JPH07185427A

JPH07185427A - 電気ディスペンサ装置

Info

Publication number: JPH07185427A
Application number: JP6263320A
Authority: JP
Inventors: John T Walsh; ティー．ウォルシュジョン
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 1993-10-27
Filing date: 1994-10-27
Publication date: 1995-07-25
Also published as: CA2132903A1; US5405050A

Abstract

(57)【要約】【目的】本発明は、電磁界及び永久磁石により発生す
る磁界を使用してプランジャを移動させ、接着剤等供給
のためのディスペンサ装置を電磁的に作動させる。【構成】第一の末端に、閉鎖位置ではシートと噛み合
って放出口から材料が放出されるのを防止し、開放位置
ではシートから予め決められた間隔に配置され、材料を
放出口から放出させるためのバルブニードルを有する、
開放位置から閉鎖位置へ往復運動するために該孔の中に
スライドできる様に取り付けられたプランジャと、該プ
ランジャの第二の末端に支持された磁石と、極片及び前
記極片の周囲に配置された電磁コイル機構を有し、該電
磁界及び前記永久磁石により発生した磁界の相互作用に
より、前記孔の中でプランジャがスライドして移動する
ように構成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、接着剤、シーラント及
び充填材(caulks)などに使用するための液体用ディスペ
ンサ装置に関する。より詳しくは、本発明は、電磁界及
び永久磁石により発生する磁界を使用してプランジャを
移動させ、ディスペンサ装置を開閉する、電磁的に作動
する流体用ディスペンサ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】接着剤の供給の際は、空気圧により作動
するディスペンサ装置を使用するのが一般的であるが、
その場合、空気供給源を使用してプランジャを往復運動
させ、プランジャに接続された閉鎖ニードルをシートか
ら、又はシートに向かって移動させ、加圧された流体接
着剤の供給を行なう、又は停止する。空気圧ディスペン
サ装置の欠点を克服するために電磁式ディスペンサ装置
が開発されてきたが、そこではプランジャが電磁界によ
り開放され、ばね移動手段により閉鎖される。既存の電
磁式ディスペンサ装置の多くは構造が非常に大きいの
で、複数のディスペンサ装置を隣合わせに取り付け、デ
ィスペンサ装置列を形成する様に多重配置することはで
きない。箱の糊付けの様な多くの用途では、複数の接着
剤ビーズをかなり狭い間隔で基材に付ける必要がある。
既存の空気圧式ガンには、配量ガンの列を簡単に形成で
きる位の小型の装置がある。したがって、非常に狭い間
隔で接着剤のビーズを形成するためのノードソン社（No
rdson Corporation ）製のNordson H200の様な、既存の
空気圧式ガンに類似した小型の、高速オン／オフサイク
ルで運転できる電磁式ガンの製造が望まれている。

【０００３】また、既存のある種の電磁式ガンは可動密
封装置を必要とする。可動密封装置は、プランジャの様
な物体がその内部で運動する密封装置であり、流体がそ
の密封装置を通って移動するのを防止するために使用す
る。可動密封装置はいずれ摩耗し、その密封特性を失
う。そのために接着剤が配量ガンの様々な部分に移動
し、接着剤がガンに損傷を与える、あるいは故障を引き
起こすことがある。したがって、可動密封装置を必要と
しない電磁式ガンの製造も望まれている。電磁式ガンの
運転に必要な電力もまたは重要である。電力が大きい
程、Ｉ² Ｒ損失によって、より多くの熱が発生する。多
量の熱が発生すると、電力の浪費であるばかりでなく、
ディスペンサ装置の早期の故障を引き起こすこともあ
る。

【０００４】巻線を通る電流の大きさが増加する、及び
／又は電流の巻線通過時間の長さが増加する、すなわち
作動（ONサイクル）時間が長くなり、OFF サイクルが短
くなるにつれて、ますます多くの熱が発生し、コイルの
温度が上昇する。発生した熱により温度が高くなり過ぎ
ると、コイルの絶縁が劣化し、破壊することがあり、最
終的にはディスペンサ装置が故障することがある。一般
的にホットメルト接着剤と呼ばれる加熱された流体材料
の供給の際は流体材料自体がコイルにさらに熱を伝達す
るために、この問題はさらに大きくなる。この追加の熱
がコイルの温度を上昇させるために、巻線を通過する電
流により生じるコイルの許容温度増加が制限される。接
着剤の塗布温度が増加するにつれ、コイルにはより多く
の熱が伝達されるので、熱的な破壊を防止するために
は、コイルにより発生する熱量を下げなければならな
い。そのため、コイルはプランジャを駆動するだけのエ
ネルギーを発生することができなくなる。そこで、コイ
ルを冷却するために、ON時間を短くし、OFF 時間を長く
してディスペンサ装置を運転しなければならない結果と
なる。接着剤の粘度を特定の水準に維持するためには、
流体の塗布温度を維持しなければならないので、一般的
にヒーターが備えられている。ディスペンサ装置又は関
連する作動ブロックには一般的にカートリッジ型のヒー
ターが備えられており、コイルにさらに熱を加える可能
性がある。したがって、運転効率が高く、過剰の熱を発
生しない電磁式ディスペンサ装置を製造することが望ま
しい。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、改良
された電磁式ディスペンサ装置を提供することである。
本発明の一実施態様により、可動密封装置を必要としな
い電磁式ディスペンサ装置を提供することも本発明の目
的である。この目的は、例えば流体孔又は室中に位置す
るプランジャであって、プランジャの、弁座から遠く離
れた末端が流体孔又は室を超えて移動しない可動プラン
ジャを備えることにより達成される。本発明の一実施態
様により、小型の流体ディスペンサ装置を提供すること
も本発明の目的である。本発明の一実施態様により、加
熱された重合体材料の配量に使用できる電磁式ディスペ
ンサ装置を提供することも本発明の目的である。

【０００６】本発明の一実施態様により、電磁界の発生
手段を、加熱された流体から伝達される熱から熱的に絶
縁する手段を提供することも本発明の目的である。本発
明の一実施態様により、電力消費の少ないディスペンサ
装置を提供することも本発明の目的である。プランジャ
を駆動して開閉するには力が必要である。ディスペンサ
装置を閉じるためにばねを使用している電磁式ディスペ
ンサ装置を開くには、ある力を発生させなければならな
いが、その力は、プランジャを指定された時間内に一定
の距離を移動させるだけではなく、ばねの力にも打ち克
たなければならない。したがって、ばねは、一つの（閉
鎖）方向上においてのみ協同作用する力を与え、サイク
ルの開放部分では作動しない。本発明により、一定の磁
界が磁石により与えられ、その磁界が、ディスペンサ装
置の開放及び閉鎖の両方で電磁石の磁界と協同作用す
る。磁界の協同作用とは、磁石及び電磁界の両方が対抗
し、磁界の一方を無力化する、又は減少させる様にプラ
ンジャの運動に作用する。つまり、ばね移動手段を使用
することにより開放に対抗する力が生まれが、電磁界は
この力に打ち克たなければならない。しかし、本発明に
より発生する磁界は、互いに連係し、ディスペンサ装置
の開放又は閉鎖のどちらかにプランジャを移動させるの
に必要な力を発生させる。これによってプランジャの運
動を引き起こすのに必要なアンペア−巻き数が少なくな
る。その結果、ディスペンサ装置のコイルにとってより
少ない電流、巻線、又は該電流及び巻線の組合わせで足
りるようになる。

【０００７】

【課題を解決するための手段】これらの目的及び他の目
的、特徴及び利点の幾つかは、材料を受け入れるための
入口に接続され、材料を供給するための放出口を備えた
孔を有するハウジングと、第一の末端に、閉鎖位置では
シートと噛み合って放出口から材料が放出されるのを防
止し、開放位置ではシートから予め決められた間隔に配
置され、材料を放出口から放出させるためのバルブニー
ドルを有する、プランジャ開放位置から閉鎖位置へ往復
運動するために孔の中にスライドできる様に取り付けら
れたプランジャと、プランジャの第二の末端に支持され
た磁石と、電磁界を発生させるための、極片及び該極片
の周囲に配置された複数の巻線を有するコイルを有する
電磁コイル機構を有し、電磁界及び該永久磁石により発
生した磁界の相互作用により、プランジャが開放位置か
ら閉鎖位置へスライドして移動するディスペンサ装置に
より達成される。

【０００８】これらの目的及び他の目的、特徴及び利点
の幾つかは、材料を受け入れるための入口及び材料を配
量するための放出口に接続された孔を内部に有するハウ
ジングと、該孔の中に移動できる様に取り付けられた、
閉鎖位置では座と噛み合い、放出口から材料が放出され
るのを防止し、開放位置では座から間隔を置いて配置さ
れる噛み合わせ手段を含む機構と、磁界を発生させるた
めの磁石、反対極性の電磁界を発生させるための手段
と、該磁界及び該電磁界の一方を互いに協同する様に向
け、プランジャを開放位置から閉鎖位置へ、又は閉鎖位
置から開放位置へ移動させる手段を含む装置によっても
達成される。これらの目的及び他の目的、特徴及び利点
の幾つかは、重合体材料を供給する方法であって、磁界
を発生させるための磁石を含むプランジャがスライドで
きる様に収容されている孔を通して重合体材料を流し、
電磁界を発生させ、発生した電磁界及び磁界を互いに協
同作用させ、プランジャを閉鎖位置から開放位置へ移動
させ、重合体材料を該プランジャを通過させ、放出オリ
フィスから放出する方法により達成される。

【０００９】請求項を含めて本明細書では下記の定義を
適用する。「軸方向の」及び「軸方向に」は、ここでは
ディスペンサ装置のプランジャの往復運動の軸に対して
平行な線又は方向に関して使用する。「低温材料」と
は、室温又は常温で液体である接着剤の様な、通常の温
度で液体である材料、ならびにガスケット材料及び／又
は充填材料の様な、接着剤以外の粘性材料である。「内
側」とはプランジャの運動軸に向かう方向を意味し、
「外側」はプランジャの運動軸から離れる方向を意味す
る。ホットメルト材料は、室温又は常温では固体である
が、加熱により液体状態に変換される、接着剤の様な材
料である。「半径方向」及び「半径方向に」は、半径方
向でプランジャの運動軸に向かう、又は運動軸から離れ
る方向を意味する。「永久磁石」は、一度磁化するとそ
の磁界を、電流が流れている間だけ存在する電磁界と反
対に、著しく長期間にわたって維持する材料を意味す
る。

【００１０】

【実施例】ここでは、本発明の方法及び装置を、接着剤
用途に使用するホットメルト重合体材料の配量に関して
説明する。無論、本発明の方法及び装置は、低温材料の
混合及び配量にも同様に適用できる。ここで、図１及び
２に関して、本発明の一実施態様によるディスペンサ装
置を、一般的に番号１０で示す。ディスペンサ装置１０
は、段差の付いた孔１４を有するディスペンサ装置本体
１２含み、その孔は入口孔１６を通してホットメルト接
着剤の様な流体材料の供給源（図には示していない）に
接続されている。ディスペンサ装置本体は、３００シリ
ーズステンレス鋼の様な非強磁性材料、又は他の低透磁
性材料からなり、以下に記載する様に発生した磁束が材
料の飽和に達しない様な大きさを有するのが好ましい。

【００１１】該段差の付いた孔１４は、ディスペンサ装
置本体１２から、ねじ２４によりディスペンサ装置本体
１２の基底部に取り付けられたシートアダプター２２の
中に形成された孔２０の中へと連続している。ディスペ
ンサ装置本体１２の段差付き孔１４及びシートアダプタ
ー２２の孔２０は、その中でスライドして往復運動でき
る様に取り付けられたプランジャ２６を支持している。
プランジャ２６はその一端に、閉鎖位置で挿入物３２の
シート３０と噛み合うボールの様なバルブニードル２８
を有する。プランジャ２６は、強磁性材料の様な磁性材
料からなる。挿入物は孔の中のシートと整列し、プラン
ジャ２６が閉鎖位置に移動する時にバルブニードル２８
をシート３０の中に案内するためのポイントガイドコン
タクト（point guide contacts）を有することができ
る。シートアダプター２２の孔２０は、バルブニードル
がシート３０から離れている、すなわち開放位置にある
ときにディスペンサ装置１０から材料を放出するための
放出出口３４まで伸びている。シートアダプター２２の
外周部は、ノズル（図には示していない）を取り付ける
ためのねじ山３５を有することができる。段差の付いた
孔１４の大きい方の孔３６の中には、プランジャ２６の
末端４０に取り付けられた永久磁石３８が配置されてい
る。永久磁石はプランジャに、ねじの様な機械的固定手
段により、又はロックタイト社（Locktite Corporatio
n）製のLOCKTITE 640の様な接着剤により取り付けるこ
とができる。熱が永久磁石の磁性強度に影響することは
良く知られている。したがって、ホットメルト接着剤の
様な加熱流体を配量するための永久磁石の選択は、低温
接着剤を配量するためのそれよりも重要である。例え
ば、ホットメルト接着剤の配量で約１４９^oC（３００
^oF）乃至約２１８^oC（４２５^oF）の温度にさらされるこ
とは稀である。したがって、２５０^oC（４８０^oF）を超
えない用途には、サマリウムコバルトＳｍＣｏ₅ 磁石が
好ましい永久磁石であると考えられる。

【００１２】永久磁石３８と放出口３４の間には、電圧
源（図には示していない）に接続されたときに電磁界を
発生するための電磁コイル機構４２が配置されている。
電磁コイル機構４２は、極片４６の周囲に巻きつけられ
た複数の巻線からなるコイル４４を含む。極片４６は、
強磁性材料からなり、半径方向内側の表面４８が段差孔
１４の小さい方の孔５０の少なくとも一部を形成する様
に、中空の管状部材の形状に成形されている。コイル４
４の巻線は、ポッティング(potting) 層５２の中に収容
され、その後、それぞれ内部に孔を有する底部５４及び
上部５６輪状部材にはさまれているので、極片４６は底
部部材５４の半径方向内側の縁部５８から上部部材５６
の半径方向内側の縁部６０に伸びている。コイル４４の
外周部は円筒形部材６２に取り囲まれている。極片４６
はさらに延長された極部分６４を含み、この部分は半径
方向で外側に上部輪状部材５６の一部に重なるように伸
びている。延長された極部分６４の半径方向で最も外側
の部分６６は、永久磁石３８の半径方向で最も外側の部
分６８に等しいのが好ましい。円筒形部材６２及び底部
輪状部材５４は強磁性材料からなるのに対し、上部輪状
部材５６はアルミニウム、黄銅又は３００シリーズステ
ンレス鋼の様な非強磁性材料からなる。上部輪状部材５
６に非強磁性材料を使用すると共に、延長された極部分
６４の半径方向で最も外側の部分６６を強磁性本体１２
から間隔を置いて配置することにより、コイルにより発
生した電磁界が、段差孔１４の中でプランジャが移動つ
まりスライドするのにより効率的に活用される。さもな
くば、電磁界は、永久磁石により発生した磁界を本質的
に迂回してしまうであろう。孔７０は、コイル４４を電
源（図には示していない）に接続するための電線をコイ
ル機構４２から引き出すためにある。

【００１３】孔は加圧された流体材料を収容するので、
様々な密封表面からの、又はそれらの間の漏れを防止す
るために、様々な位置で密封されている。本発明のこの
実施態様によるディスペンサ装置の運転を以下に説明す
る。永久磁石３８は、例えば常にＮ極である面７４を有
する。したがって、反対側の面７６は常にＳ極になる
（無論、磁石の極性は反対でもよい）。電磁コイル機構
４２に通電しなければ、永久磁石は極片４６の延長され
た極部分６４に引きつけられる。これによって、プラン
ジャ２６は閉鎖位置に向かって押しつけられ、バルブニ
ードル２８がシート３０と噛み合い、流体材料がディス
ペンサ装置から流出するのが防止される。この特徴は、
停電した時にガンのプランジャが閉鎖位置に確実に移動
するので重要である。これによって、停電時にガンを確
実に閉鎖するためのばねの様な偏位手段が必要なくな
る。ガンを開くには、極片４６の延長された極部分６４
に、磁石３８の面７４の極性と同じ極性の極が生じる様
に、電磁コイル機構のコイルに通電する。つまり、磁石
３８の面７４がＮ極である場合、コイルに通電して延長
された極部分６４にＮ極性を誘導する電磁界を発生させ
る。磁石及び延長された極部分６４の同じ極性（Ｎ−
Ｎ）は互いに反発し、磁石３８を延長された極部分６４
から離れる方向に移動させ、それによってプランジャ２
６がそれと共に移動するので、バルブニードル２８がシ
ート３０から外れ、材料が放出口３４を通して配量され
る。

【００１４】プランジャが完全に開いた位置に移動した
ら、コイルを通る電流、すなわちコイルへの電力を、よ
り低い保持電流に下げることができる。つまり、より大
きな電磁界を発生させ、プランジャを閉鎖位置から開放
位置へ急速に駆動させるために、より高い電流をコイル
に送ることができる。しかし、完全に開いた位置に達し
た後は、その位置にプランジャを維持するのに必要な電
流の量はより少なく、したがって、より少ない量の電流
を供給すればよい。このことは、コイルの巻線を通過す
る電流が多ければ、発生する熱の量は電流の二乗とワイ
ヤの抵抗の積に等しいことから、より多くの熱が発生す
るので、特に重要である。過剰の熱が発生すると、運転
効率に影響するのみならず、コイルの損傷を引き起こす
こともある。したがって、熱の発生はできるだけ低く抑
えることが重要である。この特徴のための電気回路は以
下により詳細に説明する。コイル機構及び永久磁石に関
して温度上昇を最小に維持することが重要であるが、ホ
ットメルト材料を配量する場合、ホットメルト材料の流
動性を維持するために一般的に行なわれている様に、デ
ィスペンサ装置の様々な部分及び関連する作動ブロック
にヒーター（図には示していない）を備える必要があ
る。しかし、ヒーターはコイルや磁石を過熱させてはな
らない。

【００１５】開放位置にあるディスペンサ装置では、コ
イル中を流れる電流の方向を逆転させることにより、デ
ィスペンサ装置が閉鎖される。これによって延長された
極部分６４にＳ極が発生し、永久磁石３８及びプランジ
ャ２６が、バルブニードル２８がシート３０と噛み合う
まで、孔１４の中を延長された極部分６４の方向にスラ
イドする。プランジャがその閉鎖位置に移動したら、電
流をより低い保持電流値に下げることもできる、あるい
は、上記の様に磁石と延長された極部分との間の引力だ
けで十分である場合には、電流を完全に切ることができ
る。ここで、図２に関して、永久磁石３８の面７６を示
す。永久磁石は、隆起した輪状部分７８を備えることが
できる。輪状リング７８の目的は、永久磁石３８の表面
７８が段差孔１４の末端８０と接触する接触面積を少な
くすることである。完全に開いた位置で、永久磁石３８
の末端７６は段差孔１４の末端に近接する。段差孔１４
は流体材料を含むので、末端７６と末端８０の間で表面
接着が起こり、プランジャ２６を閉鎖位置に移動させる
ために必要な力が増加することがある。この現象は、２
枚のガラス板の間に液体の滴をはさみ、次いでそれらの
板を引き離そうとする場合に似ている。この現象の影響
を少なくするためには、磁石と孔１４の接触面積を小さ
くする必要があろう。隆起したリング７８によりその表
面積が小さくなり、永久磁石と孔の壁８０の間に存在す
る表面密着力が減少する。例えば、ここに参考として含
める、このことをより詳細に説明している米国特許第
４，９５１，９１７号を参照するとよい。永久磁石をこ
の隆起リングと一体成形することもできるが、この機能
を同様に十分に果たすキャップを面７６に備えることも
できる。

【００１６】ここで、図３及び４に、一般的に番号１０
０で示す本発明の別の実施態様を示す。ディスペンサ装
置１００は、ねじ１０５により一つに接続された第一及
び第二本体部分１０２、１０４、及びねじ１０８で第二
本体部分１０４に取り付けられたアダプターシート１０
６に分割される。第一及び第二本体部分１０２、１０４
及びアダプターシート１０６は段差孔１１０を形成す
る。流体通路１１２は段差孔を、流体供給源から流体材
料の流れを受け入れる入り口１１４に接続している。段
差孔１１０は、液体材料を配量するための放出口１１６
まで続いている。アダプターシート１０６は、ノズル
（図には示していない）を受け入れるためのねじ山１１
７を有することができる。段差孔１１０の中にはプラン
ジャ１１８がスライドできる様に取り付けられている。
前の実施態様と同様に、プランジャ１１８は、アダプタ
ーシートの挿入物１２４中に支持されたシート１２２と
噛み合わせるための、プランジャの一端に支持されたバ
ルブニードル１２０を含む。永久磁石１２６は、プラン
ジャのニードルバルブから遠く離れた末端１２８に取り
付けられている。永久磁石１２６の材質は、第一の実施
態様の永久磁石に使用した材質と同じでよい。

【００１７】段差の付いた孔１１０の中には、バルブニ
ードル１２０がシート１２２と噛み合って材料の流れを
止める様に、プランジャを押して閉鎖させるためのばね
１３０が取り付けられている。これは、ばね１３０が段
差の付いた孔１１０の肩部に接し、プランジャ１１８か
らの突出部１３４とも接することにより達成される。こ
のばねは、停電した時にプランジャを閉鎖させるのに十
分な力を有する必要がある。第一の本体部分１０２の中
には、プランジャ１１８と軸方向で整列した電磁コイル
機構１３６が取り付けられている。電磁コイル機構１３
６は、永久磁石１２６と軸方向で整列した極片１３８、
コイル１４０、及び補助極片としても機能するコイルケ
ーシング１４２を含む。極片１３８及びコイルケーシン
グ１４２はそれぞれ、小さな圧縮されたヒステリシス曲
線を有するソレノイド品質のステンレス鋼の様な磁性材
料からなる。

【００１８】コイル１４０は、極片１３８の周囲に巻き
付けられた複数の巻線からなる。コイル１４０の外周部
は補助極片１４２により取り囲まれている。コイル１４
０の永久磁石１２６に近い軸方向の末端は、非磁性リン
グスペーサー１４６により取り囲まれている。リングス
ペーサーは、例えば３００シリーズステンレス鋼製又は
類似の他の材料製でよい。スペーサーは、以下により詳
細に説明する様に、電磁コイル機構１３６により発生し
た電磁束をプランジャを通して流すために非磁性であ
る。コイル１４０の軸方向の末端１５０は、磁界を極片
１３８と補助極片１４２の間に向けるために強磁性材料
からなる磁性リングスペーサー１５２により取り囲まれ
ている。コイル１４０と極片１３８は、コイルケーシン
グ１４２の孔１５４の中に配置され、孔１５６内の、デ
ィスペンサ装置１００の中央線ＣＬに対して直角な棒
（図には示していない）により所定の位置に保持されて
いる。

【００１９】永久磁石と極片の間の保持力を増加するた
めに、強磁性材料の様な磁性材料製のキャップ１５８を
永久磁石１２６に取り付けることができる。キャップ１
５８は、有効表面積が増加する様に幾何学的な構造を有
する表面を有することができる。特にこの実施態様で
は、キャップは一般的に円錐形である。極片１３８の、
永久磁石に最も近い末端１６０には、永久磁石１２６の
キャップ１５８と噛み合う表面も同様に成形されてい
る。あるいは、磁石及びキャップはすべて一体でもよ
い。段差孔１１０は加圧された流体材料を含んでいるの
で、様々な密封表面から、又は表面間で材料が漏れるの
を防止するために、様々な位置に密封部１６２が設けら
れている。接着剤は孔１１２を通してディスペンサ装置
に入り、段差の付いた孔１１０のキャビティ１６４に流
れ込む。材料は、通路１７２を通って永久磁石を通過
し、段差の付いた孔１１０のキャビティ１７０の中に流
れ込み、最後に放出口１１６から放出される。

【００２０】電磁コイル機構１３６に通電していない状
態では、ばね１３０がプランジャ１１８を閉鎖位置に移
動させ、放出口１１６から材料が流出するのを防止す
る。前の実施態様と同様に、永久磁石は一定した極性を
有し、例えばキャップ１５８はＮ極を有し、プランジャ
の永久磁石１２６に接している末端は反対の極性（Ｓ
極）を有することができる。ディスペンサ装置１００に
流体材料を配量させるには、極片１３８の末端１６０
に、キャップ１５８の極性と反対の極性を有する極が誘
導される様に、電磁コイル機構１３６のコイル１４０に
電流を流す。つまり、キャップ１５８がＮ極性を有する
様に永久磁石が配置されている場合、極片１３８の末端
１６０にＳ極性を誘導する。電磁コイル機構１３６のコ
イルにより発生した電磁界ＥＭ及び磁石により誘導され
た磁界Ｍは、図に示す様に、実質的に極片、磁性リング
スペーサー１５２及びコイルケーシング１４２を通って
流れる。コイルケーシングは、一般的に内側に伸びてい
る極部分１７４を有する。この極部分１７４は、極片１
３８の末端で発生した極性と反対の極性を有する。反対
の極性を有するキャップ１５８及び極片１３８は互いに
引きつけられる。これによってプランジャ１１８は軸方
向で極片１３８の方にスライドして移動する。これによ
ってバルブニードル１２０がシート１２２から持ち上げ
られ、流体がディスペンサ装置を通り、放出口１１６か
ら放出される。

【００２１】ディスペンサ装置を閉鎖するには、発生し
た電磁界ＥＭが極片１３８の末端１６０にキャップ１５
８の極性と同じ極性を誘導する様に、コイル１４０中の
電流の流れ方向を逆転させる。つまり、電磁界の流れ方
向を逆転させる。したがって、この実施例では、キャッ
プ及び極片が互いに反発する様に、末端１６０にＮ極を
誘導する。電磁コイル及び磁界Ｍの相互作用により発生
した力が、ばねの力と組み合わされ、バルブニードル１
２０がシート１２２と噛み合う様に、プランジャ１１８
を軸方向で閉鎖位置に移動させる。前と同様に、プラン
ジャがその完全に開いた、又は完全に閉じた位置に移動
したら、電磁コイル機構のコイルを作動させる電流量を
より低い水準に下げるか、あるいは完全に無くすことが
できる。

【００２２】キャップ１５８と極片１３８の末端１６０
の間の表面密着性を下げるための手段も使用できる。し
かし、この実施態様では、輪状リングの代わりに、間隔
を置いて配置された、キャップの中心近くからその外縁
部に伸びる隆起部１７６を使用するのがより好ましいと
考えられる。上に述べた様に、ソレノイドへの作動電流
をより低い保持水準に下げるのが好ましい場合がある。
ここに参考として含める、本発明の譲受人に譲受された
米国特許第４，４５３，６５２号（制御電流ソレノイド
駆動回路）は、プランジャがその開放位置に移動した後
の、コイルを通過する電流を下げる方法を記載してい
る。そこで開示されている回路は、その磁界を逆転しな
いソレノイドの制御に関する回路である。この回路をコ
イル中の各電流方向に対して二重にし、本発明の第一の
実施態様で使用することができる。次いで、一つの回路
から別の回路に変換する手段を備えることにより、プラ
ンジャを両方向に移動させることができる。コイルの電
力消費を低減させる他の電流駆動機構も使用できよう。

【００２３】本発明を例示するために代表的な実施態様
を詳細に説明したが、当業者には明らかな様に、本発明
の範囲から逸脱することなく様々な変更及び修正を行な
うことができる。例えば、動的密封装置の必要性を無く
すのが好ましいが、どちらの実施態様においても動的密
封装置を通してプランジャを伸ばし、プランジャの磁石
を流体材料から隔離することは可能である。これによっ
て磁石を加熱された流体から隔離し、磁石への熱伝達を
低減させることができる。本発明のもう一つの実施態様
に関して、コイル１４０の巻線を極１３８の周囲に直接
巻き付ける代わりに、スプール又はボビンの周囲に巻き
付け、極１３８がそのスプールの中央を通って伸びる様
にすることもできる。また、加熱された流体からコイル
への熱伝達をさらに下げるために、コイルとスペーサー
１４６の間に絶縁を配置することもできる。この絶縁体
は、例えば繊維ガラスでもよいし、又はコイルの軸方向
の末端とスペーサー１４６の間に形成された隙間でもよ
い。さらに、コイル４４、１４０を熱溜め(heat sink)
に接続することにより、コイルからの熱を消散させるこ
ともできる。例えば、ハウジング１２及びケースハウジ
ング部分１４２にフィンを付け、過剰の熱をコイルから
放散させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施態様により製造されたディスペ
ンサ装置の、プランジャが閉鎖位置にある拡大断面図で
ある。

【図２】本質的に線２−２に沿って見た永久磁石の平面
図である。

【図３】本発明の別の実施態様によるディスペンサ装置
の、プランジャが閉鎖位置にある断面図である。

【図４】本質的に図３の線４−４に沿って見た平面図で
ある。

【符号の説明】

２６プランジャ２８バルブニードル３０シート３４放出口３８磁石４２電磁コイル機構４４コイル

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】重合体材料を供給するための装置であっ
て、前記材料を受け入れるための入口に接続され、前記材料
を供給するための放出口を備えた孔を有するハウジング
と、第一の末端に、閉鎖位置ではシートと噛み合って放出口
から材料が放出されるのを防止し、開放位置ではシート
から予め決められた間隔に配置され、材料を放出口から
放出させるためのバルブニードルを有する、開放位置か
ら閉鎖位置へ往復運動するために該孔の中にスライドで
きる様に取り付けられたプランジャと、該プランジャの第二の末端に支持された磁石と、電磁界を発生させるための、極片及び前記極片の周囲に
配置された複数の巻線を有するコイルを有する電磁コイ
ル機構を有し、該電磁界及び前記永久磁石により発生し
た磁界の相互作用により、前記孔の中でプランジャがス
ライドして移動することを特徴とする電気ディスペンサ
装置。
【請求項２】該極片が前記孔の少なくとも一部を限定
すること、及び該電磁コイル機構が該永久磁石と該放出
口の間に配置されていることを特徴とする請求項１の装
置。
【請求項３】該電磁コイル機構が、該電磁界を該磁石
の磁界と相互作用させる手段を含むことを特徴とする請
求項２の装置。
【請求項４】該電磁コイル機構のコイルが、それぞれ
内部にプランジャを有する第一及び第二末端片の間に配
置され、外側リングが第一末端片から第二末端片へ伸
び、コイルの外周部を取り囲んでいること、及び第一末
端片の開口部から第二末端片の開口部へ極片が伸び、コ
イルの内周部を取り囲み、該極片が、第一末端片の少な
くとも一部と該永久磁石の間に配置された、延長された
極部分を有することを特徴とする請求項３の装置。
【請求項５】磁束の通路を与えるために該電磁コイル
機構の軸方向で外側に配置された補助極片であって、該
永久磁石に近接して配置され、該材料と流体状態で接触
する軸方向で内側に伸びる部分を有する補助極片をさら
に含むことを特徴とする請求項１の装置。
【請求項６】該永久磁石が該電磁コイル機構と該放出
口の間に配置されていること、及び該補助極片の内側に
伸びている極区域が、断面で、該極片から９０^o の角度
に配置されていること、及び該補助極片が該コイルによ
り発生した磁束にさらされたときに、該内側に伸びてい
る極区域が、該永久磁石に隣接する該極片の極性と反対
の極性を有することを特徴とする請求項５の装置。
【請求項７】前記プランジャ及び前記極片が近接した
ときに、該プランジャと該極片の間の引力を増加させる
手段、及び永久磁石に含まれる、表面密着性を低減させ
る手段の少なくとも一つをさらに含むことを特徴とする
請求項１乃至６のいずれか１項の装置。
【請求項８】該プランジャが、該永久磁石に取り付け
られた、該永久磁石と該極片の間に配置された強磁性体
のキャップをさらに含むことを特徴とする請求項７の装
置。
【請求項９】重合体材料を供給する方法であって、磁界を発生する磁石を含むプランジャがスライドできる
様に取り付けられている孔を通して重合体材料を流し、電磁界を発生させ、該発生した電磁界及び該磁界を互いに協同作用させ、プ
ランジャを閉鎖位置から開放位置へ移動させ、該重合体材料を前記プランジャを通過させ、放出用オリ
フィスから放出することを特徴とする方法。
【請求項１０】前記電磁界の極性を逆転させる工程及
び前記磁界及び電磁界を協同作用させ、プランジャを閉
鎖位置に移動させ、重合体材料の放出オリフィスからの
流れを停止させる工程をさらに含むことを特徴とする請
求項９の方法。