JPH0278460A - シール装置およびそのシール装置を用いた液体定量吐出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、解除可能なシール状態を形成することのでき
るシール装置、およびこのシール’Ａ　２を利用して接
着剤、クリーム半田等の液体を塗布するための液体定量
吐出装置に関する。

［従来の技術とその解決課題］ 一般に、相対的に摺動する物体と物体との間をシールし
て害菌状態を形成する手段としては、パツキン、Ｏリン
グ等のシール部材が用いられている。これらのシール部
材は、シール部材自体が有する弾力性によって各物体に
密着してシール状態を実現する構成となっている。

ところで、近年の機械装置の高度化、複雑化傾向は、今
までになかった特殊な部材動作を要求するようになり、
その−例として、相対的に摺動可能な一対の物体間を、
停止状態のときはシールし、摺動するときはそのシール
を解除するという動作を可能とするシール”Ａ　Ｚｔが
１まれていた。

例えば、電子部品自動装着ラインにおいては、いわゆる
チップ状電子部品を装着するために、ディスペンサと称
される液体定量吐出装置を用いている。すなわち、チッ
プ状電子部品は、接着剤またはクリーム半）ＩＪの塗布
されたプリント基板上の部品パターン面に’Ａ　Ｍされ
るのであるが、その部品パターン面への接着材またはク
リーム半田の塗布をディスペンサが行なっている。

第６図は従来の液体定績吐出装Ｎ（ディスペンサ）を示
す断面図である０図面に示すように、ディスペンサ容器
本体ｌは、内部に接着剤、クリームｌ　Ｉｎ　′ｖの液
体Ａが充填されており、先端に形成した吐出口１ａから
この液体を定量づつ吐出するようになっている。また、
同容器本体１内にはプランジャ２が摺動自在に嵌入され
ているとともに、基端開口部１ｂには端栓３が嵌め込ま
れている。さらに、端栓３には空気供給口４が形成して
あり、′市磁弁５を介して空気供給ポンプ６からこの空
気供給孔４へと、圧縮空気を供給するようになっている
。なお、空気供給ポンプ６にはアキュムレータ７が付設
しである。

ＪＺ述した従来の液体定量吐出装置では、圧縮空気が空
気供給孔４へ供給されるたびに、空気圧がプランジャ２
の背面を押圧するので、吐出口１ａから液体Ａが吐出さ
れる。その液体吐出量は、プランジャ２の背面に作用す
る空気圧、すなわち、空気供給孔４からの空気供給圧と
加圧時間とにより決定することができる。

しかしながら、ディスペンサ容器本体１内の液体Ａが少
星となり、プランジャ２の背部空間が増大した場合、一
定圧力に対する空気の圧ｍｉは背部空間の体積に比例し
て増大するので、空気供給縫、空気供給圧、および加圧
時間を一定にしていたのでは、空気の圧縮性によって液
体吐出量が減少してしまう、また、空気供給量を増加さ
せても、プランジャ２の背面に一定圧力が作用するまで
に時間的な遅れが生じ、迅速な液体吐出動作を行なえな
くなるという問題があった。したがって、従来はディス
ペンサ容器本体１内の液体Ａが減少するに従い、吐出さ
れる液体の績が減少するので適宜間隔で調整することを
必要としていた。

本出願人は、この調整作業を廃止するために、端栓３に
代えて、液体の吐出時にはシールして固定し、その他の
時間には固定状態を解除して自重で落下させることによ
って、プランジャ２の背部空間を一定に保つように構成
したピストンを使用する流体定量吐出装置を開発した。

第一の発明は、上述したピストンのように相対的に摺動
可能な一対の物体間を、停止状ＩＥのと３はシールして
固定し、摺動するときはそのシールを解除するという動
作を可能とした全く新規なシール装置の提供を目的とす
る。

また、第二の発明は、このシール装置を使用して、簡単
な動作プロクラムで常に一定量の液体を迅速に吐出する
ことのできる液体定量吐出装置の提供を目的とする。

［課題の解決手段］ 上記目的を達成するために１ｗ５−の発明は、相対的に
摺動する一対の摺動部材における摺接部間をシールする
ためのシール装置であって、上記摺動部材の少なくとも
一方の摺接部に形成した環状溝と、この環状溝に嵌装し
環状溝内の圧力増加により膨出する弾性素材からなるシ
ール部材と、上記環状溝の内圧を増加させる流体圧供給
手段とで構成しである。

また、第二の発明に係る液体定量吐出装置は。

ディスペンサ容器本体と、このディスペンサ容器本体内
に嵌入したプランジャと、このプランジャの背部に位置
するように上記容器本体内に挿入したピストンと、この
ピストンと上記ディスペンサ容器本体との間のシールを
行なうシール手段と。

上記ピストンと上記プランジャの間に制御された空気圧
を送入する吐出制御手段とを備え、かつ、上記シール手
段は、上記ピストンの外周に形成した環状溝と、この環
状溝に嵌装し環状溝内の圧力増加により膨出する弾性素
材からなるシール部材と、上記環状溝の内圧を増加させ
る流体圧供給手段とからなる構成としである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について図面を参照して説明する
。

第１図（ａ）および（ｂ）は第一の発明（シール装置）
の実施例を示す一部切断正面図およびＡ−Ａ線断面図、
第２図（ａ）、（ｂ）は同じく動作説明図である。

第１図（ａ）、（ｂ）において、ｌＯはシリンダで、そ
の内部には軸方向に摺動自在なピストン１１が；役けて
あり、これらシリンダ１０およびピストン１１により一
対の摺動部材が形成されている。ピストン１１の周面（
すなわち、シリンダ１０との摺接部）には１周方向に環
状溝１２が形成しである。この環状溝１２は段状となっ
ており、段付部１２ａより内側（幅狭部１２ｂ）の横溝
は一木の０リング１３をほぼ隙間なく表装できる程度の
幅に形成されており、一方、段付部１２ａより外側（幅
広部１２ｃ）の横溝はのＯリング１４の線径の２倍より
わずかに広く形成されている。

０リング１３および１４は、周知のようにゴム等の弾性
素材により環状に形成されている。−上述したように、
内側の０リング１３は環状溝１２内の幅狭部１２ｂに嵌
装されており、一方、外側の二本の０リング１４は間溝
１２内の幅広部１２ｃの側壁と内側のＯリング１３とに
接し、相互にわずかに変形する状態でかつＯリング１４
の外形がほぼ同じとなるように嵌装されている。

また、ピストン１１の内部には、流体圧供給孔１５が穿
設しである。この流体圧供給孔１５は。

第１図（ａ）に示すごとくピストン１１の１−布中央部
に、流体入口である一方の開口１５ａを有し、また同図
（ｂ）に示すごとく環状ｙｔ１２における幅狭部１２ｂ
の複数箇所に、流体出口である他方の開口１５ｂを有し
ている。そして、開［コ１５ａには配管１６が接続して
あり、図示せざる流体供給源から圧縮空気等の流体を供
給されるようになっている。

上述したシール装置は、次のように動作する。

０リング１３に流体圧の作用していないときは、外側の
０リング１４も環状溝１２内に収まっている（第２図（
ａ））、したがって、シリンダ１０とピストン１１との
間は、僅かな隙間のある非シール状態となっている。こ
のため、ピストン１１は何の障害もなく円滑にシリンダ
１０内を摺動できる。

一方、流体供給源から配管１６．流体圧供給孔１５を介
して環状溝１２の幅狭部１２ｂへと流体（圧縮空気等）
を供給すると、その流体圧により内側のＯリング１３が
外方に膨らむ、そうすると、第２図（ｂ）に示すように
、外側の二本のＯリング１４が内側のＯリング１３およ
び環状溝１２内の流体圧に押されて環状溝１２外に膨出
し、シリンダｌＯの内壁およびピストン１１の環状ｔ＋
１１２の側壁に圧接する。このようにして、シリンダ１
０とピストン１１の間のシール状態が実現する。このシ
ール状態は、内側の０リング１３によって外側のＯリン
グ１４が斜め外方に押しＩＢされて、シリンダｌＯの内
壁とピストン１１の環状１１η１２の側壁に圧接して形
成されるので、密閉性が高く、ピストン１１の摺動に対
しては固定手段としても作用する。

Ｌ述のように本実施例のシール装とは、一対の摺動部材
間をシールしたり、そのシール状！島を解除したりでき
るので、例えば、後述する第二の発明に係る液体定量吐
出装置におけるシール手段に好適である。

次に、第二の発明（ｍ体定量吐出装置ｉ１）の実施例に
ついて第３図を参照して説明する。なお、第３図におい
て、先に示した第１図（ａ）、（ｂ）および第６図と同
一部分には同一符号を付しである。

本実施例の液体定量吐出装置も、先に示した従来のディ
スペンサ（第６図参照）と同様、ディスペンサ容器本体
ｌの内部に接着剤、クリーム半田等の液体Ａを充填し、
プランジャ２で液体Ａの背部を押圧することにより、一
定量の液体を吐出口ｌａから吐出する。さらに１本実施
例の液体定漬吐出装首の特徴とするところは、プランジ
ャ２に押圧力を付与するために、端線３に代えて第一の
発明のシール手段を有するピストン２０をディスペンサ
容器本体１内に挿入したことである。

ピストン２０は、プランジャ２の背部に位置するように
ディスペンサ容器本体を内に挿入しである。このピスト
ン２０は、ディスペンサ容器本体１内で軸方向に摺動で
きるようになっている。すなわち、ディスペンサ容器本
体ｌおよびピストン２０は、先に示した第一の発明に係
るシール装置（第１図参照）のシリンダ１０およびピス
トン１１に相当する。

ピストン２０の周面には１周方向に環状溝１２が形成し
てあり、その内部にはＯリング１３および１４．１４が
嵌装されている。また、ピストン２０の内部には流体圧
供給孔１５が穿設してあり、その出口側の開口１５ｂを
環状溝１２に連通ずることにより、０リング１３に流体
圧を作用するようになっている。これらの構成は先に示
したシール装置と同様であるので、詳細な説明は省略す
る。

流体圧供給孔１５の入口側の開口１５ａは、配管１６を
介して空気供給ポンプ２１に接続しである。配管１６の
途中には電磁弁２２が設けてあり、この電磁弁２２を制
御することにより、環状溝１２への圧縮空気の供給、停
止を行なっている。なお、空気供給ポンプ２１には、７
キユムレータ２３が付設しである。

２４はピストン２０の底面（すなわち、プランジャ２と
の対向面）に形成された流体圧力室であり、連通孔２５
および配管２６を介して空気供給ポンプ２１からの圧縮
空気を供給される。配管２６の途中にも電磁弁２７が設
けてあり、この゛電磁弁２７を制御することにより、流
体圧力室２４への空気の供給、停止を行なっている。

次に、五速した液体定量吐出装置の動作を説明する。

あらかじめディスペンサ容器本体１内には、基端開口部
１ｂから！ｌｉ着剤、クリーム半田等の液体Ａを充填す
るとともに、プランジャ２を挿入をしておき、さらにプ
ランジャ２の背部位置にピストン２０を挿入しておく、
この状態において、プランジャ２は、容器本体１内の液
体Ａｈに浮いている状態となっていて自由にＷ′！動す
ることはなく、外部から圧力を受けない限り一定の位置
を保持する。

０リング１３．１４は、電磁弁２２が閉じている状態に
おいては、自らの弾性力により縮んでいるため、嵌状溝
１２内に入り込んでいる。したがって２回状應でピスト
ン２０はディスペンサ容器本体ｌ内を摺動自在であり、
自重により摺動してプランジャ２の背面に接触している
。

電磁弁２２を開くと、空気供給ポンプ２１から配管１６
を通して環状ｙ４１２内に圧縮空気が供給される。そう
すると、環状溝１２内の０リング１３．１４が圧縮空気
の圧力により拡開してディスペンサ容器本体ｌの内壁に
圧接するので、ピストン２０をシールするとともにディ
スペンサ容器本体ｌに対してピストンが動かないように
固定状１Ｌとなる。

次いで、電磁弁２７を開くと、空気供給ポンプ２１から
配管２６．連通孔２５を通して流体圧力室２４内に圧縮
空気が供給される。そして、その圧縮空気の圧力により
プランジャ２が押圧されて下方に摺動する。その結果、
プランジャ２の摺動による液体充填容積の減少分だけ、
液体Ａが吐出口１ａから吐出され、所定時間後、電磁弁
２７が閉じて配管２６を大気に開放することによって吐
出が終了する。このＶ磁弁２７の開閉および開放時間の
制御は、従来技術と同様、任意の吐出制御手段によって
行なわれる。

次に、電磁弁２２を閉じて配管１６を大気に開放してピ
ストン２０の固定状態を解くと、ピストン２０はプラン
ジャ２に当接するまで自重によって落下する。これによ
り流体圧力室２４は常に一定の容積を保つこととなって
、プランジャ２の背部空間が増大することはなく、たと
え充填した液体Ａが少情となっても一定量を迅速に吐出
でさる。

第４　ｒ／Ｉはピストン１１の固定状ＦＢをより確実に
するために、シール手段と同時に作動する固定手段を設
けた他の実施例を示す断面図である。なお、第４図にお
いて、第３図と同一部分には同一符号を付し、その部分
の詳細な説明は省略する。

第４［Ａにおいて、３０はピストン固定手段としてのエ
アシリンダである。このエアシリンダ３０はピストン２
０の内部て径方向に形成してあり。

流体圧供給孔１５に連通ずるとともに、押圧ロット３１
を有するピストン３２かエアシリンダ３０内て摺動自在
となっている。ピストン３２は、常時ばね３３により図
示右方向に付勢されている。

そして、流体圧供給孔１５に供給された流体をシリシタ
３０内にとり入れることにより、ばね３３の付勢力に抗
してピストン３２か図示左方向に摺動し、押圧ロット３
１がディスペンサ容器本体ｌの内壁を押圧することによ
って、ピストン２０かより確実に固定される。

本実施例においては、０ソング１３．１４はもっばらデ
ィスペンサ容器本体１とピストン２０の間のシールのみ
を行ない、ピストン２０の固定をＬＺ述のごとくエアシ
リンダ３０に担当させている。このように構成したこと
により、小さな空気圧で確実にピストン２０を固定する
ことができる。また、粘度の高い流体を吐出するために
、プランジャ２の背面に比較的高圧の流体を作用させる
場合などにおいても、ピストン２０を確実に固定する。

なお１本発明は上述した実施例に限定されるものではな
い。

すなわち、第一の発明（シール装置）にあっては、縦断
面袋状の伸縮部材、例えば第５図（ａ）に示すごとく、
シール部材を蛇腹状の伸縮部材４１で形成し、この伸縮
部材４１を基端が流体圧供給孔１５の開口１５ｂと連通
した状態で環状構１２に設けた構成としてもよい、伸縮
部材４１は、流体圧供給孔工５を通して内部に供給され
る圧縮空気により、先端面４１ａがディスペンサ容器本
体１の内壁に圧接してシール状ｊ島を形成する。

また、同図（ｂ）に示すごとくシール部材を、二本のＯ
リング４２．４２と、縦断面袋状の環状弾性部材４３と
により構成することもでさる。環状弾性部材４３は、０
リング４２より大きな剛性を有する弾性材料で形成する
ものとし、流体圧供給孔１５からの圧縮空気により径を
広げてＯリング４２．４２を拡開する。

さらに、−本のＯリングをシール部材として用いた最も
簡易な構成としても、後述する本発明の効果を奏するこ
とは勿論である。この場合、環状溝は段付形状とするこ
とを要さず、０リングを隙間なく嵌装できる角溝でよい
、なお、ここでＯリングとは、縦断面が円形のものに限
られるものではなく、７字形をしたものなどを含むもの
である。

一方、第二の発明（液体定量吐出装置ａ）において、流
体圧力室２４は、プランジャ２への圧力作用を均一化す
るために形成したものであり、例えば、プランジャ２の
中央部に十分な大きな連通孔２５を開口させれば、この
流体圧力室２４を設けなくともプランジャを摺動させる
ことが可能である。［発明の効果］ 以七説「Ｊ１シたように、第一の発明（シール装置）を
利用すれば、相対的に摺動する一対の摺動部材間を停＋
ｈ状！出のときはシールし、摺動すると５はそのシール
を解除する必要のある各種装置の開発を実現することが
できる。

また、第二の発明（液体足り吐出装と）によれば、プラ
ンジャへの圧力作用を常に同じ状態で行なえるので、液
体充填績の多少にかかわらず、−定量の液体を確実に吐
出することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）および（ｂ）は第一の発明の実施例を示す
一部切断正面図およびＡ−Ａ線断面図、第２図（ａ）、
（ｂ）は同じく動作説明図、第３図は第二の発明の実施
例を示す断面図、第４図は第二の発明の他の実施例を示
す断面図、第５図（ａ）、（ｂ）はそれぞれ第一の発明
の変形例を示す断面図、第６図は液体定量吐出装置の従
来例を示す断面図である。 ｌ：ディスペンサ容器本体　　２、プランジャｉｏ、シ
リンダ　　　　１１：ピストン１２：５：ｌ状溝　　　
　　１３，１４：Ｏリング２０：ピ；Ｚ、トン　　　　
２１：空気供給ポンプ２４：流体圧力室

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）相対的に摺動する一対の摺動部材における摺接部
   間をシールするためのシール装置であって、上記摺動部
   材の少なくとも一方の摺接部に形成した環状溝と、この
   環状溝に嵌装し環状溝内の圧力増加により膨出する弾性
   素材からなるシール部材と、上記環状溝の内圧を増加さ
   せる流体圧供給手段とを具備したことを特徴とするシー
   ル装置。
2. （２）ディスペンサ容器本体と、このディスペンサ容器
   本体内に嵌入したプランジャと、このプランジャの背部
   に位置するように上記容器本体内に挿入したピストンと
   、このピストンと上記ディスペンサ容器本体との間のシ
   ールを行なうシール手段と、上記ピストンと上記プラン
   ジャの間に制御された空気圧を送入する吐出制御手段と
   を備え、かつ、上記シール手段は、上記ピストンの外周
   に形成した環状溝と、この環状溝に嵌装し環状溝内の圧
   力増加により膨出する弾性素材からなるシール部材と、
   上記環状溝の内圧を増加させる流体圧供給手段とからな
   ることを特徴とする液体定量吐出装置。