JP2009154073A - Fluid discharger and fluid supply system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えばシール剤、グリース、接着剤等の流体を定量吐出する流体吐出装置、および、この流体吐出装置を備えた流体供給システムに関する。 The present invention relates to a fluid discharge device that discharges a fluid such as a sealant, grease, and adhesive, for example, and a fluid supply system including the fluid discharge device.
図5には流体供給システムの一例が示されている。このシステムでは、例えば自動車組立工場等において、車体等のワーク(図示せず)に対してシール剤、グリース、接着剤等の高粘度流体を供給するために、低圧ポンプを内蔵した流体吐出装置(以下、ディスペンサとも言う)63が用いられている。このディスペンサ63を含む流体供給システムにおいては、前記流体は、貯留タンク61から高圧ポンプ62により供給ライン64を通して前記ディスペンサ63に供給される(例えば、特許文献1及び2参照)。この供給ライン64には、減圧弁65やアキュムレータ66が設けられている。減圧弁65は高圧ポンプ62によって昇圧された流体を適正圧に調整するものである。アキュムレータ66はディスペンサ63に供給する流体の前記適正な圧力を維持するためのものである。そして、ディスペンサ63は、所定の圧力で供給された流体を昇圧してワークの所定部位に吐出、供給する。
FIG. 5 shows an example of a fluid supply system. In this system, for example, in an automobile assembly factory or the like, a fluid discharge device (incorporated with a low-pressure pump) for supplying a high-viscosity fluid such as a sealant, grease, or adhesive to a work (not shown) such as a vehicle body (Hereinafter also referred to as a dispenser) 63 is used. In the fluid supply system including the
ディスペンサ63としては一般的に図6に示すような公知の一軸偏心ねじポンプ67が用いられる。図6(a)は一軸偏心ねじポンプ67の一部縦断面図であり、図6(b)はそのVIB−VIB線断面図であり、図6(c)はそのVIC−VIC線断面図である。この一軸偏心ねじポンプ67は回転容積型ポンプであり、ロータ68とステータ69とを備えている。ロータ68は、螺旋状に捻られて雄ねじ形状にされた、真円断面の部材である。ステータ69は、全長にわたって二条の雌ねじ形状を呈した、長円形断面の内孔70を有する部材である。この内孔70の中に前記ロータ68が嵌挿されている。そして、内孔70の内部は、ロータ68と内孔70の内周面との接触部により長手方向に沿って複数個の定量の容積部70aに区切られている。このロータ68は、例えばユニバーサル型偏心継手71を介して、モータ72によって回転駆動される。そして、ロータ68が回転することにより、前記各容積部70aが流体供給部73から吐出部74に向かって移動させられ、その内部の流体が吐出されるのである。
A known uniaxial
一般的に、低圧の一軸偏心ねじポンプでは、圧力ロスや吐出効率の低下を防止すべく、ロータがステータの内孔に隙間無く密着するように、ステータをゴムから形成することが多い。しかしながら、前記シール剤等の高粘度流体を吐出する高圧型の一軸偏心ねじポンプのステータに柔軟材料を用いると、摩耗、変形、破損等を生じるおそれがある。そこで、高圧型ポンプのステータの材料としては硬質樹脂、セラミック、金属などが選択される。その場合には、ロータ68のスムーズな回転を保証するために、ロータ68とステータ69との接触部には僅かな隙間が設けられる。一方、このディスペンサ63には、運転時および停止時に拘わらず、前述のごとくアキュムレータ66から供給ライン64を通してディスペンサ63に至る内部流体が常時所定圧に加圧されている。その結果、ディスペンサ63の運転を停止しても、ロータ68とステータ69の内孔70との隙間を通して吐出側へ微量の流体が漏洩(吐出部からのいわゆる「液垂れ」)する可能性がある。
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、流体供給システムにおいて、流体吐出装置に対して上流側から常時加圧流体が供給されている場合であっても、この流体吐出装置の運転を停止することにより、その吐出口からの流体の漏洩が防止され、再作動したときにはスムーズに流体を吐出することができる流体吐出装置を提供すること、および、この流体吐出装置を備えた流体供給システムを提供することを目的としている。 The present invention has been made to solve the above-described problems. In the fluid supply system, even when pressurized fluid is constantly supplied from the upstream side to the fluid discharge device, Providing a fluid ejection device that can prevent fluid leakage from the ejection port by stopping the operation of the fluid ejection device and smoothly eject the fluid when reactivated, and the fluid ejection device It aims at providing the fluid supply system provided with.
本発明の流体吐出装置は、
流体の吐出部を有するポンプと、
このポンプの前記吐出部に取り付けられた開閉可能な閉止装置とを備えており、
この閉止装置が、吐出部における内部流体の圧力が設定された所定圧力に至ったときに開いて吐出流体が通る第一流路を構成し、前記所定圧力以下になったときに前記第一流路を閉止するように構成されている。
The fluid ejection device of the present invention is
A pump having a fluid discharge part;
An opening and closing device attached to the discharge part of the pump,
The closing device constitutes a first flow path that opens when the pressure of the internal fluid in the discharge section reaches a predetermined pressure, and through which the discharge fluid passes, and when the pressure drops below the predetermined pressure, It is configured to close.
かかる構成によれば、閉止装置の前記設定圧力をたとえば前記ポンプの設定吐出圧力程度に設定することにより、ポンプの作動によって吐出部内の流体の圧力が吐出圧力に至ったときには閉止装置が開いて流体の吐出が可能となる。また、ポンプの運転を停止して吐出部内の流体の圧力が吐出圧力以下に下がれば閉止装置が閉じるので、ポンプ内部に設定吐出圧力以下の内圧が存在していても、吐出部からの流体の漏洩(液垂れ)は防止される。 According to such a configuration, by setting the set pressure of the closing device to, for example, about the set discharge pressure of the pump, when the pressure of the fluid in the discharge portion reaches the discharge pressure by the operation of the pump, the closing device opens and the fluid Can be discharged. In addition, when the pump operation is stopped and the pressure of the fluid in the discharge section drops below the discharge pressure, the closing device closes, so even if there is an internal pressure below the set discharge pressure inside the pump, the fluid from the discharge section Leakage (dripping) is prevented.
また、前記閉止装置には、前記構成に加えて、前記第一流路が閉止している状態において、前記ポンプの内部圧力が吐出部における外部圧力に対して所定の差圧だけ低くなったときに開いて吸引される流体が通る第二流路が形成され、この差圧より小さい差圧となったときに前記第二流路が閉止するような構成を備えてもよい。このように構成した場合には、この流体吐出装置が流体の吐出を停止した状態で、前記吐出部の外部に残存する流体を再度ポンプ内に吸引することができる。すなわち、ポンプを逆回転させることによってポンプの吐出部を負圧にすると、吐出部外部で且つその近傍に残留した流体を落下させることなく吸い込むことができる。この場合、吐出部は負圧であるため、閉止装置は吐出のための第一流路を閉止した状態に維持しているので、吸引動作に対して影響を及ぼすことはない。 Further, in addition to the above configuration, the closing device includes a state in which the internal pressure of the pump becomes lower than the external pressure in the discharge unit by a predetermined differential pressure when the first flow path is closed. A structure may be provided in which a second flow path is formed through which fluid to be opened and sucked passes, and the second flow path is closed when the pressure difference becomes smaller than the differential pressure. When configured in this manner, the fluid remaining outside the discharge section can be sucked into the pump again in a state where the fluid discharge device stops discharging the fluid. That is, when the pump discharge portion is set to a negative pressure by rotating the pump in the reverse direction, the fluid remaining outside and near the discharge portion can be sucked without dropping. In this case, since the discharge unit has a negative pressure, the closing device maintains the first flow path for discharge closed, and thus does not affect the suction operation.
吸引動作の際、閉止装置の前記第二流路を開く圧力を、所定の吸引圧力(一般的に大気圧である外部圧力との差圧)より低く設定することにより、ポンプの作動によって吐出部内の流体の圧力が吸引圧力(負圧)に至ったときには閉止装置が開いて流体の吸引が可能となる。また、ポンプの運転を停止して吐出部内の流体の圧力が吸引圧力(負圧)より高くなれば第二流路は閉じられる。したがって、ポンプ内部に負圧が存在していても、吸い込み口となった前記吐出部からの内部流体の漏れは防止される。また、流体吐出装置が吐出作動を再開しても、第二流路が閉じているので悪影響はない。 During the suction operation, the pressure for opening the second flow path of the closing device is set to be lower than a predetermined suction pressure (differential pressure from the external pressure, which is generally atmospheric pressure). When the fluid pressure reaches the suction pressure (negative pressure), the closing device is opened, and the fluid can be sucked. Further, when the operation of the pump is stopped and the pressure of the fluid in the discharge part becomes higher than the suction pressure (negative pressure), the second flow path is closed. Therefore, even if a negative pressure is present inside the pump, leakage of internal fluid from the discharge part serving as a suction port is prevented. Moreover, even if the fluid ejection device resumes the ejection operation, there is no adverse effect because the second flow path is closed.
前記閉止装置には、その構成要素として前記吐出部における吐出口の周囲に設けられた第一弁座と、この第一弁座に対して吐出口の外方から着座することによって吐出口を閉止する第一弁体と、この第一弁体を第一弁座に押圧するように付勢する第一弾性部材とを含めることができる。この構成に加えてさらに、前記第一弁体内に前記ポンプの内部と外部とを連通する前記第二流路を形成し、この第二流路内に第二弁座を形成し、この第二弁座に対して第二流路の内方から着座することによってこの第二流路を閉止する第二弁体を組み込み、この第二弁体を第二弁座に押圧するように付勢する第二弾性部材をさらに組み込むことができる。そうすれば、前記第一弁体によって吐出用の第一流路が閉じられた後に、前記吐出口の外部に吐出流体が残存している場合など、前記第二流路を通してこれを吸引することができる。また、吸引後には第二弁体によって第二流路を閉止することができる。 The closing device includes a first valve seat provided as a component around the discharge port in the discharge unit, and the discharge port is closed by seating on the first valve seat from the outside of the discharge port. And a first elastic member that urges the first valve body to press the first valve body against the first valve seat. In addition to this configuration, the second flow path for communicating the inside and the outside of the pump is formed in the first valve body, and a second valve seat is formed in the second flow path. A second valve body for closing the second flow path by being seated from the inside of the second flow path with respect to the valve seat is incorporated, and the second valve body is urged to be pressed against the second valve seat. A second elastic member can be further incorporated. Then, after the first flow path for discharge is closed by the first valve body, when the discharged fluid remains outside the discharge port, it can be sucked through the second flow path. it can. Further, the second flow path can be closed by the second valve body after the suction.
前記閉止装置による閉止機能を安定させるために、前記第一弁体または第二弁体を球体から形成してもよい。 In order to stabilize the closing function of the closing device, the first valve body or the second valve body may be formed from a sphere.
前記閉止装置による閉止機能をさらに向上させるために、前記第一弁座または第二弁座に、第一弁体または第二弁体と接して流体をシールする部分円錐状の弁座面を形成してもよい。 In order to further improve the closing function of the closing device, the first valve seat or the second valve seat is formed with a partial conical valve seat surface that contacts the first valve body or the second valve body and seals the fluid. May be.
前記閉止装置に、前記第一弁座、第一弁体および第一弾性部材を収容するとともに、流体出口を有するハウジングを備え、このハウジングを前記ポンプの吐出部に着脱可能に取り付け、前記第一弾性部材を必要に応じて異なる特性の弾性部材と交換可能に構成することも可能である。同様に、前記第二弁体と第二弾性部材とを第一弁体の第二流路内に着脱可能に内装し、前記第二弾性部材を異なる特性の弾性部材と交換可能に構成することも可能である。ここで、弾性部材の特性とは、ばね定数、全撓み、自由長などである。したがって、吐出圧や吸引圧を変更する場合でも、容易に対応することができる。 The closing device includes a housing having the first valve seat, the first valve body, and the first elastic member and having a fluid outlet. The housing is detachably attached to the discharge portion of the pump. It is also possible to configure the elastic member to be exchangeable with an elastic member having different characteristics as required. Similarly, the second valve body and the second elastic member are detachably installed in the second flow path of the first valve body, and the second elastic member is configured to be exchangeable with an elastic member having different characteristics. Is also possible. Here, the characteristics of the elastic member include a spring constant, total deflection, free length, and the like. Therefore, even when the discharge pressure or the suction pressure is changed, it can be easily handled.
前記ポンプとして一軸偏心ねじポンプを用いることができる。このポンプは、二条の雌ねじ形状を呈した長円形断面の内孔を有するステータと、螺旋状に捻られて雄ねじ形状にされた真円断面のロータとを備え、このロータが前記ステータの内孔の中に回転可能に嵌挿されている。 A uniaxial eccentric screw pump can be used as the pump. This pump includes a stator having an inner hole with an oval cross section having two female screw shapes, and a rotor with a perfect circular section that is spirally twisted into a male screw shape, and the rotor is an inner hole of the stator. Is rotatably inserted in the.
本発明の流体供給システムは、
前述したうちのいずれか一の流体吐出装置と、
この流体吐出装置に流体を供給するための流体供給ラインと、
この流体供給ラインに設けられた、流体を前記流体吐出装置に向けて圧送するための流体昇圧装置とを備えている。
The fluid supply system of the present invention includes:
Any one of the fluid ejection devices described above;
A fluid supply line for supplying fluid to the fluid ejection device;
A fluid pressurizing device provided in the fluid supply line for pumping fluid toward the fluid discharge device.
本発明によれば、流体の供給システム等において、その先端の流体吐出装置の流体の吐出動作を停止したときには、その吐出部が閉止して吐出部からの不要な流体の漏れが防止される。したがって、処理対象のワークや流体供給システム等の汚損、供給流体の無駄等が回避される。 According to the present invention, in the fluid supply system or the like, when the fluid discharge operation of the fluid discharge device at the tip of the fluid supply system is stopped, the discharge portion is closed, and unnecessary fluid leakage from the discharge portion is prevented. Therefore, contamination of the workpiece to be processed, the fluid supply system, etc., waste of the supply fluid, and the like are avoided.
以下、添付の図面を参照しながら本発明に係る流体吐出装置および流体供給システムの実施形態を説明する。図1(a)は前記実施形態に係る流体吐出装置(以下、ディスペンサと言う)1の先端部分、すなわち、閉止装置2を示す縦断面図である。図1(b)は図1(a)のI−I線断面図である。図2は図1の閉止装置2の内装部品を示す組立前斜視図である。
Hereinafter, embodiments of a fluid discharge device and a fluid supply system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. FIG. 1A is a longitudinal sectional view showing a distal end portion of a fluid ejection device (hereinafter referred to as a dispenser) 1 according to the embodiment, that is, a
図示のディスペンサ1の吐出駆動部としては、先に述べた一軸偏心ねじポンプ2が用いられている。したがって、このポンプ2の構成および機能については説明を省略する。図1にはポンプ2のステータ3、ロータ4、ステータ3の内孔5のみが示されている。内孔5はロータ4によって複数の容積部5aに仕切られている。
The uniaxial
このポンプ2の吐出部6には閉止装置11が着脱可能に取り付けられている。この閉止装置11は、吐出部6における内部流体の圧力が、閉止装置11に設定された所定圧力に達したときに開いてポンプ2による流体の吐出を可能とする。そして、吐出部6における内部流体の圧力が前記所定圧力以下になったときに閉止し、吐出部6から外部へ内部流体が漏洩することを防止する。この機能を実現するために、閉止装置11は以下の構成を有している。
A closing device 11 is detachably attached to the
閉止装置11はハウジング12を備えている。ハウジング12の基端部12aは、外部とのシールのためのオーリング7を介装して、ポンプ2の吐出部6の外周側に着脱可能に螺着されている。ハウジング12の先端部の吐出孔13には、ユニオンナット14によって吐出ノズル15が着脱可能に装着されている。吐出孔13の内径はハウジング12の内径よりはるかに小さい。ハウジング12の内部には、ポンプ2の吐出口6aを弾力的に閉止する機構が装備されている。この機構は、弁座リング16、弁座リング16に着座して流体をシールする球状の弁体17、一般的なばね座部材18、弾性部材としてのコイルばね19、および、ばね受け用のスペーサ20である。これらの部材が、ポンプ2側から前記した順に、ハウジング12の中心軸CLに沿って同軸状に配列されている(図2も併せて参照)。前記コイルばね19は初期たわみを与えられて組み込まれており、弁体17を弁座リング16に対して押圧するように付勢している。
The closing device 11 includes a
図3はハウジング12の内部を示す一部切り欠き斜視図である。ハウジング12の内周面は、図1(b)および図3から明らかなように、軸CL方向に平行な突条21が周方向に90゜おきに四本形成されている。この突条21は弁体17の軸CL方向の移動をガイドするためのものである。もちろん、突条21は四本には限定されず、三本でも五本以上でもよい。二本であっても突条の幅を広くすれば弁体17のガイドは可能である。また、突条21間に形成された部分円柱面状の凹所22は、閉止装置11が開いたときに吐出する流体の流路を確保するためのものである。図1(a)では、その中心軸CLより上半分に凹所22の部分を示し、中心軸CLより下半分に突条21の部分を示している。ハウジング12の内周面のうち、前記スペーサ20が嵌挿されるスペーサ保持部23、および、弁座リング16が嵌挿される弁座保持部27については、突条21および凹所22は形成されず、突条21の内周面と連続した同一半径の内周面として形成されている。スペーサ20および弁座リング16を遊び無く嵌着するためである。
FIG. 3 is a partially cutaway perspective view showing the inside of the
図2に示すように、スペーサ20には、吐出する流体の流路を確保するために、その中央部20aが開口している。さらに、スペーサ20の外周面には、吐出する流体の流路を確保するために、周方向に間隔をおいて四カ所の円弧状切り欠き部24が形成されている。したがって、コイルばね19が圧縮されて万が一素線同士が密着したとしても流体の流路は確保される。この切り欠き部24、前記凹所22、コイルばね19の素線間、スペーサ20の中央開口20aが、いわば流体の第一流路28を構成している。また、切り欠き部24同士の間は脚部25として構成されている。図1(a)では、その中心軸CLより上半分にスペーサ20の円弧状切り欠き部24を示し、中心軸CLより下半分に脚部25を示している。スペーサ20は、この脚部25の外周が前記スペーサ保持部23に接し、脚部25の一端部がハウジング12内部の先端側の段差部26に当接することにより、位置決めされて保持される。また、四個の脚部25の半径方向内側には前記コイルばね19の一端部が嵌入される。図示のコイルばね19は板状の素線を採用しているが、かかる構成には限定されない。円形断面の素線を用いてもよい。この点は後述する第二コイルばね39(図4)についても同様である。
As shown in FIG. 2, the
弁座リング16の中央の開口は流体が流通する流路であり、この中央開口がポンプ2のステータ3の内孔5に連通している。また、弁座リング16は、ハウジング12内の前記弁座保持部27によってその外周面が支持されており、ポンプ2のステータ3の端面3aによってその後端面が支持されており、突条21のポンプ側端面21aによってその後端面が支持されている。したがって、弁座リング16はハウジング12とステータ3とで挟持された状態でハウジング12内に位置決めされ、しっかりと保持されている。弁座リング16には、弁体17が着座することによって流体をシールするための弁座面(シート面とも言う)16aが形成されている。この弁座面16aは部分円錐面にされている。弁体17が弁座面16aに着座すれば、吐出口6aは閉止されるので、ポンプ2から内部流体が流出することはない。
The central opening of the
前述したように、この弁体17は前記コイルばね19によって弁座面16aに弾力的に着座させられている。そして、このコイルばね19の初期たわみによるばね力は、設定されたポンプ2の吐出圧力によって弁体17に加わる力より小さく、且つ、ポンプ2の停止時におけるポンプ2の内圧によって弁体17に加わる力よりも大きい値に決められている。したがって、ポンプ2の内部流体の圧力が設定吐出圧力に達したとき、この圧力による力がコイルばね19のばね力に打ち勝つので、弁体17が押されて吐出口6aが開き、流体が吐出される。また、ポンプ2が停止してポンプ2の内圧が低下し、この内圧による力がコイルばね19のばね力を下回ったときに弁体17が吐出口6aを閉止し、内部流体の漏れが防止される。
As described above, the
弁体17は球状には限定されないが、とくに球状としたのは、流体の流れ等の影響によって弁体が動いたとしても、常に弁座リング16に対する求心性を発揮し、弁座リング16の弁座面16aに対して安定した着座が可能となるからである。この点は後述する第二弁体37(図4)についても同様である。
Although the
前記ばね座部材18は、その一方の端面中央に、コイルばね19の内径側に嵌入してコイルばね19を保持する円柱状凸部18aが形成されている。ばね座部材18の他方の端面中央には、弁体17が着座するための部分球面状の浅い凹部18bが形成されている。凹部18bの部分球面の半径は弁体の半径とほぼ同一か、若干大きくされている。もちろん、この凹部18bは部分球面でなく、部分円錐面状に形成していてもよい。
The
前述したように、ハウジング12はポンプ2の吐出部6に着脱可能に螺着されている。そして、弁座リング16はハウジング12とステータ3の端面3aとによって保持されている。したがって、ハウジング12をポンプ2から取り外せば、その内蔵部品(弁座リング16、弁体17、ばね座部材18、コイルばね19およびスペーサ20)は全て容易に取り出すことができる。すなわち、これらの部品を必要に応じて交換することができる。たとえば、ポンプ2の吐出圧力を設定変更する場合、異なる特性のコイルばねに変更することによって閉止装置11の開閉圧力をも容易に設定変更することができる。たとえば、異なるばね定数のコイルばねに変更し、その初期たわみも変更すればよい。その場合には、コイルばねの内径の変化および初期たわみの変化に応じて、ばね座部材18およびスペーサ20も異なる寸法形状のものに取り替える。
As described above, the
図4には他のディスペンサ31が示されている。このディスペンサ31も、一軸偏心ねじポンプ2と、このポンプ2の吐出部6に取り付けられた閉止装置32とから構成されている。図4(a)はこのディスペンサ31の先端部分、すなわち、閉止装置32を示す縦断面図である。図4(b)は図4(a)のIVA−IVA線断面図である。ポンプ2は図1のディスペンサ1のポンプ2と同一構成のものである。この閉止装置32も、ポンプ2の吐出部6における内部流体の圧力が所定圧力に達したときに開いてポンプ2による流体の吐出を可能とし、内部流体の圧力が前記所定圧力以下になったときに閉止して吐出部6からの流体の漏れを防止する機能を備えている。この点では前記閉止装置11と同じである。この機能は、後述する弁座リング16、弁体(第一弁体)33、コイルばね19およびスペーサ20によって奏される。
FIG. 4 shows another
しかしながら、この閉止装置32は図1のディスペンサ1の閉止装置11には無いさらなる機能、および、そのための異なる構成を有している。この閉止装置32が発揮し得るさらなる機能とは、ディスペンサ31が流体の吐出を停止したあと、ポンプ2を逆回転することにより吐出部6を通して外部の流体を吸引し得る機能であり、かかる吸引動作の後に当該吸引のための流路を閉止し得る機能である。
However, this
ディスペンサ31が吐出動作を停止したあとは弁体33によって吐出流路(第一流路)は閉止され、ポンプ2内の流体は漏出することはない。しかし、吐出部6の外部であって吐出部の近傍には流体が付着して残留していることがある。このような場合に、吸引機能(サックバック機能)を有する閉止装置32は、吐出部6の外部の残留流体をポンプ2内に吸引して戻し、これが垂れることを防止することができる。しかも、後述するように、吸引動作を停止したときには吸引流路が閉止される。このように、一層向上した液垂れ防止効果を得ることができる。つぎに、この閉止装置32の構成を説明する。
After the
閉止装置32はハウジング12を備えている。ハウジング12の基端部は、外部とのシールのためのオーリング7を介装して、ポンプ2の吐出部6の外周側に着脱可能に螺着されている。このハウジング12の構成は図1および図3を参照しながら説明した前記閉止装置11のハウジング12と基本的に同一であるので、同一の参照符号を付してその説明を省略する。また、ハウジング12内に収容される弁座リング16、コイルばね19およびスペーサ20、並びに、ハウジング12先端部の吐出孔13に接続される吐出ノズル15も、詳細寸法を除けば図1に示す前記閉止装置11のものと基本構成は同一であるので、同一の参照符号を付してその説明を省略する。
The closing
図4に示すように、図1の閉止装置11と大きく異なるのはその第一弁体33の構成である。この第一弁体33の全体構造は概ね、ほぼ部分球状の先端部(ポンプ2側に位置する)33aとほぼ円柱状の基部33bとからなる。この先端部33aの部分球状の部分が弁座リング16の弁座面16aに接して流体をシールする。基部33bの基端面には基部と同軸状に、コイルばね19の内径側に嵌挿されるべき円柱状のばね受け凸部34が突設されている。すなわち、第一弁体33に前述のばね座部材18(図1)としての機能をも持たせている。また、前記先端部33aの最外周部はハウジング12内の突条21によってガイドされている。したがって、弁体33は前記コイルばね19と突条21とによってその動きが規制され、その中心軸CL(ハウジングの中心軸でもある)回りに回転し得ても、中心軸CLを含む面内には大きく回転し得ないので、弁座リング16に安定して着座することができる。
As shown in FIG. 4, the
第一弁体33の内部には、その中心軸CLに沿って前後に貫通する流体の通路35が形成されている。この通路35が、吸引される流体のためのいわば第二流路である。この通路35の内部には通路35を弾力的に閉止する機構が装備されている。この機構は、通路35の内周に段差として形成された弁座部(第二弁座)36、並びに、弁座部36に着座して流体をシールする球状の弁体(第二弁体)37、一般的なばね座部材38、第二弾性部材としてのコイルばね(第二コイルばね)39、ばね受け部材40、および、ばね受け部材40を通路35内に着脱可能に固定するスナップリング43である。これらの部材が、ハウジング12の先端側、つまり吐出ノズル15側から前記した順に、第一弁体33の中心軸CLに沿って同軸状に配列されている。前記コイルばね39は初期たわみを与えられて組み込まれており、第二弁体37を弁座部36に対して押圧するように付勢している。
A
弁座部36とされた段差の角部には、第二弁体37が着座することによって流体をシールするための弁座面(シート面とも言う)36aが形成されている。この弁座面36aは部分円錐面にされている。この部分円錐面状の弁座面36aの機能は前述した弁座リング16の弁座面16aのものと同様であるため、その説明を省略する。コイルばね39によって第二弁体37が弁座面36aに着座させられると通路35は閉止される。この状態では、ポンプ2から内部流体が流出することはなく、外部から吐出ノズル15を通して流体が入り込むこともない。もちろん、この作用効果は前記第一弁体33が吐出口6aを閉止していることを前提としてであるが、ポンプ2の内圧が低い状態であるため、吐出口6aは第一弁体33によって閉止されている。
A valve seat surface (also referred to as a seat surface) 36a for sealing a fluid by the
ディスペンサ31が通常の吐出動作を行っているときには、外圧より高いポンプ2の内圧および前記第二コイルばね39のばね力により、前記第二弁体37は弁座部36に押圧されて通路35が閉じている。したがって、この通路35が前述したディスペンサとしての吐出機能および液垂れ防止機能に影響を及ぼすことはない。
When the
前記第二コイルばね39の初期たわみによるばね力は、設定されたポンプ2の吸引圧力と外圧(通常は大気圧)との差圧によって第二弁体37に加わる開弁力より小さく、且つ、ポンプ2の停止時におけるポンプ2の内圧と前記外圧との差圧によって第二弁体37に加わる開弁力より大きい値にされている。したがって、ポンプ2の逆回転時に第二弁体37に加わる前記差圧による力が、コイルばね39のばね力に打ち勝ったとき、第二弁体37がポンプ2側に吸い寄せられて通路35が開き、ハウジング12や吐出ノズル15の内部に残留している流体がポンプ2内に吸引される。また、ポンプ2の吸引動作が停止してその内圧が上昇し、前記差圧による力がコイルばね39のばね力を下回ったときに第二弁体37が通路35を閉止し、内部流体の漏れはもちろんのこと、大気を含む外部流体がポンプ2内に流入することも防止される。
The spring force due to the initial deflection of the
なお、実際の使用時には、前記コイルばね39のばね力は小さい値に設定される。というのは、ディスペンサ31の吐出運転が停止すると瞬時にポンプ2を逆回転して短時間の吸引動作を行い、即停止する。この短時間の動作によってハウジング12や吐出ノズル15の内部の残留流体をサックバックする。したがって、通路35を閉止するばね力も小さくしておくのが好ましい。
In actual use, the spring force of the
通路35の内周には、図3を参照しつつ前述したハウジング12の内周と類似した構成が備わっている。すなわち、通路35の内周面は、図4から明らかなように、軸CL方向に平行な突条41が周方向に90゜おきに四本形成されている。この突条41は第二弁体37の軸方向移動をガイドするためのものである。また、突条41間の部分円柱面状の凹所42は、閉止装置32が開いたときに吸引された流体の流路(第二流路)を確保するためのものである。しかし、通路35の内周面のうち、前記ばね受け部材40およびスナップリング43が装着される部分35aについては、突条41および凹所42は形成されず、突条41の内周面と連続した同一半径の内周面として形成されている。これはばね受け部材40を遊び無く嵌着するためである。
The inner periphery of the
スナップリング43は通路35の内周面に周方向に形成された嵌着溝35bに着脱可能に嵌着されている。また、ばね受け部材40には、第二流路を確保するために、その中央部40aが開口している。この中央開口部40aの内周には、コイルばね39の端部が着座するばね受け部としての段差40bが形成されている。以上の構成によれば、スナップリング43を嵌着溝35bから取り外すことにより、第一弁体33内のその他の装着部品(ばね受け部材40、コイルばね39、ばね座部材38および第二弁体37)を全て容易に取り出すことができる。
The
したがって、これらの部品を必要に応じて交換することができる。たとえば、ポンプ2の吸引圧力を設定変更する場合、異なる特性のコイルばねに変更することによって閉止装置32の開閉圧力を容易に設定変更することができる。たとえば、異なるばね定数のコイルばねに変更し、その初期たわみも変更すればよい。その場合には、コイルばねの内径の変化および初期たわみの変化に応じて、ばね座部材38およびばね受け部材40も異なる寸法形状のものに取り替える。
Therefore, these parts can be replaced as needed. For example, when changing the setting of the suction pressure of the
以上説明したディスペンサ1、31を図5に示すような流体供給システムに用いることができる。すなわち、図5に示す従来のディスペンサ63に代えて前記実施形態のディスペンサ1、31を用いることができる。その場合、システムの運転中は、ディスペンサ1、31には、吐出動作中にあると否とに拘わらず、供給ライン64に設けられた高圧ポンプ62などの昇圧装置により、常時加圧流体が供給されている。しかしながら、前述した、これらディスペンサ1、31の優れた機能により、吐出口からの液垂れが効果的に防止されうる流体供給システムとなる。
The
本発明に係るディスペンサは、その流体吐出動作を停止したときには、その吐出部が閉止して吐出部からの不要な流体の漏れが防止される。したがって、たとえば自動車組立工場等において、車体等のワークに対してシール剤、グリース、接着剤等の高粘度流体を供給する流体供給システム等、ディスペンサの吐出部からの漏れ(液垂れ)を厳しく制限している使用先にとって有用である。 In the dispenser according to the present invention, when the fluid discharge operation is stopped, the discharge portion is closed and unnecessary fluid leakage from the discharge portion is prevented. Therefore, for example, in an automobile assembly plant, etc., leakage (liquid dripping) from the discharge part of the dispenser is severely restricted, such as a fluid supply system that supplies a high-viscosity fluid such as a sealant, grease, adhesive, etc. to a workpiece such as a car body. It is useful for the user who is using it.
1 ディスペンサ
2 ポンプ
3 ステータ
3a (ステータの)端面
4 ロータ
5 (ステータの)内孔
5a (ステータの)容積部
6 (ポンプの)吐出部
6a (ポンプの)吐出口
7 オーリング
11 閉止装置
12 ハウジング
12a (ハウジングの)基端部
13 吐出孔
14 ユニオンナット
15 吐出ノズル
16 弁座リング
16a 弁座面
17 弁体
18 ばね座部材
18a 凸部
18b 凹部
19 コイルばね
20 スペーサ
21 突条
21a (突条の)端面
22 凹所
23 スペーサ保持部
24 円弧状切り欠き部
25 脚部
26 段差部
27 弁座保持部
28 第一流路
31 ディスペンサ
32 閉止装置
33 (第一)弁体
34 凸部
35 通路
35a (通路の)スナップリング装着部
36 弁座部
36a 弁座面
37 第二弁体
38 ばね座部材
39 (第二)コイルばね
40 ばね受け部材
40a (ばね受け部材の)開口
40b (ばね受け部材の)段差
41 突条
42 凹所
43 スナップリング
DESCRIPTION OF
Claims (12)
このポンプの前記吐出部に取り付けられた開閉可能な閉止装置とを備えており、
この閉止装置が、吐出部における内部流体の圧力が設定された所定圧力に至ったときに開いて吐出流体が通る第一流路を構成し、前記所定圧力以下になったときに前記第一流路を閉止するように構成されている流体吐出装置。 A pump having a fluid discharge part;
An opening and closing device attached to the discharge part of the pump,
The closing device constitutes a first flow path that opens when the pressure of the internal fluid in the discharge section reaches a predetermined pressure, and through which the discharge fluid passes, and when the pressure drops below the predetermined pressure, A fluid ejection device configured to close.
前記第一弁体が、その内部に形成された、前記ポンプの内部と外部とを連通する前記第二流路と、この第二流路内に形成された第二弁座と、この第二弁座に対して第二流路の内方から着座することによってこの第二流路を閉止する第二弁体と、この第二弁体を第二弁座に押圧するように付勢する第二弾性部材とを有している請求項2記載の流体吐出装置。 A first valve body provided around the discharge port in the discharge unit; and a first valve body that closes the discharge port by seating on the first valve seat from the outside of the discharge port. And a first elastic member that urges the first valve body to press against the first valve seat,
The first valve body is formed inside thereof, the second flow path communicating between the inside and the outside of the pump, the second valve seat formed in the second flow path, and the second A second valve body that closes the second flow path by seating on the valve seat from the inside of the second flow path, and a second valve body that urges the second valve body to be pressed against the second valve seat. The fluid ejection device according to claim 2, further comprising a second elastic member.
このハウジングが、流体出口を有し、且つ、前記ポンプの吐出部に着脱可能に取り付けられており、
前記第一弾性部材が異なる特性の弾性部材と交換可能に構成されている請求項3記載の流体吐出装置。 The closing device has a housing that houses the first valve seat, the first valve body, and the first elastic member,
This housing has a fluid outlet and is detachably attached to the discharge part of the pump,
The fluid ejection device according to claim 3, wherein the first elastic member is configured to be exchangeable with an elastic member having different characteristics.
この流体吐出装置に流体を供給するための流体供給ラインと、
この流体供給ラインに設けられた、流体を前記流体吐出装置に向けて圧送するための流体昇圧装置とを備えている流体供給システム。 A fluid ejection device according to any one of claims 1 to 11;
A fluid supply line for supplying fluid to the fluid ejection device;
A fluid supply system, comprising: a fluid pressurization device provided in the fluid supply line for pumping fluid toward the fluid discharge device.
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