JP6837248B1 - Pressure adjustment mechanism - Google Patents

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Abstract

【課題】加圧状態で吐出される液体の圧力を微調整できる圧力調整機構を提供する。【解決手段】加圧状態で吐出される液体の圧力を調整する圧力調整機構は、アッパーディスク217と、ウェッジ208と、連結機構とを有する。アッパーディスクは、ロアディスク219に対して移動して、ロアディスクとの間のクリアランスを調整することにより、液体の圧力を調整する。ウェッジは、直進運動し、この直進運動の方向に対して傾斜するテーパ面208bを備える。連結機構は、アッパーディスク及びウェッジを連結し、テーパ面との接触位置に応じて、ロアディスクに対するアッパーディスクの位置を変位させる。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pressure adjusting mechanism capable of finely adjusting the pressure of a liquid discharged in a pressurized state. A pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure of a liquid discharged in a pressurized state includes an upper disk 217, a wedge 208, and a connecting mechanism. The upper disc adjusts the pressure of the liquid by moving relative to the lower disc 219 and adjusting the clearance with the lower disc. The wedge is provided with a tapered surface 208b that moves straight and is inclined with respect to the direction of this straight movement. The connecting mechanism connects the upper disc and the wedge, and displaces the position of the upper disc with respect to the lower disc according to the contact position with the tapered surface. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、加圧状態で吐出される液体の圧力を調整する圧力調整機構に関する。 The present invention relates to a pressure adjusting mechanism that adjusts the pressure of a liquid discharged in a pressurized state.

特許文献1に記載のホモジナイザーでは、均質バルブを流れる液体の圧力(ホモ圧)を調整する機構(圧力調整機構)として、空気圧を変化させるエアシリンダを利用した機構や、電動アクチュエータを利用した機構を用いている。また、エアシリンダの代わりに、液体を利用した機構(例えば、油圧機構)もある。 In the homogenizer described in Patent Document 1, as a mechanism (pressure adjusting mechanism) for adjusting the pressure (homogeneous pressure) of the liquid flowing through the homogeneous valve, a mechanism using an air cylinder that changes the air pressure and a mechanism using an electric actuator are used. I am using it. There is also a mechanism that uses a liquid instead of an air cylinder (for example, a hydraulic mechanism).

特開2010−017623号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2010-0176223

特許文献1では、圧力調整機構にエアシリンダを利用しているが、エアシリンダ内の空気層は、圧力に応じて膨張したり収縮したりするため、エアシリンダの駆動によってホモ圧を微調整することは難しい。また、特許文献1には、圧力調整機構として電動アクチュエータを利用することが記載されているものの、電動アクチュエータの具体的な構造については何ら開示されていない。 In Patent Document 1, an air cylinder is used for the pressure adjusting mechanism, but since the air layer in the air cylinder expands and contracts according to the pressure, the homo pressure is finely adjusted by driving the air cylinder. It's difficult. Further, although Patent Document 1 describes that an electric actuator is used as a pressure adjusting mechanism, no specific structure of the electric actuator is disclosed.

一方、液体を利用した機構(例えば、油圧機構)では、液体を収容する部分に、弾性変形するシーリングが使用されるが、液体の容積変化に伴うシーリングの弾性変形が圧力調整機構の作動に影響を与えることにより、ホモ圧を微調整することは難しい。 On the other hand, in a mechanism using a liquid (for example, a hydraulic mechanism), a sealing that elastically deforms is used in a portion that houses the liquid, but the elastic deformation of the sealing due to a change in the volume of the liquid affects the operation of the pressure adjusting mechanism. It is difficult to fine-tune the homo pressure by giving.

本発明は、加圧状態で吐出される液体の圧力を調整する圧力調整機構であって、アッパーディスク(217)と、ウェッジ(208)と、連結機構と、第1のローラ軸受(209a)と、圧力センサ(301)とを有する。アッパーディスク(217)は、ロアディスク(219)に対して移動して、ロアディスク(219)との間のクリアランスを調整することにより、クリアランスを通過する液体の圧力を調整する。ウェッジ(208)は、直進運動だけを行い、この直進運動の方向に対して傾斜するテーパ面(208b)と、テーパ面(208b)に対して反対側に形成され、直進運動の方向と平行な平坦面(208a)とを備える。連結機構は、アッパーディスク(217)及びウェッジ(208)を連結し、テーパ面(208b)との接触位置に応じて、ロアディスク(219)に対するアッパーディスク(217)の位置を変位させる。第1のローラ軸受(209a)は、固定された状態でウェッジ(208)の平坦面(208a)と接触する。圧力センサ(301)は、液体の圧力を検出する。連結機構は、テーパ面(208b)と接触する第2のローラ軸受(209b)と、第2のローラ軸受(209b)をテーパ面(208b)に付勢するスプリング(212)とを有する。第2のローラ軸受(209b)は、ウェッジ(208)の移動に応じてアッパーディスク(217)の移動方向に移動することにより、ロアディスク(219)に対してアッパーディスク(217)を移動させる。圧力センサ(301)によって検出した圧力が目標圧力よりも低いとき、アッパーディスク(217)がロアディスク(219)に近づくようにウェッジ(208)が移動し、圧力センサ(301)によって検出した圧力が目標圧力よりも高いとき、アッパーディスク(217)がロアディスク(219)から離れるようにウェッジ(208)が移動する。 The present invention is a pressure adjusting mechanism for adjusting the pressure of a liquid discharged in a pressurized state, which includes an upper disk (217), a wedge (208), a connecting mechanism, and a first roller bearing (209a). , With a pressure sensor (301). The upper disc (217) moves with respect to the lower disc (219) and adjusts the pressure of the liquid passing through the clearance by adjusting the clearance with the lower disc (219). The wedge (208) performs only linear motion, and is formed on the opposite side of the tapered surface (208b) and the tapered surface (208b) that are inclined with respect to the direction of the linear motion, and is parallel to the direction of the linear motion. It has a flat surface (208a) . The connecting mechanism connects the upper disc (217) and the wedge (208), and displaces the position of the upper disc (217) with respect to the lower disc (219) according to the contact position with the tapered surface (208b). The first roller bearing (209a) comes into contact with the flat surface (208a) of the wedge (208) in a fixed state. The pressure sensor (301) detects the pressure of the liquid. The connecting mechanism has a second roller bearing (209b) that comes into contact with the tapered surface (208b) and a spring (212) that urges the second roller bearing (209b) onto the tapered surface (208b). The second roller bearing (209b) moves the upper disc (217) with respect to the lower disc (219) by moving in the moving direction of the upper disc (217) in response to the movement of the wedge (208). When the pressure detected by the pressure sensor (301) is lower than the target pressure, the wedge (208) moves so that the upper disk (217) approaches the lower disk (219), and the pressure detected by the pressure sensor (301) becomes When the pressure is higher than the target pressure, the wedge (208) moves so that the upper disc (217) separates from the lower disc (219).

ウェッジ(208)は、アッパーディスク(217)の移動方向と直交する方向に移動させることができる The wedge (208) can be moved in a direction orthogonal to the moving direction of the upper disk (217) .

連結機構にはバネユニット(402)を含めることができる。バネユニット(402)は、液体の圧力が予め定められた作動圧力の上限値よりも高いときに、アッパーディスク(217)を介して、クリアランスを通過する液体からの圧力を受けて圧縮されることにより、ロアディスク(219)から離れる方向にアッパーディスク(217)を移動させることができる。 The coupling mechanism can include a spring unit (402). The spring unit (402) is compressed by receiving pressure from the liquid passing through the clearance via the upper disk (217) when the pressure of the liquid is higher than a predetermined upper limit of the operating pressure. Therefore, the upper disc (217) can be moved in the direction away from the lower disc (219).

連結機構には、スプラインナット(213)と、スプラインシャフト(215)と、受けシャフト(216,400)とを含めることができる。スプラインナット(213)は、第2のローラ軸受(209b)との間でスプリング(212)を支持する。スプラインシャフト(215)は、第2のローラ軸受(209b)の移動に応じて、スプラインナット(213)に沿って移動する。受けシャフト(216,400)は、スプラインシャフト(215)に取り付けられるとともに、アッパーディスク(217)を支持する。 The connecting mechanism can include a spline nut (213), a spline shaft (215), and a receiving shaft (216,400). The spline nut (213) supports the spring (212) with the second roller bearing (209b). The spline shaft (215) moves along the spline nut (213) in response to the movement of the second roller bearing (209b). The receiving shaft (216,400) is attached to the spline shaft (215) and supports the upper disc (217).

受けシャフト(400)は、シャフト(401)と、バネユニット(402)と、調整ナット(403)とで構成することができる。シャフト(401)は、フランジ部(401b)及び軸部(401a)を備え、アッパーディスク(217)を支持する。バネユニット(402)は、シャフト(401)の軸部(401a)に沿って配置される。調整ナット(403)は、軸部(401a)の外周面に形成されたネジ部と係合し、フランジ部(401b)との間でバネユニット(402)を圧縮させる。受けシャフト(400)は、圧力が予め定められた作動圧力の上限値よりも高いときに、アッパーディスク(217)を介して、クリアランスを通過する液体からの圧力を受けたバネユニット(402)の圧縮に伴うシャフト(401)の移動により、ロアディスク(219)から離れる方向にアッパーディスク(217)を移動させることができる。 The receiving shaft (400) can be composed of a shaft (401) , a spring unit (402), and an adjusting nut (403) . The shaft (401) includes a flange portion (401b) and a shaft portion (401a) , and supports the upper disc (217). The spring unit (402) is arranged along the shaft portion (401a) of the shaft (401). The adjusting nut (403) engages with the threaded portion formed on the outer peripheral surface of the shaft portion (401a ) and compresses the spring unit (402) with the flange portion (401b). The receiving shaft (400) of the spring unit (402) that receives pressure from the liquid passing through the clearance through the upper disc (217) when the pressure is higher than a predetermined upper limit of the working pressure. By moving the shaft (401) with compression, the upper disc (217) can be moved in a direction away from the lower disc (219).

本発明によれば、ウェッジのテーパ面を利用してアッパーディスクの位置を変位させるため、ロアディスクに対するアッパーディスクの位置を微調整することができ、結果として、加圧状態で吐出される液体の圧力を微調整して設定圧力に保つことができる。 According to the present invention, since the position of the upper disk is displaced by using the tapered surface of the wedge, the position of the upper disk with respect to the lower disk can be finely adjusted, and as a result, the liquid discharged under pressure can be finely adjusted. The pressure can be fine-tuned to maintain the set pressure.

第1実施形態である液体供給装置の内部構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the internal structure of the liquid supply apparatus which is 1st Embodiment. 第1実施形態である液体吐出装置の内部構造を示す概略図(ウェッジの長手方向図)である。It is the schematic (longitudinal view of the wedge) which shows the internal structure of the liquid discharge device which is 1st Embodiment. 第1実施形態である液体吐出装置の内部構造を示す概略図(ウェッジの断面方向図)である。It is the schematic (cross-sectional direction view of the wedge) which shows the internal structure of the liquid discharge device which is 1st Embodiment. 第1実施形態において、ウェッジの移動とアッパーディスクの移動との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the movement of a wedge and the movement of an upper disk in 1st Embodiment. ウェッジの下面(テーパ面)の変形例を示す図である。It is a figure which shows the deformation example of the lower surface (tapered surface) of a wedge. 第2実施形態である液体吐出装置の内部構造を示す概略図である。It is the schematic which shows the internal structure of the liquid discharge device which is 2nd Embodiment. 第2実施形態における受けシャフトの断面図である。It is sectional drawing of the receiving shaft in 2nd Embodiment. 第2実施形態における受けシャフトを分解した断面図である。It is sectional drawing which disassembled the receiving shaft in 2nd Embodiment.

(第1実施形態)
(液体供給装置100の構造)
図1に示す液体供給装置100は、後述する液体吐出装置200に液体を供給するものである。液体供給装置100の構造について、図1を用いて説明する。図1は、液体供給装置100の内部構造を示す概略図である。なお、液体供給装置100の構造は、図1に示す構造に限るものではなく、液体吐出装置200に液体を供給できる構造であればよい。
(First Embodiment)
(Structure of liquid supply device 100)
The liquid supply device 100 shown in FIG. 1 supplies liquid to the liquid discharge device 200 described later. The structure of the liquid supply device 100 will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a schematic view showing the internal structure of the liquid supply device 100. The structure of the liquid supply device 100 is not limited to the structure shown in FIG. 1, and may be any structure that can supply the liquid to the liquid discharge device 200.

液体供給装置100は、一対のプランジャ駆動機構101を有し、各プランジャ駆動機構101は、プランジャ102を矢印Dp1の方向又は矢印Dp2の方向に移動させる。プランジャ駆動機構101は、プランジャ102を駆動するための駆動力を発生する動力源(モータ等、不図示)と、駆動源からの駆動力をプランジャ102に伝達する伝達機構(不図示)とを有する。 The liquid supply device 100 has a pair of plunger drive mechanisms 101, and each plunger drive mechanism 101 moves the plunger 102 in the direction of arrow Dp1 or the direction of arrow Dp2. The plunger drive mechanism 101 includes a power source (motor, etc., not shown) that generates a driving force for driving the plunger 102, and a transmission mechanism (not shown) that transmits the driving force from the drive source to the plunger 102. ..

プランジャ102の先端部102aは、加圧シリンダ103の加圧室103aに挿入されている。プランジャ102の外周面と加圧室103aの内壁面との間には、シーリング部材104が配置されている。 The tip 102a of the plunger 102 is inserted into the pressurizing chamber 103a of the pressurizing cylinder 103. A sealing member 104 is arranged between the outer peripheral surface of the plunger 102 and the inner wall surface of the pressurizing chamber 103a.

加圧シリンダ103は、液体を吸い込むための吸込口103bを有しており、吸込口103bには、配管(不図示)を介して、液体を収容するタンク(不図示)が接続されている。これにより、タンク内の液体は、配管を介して吸込口103bに移動することができる。吸込口103bにはチェック弁105が設けられており、吸込口103bは、連絡通路103cを介して加圧室103aにつながっている。これにより、吸込口103bから吸い込まれた液体を、連絡通路103cを介して加圧室103aに導くことができる。チェック弁105を設けることにより、液体は、吸込口103bから加圧室103aに向かう方向にのみ移動する。 The pressurizing cylinder 103 has a suction port 103b for sucking the liquid, and a tank (not shown) for accommodating the liquid is connected to the suction port 103b via a pipe (not shown). As a result, the liquid in the tank can move to the suction port 103b via the pipe. A check valve 105 is provided in the suction port 103b, and the suction port 103b is connected to the pressurizing chamber 103a via a connecting passage 103c. As a result, the liquid sucked from the suction port 103b can be guided to the pressurizing chamber 103a via the connecting passage 103c. By providing the check valve 105, the liquid moves only in the direction from the suction port 103b toward the pressurizing chamber 103a.

加圧シリンダ103は、液体を送り出すための送出口103dを有しており、送出口103dは、連絡通路103eを介して加圧室103aにつながっている。これにより、加圧室103a内の液体は、連絡通路103eを移動して送出口103dに導かれる。送出口103dにはチェック弁107が設けられており、液体は、連絡通路103eから送出口103dの外部に向かう方向にのみ移動する。 The pressurizing cylinder 103 has an outlet 103d for delivering the liquid, and the outlet 103d is connected to the pressurizing chamber 103a via a connecting passage 103e. As a result, the liquid in the pressurizing chamber 103a moves through the connecting passage 103e and is guided to the delivery port 103d. A check valve 107 is provided at the outlet 103d, and the liquid moves only in the direction from the connecting passage 103e to the outside of the outlet 103d.

一対の加圧シリンダ103には、合流管106が接続されている。合流管106は、2つの吸込口106aを有する。一方の吸込口106aは、一方の加圧シリンダ103の送出口103dと接続されており、他方の吸込口106aは、他方の加圧シリンダ103の送出口103dと接続されている。合流管106は、図2及び図3に示す液体吐出装置200に接続されており、合流管106から液体吐出装置200に液体が供給される。 A merging pipe 106 is connected to the pair of pressure cylinders 103. The merging pipe 106 has two suction ports 106a. One suction port 106a is connected to the delivery port 103d of one pressure cylinder 103, and the other suction port 106a is connected to the delivery port 103d of the other pressure cylinder 103. The merging pipe 106 is connected to the liquid discharge device 200 shown in FIGS. 2 and 3, and the liquid is supplied from the merging pipe 106 to the liquid discharge device 200.

(液体供給装置100の動作)
上述した液体供給装置100の動作について、以下に説明する。
(Operation of liquid supply device 100)
The operation of the liquid supply device 100 described above will be described below.

加圧室103aに液体が収容されているとき、プランジャ102が矢印Dp1の方向に移動することにより、加圧室103a内の液体が圧縮されて加圧室103a内の圧力が上昇する。これにより、加圧された液体を加圧室103aから液体吐出装置200に供給することができる。加圧室103aから液体が送り出された後、プランジャ102が矢印Dp2の方向に移動することにより、このプランジャ102の移動に伴う吸引力によって、吸込口103bに供給されている液体が、連絡通路103cを移動して加圧室103aに移動する。これにより、加圧室103aに液体を収容させることができる。 When the liquid is contained in the pressurizing chamber 103a, the plunger 102 moves in the direction of the arrow Dp1, so that the liquid in the pressurizing chamber 103a is compressed and the pressure in the pressurizing chamber 103a rises. As a result, the pressurized liquid can be supplied from the pressurizing chamber 103a to the liquid discharging device 200. After the liquid is sent out from the pressurizing chamber 103a, the plunger 102 moves in the direction of the arrow Dp2, so that the liquid supplied to the suction port 103b due to the suction force accompanying the movement of the plunger 102 is transferred to the connecting passage 103c. To move to the pressurizing chamber 103a. As a result, the liquid can be accommodated in the pressurizing chamber 103a.

プランジャ102が矢印Dp1及び矢印Dp2の方向に移動することにより、加圧室103aに液体を吸い込む工程(吸込工程という)と、加圧室103aから液体を送り出して液体吐出装置200に液体を供給する工程(供給工程という)とを交互に行うことができる。ここで、2つのプランジャ102のうち、一方のプランジャ102において吸込工程が行われているとき、他方のプランジャ102では供給工程が行われる。これにより、2つのプランジャ102から交互に液体吐出装置200に液体を供給することができる。 By moving the plunger 102 in the directions of the arrows Dp1 and Dp2, a step of sucking the liquid into the pressurizing chamber 103a (referred to as a suction step) and a step of sending out the liquid from the pressurizing chamber 103a to supply the liquid to the liquid discharging device 200. The process (referred to as the supply process) can be performed alternately. Here, when the suction step is performed in one of the two plungers 102, the supply step is performed in the other plunger 102. As a result, the liquid can be alternately supplied to the liquid discharge device 200 from the two plungers 102.

(液体吐出装置200の構造)
図2及び図3に示す液体吐出装置200は、液体供給装置100から供給された液体を所定の圧力で吐出させるものである。液体吐出装置200の構造について、図2及び図3を用いて説明する。図2は、液体吐出装置200の内部構造を示す概略図であり、図3は、図2に示す矢印Dsの方向から液体吐出装置200を見たときにおける、液体吐出装置200の内部構造を示す概略図である。
(Structure of Liquid Discharge Device 200)
The liquid discharge device 200 shown in FIGS. 2 and 3 discharges the liquid supplied from the liquid supply device 100 at a predetermined pressure. The structure of the liquid discharge device 200 will be described with reference to FIGS. 2 and 3. FIG. 2 is a schematic view showing the internal structure of the liquid discharge device 200, and FIG. 3 shows the internal structure of the liquid discharge device 200 when the liquid discharge device 200 is viewed from the direction of the arrow Ds shown in FIG. It is a schematic diagram.

合流管106は、液体吐出装置200と接続されている。合流管106には、合流管106内を移動する液体の圧力を検出するための圧力センサ301が設けられている。圧力センサ301によって検出された圧力は、コントローラ302に送信される。図2に示す点線は、電気的な接続を意味する。コントローラ302は、圧力センサ301によって検出された圧力が予め設定された目標圧力となるようにモータ201を駆動する。目標圧力は、固定値であってもよいし、上限圧力及び下限圧力によって規定される所定範囲の圧力であってもよい。モータ201の駆動方法については、後述する。 The merging pipe 106 is connected to the liquid discharge device 200. The merging pipe 106 is provided with a pressure sensor 301 for detecting the pressure of the liquid moving in the merging pipe 106. The pressure detected by the pressure sensor 301 is transmitted to the controller 302. The dotted line shown in FIG. 2 means an electrical connection. The controller 302 drives the motor 201 so that the pressure detected by the pressure sensor 301 becomes a preset target pressure. The target pressure may be a fixed value or a pressure in a predetermined range defined by the upper limit pressure and the lower limit pressure. The driving method of the motor 201 will be described later.

モータ201の出力軸201aには駆動プーリ202が固定されており、駆動プーリ202は、出力軸201aの回転に伴って回転する。タイミングベルト203は、駆動プーリ202及び従動プーリ204に掛けられており、駆動プーリ202の回転力を従動プーリ204に伝達する。従動プーリ204は、ボールスクリュー205の一端部に固定されており、ボールスクリュー205を矢印Rの方向に回転させる。ボールスクリュー205は、ベアリング206によって回転可能に支持されている。 A drive pulley 202 is fixed to the output shaft 201a of the motor 201, and the drive pulley 202 rotates as the output shaft 201a rotates. The timing belt 203 is hung on the drive pulley 202 and the driven pulley 204, and transmits the rotational force of the drive pulley 202 to the driven pulley 204. The driven pulley 204 is fixed to one end of the ball screw 205, and rotates the ball screw 205 in the direction of the arrow R. The ball screw 205 is rotatably supported by a bearing 206.

なお、モータ201の回転力をボールスクリュー205に伝達する機構は、図2に示す機構に限るものではない。すなわち、モータ201の回転力をボールスクリュー205に伝達してボールスクリュー205を回転させることができればよく、回転力を伝達するための公知の機構を適宜採用することができる。ここで、モータ201の回転力をボールスクリュー205に伝達する機構には、ギヤ等によって構成された減速機構を含めることができる。 The mechanism for transmitting the rotational force of the motor 201 to the ball screw 205 is not limited to the mechanism shown in FIG. That is, it suffices if the rotational force of the motor 201 can be transmitted to the ball screw 205 to rotate the ball screw 205, and a known mechanism for transmitting the rotational force can be appropriately adopted. Here, the mechanism for transmitting the rotational force of the motor 201 to the ball screw 205 can include a reduction mechanism configured by a gear or the like.

ボールスクリュー205は、ボールスプライン207と係合しており、ボールスクリュー205及びボールスプライン207の係合部分によって、ボールスクリュー205の回転運動がボールスプライン207の直進運動(矢印Dlの方向の移動)に変換される。 The ball screw 205 is engaged with the ball spline 207, and the rotational movement of the ball screw 205 is changed to the linear movement of the ball spline 207 (movement in the direction of the arrow Dl) by the engaging portion of the ball screw 205 and the ball spline 207. Will be converted.

ボールスプライン207の先端部にはウェッジ208が接続されており、ウェッジ208は、ボールスプライン207と共に移動する。具体的には、ウェッジ208は、矢印Dhの方向に移動する。図3に示すように、ウェッジ208の長手方向(図2の左右方向)と直交する断面の形状は十字状に形成されており、ウェッジ208は、上面208a、下面208b及び一対の側面208cを有する。上面208a及び一対の側面208cのそれぞれは、ウェッジ208の移動方向(矢印Dhの方向)と略平行に延びており、平坦な面で構成されている。 A wedge 208 is connected to the tip of the ball spline 207, and the wedge 208 moves together with the ball spline 207. Specifically, the wedge 208 moves in the direction of the arrow Dh. As shown in FIG. 3, the shape of the cross section orthogonal to the longitudinal direction (horizontal direction in FIG. 2) of the wedge 208 is formed in a cross shape, and the wedge 208 has an upper surface 208a, a lower surface 208b, and a pair of side surfaces 208c. .. Each of the upper surface 208a and the pair of side surfaces 208c extends substantially parallel to the moving direction of the wedge 208 (direction of arrow Dh) and is composed of a flat surface.

下面208bは、ウェッジ208の移動方向(矢印Dhの方向)に対して傾斜するテーパ面で構成されている。具体的には、ウェッジ208の基端部(ボールスプライン207との接続部分)において、下面208b及び上面208aの間の距離(図2の上下方向の長さ)が最も大きくなっている。また、ウェッジ208の先端部(基端部とは反対側の端部)において、下面208b及び上面208aの間の距離(図2の上下方向の長さ)が最も小さくなっている。そして、ウェッジ208の基端部から先端部に向かうにつれて、下面208b及び上面208aの間の距離が連続的に小さくなっている。 The lower surface 208b is composed of a tapered surface that is inclined with respect to the moving direction of the wedge 208 (direction of arrow Dh). Specifically, at the base end portion of the wedge 208 (the connecting portion with the ball spline 207), the distance between the lower surface 208b and the upper surface 208a (the length in the vertical direction in FIG. 2) is the largest. Further, at the tip end portion of the wedge 208 (the end portion opposite to the base end portion), the distance between the lower surface 208b and the upper surface 208a (the length in the vertical direction in FIG. 2) is the smallest. Then, the distance between the lower surface 208b and the upper surface 208a becomes continuously smaller from the base end portion to the tip end portion of the wedge 208.

図3に示すように、ウェッジ208の上面208a及び一対の側面208cのそれぞれにはローラ軸受209aが接触しており、ウェッジ208の下面208bにはローラ軸受209bが接触している。これにより、ウェッジ208は、ローラ軸受209a,209bによって支持されながら、矢印Dhの方向に移動することができる。3つのローラ軸受209aは、装置本体210に固定されており、ローラ軸受け209bは、装置本体210に対して図2又は図3の上下方向に移動可能である。ローラ軸受209a,209bを用いることにより、ウェッジ208及びローラ軸受209a,209bの接触部分における摩擦抵抗を低減することができる。 As shown in FIG. 3, the roller bearing 209a is in contact with each of the upper surface 208a and the pair of side surfaces 208c of the wedge 208, and the roller bearing 209b is in contact with the lower surface 208b of the wedge 208. As a result, the wedge 208 can move in the direction of the arrow Dh while being supported by the roller bearings 209a and 209b. The three roller bearings 209a are fixed to the apparatus main body 210, and the roller bearing 209b can move in the vertical direction of FIG. 2 or 3 with respect to the apparatus main body 210. By using the roller bearings 209a and 209b, the frictional resistance at the contact portion between the wedge 208 and the roller bearings 209a and 209b can be reduced.

図2に示すように、ウェッジ208は装置本体210を貫通可能であり、ウェッジ208の先端部分(図2の一点鎖線で示す部分)は装置本体210から突出することがある。ここで、装置本体210から突出したウェッジ208の先端部分を覆うためのカバー211が装置本体210に取り付けられている。 As shown in FIG. 2, the wedge 208 can penetrate the device main body 210, and the tip portion of the wedge 208 (the portion indicated by the alternate long and short dash line in FIG. 2) may protrude from the device main body 210. Here, a cover 211 for covering the tip portion of the wedge 208 protruding from the device main body 210 is attached to the device main body 210.

ローラ軸受209bの下端面には、スプリング212の上端面が接触しており、スプリング212の下端面には、スプラインナット213の上端面が接触している。スプリング212は、図2又は図3の上下方向で圧縮された状態において、ローラ軸受209b及びスプラインナット213の間に配置されて支持されている。これにより、ローラ軸受209b及びスプラインナット213の間には、図2又は図3の上下方向において、ローラ軸受209b及びスプラインナット213を引き離す付勢力が発生する。スプラインナット213の下端面は、スプリング212の付勢力を受けてナット押さえ部材214に押しつけられる。 The upper end surface of the spring 212 is in contact with the lower end surface of the roller bearing 209b, and the upper end surface of the spline nut 213 is in contact with the lower end surface of the spring 212. The spring 212 is arranged and supported between the roller bearing 209b and the spline nut 213 in the vertically compressed state of FIG. 2 or FIG. As a result, an urging force for pulling the roller bearing 209b and the spline nut 213 apart is generated between the roller bearing 209b and the spline nut 213 in the vertical direction of FIG. 2 or FIG. The lower end surface of the spline nut 213 receives the urging force of the spring 212 and is pressed against the nut holding member 214.

スプラインナット213の内周面は、スプラインシャフト215の外周面と係合しており、スプラインナット213は、図2又は図3の上下方向においてスプラインシャフト215を移動可能に支持する。スプラインシャフト215の上端面は、ローラ軸受209bの下端面と接触している。後述するようにローラ軸受209bが図2又は図3の下方向に移動したとき、ローラ軸受209bは、スプリング212の付勢力に抗してスプラインシャフト215を図2又は図3の下方向に押しつける。ここで、スプラインシャフト215は、ローラ軸受209bの移動に応じて移動する。 The inner peripheral surface of the spline nut 213 is engaged with the outer peripheral surface of the spline shaft 215, and the spline nut 213 movably supports the spline shaft 215 in the vertical direction of FIG. 2 or FIG. The upper end surface of the spline shaft 215 is in contact with the lower end surface of the roller bearing 209b. When the roller bearing 209b moves downward in FIG. 2 or 3 as described later, the roller bearing 209b presses the spline shaft 215 downward in FIG. 2 or 3 against the urging force of the spring 212. Here, the spline shaft 215 moves according to the movement of the roller bearing 209b.

スプラインシャフト215は穴部215aを有しており、穴部215aは、スプラインシャフト215の下端面から図2又は図3の上方向(スプラインシャフト215の移動方向)に延びている。穴部215aには、受けシャフト216が固定されており、受けシャフト216は、スプラインシャフト215と共に移動する。 The spline shaft 215 has a hole portion 215a, and the hole portion 215a extends from the lower end surface of the spline shaft 215 in the upward direction of FIG. 2 or 3 (the moving direction of the spline shaft 215). A receiving shaft 216 is fixed to the hole 215a, and the receiving shaft 216 moves together with the spline shaft 215.

受けシャフト216の下端面には、アッパーディスク217の基端部(言い換えれば、上端部)が固定されており、受けシャフト216は、アッパーディスク217を支持する。アッパーディスク217は、受けシャフト216と共に移動する。アッパーディスク217の外周面にはガイド218が設けられており、ガイド218は、アッパーディスク217を図2又は図3の上下方向にガイドする。 A base end portion (in other words, an upper end portion) of the upper disc 217 is fixed to the lower end surface of the receiving shaft 216, and the receiving shaft 216 supports the upper disc 217. The upper disc 217 moves together with the receiving shaft 216. A guide 218 is provided on the outer peripheral surface of the upper disc 217, and the guide 218 guides the upper disc 217 in the vertical direction of FIG. 2 or FIG.

アッパーディスク217の先端部(言い換えれば、下端部)よりも下方には、液体が移動するスペースSが形成されている。このスペースSは、装置本体210、アッパーディスク217、ガイド218、ロアディスク219及びインパクトリング220によって囲まれたスペースである。ロアディスク219の下端面は、ディスクサポート221によって支持されている。 A space S through which the liquid moves is formed below the tip end portion (in other words, the lower end portion) of the upper disk 217. This space S is a space surrounded by the apparatus main body 210, the upper disk 217, the guide 218, the lower disk 219, and the impact ring 220. The lower end surface of the lower disk 219 is supported by the disk support 221.

ロアディスク219、ディスクサポート221及び装置本体210には、スペースSに液体を導くための連絡通路222が設けられている。連絡通路222は、上述した合流管106に接続されている。一方、図3に示すように、スペースSには連絡通路223が接続されており、連絡通路223は、スペースSから排出された液体を排出管224に導く。排出管224からは、所定圧力の液体が吐出される。 The lower disk 219, the disk support 221 and the apparatus main body 210 are provided with a communication passage 222 for guiding the liquid to the space S. The connecting passage 222 is connected to the above-mentioned merging pipe 106. On the other hand, as shown in FIG. 3, a connecting passage 223 is connected to the space S, and the connecting passage 223 guides the liquid discharged from the space S to the discharge pipe 224. A liquid having a predetermined pressure is discharged from the discharge pipe 224.

(液体吐出装置200の動作)
液体吐出装置200では、モータ201を駆動してアッパーディスク217を移動させることにより、アッパーディスク217及びロアディスク219の間のクリアランス(以下、「バルブ開度」という)を調整して、液体吐出装置200から吐出する液体の圧力を上述した目標圧力となるように調整する。上述したように、モータ201を回転させると、ボールスクリュー205が矢印Rの方向に回転することにより、ボールスプライン207が矢印Dlの方向に移動するとともに、ウェッジ208が矢印Dhの方向に移動する。
(Operation of liquid discharge device 200)
In the liquid discharge device 200, the clearance between the upper disc 217 and the lower disc 219 (hereinafter referred to as “valve opening”) is adjusted by driving the motor 201 to move the upper disc 217, and the liquid discharge device 200 is used. The pressure of the liquid discharged from 200 is adjusted so as to reach the target pressure described above. As described above, when the motor 201 is rotated, the ball screw 205 is rotated in the direction of the arrow R, so that the ball spline 207 moves in the direction of the arrow Dl and the wedge 208 moves in the direction of the arrow Dh.

ウェッジ208の移動方向(矢印Dhの方向)には、図4に示すように、矢印Dh1の方向と矢印Dh2の方向とが含まれる。図4は、ウェッジ208の移動に伴うアッパーディスク217の移動を説明する概略図である。図4では、ウェッジ208の下面(テーパ面)208bを分かりやすく表している。本実施形態において、ウェッジ208の移動方向(矢印Dh1,Dh2の方向)は、アッパーディスク217の移動方向(矢印Dv1,Dv2の方向)と直交している。 As shown in FIG. 4, the moving direction of the wedge 208 (direction of arrow Dh) includes the direction of arrow Dh1 and the direction of arrow Dh2. FIG. 4 is a schematic view illustrating the movement of the upper disk 217 with the movement of the wedge 208. In FIG. 4, the lower surface (tapered surface) 208b of the wedge 208 is shown in an easy-to-understand manner. In the present embodiment, the moving direction of the wedge 208 (directions of arrows Dh1 and Dh2) is orthogonal to the moving direction of the upper disk 217 (directions of arrows Dv1 and Dv2).

上述したように、ウェッジ208は、ローラ軸受209b、スプラインシャフト215及び受けシャフト216を介して、アッパーディスク217に連結されている。ここで、ローラ軸受209bがウェッジ208の下面(テーパ面)208bに接触する位置に応じて、アッパーディスク217の位置を変位させることができる。下面(テーパ面)208bのテーパ角は、ウェッジ208の移動量に応じたアッパーディスク217の移動量を考慮して適宜決めることができる。 As described above, the wedge 208 is connected to the upper disk 217 via a roller bearing 209b, a spline shaft 215 and a receiving shaft 216. Here, the position of the upper disk 217 can be displaced according to the position where the roller bearing 209b contacts the lower surface (tapered surface) 208b of the wedge 208. The taper angle of the lower surface (tapered surface) 208b can be appropriately determined in consideration of the moving amount of the upper disk 217 according to the moving amount of the wedge 208.

ローラ軸受209bが下面(テーパ面)208bの端部208b1に接触している場合において、ウェッジ208が矢印Dh1の方向に移動すると、下面(テーパ面)208bがローラ軸受209bを下方に押し込むことにより、アッパーディスク217が矢印Dv1の方向に移動する。端部208b1は、下面(テーパ面)208bのうち、ウェッジ208の先端部側に位置する端部である。矢印Dv1の方向は、ロアディスク219に近づく方向であり、アッパーディスク217がロアディスク219に近づくことにより、バルブ開度が狭くなり、液体吐出装置200から吐出される液体の圧力を上昇させることができる。 When the roller bearing 209b is in contact with the end portion 208b1 of the lower surface (tapered surface) 208b, when the wedge 208 moves in the direction of the arrow Dh1, the lower surface (tapered surface) 208b pushes the roller bearing 209b downward, whereby the roller bearing 209b is pushed downward. The upper disk 217 moves in the direction of arrow Dv1. The end portion 208b1 is an end portion of the lower surface (tapered surface) 208b located on the tip end side of the wedge 208. The direction of the arrow Dv1 is a direction approaching the lower disk 219, and when the upper disk 217 approaches the lower disk 219, the valve opening becomes narrower and the pressure of the liquid discharged from the liquid discharge device 200 can be increased. it can.

ローラ軸受209bが下面(テーパ面)208bの端部208b2に接触している場合において、ウェッジ208が矢印Dh2の方向に移動すると、ローラ軸受209bは、スプリング212の付勢力を受けて下面(テーパ面)208bに接触しながら上方に移動する。これにより、アッパーディスク217は、矢印Dv2の方向に移動する。端部208b2は、下面(テーパ面)208bのうち、ウェッジ208の基端部側に位置する端部である。矢印Dv2の方向は、ロアディスク219から離れる方向であり、アッパーディスク217がロアディスク219から離れることにより、バルブ開度が広がり、液体吐出装置200から吐出される液体の圧力を低下させることができる。 When the roller bearing 209b is in contact with the end portion 208b2 of the lower surface (tapered surface) 208b and the wedge 208 moves in the direction of the arrow Dh2, the roller bearing 209b receives the urging force of the spring 212 and the lower surface (tapered surface). ) Moves upward while in contact with 208b. As a result, the upper disk 217 moves in the direction of the arrow Dv2. The end portion 208b2 is an end portion of the lower surface (tapered surface) 208b located on the base end portion side of the wedge 208. The direction of the arrow Dv2 is the direction away from the lower disk 219, and when the upper disk 217 is separated from the lower disk 219, the valve opening degree is widened and the pressure of the liquid discharged from the liquid discharge device 200 can be reduced. ..

本実施形態によれば、ウェッジ208の下面(テーパ面)208bに対するローラ軸受209bの接触位置を変化させることにより、ロアディスク219に対するアッパーディスク217の位置、言い換えれば、バルブ開度を調整することができる。また、下面(テーパ面)208bは連続した傾斜面であるため、この下面(テーパ面)208bに沿ってローラ軸受209bを移動させることにより、ロアディスク219に対するアッパーディスク217の位置、言い換えれば、バルブ開度を微調整することができる。 According to the present embodiment, the position of the upper disk 217 with respect to the lower disk 219, in other words, the valve opening degree, can be adjusted by changing the contact position of the roller bearing 209b with respect to the lower surface (tapered surface) 208b of the wedge 208. it can. Further, since the lower surface (tapered surface) 208b is a continuous inclined surface, by moving the roller bearing 209b along the lower surface (tapered surface) 208b, the position of the upper disk 217 with respect to the lower disk 219, in other words, the valve. The opening can be finely adjusted.

上述したバルブ開度の調整は、コントローラ302によって行われる。圧力センサ301によって検出された圧力が上述した目標圧力よりも低いとき、コントローラ302は、モータ201を駆動してアッパーディスク217をロアディスク219に近づく方向(図4に示す矢印Dv1の方向)に移動させることにより、液体吐出装置200から吐出される液体の圧力を上昇させる。これにより、液体吐出装置200から吐出される液体の圧力を目標圧力に到達させることができる。 The adjustment of the valve opening degree described above is performed by the controller 302. When the pressure detected by the pressure sensor 301 is lower than the target pressure described above, the controller 302 drives the motor 201 to move the upper disk 217 toward the lower disk 219 (direction of arrow Dv1 shown in FIG. 4). By doing so, the pressure of the liquid discharged from the liquid discharge device 200 is increased. As a result, the pressure of the liquid discharged from the liquid discharge device 200 can reach the target pressure.

一方、圧力センサ301によって検出された圧力が上述した目標圧力よりも高いとき、コントローラ302は、モータ201を駆動してアッパーディスク217をロアディスク219から離れる方向(図4に示す矢印Dv2の方向)に移動させることにより、液体吐出装置200から吐出される液体の圧力を低下させる。これにより、液体吐出装置200から吐出される液体の圧力を目標圧力に到達させることができる。 On the other hand, when the pressure detected by the pressure sensor 301 is higher than the target pressure described above, the controller 302 drives the motor 201 to move the upper disk 217 away from the lower disk 219 (direction of arrow Dv2 shown in FIG. 4). By moving to, the pressure of the liquid discharged from the liquid discharge device 200 is reduced. As a result, the pressure of the liquid discharged from the liquid discharge device 200 can reach the target pressure.

本実施形態では、ウェッジ208の下面208b全体がテーパ面によって構成されているが、下面208bの一部だけをテーパ面によって構成することもできる。この場合には、テーパ面が形成された領域内において、ローラ軸受209bを接触させればよい。 In the present embodiment, the entire lower surface 208b of the wedge 208 is formed by the tapered surface, but only a part of the lower surface 208b may be formed by the tapered surface. In this case, the roller bearing 209b may be brought into contact with the region in which the tapered surface is formed.

本実施形態では、下面(テーパ面)208bが図4に示すように傾斜しているが、下面(テーパ面)208bを図5に示すように傾斜させることもできる。図5に示す構成では、ウェッジ208の基端部(ボールスプライン207との接続部分)において、下面208b及び上面208aの間の距離(図5の上下方向の長さ)が最も小さくなっている。また、ウェッジ208の先端部(基端部とは反対側の端部)において、下面208b及び上面208aの間の距離(図5の上下方向の長さ)が最も大きくなっている。そして、ウェッジ208の基端部から先端部に向かうにつれて、下面208b及び上面208aの間の距離が連続的に大きくなっている。 In the present embodiment, the lower surface (tapered surface) 208b is inclined as shown in FIG. 4, but the lower surface (tapered surface) 208b can also be inclined as shown in FIG. In the configuration shown in FIG. 5, the distance between the lower surface 208b and the upper surface 208a (the vertical length in FIG. 5) is the smallest at the base end portion (connecting portion with the ball spline 207) of the wedge 208. Further, at the tip end portion of the wedge 208 (the end portion opposite to the base end portion), the distance between the lower surface 208b and the upper surface 208a (the length in the vertical direction in FIG. 5) is the largest. Then, the distance between the lower surface 208b and the upper surface 208a increases continuously from the base end portion to the tip end portion of the wedge 208.

本実施形態では、ウェッジ208の上面208aがウェッジ208の移動方向と略平行に延びる平坦な面で構成されているが、これに限るものではない。本実施形態で説明したように、ウェッジ208の下面(テーパ面)208bを用いて、アッパーディスク217を図4に示す矢印Dv1又は矢印Dv2の方向に移動させることができればよく、この機能を果たす限りにおいて、ウェッジ208の上面208aの形状を変更することができる。 In the present embodiment, the upper surface 208a of the wedge 208 is composed of a flat surface extending substantially parallel to the moving direction of the wedge 208, but the present invention is not limited to this. As described in the present embodiment, it is sufficient that the upper disk 217 can be moved in the direction of the arrow Dv1 or the arrow Dv2 shown in FIG. 4 by using the lower surface (tapered surface) 208b of the wedge 208, as long as this function is fulfilled. The shape of the upper surface 208a of the wedge 208 can be changed.

(第2実施形態)
本発明の第2実施形態について説明する。本実施形態は、第1実施形態とは別の構造を備えた液体吐出装置200であり、図6には、本実施形態である液体吐出装置200の内部構造(図3に対応した内部構造)を示す。本実施形態である液体吐出装置200において、第1実施形態で説明した受けシャフト216以外の構造は、第1実施形態と同様である。以下、本実施形態の受けシャフト400の構造について、図7及び図8を用いて説明する。なお、第1実施形態で説明した受けシャフト216と、本実施形態で説明する受けシャフト400は、液体吐出装置200の使用目的等に応じて使い分けることができる。
(Second Embodiment)
A second embodiment of the present invention will be described. The present embodiment is a liquid discharge device 200 having a structure different from that of the first embodiment, and FIG. 6 shows an internal structure of the liquid discharge device 200 according to the present embodiment (internal structure corresponding to FIG. 3). Is shown. In the liquid discharge device 200 of the present embodiment, the structure other than the receiving shaft 216 described in the first embodiment is the same as that of the first embodiment. Hereinafter, the structure of the receiving shaft 400 of the present embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The receiving shaft 216 described in the first embodiment and the receiving shaft 400 described in the present embodiment can be used properly according to the purpose of use of the liquid discharge device 200 and the like.

受けシャフト400は、シャフト本体401と、複数の皿バネが積層されたバネユニット402と、調整ナット403と、ロックナット404とを有する。シャフト本体401の軸部401aは、バネユニット402の貫通孔402aを貫通しており、軸部401aの外周面に形成されたネジ部が、調整ナット403の内周面403aに形成されたネジ部と係合する。バネユニット402及び調整ナット403は、ロックナット404とシャフト本体401のフランジ部401bとの間に配置される。シャフト本体401の固定円筒穴401cには、第1実施形態で説明したアッパーディスク217の基端部が固定される。 The receiving shaft 400 includes a shaft main body 401, a spring unit 402 in which a plurality of disc springs are laminated, an adjusting nut 403, and a lock nut 404. The shaft portion 401a of the shaft body 401 penetrates through the through hole 402a of the spring unit 402, and the threaded portion formed on the outer peripheral surface of the shaft portion 401a is formed on the inner peripheral surface 403a of the adjusting nut 403. Engage with. The spring unit 402 and the adjusting nut 403 are arranged between the lock nut 404 and the flange portion 401b of the shaft body 401. The base end portion of the upper disk 217 described in the first embodiment is fixed to the fixed cylindrical hole 401c of the shaft body 401.

調整ナット403を回転させることにより、調整ナット403をフランジ部401bに近づく方向に移動させたり、調整ナット403をフランジ部401bから離れる方向に移動させたりすることができる。調整ナット403をフランジ部401bに近づく方向に移動させると、調整ナット403は、バネユニット402を押しつけることにより、バネユニット402の圧縮力を上昇させることができる。一方、調整ナット403をフランジ部401bから離れる方向に移動させると、軸部401aの長手方向にバネユニット402が伸張し、バネユニット402の圧縮力を低下させることができる。調整ナット403が位置決めされた後、ロックナット404の内周面404aに形成されたネジ部を軸部401aのネジ部に係合させることにより、軸部401aに対して調整ナット403をロックすることができる。 By rotating the adjusting nut 403, the adjusting nut 403 can be moved in a direction closer to the flange portion 401b, and the adjusting nut 403 can be moved in a direction away from the flange portion 401b. When the adjusting nut 403 is moved in the direction approaching the flange portion 401b, the adjusting nut 403 can increase the compressive force of the spring unit 402 by pressing the spring unit 402. On the other hand, when the adjusting nut 403 is moved away from the flange portion 401b, the spring unit 402 extends in the longitudinal direction of the shaft portion 401a, and the compressive force of the spring unit 402 can be reduced. After the adjustment nut 403 is positioned, the adjustment nut 403 is locked with respect to the shaft portion 401a by engaging the screw portion formed on the inner peripheral surface 404a of the lock nut 404 with the screw portion of the shaft portion 401a. Can be done.

受けシャフト400はバネユニット402を有しているため、バネユニット402が圧縮するときには、シャフト本体401の移動を許容し、ロアディスク219から離れる方向にアッパーディスク217を移動させることができる。本実施形態では、アッパーディスク217及びロアディスク219の間のクリアランスの圧力が過度に上昇したときには、バネユニット402を圧縮させてアッパーディスク217をロアディスク219から離れる方向に移動させるようにしている。 Since the receiving shaft 400 has the spring unit 402, when the spring unit 402 compresses, the shaft main body 401 can be allowed to move, and the upper disc 217 can be moved in a direction away from the lower disc 219. In the present embodiment, when the pressure of the clearance between the upper disc 217 and the lower disc 219 rises excessively, the spring unit 402 is compressed to move the upper disc 217 away from the lower disc 219.

例えば、液体吐出装置200から吐出される液体に過大なサイズの粒子が含まれる場合には、過大なサイズの粒子がアッパーディスク217及びロアディスク219の間のクリアランスに詰まることにより、クリアランスの圧力が過度に上昇することがある。この場合において、バネユニット402の圧縮によりアッパーディスク217をロアディスク219から離れる方向に移動させることにより、過大なサイズの粒子がクリアランスを通過することができ、クリアランスの詰まりを解消させることができる。クリアランスの詰まりが解消すれば、クリアランスの圧力が低下するため、バネユニット402の付勢力によって、アッパーディスク217は元の状態に戻る。このように、本実施形態の受けシャフト400を用いれば、クリアランスの圧力が過度に上昇したときに、バネユニット402を瞬時に圧縮させてバルブ開度を広げることにより、クリアランスにおける過大な粒子の詰まりと、この詰まりに伴う過度の圧力上昇を解消させることができる。 For example, when the liquid discharged from the liquid discharge device 200 contains excessively sized particles, the excessively sized particles clog the clearance between the upper disk 217 and the lower disk 219, so that the pressure of the clearance is increased. May rise excessively. In this case, by moving the upper disk 217 away from the lower disk 219 by compressing the spring unit 402, particles having an excessive size can pass through the clearance, and the clogging of the clearance can be eliminated. When the clogging of the clearance is cleared, the pressure of the clearance decreases, so that the upper disk 217 returns to the original state by the urging force of the spring unit 402. As described above, when the receiving shaft 400 of the present embodiment is used, when the pressure of the clearance rises excessively, the spring unit 402 is instantaneously compressed to widen the valve opening, thereby causing excessive particle clogging in the clearance. Then, the excessive pressure increase due to this clogging can be eliminated.

本実施形態では、複数の皿バネを積層することにより、バネユニット402を構成しているが、これに限るものではない。上述したように、クリアランスにおける過度の圧力上昇を解消するために、バネユニット402を瞬時に圧縮させることができればよく、このような機能を果たすことができるように、バネユニット402を構成すればよい。 In the present embodiment, the spring unit 402 is configured by laminating a plurality of disc springs, but the present invention is not limited to this. As described above, in order to eliminate the excessive pressure rise in the clearance, it is sufficient that the spring unit 402 can be compressed instantaneously, and the spring unit 402 may be configured so as to perform such a function. ..

上述した実施形態で説明した液体吐出装置200を用いれば、例えば、乳化処理や破砕処理を行うことができる。乳化処理では、脂肪球を含む液体がアッパーディスク217及びロアディスク219の間のクリアランスを通過するときに、脂肪球が破壊されて微小の脂肪球を生成することができる。破砕処理では、例えば、原料繊維を含む液体がアッパーディスク217及びロアディスク219の間のクリアランスを通過するときに、原料繊維を破壊して微小繊維を生成することができる。破砕処理では、クリアランスに原料繊維が詰まってしまうおそれがあるが、第2実施形態で説明した受けシャフト400を用いることにより、原料繊維の詰まりを解消することができる。 By using the liquid discharge device 200 described in the above-described embodiment, for example, an emulsification treatment or a crushing treatment can be performed. In the emulsification process, when the liquid containing the fat globules passes through the clearance between the upper disc 217 and the lower disc 219, the fat globules can be destroyed to generate minute fat globules. In the crushing treatment, for example, when the liquid containing the raw material fibers passes through the clearance between the upper disc 217 and the lower disc 219, the raw material fibers can be destroyed to generate fine fibers. In the crushing treatment, the clearance may be clogged with the raw material fibers, but by using the receiving shaft 400 described in the second embodiment, the clogging of the raw material fibers can be eliminated.

本実施形態では、アッパーディスク217及びロアディスク219の間のクリアランスの圧力が液体吐出装置200を作動させる圧力の範囲内である場合には、バネユニット402が圧縮しないように、バネユニット402の圧縮力を調整する必要がある。具体的には、クリアランスの圧力が液体吐出装置200を作動させる圧力の上限値よりも高くなったときに初めてバネユニット402が圧縮するように、バネユニット402の圧縮力を調整することができる。これにより、クリアランスの圧力が過度に上昇していないときには、バネユニット402の付勢力によって、アッパーディスク217を所望の位置に保持させることができる。 In the present embodiment, when the pressure of the clearance between the upper disk 217 and the lower disk 219 is within the pressure range for operating the liquid discharge device 200, the spring unit 402 is compressed so that the spring unit 402 is not compressed. You need to adjust the force. Specifically, the compressive force of the spring unit 402 can be adjusted so that the spring unit 402 is compressed only when the clearance pressure becomes higher than the upper limit of the pressure for operating the liquid discharge device 200. Thereby, when the pressure of the clearance is not excessively increased, the upper disk 217 can be held in a desired position by the urging force of the spring unit 402.

なお、本実施形態の液体吐出装置200は、様々な技術分野で使用することができる。例えば、繊維分野では、セルロースナノファイバーの開発が行われている。ここで、原料繊維を含む液体を液体吐出装置200に供給することにより、液体吐出装置200において、原料繊維を破砕してセルロースナノファイバーを製造することができる。 The liquid discharge device 200 of the present embodiment can be used in various technical fields. For example, in the field of textiles, cellulose nanofibers are being developed. Here, by supplying the liquid containing the raw material fibers to the liquid discharge device 200, the raw material fibers can be crushed in the liquid discharge device 200 to produce cellulose nanofibers.

一方、化学工業では、多くのプロセスで乳化工程が行われており、一例としては、シリコン油及び水のエマルジョンは幅広い分野で利用されている。本実施形態の液体吐出装置200を用いれば、高圧下(例えば、150MPa以上)でシリコン油を吐出させることにより、微小粒径のシリコン油のエマルジョンを生成することができ、エマルジョンを含む液体に透明性を与えることができる。 On the other hand, in the chemical industry, emulsification steps are carried out in many processes, and as an example, silicone oil and water emulsions are used in a wide range of fields. By using the liquid discharge device 200 of the present embodiment, an emulsion of silicon oil having a fine particle size can be produced by discharging silicon oil under high pressure (for example, 150 MPa or more), and the liquid containing the emulsion is transparent. Can give sex.

また、顔料系塗料(粒子)は、水などの媒質に分散しにくいが、本実施形態の液体吐出装置200を用いて高圧下で顔料系塗料を吐出させることにより、顔料系塗料を媒質中で分散させやすくなる。さらに、インク液中に顔料粒子を分散させるときに、本実施形態の液体吐出装置200を用いることができる。ここで、高圧下で顔料粒子を吐出させることにより、微細な顔料粒子を生成できるとともに、この顔料粒子をインク液中で分散させやすくなる。また、化粧品で用いられる粒子を微細化するときに、本実施形態の液体吐出装置200を用いることができる。液体吐出装置200を用いて、高圧下で化粧品原料を吐出させることにより、微細な粒子を生成することができる。 Further, although the pigment-based paint (particles) is difficult to disperse in a medium such as water, the pigment-based paint is discharged in the medium under high pressure by using the liquid discharge device 200 of the present embodiment. It becomes easier to disperse. Further, when the pigment particles are dispersed in the ink liquid, the liquid ejection device 200 of the present embodiment can be used. Here, by ejecting the pigment particles under high pressure, fine pigment particles can be generated, and the pigment particles can be easily dispersed in the ink liquid. Further, when the particles used in cosmetics are miniaturized, the liquid discharge device 200 of the present embodiment can be used. By using the liquid discharge device 200 to discharge the cosmetic raw material under high pressure, fine particles can be generated.

100:液体供給装置、200:液体吐出装置、201:モータ、
205:ボールスクリュー、207:ボールスプライン、208:ウェッジ、
209a,209b:ローラ軸受、212:スプリング、213:スプラインナット、
215:スプラインシャフト、216,400:受けシャフト、
217:アッパーディスク、219:ロアディスク、401:シャフト、
402:バネユニット、403:調整ナット、404:ロックナット
100: Liquid supply device, 200: Liquid discharge device, 201: Motor,
205: Ball screw, 207: Ball spline, 208: Wedge,
209a, 209b: Roller bearing, 212: Spring, 213: Spline nut,
215: Spline shaft, 216, 400: Receiving shaft,
217: Upper disc, 219: Lower disc, 401: Shaft,
402: Spring unit, 403: Adjustment nut, 404: Lock nut

Claims (5)

加圧状態で吐出される液体の圧力を調整する圧力調整機構であって、
ロアディスクに対して移動して、前記ロアディスクとの間のクリアランスを調整することにより、前記クリアランスを通過する前記液体の圧力を調整するアッパーディスクと、
直進運動だけを行うウェッジであって、この直進運動の方向に対して傾斜するテーパ面と、前記テーパ面に対して反対側に形成され、前記直進運動の方向と平行な平坦面とを備えたウェッジと、
前記アッパーディスク及び前記ウェッジを連結し、前記テーパ面との接触位置に応じて、前記ロアディスクに対する前記アッパーディスクの位置を変位させる連結機構と、
固定された状態で前記平坦面と接触する第1のローラ軸受と、
前記液体の圧力を検出する圧力センサと、を有し、
前記連結機構は、前記テーパ面と接触する第2のローラ軸受と、前記第2のローラ軸受を前記テーパ面に付勢するスプリングと、を有し、
前記第2のローラ軸受は、前記ウェッジの移動に応じて前記アッパーディスクの移動方向に移動することにより、前記ロアディスクに対して前記アッパーディスクを移動させ、
前記圧力センサによって検出した圧力が目標圧力よりも低いとき、前記アッパーディスクが前記ロアディスクに近づくように前記ウェッジを移動させ、前記圧力センサによって検出した圧力が目標圧力よりも高いとき、前記アッパーディスクが前記ロアディスクから離れるように前記ウェッジを移動させることを特徴とする圧力調整機構。
A pressure adjustment mechanism that adjusts the pressure of the liquid discharged under pressure.
An upper disc that adjusts the pressure of the liquid passing through the clearance by moving relative to the lower disc and adjusting the clearance with the lower disc.
A wedge that performs only straight-ahead motion, and has a tapered surface that is inclined with respect to the direction of this straight-ahead motion, and a flat surface that is formed on the opposite side of the tapered surface and is parallel to the direction of the straight-ahead motion. With wedges
A connecting mechanism that connects the upper disc and the wedge and displaces the position of the upper disc with respect to the lower disc according to the contact position with the tapered surface.
A first roller bearing that comes into contact with the flat surface in a fixed state,
It has a pressure sensor that detects the pressure of the liquid.
The connecting mechanism includes a second roller bearing that comes into contact with the tapered surface and a spring that urges the second roller bearing to the tapered surface.
The second roller bearing moves the upper disc with respect to the lower disc by moving in the moving direction of the upper disc in response to the movement of the wedge.
When the pressure detected by the pressure sensor is lower than the target pressure, the wedge is moved so that the upper disk approaches the lower disk, and when the pressure detected by the pressure sensor is higher than the target pressure, the upper disk is moved. A pressure adjusting mechanism, characterized in that the wedge is moved away from the lower disc.
前記ウェッジは、前記アッパーディスクの移動方向と直交する方向に移動することを特徴とする請求項1に記載の圧力調整機構。 The pressure adjusting mechanism according to claim 1, wherein the wedge moves in a direction orthogonal to the moving direction of the upper disk. 前記連結機構は、バネユニットを有し、
前記バネユニットは、前記圧力が予め定められた作動圧力の上限値よりも高いときに、前記アッパーディスクを介して、前記クリアランスを通過する前記液体からの圧力を受けて圧縮されることにより、前記ロアディスクから離れる方向に前記アッパーディスクを移動させることを特徴とする請求項1又は2に記載の圧力調整機構。
The connecting mechanism has a spring unit and has a spring unit.
The spring unit is compressed by receiving pressure from the liquid passing through the clearance through the upper disk when the pressure is higher than a predetermined upper limit of the operating pressure. The pressure adjusting mechanism according to claim 1 or 2 , wherein the upper disk is moved in a direction away from the lower disk.
前記連結機構は、
前記第2のローラ軸受との間で前記スプリングを支持するスプラインナットと、
前記第2のローラ軸受の移動に応じて、前記スプラインナットに沿って移動するスプラインシャフトと、
前記スプラインシャフトに取り付けられるとともに、前記アッパーディスクを支持する受けシャフトと、
を有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1つに記載の圧力調整機構。
The connecting mechanism is
A spline nut that supports the spring between the second roller bearing and
A spline shaft that moves along the spline nut in response to the movement of the second roller bearing,
A receiving shaft that is attached to the spline shaft and supports the upper disc,
The pressure adjusting mechanism according to any one of claims 1 to 3, wherein the pressure adjusting mechanism comprises.
前記受けシャフトは、
フランジ部及び軸部を備え、前記アッパーディスクを支持するシャフト本体と、
前記軸部に沿って配置されるバネユニットと、
前記軸部の外周面に形成されたネジ部と係合し、前記フランジ部との間で前記バネユニットを圧縮させる調整ナットと、
を有し、
前記受けシャフトは、前記圧力が予め定められた作動圧力の上限値よりも高いときに、前記アッパーディスクを介して、前記クリアランスを通過する前記液体からの圧力を受けた前記バネユニットの圧縮に伴う前記シャフト本体の移動により、前記ロアディスクから離れる方向に前記アッパーディスクを移動させることを特徴とする請求項に記載の圧力調整機構。
The receiving shaft
A shaft body having a flange portion and a shaft portion and supporting the upper disc, and
A spring unit arranged along the shaft portion and
An adjusting nut that engages with a screw portion formed on the outer peripheral surface of the shaft portion and compresses the spring unit with the flange portion.
Have,
The receiving shaft accompanies compression of the spring unit that receives pressure from the liquid passing through the clearance through the upper disc when the pressure is higher than a predetermined upper limit of the working pressure. The pressure adjusting mechanism according to claim 4 , wherein the upper disc is moved in a direction away from the lower disc by moving the shaft body.
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