JP6993276B2 - 液材供給装置 - Google Patents

Description

本開示は、グリース等の粘度を有する液材を供給するための液材供給装置に関する。

グリース等の中粘度または高粘度の液材は、高い粘度のままでは吐出することは難しい。従来、グリースを加温することで粘度を低下させ、その後に吐出（噴出）させる装置が知られている。特許文献１には、ヒータを備えた電動式液体ディスペンサが記載されている。この装置によれば、ホットメルト接着剤のような粘性の高い液体が吐出される。

特開２００１－３００４０４号公報

従来の技術のように、液材の粘度を低下させるためにヒータ等の加温装置を用いると、装置が大がかりなものとなってしまい、コスト面でも不利である。また、加温によって劣化する液材もある。加温によって液材が劣化した場合は、液材から分離した成分が吐出口の先端に付着してしまうこともある。
そこで本開示は、簡易な構成を有し、省スペース且つ低コストで、粘度の異なる様々な液材を吐出に適した状態で吐出することができる液材供給装置を説明する。

本開示の一態様に係る液材供給装置は、粘度を有する液材を吐出するための液材供給装置であって、液材を供給する供給部と、液材を吐出する開閉吐出部と、供給部および開閉吐出部に接続された吐出流路と、吐出流路内の圧力を調整する圧力調整部と、吐出流路を通じて開閉吐出部へ液材を送り出す圧送装置と、供給部と開閉吐出部との間に設けられ、吐出流路から分岐した循環流路を通じて吐出流路内へ液材を循環させる循環部と、を備える。

この液材供給装置によれば、圧送装置によって、吐出流路を通じて送り出された液材は、圧力調整器で所定の圧力に調整される。吐出流路に送られた液材は、開閉吐出部から吐出される。このような圧力調整部を有する機構により、吐出流路の内部を高圧状態に維持することができる。液材が吐出流路を流れるとき、一時的に液材の粘度が低下する。その後、液材は、吐出流路から循環流路を通り、吐出流路内へ循環させられる。この液材の循環により、液材供給装置内の液材の粘度が均一化・安定化し、吐出に適した状態となる。よって、液材を開閉吐出部から好適に吐出することができる。また、この液材供給装置によれば、液材を開閉吐出部から所定の距離を有する対象物に噴出させることもできる。吐出されて対象物に付着した液材は、時間の経過とともに粘度を回復させ、元の粘度に戻る。本開示の液材供給装置は、加温装置を必要としないため、加温による液材の劣化を防ぐことができる。上述した圧送装置、圧力調整部、および開閉吐出部を備えるだけなので、構成が簡易になっている。したがって、この液材供給装置は、省スペース且つ低コストを実現可能である。この液材供給装置は、簡易な構成を有し、省スペース且つ低コストで、粘度の異なる様々な液材を吐出に適した状態で吐出することができる。

圧力調整部は、循環部の循環流路に対して設けられてもよい。この場合、循環流路は、圧力調整部よりも下流側（供給部側）において、比較的低圧に保たれる。低圧状態の循環流路内に液材を循環させると、液材が劣化しにくく、かつ、液材の粘度が均一化・安定化した状態が保たれる。

圧力調整部は、吐出流路内の圧力が所定の圧力を超えると、吐出流路から循環流路へ向かう方向に液材を流す構造を有してもよい。

循環流路の途中には、循環流路の断面積よりも大きな断面積を有し、液材における気泡の発生を抑制するための整流部が設けられてもよい。この場合、整流部が設けられることにより、液材に気泡を発生させることなく液材を吐出することができる。

圧送装置は、吐出流路内を往復動する往復動部材と、往復動部材を往復動させる駆動源と、を有してもよい。

吐出流路は、供給部に接続された第１吐出流路と、第１吐出流路に連通すると共に循環流路が分岐する第２吐出流路と、第２吐出流路に連通すると共に開閉吐出部に接続された第３吐出流路と、を有し、第２吐出流路を通る液材の一部が循環流路を通じて第１吐出流路へ戻り、第２吐出流路を通って第３吐出流路へ流れる液材が、開閉吐出部から吐出されてもよい。

供給部は、液材を貯留する貯留空間を備える貯留タンクを有してもよい。

本開示のいくつかの態様によれば、簡易な構成を有し、省スペース且つ低コストで、粘度の異なる様々な液材を吐出に適した状態で吐出することができる。また、加温による液材の劣化や液材の分離を防ぐことができる。

本開示の一実施形態に係る液材供給装置の概略構成を示す断面図である。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照しながら説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１を参照して、本開示の一実施形態に係るグリース供給装置１について説明する。図１に示されるように、グリース供給装置１は、粘度を有する液材であるグリースＧを吐出するための液材供給装置である。グリース供給装置１は、グリースＧが塗布されるべき対象物に対し、グリースＧを吐出（または噴出）する。グリース供給装置１は、従来の装置に比して、構成が簡易化されており、省スペースを実現し得る装置である。当然ながら、簡易な構成からなるグリース供給装置１においては、低コスト化も図られている。グリース供給装置１は、作業者が手に持てる程度の小型のディスペンサである。

グリース供給装置１は、グリースＧを供給する貯留タンク２（供給部）と、貯留タンク２に貯留されたグリースＧを送り出すポンプ部３（圧送装置）とを備える。またグリース供給装置１は、グリースＧを吐出する開閉吐出部６と、貯留タンク２および開閉吐出部６に接続された吐出流路２０とを備える。

供給部としての貯留タンク２は、たとえば円筒状などの筒状をなすタンク本体１０を有する。タンク本体１０は、所定量のグリースＧを貯留可能な貯留空間Ｓを内部に有する。タンク本体１０の貯留空間Ｓには、グリース供給装置１が消費したグリースＧの量に相当する、新しいグリースＧが連続的に、または間欠的に、補充されてもよい。タンク本体１０内には、グリースＧの液面を覆うようにして、フォロワープレート１２が設けられている。このフォロワープレート１２は、貯留空間Ｓを密閉する密閉蓋である。フォロワープレート１２は、円板部分を有し、その円板部分がグリースＧの液面に密着している。これにより、フォロワープレート１２は、グリースＧの加圧に用いられることもできる。タンク本体１０の上部に形成された開口には、カバー部１１が取り付けられている。タンク本体１０の底部の中央には、開口１０ａが形成されており、この開口１０ａに、円筒状の流出管１３が嵌合されている。流出管１３の外周と開口１０ａとの間はガスケットまたはＯリング等によりシールされており、グリースＧの漏出が防がれている。

ポンプ部３は、貯留タンク２の下部に接続されている。貯留タンク２の下部には、グリースＧが通る第１吐出流路２１が形成されたケーシング１４が設けられている。ケーシング１４は、タンク本体１０の下方に配置されており、上部に形成された開口１４ａに、上記の流出管１３が嵌入されている。ケーシング１４は、貯留タンク２を支持するベース（土台）を兼ねている。ケーシング１４に形成された第１吐出流路２１は、流出管１３の流出流路１３ａに接続されて上下方向に延びる連通路２１ａと、連通路２１ａの下端に接続されて横方向に延びる吐出路２１ｂとを含む。第１吐出流路２１は、流出管１３の流出流路１３ａを介して、貯留タンク２の貯留空間Ｓに連通する。本明細書において、「上下方向」は、タンク本体１０および流出管１３の軸線が延びる方向である。「横方向」は、ポンプ部３のプランジャ（往復動部材）１９が往復動する方向である。第１吐出流路２１は、ケーシング１４内でＬ字状に延びる。

グリース供給装置１は、貯留タンク２および開閉吐出部６に接続された吐出流路２０を備える。吐出流路２０は、第１吐出流路２１と、後述する第２吐出流路２２および第３吐出流路２３とを有する。またグリース供給装置１は、吐出流路２０内の圧力を調整する圧力調整部３０を備える。

ポンプ部３は、貯留タンク２の側方に配置されたモータ部（駆動源）１６と、モータ部１６によって回転させられるクランク部１７と、第１吐出流路２１内を往復動するプランジャ１９と、クランク部１７とプランジャ１９とを連結してクランク部１７における回転力をプランジャ１９に伝達するロッド部１８とを有する。モータ部１６がプランジャ１９を往復動させることにより、ポンプ部３は、吐出流路２０を通じて、開閉吐出部６へグリースＧを送り出す。プランジャ１９は、第１吐出流路２１の吐出路２１ｂ内で往復動可能に設けられている。モータ部１６は、プランジャ１９を吐出路２１ｂ内で往復動させる。モータ部１６は、たとえば電動の駆動源である。ただし、ポンプ部３の駆動源は電動のモータ部１６に限られず、たとえば空圧等によってプランジャ１９が駆動されてもよい。ポンプ部３のモータ部１６は、グリースＧに対して所望の圧力を与えることができるよう、一定以上の動力を有する。

圧力調整部３０は、吐出流路２０に接続されており、ポンプ部３および貯留タンク２の側方に配置されている。圧力調整部３０は、ポンプ部３から送られたグリースＧに対して圧力調整を施すことにより、圧力調整部３０内で高圧状態を生み出す。圧力調整部３０は、第２吐出流路２２内のグリースＧの圧力を調整する。第２吐出流路２２は、ケーシング１４に隣接して設けられた本体部３１内に形成されて横方向に延びており、第１吐出流路２１の吐出路２１ｂに接続されている。第２吐出流路２２の中心軸線は、第１吐出流路２１の吐出路２１ｂの中心軸線に一致していてもよい。本体部３１には、上下方向に延びて圧力調整ネジ３３が挿入された孔部３２が形成されている。この孔部３２の下端が、第２吐出流路２２の途中に接続されており、孔部３２と第２吐出流路２２との接続部には、チェック弁３９が設けられる。チェック弁３９は、孔部３２から第２吐出流路２２へのグリースＧの逆流を防止する。さらに、チェック弁３９は、不図示の弾性部材を含む。チェック弁は、この弾性部材の弾性力によって、第２吐出流路２２が所定の圧力を超えるまで、第２吐出流路２２から孔部３２への流れを妨げる。圧力調整ネジ３３は、その弾性部材の弾性力を調整することで、第２吐出流路内の圧力を調整する。孔部３２および圧力調整ネジ３３を備える圧力調整部３０によって、第２吐出流路２２を含む高圧印加領域Ｐが、たとえば３０ＭＰａ以上の高圧状態とされる。なお、圧力調整部３０によって調整され得る圧力値（圧力範囲）は、適宜に変更可能である。圧力調整部３０は、高圧印加領域ＰのグリースＧの圧力を２０～４０ＭＰａの範囲で調整可能であってもよい。

第２吐出流路２２と第１吐出流路２１との接続部には、グリースＧの逆流を防止する吐出チェック弁３７が設けられる。吐出チェック弁３７は、第２吐出流路２２から第１吐出流路２１の吐出路２１ｂへのグリースＧの逆流を防止する。第２吐出流路２２内であって、第２吐出流路２２と孔部３２との接続部よりもやや上流側（図示左側。吐出チェック弁３７側）には、グリースＧの流量を制限するためのチョーク弁３８が設けられる。

上記構成を有する圧力調整部３０は、グリースＧの圧力を所望の高圧力に調整して、第２吐出流路２２を通じてグリースＧを送り出す。なお、圧力調整部３０として、上記した圧力調整ネジ３３および孔部３２を有する形態に限られず、その他の圧力調整機構が用いられてもよい。

開閉吐出部６は、圧力調整部３０に接続されており、圧力調整部３０の側方に配置されている。すなわち、グリース供給装置１では、ポンプ部３と、ポンプ部３に取り付けられた貯留タンク２と、ポンプ部３に接続された圧力調整部３０と、圧力調整部３０に接続された開閉吐出部６とが、一体化されており、取り扱い易いコンパクトな装置が実現されている。開閉吐出部６は、圧力調整部３０によって高圧状態が保たれたグリースＧを受け入れ、グリース吐出口２３ａからグリースＧを吐出する。開閉吐出部６は、圧力調整部３０の本体部３１に隣接して設けられた本体部４１と、グリース吐出口２３ａを開閉可能な開閉弁４０とを有する。本体部４１の下部には、上下方向に延びる第３吐出流路２３が形成されており、第３吐出流路２３の下端に上述のグリース吐出口２３ａが設けられている。

第３吐出流路２３は、第２吐出流路２２に連通すると共に開閉吐出部６に接続されている。開閉弁４０は、グリース吐出口２３ａを開閉する弁体４６と、本体部４１の上部に取り付けられたシリンダ部４２とを有している。シリンダ部４２内には、弁体４６を閉じる方向の力を加えるスプリング４３が設けられている。また、シリンダ部４２には、弁体４６の開閉時間を調節する吐出口開閉時間・吐出流量調整弁４４が設けられている。吐出口開閉時間・吐出流量調整弁４４により、グリース吐出口２３ａの開閉時間が調節される。開閉弁４０は、さらに、本体部４１の周囲に嵌められてシリンダ部４２の軸方向（上下方向）に移動可能な環状体４８と、環状体４８の軸方向の両側（上側および下側）にそれぞれ接続された第１エアラインＬ１および第２エアラインＬ２と、これらの第１エアラインＬ１および第２エアラインＬ２に対してコントロールエアを切り替えて供給する電磁弁４７とを有する。第１エアラインＬ１および第２エアラインＬ２には、図示しないエア供給源から、圧縮エアが供給される。電磁弁４７による圧縮エアの切り替え制御により、本体部４１内で、環状体４８と弁体４６とは、軸方向に一緒に往復移動する。開閉弁４０の弁体４６が、グリース吐出口２３ａを開閉させる（開閉を繰り返す）。開閉弁４０がグリース吐出口２３ａを開いたときに、グリース吐出口２３ａから、第３吐出流路２３内のグリースＧが所定の圧力をもって吐出される。上述の高圧印加領域Ｐは、第３吐出流路２３とグリース吐出口２３ａとを含む。電磁弁４７を開閉弁４０に直接取り付けて、第１エアラインＬ１および第２エアラインＬ２を省いてもよい。

グリース供給装置１には、グリースＧの粘度を一時的に低下させてグリース吐出口２３ａから好適にグリースＧを吐出するための機構が備わっている。しかもグリース供給装置１は、従来のディスペンサのような加温装置を必要としない。グリース供給装置１に必要とされる動力源は、ポンプ部３の動力源と、開閉弁４０を作動させるための圧縮エアのみであり、その他の動力源は不要である。

圧力調整部３０の本体部３１およびポンプ部３のケーシング１４には、圧力調整部３０の孔部３２の上部と、ポンプ部３の連通路２１ａの中間部とを接続する循環流路２４が設けられている。この循環流路２４は、第２吐出流路２２から分岐しており、その分岐点よりも上流側の第１吐出流路２１に接続されている。そして、圧力調整部３０は、循環流路２４に対して設けられている。循環流路２４は、第２吐出流路２２と第１吐出流路２１とを接続し、第２吐出流路２２から圧力調整部３０を介して第１吐出流路２１にグリースＧを戻す。循環流路２４は、グリースＧを戻すことにより、開閉吐出部６とポンプ部３との間でグリースＧを循環させる。

すなわち、上述した圧力調整部３０は、チェック弁３９および圧力調整ネジ３３を有することにより、吐出流路２０内の圧力が所定の圧力を超えると、吐出流路２０から循環流路２４へ向かう方向にグリースＧを流す構造を備えている。

グリース供給装置１は、貯留タンク２と開閉吐出部６との間に設けられ、吐出流路２０から分岐した循環流路２４を通じてその吐出流路２０内へグリースＧを循環させる循環部２５を備える。グリース供給装置１では、第２吐出流路２２を通るグリースＧの一部が循環流路２４を通じて第１吐出流路２１へ戻り、第２吐出流路２２を通って第３吐出流路２３へ流れるグリースＧが、開閉吐出部６から吐出される。

図１に示されるように、循環部２５の循環流路２４は、本体部３１の内部に形成されて孔部３２に接続された分岐路３４と、同じく本体部３１の内部に形成されて分岐路３４に接続された整流部３６と、ポンプ部３のケーシング１４に形成されて整流部３６と連通路２１ａとを接続する還流路２４ａとを含む。整流部３６は、循環流路２４の断面積、すなわち分岐路３４や還流路２４ａの断面積よりも大きな断面積を有する円筒形の空間を形成する。整流部３６の上端に分岐路３４が接続され、整流部３６の下端に還流路２４ａが接続されている。整流部３６は、その独自の構造により、グリースＧにおける気泡の発生を抑制する。

本実施形態のグリース供給装置１によれば、グリースＧは、ポンプ部３によって、第１吐出流路２１から第２吐出流路２２に送り出された後、第３吐出流路２３と循環流路２４に送り出される。第２吐出流路２２と第３吐出流路２３に送り出されたグリースＧは、圧力調整部３０により所定の圧力に調整される。第３吐出流路２３に送られたグリースＧは、開閉吐出部６の開閉弁４０が開いたときに、グリース吐出口２３ａから吐出される。このような圧力調整部３０と開閉弁４０とを有する機構により、第２吐出流路２２および第３吐出流路２３の内部を高圧状態に維持することができる。第１吐出流路２１をプランジャ１９が往復動するときに、グリースＧの粘度が一時的に低下する。また、高圧状態の第２吐出流路２２から、グリースＧがチェック弁３９を通過するとき、一時的にグリースＧの粘度が低下する。

その後、グリースＧは、第２吐出流路２２から循環流路２４を通り、第１吐出流路２１内へ循環させられる。このグリースＧの循環により、吐出流路２０および循環流路２４内のグリースＧの粘度が均一化・安定化し、吐出に適した状態となる。

このグリース供給装置１によれば、第２吐出流路２２および第３吐出流路２３の内部は高圧状態に維持されているので、開閉弁４０を開閉させることによって、グリースＧをグリース吐出口２３ａから所定の距離を有する対象物に噴出させる（飛ばす）こともできる。吐出されて対象物に付着したグリースＧは、時間の経過とともに粘度を回復させ、元の粘度に戻る。従来の加温によってグリースの粘度を低下させる装置では、このようなグリースの粘度の回復は望めない。本開示のグリース供給装置１は、加温装置を必要としないため、加温によるグリースＧの劣化および、グリースＧから分離した油分のグリース吐出口２３ａへの付着を防ぐことができる。また、上述したポンプ部３、圧力調整部３０、および開閉吐出部６を備えるだけなので、構成が簡易になっている。したがって、このグリース供給装置１は、省スペース且つ低コストを実現している。したがって、このグリース供給装置１は、簡易な構成を有し、省スペース且つ低コストで、粘度の異なる様々なグリースＧ（液材）を吐出に適した状態で吐出することができる。

圧力調整部３０は、循環部２５の循環流路２４に対して（循環流路２４の途中に）設けられているので、循環流路２４は、圧力調整部３０よりも下流側（貯留タンク２側）において、比較的低圧に保たれる。低圧状態の循環流路２４内にグリースＧを循環させると、グリースＧが劣化しにくく、かつ、グリースＧの粘度が低下された状態が保たれる。本実施形態とは違って、もし循環流路内を高圧にしたままグリース（液材）を循環させると、液材は分離して劣化する可能性がある。それに対して本実施形態では、低圧状態の循環流路２４内に液材を循環させるので、液材は劣化しにくく、かつ低下した粘度が維持される。

循環流路２４の途中に、気泡の発生を抑制するための整流部３６が設けられているので、グリースＧが整流部３６を通過することで、低下した粘度がさらに均一に保たれ、より吐出に適した状態となる。グリースＧに気泡を発生させることなく、グリースＧを吐出することができる。

グリースＧとしては、多種多様なものが存在する。グリース供給装置１では、グリースＧの粘度に応じて、圧力調整部３０によって高圧印加領域Ｐの圧力を調整することができる。そのため、粘度の異なるグリースＧに対して高い汎用性を有する。しかも、圧力調整部３０によって昇圧される圧力は、従来品に対して高い。

以上、本開示の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られない。たとえば、気泡の発生を抑制するための整流部は省略されてもよい。若しくは、気泡の発生を抑制するために、整流部とは異なる他の機構が設けられてもよい。気泡発生抑制機構は、循環流路２４に設けられてもよいが、その他のいずれかの吐出流路に設けられてもよい。

上記実施形態では、液材としてのグリースＧに液材供給装置が適用される場合について説明したが、これに限られず、グリースＧ以外の他の液材に本発明の液材供給装置が適用されてもよい。たとえば、液材供給装置は、中粘度または高粘度の接着剤や塗料などの液材を供給する装置であってもよい。

循環流路２４の接続形態は、上記実施形態に限られない。循環流路２４は、第２吐出流路２２と第１吐出流路２１の吐出路２１ｂとを直接に接続する流路であってもよい。循環流路２４は、本体部の内部に形成される場合に限られず、外部の配管として設けられてもよい。整流部３６は、省略されてもよい。また、液材の供給部としては、第１吐出流路２１に接続される外部の配管から、グリースＧを供給する機構であってもよい。

１ グリース供給装置（液材供給装置）
２ 貯留タンク（供給部）
３ ポンプ部（圧送装置）
６ 開閉吐出部
１６ モータ部（駆動源）
１９ プランジャ
２０ 吐出流路
２１ 第１吐出流路
２２ 第２吐出流路
２３ 第３吐出流路
２３ａ グリース吐出口（吐出口）
２４ 循環流路
２５ 循環部
３０ 圧力調整部
３３ 圧力調整ネジ
３６ 整流部
４０ 開閉弁（開閉弁）
Ｇ グリース（液材）

Claims (7)

1. 粘度を有する液材を吐出するための液材供給装置であって、
   前記液材を供給する供給部と、
   前記液材を吐出する開閉吐出部と、
   前記供給部および前記開閉吐出部に接続された吐出流路と、
   前記吐出流路を通じて前記開閉吐出部へ前記液材を送り出す圧送装置と、
   前記供給部と前記開閉吐出部との間に設けられ、前記吐出流路から分岐した循環流路を通じて前記吐出流路内へ前記液材を循環させる循環部と、を備え、
   前記吐出流路は、
   前記供給部に接続された第１吐出流路と、
   前記第１吐出流路に連通すると共に前記循環流路が分岐する第２吐出流路と、
   前記第２吐出流路に連通すると共に前記開閉吐出部に接続された第３吐出流路と、を有し、
   前記第１吐出流路と前記第２吐出流路の接続部には、前記第２吐出流路から前記第１吐出流路への前記液材の逆流を防止する吐出チェック弁が設けられ、
   前記第２吐出流路には、前記第２吐出流路内の圧力を調整する圧力調整部が接続され、
   前記第２吐出流路を通る前記液材の一部が前記循環流路を通じて前記第１吐出流路へ戻り、前記第２吐出流路を通って前記第３吐出流路へ流れる前記液材が、前記開閉吐出部から吐出される、液材供給装置。
2. 前記圧力調整部は、前記循環部の前記循環流路に対して設けられており、
   前記液材が、前記第２吐出流路から前記圧力調整部及び前記循環流路を介して前記第１吐出流路内へ循環する、
   請求項１に記載の液材供給装置。
3. 前記圧力調整部は、前記第２吐出流路に対する接続部に設けられた弾性部材を含む別のチェック弁を有し、
   前記別のチェック弁は、前記第２吐出流路内の圧力が所定の圧力を超えるまで、前記第２吐出流路から前記圧力調整部への前記液材の流れを妨げ、前記第２吐出流路内の圧力が前記所定の圧力を超えると、前記第２吐出流路から前記循環流路へ向かう方向に前記液材を流し、前記弾性部材の弾性力を調整することにより、前記所定の圧力を２０～４０ＭＰａの範囲で調整可能である、
   請求項１または２に記載の液材供給装置。
4. 前記圧力調整部と前記開閉吐出部は隣接して一体化されており、
   前記開閉吐出部は、前記液材を吐出する吐出口と、前記吐出口を開閉する開閉弁とを有し、前記開閉弁の開閉により前記液材を噴出させる、
   請求項１～３のいずれか一項に記載の液材供給装置。
5. 前記循環流路の途中には、前記循環流路の断面積よりも大きな断面積を有し、前記液材における気泡の発生を抑制するための整流部が設けられている、
   請求項１～４のいずれか一項に記載の液材供給装置。
6. 前記圧送装置は、前記第１吐出流路内を往復動する往復動部材と、
   前記往復動部材を往復動させる駆動源と、を有する、
   請求項１～５のいずれか一項に記載の液材供給装置。
7. 前記供給部は、前記液材を貯留する貯留空間を備える貯留タンクを有する、
   請求項１～６のいずれか一項に記載の液材供給装置。

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