(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
粘性を有する流動体の吐出口がその下端に設けられたノズル本体と、前記吐出口の開閉を可能とした弁体とを備え、
前記吐出口は、前記ノズル本体の筒状壁の端部内周部に設けられ前記筒状壁の先端に至るにつれて内径が次第に大きくなるノズル本体側傾斜内周面で構成され、
前記弁体は、弁体本体と、前記弁体本体の外周部の下部に設けられ前記傾斜内周面に係合可能な弁体側傾斜外周面と、前記弁体側傾斜外周面の下端全周を接続する平坦な底面とを有し、
前記ノズル本体の下方に離れた箇所から前記弁体本体が上昇し前記ノズル本体側傾斜内周面と前記弁体側傾斜外周面とが係合することで前記吐出口が閉塞され、前記弁体本体が下降して前記ノズル本体から離れていき前記ノズル本体側傾斜内周面と前記弁体側傾斜外周面とが離間することで前記吐出口が開放される、
流動体吐出装置であって、
前記ノズル本体は、前記筒状壁の端部外周部に設けられ前記筒状壁の先端に至るにつれて次第に外径が小さくなり前記筒状壁の先端において前記ノズル本体側傾斜内周面に交差し前記ノズル本体側傾斜内周面との間に鋭角をなす突起部を形成するノズル本体側傾斜外周面を有し、
前記吐出口が閉塞された状態で、前記突起部の先端と前記弁体側傾斜外周面の下端とは合致する、
ことを特徴とする流動体吐出装置。
【請求項２】
前記突起部の先端を通り前記ノズル本体の軸心に平行する仮想線に対して前記ノズル本体側傾斜内周面が交差する角度および前記弁体側傾斜外周面の下端を通り前記弁体本体の軸心に平行する仮想線に対して前記弁体側傾斜外周面が交差する角度θ１は３度≦θ１≦７度を満たし、
前記突起部の先端を通り前記ノズル本体の軸心に平行する仮想線に対して前記ノズル本体側傾斜外周面が交差する角度θ２は３０度≦θ２≦６０度を満たしている、
ことを特徴とする流動体吐出装置。
【請求項３】
前記角度θ１は５度であり、前記角度θ２は４５度である、
ことを特徴とする請求項２記載の流動体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は流動体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、建築資材に用いられるシーリング材や接着剤などの粘性を有する流動体を充填袋に充填する流動体吐出装置が提供されている（特許文献１参照）。
流動体吐出装置は、流動体が供給される供給口と、流動体を吐出する吐出口を有するノズル本体と、吐出口の開閉を可能とした弁体とを備えている。
吐出口は、ノズル本体の筒状壁の端部内周部に設けられ筒状壁の先端に至るにつれて内径が次第に大きくなるノズル本体側傾斜内周面で構成されている。
弁体は、弁体本体と、弁体本体の外周部に設けられ傾斜内周面に係合可能な弁体側傾斜外周面とを有している。
そして、流動体が供給口からノズル本体に供給された状態で、ノズル本体側傾斜内周面と弁体側傾斜外周面とが離間することで吐出口が開放され吐出口から流動体の吐出がなされる。
また、ノズル本体側傾斜内周面と弁体側傾斜外周面とが係合することで吐出口が閉塞され、吐出口からの流動体の吐出が停止される。
流動体の充填袋への充填は以下のようになされる。
すなわち、ノズル本体の吐出口を下方に向けると共に、ノズル本体を充填袋の開口部から内部に挿入し、吐出口を開放させて流動体を開口部から充填袋の内部に吐出させ充填する。
一定量の流動体が充填袋に充填されたならば、吐出口を閉塞して流動体の吐出を停止したのち、ノズル本体を充填袋の開口部から抜き出し、開口部をシールして充填袋を密封する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２００３−２３７８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記従来技術では、吐出口の閉塞時、ノズル本体側傾斜内周面と弁体側傾斜外周面とが係合する際、ノズル本体側傾斜内周面と弁体側傾斜外周面との間で流動体が圧縮されることで切断される。
そのため、ノズル本体側傾斜内周面と弁体側傾斜外周面との間で圧縮された粘流動体がノズル本体側傾斜内周面と反対側に位置するノズル本体の外周面に回り込んで、ノズル本体の外周面に付着して溜まりやすく、溜まった流動体が液垂れする場合がある。
液垂れした流動体が充填袋の開口部の内側部分、すなわち、互いに接合される部分に付着すると、開口部がシールされても開口部のシールされた部分に流動体が介在するため、シールが不完全なものとなり、充填袋の密閉性が損なわれるおそれがある。
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、その目的は流動体の液垂れを防止し、充填袋の密閉性を高める上で有利な流動体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述の目的を達成するため、請求項１記載の発明は、粘性を有する流動体の吐出口がその下端に設けられたノズル本体と、前記吐出口の開閉を可能とした弁体とを備え、前記吐出口は、前記ノズル本体の筒状壁の端部内周部に設けられ前記筒状壁の先端に至るにつれて内径が次第に大きくなるノズル本体側傾斜内周面で構成され、前記弁体は、弁体本体と、前記弁体本体の外周部の下部に設けられ前記傾斜内周面に係合可能な弁体側傾斜外周面と、前記弁体側傾斜外周面の下端全周を接続する平坦な底面とを有し、前記ノズル本体の下方に離れた箇所から前記弁体本体が上昇し前記ノズル本体側傾斜内周面と前記弁体側傾斜外周面とが係合することで前記吐出口が閉塞され、前記弁体本体が下降して前記ノズル本体から離れていき前記ノズル本体側傾斜内周面と前記弁体側傾斜外周面とが離間することで前記吐出口が開放される流動体吐出装置であって、前記ノズル本体は、前記筒状壁の端部外周部に設けられ前記筒状壁の先端に至るにつれて次第に外径が小さくなり前記筒状壁の先端において前記ノズル本体側傾斜内周面に交差し前記ノズル本体側傾斜内周面との間に鋭角をなす突起部を形成するノズル本体側傾斜外周面を有し、前記吐出口が閉塞された状態で、前記突起部の先端と前記弁体側傾斜外周面の下端とは合致することを特徴とする。
請求項２記載の発明は、前記突起部の先端を通り前記ノズル本体の軸心に平行する仮想線に対して前記ノズル本体側傾斜内周面が交差する角度および前記弁体側傾斜外周面の下端を通り前記弁体本体の軸心に平行する仮想線に対して前記弁体側傾斜外周面が交差する角度θ１は３度≦θ１≦７度を満たし、前記突起部の先端を通り前記ノズル本体の軸心に平行する仮想線に対して前記ノズル本体側傾斜外周面が交差する角度θ２は３０度≦θ２≦６０度を満たしていることを特徴とする。
請求項３記載の発明は、前記角度θ１は５度であり、前記角度θ２は４５度であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
請求項１記載の発明によれば、弁体による吐出口の閉塞時に、弁体側傾斜外周面とノズル本体側傾斜内周面とが近づくと、それら弁体側傾斜外周面とノズル本体側傾斜内周面との隙間から下方に流出している粘性を有する流動体が、鋭角をなす突起部で切断される。
そのため、流動体が圧縮されることなく突起部により円滑に切断され、吐出口が閉塞される。
また、流動体の切断時、切断された一部の流動体は、突起部を越えてノズル本体側傾斜外周面に付着する。
このノズル本体側傾斜外周面に付着した流動体は、次の流動体の充填袋への充填時に、充填される流動体の粘性により下方に引っ張られ、充填される流動体と共に充填袋に充填される。
したがって、流動体の切断時にノズル本体側傾斜外周面に付着する流動体の量はほぼ一定に保たれ、下方に落下するおそれはなく、液垂れを防止する上で有利となる。
したがって、液垂れした流動体が互いに接合される部分に付着するおそれがなく、充填袋の密閉性を高める上で有利となる。
請求項２記載の発明によれば、角度θ１を３度〜７度の範囲とし、角度θ２を３０度〜６０度の範囲とすると、液垂れを防止しつつ、耐久性の向上を図る上で有利となる。
請求項３記載の発明によれば、請求項２の効果を奏する上でより有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本実施の形態に係る流動体吐出装置の構成を示す断面図である。
【図２】本実施の形態に係る流動体吐出装置において吐出口が閉塞される直前の状態を示す説明図である。
【図３】本実施の形態に係る流動体吐出装置において吐出口が閉塞された状態を示す説明図である。
【図４】ノズル本体が開口部を介して充填袋に挿入された状態を示す斜視図である。
【図５】ノズル本体の一部を拡大した断面図である。
【図６】弁体の一部を拡大した断面図である。
【図７】第１の実験結果を示す図である。
【図８】第２の実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、本実施の形態に係る流動体吐出装置について図面を参照して説明する。
図１に示すように、流動体吐出装置１０は、ノズル本体１２と、ブッシュ１４と、エアシリンダ１６と、弁体１８とを含んで構成されている。
【０００９】
図１に示すように、ノズル本体１２は、筒状壁２０を備え、その軸線を鉛直方向に向けて不図示の移動機構により昇降可能に設けられ、筒状壁２０の下端は粘性を有する流動体が吐出される吐出口２２とされている。
なお、本明細書において粘性を有する流動体とは、粘度が０．０７Ｐａ・ｓ〜５０Ｐａ・ｓの流動体を対象として好適に使用可能である。
粘度測定方法は、ＪＩＳ  Ｋ７１１７−２に記載の測定方法に準拠し、２３℃に調整した試料を、コーンロータを用いるE型粘度計（EH型）を使用して規定の回転数で測定することによって粘度を得るものとする。
また、粘性を有する流動体として、建築用のシーリング材や接着剤など従来公知の様々な流動体が使用可能である。
筒状壁２０の上下中間部に摺動孔１４０２を有するブッシュ１４が配置されている。
ブッシュ１４よりも下方の筒状壁２０の箇所に供給口２４が開口されており、不図示のタンクからの流動体が供給口２４を介してノズル本体１２の内部に供給されるように構成されている。
弁体１８は、摺動孔１４０２で摺動可能に支持された軸部２６と、軸部２６の下端にねじ２７で取着された弁体本体２８とを備えている。
筒状壁２０の長手方向の上端は開口され、エアシリンダ１６が取着されている。
エアシリンダ１６のピストンロッド１６０２と軸部２６とは連結され、エアシリンダ１６の作動によるピストンロッド１６０２の出没により、軸部２６および弁体１８が上下動し、吐出口２２が開閉される。
【００１０】
図１、図５に示すように、吐出口２２は、筒状壁２０の端部内周部に設けられ筒状壁２０の先端（下端）に至るにつれて内径が次第に大きくなるノズル本体側傾斜内周面３０で構成されている。
図１、図６に示すように、弁体本体２８の外周部には、ノズル本体側傾斜内周面３０に係合可能な弁体側傾斜外周面３２が形成されている。
そして、ノズル本体側傾斜内周面３０と弁体側傾斜外周面３２とが係合することで吐出口２２が閉塞され、ノズル本体側傾斜内周面３０と弁体側傾斜外周面３２とが離間することで吐出口２２が開放される。
【００１１】
図１、図５に示すように、筒状壁２０の端部外周部に、筒状壁２０の先端に至るにつれて次第に外径が小さくなり筒状壁２０の先端においてノズル本体側傾斜内周面３０に交差するノズル本体側傾斜外周面３４が形成されている。
そして、ノズル本体側傾斜外周面３４とノズル本体側傾斜内周面３０とにより、筒状壁２０の下端に鋭角をなす突起部３６が形成されている。
図３に示すように、吐出口２２が閉塞された状態で、突起部３６の先端と弁体側傾斜外周面３２の下端とは合致している。
【００１２】
次に、本実施の形態の作用効果について説明する。
なお、不図示のタンクからの流動体が供給口２４を介してノズル本体１２の内部に供給されている。
図１、図４に示すように、ノズル本体１２を下降させ充填袋２の開口部２Ａから内部に挿入し、エアシリンダ１６の作動により吐出口２２を開放させて流動体４を吐出口２２から充填袋２の内部に吐出させ充填する。
一定量の流動体４が充填袋２に充填されたならば、図２、図３に示すように、エアシリンダ１６の作動により吐出口２２を閉塞し流動体４の吐出を停止したのち、ノズル本体１２を上昇させ充填袋２の開口部２Ａから抜き出し、充填袋２を次工程に移送し開口部２Ａをシールして充填袋２を密封する。
【００１３】
本実施の形態では、図５に示すように、ノズル本体側傾斜外周面３４とノズル本体側傾斜内周面３０とにより、筒状壁２０の下端に鋭角をなす突起部３６が形成されている。
また、図３に示すように、吐出口２２が閉塞された状態で、突起部３６の先端と弁体側傾斜外周面３２の下端とは合致している。
したがって、弁体１８による吐出口２２の閉塞時に、吐出口２２に対して弁体本体２８が上昇し、弁体側傾斜外周面３２がノズル本体側傾斜内周面３０に近づくと、それら弁体側傾斜外周面３２とノズル本体側傾斜内周面３０との隙間から下方に流出している流動体４が、鋭角をなす突起部３６で切断される。
そのため、図２、図３に示すように、流動体４が圧縮されることなく突起部３６により円滑に切断され、吐出口２２が閉塞される。
また、流動体４の切断時、切断された一部の流動体４は、突起部３６を越えてノズル本体側傾斜外周面３４に付着する。
このノズル本体側傾斜外周面３４に付着した流動体４は、次の流動体４の充填袋２への充填時に、充填される流動体４の粘性により下方に引っ張られ、充填される流動体４と共に充填袋２に充填される。
したがって、流動体４の切断時にノズル本体側傾斜外周面３４に付着する流動体４の量はほぼ一定に保たれ、下方に落下するおそれはなく、液垂れを防止する上で有利となる。
したがって、液垂れした流動体４が充填袋２の開口部２Ａの内側部分、すなわち、シールにより互いに接合される部分に付着することを防止できる。
そのため、開口部２Ａがシールされても開口部２Ａのシールされた部分に流動体４が介在して充填袋２の密閉性が損なわれるといった不具合を防止でき、充填袋２の密閉性を高める上で有利となる。
【００１４】
なお、吐出口２２が閉塞された状態で、突起部３６の先端よりも弁体側傾斜外周面３２の下端が下方に位置している場合は、突起部３６により流動体４が切断されるものの、ノズル本体側傾斜外周面３４の下端および弁体側傾斜外周面３２の下端に流動体４が残るため、液垂れを防止する上で不利となる。
また、吐出口２２が閉塞された状態で、突起部３６の先端よりも弁体側傾斜外周面３２の下端が上方に位置している場合は、突起部３６により流動体４が切断されるものの、ノズル本体側傾斜外周面３４の下端およびノズル本体側傾斜内周面３０の下端の双方に流動体４が付着するため、液垂れを防止する上で不利となる。
【００１５】
以下、本発明の実験例について説明する。
以下の実験条件で液垂れの発生回数を評価した。
ここで、図５、図６に示すように、突起部３６の先端を通りノズル本体１２の軸心に平行する仮想線Ｌ１に対してノズル本体側傾斜内周面３０が交差する角度および弁体側傾斜外周面３２の下端を通り弁体本体２８の軸心に平行する仮想線Ｌ２に対して弁体側傾斜外周面３２が交差する角度を角度θ１とする。
また、図５に示すように、突起部３６の先端を通りノズル本体１２の軸心に平行する仮想線Ｌ１に対してノズル本体側傾斜外周面３４が交差する角度を角度θ２とする。
これら角度θ１、θ２を変えた流動体吐出装置１０を作製した。
各装置について、流動体４を充填袋２に充填するのと同様の吐出口２２の開閉動作を２０秒間隔で１００回連続して行ない、液垂れの発生回数を計測した。
なお、ノズル本体１２の内径は４３．０ｍｍ、弁体本体２８の最大外径は４３．０ｍｍ、流動体４は、粘度が７．０Ｐａ・ｓのウレタンプレポリマーを使用した。
【００１６】
図７は、角度θ２を４５度とし、角度θ１を、３度、４度、５度、６度、７度と変えた場合の第１の実験結果を示す。
図８に示すように、角度θ１が３度〜７度の範囲で液垂れについて良好な結果を得た。
特に、角度θ１が小さいほど、突起部３６の角度が鋭くなるため、流動体４を円滑に切断でき、液垂れを防止する上で有利となることがわかる。
また、角度θ１が３度〜７度の範囲であると、弁体側傾斜外周面３２とノズル本体側傾斜内周面３０とのかじり現象を抑制できるので、耐久性の向上を図る上で有利となる。
【００１７】
図７は、角度θ１を５度とし、角度θ２を、３０度、３５度、４０度、４５度、５０度、５５度、６０度と変えた場合の第２の実験結果を示す。
図７に示すように、角度θ２が３０度〜６０度の範囲で液垂れについて良好な結果を得た。
特に、角度θ２が小さいほど、ノズル本体側傾斜内周面３０とノズル本体側傾斜外周面３４とが交差する角度が鋭くなるため、流動体４を円滑に切断でき、液垂れを防止する上で有利となることがわかる。
また、角度θ２が３０度〜６０度の範囲であると、ノズル本体側傾斜内周面３０とノズル本体側傾斜外周面３４との間の肉厚を確保できるので、ノズル本体１２の耐久性の向上を図る上で有利となる。
【００１８】
一方、ノズル本体１２の筒状壁２０の下端部の耐久性を考慮すると、ノズル本体１２の筒状壁２０の下端部の肉厚は大きければ大きいほど耐久性を高める上で有利となる。
したがって、図７、図８から、液垂れを効果的に防止でき、しかも、ノズル本体１２の筒状壁２０の下端部の肉厚が最も大きく、耐久性の向上を図る上で有利な角度θ１、角度θ２は、角度θ１が５度、角度θ２が４５度であることがわかる。
【符号の説明】
【００１９】
４  流動体
１０  流動体吐出装置
１２  ノズル本体
１８  弁体
２０  筒状壁
２２  吐出口
２８  弁体本体
３０  ノズル本体側傾斜内周面
３２  弁体側傾斜外周面
３４  ノズル本体側傾斜外周面
３６  突起部
Ｌ１  仮想線
Ｌ２  仮想線
【図１】
0006424531.tif 000002
【図２】
0006424531.tif 000003
【図３】
0006424531.tif 000004
【図４】
0006424531.tif 000005
【図５】
0006424531.tif 000006
【図６】
0006424531.tif 000007
【図７】
0006424531.tif 000008
【図８】
0006424531.tif 000009