(57)【要約】電動モータで駆動し、好ましくはハンドヘルド式の、改善された流体ディスペンサーであり、一列に並んだ縦長の駆動(4)ラック、及びこのラック(4)により供給される流体カートリッジ容器を使用するものにおいて、駆動(及び引っ込める動作)は平坦な(パンケーキ型)コイルばね(10)の使用によって制御され、カートリッジは、調整可能なカートリッジホルダーに取付け可能であり、様々な形状のカートリッジ後端取付けフランジに適応する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
縦長のラックが、固定されているラックガイド内で前方に駆動され、カートリッジ内の流体を押し出して供給する電動モータ駆動式流体充填カートリッジディスペンサー内の流体ディスペンサー装置であって、
前記流体ディスペンサー装置が、モータギア及び減速ギヤ及び駆動ギヤの組合せと、平坦なコイルばねと、ばね制御解放機構を有し、
前記駆動ギヤが前記ラックを移動させるように適合され、前記モータギアが前記電動モータにより駆動され、前記減速ギアが、前記モータギアに係合されると、駆動され、かつ前記駆動ギアを駆動して前記ラックを長手方向で移動するように取り付けられ、
前記平坦なコイルばねが、一方の端部でラックガイドの頂部に固定され、もう一方の端部で前記減速ギアに接続され、それによって前記モータギヤがばねで付勢されて前記減速ギヤと係合して前記減速ギヤを駆動すると、前記平坦なコイルばねに張力がかけられ、前記モータギヤから解放されると、前記平坦なコイルばねが解放され、
前記ばね制御解放機構が、前記カートリッジから流体が供給されると、前記モータギヤを前記減速ギヤから解放し、前記平坦なコイルばねが前記ラックガイド内で前記ラックを長手方向で引っ込めることが可能であるように作動可能である流体ディスペンサー装置。
【請求項２】
トリガースイッチが、前記モータギヤを駆動し、且つ前記カートリッジと係合した状態で前記ラックが長手方向に動くことに応答して流体の供給がもたらされるように前記モータを操作するために設けられている請求項１に記載の流体ディスペンサー装置。
【請求項３】
前記トリガースイッチが解除されると、減速させるために前記電動モータを反転させ、流体を供給したカートリッジに対する圧力を解放するように前記ラックを逆向きに駆動するための手段が設けられている請求項２に記載の流体ディスペンサー装置。
【請求項４】
前記反転の量を調整するための手段が設けられている請求項３に記載の流体ディスペンサー装置。
【請求項５】
前記ばね制御解放機構が作動すると、前記モータの前記反転動作が次いで起こる請求項３に記載の流体ディスペンサー装置。
【請求項６】
前記ばねで付勢されたことによる前記減速ギヤと前記モータギヤの係合が、モータシャフトに対して上下に移動することのできる溝とピンの連結によってもたらされる請求項２に記載の流体ディスペンサー装置。
【請求項７】
前記コイルばねの前記もう一方の端部の前記減速ギヤへの接続が、ピンの連結によってもたらされる請求項２に記載の流体ディスペンサー装置。
【請求項８】
前記ラックガイドの前方に配置されている平坦なカートリッジ保持器に横切る方向で摺動するよう取付け可能な後端フランジが、前記流体充填カートリッジに設けられ、前記カートリッジ保持器が、縁部ガイドピンに対して横向きに調整できるように動かすことのできる下方及び上方の平らな枠部分を有し、それらのピンの間で異なる形状のカートリッジ後端フランジを挿入して固定することを可能にし、それによって前記ディスペンサーにカートリッジを万能に取付けることができる請求項１に記載の流体ディスペンサー装置。
【請求項９】
前記ディスペンサーを収納する前記ハウジングが、その下方に、前記カートリッジ保持器を挿入して取付けることを可能にするために、前方に蝶番で取付けられているカバーを備えている請求項８に記載の流体ディスペンサー装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、産業用及び他の用途用の、カートリッジ容器に入った粘性のある流体材料などの供給に関し、そのような材料には高粘度の歯型材料などのような歯科材料、洗浄剤、歯冠及びブリッジ材料、ならびにその他のような流体材料など、手動制御及びハンドヘルド式ディスペンサーガンなどで利用される一般に2つの部分からなるカートリッジに入った材料が包含される。
【背景技術】
【０００２】
より詳細には、本発明は、2000年7月18日に発行された本発明者による"Electrically Powered Fluid-Dispensing Apparatus and Method Particularly Adapted For Hand gun Operation"と題する先の米国特許第6,089,408号公報で開示した型式の、電動式のハンドヘルド式流体カートリッジディスペンサーに関する。この型式のディスペンサーは電池又は商用電源を利用し、好ましくはラックの長手方向端部に担持される押しパッドを、流体が充填されているカートリッジのピストンプラグ又はプランジャに係合するのにラックアンドピニオン駆動装置を採用する。この場合、カートリッジは、ラックの長手方向に一列に並んでラックの前方に延伸し、流体供給開口で終端するチャンバ内に配置されている。流体が供給開口を介してカートリッジから押し出されると、ばねによってラックが引き戻され、新しいカートリッジがカートリッジチャンバ内に挿入される。
【０００３】
上記の装置は、使用に際して機能的に満足できるものであったが、特にある範囲の粘度の流体において、カートリッジからその流体を供給した後に、より強力にかつ迅速にラックを戻すことが望ましく、強いて言えば必要である場合がある。さらに、標準化された直径を有する縦長の、流体の入ったカートリッジが様々な設計のものである場合、より具体的には、異なる形状のカートリッジ後端部取付けフランジを有する場合、さらには無数の異なる用途に対して広い範囲の異なる種類の流体材料を使用する、その数が拡大している種々のカートリッジ製造業者からカートリッジが供給される場合、そのように異なる形状のカートリッジ端部フランジに適合させるための万能保持機構に対する必要性が、単一のディスペンサーガンを上記のようなカートリッジの全ての型式に適合させるために重要となってきている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従って、本発明の最も重要な目的はこのような重要な改善を提供することにある。
【０００５】
本発明の主目的は、好ましくは、広い範囲の多種多様なカートリッジに入った流体などを供給するための、手で操作される新規で改善されたディスペンサー装置を提供することである。この装置は上述の制限を受けず、それどころか迅速で完全にラック押しパッドを引き戻し、多種多様な形状のカートリッジ後端取付けフランジと共にガンを万能に使用することを可能にするものである。
【０００６】
本発明のさらなる目的は、特に限定することを意図しないが、歯科医などが使用するのに適する改善された電動式のハンドヘルド式ディスペンサーを提供することである。
【０００７】
本発明の他の目的及びさらなる目的を以下で説明するが、より詳細には特許請求の範囲に正確に記載する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
要するに、しかしながら本発明は電動モータ駆動式流体充填カートリッジディスペンサーを包含するものであり、このディスペンサーでは、縦長のラックが、固定されたラックガイド内で前方に駆動されて、カートリッジ内の流体を供給すべく押し出す。装置は、モータギア及び減速ギヤ及び駆動ギヤの組合せと、平坦なコイルバネと、バネ制御解放機構を有する。駆動ギヤはラックが長手方向に動くように適合され、モータギヤは電動モータにより駆動され、減速ギヤは、モータギヤと係合すると駆動されるように取付けられ、駆動ギヤを駆動してラックを移動する。平坦なコイルばねは、モータギヤがばねで作動して減速ギヤと係合して減速ギヤを駆動すると張力がかけられ、モータギヤから解放されると緩められるように、その一方の端部がラックガイドの頂部に対して固定され、もう一方の端部が減速ギヤに連結されている。ばね制御解放機構は、カートリッジから流体が供給されると、モータギヤを減速ギヤから解放し、コイルばねがラックガイド内のラックを長手方向で引っ込めるのを可能とするように作動可能である。
【０００９】
好ましい最良の実施態様及び設計を以下に詳細に説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
さらに本発明を添付の図面と組合せて説明する。
【００１１】
ハウジングに収容されたハンドヘルド式流体ディスペンサーガンを図1に示す。これは本発明者の先に参照した特許のディスペンサーの方針に沿って製造されたものであり、押しパッド2'で終端して横切る方向で隔置されている一対の平行に一列に並ぶ縦長ラック4を使用し、この押しパッドが流体を収容する円筒形カートリッジの並んで配置されているピストン2と係合し、このピストンが図6に示すガンの筒部13内で、ラック4と一列に並び、ラック4の前方において、2つの部分からなる円筒形カートリッジチャンバに挿入して取付けられている。チャンバ1は流体供給出口開口3で終端する。図1及び図6の、横切る方向にぶら下がっているハンドル14の中には、電池区画室Cと電動モータ9が、ラック駆動の及びラックアンドピニオンギア装置の長手(水平)方向に対して直角に取付けられ、また参照番号8においてモータから垂直に延伸するモータシャフトが利用される。前述した本発明者の先の特許に開示されているように、ディスペンサーは、図5の指により作動されるトリガーTで操作され、図6の引込み又は解除ボタン12がラック4を引き戻す。
【００１２】
カートリッジを空にするように、ラックが前方(図1において左側)までずっと押し付ける時に生じる高い粘性を有する材料の極めて大きな力に対向するために、さらにはラックが、係合の外れたクラッチの張力下で固定されてしまうことに対抗するために、本発明者による先の特許の機構とは異なり、ばねによる引き戻しを可能にすることを意図して、迅速で完全に引き戻せるように、電動スイッチSWに解除ボタン12が取り付けられている。これについては、図5と組合わせてより詳細に後述する。スイッチSWが押し下げられると、モータ9は逆向きに接続され、機構に対する圧力が解放される。圧力で駆動ギヤの解除が有効となり、コイルばねのエネルギーでラックが迅速に長手方向に跳ね戻るのを可能にする。
【００１３】
モータギヤ15は、モータ9のシャフト8を上下に摺動可能なように設計されている。駆動ピン10'は、モータギヤ15の溝16に支えられて、モータギヤ15を回転させるが、図2により詳細に示すように、このモータギヤはモータシャフト上を上下に駆動され得る。駆動ギアはばね17によってその上方の位置に押圧され、この押圧によりモータギヤはモータのシャフトに対して押し上げられ、溝が図3に示す連結駆動ピン16'と係合することによって停止する。従って、駆動ピン16'は溝16に支えられ、ばね17はモータギヤ15を、溝の底部がピン16'に接触又は連結するまで押し上げる。この点において、モータギヤは、可能な限り上方までずっと行くことにより、駆動ギヤ20を駆動する減速ギヤ19と係合する。駆動ギヤ20は、次いでラック4を駆動し、また従動ギヤ21を回転させる。従動ギヤ21は、他方の並行するラック4'を駆動し、ラック4とラック4'が、互いにしっかりと係合して常に同時に動くことを保証する。さらに、減速ギヤ19にはピン22が設けられ、これは平坦な"パンケーキ型"コイルばね10と係合する。またピン23は、平坦なコイルばね10と係合し、このピンはラックガイド24の頂部内で固定されている。
【００１４】
本発明で使用される際、平坦なコイルばね10の一端は、ラックガイドの頂部に固定され、動かすことはできない。減速ギヤ19が回転する際に、このギヤが平坦なコイルばね10を巻上げる。コイルばね10の巻上げ開始点においてでさえ、ばね10はすでに張力のかかった状態にあり、そのためコイルばねが巻上げられる間に、さらなる張力がばねに加えられることになる。従ってモータギヤ15が押し下げられて減速ギヤ19から解放されると、ラック4-4'機構は、長手方向でその最初の位置又は休止位置へと強力に跳ね戻される。
【００１５】
図2に戻ると、ラックガイド頂部24が、その下方のチャネルにラック4及び4'を受容するような位置に配置されていることが示され、一方駆動ギヤシャフト21は、減速ギヤ19を介して延伸し、減速ギアに受容されている。図3において、コイルばね10は、ピン23に連結してそこに位置決めされ、ラックガイド頂部24に固定されていることが示されている。また図4において、モータギアが駆動シャフト8の上方で停止する位置に置かれる際に、減速ギヤ19が、駆動シャフト21とモータギヤ15を受容するような位置に配置されていることが示されている。
【００１６】
図5において、ガンの取っ手内部にあるトリガー機構Tが、前述のようにモータ9に電力を供給するためのスイッチSWと係合することが示されている。本発明によれば、スイッチが解放されると、モータ9は、速度がゼロになるまで減速するようブレーキ作用を受け、次いでよく知られているやり方で逆向きに接続される。逆向きの運動の範囲はユーザにより調整可能である。その目的は、供給された流体材料が直ちに流動し始めるように、流体材料に対する圧力を解放することであり、これは本発明の非常に重要な新規な特徴である。これは、正に、極めて高い粘性の材料を極少量供給することを可能にする。
【００１７】
図6に示すガンの筒部13のハウジングは、開いた位置が示されているが、前方のカートリッジ収容扉Dと共に組み立てられる位置で閉じられる。それにより、カートリッジを取付け枠Fに挿入したり、取り付け枠から抜き取ることができる。先に述べたように、本発明のガンによって、異なる形状のフランジを有するカートリッジを万能に使用可能とするために、図7において参照番号31で示す交換可能なカートリッジ保持器が設けられる。これは、下方枠部分31'及び上方枠部分31''からなり、2つの側端部のガイドピン32及び33にそれぞれ支えられ、保持器のゲートが開かれると、カートリッジを抜き取るのに十分な分だけ、上方に開くようになっている。平坦なカートリッジ保持器31は、ガイドピン32に沿ってその最も上の先端まで持ち上げられている上方の平らな枠部分31'と共に示されている。このとき、異なる形状のフランジを有する新しい別のカートリッジ1'を保持器に挿入することができる。次いで、ディスペンサーガンの前方部分で、アセンブリを通常の取付け溝30に取付けることができるように、上方枠部分31''はガイドピンに沿って降ろされる。これにより、様々な製造業者が供給するカートリッジを共通のガンディスペンサーに対する万能取付け構造に取り付け、使用することが可能となる。
【００１８】
本発明の改善された構造により、歯科用途の歯型流体材料などのような高い粘性を有する材料を供給する場合にも、例えば高い粘性を有する歯型材料に対しては1ml/秒より速くするなどの、速度制御を行うことが可能である。歯科用洗浄剤や他の材料に対してはまた、速度を遅くして供給することも可能である。さらにスイッチSWを操作するのに、トリガーだけを使用するので、操作者の手首への負担を少なくすることができる。充電式電池や商用電源による操作は容易に使用可能である。
【００１９】
また本発明の構成の改善された特徴は、供給がハンドヘルド式又は手動型ではないディスペンサーにも有用であり、添付の特許請求の範囲で定義する本発明の精神及び範囲内で考慮されるようなさらなる変更もまた、当業者によって見出されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明者の先の特許の原理も採用した、構造の詳細を図示するために部品を分解して示す本発明の好ましい装置設計の等角投影図である。
【図２】ラックガイド頂部のアセンブリを示す、いくぶん拡大した類似の図である。
【図３】ラック保持器の頂部に位置するように取付られている本発明の新規な平坦な"パンケーキ型"コイルばねを図解するように、さらに拡大した図2に類似した図である。
【図４】モータ駆動ギヤが、ラック保持器又はガイドの上に取付けられている場合を示す類似の図である。
【図５】下側から見た図であり、モータ制御スイッチを操作するための取っ手のトリガー機構を示す図である。
【図６】電池区画室が開いた状態にあり、カートリッジ扉もまた開いた位置にあるガンハウジングを示す図である。
【図７】様々な型のカートリッジを取付けるための、新規な万能取付け保持器又はゲートを拡大して示す図である。
【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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