(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液状材料の供給側に位置する第１のハウジングと、材料吐出側に位置する第２のハウジングと、これらハウジング間に設けられた弁孔とを備えたケースと、前記弁孔を開閉するチェック弁と、前記第１のハウジング内で進退することで当該第１のハウジング内に供給された材料に圧力を付与するプランジャとを含み、当該プランジャの駆動に伴う第１のハウジング内の圧力上昇でチェック弁が開放して前記材料が吐出可能とされた材料吐出装置において、
前記チェック弁は、弁孔を開閉する弁体と、弁孔を閉塞する方向に弁体を付勢する付勢手段と、これら弁体と付勢手段との間に配置されたボールとを含み、
前記ボールは、前記弁体に点接触した状態で当該弁体と共に開閉方向に移動可能に設けられていることを特徴とする材料吐出装置。
【請求項２】
前記液状材料は嫌気性封着剤であり、前記ケース、弁体及びボールは樹脂材料によりそれぞれ形成されているとともに、前記付勢手段は、樹脂製チューブで被覆された金属製のコイルスプリングにより構成されていることを特徴とする請求項１記載の材料吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は材料吐出装置に係り、特に、嫌気性封着剤等の液状材料の流路制御を行うためのチェック弁を用いた材料吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体制御装置には、一方向への流体の流れを許容して逆方向への流れを阻止するチェック弁が多く採用されている。公知のチェック弁としては、例えば、特許文献１に開示されるように、ハウジング内の弁孔を開閉するチェックボールと、材料の流路内に配置されて弁孔を閉塞する方向にチェックボールを付勢するスプリングとを備えた構成が知られている。
【特許文献１】特開２００６−３２２５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載されたチェック弁にあっては、弁孔を開閉するチェックボールを用いた構成であるため、高い表面加工精度が必要になるという成形上の制約がある。また、チェックボールの成形材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）や、耐薬品性に優れたゴムを用いる場合があるが、この場合には長期の使用によって外周面に凹み等の変形が生じ易くなり、微少圧力での材料流通や、遮断不良を生じる可能性が高くなる、という不都合を招来する。更に、材料にフィラーが多く含まれたものの場合には、チェックボールと弁座とが摩耗してシール性が損なわれる等の不都合も確認されている。
【０００４】
ところで、液状材料として嫌気性材料が対象となる場合、すなわち、金属部品と接触することで硬化反応する材料を用いる場合には、当該材料に接触する部位、部品を樹脂で形成することが必要となる。ここで、前述したスプリングは、樹脂材料だけで成形した場合の機械的強度等に難点があるため、金属製のスプリングを樹脂でコーティングすることが行われている。しかしながら、このようなスプリングは、チェック弁の開閉動作に伴う伸縮時の歪みが非常に大きくなるため、コーティング面にクラックを生じ、嫌気性材料が金属部分に接触して硬化反応し、材料の円滑な流動を妨げてしまう、という不都合を招来する。
【０００５】
また、樹脂製のチューブを用いて金属製スプリングを被覆すれば、前述のコーティングした場合のクラック等を回避することができるが、当該被覆作業は、小ロットの場合に手作業により行われることとなる。そのため、コイルスプリングの端部が圧着により潰れる等、形状が一様にならず、コイルスプリングの均質性が維持できなくなるという不都合がある。従って、樹脂製のチューブで被覆されたコイルスプリングでポペット等からなる弁体で弁孔を開閉させる場合には、当該弁体の姿勢が崩れ、弁孔のシール（封止、密閉）を精度良く行うことができない、という不都合を招来する。また、ポペットをチェックボールに替えても、当該ボールの摩耗等、前述した不都合は依然として解消することはできないこととなる。
【０００６】
［発明の目的］
本発明は、このような不都合に着目して案出されたものであり、その目的は、弁孔を開閉する弁体と、当該弁体に点接触するボールとを設け、このボールを介して付勢手段による付勢力を弁体に付与することで弁孔の開閉を安定的に行うことのできるチェック弁を用いた材料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】
【０００９】
前記目的を達成するため、本発明は、液状材料の材料供給側に位置する第１のハウジングと、材料吐出側に位置する第２のハウジングと、これらハウジング間に設けられた弁孔とを備えたケースと、前記弁孔を開閉するチェック弁と、前記第１のハウジング内で進退することで当該第１のハウジング内に供給された材料に圧力を付与するプランジャとを含み、当該プランジャの駆動に伴う第１のハウジング内の圧力上昇によって前記チェック弁が開放して前記材料が吐出可能とされた材料吐出装置において、
前記チェック弁は、弁孔を開閉する弁体と、弁孔を閉塞する方向に弁体を付勢する付勢手段と、これら弁体と付勢手段との間に配置されたボールとを含み、
前記ボールは、前記弁体に点接触した状態で当該弁体と共に開閉方向に移動可能に設けられる、という構成を採っている。
【００１０】
前記材料吐出装置において、前記液状材料は嫌気性封着剤であり、前記ケース、弁体及びボールは樹脂材料によりそれぞれ形成されているとともに、前記付勢手段は、樹脂製チューブで被覆された金属製のコイルスプリングにより構成されている。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、弁体が弁孔を開閉する構成となり、弁体は、これに点接触するボールを介して弁孔を閉塞する方向に付勢されるため、コイルスプリングによる付勢力は前記点接触部分に集約されることとなる。従って、前述したボールの変形等による不都合は生じることはなく、弁体による流路開閉精度を安定して保つことができる。
また、コイルスプリングが樹脂製のチューブにより被覆されているため、当該コイルスプリングが液状材料に接する位置に配置される構成としても不都合はなく、材料の流路内において、弁体の移動方向と同一軸線上にコイルスプリングを配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００１３】
図１には、チェック弁を備えた材料吐出装置の概略断面図が示され、図２には、その要部拡大図が示されている。これらの図において、材料吐出装置１０は、液状材料の供給側に位置する第１のハウジング１１と、材料吐出側に位置する第２のハウジング１２と、これらハウジング１１、１２間に設けられた弁孔１３とを含むケース１５と、弁孔１３を開閉するチェック弁１７と、第１ハウジング１１内に延びるプランジャ１８とを備えて構成されている。本実施形態における液状材料は、特に限定されるものではないが、金属との接触により硬化して密封作用や接着作用を奏する嫌気性封着剤が対象とされており、当該封着剤にはシール剤と接着剤が含まれる。
【００１４】
前記ケース１５は、樹脂材料によって形成された複数のブロックを接合することによって形成されている。このケース１５は、前記第１及び第２のハウジング１１，１２を有する第１のブロック２０と、当該第１のブロック２０の図１中右側に位置する第２、第３、第４のブロック２１〜２３と、第１のブロック２０の左側に位置する第５のブロック２４とを含む。これらブロック２０〜２４には、図１中左右方向に延びる図示しない連結穴が複数箇所に形成されており、当該連結穴に挿入される図示しない連結用のボルトを介して一体化されている。第１のブロック２０は、前記第１のハウジング１１に連通する材料供給口２５が形成されており、当該材料供給口２５に接続された材料供給管２６を通じて外部から第１のハウジング１１内に材料が供給されるようになっている。また、第３のブロック２２は、シリンダ室２８を形成するものであり、当該シリンダ室２８内には、ピストン２９と、ピストンロッド３０とが位置しており、当該ピストンロッド３０は、第２のブロック２１内で、樹脂製のプランジャ１８の一端側を支持するように連結されている。また、第３のブロック２２には、二つのポート２２Ａ、２２Ｂが形成され、これらポート２２Ａ、２２Ｂに接続されたパイプ３２、３３から交互に空気を供給、排出することで、前記プランジャ１８を軸方向に進退させるようになっている。更に、前記第５のブロック２４は、前記第２のハウジング１２に連通する通路３４が形成され、当該通路３４の出口側は、外部に開放する吐出口３５とされている。この吐出口３５には、図示しないノズル等が直接若しくは間接的に取り付けられる。
【００１５】
前記チェック弁１７は、図２及び図３（Ａ）に示されるように、弁孔１３を開閉する弁体としてのポペット４０と、弁孔１３を閉塞する方向にポペット４０を付勢する付勢手段としてのコイルスプリング４１と、ポペット４０とコイルスプリング４１との間に配置されたボール４２と、コイルスプリング４１の一端側すなわち図２中左端側を支持するばね受けロッド４４とを含む。ここで、ポペット４０、ボール４２及びばね受けロッド４４は、それぞれ樹脂材料により成形されている。
【００１６】
前記ポペット４０は、弁孔１３の外周側に位置するリング状の樹脂製若しくはゴム製のパッキン４６に着座して弁孔１３を遮断する上流側端面４７Ａ（図３参照）、及び、ボール４２に点接触する下流側端面４７Ｂを有する軸部４７と、この軸部４７の中間外周側に設けられたフランジ部４８とにより構成されている。フランジ部４８の外周には、周方向に所定間隔を隔てて溝部４８Ａが形成されているとともに、当該フランジ部４８の最大直径は、第２のハウジング１２の内径よりも小さく形成されている。
【００１７】
前記コイルスプリング４１は、図３（Ｂ）に示されるように、螺旋状に形成された金属線材４１Ａを樹脂製のチューブ４１Ｂに挿入することによって形成されており、当該チューブ４１Ｂの端部は熱溶着等の手段を介して封止されている。なお、チューブ４１Ｂは、螺旋状の金属線材４１Ａを挿入する前の段階では直線状に延びる細管状であるが、金属線材４１Ａを挿入することによって、螺旋状に変形することのできる可撓性を備えたものが用いられている。
【００１８】
前記ばね受けロッド４４は、第１のブロック２０及び第５のブロック２４間に延びる軸部材により構成されている。このばね受けロッド４４は、ばね受けフランジ４４Ａを備えた右端側が第２のハウジング１２内に位置する一方、左端側が第５のブロック２４の左側端面から外方に延びてキャップ５０内に保持されるようになっている。ここで、キャップ５０は、第５のブロック２４に回転可能に取り付けられており、その回転によってばね受けロッド４４の軸方向位置が調整可能とされ、これにより、ボール４２及びポペット４０に対する付勢力が調整可能となっている。
【００１９】
次に、本実施形態における材料吐出装置１０による材料吐出動作について説明する。
【００２０】
ここでは、図２に示されるように、材料供給口２５から吐出口３５までの空間内に材料が充填され、ポペット４０は、パッキン４６に着座して弁孔１３を閉塞する初期位置にあるものとし、また、第１のハウジング１１内にはプランジャ１８の先端側領域が位置しているものとする。
【００２１】
所定の電源投入により、パイプ３２を通じてシリンダ室２８内に空気を供給してピストン２８が図１中左側に所定距離移動すると、プランジャ１８が軸方向に等距離移動（前進）することとなる。プランジャ１８が前進することで、第１のハウジング１１内の圧力が上昇するため、当該圧力により、コイルスプリング４１の付勢力に抗してポペット４０がパッキン４６から離れ、当該パッキン４６とポペット４０との間に隙間が形成されて第１のハウジング１１内の材料が第２のハウジング１２内に流れて吐出口３５から吐出されることとなる。
【００２２】
前記圧力が上昇した分の材料吐出が行われると、コイルスプリング４１の付勢力により、ボール４２及びこれに点接触しているポペット４０が初期位置に復帰して弁孔１３を遮断することとなる。
【００２３】
なお、プランジャ１８が前進限まで移動した後は、当該プランジャ１８を後退させるとともに、材料供給口２５から第１のハウジング１１内に材料が補給されることとなる。材料補給に際しては、第１のハウジング１１内の圧力によって弁孔１３が開放しないようにプランジャ１８の後退移動量が制御される。
【００２４】
従って、このような実施形態によれば、ボール４２が弁孔１３を直接開閉する構成ではなく、ボール４２に点接触するポペット４０が弁孔１３を開閉する構成であるため、フィラー等が含まれる材料を吐出対象とした場合であっても、弁孔１３の開閉を精度よく行うことができる。
また、コイルスプリング４１を部品として用いた際の形状的なばらつきが生じても、前記ポペット４０とボール４２とが点接触であるため、ポペット４０に与える付勢方向も安定して保つことができる。
【００２５】
本発明を実施するための最良の構成、方法などは、以上の記載で開示されているが、本発明は、これに限定されるものではない。
すなわち、本発明は、主に特定の実施の形態に関して特に図示し、且つ、説明されているが、本発明の技術的思想及び目的の範囲から逸脱することなく、以上に述べた実施の形態に対し、形状、材料、数量、その他の詳細な構成において、当業者が様々な変形を加えることができるものである。
従って、上記に開示した形状などを限定した記載は、本発明の理解を容易にするために例示的に記載したものであり、本発明を限定するものではないから、それら形状などの限定の一部若しくは全部の限定を外した部材の名称での記載は、本発明に含まれるものである。
【００２６】
例えば、前記実施形態では、コイルスプリング４１は金属線材４１Ａをチューブ４１Ｂに挿入して構成される場合を図示、説明したが、金属線材４１Ａ全体を収容できる樹脂製の筒部袋材を用いてもよい。また、付勢手段はボールに接してこれを付勢することができる他の部材に代替することも可能である。
更に、ポペット４０の形状も図示構成例に限定されるものではなく、ボール４２に対して点接触する面と、弁孔１３を閉塞し得る面を備えたものであれば、その他の形状を採用してもよい。
また、本発明に係る材料吐出装置は、嫌気性封着剤を吐出対象とするものに限らず、その他の粘性材料を対象としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本実施形態に係る材料吐出装置の全体構成を示す概略断面図。
【図２】図１の要部拡大図。
【図３】（Ａ）はチェック弁の分解斜視図、（Ｂ）はコイルスプリングの部分拡大斜視図。
【符号の説明】
【００２８】
１０  材料吐出装置
１１  第１のハウジング
１２  第２のハウジング
１３  弁孔
１５  ケース
１７  チェック弁
１８  プランジャ
４０  ポペット（弁体）
４１  コイルスプリング（付勢手段）
４２  ボール
【図１】
0005012550.tif 000002
【図２】
0005012550.tif 000003
【図３】
0005012550.tif 000004