JP2015506271A - 電動粘性材料分配器及び分配器を動作させる方法 - Google Patents

Abstract

電動粘性材料分配器、特にコーキング・ガンは、モータ２７、動作パラメータ・センサ５１、データ処理デバイス３５、メモリ・デバイス３７及び少なくとも１つのオペレータ作動スイッチ７、１０を備える。分配器は、スイッチ７がオペレータによって作動されたとき、データ処理デバイス５３が、動作パラメータ・センサ５１によって読み取られた動作パラメータの値を記録し、少なくとも１つの動作パラメータの値をメモリ・デバイス３７に格納し、前記スイッチ７の作動に従ってモータ２７が作動される第１の分配モードと、スイッチ７がオペレータによって作動されたとき、データ処理デバイス３５が、メモリ・デバイス３７に格納された動作パラメータの値に従ってモータ２７を作動させる第２の分配モードとを有する。

Description

本発明は、モータ、動作パラメータ・センサ、データ処理デバイス、メモリ・デバイス及び少なくとも１つのオペレータ作動スイッチを備える、電動粘性材料分配器、特にコーキング・ガンに関する。

米国特許第８０２０７２７号明細書は、不在中に過剰な負荷を避け、またソフト・スタート、様々な自動逆転及びバッテリの節約を可能にするために、モータ電流を監視及び制御するように提供された前述の技術分野のコーキング・ガンを開示している。データ処理デバイスは、使用中にメモリを変更することが可能であり、そうして格納されたデータは、例えばツールが故障した場合の診断、典型的な用途についての学習、保証期間内の状態の確認、並びにレンタルを含む様々な利用に対する実行時間及びサイクル数の追跡に使用するために引き出すことができる。オペレータ作動スイッチは、トリガ、クラッチ・トリガ及び速度ダイヤルを備える。

ドイツ公開実用新案第２０２００４００３９２５号明細書は、例えば家庭用のコンピュータによってプログラム可能である、予めプログラム可能なコントローラを有する他のコーキング・ガンを開示している。プログラム可能なパラメータの中には、例えば分配及び後退の速度、距離（絶対的又は相対的）、加速度及び減速度などがある。

米国特許第Ｂ８０２０７２７号明細書 ドイツ公開実用新案第２０２００４００３９２５号明細書

本発明の目的は、粘性材料用の用途の広い分配器、及びそうした分配器を動作させる新規の方法を提供することである。

したがって、本発明によれば、モータ、動作パラメータ・センサ、データ処理デバイス、メモリ・デバイス及び少なくとも２つのオペレータ作動スイッチを備える電動粘性材料分配器、特にコーキング・ガンは、スイッチがオペレータによって作動されたとき、データ処理デバイスが、動作パラメータ・センサによって読み取られた動作パラメータの値を記録し、少なくとも１つの動作パラメータの値をメモリ・デバイスに格納し、前記スイッチの作動に従ってモータが作動される第１の分配モードと、スイッチがオペレータによって作動されたとき、データ処理デバイスが、メモリ・デバイスに格納された動作パラメータの値に従ってモータを作動させる第２の分配モードとを有することを特徴とする。

本発明の基本的な概念は、オペレータ、すなわち分配器を操作する人が、分配に関する所与の作業を簡単な方法で繰り返すことが可能であるべきであるというものである。そうした作業の実例は、接着剤などの粘性材料をいくつかの同様の孔の中に充填し、前記孔のいずれかに同様の要素を固定することとすることができる。本発明による分配器は、例えばオペレータが、分配器を第１の分配モードで、ある量の材料を孔の中に分配するように手動で制御し、その後、第２の分配モードに切り換え、同様の量の材料を他の孔の中に自動的に分配することを可能にする。

いくつかの実施例において、分配器は、少なくとも２つのオペレータ作動スイッチを備える。

一実施例において、オペレータ作動スイッチは、トリガ・スイッチ及び分配モード選択スイッチを含む。これにより、オペレータが分配モード選択スイッチを用いて動作モード又は分配モードを選択し、その後、トリガ・スイッチを用いて材料を分配するように分配器を操作することが可能になる。

他の実施例において、オペレータ作動スイッチは、第１の分配モードのトリガ・スイッチ及び第２の分配モードのトリガ・スイッチを含む。これにより、オペレータが、材料を分配するとき、第１の分配モードのトリガ・スイッチ又は第２の分配モードのトリガ・スイッチを作動させることによって、分配モードを選択することが可能になる。第１の分配モードのトリガ・スイッチ及び第２の分配モードのトリガ・スイッチは、誤操作を避けるために単一のロッカ・ボタンとして組み合わせることが可能であり、前記ロッカ・ボタンは、ニュートラル位置、並びにそれぞれ第１の分配モード及び第２の分配モードをそのどちらかにおいて作動させる、反対に回転させた位置を有する。

一実施例において、分配器は、分配される材料を駆動するためのピストンを備え、動作パラメータ・センサは、ピストンの位置の変化を示す値を検知する。ピストンの位置の変化は、第１の分配モードで分配された材料の量の基準を簡単な方法で与え、したがって、第２の分配モードでのピストンの位置の変化が同様であれば、妥当な許容範囲内で、第１の分配モードで分配された材料の量と同様の量の材料を分配することを可能にする。

一実施例では、モータからピストンへ延びるドライブ・トレーンの回転要素の回転を数える回転カウンタが設けられる。これによって、ピストンの位置の変化を示す値が簡単な方法で与えられる。

一実施例では、モータからピストンへ延びるドライブ・トレーンの移動要素に取り付けられ、モータ及びピストンを含み、移動要素の移動の規則的なステップでパルスを発生させるパルス発生器、並びにパルス発生器によって提供されたパルスを数えるデータ処理デバイスによって移動センサが提供される。そうした技術は一般に、例えばデジタル式スライディング・キャリパによって知られている。

本発明による他の態様において、電動粘性材料分配器を動作させる方法は、第１の分配モードを選択すること、分配事象においてオペレータの分配器の操作に従って材料を分配する間に、少なくとも１つの動作パラメータの値を記録し、分配事象を示す少なくとも１つの動作パラメータの値を格納すること、第２の分配モードを選択すること、並びに前記第２の分配モードにおいて、オペレータによる操作時に、少なくとも１つの格納された動作パラメータの値に従って材料を分配することによって動作させることを含む。

分配される材料を駆動するためのピストンを備える分配器を動作させる実施例において、前記動作パラメータの値は、ピストンの位置の変化を示す値である。

一実施例において、少なくとも１つの動作パラメータは、モータからピストンへ延びるドライブ・トレーンの回転要素の分配事象の間の回転数を含む。

トリガ・スイッチを備える電動粘性材料分配器を動作させる実施例において、前記方法は、前記トリガ・スイッチの作動時に分配事象の始まりを記録すること、及び前記トリガ・スイッチの動作停止時に前記分配事象の終わりを記録することを含む。これにより、オペレータが、例えばトリガを引くこと（分配事象の始まり）及びトリガを解放すること（分配事象の終わり）によって、分配事象が簡単な方法で決定される。

一実施例において、分配はオペレータによる操作の終了時に終わる。これにより、オペレータは、例えば少なくとも１つの動作パラメータの値に対応する量の材料を分配した後に、分配を自動的に停止させる第２の分配モードでも、常に分配事象の終了を制御することができる。通常、オペレータは一般に、オペレータが第１の分配モード又は第２の分配モードで材料を分配するように作動させたスイッチを解放することによって動作を終了させる。

以下では、添付図面を参照ながら、本発明を実例によってさらに詳しく説明する。

コーキング・ガンの一実施例を、前方上から斜めに示す図である。 コーキング・ガンを、後方上から斜めに示す図である。 コーキング・ガンを水平な視野で示す図である。 制御装置を含むコーキング・ガンの線図である。 コーキング・ガンの異なる実施例におけるトリガ・ロッカ・ボタンを示す図である。

図１、２及び３は、しばしばコーキング・ガンと呼ばれる種類の実施例における、電動粘性材料分配器１を示している。分配器１はハウジング３を備えるが、図１及び２では、内側の各部分を示すためにその一部が省かれており、また前記ハウジングは、分配器を動作させて材料を分配するためにオペレータによって把持される、ハンドル５を提供する。分配器は、ハンドルに、トリガ・スイッチ又はトリガ７、速度制御ダイヤル９、及びオン／オフ・モード・スイッチ１０の形の動作モード選択スイッチを備える。ハウジング３は、駆動ユニット１１を収容する。ハウジング３の底部には、充電可能なバッテリ・パック１３が、持ち運び可能な電気ツールに対する通常の方法で取り付けられる。或いは、分配器は、例えば、点火電源（ｌｉｇｈｔｉｎｇ ｍａｉｎ）などの動力源と接続するためのコードを備えることができる。

ハウジング３及び駆動ユニット１１の前端には、分配される粘性材料の容器のためのホルダ１５が取り付けられる。したがって、ホルダ１５は、分配器１の前端を画定する。粘性材料の容器は、例えば当技術分野でよく知られている型であるカートリッジ型又はソーセージ型の任意の種類のものとすることができる。

当業者によく知られているように、分配器１は、粘性材料を駆動し、それを分配するためのピストン１９を前端で支えるラック１７をさらに備える。ラック１７は駆動ユニット１１を通って延び、前端の反対側の後端で第２のハンドル２１に取り付けられる。案内ロッド２３が、ピストン１９と第２のハンドル２１の間でラック１７に対して平行に延びる。この実施例において、ピストン１９は同軸ピストンであり、ラック１７の端部によって構成される第１の中央ピストン部１９’、及び案内ロッド２３によって支持される第２の環状のピストン部１９’’を備える。第２のハンドル２１によって接続されると、ラック１７及び案内ロッド２３、したがって、第１のピストン部１９’及び第２のピストン部１９’’は、同時に移動する。示される実施例の分配器は、ただ１つの成分の粘性材料が入った粘性材料の容器、及び容器内に同軸に配置され、容器の内側の環状の仕切りによって分離された２成分の粘性材料が入った粘性材料の容器、いわゆる同軸容器と共に用いることができる。

駆動ユニット１１は、駆動ユニット１１の内側でラック１７と噛み合い、ラック１７を駆動する円筒形のピニオン・ギアをギア・トレーン２９によって駆動するＤＣモータ２７（図４参照）を収容する、駆動ユニット・ハウジング２５を備える。

図４を参照すると、分配器は、データ処理デバイス３５及びメモリ・デバイス３７を含む論理制御装置３３、二方向性のＤＣモータ駆動装置３９、並びに本発明の一部を形成しない追加の機能、すなわち、機械的な故障をまねく恐れがある過剰なトルクを避けるためのトルク制御装置４１、バッテリ・モニタ４３、例えばＤＣモータ内の超過温度を避けるための温度監視システム４５、自己試験機能４７及びオン／自動オフ・スイッチ４９を有する、制御ユニット３１を備える。ＤＣモータ２７は、ＤＣモータ２７に取り付けられたパルス発生器５１、及びパルス発生器５１によって提供されたパルスを数えるデータ処理デバイス３５によって提供される回転カウンタを備える。特定の条件を示すために、ＬＥＤインジケータ５３が設けられる。

制御ユニット３１への入力のために、分配器１は、トリガ７、速度制御ダイヤル９及びオン／オフ・モード・スイッチ１０、またラック１７の端部の位置を示すためのエンド・ストップ・スイッチ５５をさらに備える。

分配器は、当該の種類の分配器には普通であるように、分配される材料を有する容器の交換のために、ラック１７及びピストン１９を引っ込める任意の方法に適合させることができる。

使用の際には、すなわち、分配される粘性材料の容器がホルダに取り付けられた状態では、分配器をオペレータによって以下のように動作させることができる。

オペレータは、オン／オフ・モード・スイッチ１０を用いて、第１の分配モード（オフ）又は第２の分配モード（オン）を選択する。

第１の分配モードでは、オペレータはトリガ７を引き、材料を容器から分配する。トリガ７を引くことによって、オン／自動オフ・スイッチ４９を作動させて制御ユニット３１をオンにし、論理制御装置３３を作動させてメモリ・デバイス３７をリセットし、ＤＣモータ駆動装置３９によるＤＣモータ２７の駆動を開始する。ＤＣモータ２７は、ギア・トレーン２９及びピニオン・ギア（図示せず）によってラック１７及びピストン１９を駆動し、それにより、それ自体は知られているように、分配される材料を容器から放出させる。パルス発生器５１はＤＣモータ２７の回転ごとにパルスを提供し、ＤＣモータ２７が動いている間、データ処理デバイス３５はパルス発生器５１から受け取ったパルスを数え、メモリ・デバイス３７を更新し、したがって、メモリ・デバイス３７は、トリガ７が引かれてからＤＣモータによって実施された回転の数を格納し、オペレータがトリガ７を解放すると、論理制御装置３３は分配事象の終わりを記録し、メモリ・デバイス３７は、分配事象の間にＤＣモータ２７によって実施された回転の数を格納する。

オペレータは、第２の分配事象において再びトリガ７を引くことができ、メモリ・デバイス３７のリセットを含む前述の一連の動作がもう一度実施され、したがって、メモリ・デバイス３７は、第２の分配事象の終わりに、第２の分配事象の間にＤＣモータ２７によって実施された回転の数を格納する。

オペレータが満足のいくように分配事象を実施し、例えば最後の分配事象の間と同じ量の材料で孔を充填する分配事象を繰り返すことを望むとき、オペレータは、オン／オフ・モード・スイッチ１０を切り換え、第２の分配モードを選択する。

第２の分配モードでは、トリガ７が引かれたとき、メモリ・デバイス３７は、第１の分配モードでの最後の分配事象の間に実施された回転の数に関してリセットされないが、論理制御装置３３は、ＤＣモータを作動させてラック１７を駆動する。論理制御装置３３は、トリガ７が引かれてからＤＣモータ２７によって実施された回転の数を数え、回転数が第１の分配モードでの最後の分配事象の間に実施された、格納されている回転数に等しくなったとき、論理制御装置３３はＤＣモータ２７を停止し、第２の分配モードにおける分配事象の終わりを記録する。オペレータが、論理制御装置３３がＤＣモータ２７を停止する前にトリガ７を解放した場合には、ＤＣモータ２７は停止され、論理制御装置３３は、第２の分配モードにおける分配事象の終わりを記録する。

論理制御装置３３は、分配事象の終わりを記録するとき、ＤＣモータ駆動装置３９によってＤＣモータ２７を作動させ、分配される材料を有する容器の中の圧力を緩和し、材料が容器から漏れ出る危険性を最小限に抑えるために所与の回転数を逆転させ、分配される材料を有する容器の交換のためにラック１７及びピストン１９を引っ込めるのを容易にすることができる。第１の分配モード並びに第２の分配モードでＤＣモータ２７をこうして逆転させる場合、特別な予防措置をとる必要はない。しかしながら、第２の分配モードでの動作時だけＤＣモータ２７を逆転させる場合には、第１の分配モードでの最後の事象の分配を繰り返す前に、分配器を第２の分配モードの最初の時間以外に作動させて逆回転を補うとき、逆転させる回転の数を前記最後の事象で実施された回転の数に加えるべきである。

オペレータは、分配の制御を取り戻したいとき、オン／オフ・モード・スイッチ１０を切り換えて戻し、第１の分配モードを選択することができる。

ＬＥＤインジケータ５３は、第１の分配モードの作動、第２の分配モードの作動、ロー・バッテリ充電又はフル・バッテリ充電、過負荷（トルク）、高温、エンド・ストップ・スイッチ５５の作動など、いくつかの特定の条件の１つ又は複数を示すことができる。

オペレータは速度制御ダイヤル９を用いて、ＤＣモータ２７、したがってラック１７及びピストン１９の最大速度を設定する。トリガ７は、ＤＣモータ２７の作動に関するオン／オフ・スイッチとして具体化すること、或いは、電気的な手動ツールに関して当技術分野で一般的に知られているように、押下の程度に応じて「ソフト」・スタート及び／又は速度調整ができるようにすることが可能である。

本発明による分配器を用いて、オペレータは、簡便な方法で分配作業を繰り返すことができる。これまで図面を参照しながら具体的な実施例について説明してきたが、本発明が前記実施例に限定されないことを理解すべきである。特に、第１の分配モードでの動作の基準を、第２の分配モードでその動作を繰り返すために決める目的で他の動作パラメータを用いることが可能であることが、当業者には認識されるであろう。したがって、モータ電流及び電圧を用いてモータのトルクを決め、トルクを分配事象の間の動作時間と組み合わせ、動作の基準を計算することができる。

前述の実施例に関して、パルス発生器５１は、ＤＣモータ２７の回転を数えるために前記ＤＣモータ２７に取り付けられるが、パルス発生器を、ラック１７を駆動するギア・トレーン２９又はピニオン・ギアの要素に取り付けることも可能であることに留意すべきである。しかしながら、伝動装置によって、ＤＣモータはラック１７の移動距離に対して最も多くの回転を行い、そのため、パルス発生器５１をＤＣモータに取り付けることによって、ラック１７及びピストン１９の移動の測定について最も高い分解能が得られる。パルス発生器をラック１９、又は案内ロッド２３の１つに取り付け、その移動を、例えばスライディング・キャリパによって知られている技術を用いて読み取ることも可能である。

図５は、トリガ７、並びに第１の分配モード及び第２の分配モードを選択するためのオン／オフ・モード・スイッチ１０を備えるハンドル５の別法を示している。したがって、図５は、２つのトリガ５７及び５９が、示されるニュートラル位置と２つの傾斜位置との間でヒンジ６３のまわりを回転することができるロッカ・ボタン６１と組み合わされた、ハンドル５’の一部を示している。ロッカ・ボタンは、ニュートラル位置の方に偏っている。

第１の傾斜位置では、ロッカ・ボタン６１の上側部分が、矢印６５によって示されるように押し下げられる。それによって、ロッカ・ボタン６１を、図５で見ると反時計回りに回転させ、第１のトリガ５７を作動させる。これによって、分配器を前述の第１の分配モードで作動させる。

第２の傾斜位置では、ロッカ・ボタン６１の下側部分が、矢印６７によって示されるように押し下げられる。それによって、ロッカ・ボタン６１を、図５で見ると時計回りに回転させ、第２のトリガ５９を作動させる。これによって、分配器を前述の第２の分配モードで作動させる。

したがって、オペレータは、オン／オフ・モード・スイッチ１０によって分配モードを選択する代わりに、ロッカ・ボタン６１の上側部分及び下側部分を押し下げることによって第１の分配モード及び第２の分配モードを選択する。

第１の分配モードと第２の分配モードの間の変更を可能にする他の方法が、当業者には容易に理解されるであろう。

例えば、図６は、トリガ・ボタン７７の異なる押し下げ位置（両方向矢印７９参照）で２つのトリガ・スイッチ７７ａ及び７７ｂを作動させる、単一のトリガ・ボタン７７を備える企図された実施例のハンドル５’’を示している。第１のトリガ・スイッチ７７ａは、制御ユニット３１のオン／自動オフ・スイッチ４９を作動させる主スイッチとすることができ、第２のトリガ・スイッチ７７ｂは、ポテンショメータを備えることができ、ポテンショメータは、制御ユニット３１のトルク制御装置４１を作動させて、トリガ・ボタン７７、したがってポテンショメータの位置に応じた速度でＤＣモータを動かす。論理制御装置３３は、トリガ・ボタン７７を押し下げ、それによって、トリガ・スイッチ７７ａと７７ｂの両方を作動させたときに、分配器を所与の分配モードで動かことを可能にすることができ、また第１のトリガ・スイッチ７７ａのみを作動させるようにトリガ・ボタン７７を押し下げ、その後、第２のトリガ・スイッチ７７ｂを作動させずに、前記第１のトリガ・スイッチ７７ａを解放したときに、第１の分配モードと第２の分配モードの間で切り換えることを可能にすることができ、逆も同様である。或いは、論理制御装置３３は、第１のトリガ・スイッチ７７ａの作動のためにトリガ・ボタン７７を２回わずかに押し下げたときに、第１の分配モードと第２の分配モードの切り換えを可能にすることができ、逆も同様である。第１の分配モードと第２の分配モードの間の切り換えに関する後者のモードは、オン／自動オフ・スイッチ４９とトルク制御装置４１の両方を作動させる機能を有する、ただ１つのトリガ・スイッチを作動させる単一のトリガ・ボタンを用いて利用することも可能であり、前記ただ１つのトリガ・スイッチは、場合により、トルク制御装置４１を作動させて分配器を異なる速度で動かすことを可能にするポテンショメータを備える。

Claims (12)

1. モータ（２７）、動作パラメータ・センサ（５１）、データ処理デバイス（３５）、メモリ・デバイス（３７）及び少なくとも１つのオペレータ作動スイッチ（７、１０；５７、５９）を有する電動粘性材料分配器（１）、特にコーキング・ガンであって、
   スイッチ（７；５７）がオペレータによって作動されたとき、前記データ処理デバイス（３５）が、前記動作パラメータ・センサ（５１）によって読み取られた動作パラメータの値を記録し、且つ少なくとも１つの動作パラメータの値を前記メモリ・デバイス（３７）に格納し、また前記モータ（２７）は、前記スイッチ（７；５７）の作動に従って作動される第１の分配モードと、
   スイッチ（７；５９）がオペレータによって作動されたとき、前記データ処理デバイス（３５）が、前記メモリ・デバイス（３７）に格納された前記動作パラメータの値に従って前記モータ（２７）を作動させる第２の分配モードと
   を有することを特徴とする分配器。
2. 少なくとも２つのオペレータ作動スイッチ（７、１０；５７、５９）を有する、請求項２に記載の分配器。
3. 前記オペレータ作動スイッチが、トリガ・スイッチ（７）及び動作モード選択スイッチ（１０）を含む、請求項２に記載の分配器。
4. 前記オペレータ作動スイッチが、第１の分配モードのトリガ・スイッチ（５７）及び第２の分配モードのトリガ・スイッチ（５９）を含む、請求項２に記載の分配器。
5. 前記分配器が、分配材料を駆動するためのピストン（１９）を有し、前記動作パラメータ・センサ（５１）が、前記ピストン（１９）の位置の変化を示す値を検知する、請求項１から４までのいずれかに記載の分配器。
6. 前記モータ（２７）から前記ピストン（１９）へ延びるドライブ・トレーンの回転要素の回転を数える回転カウンタ（５１）が設けられる、請求項５に記載の分配器。
7. 前記モータ（２７）から前記ピストン（１９）へ延びる、前記モータ及び前記ピストンを含めたドライブ・トレーンの移動要素（２７）に取り付けられたパルス発生器（５１）であって、前記移動要素の移動の規則的なステップでパルスを発生させるパルス発生器（５１）と、前記パルス発生器（５１）によって提供されたパルスを数えるデータ処理デバイス（３５）とによって移動センサが提供される、請求項５又は６に記載の分配器。
8. 電動粘性材料分配器（１）、特にコーキング・ガンを動作させる方法であって、
   第１の分配モードを選択すること、
   分配事象においてオペレータの前記分配器の操作に従って材料を分配する間に、少なくとも１つの動作パラメータの値を記録し、前記分配事象を示す少なくとも１つの動作パラメータの値を格納すること、
   第２の分配モードを選択すること、並びに
   前記第２の分配モードにおいて、オペレータによる操作時に、前記少なくとも１つの格納された動作パラメータの値に従って材料を分配することによって動作させること
   を含む方法。
9. 分配材料を駆動するためのピストン（１９）を有する分配器を動作させる請求項８に記載の方法であって、前記動作パラメータの値が、前記ピストン（１９）の位置の変化を示す値である、方法。
10. 前記少なくとも１つの動作パラメータが、モータ（２７）からピストン（１９）へ延びるドライブ・トレーン（２９）の回転要素の前記分配事象の間の回転数を含む、請求項８又は９に記載の方法。
11. トリガ・スイッチ（７；５７、５９）を有する電動粘性材料分配器（１）を動作させる請求項８から１０までのいずれかに記載の方法であって、前記トリガ・スイッチ（７；５７、５９）の作動時に分配事象の始まりを記録すること、及び前記トリガ・スイッチの動作停止時に前記分配事象の終わりを記録することを含む、方法。
12. 分配が前記オペレータによる操作の終了時に終わる、請求項８から１１までのいずれかに記載の方法。

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