JP4190051B2 - 小型携帯用高粘度材料吐出装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、接着剤等の高粘度材料を噴出させるための小型携帯用高粘度材料吐出装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建築材料として用いられている鉄筋コンクリートは永久な材料ではなく、時間の経過と共に劣化して強度が落ちたり、クラックが生じたりすることが知られているが、近年、特に鉄筋コンクリートの高層マンションやコンクリート橋梁その他の建造物についてこれが問題となってきている。
この場合に、古くなったマンション等の建造物を取り壊し、新しく建て替えることができれば良いが、現実には経済的な問題や周囲の環境の問題等の点で困難な場合が多く、改修や補強、防水や止水を行なって再使用せざるを得ないのが現状である
このような改修作業は主として発生したクラックや劣化した部分に接着剤を注入し強度を回復させる方法が取られている。
しかし、このような改修作業で使用される接着剤は粘度が高いため、通常のポンプを使用して接着剤を該当箇所に注入することは困難であり、手動式のグリースポンプを使用して対応せざるを得ないのが現状である。
このため、現場では手作業で接着剤を大きなペール缶からヘラで手動式のグリースポンプに供給しており、１日に５００カ所程度の作業をするのが限界であった。
また、接着剤は溶剤が揮発性で爆発する性質を有するものが多いため、常に開放された場所での作業に限定され、さらに、手動ポンプを使用しているので両手が塞がってしまい高所や狭い場所での作業が極めて困難であるという問題があった。
一方、このような高粘度材料を圧出する装置としては実開平２−３１９９７の高粘度材圧出装置がある。
しかし、これを実際に使用してみると接着剤を押し出すことはできるが、押し出した後のピストンをスプリングによって戻しているため、ピストンとシリンダの摩擦が大きくなりピストンの戻り速度が遅くなってしまい、また、バネの力を強くすると今度は接着材の注入力が弱く実用に耐えなかった。さらに、構造が複雑で分解清掃も大変であり、価格も高いという問題があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明はこのような実状に鑑みてなされたもので、粘度の高い接着剤等の材料であっても吐出可能な装置で、しかも現場でのポンプへの充填作業を不要として作業性の向上を図ることができる装置を提供することを目的とする。
また、防爆機能を向上させ、シンナー等有害物質の吸入の心配をなくし作業環境の改善を図ると共に、片手で簡単に操作でき、高所や狭い所等の危険箇所での安全性が確保できことができる装置を提供することを目的とする。
さらに、構造も簡単で分解洗浄も容易で安価な装置を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために請求項１に記載の本発明は、ノズルの途中にカートリッジを取り付け、内部に収納された高粘度材料をロッドの往復運動によりノズル内に吸引し、その先端から吐出する小型携帯用高粘度材料吐出装置であって、ロッドはエアシリンダ内に往復運動可能に設けられたピストンに止着され、ピストンは、開閉バルブの操作によりピストンの両側に設けられた左右の空気室へ切替弁により圧縮空気を交互に送り込むことによって駆動されると共に、ピストンには、周囲に両空気室とは隔離された溝部が設けられ、エアシリンダには、ピストンの端部により仕切られて形成される左右の空気室に空気をそれぞれ供給排出するための一対の空気供排口と、ピストンがエアシリンダ内部端面のいずれか一方に当接したときのみそれとは反対側に設けられた空気供排口と連通し、且つ、それ以外のときは溝部とエアシリンダとの間で形成されたサイド空間に連通する一対の切替供排口と、エアシリンダ内に送り込まれた圧縮空気を外部に排出するための排出口とが設けられ、切替弁には、切替供排口と連結される左右一対の切替管と、空気供排口とケース内に往復運動可能に設けられたスプールの左右いずれかの端面が切替弁のケース内部壁面に当接したときのみ連通される左右一対の供排管と、スプールがその周囲に有する凹部とケースとの間で形成されるスプールの両側とは隔離されたサイド空間に空気を供給するための空気供給口が設けられていることを特徴とする。
【０００６】
請求項２に記載の本発明は、請求項１に記載の小型携帯用高粘度材料吐出装置において、小型携帯用高粘度材料吐出装置は全体として片手で操作可能なガン形状を有しており、開閉バルブは握り手上部に配置されたトリガに連結され、トリガを指で引いたときに開閉バルブが開き、圧縮空気が切替弁に送り込まれてエアシリンダ内に供給され、指を離すとバルブが閉じて圧縮空気の供給が停止されることを特徴とする。
【０００７】
請求項３に記載の本発明は、請求項１又は２に記載の小型携帯用高粘度材料吐出装置において、ノズルが脱着可能であり、内部の洗浄が容易であることを特徴とする。
【０００８】
請求項４に記載の本発明は、請求項１−３のいずれか１に記載の小型携帯用高粘度材料吐出装置において、エアシリンダ内には前記ロッドが正しくノズルの内壁を摺動するようにするためのガイドが設けられていることを特徴とする。
【０００９】
請求項５に記載の本発明は、請求項１−４のいずれか１に記載の小型携帯用高粘度材料吐出装置において、ノズルとカートリッジの装着部分にはロッドがノズルの先端部から遠ざかるときのみ高粘度材料がノズルの内部に吸引される吸引弁が設けられていると共に、カートリッジの周壁は蛇腹形状を有し、収納された高粘度材料がノズル内へ吸引されるに従って蛇腹が縮むことにより常にロッド内へ高粘度材料を供給可能とされていることを特徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る小型携帯用高粘度材料吐出装置の好ましい一実施形態について、図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る小型携帯用高粘度材料吐出装置の一実施例の分解斜視図であり、図２（ａ）は図１の小型携帯用高粘度材料吐出装置の側面の断面図であり、（ｂ）は後部断面図である。
【００１１】
初めに、本発明に係る小型携帯用高粘度材料吐出装置の構成について説明する。まず、本実施例における小型携帯用高粘度材料吐出装置は、図１及び図２に示すように、概略的に、ノズル１０、カートリッジ１５、ピストン２０、ロッド２３、エアシリンダ２５、開閉バルブ３０、空気供給管３５、切替弁５０とを有して構成され、全体として「ガン」のような形状を有している。
【００１２】
ノズル１０は、その先端部から高粘度材料を吐出するため中が空洞となった中空状のパイプ形状を有しており、反対側の端部はエアシリンダ２５に脱着可能に連結されるようになっている。ノズル１０とエアシリンダ２５の連結は、ネジ込み又はノズル１０とエアシリンダ２５の連結部にそれぞれに設けられたスリットに係着すること等によって行なわれる。
ノズル１０の中空部分にはピストン２０に止着されたロッド２３がノズル１０の内壁を摺動するように挿入されている。
ノズル１０内部の先端部付近には高粘度材料をロッド２３内に吸引するときには閉じて、ロッド２３の先端部からの空気の侵入を阻止する一方、高粘度材料を吐出するときには開く弁１７が取り付けられている。
また、ノズル１０の途中にはカートリッジ１５を取り付けるための装着部１９が設けられ、装着部１９には高粘度材料をロッド２３の内部に吸引するために図示しない吸引口が設けられていると共に、ロッド２３がノズル１０の先端から遠ざかるときのみ高粘度材料がノズル１０の内部に吸引されるように開かれ、高粘度材料を吐出するときには閉じられる吸引弁１３が設けられている。
【００１３】
カートリッジ１５の周壁は、高粘度材料が満量収納されているときには最も伸びた状態となり、高粘度材料が吐出されるに伴って徐々に縮んでいくような蛇腹状になっている。これによって、カートリッジ１５の内部に空間を作ることなく連続的に高粘度材料をノズル１０内に供給することが可能となる。
使用時には、カートリッジ１５の上部先端部を装着部１９の図示しない吸引口と連結して吸引弁１３の近傍に位置するように配置する。
尚、カートリッジ１５は、上部側面に装着部１９と係着するための突出部１６が設けられた保護容器内に納められ、不用意に外れることがないようになっている。
【００１４】
エアシリンダ２５は内部が円筒形状の空洞を有し、ノズル１０とエアシリンダ２５が連結される部分の内側にはガイド２７が設けられている。
【００１５】
ピストン２０はエアシリンダ２５内に配置され、その周囲には溝部２１を有し、概略糸巻きのような形状をしている。そして、ピストン２０のノズル１０側の端面はエアシリンダ２５の壁面に当接することができるようにエアシリンダ２５の内部に設けられたガイド２７の形状に合わせた凹みが設けられている。ピストン２０の中心部にはロッド２３がガイド２７を介してノズル１０内に挿入されるように止着されている。ピストン２０が往復運動することによりロッド２３がノズル１０の内壁を摺動する。ここで、ガイド２７は、ピストン２０に止着されたロッド２３がノズル１０の内壁を往復摺動する際に正確にノズル１０の内壁を往復摺動するように案内するために設けられている。ロッド２３が正しくノズル１０内を往復運動しないとノズル１０の内壁との間で摩擦が生じると共に、ノズル１０の内壁とロッド２３が摩耗し隙間が生じて適正な圧力が得られなくなる虞があるからである。
【００１６】
エアシリンダ２５には、図３に示すように、ピストン２０の端部により仕切られて形成される左右の空気室に空気をそれぞれ供給排出するための一対の空気供排口４１、４２と、ピストン２０がエアシリンダ２５内部端面のいずれか一方に当接したときのみそれとは反対側に設けられた空気供排口４１、４２と連通し、且つ、それ以外のときは溝部２１とエアシリンダ２５との間で形成されたサイド空間に連通する一対の切替供排口４５、４６と、エアシリンダ２５内に送り込まれた圧縮空気を外部に排出するための排出口４８と、が設けられている。
【００１７】
切替弁５０は、エアシリンダ２５の下部に取り付けられ、切替供排口４５、４６と連結される左右一対の切替管５１、５２が設けられている。
また、切替弁５０には、空気供排口４１、４２とケース６０内に往復運動可能に設けられたスプール６１の左右いずれかの端面が切替弁のケース６１内部壁面に当接したときのみ連通される左右一対の供排管５５、５６が設けられ、さらに、スプール６１がその周囲に有する凹部とケース６０との間で形成されるスプール６０の両側とは隔離されたサイド空間に空気を供給するための空気供給口５８が設けられている。この、空気供給口５８は握り手３７の内部に設けられた空気供給管３５に開閉バルブ３０を介して連結されており、握り手３７の下部から図示しないポンプにより圧縮空気が供給されるようになっている。
尚、スプール６１の端面にはケース６０に当接する部分にゴム等の弾性材料が取り付けられている。これは、スプール６１がケース６０と衝突する際の衝撃による割れを防止すると共に、騒音を低減するためである。
【００１８】
開閉バルブ３０は切替弁５０の下部に設けられ、握り手３７上部に配置されたトリガ３９に連結されている。通常の状態では開閉バルブ３０は閉じた状態となっており、圧縮空気は供給されないが、トリガ３９を指で引くと開閉バルブ３０が開いて圧縮空気が空気供給口５８から切替弁５０を経てエアシリンダ２５内に供給されるようになっている。
【００１９】
次に、その動作について説明する。まず、接着剤が収納されたカートリッジ１５をノズル１０の装着部１９に取り付ける。握り手３７内部に設けられた空気供給管３５と図示しないポンプとを配管により連結する。そして、トリガ３９を指で引くと開閉バルブ３０が開いて空気供給口５８から切替弁５０の内部に圧縮空気が送られる。送られた圧縮空気は、図３（ａ）に示すように、スプール６１の凹部を通り、切替弁５０に設けられた供排管５５を経て、エアシリンダ２５に設けられた空気供排口４１に送られ、この圧力によりピストン２０が右に移動する。ピストン２０がエアシリンダ２５の右端部に当接すると切替供排口４５が切替管５１と連通し、これを通って空気が切替弁５０内に流れ込みスプール６１をケース６０の右側方向へ移動させる（図３（ｂ））。スプール６１が右側に移動する際にスプール６１の右側に形成されていたサイド空間に存在していた空気は、切替管５２から切替供排口４６を経てエアシリンダ２５とピストン２０の溝部２１とにより形成されるサイド空間を通って排出口４８から排出される（図３（ｃ））。
【００２０】
スプール６１がケース６０の右側端部に当接すると、空気供給口５８から供給される圧縮空気はスプール６１の凹部を通り、切替弁５０に設けられた供排管５６を経て、エアシリンダ２５に設けられた空気供排口４２に送られ、この圧力により今度はピストン２０が左に移動する。
このピストン２０の移動によりピストン２０の左側に形成されていたサイド空間に存在していた空気は供排管５５からスプール６１左側の空間を経て切替管５１を通り、切替供排口４５を経てエアシリンダ２５とピストン２０の溝部２１とにより形成されるサイド空間を通って排出口４８から排出される。
【００２１】
ピストン２０がエアシリンダ２５の左端部に当接すると切替供排口４６が切替管５２と連通し、この管を通って空気が切替弁５０内に流れ込みスプール６１をケース６０の左側方向へ移動させる。
このスプール６１の移動によりスプール６１の左側に形成されていたサイド空間に存在していた空気は、切替管５１から切替供排口４５を経てエアシリンダ２５とピストン２０の溝部２１とにより形成されるサイド空間を通って排出口４８から排出される（図４（ｄ））。
そして、空気供給口５８から送られた圧縮空気は、スプール６１の凹部を通り、切替弁５０に設けられた供排管５５を経て、エアシリンダ２５に設けられた空気供排口４１に送られ、この圧力によりピストン２０が右に移動する。（図４（ｅ））。
その後、順次この動作が繰り返されピストン２０が往復運動する。
【００２２】
このピストン２０の往復運動により、ピストン２０に止着されたロッド２３がノズル１０内部を往復摺動し、ロッド２３がノズル１０の先端部から遠ざかるのに伴い、カートリッジ１５内に充填された高粘度材料が圧力によって吸引弁１３を通ってノズル１０内に吸引される。このとき弁１７は閉じられている。
そして、吸引された高粘度材料はロッド２３がノズル１０先端方向に向かって移動するときにその圧力により弁１７が開きノズル１０の先端部から勢い良く吐出される。このとき吸引弁１３は閉じられている。
その後は順次この動作が繰り返される。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、ピストンの往復運動を空気圧で行なわせることとしたため高粘度の材料であってもピストンの動きが遅くならず、常に安定した動作を確保することが可能となった。
【００２４】
また、従来の高粘度吐出装置ものと比べて動作機構が極めて簡単であるため、片手で楽に操作できる程度に小型化することが可能で、製造コスト低減も図ることができるようになった。このため、両手での作業から開放され、危険箇所での作業も安全性が確保できるようになった。
そして、機構が極めて簡単であることから、分解清掃も楽に行なえるようになったので、作業の一時中断も難なく行なえるようになった。
【００２５】
さらに、高粘度材料をカートリッジ内に収納して使用することができるようになったため、作業現場で接着剤を直接ポンプへ供給することがなくなり、作業性が飛躍的に向上するようになったのに加えて、さらに、シンナー等の有害物質を吸入する虞もなくなり、作業環境の改善を図ることが可能となった。
【００２６】
また、動作部品に金属材料であるスプリングが使用されていないので、防爆機能が向上した。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る小型携帯用高粘度材料吐出装置の一実施例の分解斜視図である。
【図２】図２（ａ）は図１の小型携帯用高粘度材料吐出装置の側面の断面図であり、（ｂ）は後部断面図である。
【図３】図３（ａ）乃至（ｃ）図１の実施例におけるピストンの動作を説明するための断面図である。
【図４】図４（ｄ）及び（ｅ）は図３と同様に図１の実施例におけるピストンの動作を説明するための断面図である。
【符号の説明】
１小型携帯用高粘度材料吐出装置
１０ノズル、 １３ 吸引弁
１５カートリッジ、 １６ 突出部
１７弁、 １９ 装着部
２０ピストン、 ２１ 溝部
２５エアシリンダ、 ２７ ガイド
３０開閉バルブ、 ３５ 空気供給管
３７握り手、
４１、４２ 空気供排口
４５、４６ 切替供排口
４８排出口、 ５０ 切替弁
５１、５２ 切替管
５５、５６ 供排管
５８空気供給口、 ６０ ケース
６１スプール

Claims (5)

1. ノズルの途中にカートリッジを取り付け、内部に収納された高粘度材料をロッドの往復運動により該ノズル内に吸引し、その先端から吐出する小型携帯用高粘度材料吐出装置であって、
   前記ロッドはエアシリンダ内に往復運動可能に設けられたピストンに止着され、
   該ピストンは、開閉バルブの操作により該ピストンの両側に設けられた左右の空気室へ切替弁により圧縮空気を交互に送り込むことによって駆動されると共に、該ピストンには、周囲に前記両空気室とは隔離された溝部が設けられ、
   前記エアシリンダには、該ピストンの端部により仕切られて形成される左右の空気室に空気をそれぞれ供給排出するための一対の空気供排口と、前記ピストンが前記エアシリンダ内部端面のいずれか一方に当接したときのみそれとは反対側に設けられた空気供排口と連通し、且つ、それ以外のときは前記溝部と前記エアシリンダとの間で形成されたサイド空間に連通する一対の切替供排口と、前記エアシリンダ内に送り込まれた圧縮空気を外部に排出するための排出口とが設けられ、
   前記切替弁には、前記切替供排口と連結される左右一対の切替管と、前記空気供排口とケース内に往復運動可能に設けられたスプールの左右いずれかの端面が該切替弁のケース内部壁面に当接したときのみ連通される左右一対の供排管と、前記スプールがその周囲に有する凹部と前記ケースとの間で形成される該スプールの両側とは隔離されたサイド空間に空気を供給するための空気供給口が設けられていることを特徴とする小型携帯用高粘度材料吐出装置。
2. 請求項１に記載の小型携帯用高粘度材料吐出装置において、
   該小型携帯用高粘度材料吐出装置は全体として片手で操作可能なガン形状を有しており、前記開閉バルブは握り手上部に配置されたトリガに連結され、該トリガを指で引いたときに前記開閉バルブが開き、圧縮空気が切替弁に送り込まれて前記エアシリンダ内に供給され、指を離すとバルブが閉じて圧縮空気の供給が停止されることを特徴とする小型携帯用高粘度材料吐出装置。
3. 請求項１又は２に記載の小型携帯用高粘度材料吐出装置において、
   前記ノズルが脱着可能であり、内部の洗浄が容易であることを特徴とする小型携帯用高粘度材料吐出装置。
4. 請求項１−３のいずれか１に記載の小型携帯用高粘度材料吐出装置において、
   前記エアシリンダ内には前記ロッドが正しく前記ノズルの内壁を摺動するようにするためのガイドが設けられていることを特徴とする小型携帯用高粘度材料吐出装置。
5. 請求項１−４のいずれか１に記載の小型携帯用高粘度材料吐出装置において、
   前記ノズルと前記カートリッジの装着部分には前記ロッドが前記ノズルの先端部から遠ざかるときのみ高粘度材料が該ノズルの内部に吸引される吸引弁が設けられていると共に、前記カートリッジの周壁は蛇腹形状を有し、収納された高粘度材料が前記ノズル内へ吸引されるに従って該蛇腹が縮むことにより常に前記ロッド内へ高粘度材料を供給可能とされていることを特徴とする小型携帯用高粘度材料吐出装置。

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