(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ほぼ管状の管状本体と、この管状本体の前方端部で前方に分注する開口と、前記管状本体内で移動自在に配置した後壁とを有し、前記管状本体の壁は、内径を限定する内壁面を有し、この内壁面と、前方端部と、後壁とによって区切られる室を限定する改良したコーキングカートリッジにおいて、前記後壁を管状本体の内径よりも小さい直径にし、前記内壁面と前記後壁の周囲との間でほぼ全周にわたり接触しない間隙を生ずるようにし、前記室内の内部圧力が室外の圧力より増加したとき、この内部圧力で前記後壁が前記管状本体の前方端部から離れる後方に押し戻すようにしたことを特徴とするコーキングカートリッジ。
【請求項２】
前記間隙を少なくとも0.2mmとした請求項１記載のコーキングカートリッジ。
【請求項３】
前記間隙を少なくとも1.0mmとした請求項１記載のコーキングカートリッジ。
【請求項４】
前記後壁の周囲に形成したスペーサ隆起部を設け、このスペーサ隆起部を管状本体の内壁面に接触させ間隙を生ずるようにした請求項１記載のコーキングカートリッジ。
【請求項５】
コーキングガンとカートリッジとの組立体において、
前記カートリッジを、ほぼ管状の管状本体と、この管状本体の前方端部における前方に分注するノズルと、前記管状本体内に移動可能に配置した後壁とにより構成し、前記管状本体が前記前方端部と前記後壁との間で室を限定するようにし、
前記コーキングガンを、前記カートリッジを収容するトラフを形成する本体と、前記トラフに平行に移動自在であり前記後壁を前記管状本体内で前方に押し出し、カートリッジ内の室内の容積を減少するピストンとにより構成し、
前記管状本体の壁は、内径を限定する内壁面を有し、この内壁面と、前方端部と、後壁とによって区切られる室を限定し、また、前記後壁を管状本体の内径よりも小さい直径にし、前記内壁面と前記後壁の周囲との間にほぼ全周にわたり接触しない間隙を生ずるようにし、室内の圧力が室外の圧力よりも大きくなるとき後壁が管状本体の前方端部から後方に移動するようにし、前記室内の内部圧力が室外の圧力より増加したとき、この内部圧力で前記後壁が前記管状本体の前方端部から離れた後方に移動するようにしたことを特徴とするコーキングガンとコーキングカートリッジの組立体。
【請求項６】
前記カートリッジの管状本体に作用的に関連して設け、ピストンにより後壁を前方に押し出すとき、前記管状本体の半径方向膨張を防止する半径方向膨張防止手段を設けた請求項５記載のコーキングガンとコーキングカートリッジの組立体。
【請求項７】
前記半径方向膨張防止手段は前記管状本体上に緊密に嵌合する堅固な管状スリーブにより構成した請求項６記載のコーキングガンとコーキングカートリッジの組立体。
【請求項８】
前記堅固な管状スリーブはPVC、繊維強化プラスチック、及び金属のグループから選択した硬質材料により構成した請求項７記載のコーキングガンとコーキングカートリッジの組立体。
【請求項９】
前記管状本体の壁は、内径を限定する内壁面を有し、前記後壁を管状本体の内径よりも小さい直径にし、前記内壁面と前記後壁の周囲との間にほぼ接触しない間隙を生ずるようにした請求項６記載のコーキングガンとコーキングカートリッジの組立体。
【請求項１０】
前記半径方向膨張防止手段を、コーキングガンのトラフに配置してカートリッジの管状本体を選択的に絞り出すクランプ装置とした請求項６記載のコーキングガンとコーキングカートリッジの組立体。
【請求項１１】
前記コーキングガンに、ピストンを前方に押し出してコーキング混合物を分注するトリガハンドルを設け、前記クランプ装置を前記コーキングガンのトリガハンドルに連結し、前記ピストンにより後壁を前方に押し出すと同時に前記管状本体を引き絞るようにした請求項10記載のコーキングガンとコーキングカートリッジの組立体。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、コーキングガン及び分注カートリッジ、特に、ガン構体内に配置してピストンによりプランジャをカートリッジの後部から前記に押し出し、カートリッジ内の混合物のための利用できる容積を減少し、カートリッジの前方の開放先端から混合物を強制的に押し出すディスペンサを構成するタイプのカートリッジに関するものである。
このタイプのコーキングガンは好ましくないアフターフローを受ける、即ち、プランジャが能動的に前方に押し出されることがなくなった後にもカートリッジ内部には過剰圧力が残り、この結果、余分に混合物がカートリッジから強制的に押し出されることになる。
このアフターフロー現象の理由としては二つの主な理由が認識されている。先ず、プランジャの動作中に通常薄い壁のカートリッジが膨張し、系はあまねく弛緩状態に戻ろうとする傾向があるという物理法則に従って、プランジャの動作後にカートリッジの壁は弛緩する。従来技術のカートリッジの後壁は最前端位置を保持するように設計されており、コーキングガンのプランジャは復帰移動をしないようロックされるのが典型的であるという事実により、カートリッジ壁の弛緩はアフターフローを引き起こす、即ち、分注先端においてしみ出ることになる。第２に，たいていのコーキング混合物の粘性が高く、少なくとも周縁は圧縮可能であり、プランジャの動作に際して相当高い内部圧力を生じ、プランジャが強制的に前方に駆動されなくなった後に分注先端においてしみ出ることになる。
背景技術
上述のアフターフローの問題は、普通の従来技術の構造においては、十分な量の混合物を分注したらガンプランジャを即座に釈放して復帰させることにより解決していた。
米国特許第5,236,105号は、過剰放出を防止する新規な装置について記載している。この装置では、普通のコーキングガンに数個の部材即ち、雌形素子、雄形素子、復帰ばね、及び止め部を後付けする。ばねは後壁をカートリッジ内で能動的に引き戻す能動バイアス素子として使用し、従って、カートリッジの内部に相対的な真空状態を導入する。
米国特許第4,834,268号は、分注モードでプランジャを前方に押圧する力の半径方向成分によって弾性シールリングをカートリッジの内壁面に向けて押圧するプランジャ装置について記載している。このプランジャを動作させなくなったとき、シールリングは僅かに緩み、プランジャはカートリッジの内部圧力を弛緩させることができる。
上述のアフターフロー防止方法のうちの最初のものは満足のいかないものであることがはっきりしている。更に、上述の二つの特許に記載の装置は構造が複雑であり、従って、高価である。
発明の開示
従って、本発明の目的は、上述のタイプの従来技術の装置及び方法の欠点を解決するアフターフロー防止機能を有するコーキングガン及びカートリッジを得るにある。この主要な目的は構成簡単かつ安価であり、広範囲に使用されているカートリッジ及びコーキングガンに適用でき、オーバーフロー又はオーバーイジェクションを確実に防止できる装置として提供すべきである。
上述の目的を達成するため、本発明は、ほぼ管状の管状本体と、この管状本体の前方端部で前方に分注する開口と、前記管状本体内ポンプで移動自在に配置した後壁とを有し、前記管状本体の壁は、内径を限定する内壁面を有し、この内壁面と、前方端部と、後壁とによって区切られる室を限定する改良したコーキングカートリッジにおいて、前記後壁を管状本体の内径よりも小さい直径にし、前記内壁面と前記後壁の周囲との間にほぼ接触しない間隙を生ずるようにし、前記室内の内部圧力が室外の圧力より増加したとき、この内部圧力で前記後壁が前記管状本体の前方端部から離れる後方に押し戻すようにしたことを特徴とする。
本発明の付加的な特徴によれば、前記間隙を少なくとも0.2mmとし、更に、前記間隙を1.0mm以上にもすることができる。
本発明の他の特徴においては、後壁の周囲に形成したスペーサ隆起部を設け、このスペーサ隆起部を管状本体の内壁面に接触させ間隙を生ずるようにする。
更に、本発明によれば、コーキングガンとカートリッジとの組立体において、前記カートリッジを、ほぼ管状の管状本体と、この管状本体の前方端部における前方に分注するノズルと、前記管状本体内に移動可能に配置した後壁とにより構成し、前記管状本体が前記前方端部と前記後壁との間で室を限定するようにし、前記コーキングガンを、前記カートリッジを収容するトラフを形成する本体と、前記トラフに平行に移動自在であり前記後壁を前記管状本体内で前方に押し出し、カートリッジ内の室内の容積を減少するピストンとにより構成し、前記管状本体の壁は、内径を限定する内壁面を有し、この内壁面と、前方端部と、後壁とによって区切られる室を限定し、また、前記後壁を管状本体の内径よりも小さい直径にし、前記内壁面と前記後壁の周囲との間にほぼ接触しない間隙を生ずるようにしたことを特徴とする。
更に、本発明の他の特徴によれば、前記カートリッジの管状本体に作用的に関連して設け、ピストンにより後壁を前方に押し出すとき、前記管状本体の半径方向膨張を防止する半径方向膨張防止手段を設ける。この半径方向膨張防止手段は前記半径方向膨張防止手段は前記管状本体上に緊密に嵌合する堅固な管状スリーブにより構成するとよい。
更に、本発明の他の特徴によれば、前記堅固な管状スリーブはPVC、繊維強化プラスチック、及び金属のグループから選択した硬質材料により構成する。
更に、本発明の他の特徴によれば、前記半径方向膨張防止手段を、コーキングガンのトラフに配置してカートリッジの管状本体を選択的に絞り出すクランプ装置とする。
本発明の他の特徴によれば、前記コーキングガンに、ピストンを前方に押し出してコーキング混合物を分注するトリガハンドルを設け、前記クランプ装置を前記コーキングガンのトリガハンドルに連結し、前記ピストンにより後壁を前方に押し出すと同時に前記管状本体を引き絞るようにする。
本発明の特徴とされる他の特徴は請求の範囲において述べる。
本発明はアフターフロー防止機能付きコーキングガン及びカートリッジの実施例について図示及び説明するが、図示の詳細に限定されることなく、種々の変更及び構造的変化を請求の範囲から逸脱することなく行うことができ、これも本発明の範囲内であることを意図するものである。
しかし、本発明の構造を本発明の他の目的及び利点は、添付図面の特別な実施例につき説明することによって理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
図１は、従来技術のコーキングガンの斜視図、
図２は、従来技術のコーキングカートリッジの縦断面図、
図３は、本発明によるコーキングカートリッジの第１の実施例の同様の縦断面図、
図４は、本発明によるコーキングカートリッジの第２実施例の後壁の後から見た端面図、
図５は、図４のＶ−Ｖ線上の断面図、
図６は、図４及び図５の実施例に対応するピストンの正面図、
図７は、本発明による第３実施例の堅固なスリーブの縦断面、
図８は、コーキングガンのトラフの線図的正面図、
図９は、絞り出し機構を有するコーキングガンの側面図である。
好適な実施例の説明
次に、先ず特に、図１につき詳細に説明すると、図１は従来のコーキングガンを示す。前方本体１にはトラフ（溝）２を形成し、このトラフ２にはコーキングカートリッジを収容する。ピストンステム３によりプランジャヘッド４をトラフ２の前方端壁５に向かって前方に押し出す。ロッキングドッグ６によりステム３が後方に移動するのを阻止し、ばね７はドッグ６をロック位置に向けて偏倚する。ドッグ６をほぼ垂直状態の釈放位置に回動することによってステム３を後方に移動することができる。
図２につき説明すると、この図面に示すように、典型的な従来技術のコーキングチューブは管状本体８を有する。普通、この管状本体は円筒形のチューブ８として形成し、このチューブ８は紙ラミネート、繊維質プラスチック、丸めた金属シート等によって形成する。円筒形のチューブ８は比較的柔らかく、内部室の圧力が増加することに応答して半径方向に膨張する。ノズル先端９を前方閉止壁10に形成する。チューブ８はバックプレート11により後方を閉鎖する。バックプレート11の円筒形のフランジ12は、チューブ８の内側半径に対応する外側半径を有する。フランジ12はチューブ８の内壁面と後壁11との間に摺動自在のシールを形成する。円筒形のシールフランジ15を有する補強リング14をチューブ８の後方端縁でクランプする。保管に際しては後壁11をリング14に直接隣接させて配置し、フランジ12をシールフランジ15でクランプする。全壁10に刺し込みを入れてノズル先端19をカットし分注開口を形成した後にのみ後壁11を前方に押し出し、コーキング用混合物を分注する。
後壁11を前方に押し出し、フランジ12をチューブ８の内壁面に沿って摺動させるとき、コーキング混合物13はチューブ室の内側の圧力増加によって分注先端から強制的に押し出される。分注先端からコーキング混合物13を押し出すことの他に、増加した圧力はチューブ本体を半径方向に膨張させる。実際、円筒形のチューブ壁に加わる半径方向の圧力は分注開口に向かう軸線方向に作用する圧力の丁度２倍になることが分かっている。チューブ８のこの半径方向「ブレシング（呼吸）」により、ピストン４をもはや動作させることがなくなって、チューブが増加した直径状態に弾性的に弛緩するときにアフターフローを生じることになる。
図３は本発明の第１の実施例を示し、本発明によれば、円筒形フランジ12の外径ODはチューブ８の内径IDよりも間隙ΔＤだけ小さい。この間隙ΔＤはコーキング混合物13に基づいて即ち、粘性及び空気との反応速度に基づいて選択する。換言すれば、混合物の粘性が高いほど間隙ΔＤを大きくする。更に、混合物の大気に対する不活性が強いほど間隙を大きくする。一般的に、代表的なシリコン、グリセロールエーテル、樹脂、及びロジン酸等を収容するチューブの間隙はΔＤ＝1mmとする。
粘性が高い混合物用のチューブはΔＤ≦0.2mmとする。適正な間隙は当業者によって選択することができる。
チューブ８のフランジ12及び内壁面は、両者間にしみ出る僅かな量のコーキング混合物によって無接触シールを形成する。分注開口の面積が間隙ΔＤと周長との積で規定される面積よりも相当大きいという事実によって、無視できる程度のコーキング混合物がそのルートから漏洩するだけである。ピストンの圧力が緩んでピストンが逆行すると即座に、後壁11はチューブ壁が弛緩状態をとるのに追従する。フランジ12とチューブとの間の間隙内のコーキング混合物が依然として新鮮である（粘性が最大である）ため、後壁は容易に摺動する。後壁が弛緩位置に達した（即ち、チューブ本体が弛緩した）直後、空気に晒されている残りのコーキング混合物は硬化し、従って、適正なシールを形成する。カートリッジ室内に残存する混合物は大気からシールされる。
製造後に、即ち、初めて使用する前の棚保管中、後壁11は普通の従来技術の装置と同様にしてシールする。
ΔＤ＞0.0mmの間隙のコーキングチューブ装置は一見、非論理的のように見えるである。即ち、このようなチューブに収容される混合物は空気に触れると硬化するからであり、このような開口は常識に反している。しかし、本発明者は実施した後、乾燥した混合物のシールリングがフランジ12とチューブ８の内壁面との間に形成されることを確認した。次の分注操作中に、ピストン４を押し出すとき後壁11は前方に移動し、一時的なシールは破壊され、フランジ12とチューブ８の内壁面との間の摺動シールは柔らかい混合物によって機能する。ピストンステム３によってピストン４に加わる圧力が分注直後に緩んだとき、好ましくないアフターフローを引き起こす代わりに、後退するチューブ８は後壁11を押し戻すことができる。
図４は、第１実施例に組み合わせることができる第２実施例を示し、この第２実施例は、アクティブプルバックの特徴がある。フランジ12には互いに対向する２個のラッチ16を設ける。ピストン４をフランジ12で規定される開口内に押し込むとき、ピストン４はラッチ16の背後に掛合する。このように後壁11に掛合するとき、ステム３を引き戻すことによって後壁11を能動的に後退させる。好適な実施例（図６参照）では、ピストンプランジャ４に切欠き17を設け、この切欠き17によりピストン４をラッチ16に選択的に掛合することができるようにする。
図４につき再び説明すると、チューブの内壁面とフランジ12との間の間隙を後壁11即ち、フランジ12の周囲に一体に形成した隆起部19によって規定する。
第３の実施例において、チューブ８上に非弾性スリーブ18を摺動嵌合させる点で、チューブ８の半径方向の膨張は完全に防止される。スリーブ18は硬質のPVC、繊維強化プラスチック、金属、又は同様の材料により形成する。スリーブ18の内径はチューブ８の外径に対応するよう選択する。更に、スリーブ18はできるだけ薄くしてコーキングガンのトラフ２内に嵌合できるようにする。
図８につき説明すると、堅固なスリーブの代わりに、コーキングガン本体のトラフ１の端縁に関節連結した頂部蓋20を設けた実施例を示す。蓋20を閉鎖してラッチフック21にラッチすると、コーキングチューブのための堅固なスリーブが形成される。
最後に、第４実施例では、チューブ８は後壁11を前方に送ることにより分注することの他に絞り出す。分注がもはや必要でなくなるとき、チューブ８の絞り出しは緩む。従って、本発明の好適な実施例の構造体では、コーキングガンにクランプ装置を設け、このクランプ装置によって後壁の前進移動と同時にチューブの絞り出しを行う。図８及び図９に示すように、蓋20に２個のストリップ22を設け、これらのストリップをラッチ21とこのラッチ21の反対側でトラフ本体１との間に連結する。トリガハンドル23引き絞ってピストン４を前進させるとき、楔24はストリップ22の下側に引っ張られる。このことにより、ストリップ22が蓋20をクランプし、従って、コーキングチューブ８を能動的に圧縮する。蓋20は、トラフの直径よりも僅かに大きい直径にすると好適である。このことにより、コーキングカートリッジが占める空間の断面は僅かに楕円形状となる。
本明細書中で「コーキングガン」及び「コーキング混合物」という用語で説明したが、これらの用語は当業界で一般的に使用され、管状容器内でピストン動作により容積が減少するディスペンサ及び上述のアフターフローの問題のあるタイプの混合物のことを意味する。
【図１】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図２】
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【図３】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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