JP4616311B2

JP4616311B2 - 液体混合吐出装置

Info

Publication number: JP4616311B2
Application number: JP2007176137A
Authority: JP
Inventors: 昇平野
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2007-07-04
Filing date: 2007-07-04
Publication date: 2011-01-19
Anticipated expiration: 2027-07-04
Also published as: JP2009011926A

Description

本発明は、第１の液体と第２の液体を混合して混合液として吐出する液体混合吐出装置に関する。

車両の内装材、例えば、インストルメンタルパネル等の表面を覆う表皮材は、該インストルメンタルパネルを作製するための成形型の成形面に対し、所定の液状樹脂が予め塗布されることで作製される。

液状樹脂は、例えば、ポリオールを主成分とする主剤と、この主剤を硬化させる硬化剤であるイソシアネート化合物との混合液からなる。この混合液は、特許文献１に開示されているような液体混合吐出装置内で調製され、その直後に吐出される。ポリオールとイソシアネート化合物とは、短時間で反応して即座に硬化するので、調製から吐出までの時間が長いと、硬化樹脂によって吐出経路が閉塞してしまうからである。

このことから諒解されるように、液体混合吐出装置の吐出孔等においても、若干ではあるが液状樹脂が硬化して残留する。従って、液体混合吐出装置を稼動して所定時間が経過した場合、特に吐出孔を洗浄することが必要となる。洗浄を行わないと、液状樹脂が堆積して吐出孔が目詰まりを起こすからである。

このような観点から、液体混合吐出装置は、洗浄剤を導入することも可能な構成とされている。この種の液体混合吐出装置においては、混合液を調製するシリンダ室内をピストンが変位することにより、吐出物が混合液又は洗浄剤のいずれか一方に切り換えられる。洗浄剤が吐出されている間、主剤及び硬化剤は、個別にシリンダ室内を経由して循環する（前記特許文献１参照）。

特許第３７３４７５２号公報

特許文献１記載の混合液吐出装置では、ピストンの軸線方向に沿って設けられた通路に洗浄剤が導入される。この場合、混合液を調製する混合室は洗浄することは可能であるが、吐出孔が開口した先端面を洗浄することは今ひとつ容易ではない。

本発明は上記した問題を解決するためになされたもので、洗浄が容易であり、しかも、硬化した樹脂等がシリンダ室に残留し難い液体混合吐出装置を提供することを目的とする。

前記の目的を達成するために、本発明は、シリンダ室内でピストンを変位させることによって、第１の液体と第２の液体を混合して混合液として吐出する状態と、前記第１の液体及び前記第２の液体をそれぞれ循環流通させるとともに洗浄剤を吐出する状態とを切り換える液体混合吐出装置であって、
前記ピストンの側壁に、前記シリンダ室の内壁に摺接する第１堰止部、第２堰止部及び第３堰止部が先端側からこの順序で設けられるとともに、前記第１堰止部と前記第２堰止部の間に前記側壁を貫通する貫通孔が形成され、
且つ前記ピストンの先端面から該ピストンの長手方向に沿って延在して前記貫通孔に連通する吐出孔が形成され、
洗浄剤が導入される洗浄剤導入路、前記第１の液体が導入される第１導入路及び前記第２の液体が導入される第２導入路、前記第１の液体が排出される第１排出路及び前記第２の液体が排出される第２排出路が先端側からこの順序で前記シリンダ室に対して連通するように形成され、
前記混合液を吐出する際、前記第１導入路と前記第１排出路同士の連通、及び前記第２導入路と前記第２排出路同士の連通が前記第２堰止部によって遮断されるとともに、前記貫通孔が前記第１導入路及び前記第２導入路に臨んで前記混合液が前記貫通孔を介して前記吐出孔から吐出され、
前記洗浄剤を吐出する際、前記第２堰止部、前記第３堰止部及びシリンダ室によって形成される空間を介して前記第１液体が前記第１導入路から前記第１排出路に流通するとともに前記第２液体が前記第２導入路から前記第２排出路に流通し、且つ前記第１堰止部と前記第２堰止部の間に前記洗浄剤導入路が位置するとともに前記洗浄剤導入路が前記貫通孔を介して前記吐出孔に連通することを特徴とする。

本発明においては、このように簡素な構成でありながら、吐出物を洗浄剤から混合液、又は混合液から洗浄剤に切り換えることが著しく容易である。勿論、洗浄剤を吐出してシリンダ室に堆積した混合液の残留物を除去する間、第１の液と第２の液を個別に循環流通させる一方、混合液を吐出する間に洗浄剤を停止することが可能である。

そして、洗浄剤と混合液が略同一の経路で吐出されるので、混合液の吐出経路に堆積した残留物が洗浄剤によって容易に除去される。

また、本発明によれば、第１堰止部〜第３堰止部がピストンとともに変位することでスクレイパとして機能するので、シリンダ室から混合液の残留物を除去することが容易となる。

この場合、第１排出路及び第２排出路よりも前記ピストンの後退方向側に、シリンダ室に連通する排出路をさらに設けることが好ましい。仮に、混合液が第３堰止部よりもピストンの後退方向側に移動してシリンダ室内に残留した場合であっても、前記第３堰止部がスクレイパとして機能して該残留物を掻き取り、前記排出路まで移送する。すなわち、残留物を排出路から排出することができるようになるので、シリンダ室内を清浄化することが一層容易となる。

本発明によれば、ピストンに、該ピストンの軸線方向に略直交する方向に延在する貫通孔と、ピストンの軸線方向に沿って延在し且つ前記貫通孔に連通する吐出孔を設けるようにしている。これら貫通孔及び吐出孔を介して洗浄剤及び混合液が略同じ経路で吐出されるので、混合液の残留物を除去することが容易となる。

しかも、ピストンの側壁にスクレイパとして機能する堰止部を設け、この堰止部でシリンダ室に堆積した混合液の残留物を掻き取り除去するようにしているので、シリンダ室を一層清浄な環境とすることができる。

以下、本発明に係る液体混合吐出装置につき、ポリオールを主成分とする主剤と、この主剤を硬化させる硬化剤としてのイソシアネート化合物とを混合して吐出する場合を好適な実施の形態として挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。

図１は、本実施の形態に係る液体混合吐出装置１０の要部縦断面図である。この液体混合吐出装置１０は、シリンダ室１２内を変位するピストン１４を具備する。該ピストンは、図１に示す位置から図２に示すように下方に向かって変位する。以下においては、図１及び図２における下方にピストンが変位することを前進といい、上方にピストンが変位することを後退という。

シリンダ室１２の先端には、吐出口１６が開口形成されている。また、吐出口１６の近傍には洗浄剤導入路１８及び洗浄剤排出路２０が形成されており、これら洗浄剤導入路１８及び洗浄剤排出路２０は、シリンダ室１２に連通する。

洗浄剤導入路１８には、供給管２２を介してポンプ２４が連結される。前記供給管２２には、バルブ２６が介装されている。

シリンダ室１２には、さらに、図示しない主剤供給機構が連結された第１導入路２８と、図示しない硬化剤供給機構が連結された第２導入路３０が連通する。さらに、ピストン１４の後退方向側（図１における上方）には、これら第１導入路２８及び第２導入路３０に近接して、前記主剤供給機構に連結された第１排出路３２と、前記硬化剤供給機構が連結された第２排出路３４とがシリンダ室１２に個別に連通して設けられている。

第１導入路２８と第２導入路３０はピストン１４の軸線方向に対して略直交する方向に延在するように形成され、一方、第１排出路３２と第２排出路３４は、ピストン１４の軸線方向に対して傾斜するように形成されている。

シリンダ室１２には、さらに、第１排出路３２及び第２排出路３４よりもピストン１４の後退方向側に設けられた２本の排出路３６、３８が個別に連通している。これら排出路３６、３８も、ピストン１４の軸線方向に対して略直交する方向に延在している。

一方、ピストン１４は、水平方向断面が楕円形であり、図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視断面図である図３に示すように、長径側の側壁がシリンダ室１２の内壁に摺接する。その一方で、短径側の側壁がシリンダ室１２の内壁から離間する（図１参照）。

また、ピストン１４には、側壁の一部を短径側の両端から切り欠くようにして陥没部４０、４２が形成されている。

ピストン１４の先端面には、吐出孔４４が形成されている。その一方で、ピストン１４の先端部には、側壁を貫通する貫通孔４６が形成され、前記吐出孔４４は、この貫通孔４６に連通している。すなわち、吐出孔４４はピストン１４の軸線方向に沿って延在し、且つ貫通孔４６はピストン１４の軸線方向に略直交する方向に沿って延在する。

ピストン１４の側周壁には、樹脂製の第１パッキン４８、第２パッキン５０及び第３パッキン５２が吐出孔４４側（先端側）からこの順序で外嵌されている。これら第１パッキン４８〜第３パッキン５２は、ピストン１４室内を区画する壁部として機能し、例えば、混合液が第１パッキン４８と第２パッキン５０とで区画された空間から第２パッキン５０と第３パッキン５２とで区画された空間に漏洩することを防止する。すなわち、各パッキン４８、５０、５２は、堰止部としての役割を果たす。

シリンダ室１２には、さらに、第４パッキン５４が位置決め固定されている。ピストン１４は、この第４パッキン５４に形成された貫通孔に通されている。

本実施の形態に係る液体混合吐出装置１０は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。

この液体混合吐出装置１０から主剤と硬化剤の混合液を吐出する場合、ピストン１４は、図１に示す位置に配置される。すなわち、第１導入路２８及び第２導入路３０が第１パッキン４８と第２パッキン５０の間に位置するとともに、ピストン１４に形成された貫通孔４６がこれら第１導入路２８及び第２導入路３０に臨む。

この状態で、第１導入路２８から主剤が供給されると同時に、第２導入路３０から硬化剤が供給される。主剤と硬化剤は、第１パッキン４８と第２パッキン５０で区画された空間ないしは貫通孔４６内で混合され、これにより混合液が調製される。

混合液は、貫通孔４６を経由して吐出孔４４に即座に導入され、最終的に、該吐出孔４４及びシリンダ室１２を介して吐出口１６から導出される。勿論、混合液は、例えば、成形型の成形面等に向かって吐出される。

この吐出が継続的又は間欠的に行われることに伴い、シリンダ室１２内や吐出口１６の近傍に前記混合液が硬化することで生成した樹脂が堆積する。そこで、液体混合吐出装置１０の運転を開始して所定時間が経過した後、洗浄剤を吐出して洗浄を行う。

具体的には、図示しないピストン変位機構の作用下に、図１における下方に向かってピストン１４を前進動作させる。この際、第１パッキン４８がシリンダ室１２の内壁に摺接するので、該内壁に堆積した樹脂が掻き取り除去される。このように、第１パッキン４８は、スクレイパとしても機能する。掻き取られた樹脂は、大部分が吐出口１６から排出されるが、たとえ若干量が残留した場合であっても、後述するように、吐出孔４４からシリンダ室１２に吐出された洗浄剤に同伴されて吐出口１６から排出される。

最終的に、ピストン１４は、図２に示す位置で停止する。その結果、洗浄剤導入路１８及び洗浄剤排出路２０が第１パッキン４８と第２パッキン５０の間に位置するとともに、ピストン１４に形成された貫通孔４６が洗浄剤導入路１８及び洗浄剤排出路２０に臨む。

従って、前記ポンプ２４が駆動され且つ前記バルブ２６が開放されると、これに伴って洗浄剤が第１パッキン４８と第２パッキン５０で区画される空間に導入される。洗浄剤は、さらに、貫通孔４６を経由して吐出孔４４に導入され、該吐出孔４４及びシリンダ室１２を介して吐出口１６から吐出される。この際、吐出口１６が開口形成された端面に洗浄剤が回り込むので、該端面も洗浄される。

余剰の洗浄剤は、洗浄剤排出路２０を介して図示しない洗浄剤貯留容器に回収される。

以上のようにして洗浄が実施される間、第１導入路２８と第１排出路３２同士、及び第２導入路３０と第２排出路３４同士が、第２パッキン５０と第３パッキン５２で区画される空間を介して個別に連通する。従って、第１導入路２８からピストン１４室内に導入された主剤、及び第２導入路３０からピストン１４室内に導入された硬化剤は、それぞれ、ピストン１４に形成された陥没部４０、４２に案内されながら、第１排出路３２及び第２排出路３４に向かって個別に流通する。すなわち、主剤及び硬化剤は、それぞれ、主剤供給機構及び硬化剤供給機構とシリンダ室１２とを循環流通する。上記したように、ピストン１４の長径側がシリンダ室１２の内壁に摺動自在に当接しているので、この間に主剤と硬化剤とが混合することはない。

なお、第１パッキン４８〜第３パッキン５２は、混合液が若干漏洩するようなものであってもよい。例えば、第２パッキン５０よりもピストン１４の後退方向側に混合液が漏洩してシリンダ室１２の内壁に樹脂が付着した場合、第３パッキン５２がスクレイパとして機能することでこの樹脂が掻き取り除去される。

また、第３パッキン５２よりもピストン１４の後退方向側に混合液が漏洩してシリンダ室１２の内壁に樹脂が付着した場合にも、ピストン１４を後退動作させて図１に示す状態に復帰させれば、該第３パッキン５２がスクレイパとして機能しながら変位することでこの樹脂を掻き取り除去する。掻き取られた樹脂は、排出口からシリンダ室１２の外部へ排出される。

この際には、前記バルブ２６を閉止して洗浄剤の導入を停止すればよい。

このように、本実施の形態によれば、簡素な構成でありながら、シリンダ室１２内に残留する樹脂の量を著しく低減することできる。勿論、吐出口１６が開口形成された端面も洗浄することが可能である。

なお、上記した実施の形態では、樹脂の原材料となる主剤と硬化剤を混合液として吐出するようにしているが、液体混合吐出装置１０がその他の液体を吐出するものであってもよいことは勿論である。

また、この実施の形態では、洗浄剤導入路１８と洗浄剤排出路２０とを形成するようにしているが、双方とも洗浄剤導入路１８、１８とし、吐出孔４４及び吐出口１６を介してのみ洗浄剤が排出されるようにしてもよい。洗浄剤導入路１８は、１本であってもよく、３本以上であってもよい。

本実施の形態に係る液体混合吐出装置の要部縦断面図である。図１の液体混合吐出装置において、ピストンが前進動作して下方に変位した状態を示す要部縦断面図である。図２のＩＩＩ−ＩＩ１線矢視断面図である。

符号の説明

１０…液体混合吐出装置１２…シリンダ室
１４…ピストン１６…吐出口
１８…洗浄剤導入路２０…洗浄剤排出路
２８…第１導入路３０…第２導入路
３２…第１排出路３４…第２排出路
３６、３８…排出路４４…吐出孔
４６…貫通孔４８、５０、５２、５４…パッキン

Claims

シリンダ室内でピストンを変位させることによって、第１の液体と第２の液体を混合して混合液として吐出する状態と、前記第１の液体及び前記第２の液体をそれぞれ循環流通させるとともに洗浄剤を吐出する状態とを切り換える液体混合吐出装置であって、
前記ピストンの側壁に、前記シリンダ室の内壁に摺接する第１堰止部、第２堰止部及び第３堰止部が先端側からこの順序で設けられるとともに、前記第１堰止部と前記第２堰止部の間に前記側壁を貫通する貫通孔が形成され、
且つ前記ピストンの先端面から該ピストンの長手方向に沿って延在して前記貫通孔に連通する吐出孔が形成され、
洗浄剤が導入される洗浄剤導入路、前記第１の液体が導入される第１導入路及び前記第２の液体が導入される第２導入路、前記第１の液体が排出される第１排出路及び前記第２の液体が排出される第２排出路が先端側からこの順序で前記シリンダ室に対して連通するように形成され、
前記混合液を吐出する際、前記第１導入路と前記第１排出路同士の連通、及び前記第２導入路と前記第２排出路同士の連通が前記第２堰止部によって遮断されるとともに、前記貫通孔が前記第１導入路及び前記第２導入路に臨んで前記混合液が前記貫通孔を介して前記吐出孔から吐出され、
前記洗浄剤を吐出する際、前記第２堰止部、前記第３堰止部及びシリンダ室によって形成される空間を介して前記第１液体が前記第１導入路から前記第１排出路に流通するとともに前記第２液体が前記第２導入路から前記第２排出路に流通し、且つ前記第１堰止部と前記第２堰止部の間に前記洗浄剤導入路が位置するとともに前記洗浄剤導入路が前記貫通孔を介して前記吐出孔に連通することを特徴とする液体混合吐出装置。
請求項１記載の装置において、前記シリンダ室に連通する排出路が前記第１排出路及び前記第２排出路に比して前記ピストンの後退方向側に形成され、前記混合液が前記第３堰止部よりも前記ピストンの後退方向側に移動したとき、前記第３堰止部によって該混合液を前記排出路に掻き出すことを特徴とする液体混合吐出装置。