第２樹脂通路の
それよりも大であるから、溶融樹脂は、第１樹脂
通路および第２樹脂通路に流通する直前で加速さ
れて、流速が均一となるため、金属キヤビテイに
充填されるスキン層用の樹脂の量は、何れの個所
においても相等しく、したがつて金型キヤビテイ
に充填されるコア用の樹脂の量は何れの個所にお
いても相等しくなり、このため均一な厚さのスキ
ン層を有する成形体が得られることになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る装置の断面図、第２図は
第１図の射出ヘツドを示す断面図、第３図ないし
第５図はそれぞれ第２図のイ−イ線、ロ−ロ線、
ハ−ハ線に沿う断面図、第６図は内側ノズルの展
開図、第７図ないし第９図はそれぞれ第２図のニ
−ニ線、ホ−ホ線、ヘ−ヘ線、に沿う断面図、第
１０図は第６図のＺ部における拡大図、第１１図
ａは従来の樹脂の速度分布図、第１１図ｂは本発
明の速度分布図、第１２図は第２図のト−ト線に
沿う断面図、第１３図は本発明における樹脂の流
れの状態を示す説明図、第１４図は従来の樹脂の
流れの状態を示す説明図、第１５図は従来の成形
品を示す断面図、第１６図は本発明に係る成形品
の断面図である。 １…射出ヘツド、２Ａ，２Ｂ…第１，第２射出
装置、３Ａ，３Ｂ…連絡路、４…外側ノズル、５
…内側ノズル、６…作動ロツド、Ａ…第１樹脂通
路、Ｂ…第２樹脂通路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 第１および第２射出成形装置に共通の射出ヘ
   ツドを備え、該射出ヘツドは、 外側ノズルと、 該外側ノズルに往復動自在に嵌挿され先端部が
   縮径された内側ノズルと、 該内側ノズルに往復動自在に嵌挿され先端部が
   縮径された作動ロツドと、 前記内側ノズルの縮径部の外周面と外側ノズル
   の内周面とによつて形成された第１樹脂通路と、 前記作動ロツドの縮径部の外周面と内側ノズル
   の内周面とによつて形成された第２樹脂通路と、 前記内側ノズルの外周壁に凹部を形成して該凹
   部を前記第２射出装置に連通させ、 さらに該内側ノズルの外周壁に溝を設けて該溝
   の一端を前記凹部にまた他端を前記第１樹脂通路
   に接続しかつ該溝の巾を先端に向うにつれて漸増
   させることにより該溝の流出口を前記内側ノズル
   の全周にわたらせるとともに該溝と前記第１樹脂
   通路との間に位置してこれらに接続された境界部
   の深さを先端に向うにつれて浅くすることにより
   該境界部の断面積を前記第１樹脂通路のそれより
   も小にし、 さらに前記溝の断面積を第１樹脂通路のそれよ
   りも小さくし、 さらに前記内側ノズルの周壁に貫通孔を形成し
   て該貫通孔を前記第１射出装置に連通させ、 前記作動ロツドの外周壁に溝を設けて該溝の一
   端を前記貫通孔にまた他端を前記第２樹脂通路に
   接続しかつ該溝の巾を先端に向うにつれて漸増さ
   せることにより溝の流出口を該作動ロツドの全周
   にわたらせるとともに該溝と前記第２樹脂通路と
   の間に位置してこれらに接続された境界部の深さ
   を先端に向うにつれて浅くすることにより該境界
   部の断面積を前記第２樹脂通路のそれよりも小に
   し、 さらに前記溝の断面積を前記第２樹脂通路のそ
   れよりも小さくしたことを特徴とするサンドイツ
   チ成形用射出成形装置。