JP7067840B2

JP7067840B2 - Valve nozzle with rear pressure receiving piston

Info

Publication number: JP7067840B2
Application number: JP2018038577A
Authority: JP
Inventors: 仁越川
Original assignee: フィーサ株式会社
Priority date: 2018-03-05
Filing date: 2018-03-05
Publication date: 2022-05-16
Anticipated expiration: 2038-03-05
Also published as: JP2019151036A

Description

本発明は、射出成形機に用いられるバルブノズルに関し、詳しくは、射出成形機から送出される溶融樹脂の圧力によって、ノズル先端のゲートを開閉させる構成の樹脂圧作動式バルブノズルに関する。 The present invention relates to a valve nozzle used in an injection molding machine, and more particularly to a resin pressure operated valve nozzle having a configuration in which a gate at the tip of the nozzle is opened and closed by the pressure of a molten resin sent from the injection molding machine.

従来から、射出成形機から送り込まれる溶融した樹脂の圧力によって、ノズル先端のゲートの開閉を制御するバルブノズルが知られている。かかる方式のバルブノズルを、樹脂圧作動式のバルブノズルということがある。この樹脂圧作動式のバルブノズルとして、例えば、特許文献１を挙げることができる。 Conventionally, a valve nozzle that controls the opening and closing of the gate at the tip of the nozzle by the pressure of the molten resin sent from the injection molding machine has been known. A valve nozzle of this type may be referred to as a resin pressure operated valve nozzle. As the resin pressure operated valve nozzle, for example, Patent Document 1 can be mentioned.

特許文献１に記載の技術は、「ノズルホルダー（ボディ）の先端に取り付けられたノズルヘッド（キャップ）の内部空間に、断面円形部分のヘッド部分（ゲートバルブ部）と該ヘッド部分全周から連続して形成されている括れ部と軸部と矢羽状突起とを有するスプール（ピストン）と、ノズルヘッド（キャップ）の内部空間に配設されスプール（ピストン）の軸部の外径を摺動自在に支持してスプール（ピストン）のガイドとなると共に先端部がゲート近傍まで達するように伸びているカラーと、前記スプール（ピストン）を反ゲート方向に付勢するコイルバネとから成るゲート開閉機構を配置し、樹脂の圧力がある一定値以下である時には前記スプール（ピストン）が前記コイルバネにより反ゲート方向に付勢されて前記スプール（ピストン）のヘッド部分（ゲートバルブ部）の断面円形の全周がノズルヘッド（キャップ）のゲート内壁に当接して樹脂流路が閉となり、樹脂の圧力がある一定値以上になると前記コイルバネの付勢力に打ち勝って前記スプール（ピストン）のヘッド部分がノズルヘッド（キャップ）のゲートの外側に突出され、前記スプール（ピストン）の括れ部とゲート内壁部分との間に樹脂流路が形成されて樹脂流路が開となる構成」のバルブノズルである。 The technique described in Patent Document 1 is "continuously from the head portion (gate valve portion) having a circular cross section and the entire circumference of the head portion in the internal space of the nozzle head (cap) attached to the tip of the nozzle holder (body). A spool (piston) having a constricted portion, a shaft portion, and an arrow feather-shaped protrusion, and a spool (piston) arranged in the internal space of the nozzle head (cap) and sliding on the outer diameter of the shaft portion of the spool (piston). A gate opening / closing mechanism consisting of a collar that freely supports and guides the spool (piston) and extends so that the tip reaches the vicinity of the gate, and a coil spring that urges the spool (piston) in the anti-gate direction. When the pressure of the resin is below a certain value, the spool (piston) is urged in the anti-gate direction by the coil spring, and the entire circumference of the head portion (gate valve portion) of the spool (piston) has a circular cross section. Is in contact with the inner wall of the gate of the nozzle head (cap) and the resin flow path is closed. It is a valve nozzle that protrudes to the outside of the gate of the cap), and a resin flow path is formed between the constricted portion of the spool (piston) and the gate inner wall portion to open the resin flow path.

この特許文献１に記載の技術によれば、送り込まれる樹脂の圧力によってピストンが作動し、ゲートの開閉を制御する構成なので、ピストンを作動させるための機構（例えば、シリンダ。）が不要である。 According to the technique described in Patent Document 1, since the piston is operated by the pressure of the resin sent to control the opening and closing of the gate, a mechanism (for example, a cylinder) for operating the piston is unnecessary.

しかし、特許文献１に記載の技術では、ピストンの駆動力が不足し、ゲートの開閉制御に支障をきたす問題があった。特に、多数個取りといわれるノズルを多数有する構成では、各ノズルに加わる樹脂圧が均一ではないことがあり、ノズルの作動にバラツキが生ずるという問題があった。 However, the technique described in Patent Document 1 has a problem that the driving force of the piston is insufficient and the opening / closing control of the gate is hindered. In particular, in a configuration having a large number of nozzles, which is called a large number of nozzles, the resin pressure applied to each nozzle may not be uniform, and there is a problem that the operation of the nozzles varies.

特開２００２－１７６５JP-A-2002-1765

そこで、本発明の課題は、樹脂圧作動式のバルブノズルについて、樹脂圧によるゲート開閉の確実性を向上させ、特に多数個取りに用いられるバルブノズルについて、安定した作動を実現することができるバルブノズルを提供することにある。 Therefore, an object of the present invention is to improve the certainty of opening and closing the gate by the resin pressure for the resin pressure actuated valve nozzle, and particularly for the valve nozzle used for multi-cavity, a valve capable of realizing stable operation. To provide a nozzle.

上記本発明の課題は、下記の手段により達成される。
１．ボディの先端に取り付けられたキャップと、
前記キャップの内部空間に配設されたピストンと、
前記キャップの内部空間に配設され、前記ピストンを摺動自在に支持するカラーと、
前記ピストンを反ゲート方向に付勢するコイルバネと、から成るゲート開閉機構を備えた構成のバルブノズルであって、
前記バルブノズルの内部の全体に対して、溶融樹脂が流入する構成であり、
前記ピストンは、ゲートバルブ部、軸部及び後方バルブ部を有し、
前記ゲートバルブ部は、前記キャップに設けられたゲートの外側に突き出すことで該ゲートを開放する構成であり、
前記後方バルブ部に対する樹脂圧が所定値以下であると、前記ピストンが、前記コイルバネにより反ゲート方向に付勢されることによって、該後方バルブ部が閉となり、
前記後方バルブ部に対する樹脂圧が所定値以上になると、前記コイルバネの付勢力に打ち勝って、前記後方バルブ部がゲート方向へ移動することによって開となると共に、ゲートバルブ部も開となり、
前記後方バルブ部が閉の場合は、該後方バルブ部が嵌合することによって樹脂流路が閉塞される構成であり、
ゲートバルブ部が閉状態から開状態になるまでのストロークよりも、後方バルブ部が閉状態から開状態になるまでのストロークが長く設定されたことを特徴とするバルブノズル。 The above-mentioned object of the present invention is achieved by the following means.
1. 1. With the cap attached to the tip of the body,
The piston arranged in the internal space of the cap and
A collar arranged in the internal space of the cap and slidably supporting the piston,
A valve nozzle having a gate opening / closing mechanism including a coil spring for urging the piston in the anti-gate direction.
The molten resin flows into the entire inside of the valve nozzle.
The piston has a gate valve portion, a shaft portion, and a rear valve portion.
The gate valve portion has a configuration in which the gate is opened by projecting to the outside of the gate provided on the cap.
When the resin pressure with respect to the rear valve portion is not more than a predetermined value, the piston is urged in the anti-gate direction by the coil spring, so that the rear valve portion is closed.
When the resin pressure with respect to the rear valve portion becomes a predetermined value or more, the rear valve portion is opened by overcoming the urging force of the coil spring and the rear valve portion moves toward the gate, and the gate valve portion is also opened.
When the rear valve portion is closed, the resin flow path is blocked by fitting the rear valve portion.
A valve nozzle characterized in that the stroke from the closed state to the open state of the rear valve part is set longer than the stroke from the closed state to the open state of the gate valve part .

２．後方バルブ部の面積が、ゲートバルブ部の面積の１．５倍以上であることを特徴とする上記１に記載のバルブノズル。 2. 2. The valve nozzle according to 1 above, wherein the area of the rear valve portion is 1.5 times or more the area of the gate valve portion.

３．以下に示される数式１によって、ピストンの推力Ｔが２０Ｎ以上となるように、パラメータｂ、ｃ、ｅ及びｆの各サイズが設定される構成であることを特徴とする上記１又は２に記載のバルブノズル。

ただし、上記ａ～ｆは次の通りである。
ａ：射出開始時の射出樹脂圧力（ＭＰａ）
ｂ：ゲートバルブ部－後方バルブ部間の樹脂体積（ｍｍ^３）
ｃ：ゲートバルブ部が開放するストローク（ｍｍ）
ｄ：樹脂の体積弾性係数（ＭＰａ）
ｅ：ゲートバルブ部の面積（ｍｍ^２）
ｆ：後方バルブ部の面積（ｍｍ^２） 3. 3. The above 1 or 2 is characterized in that the sizes of the parameters b, c, e and f are set so that the thrust T of the piston is 20 N or more according to the formula 1 shown below. The valve nozzle described in.

However, the above a to f are as follows.
a: Injection resin pressure (MPa) at the start of injection
b: Resin volume between the gate valve part and the rear valve part (mm ³ )
c: Stroke (mm) that the gate valve part opens
d: Bulk modulus of resin (MPa)
e: Area of gate valve (mm ² )
f: Area of the rear valve portion (mm ² )

４．以下に示される数式２によって、ピストンの推力Ｔが２０Ｎ以上となるように、パラメータｂ、ｃ、ｅ及びｆの各サイズが設定される構成であることを特徴とする上記１～３のいずれに記載のバルブノズル。

ただし、上記ｇは次の通りである。
ｇ：ゲートバルブ部－後方バルブ部間の樹脂残存圧力（ＭＰａ） 4. The above 1 to 3 are characterized in that the sizes of the parameters b, c, e and f are set so that the thrust T of the piston is 20 N or more according to the formula 2 shown below. The valve nozzle described in any of.

However, the above g is as follows.
g: Resin residual pressure (MPa) between the gate valve part and the rear valve part

５．以下に示される数式３によって、ピストンの推力Ｔが２０Ｎ以上となるように、パラメータｂ、ｃ、ｅ及びｆの各サイズが設定される構成であることを特徴とする上記１～４のいずれかに記載のバルブノズル。

ただし、上記ｈ～ｉは次の通りである。
ｈ：固化樹脂などによる作動抵抗（Ｎ）
ｉ：コイルバネの荷重（Ｎ） 5. The above 1 to 4 are characterized in that the sizes of the parameters b, c, e and f are set so that the thrust T of the piston is 20 N or more by the mathematical formula 3 shown below. The valve nozzle described in any of.

However, the above h to i are as follows.
h: Working resistance (N) due to solidified resin or the like
i: Coil spring load (N)

６．ピストンの推力Ｔ（Ｎ）が、５０Ｎ以上となるように、パラメータｂ、ｃ、ｅ及びｆの各サイズが設定される構成であることを特徴とする上記１～５のいずれかに記載のバルブノズル。 6. The valve according to any one of 1 to 5 above, wherein each size of the parameters b, c, e and f is set so that the thrust T (N) of the piston is 50 N or more. nozzle.

７．ピストンの推力Ｔ（Ｎ）が、１００Ｎ以上となるように、パラメータｂ、ｃ、ｅ及びｆの各サイズが設定される構成であることを特徴とする上記１～５のいずれかに記載のバルブノズル。
7. The valve according to any one of 1 to 5 above, wherein each size of the parameters b, c, e and f is set so that the thrust T (N) of the piston is 100 N or more. nozzle.

上記１に示す発明は、いわゆる樹脂圧作動式のバルブノズルに関するものであるため、シリンダ等のピストンを作動させるための機構を必要とせず、射出成型機そのものの小型化や低コスト化に貢献することができる。 Since the invention shown in 1 above relates to a so-called resin pressure operated valve nozzle, it does not require a mechanism for operating a piston such as a cylinder, and contributes to miniaturization and cost reduction of the injection molding machine itself. be able to.

また、従来の樹脂圧作動式バルブノズルは、ピストンの先端部分であるゲートバルブ部が受ける樹脂圧によってピストンを作動させ、ゲートを開閉させる構成であったが、本発明は、ピストンの後方（ゲートとは他端の位置）に後方バルブ部を設けることによって、この後方バルブ部に加わる樹脂圧によってピストンを作動させ、ゲートを開閉させる構成であるため、ピストンはより大きな駆動力を得ることができ、ピストンの作動、即ちゲートの開閉を確実に行うことができる。 Further, the conventional resin pressure actuated valve nozzle has a configuration in which the piston is operated by the resin pressure received by the gate valve portion which is the tip portion of the piston to open and close the gate. By providing the rear valve portion at the position of the other end), the piston is operated by the resin pressure applied to the rear valve portion to open and close the gate, so that the piston can obtain a larger driving force. , The piston can be operated, that is, the gate can be opened and closed reliably.

これらの作用効果を換言すれば、ゲートバルブ部の面積（樹脂圧を受ける面積であり、ゲートの断面積に相当する。）よりも、後方バルブ部の面積（樹脂圧を受ける面積であり、後方バルブ部によって開閉される樹脂流路の断面積に相当する。）の方が大きいため、受ける樹脂圧もこれに比例して大きく、本発明に係るピストンはより大きな駆動力を得ることができ、ピストンの作動、即ちゲートの開閉を確実に行うことができる。 In other words, these effects are more the area of the rear valve portion (the area that receives the resin pressure and corresponds to the rear) than the area of the gate valve portion (the area that receives the resin pressure and corresponds to the cross-sectional area of the gate). Since the cross-sectional area of the resin flow path opened and closed by the valve portion is larger), the resin pressure received is also larger in proportion to this, and the piston according to the present invention can obtain a larger driving force. The operation of the piston, that is, the opening and closing of the gate can be reliably performed.

上記２に示す発明によれば、後方バルブ部の面積を、ゲートバルブ部の面積の１．５倍以上とすることで、後方バルブ部が受ける樹脂圧は大きくなり、ピストンはより大きな駆動力を得ることができ、ピストンの作動、即ちゲートの開閉をより確実に行うことができる。 According to the invention shown in 2 above, by making the area of the rear valve portion 1.5 times or more the area of the gate valve portion, the resin pressure received by the rear valve portion becomes large, and the piston exerts a larger driving force. It can be obtained, and the operation of the piston, that is, the opening and closing of the gate can be performed more reliably.

上記３に示す発明によれば、ａ～ｆの符号で示される各パラメータを調整し、これらを数式１に代入して算出したピストンの推力Ｔ（Ｎ）を高めることによって、ピストンはより大きな駆動力を得ることができ、ピストンの作動、即ちゲートの開閉をより確実に行うことができる。
換言すれば、使用する樹脂の特性（弾性係数など）に応じて、バルブノズルの寸法等を調整し、高い駆動力を得ることができるバルブノズルを設計可能である。 According to the invention shown in 3 above, the piston is driven to a larger value by adjusting each parameter represented by the reference numerals a to f and substituting these into the equation 1 to increase the thrust T (N) of the piston. A force can be obtained, and the piston can be operated, that is, the gate can be opened and closed more reliably.
In other words, it is possible to design a valve nozzle that can obtain a high driving force by adjusting the dimensions of the valve nozzle or the like according to the characteristics (elastic modulus, etc.) of the resin used.

上記４に示す発明によれば、ｇの符号で示されるパラメータをも追加して合計推力Ｔ（Ｎ）を求めることで、この求められた合計推力の正確性を高めることができる。 According to the invention shown in 4 above, the accuracy of the obtained total thrust can be improved by obtaining the total thrust T (N) by adding the parameter indicated by the code of g.

上記５に示す発明によれば、ｈ及びｉの符号で示されるパラメータをも追加して合計推力Ｔ（Ｎ）を求めることで、この求められた合計推力の正確性をより高めることができる。 According to the invention shown in 5 above, the accuracy of the obtained total thrust can be further improved by obtaining the total thrust T (N) by adding the parameters indicated by the symbols h and i.

上記６～７に示す発明によれば、ピストンの合計推力Ｔ（Ｎ）を５０Ｎ以上又は１００Ｎ以上とすることで十分な推力を得ることができるので、ピストンはより大きな駆動力を得ることができ、ピストンの作動、即ちゲートの開閉を確実に行うことができる。 According to the inventions shown in 6 to 7 above, a sufficient thrust can be obtained by setting the total thrust T (N) of the piston to 50 N or more or 100 N or more, so that the piston can obtain a larger driving force. , The piston can be operated, that is, the gate can be opened and closed reliably.

本発明に係るバルブノズルの一実施例（フルキャップ型）であって、ゲートが閉の状態を表す部分断面図及び部分断面斜視図A partial cross-sectional view and a partial cross-sectional perspective view showing a closed state of a valve nozzle according to an embodiment (full cap type) of the valve nozzle according to the present invention. 本発明に係るバルブノズルの一実施例（フルキャップ型）であって、ゲートが開の状態を表す部分断面図及び部分断面斜視図A partial cross-sectional view and a partial cross-sectional perspective view showing a state in which the gate is open, which is an embodiment (full cap type) of the valve nozzle according to the present invention. 本発明に係るバルブノズルの他の実施例（トップレス型）であって、ゲートが閉の状態を表す部分断面図及び部分断面斜視図Another embodiment (topless type) of the valve nozzle according to the present invention, which is a partial cross-sectional view and a partial cross-sectional perspective view showing a state in which the gate is closed. 本発明に係るバルブノズルの他の実施例（トップレス型）であって、ゲートが開の状態を表す部分断面図及び部分断面斜視図Another embodiment (topless type) of the valve nozzle according to the present invention, which is a partial cross-sectional view and a partial cross-sectional perspective view showing a state in which the gate is open. ゲートバルブ部が開で、後方バルブ部が閉の状態を表す部分断面図Partial cross-sectional view showing the state where the gate valve part is open and the rear valve part is closed. 本発明に係るバルブノズルの他の実施例（ピストンリブセパレート型）であって、ゲートが閉の状態を表す部分断面図及び部分断面斜視図Another embodiment of the valve nozzle (piston rib separate type) according to the present invention, which is a partial cross-sectional view and a partial cross-sectional perspective view showing a state in which the gate is closed. 本発明に係るバルブノズルの他の実施例（ピストンリブセパレート型）であって、ゲートが開の状態を表す部分断面図及び部分断面斜視図Another embodiment of the valve nozzle (piston rib separate type) according to the present invention, which is a partial cross-sectional view and a partial cross-sectional perspective view showing a state in which the gate is open. ゲートバルブ部のストローク幅を説明するための部分断面図Partial cross-sectional view for explaining the stroke width of the gate valve portion

本発明に係るバルブノズル（以下、単に「バルブノズル」という。）１について、図面に従って説明する。
図１は、バルブノズル１の一実施例を表す断面図及び断面斜視図であって、ゲートが閉の状態を表し、図２は、バルブノズル１の一実施例を表す断面図及び断面斜視図であって、ゲートが開の状態を表す。
また、図３は、バルブノズル１の他の実施例を表す断面図及び断面斜視図であって、ゲートが閉の状態を表し、図４は、バルブノズル１の他の実施例を表す断面図及び断面斜視図であって、ゲートが開の状態を表す。 The valve nozzle (hereinafter, simply referred to as “valve nozzle”) 1 according to the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a cross-sectional view and a cross-sectional perspective view showing an embodiment of the valve nozzle 1, showing a state in which the gate is closed, and FIG. 2 is a cross-sectional view and a cross-sectional perspective view showing an embodiment of the valve nozzle 1. The gate is open.
Further, FIG. 3 is a cross-sectional view and a cross-sectional perspective view showing another embodiment of the valve nozzle 1, showing a state in which the gate is closed, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of the valve nozzle 1. And is a cross-sectional perspective view showing a state in which the gate is open.

図１～４に示されるとおり、バルブノズル１は、ピストン２、キャップ３、カラー４及びコイルバネ５から構成される。
なお、図１～２と、図３～４の構成の相違点は、キャップ３の形態のみである。図１～２は、キャップ３がフルキャップやトップタイプと呼ばれる形態（以下、「フルキャップ型」という。）であり、図３～４は、キャップ３がトップレスタイプと呼ばれる形態（以下、「トップレス型」という。）である。なおまた、図１～４の断面図及び断面斜視図は、ピストン２以外の部分を断面で表わし、ピストン２については表面を表す。 As shown in FIGS. 1 to 4, the valve nozzle 1 is composed of a piston 2, a cap 3, a collar 4, and a coil spring 5.
The only difference between the configurations of FIGS. 1 and 2 and FIGS. 3 and 4 is the form of the cap 3. 1 to 2 show a form in which the cap 3 is called a full cap or a top type (hereinafter referred to as "full cap type"), and FIGS. 3 to 4 show a form in which the cap 3 is called a topless type (hereinafter referred to as "topless"). It is called "type".). Further, in the cross-sectional views and cross-sectional perspective views of FIGS. 1 to 4, a portion other than the piston 2 is represented by a cross section, and the piston 2 represents a surface.

図１～２に示されるフルキャップ型は、ゲート３１がキャップ３に設定され、キャップ３の先端が金型（図１～２では図示しない。）に嵌合して設置される構成である。
このフルキャップ型は、ゲート３１がキャップ３に設けられ、金型にはゲートを必要としないため、金型の加工が容易であるという利点がある。また、キャップ３の材質や形状などで温度制御が可能であるため、ゲート付近の温度制御が容易に可能であるという利点がある。更に、使用によりゲートが磨耗した場合に、ノズル部品の交換で対応が可能であり、換言すれば、金型の交換が不要であり、メンテナンス時間の短縮やメンテナンスコストの削減といった利点がある。 The full cap type shown in FIGS. 1 and 2 has a configuration in which the gate 31 is set on the cap 3 and the tip of the cap 3 is fitted to a mold (not shown in FIGS. 1 and 2).
This full cap mold has an advantage that the mold can be easily processed because the gate 31 is provided on the cap 3 and the mold does not require a gate. Further, since the temperature can be controlled by the material and shape of the cap 3, there is an advantage that the temperature in the vicinity of the gate can be easily controlled. Further, when the gate is worn due to use, it is possible to deal with it by replacing the nozzle parts, in other words, it is not necessary to replace the mold, and there are advantages such as shortening of maintenance time and reduction of maintenance cost.

一方、図３～４に示されるトップレス型は、ゲート３１が金型Ｋに設定される構成である。
このトップレス型は、成形品に残るノズル跡が小さいという利点がある。なお、フルキャップ型では、成形品にゲート部分の跡だけでなく、キャップ３と金型との嵌合部の跡も残るという問題がある。また、斜面や曲面といった特殊な形状であっても、ゲートの設定が比較的容易に可能であるという利点がある。 On the other hand, the topless mold shown in FIGS. 3 to 4 has a configuration in which the gate 31 is set in the mold K.
This topless type has the advantage that the nozzle marks remaining on the molded product are small. The full cap mold has a problem that not only the trace of the gate portion but also the trace of the fitting portion between the cap 3 and the mold remains on the molded product. Further, there is an advantage that the gate can be set relatively easily even if it has a special shape such as a slope or a curved surface.

ピストン２は、キャップ３に形成されたゲート３１を閉塞又は開放することによって、ゲート３１を開閉するための部材である。
ピストン２は、ゲートバルブ部２１及び後方バルブ部２２の２つのバルブ（弁）を備える構成である。ゲートバルブ部２１と後方バルブ部２２は、軸部２３によって接続される。また、軸部２３には、後述するカラー４と接触し、ピストン２のストロークを制御するための突起部２４が設けられる。 The piston 2 is a member for opening and closing the gate 31 by closing or opening the gate 31 formed on the cap 3.
The piston 2 is configured to include two valves (valves), a gate valve portion 21 and a rear valve portion 22. The gate valve portion 21 and the rear valve portion 22 are connected by a shaft portion 23. Further, the shaft portion 23 is provided with a protrusion 24 for contacting the collar 4 described later and controlling the stroke of the piston 2.

上述の通り、ピストン２は、ゲートバルブ部２１、後方バルブ部２２、軸部２３及び突起部２４から構成され、これらが一体に成形された態様でもよいし、２以上の部材に形成され、これらを接続した態様であってもよい。また、これらを形成する材料についても限定はない。 As described above, the piston 2 is composed of a gate valve portion 21, a rear valve portion 22, a shaft portion 23, and a protrusion portion 24, which may be integrally formed or formed into two or more members. May be connected. Moreover, there is no limitation on the material forming these.

ゲートバルブ部２１は、ピストン２の先端に位置し、後述するキャップ３に形成されたゲート３１のバルブ（弁）となり、このゲート３１を開閉する。具体的には、ゲートバルブ部２１が閉状態（図１に示される状態）の場合は、ゲート３１を閉塞して溶融樹脂を通過させず、開状態（図２に示される状態）の場合は、ゲートバルブ部２１がゲート３１の外側に突き出すことでゲート３１を開放し、このゲート３１から溶融樹脂が通過可能な状態となる。 The gate valve portion 21 is located at the tip of the piston 2 and serves as a valve (valve) of the gate 31 formed on the cap 3 described later, and opens and closes the gate 31. Specifically, when the gate valve portion 21 is in the closed state (state shown in FIG. 1), the gate 31 is closed to prevent the molten resin from passing through, and in the open state (state shown in FIG. 2). The gate valve portion 21 protrudes to the outside of the gate 31 to open the gate 31, and the molten resin can pass through the gate 31.

ゲートバルブ部２１の形状に限定はなく、この種の分野に用いられる公知公用のバルブ形状を特別の制限無く採用することができる。 The shape of the gate valve portion 21 is not limited, and a publicly known valve shape used in this kind of field can be adopted without any special limitation.

後方バルブ部２２は、ゲートバルブ部２１とは他端側に位置し、ボディ６に形成された樹脂流路６１の弁となり、この樹脂流路６１を開閉する。具体的には、後方バルブ部２２が閉状態（図１に示される状態）の場合は、樹脂流路６１を閉塞して溶融樹脂が通過せず、開状態（図２に示される状態）の場合は、後方バルブ部２２が樹脂流路６１からゲート３１方向へ移動して弁を開放し、ボディ６側からキャップ３やカラー４内に溶融樹脂が流入可能な状態となる。 The rear valve portion 22 is located on the other end side of the gate valve portion 21, becomes a valve of the resin flow path 61 formed in the body 6, and opens and closes the resin flow path 61. Specifically, when the rear valve portion 22 is in the closed state (the state shown in FIG. 1), the resin flow path 61 is blocked and the molten resin does not pass through, and the rear valve portion 22 is in the open state (the state shown in FIG. 2). In this case, the rear valve portion 22 moves from the resin flow path 61 toward the gate 31 to open the valve, and the molten resin can flow into the cap 3 and the collar 4 from the body 6 side.

ゲートバルブ部２１と後方バルブ部２２の開閉動作は基本的に連動しており、後方バルブ部２２が開状態であるときは、ゲートバルブ部２１も開状態となる構成である。そして、ゲートバルブ部２１が閉状態であるときは、後方バルブ部２２も閉状態である。 The opening and closing operations of the gate valve portion 21 and the rear valve portion 22 are basically interlocked with each other, and when the rear valve portion 22 is in the open state, the gate valve portion 21 is also in the open state. When the gate valve portion 21 is in the closed state, the rear valve portion 22 is also in the closed state.

一方、後方バルブ部２２が閉状態であるときには、ゲートバルブ部２１が必ず閉状態になるとはいえない。図５に示されるような状態、即ち、後方バルブ部２２が閉状態から開状態に至る移動の途中（後方バルブ部２２は閉状態）で、ゲートバルブ部２１が先に開状態となる場合がある。具体的には、ゲートバルブ部２１が閉状態から開状態になるまでのストロークよりも、後方バルブ部２２が閉状態から開状態になるまでのストロークの方が長く設定されている場合に、後方バルブ部２２が閉状態で、ゲートバルブ部２１が開状態となる場合がある（図５に示される状態）。 On the other hand, when the rear valve portion 22 is in the closed state, it cannot be said that the gate valve portion 21 is always in the closed state. In the state shown in FIG. 5, that is, in the middle of the movement from the closed state to the open state of the rear valve portion 22 (the rear valve portion 22 is in the closed state), the gate valve portion 21 may be opened first. be. Specifically, when the stroke from the closed state to the open state of the rear valve portion 22 is set longer than the stroke from the closed state to the open state of the gate valve portion 21, the rear is set. The valve portion 22 may be in the closed state and the gate valve portion 21 may be in the open state (state shown in FIG. 5).

前述のように、後方バルブ部２２が閉状態で、ゲートバルブ部２１が開状態となる場合
において、ゲート３１から溶融樹脂が送出されるか否かが問題となる。この場合、ゲート３１から溶融樹脂が出る可能性はあるものの、ゲート３１付近の樹脂は固化しているケースが多く、通常はゲート３１から溶融樹脂が出ることはない。また、後方バルブ部２２が閉状態であるため、ゲート３１付近の樹脂圧は限定的であり、勢いよく送出されることはない。
ただし、この場合におけるゲート３１からの溶融樹脂の送出の有無は、本発明の内容を限定するものではない。 As described above, when the rear valve portion 22 is in the closed state and the gate valve portion 21 is in the open state, whether or not the molten resin is delivered from the gate 31 becomes a problem. In this case, although there is a possibility that the molten resin will come out from the gate 31, the resin in the vicinity of the gate 31 is often solidified, and usually the molten resin does not come out from the gate 31. Further, since the rear valve portion 22 is in the closed state, the resin pressure in the vicinity of the gate 31 is limited, and the resin pressure is not vigorously delivered.
However, the presence or absence of delivery of the molten resin from the gate 31 in this case does not limit the content of the present invention.

このように、ゲートバルブ部２１が閉状態から開状態になるまでのストロークよりも、後方バルブ部２２が閉状態から開状態になるまでのストロークが長く設定することによって、ゲート３１付近で固化した樹脂を排出するために必要な駆動力を継続することができる。 In this way, by setting the stroke from the closed state to the open state of the rear valve portion 22 longer than the stroke from the closed state to the open state of the gate valve portion 21, the resin solidified in the vicinity of the gate 31. The driving force required to discharge the resin can be continued.

後方バルブ部２２の形状に限定はなく、この種の分野に用いられる公知公用のバルブ形状を特別の制限無く採用することができる。 The shape of the rear valve portion 22 is not limited, and a known and public valve shape used in this kind of field can be adopted without any special limitation.

後方バルブ部２２の面積（樹脂流路６１の径に相当し、溶融樹脂の圧力を受ける面の断面積。）は、ゲートバルブ部２１の面積（ゲート３１の径に相当し、溶融樹脂の圧力を受ける面の断面積。）よりも大きく形成される。これにより、ゲートバルブ部２１が受ける樹脂圧よりも、後方バルブ部２２が受ける樹脂圧のほうが大きくなるので、得られるピストン２の駆動力も大きくなり、ピストン２の作動、即ちゲート３１の開閉を確実に行うことができる。 The area of the rear valve portion 22 (corresponding to the diameter of the resin flow path 61 and the cross-sectional area of the surface receiving the pressure of the molten resin) is the area of the gate valve portion 21 (corresponding to the diameter of the gate 31 and the pressure of the molten resin). It is formed larger than the cross-sectional area of the receiving surface.). As a result, the resin pressure received by the rear valve portion 22 is greater than the resin pressure received by the gate valve portion 21, so that the driving force of the obtained piston 2 is also greater, and the operation of the piston 2, that is, the opening and closing of the gate 31 is ensured. Can be done.

軸部２３は、一端側と他端側に位置するゲートバルブ部２１と後方バルブ部２２を接続する棒状の部材である。軸部２３の形状に限定はなく、単なる棒状の形態でもよいし、図１等に示されるように、１又は２以上のテーパー部を有する形態であってもよい。 The shaft portion 23 is a rod-shaped member that connects the gate valve portion 21 and the rear valve portion 22 located on one end side and the other end side. The shape of the shaft portion 23 is not limited, and may be a simple rod-shaped form, or may have a form having one or more tapered portions as shown in FIG. 1 and the like.

突起部２４は、後述するカラー４と当接し、ピストン２のストロークを制御するための部材である。例えば、図１等に示されるように、軸部２３から外周方向へ矢羽状に突出した態様に形成することができ、この突起部２４の端部が、カラー４の壁面又は摺動部４１に当接し、ピストン２のストロークを制御する構成である。 The protrusion 24 is a member that comes into contact with the collar 4 described later and controls the stroke of the piston 2. For example, as shown in FIG. 1 and the like, the shape can be formed so as to project from the shaft portion 23 in an arrow feather shape in the outer peripheral direction, and the end portion of the protrusion portion 24 is the wall surface or the sliding portion 41 of the collar 4. The stroke of the piston 2 is controlled by contacting the piston 2.

突起部２４の形状に限定はなく、この種の分野に用いられる公知公用の突起部形状を特別の制限無く採用することができる。図１～４に示される実施例では、４つの羽根を有する矢羽状の形状である。 The shape of the protrusion 24 is not limited, and a known and publicly known protrusion shape used in this kind of field can be adopted without any special limitation. In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4, it has a fletching shape having four blades.

図１～４に示される構成では、突起部２４は、後述するコイルバネ５が当接する箇所を兼ねる構成である。
一方で、図１～４に示される構成とは異なり、軸部２３の長手方向に２つ突起部２４を並列させ、一方をカラー４との摺動によりピストン２のストロークを制御するために、他方をコイルバネ５に当接してピストン２を反ゲート方向に付勢するための部材として用いてもよい。 In the configuration shown in FIGS. 1 to 4, the protrusion 24 also serves as a portion where the coil spring 5, which will be described later, comes into contact with the protrusion 24.
On the other hand, unlike the configurations shown in FIGS. 1 to 4, two protrusions 24 are arranged in parallel in the longitudinal direction of the shaft portion 23, and one of them is slid with the collar 4 to control the stroke of the piston 2. The other may be used as a member for abutting the coil spring 5 and urging the piston 2 in the anti-gate direction.

上述した２つの突起部２４を設ける構成の実施例を、図６～７に示す。
図６～７に示されるバルブノズル１は、後方バルブ部２２の付近に設けられ、カラー４との摺動によりピストン２のストロークを制御する第１突起部２４ａと、コイルバネ５に当接してピストン２を反ゲート方向に付勢する第２突起部２４ｂとが別個に設けられた構成である。 Examples of the configuration in which the above-mentioned two protrusions 24 are provided are shown in FIGS. 6 to 7.
The valve nozzle 1 shown in FIGS. 6 to 7 is provided in the vicinity of the rear valve portion 22, and is in contact with the first protrusion 24a, which controls the stroke of the piston 2 by sliding with the collar 4, and the coil spring 5, and the piston. The configuration is such that the second protrusion 24b for urging 2 in the anti-gate direction is provided separately.

なお、ピストン２に設けられる突起部２４は、ピストンリブと呼ばれることがあり、図
６～７に示されるような２つの突起部２４が設けられる構成を、ピストンリブセパレート型と呼ぶことがある。
図６～７に示される実施例では、フルキャップ型のバルブノズル１に、突起部２４を２つ設けた構成であるが、トップレス型のバルブノズル１に突起部２４を２つ設けた構成であってもよい。また、フルキャップ型又はトップレス型を問わず、突起部２４を３つ以上設けた構成であってもよい。 The protrusion 24 provided on the piston 2 may be referred to as a piston rib, and a configuration in which the two protrusions 24 as shown in FIGS. 6 to 7 are provided may be referred to as a piston rib separate type.
In the embodiment shown in FIGS. 6 to 7, the full cap type valve nozzle 1 is provided with two protrusions 24, but the topless type valve nozzle 1 is provided with two protrusions 24. There may be. Further, regardless of whether it is a full cap type or a topless type, a configuration in which three or more protrusions 24 are provided may be provided.

キャップ３は、ボディ６の先端に取り付けられる部材であり、図１～２に示されるフルキャップ型では、溶融樹脂を金型へ送出するためのゲート３１を有する。一方で、図３～４に示されるトップレス型では、金型Ｋにゲート３１が設定される構成であるため、ゲートバルブ部２１がキャップ３の先端から常に突出した構成である。
キャップ３は、ノズルヘッド等と呼称されることもある。キャップ３は、ボディ６に対して脱着可能に取り付けられ、例えば、螺合等の手段によって取り付けられる。 The cap 3 is a member attached to the tip of the body 6, and the full cap mold shown in FIGS. 1 and 2 has a gate 31 for delivering the molten resin to the mold. On the other hand, in the topless type shown in FIGS. 3 to 4, since the gate 31 is set in the mold K, the gate valve portion 21 always protrudes from the tip of the cap 3.
The cap 3 is sometimes called a nozzle head or the like. The cap 3 is detachably attached to the body 6 and is attached by means such as screwing.

ゲート３１は、射出成形機から送り出された溶融樹脂を、金型へ送出するための出口となる孔である。このゲート３１は、前述のピストン２の先端に位置するゲートバルブ部２１によって、閉塞又は開放され、これによりゲートが閉状態又は開状態となることによって、溶融樹脂が金型へ送出されるタイミングや量を制御する。 The gate 31 is a hole serving as an outlet for sending the molten resin sent out from the injection molding machine to the mold. The gate 31 is closed or opened by the gate valve portion 21 located at the tip of the piston 2 described above, whereby the gate is closed or opened, so that the timing at which the molten resin is sent to the mold is determined. Control the amount.

カラー４は、キャップ３又はボディ６の内部空間（溶融樹脂の流路となり得る空間）に設けられ、ピストン２の軸部２３の外径又は軸部に設けられた突起部２４を摺動可能に支持するガイド部材である。カラー４は、ピストン２を摺動可能に支持すると共に、ピストン２のストロークを制御し、換言すれば、ピストン２の摺動範囲を制限する。 The collar 4 is provided in the internal space of the cap 3 or the body 6 (a space that can serve as a flow path for the molten resin), and is slidable on the outer diameter of the shaft portion 23 of the piston 2 or the protrusion 24 provided on the shaft portion. It is a guide member to support. The collar 4 slidably supports the piston 2 and controls the stroke of the piston 2, in other words, limits the sliding range of the piston 2.

図１～４又は図６～７に示される実施例では、ピストン２の突起部２４が４つの羽根を有する矢羽状の形状であり、カラー４は、この各羽根に対応した摺動部４１を有する構成である。この摺動部４１は、突起部２４をガイドする溝状の形態であり、複数の突起部２４と摺動部４１によって支持されることによって、ピストン２は安定したストロークが可能である。 In the embodiment shown in FIGS. 1 to 4 or 6 to 7, the protrusion 24 of the piston 2 has a fletching shape having four blades, and the collar 4 has a sliding portion 41 corresponding to each of the blades. It is a configuration having. The sliding portion 41 has a groove-like shape that guides the protrusion 24, and the piston 2 can have a stable stroke by being supported by the plurality of protrusions 24 and the sliding portion 41.

コイルバネ５は、キャップ３の内部空間に配設され、ピストン２を反ゲート方向に付勢する部材である。図１等に示されるように、キャップ３の内部空間のゲート３１側の部分と、他端側に位置するピストン２の突起部２４の間に配設され、ピストン２を反ゲート方向に付勢することによって、ゲートバルブ部２１がゲート３１を閉状態とする位置に保持する。詳しくは後述するが、後方バルブ部２２に対する樹脂圧が所定値以上になると、このコイルバネ５の付勢力に打ち勝って、ピストン２がゲート３１方向へ移動し、ゲート３１を開状態とする。 The coil spring 5 is a member arranged in the internal space of the cap 3 and urging the piston 2 in the anti-gate direction. As shown in FIG. 1 and the like, it is disposed between the portion of the internal space of the cap 3 on the gate 31 side and the protrusion 24 of the piston 2 located on the other end side, and urges the piston 2 in the anti-gate direction. By doing so, the gate valve portion 21 holds the gate 31 in a closed state. As will be described in detail later, when the resin pressure with respect to the rear valve portion 22 becomes a predetermined value or more, the piston 2 moves toward the gate 31 by overcoming the urging force of the coil spring 5, and the gate 31 is opened.

ボディ６は、射出成形機（図示しない）の先端に位置する部材であり、前述の通り、キャップ３と接続される。ボディ６の内部には、溶融樹脂をゲート３１の方向へ送り出すための樹脂流路６１が設けられ、この樹脂流路６１の端部（キャップ３との接続される付近の位置）は、ピストン２の後方バルブ部２２によって開閉される構成である。 The body 6 is a member located at the tip of an injection molding machine (not shown) and is connected to the cap 3 as described above. Inside the body 6, a resin flow path 61 for sending the molten resin toward the gate 31 is provided, and the end portion (position near the connection with the cap 3) of the resin flow path 61 is the piston 2. It is configured to be opened and closed by the rear valve portion 22 of the above.

なお、ボディ６の構成については、本発明の内容を限定するものではない。ボディ６の構成は、前述のように射出成形機に直接取り付けられる場合（例えば、射出装置用ノズル。）の他、いくつかの部品を経由して金型の中に取り付けられる場合（例えば、ホットランナーノズル。）等がある。 The configuration of the body 6 does not limit the content of the present invention. The structure of the body 6 can be mounted directly on the injection molding machine as described above (for example, a nozzle for an injection device) or can be mounted in a mold via some parts (for example, hot). Runner nozzle.) Etc.

本発明に係るバルブノズル１は、ピストン２がゲートバルブ部２１と後方バルブ部２２の２つのバルブを有し、後方バルブ部２２に加わる樹脂圧によって、ピストン２が作動し
、ゲート３１を開閉させる構成である。
かかる構成を、後方受圧式と呼称することがあり、本発明に係るバルブノズル１は、「後方受圧式のピストンを有するバルブノズル」、または、単に「後方受圧式バルブノズル」と呼称することがある。 In the valve nozzle 1 according to the present invention, the piston 2 has two valves, a gate valve portion 21 and a rear valve portion 22, and the piston 2 is operated by the resin pressure applied to the rear valve portion 22 to open and close the gate 31. It is a composition.
Such a configuration may be referred to as a rear pressure receiving type, and the valve nozzle 1 according to the present invention may be referred to as a "valve nozzle having a rear pressure receiving type piston" or simply a "rear pressure receiving type valve nozzle". be.

後方バルブ部２２の面積は、ゲートバルブ部２１の面積よりも大きく形成されるので、射出成形機から送り出される溶融樹脂によって受ける樹脂圧も大きい。よって、従来のバルブノズルよりも、ピストン２の駆動力が高く、ピストン２の作動、即ちゲート３１の開閉を確実に行うことができる。
後方バルブ部２２の面積は、ゲートバルブ部２１の面積の１．５倍以上であることが好ましく、２倍以上であることがより好ましい。 Since the area of the rear valve portion 22 is formed larger than the area of the gate valve portion 21, the resin pressure received by the molten resin sent out from the injection molding machine is also large. Therefore, the driving force of the piston 2 is higher than that of the conventional valve nozzle, and the piston 2 can be operated, that is, the gate 31 can be reliably opened and closed.
The area of the rear valve portion 22 is preferably 1.5 times or more, more preferably 2 times or more the area of the gate valve portion 21.

バルブノズル１は、ピストン２の作動、即ちゲート３１の開閉を確実に行うために、複数のパラメータによってピストン２の推力Ｔ（Ｎ）を算出し、設計することが好ましい。好ましい設計に使用されるパラメータは、以下のとおりである。 The valve nozzle 1 is preferably designed by calculating the thrust T (N) of the piston 2 from a plurality of parameters in order to reliably operate the piston 2, that is, open and close the gate 31. The parameters used in the preferred design are:

ａ：射出開始時の射出樹脂圧力（ＭＰａ）
ｂ：ゲートバルブ部－後方バルブ部間の樹脂体積（ｍｍ^３）
ｃ：ゲートバルブ部が開放するストローク（ｍｍ）
ｄ：樹脂の体積弾性係数（ＭＰａ）
ｅ：ゲートバルブ部の面積（ｍｍ^２）
ｆ：後方バルブ部の面積（ｍｍ^２）
ｇ：ゲートバルブ部－後方バルブ部間の樹脂残存圧力（ＭＰａ）
ｈ：固化樹脂による作動抵抗（Ｎ）
ｉ：コイルバネの荷重（Ｎ） a: Injection resin pressure (MPa) at the start of injection
b: Resin volume between the gate valve part and the rear valve part (mm ³ )
c: Stroke (mm) that the gate valve part opens
d: Bulk modulus of resin (MPa)
e: Area of gate valve (mm ² )
f: Area of the rear valve portion (mm ² )
g: Resin residual pressure (MPa) between the gate valve part and the rear valve part
h: Working resistance due to solidified resin (N)
i: Coil spring load (N)

「ａ：射出開始時の射出樹脂圧力（ＭＰａ）」は、射出成形機から射出が開始された直後の射出樹脂圧力（樹脂圧）であって、樹脂流路６１に残存した溶融樹脂によって、後方バルブ部２２にかかる樹脂圧である。 "A: Injection resin pressure (MPa) at the start of injection" is the injection resin pressure (resin pressure) immediately after injection is started from the injection molding machine, and is rearward due to the molten resin remaining in the resin flow path 61. This is the resin pressure applied to the valve portion 22.

「ｂ：ゲートバルブ部－後方バルブ部間の樹脂体積（ｍｍ^３）」は、ゲートバルブ部２１から後方バルブ部２２の間に残存する樹脂の体積であり、換言すれば、ゲート３１と樹脂流路６１の端部の間に存在するバルブノズル１の内部空間（キャップ３、カラー４及び／又はボディ６によって形成される内部空間）の容積である。 "B: Resin volume between the gate valve portion and the rear valve portion (mm ³ )" is the volume of the resin remaining between the gate valve portion 21 and the rear valve portion 22, in other words, the gate 31 and the resin flow. It is the volume of the internal space (internal space formed by the cap 3, the collar 4 and / or the body 6) of the valve nozzle 1 existing between the ends of the road 61.

「ｃ：ゲートバルブ部が開放するストローク（ｍｍ）」は、閉状態のゲートバルブ部２１の位置から、開状態のゲートバルブ２１の位置までの距離である（図８の符号ｘ参照）。バルブノズル１の内部空間に残存した樹脂を押し出すために必要なストロークであり、冷却等によって固化した樹脂をも排出するだけのストロークが必要である。 “C: Stroke (mm) at which the gate valve portion opens” is the distance from the position of the gate valve portion 21 in the closed state to the position of the gate valve 21 in the open state (see reference numeral x in FIG. 8). It is a stroke required to push out the resin remaining in the internal space of the valve nozzle 1, and a stroke sufficient to discharge the resin solidified by cooling or the like is required.

「ｄ：樹脂の体積弾性係数（ＭＰａ）」は、使用される樹脂（溶融樹脂）の固有の数値であって、この樹脂の弾性係数である。使用される樹脂によって決定される数値であり、弾性係数の値が大きいほど、樹脂は縮みにくい特性を有する。バルブノズル１においては、この弾性係数が小さいほど、取り扱いが容易である。 "D: Bulk modulus of elasticity (MPa) of resin" is a unique numerical value of the resin (molten resin) used, and is the elastic modulus of this resin. It is a numerical value determined by the resin used, and the larger the elastic modulus value, the more difficult the resin to shrink. In the valve nozzle 1, the smaller the elastic modulus, the easier it is to handle.

「ｅ：ゲートバルブ部の面積（ｍｍ^２）」は、上述したとおり、ゲートバルブ部２１の面積（ゲート３１の径に相当し、溶融樹脂の圧力を受ける面の断面積。）である。ゲートバルブ部２１の断面形状が円形である場合は、その直径から算出することができる。 As described above, "e: area of the gate valve portion (mm ² )" is the area of the gate valve portion 21 (corresponding to the diameter of the gate 31 and the cross-sectional area of the surface receiving the pressure of the molten resin). When the cross-sectional shape of the gate valve portion 21 is circular, it can be calculated from the diameter thereof.

「ｆ：後方バルブ部の面積（ｍｍ^２）」は、上述したとおり、後方バルブ部２２の面積
（樹脂流路６１の径に相当し、溶融樹脂の圧力を受ける面の断面積。）である。後方バルブ部２の断面形状が円形である場合は、その直径から算出することができる。また、この後方バルブ部の面積（ｆ）は、ゲートバルブ部の面積（ｅ）よりも大きい。 As described above, "f: area of the rear valve portion (mm ² )" is the area of the rear valve portion 22 (corresponding to the diameter of the resin flow path 61 and the cross-sectional area of the surface receiving the pressure of the molten resin). .. When the cross-sectional shape of the rear valve portion 2 is circular, it can be calculated from the diameter thereof. Further, the area (f) of the rear valve portion is larger than the area (e) of the gate valve portion.

「ｇ：ゲートバルブ部－後方バルブ部間の樹脂残存圧力（ＭＰａ）」は、ゲートバルブ部２１から後方バルブ部２２の間に残存する樹脂による圧力である。詳しくは、射出成形機から射出が開始される直前であって、後方バルブ部２２には樹脂流路６１に残存する溶融樹脂の圧力が加えられていない状態における、ゲート３１と樹脂流路６１の端部の間に存在するバルブノズル１の内部空間に残存する樹脂による圧力である。 "G: Resin residual pressure (MPa) between the gate valve portion and the rear valve portion" is the pressure due to the resin remaining between the gate valve portion 21 and the rear valve portion 22. Specifically, the gate 31 and the resin flow path 61 are in a state where the pressure of the molten resin remaining in the resin flow path 61 is not applied to the rear valve portion 22 immediately before the injection is started from the injection molding machine. It is the pressure due to the resin remaining in the internal space of the valve nozzle 1 existing between the ends.

「ｈ：固化樹脂等による作動抵抗（Ｎ）」は、ゲート３１付近に残存する固化した樹脂等によって生ずる抵抗（摩擦）である。この固化樹脂等の影響により、ピストン２（特にゲートバルブ部２１）が抵抗を受けることがあり、作動に影響が生じることがある。 “H: Working resistance (N) due to solidified resin or the like” is resistance (friction) generated by the solidified resin or the like remaining in the vicinity of the gate 31. Due to the influence of the solidified resin or the like, the piston 2 (particularly the gate valve portion 21) may be subjected to resistance, which may affect the operation.

「ｉ：コイルバネの荷重（Ｎ）」は、コイルバネ５の荷重である。この値が大きいほど、反ゲート方向への付勢力は高く、より大きな樹脂圧を加えなければゲート３１が開放されない。 “I: Coil spring load (N)” is the load of the coil spring 5. The larger this value is, the higher the urging force in the anti-gate direction is, and the gate 31 is not opened unless a larger resin pressure is applied.

上述したパラメータを用いて、ピストン２の推力Ｔ（Ｎ）を算出することができる。
先ず、上述のパラメータのうち、ａ～ｆを用いてピストン２の推力を求める。次に示す数式（１）により、ピストン２の推力Ｔ（Ｎ）を求めることができる。 The thrust T (N) of the piston 2 can be calculated using the above-mentioned parameters.
First, among the above parameters, a to f are used to obtain the thrust of the piston 2. The thrust T (N) of the piston 2 can be obtained by the following mathematical formula (1).

数式（１）

Formula (1)

次に、上述のパラメータのうち、ａ～ｇを用いてピストン２の推力Ｔ（Ｎ）を求める。次に示す数式（２）により、ピストン２の推力を求めることができる。数式（２）で求められる推力は、ｇ：ゲートバルブ部－後方バルブ部間の樹脂残存圧力をも考慮したものであり、数式（１）で求められる推力よりも、その精度が高い。 Next, among the above parameters, the thrust T (N) of the piston 2 is obtained using a to g. The thrust of the piston 2 can be obtained by the following mathematical formula (2). The thrust obtained by the mathematical formula (2) also takes into consideration the resin residual pressure between the g: gate valve portion and the rear valve portion, and its accuracy is higher than the thrust obtained by the mathematical formula (1).

数式（２）

Formula (2)

次に、上述のパラメータａ～ｉのすべてを用いて、ピストン２の推力Ｔ（Ｎ）を求める。次に示す数式（３）により、ピストン２の推力を求めることができる。数式（３）で求められる推力は、「ｈ：固化樹脂による作動抵抗」と「ｉ：コイルバネの荷重」をも考慮したものであり、数式（２）で求められる推力よりも、その精度が高い。 Next, the thrust T (N) of the piston 2 is obtained by using all of the above parameters a to i. The thrust of the piston 2 can be obtained by the following mathematical formula (3). The thrust obtained by the formula (3) also considers "h: operating resistance due to the solidified resin" and "i: load of the coil spring", and its accuracy is higher than the thrust obtained by the formula (2). ..

数式（３）

Formula (3)

上記した数式（１）～（３）によって求められるピストン２の推力Ｔ（Ｎ）は、２０Ｎ以上であることが好ましい。ピストン２の推力が２０Ｎ以上であれば、後方バルブ部２２に加わる樹脂圧によるピストン２の作動、即ちゲート３１の開閉作用は可能である。 The thrust T (N) of the piston 2 obtained by the above mathematical formulas (1) to (3) is preferably 20 N or more. If the thrust of the piston 2 is 20 N or more, the operation of the piston 2 by the resin pressure applied to the rear valve portion 22, that is, the opening / closing action of the gate 31 is possible.

上記した数式（１）～（３）によって求められるピストン２の推力が、５０Ｎ以上であることがより好ましい。ピストン２の推力が５０Ｎ以上であれば、後方バルブ部２２に加わる樹脂圧によるピストン２の作動、即ちゲート３１の開閉作用は良好である。 It is more preferable that the thrust of the piston 2 obtained by the above mathematical formulas (1) to (3) is 50 N or more. When the thrust of the piston 2 is 50 N or more, the operation of the piston 2 by the resin pressure applied to the rear valve portion 22, that is, the opening / closing action of the gate 31 is good.

上記した数式（１）～（３）によって求められるピストン２の推力が、１００Ｎ以上であることが更に好ましい。ピストン２の推力が１００Ｎ以上であれば、後方バルブ部２２に加わる樹脂圧によるピストン２の作動、即ちゲート３１の開閉作用は優良である。 It is more preferable that the thrust of the piston 2 obtained by the above mathematical formulas (1) to (3) is 100 N or more. When the thrust of the piston 2 is 100 N or more, the operation of the piston 2 by the resin pressure applied to the rear valve portion 22, that is, the opening / closing action of the gate 31 is excellent.

続いて、バルブノズル１を用いて行った検証実験について説明する。
検証に使用したバルブノズル１は、図１又は２に示される構成である。 Subsequently, a verification experiment conducted using the valve nozzle 1 will be described.
The valve nozzle 1 used for the verification has the configuration shown in FIG. 1 or 2.

検証実験では、表１に示されるとおり、各パラメータを設定した。
数式３を用いて、ピストン２の推力Ｔ（Ｎ）を算出したところ、実験例１では、ピストン２の推力Ｔ（Ｎ）が６３２．３Ｎと算出され、実験例２では、ピストン２の推力が５４５．８Ｎと算出された。実際に、実験例１及び実験例２のパラメータ用いたバルブノズル１の作動を確認したところ、その作動性は優良であった。 In the verification experiment, each parameter was set as shown in Table 1.
When the thrust T (N) of the piston 2 was calculated using Equation 3, the thrust T (N) of the piston 2 was calculated to be 632.3N in Experimental Example 1, and the thrust of the piston 2 was calculated in Experimental Example 2. It was calculated to be 545.8N. When the operation of the valve nozzle 1 using the parameters of Experimental Example 1 and Experimental Example 2 was actually confirmed, the operability was excellent.

１バルブノズル
２ピストン
２１ゲートバルブ部
２２後方バルブ部
２３軸部
２４突起部
２４ａ第１突起部
２４ｂ第２突起部
３キャップ
３１ゲート
４カラー
４１摺動部
５コイルバネ
６ボディ
６１樹脂流路
Ｋ金型 1 Valve nozzle 2 Piston 21 Gate valve part 22 Rear valve part 23 Shaft part 24 Protrusion part 24a 1st protrusion 24b 2nd protrusion 3 Cap 31 Gate 4 Color 41 Sliding part 5 Coil spring 6 Body 61 Resin flow path K mold

Claims

With the cap attached to the tip of the body,
The piston arranged in the internal space of the cap and
A collar arranged in the internal space of the cap and slidably supporting the piston,
A valve nozzle having a gate opening / closing mechanism including a coil spring for urging the piston in the anti-gate direction.
The molten resin flows into the entire inside of the valve nozzle.
The piston has a gate valve portion, a shaft portion, and a rear valve portion.
The gate valve portion has a configuration in which the gate is opened by projecting to the outside of the gate provided on the cap.
When the resin pressure with respect to the rear valve portion is not more than a predetermined value, the piston is urged in the anti-gate direction by the coil spring, so that the rear valve portion is closed.
When the resin pressure with respect to the rear valve portion becomes a predetermined value or more, the rear valve portion is opened by overcoming the urging force of the coil spring and the rear valve portion moves toward the gate, and the gate valve portion is also opened.
When the rear valve portion is closed, the resin flow path is blocked by fitting the rear valve portion.
A valve nozzle characterized in that the stroke from the closed state to the open state of the rear valve part is set longer than the stroke from the closed state to the open state of the gate valve part .

The valve nozzle according to claim 1, wherein the area of the rear valve portion is 1.5 times or more the area of the gate valve portion.

1. 2. The valve nozzle according to 2.

Claims 1 to 1 , wherein the sizes of the parameters b, c, e, and f are set so that the thrust T of the piston is 20 N or more according to the formula 2 shown below. The valve nozzle according to any one of 3.

Claims 1 to 1 , wherein the sizes of the parameters b, c, e, and f are set so that the thrust T of the piston is 20 N or more according to the mathematical formula 3 shown below. The valve nozzle according to any one of 4.

The invention according to any one of claims 1 to 5, wherein each size of the parameters b, c, e and f is set so that the thrust T (N) of the piston is 50 N or more. Valve nozzle.

The invention according to any one of claims 1 to 5, wherein each size of the parameters b, c, e and f is set so that the thrust T (N) of the piston is 100 N or more. Valve nozzle.