WO2021106983A1 - Discharge device - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to, for example, a discharge device that discharges contents from an aerosol container, and particularly to a technique for troubleshooting.
- a bee extermination device as described in Patent Document 1 is known.
- This bee extermination device is provided with a drug supply unit that supplies a drug to the honeycomb inside the machine body, and an aerosol container is attached to the drug supply unit as an injection device. Then, when exterminating the bees, while visually recognizing the image of the camera mounted on the aircraft, fly the unmanned flying object close to the beehive and hover, so that the injection hole of the drug supply unit (nozzle) faces the beehive.
- the movement button located on the controller is operated to spray the drug.
- an animal repellent device such as Patent Document 2 has been proposed.
- An object of the present invention is to provide a highly reliable discharge device that operates reliably even if a part of the drive unit fails by adopting a redundant structure for the drive unit.
- the discharge device of the present invention is a discharge device for aerosol containers. It has a drive mechanism for driving the actuator of the aerosol container and a plurality of drive sources for driving the drive mechanism.
- the drive mechanism is characterized in that the aerosol container is discharged by one or more driving forces among the plurality of drive sources. In this way, even if one drive source fails, the aerosol container can be discharged by the drive force of the other drive source.
- This discharge device can be configured as follows.
- the drive source is a rotary drive source, and the drive mechanism includes a motion conversion mechanism that converts the rotary motion of the rotary drive source into a linear motion that drives the actuator.
- the plurality of rotational drive sources are provided with a main rotation shaft on the drive side to be rotated by merging their respective rotational movements, and the main rotation shaft is connected to the motion conversion mechanism.
- the plurality of drive sources may be configured to be connected to the main rotation shaft via a one-way clutch. In the one-way clutch, torque is transmitted from the drive source to the main rotation shaft when the drive source and the main rotation shaft rotate relative to each other, and when the drive source and the main rotation shaft rotate relative to each other in the opposite direction.
- the transmission of torque from the drive source to the main rotating shaft is cut off.
- the drive source is in the direction of reversing relative to the main rotation shaft, and the transmission of the drive torque from the drive source is cut off.
- the plurality of drive sources may be configured to rotate the main rotation shaft via the differential gear mechanism. In this way, even if one drive source fails and stops, the differential gear mechanism allows the main rotation shaft to rotate, and the other drive source drives the main rotation shaft. Further, when the rotation speeds of the respective drive sources are different, the rotation difference can be absorbed. 5.
- a plurality of drive mechanisms for driving the actuator may be provided, and each drive mechanism may be independently driven by a different drive source. 6.
- the drive source can be a drive source for linear drive such as an air cylinder or a solenoid actuator. 7. Discharge is performed by driving the plurality of drive sources at the same time. 8. Further, it has a detection unit for detecting a failure of the plurality of drive sources. 9. Further having a control unit for controlling the plurality of drive sources, The control unit drives a part of the plurality of drive sources, and when a failure of the drive source during driving is detected, drives the other drive sources. 10. When a failure is detected by the detection unit, it has a means for notifying the failure by sound. 11. When a failure is detected by the detection unit, it has a means for notifying the failure by light. 12. When a failure is detected by the detection unit, it has a switching means for switching the drive source. 13. The switching means is at least one of a solenoid valve and an electromagnetic clutch.
- the present invention by adopting a redundant structure for the drive unit, it is possible to provide a highly reliable discharge device that operates reliably even if a part of the drive unit fails.
- FIG. 1A is an overall configuration diagram showing a flying object equipped with the ejection device according to the first embodiment of the present invention as a perspective view
- FIG. 1B is a sectional view of the ejection device
- FIG. 1C is FIG. It is a cross-sectional view taken along the line CC.
- 2A and 2B show a discharge state, in which FIG. 2A is a cross-sectional view of a discharge device when two rotary motors are normal, FIG. 2B is a sectional view taken along line BB of FIG. A cross-sectional view of the discharge device when one of the rotary motors fails, (D) is a sectional view taken along line DD of (C).
- FIG. 3 is a diagram showing an example of the valve mechanism of the aerosol container.
- FIG. 4A is an explanatory diagram showing an example of remote control of a control terminal and a discharge operation terminal of an air vehicle equipped with a discharge device
- FIG. 4B is a control block diagram
- 5 (A) is a cross-sectional view and a control block diagram of the discharge device according to the second embodiment of the present invention
- (B) is an explanatory view when two rotary motors are normal
- (C) is one rotation. It is explanatory drawing when a motor breaks down.
- 6 (A) and 6 (B) are diagrams showing an example of the notification unit of FIG. 7A and 7B show a discharge device according to the third embodiment of the present invention, in which FIG.
- FIG. 7A is a cross-sectional view seen from a direction orthogonal to the main rotation axis
- FIG. 7B is a cross-sectional view seen from a direction parallel to the main rotation axis. is there.
- FIG. 8 shows a discharge device according to the fourth embodiment of the present invention, (A) is a cross-sectional view before discharge, and (B) is a cross-sectional view in a discharge state.
- 9A and 9B show a discharge device according to the fifth embodiment of the present invention, in which FIG. 9A is a cross-sectional view seen from a direction orthogonal to the main rotation axis, and FIG. 9B is a cross-sectional view seen from a direction parallel to the main rotation axis. is there.
- FIG. 10A and 10B show a discharge device according to a sixth embodiment of the present invention, where FIG. 10A is a cross-sectional view of the discharger, FIG. 10B is an explanatory view showing an example of a one-way clutch of FIG. Is an explanatory view of a state in which one of the motors has failed and stopped.
- FIG. 11 is a cross-sectional view of the discharge device according to the seventh embodiment of the present invention.
- 12A and 12B show a discharge device according to the eighth embodiment of the present invention, where FIG. 12A is a cross-sectional view of the discharger and FIG. 12B is an enlarged view of a differential gear device.
- FIG. 13 shows a discharge device according to the ninth embodiment of the present invention.
- FIG. 10A is a cross-sectional view of the discharger
- FIG. 10B is an explanatory view showing an example of a one-way clutch of FIG. Is an explanatory view of a state in which one of the motors has failed and
- FIG. 13 (A) shows a normal state of the rotary motor in use
- FIG. 13 (B) shows electromagnetic waves due to a failure of the rotary motor in use.
- (C) is a control block diagram of the switching control.
- 14A and 14B show a discharge device according to a tenth embodiment of the present invention, where FIG. 14A is a cross-sectional view and a control block diagram, and FIG. 14B is an explanatory view when two rotary motors are normal.
- FIG. 15 is a diagram showing a configuration example of a discharge device in which a rotary motor, a cam mechanism, and a linear actuator are arranged in parallel.
- FIG. 16 is a diagram showing a configuration example in which the discharge device of the present invention is used as a stationary discharge device.
- FIG. 1A and 1B are overall configuration views showing a flying object equipped with the ejection device according to the first embodiment of the present invention as a perspective view
- FIG. 1B is a sectional view of the ejection device
- FIG. It is a C line sectional view.
- 100 represents an air vehicle.
- the airframe 100 is an unmanned aerial vehicle such as a so-called multicopter, and the airframe 101 includes a fuselage body 102, four arms 103 radially extending from the fuselage body 102, and legs 107 for takeoff and landing. At the tip of the arm 103, four rotary blades 104 are provided via a motor 105, respectively. In the illustrated example, the rotary blade 104 illustrates four quadcopters, but various known multicopters such as three (tricopters) and six (hexacopters) can be applied.
- An aerosol container assembly 40 in which an aerosol container is incorporated in a sleeve 20 is mounted on the outer surface of the airframe 101 of the airframe 100, in the illustrated example, on the lower surface of the airframe body 102 via a support portion 50.
- a nozzle 15 is connected to the stem of the aerosol container inside the aerosol container assembly 40 via a tube 16, and the contents are discharged from the nozzle 15.
- the aerosol container assembly 40 provided with the aerosol container 10 the tube 16 and the nozzle 15 are included in the ejection device 1 of the flying object, but the tube 16 and the nozzle 15 are not always essential. ..
- the aerosol container assembly 40 is mounted on the lower surface of the fuselage body 102, but it may be mounted on the rear surface of the fuselage body 102, on the upper surface, or on the front surface. It may be installed.
- the aerosol container 10 is mounted on the machine body 101 as an aerosol container assembly 40, and discharges the contents of the aerosol container 10 from above the machine body 101.
- the discharged contents include not only liquids but also gases such as gas and air, powders and the like, and cases where sounds (horns) and the like are discharged.
- the sound discharge is configured so that, for example, a sound is produced when a gas is ejected.
- the aerosol container assembly 40 includes an aerosol container 10, a sleeve (accommodating member) 20 for accommodating the aerosol container 10, and a discharge drive unit 30 arranged in the sleeve 20 for discharging the contents from the aerosol container 10. I have.
- the aerosol container 10 is a container that ejects the contents by the gas pressure of the liquefied gas or the compressed gas filled inside, and the existing metal aerosol container can be applied, and the aerosol container 10 is made of pressure-resistant plastic. A container can also be used.
- various actuators having flow paths formed according to the discharge direction and the discharge form are mounted on the stem 12.
- the actuator 14 has a configuration including a linear main body portion 14a provided with a straight discharge flow path and a flange portion 14b projecting from the main body portion 14a in a direction perpendicular to the axis.
- the tube 16 is connected to the main body 14a of the actuator 14.
- the aerosol container 10 since the aerosol container 10 is mounted on the lower surface of the fuselage body 102 and used, as the form of the propellant and the contents to be sealed, the undiluted solution is contained in the inner bag, and the outer circumference of the inner bag and the container.
- An isolated type in which the propellant is housed between the body circumference and the body circumference is used. If it is an isolated type, it can be discharged even if the posture of the aerosol container is sideways (stem position is sideways) or downward (stem position is down).
- the propellant include general hydrocarbons (liquefied petroleum gas) (LPG), dimethyl ether (DME), fluorinated hydrocarbons such as fluorinated hydrocarbons (HFO-1234ZE), carbon dioxide (CO2), and nitrogen (N 2).
- LPG liquefied petroleum gas
- DME dimethyl ether
- fluorinated hydrocarbons such as fluorinated hydrocarbons (HFO-1234ZE), carbon dioxide (CO2), and nitrogen (N 2).
- Compressed gas such as nitrogen phosphide (N 2 O) can be applied, but non-flammable fluorinated hydrocarbons, carbon dioxide, nitrogen, nitrogen phosphite, etc. are preferable in consideration of fire safety. In particular, nitrogen is preferable in consideration of the environmental load.
- the material of the sleeve 20 is made of a metal such as aluminum, plastic, or a lightweight material having high strength such as carbon fiber. Further, not only a hard material but also a soft material, for example, a rubber material such as silicone rubber or urethane foam can be used, that is, various materials capable of maintaining the shape of the accommodating portion accommodating the aerosol container 10. Can be used.
- the term "sleeve” is used to mean a tubular member that houses a cylindrical aerosol container 10.
- the sleeve 20 includes a cylindrical sleeve body 21 having a diameter larger than that of the aerosol container 10, a first end cover 22 that covers one end of the sleeve body 21, and a second end cover provided at the other end. It is composed of a part 23.
- the first end cover portion 22 is detachably screwed and fixed to the sleeve body 21 via a screw portion, and the second end cover portion 23 is non-removably fixed to the sleeve body 21. ..
- the second end cover portion 23 and the sleeve body 21 may be integrated.
- the first end cover portion 22 is configured to include a dome-shaped cover main body 222 and a screw cylinder portion 223 screwed into the female screw portion of the sleeve main body 21.
- the cover body 222 has a conical or dome-shaped curved surface with a rounded tip, the diameter of which is gradually reduced toward the tip in consideration of aerodynamic characteristics. By forming the shape with good aerodynamic characteristics in this way, the influence of the horizontal wind (crosswind) is reduced, and the flight can be stabilized.
- the second end cover portion 23 located on the bottom side of the aerosol container 10 has a tubular portion 231 whose one end is fixed to the rear end portion of the sleeve body 21 (the end on the bottom side of the aerosol container 10) and a tubular portion. It is configured to include an end plate 232 that closes the other end of the portion 231.
- the discharge drive unit 30 is housed in the second end cover unit 23.
- the inner diameter of the sleeve 20 is larger than the outer diameter of the body portion 11a of the aerosol container 10, and the aerosol container 10 is supported at a certain distance from the wall surface of the sleeve 20.
- the body 11a of the aerosol container 10 may be supported without being separated from the inner wall of the sleeve 20, but by separating the body 11a of the aerosol container 10 from the inner wall of the sleeve 20, a heat insulating material or heat storage is provided in the separated space. The material can be interspersed.
- a plurality of radial support portions 21a extending inward in the radial direction are provided on the inner circumference of the sleeve 20 in the axial direction.
- a plurality of the radial support portions 21a may be provided in the circumferential direction or may be partially supported, or may be continuously formed in an annular shape to support the entire circumference.
- the sleeve 20 may have a structure in which a part of the sleeve 20 is ventilated instead of a closed structure. For example, a structure such as a mesh structure or punching can be applied. By doing so, there are effects such as alleviating the self-cooling at the time of discharging the aerosol with the outside air and reducing the weight of the sleeve 20.
- the bottom portion 11b of the aerosol container 10 is supported by the container holding portion 72, and the head side of the aerosol container 10 is supported by the pressing member 221 provided on the first end cover portion 22.
- the pressing member 221 is provided at one end of a tubular body 221a and a first end cover that protrudes from the top of the first end cover portion 22 toward the stem 12 in the central axis direction of the aerosol container 10. It is provided with an end flange portion 221b fixed to the portion 22.
- a tube 16 connecting the actuator 14 and the nozzle 15 is slidably inserted into the inner circumference of the tubular body 221a of the pressing member 221, and the tip surface of the tubular body 221a is the flange portion 14b of the actuator 14. Is in contact with or in close proximity to.
- the pressing member 221 may be integrally molded with the second end cover portion 23.
- the discharge drive unit 30 has a drive mechanism for driving the actuator 14 of the aerosol container, and a plurality of rotary drive sources for driving the drive mechanism, in this example, two rotary motors 31A and 31B.
- the drive mechanism is configured to discharge the aerosol container 10 by the driving force of one or more of the plurality of rotary motors 31A and 31B, and in this embodiment, the driving force of the two rotary motors 31A and 31B.
- the drive mechanism has two independent cam mechanisms 32A and 32B and a container holding that can move in the axial direction as a motion conversion mechanism that converts the rotary motion of the two rotary motors 31 into a linear motion of the actuator, respectively.
- the rotary motors 31A and 31B are fixed to a frame (not shown) fixed to the second end cover portion 23.
- the cam mechanisms 32A and 32B each include a cam 32a that is rotationally driven by the rotary motors 31A and 31B and a cam follower 32c that moves along the cam surface of the cam 32a, and the cam follower 32c is provided on the container holding portion 72.
- the cam 32a in the illustrated example is an oval disc cam
- the cam shaft of the cam 32a is orthogonal to the central axis of the aerosol container 10
- the rotation of the cam 32a is caused by the cam follower 32c of the container holding portion 72. Converted to linear motion.
- the cam 32a is a disc cam, an urging means such as a spring for constantly bringing the cam follower 32c into contact with the cam 32a is appropriately provided.
- the container holding portion 72 is an annular convex portion that holds a disc portion 72a that abuts on the bottom portion 11b of the aerosol container 10 and an end portion on the bottom side of the body portion 11a of the aerosol container 10 from the outer diameter end portion of the disc portion 72a.
- the cam follower 32c is rotatably supported by a support shaft 72d that includes a 72b and a connecting shaft portion 72c provided at the center of the surface of the disc portion 72a on the motor side and extends in a direction orthogonal to the end portion of the connecting shaft portion 72c. ing.
- the minimum diameter portion of the cam 32a is in contact with the cam follower 32c, the container holding portion 72 is in the retracted limit position, and the valve mechanism of the aerosol container 10 is held in a closed state.
- the container holding portion 72 advances in the axial direction. That is, the contact position of the cam 32a with which the cam follower 32c abuts at the retractable limit position of the container holding portion 72 has a small diameter from the center of rotation, and the contact position of the cam 32a with which the cam follower 32c abuts at the forward limit position is the center of rotation.
- the diameter is set large.
- the valve is opened not at the maximum diameter portion of the cam 32a but at the transition portion from the minimum diameter portion to the maximum diameter portion, but the valve may be opened at the maximum diameter portion.
- the advance of the container holding portion 72 causes the aerosol container 10 to move toward the head side in the axial direction, and the movement of the aerosol container 10 causes the actuator 14 to be pressed against the tubular body 221a of the pressing member 221. Since the pressing member 221 is fixed to the first end cover portion 22 of the sleeve 20, the stem 12 is pushed into the aerosol container 10 by the reaction force from the tubular body 221a, and the valve mechanism in the aerosol container 10 is moved. The valve is opened. When the valve mechanism opens, the contents are automatically discharged by the gas pressure.
- FIG. 2 (A) is a cross-sectional view of a discharge device when two rotary motors are normal
- FIG. 2 (B) is a sectional view taken along line BB of (A)
- (D) is a cross-sectional view taken along the line DD of (C).
- the two rotary motors 31A and 31B are both rotationally driven in synchronization with each other as shown in FIGS. 2A and 2B, and are driven by the two cam mechanisms 32A and 32B via the container holding portion 72.
- the aerosol container 10 is pushed up toward the head side, the stem of the aerosol container 10 is pushed in, the valve mechanism inside the container is opened, and the contents are discharged.
- one of the rotary motors 31B fails and the rotation is stopped, as shown in FIGS. 2 (C) and 2 (D)
- one cam mechanism 32B does not operate (x mark in the figure) and the other.
- the other cam mechanism 32A is rotationally driven only by the driving force of the rotary motor 31A, the aerosol container 10 is pushed up toward the head side, and the stem of the aerosol container 10 is pushed in to open the valve mechanism.
- FIG. 3 shows an example of the valve mechanism 13 of the aerosol container 10 opened by the discharge drive unit 30. That is, the stem 12 is provided with a discharge flow path 12a extending by a predetermined dimension in the axial direction from the tip opening, and a stem hole 12b serving as a valve hole is opened on the side surface of the stem 12, and the stem hole 12b is a mounting cup. It is sealed by the inner peripheral surface of the gasket 13a attached to the edge of the insertion hole of 11d.
- the stem 12 is urged in the protruding direction by the gas pressure and the urging force of the spring 13b, and the inner peripheral edge of the gasket 13a serving as the valve body is pressed in the axial direction so that the inner peripheral surface of the gasket 13a presses the valve seat.
- the valve is maintained in a closed state in close contact with the hole edge of the constituent stem holes 12b.
- the valve mechanism 13 of the illustrated example is an example, and is not limited to such a configuration, and various configurations that normally maintain the valve closed state and open the valve by pushing the stem 12 can be applied. ..
- the cam mechanism 32 converts the rotary motion of the rotary motor 31 into a linear motion, but the present invention is not limited to the cam mechanism 32.
- a screw feed mechanism, a rack and pinion, or the like can be used.
- any mechanism that converts the rotary motion of the rotary motor 31 into a linear motion can be applied.
- a linear motor for linear drive or a linear drive source such as an electromagnetic solenoid may be used, and the aerosol container 10 may be moved in the axial direction without using a motion conversion mechanism.
- FIG. 1A conceptually describes the electrical equipment mounted on the flying object.
- a mounting device control unit 210 that controls a mounting device such as a discharge drive unit 30 or a camera (not shown) is provided separately from the flight control unit 110 that controls the flight of the flight body 100, and together with the flight control unit 110, the airframe It is provided on the 101 side.
- the power supply 211 for the on-board device for driving the discharge drive unit 30 is provided separately from the power supply for driving the flying object 100 (assuming that it is incorporated in the flight control unit 110 and is not shown). It is mounted on the aircraft 101 side.
- a communication unit 212 for an on-board device including an antenna for remotely controlling the ejection device 1 and the camera is provided separately from the flight communication unit 112 including an antenna for remotely controlling the airframe 100, and is provided on the airframe 101. It is installed.
- the on-board device control unit 210, the on-board device communication unit 212, and the on-board device power supply 211 may have the roles of the flight control unit 110, the flight communication unit 112, and a part or all of the flight power supply. ..
- the attachment of the aerosol container assembly 40 to the machine body 101 is not particularly shown, but for example, a slide-type fitting structure of a slide rail and a T-shaped groove, or a configuration that can be attached / detached in the rotation direction such as a bayonet coupling is also possible. Alternatively, various supporting means that facilitate removal and attachment, such as screwing, clip coupling, and clamps, can be applied. Electrical contacts may be provided to electrically connect the on-board device control unit 210 arranged on the machine body 101 side, the power supply 211 for the on-board device, and the rotary motors 31A, 31B, etc. of the discharge drive unit 30, or the sleeve 20 to the machine body 101.
- the sleeve 20 has a power source such as a secondary battery and a wireless communication device, and an electric signal from the flight control unit 110 arranged on the aircraft 101 side is wirelessly communicated with the mounted device control unit in the sleeve 20. You may send and receive with 210.
- the flight of the flying object 100 is remotely controlled by the control terminal 120, and the discharge device 1 is remotely controlled by the operation terminal 160.
- the operation terminal 160 is also used as a controller for the camera 106 mounted on the flying object 100.
- the operation terminal 160 is provided with, for example, a discharge button 163 and a stop button 164. When the operator presses the discharge button 163 while viewing the image on the display 167, a discharge command signal is transmitted and mounted on the flying object 100. It is received by the communication unit 212 for the on-board device.
- the discharge drive unit 30 is driven by the on-board device control unit 210, the stem 12 of the aerosol container 10 is pushed in, and the contents are discharged.
- a stop command signal is transmitted, and the discharge drive unit 30 releases the push of the stem 12 to stop the discharge.
- the switching between discharge and stop can be automatically switched according to a program stored in advance as well as the operation of the button. For example, the route is programmed in advance, the height is detected by the position on the map and the altimeter by the signal from GPS, the discharge is started when the predetermined position is reached, and the discharge is completed when the discharge in the predetermined area is completed. Can also be stopped.
- the discharge drive unit 30 there are two sets of rotary motors 31A and 31B and cam mechanisms 32A and 32B of the discharge drive unit 30, and even if one rotary motor fails, the discharge drive unit 30 is provided by the other rotary motor and cam mechanism 32. Is activated and the contents can be sprayed normally, so that the work is not hindered and the reliability can be improved.
- FIG. 5 shows a discharge device according to the second embodiment of the present invention.
- 5 (A) is a cross-sectional view and a control block diagram of the discharge device according to the second embodiment of the present invention, (B) is an explanatory view when two rotary motors are normal, and (C) is one rotation. It is explanatory drawing when a motor breaks down.
- the end portion kana-the mounting device control unit 210 of the discharge drive unit 30 of the first embodiment has a failure detected by the detection unit 2101 for detecting the failure of the two rotary motors 31A and 31B and the detection unit 2101.
- a notification unit 2102 is provided as a means for notifying a failure when it is detected. That is, the rotary motors 31A and 31B are driven via the motor drivers 2102A and 2102B by the control signal from the on-board device control unit 210 shown in FIG. 5A, and the rotary motors 31A and 31B rotate. Information such as the position and the current is fed back to the on-board device control unit 210. In this example, as shown in FIG.
- the rotary motors 31A and 31B are provided with current circuit breakers 2103A and 2103B such as fuses. To detect a failure, the power consumption is calculated from the motor current fed back to the on-board device control unit 210, and if it deviates from the predetermined normal range, it is determined to be a failure, and if a failure is detected, a notification signal is issued to the notification unit. It has become. That is, when the rotary motors are normal, the power consumption of the two rotary motors 31A and 31B is the same as shown in FIG. 5 (A). If any of the rotary motors 31A and 31B fails, for example, as shown in FIG.
- FIG. 6 shows an example of the notification unit 2102.
- FIG. 6A shows a warning symbol such as an LED on the side surface of the second end cover portion 23 of the sleeve 20 in which the rotary motors 31A and 31B are housed, as a means for notifying the failure by light. This is an example provided together with 25.
- a speaker 26 is provided on the side surface of the second end cover portion 23 of the sleeve 20 in which the rotary motors 31A and 31B are housed together with the warning symbol 25 as a means for notifying the failure by sound.
- the warning symbol 25 may be omitted.
- FIG. 7A and 7B show a discharge device according to the third embodiment of the present invention, in which FIG. 7A is a sectional view seen from a direction orthogonal to the main rotation axis, and FIG. 7B is a sectional view seen from a direction parallel to the main rotation axis.
- the plurality of rotary motors 31A and 31B are provided with a main rotary shaft 33 on the drive side to be rotated by merging their rotary motions, and the main rotary shaft 33 is connected to the cam mechanism 32.
- two rotary motors 31A and 31B are configured to rotationally drive one cam mechanism 32.
- the rotary motors 31A and 31B do not have a self-holding function, and the drive shaft is assumed to rotate freely in the event of a power failure or failure.
- the two rotary motors 31A and 31B are both rotationally driven in synchronization with each other as shown in FIG. 7A, and the aerosol container 10 is headed by one cam mechanism 32 via the container holding portion 72.
- the valve mechanism of the aerosol container 10 is opened by pushing it up to the side.
- the cam mechanism 32 is operated, and the aerosol container 10 Is pushed up toward the head side to open the valve mechanism.
- FIG. 8 shows a discharge device according to the fourth embodiment of the present invention, (A) is a cross-sectional view before discharge, and (B) is a cross-sectional view in a discharge state.
- the drive mechanism of the discharge drive unit 430 uses a feed screw mechanism 35 instead of a cam mechanism as a motion conversion mechanism that converts the rotary motion of the rotary motor 31 into a linear motion.
- the feed screw mechanism 35 includes a screw shaft 351 fixed to the container holding portion 72 and a rotating member 352 that meshes with the screw shaft 351.
- the screw shaft 351 extends along an extension line of the central axis of the aerosol container 10 and one end thereof is fixed to the container holding portion 72.
- the rotating member 352 is fixed in the axial direction and movable in the rotational direction.
- a female screw (not shown) in which the screw of the screw shaft 351 meshes is provided on the inner circumference, and an external gear is provided on the outer circumference.
- the constituent teeth are provided.
- the two rotary motors 351A and 351B are arranged so that the motor shaft 311 is parallel to the screw shaft 351 and the gears 353A and 353B that mesh with the outer teeth of the outer periphery of the rotary member 352 are fixed to the motor shafts 311A and 311B. ..
- the two rotary motors 351A and 351B rotate in the same rotational direction in synchronization with each other to rotationally drive one rotary member 352.
- This rotating member 352 serves as the main rotating member. Due to the rotation of the rotating member 352, the screw shaft 351 held immovably in the rotation direction moves in the axial direction, and the aerosol container 10 is moved toward the head side via the container holding portion 72, and the stem 12 Is pushed into the container to open the valve and discharged, and by rotating the rotating member 352 in the reverse direction, the aerosol container 10 can be moved to the bottom side to release the pushing of the stem 12 and close the valve.
- the two rotary motors 31A and 31B are normal, both of them are rotationally driven in synchronization with each other, and one feed screw mechanism 35 pushes up the aerosol container 10 toward the head side via the container holding portion 72.
- FIG. 9A and 9B show a discharge device according to the fifth embodiment of the present invention, in which FIG. 9A is a cross-sectional view seen from a direction orthogonal to the main rotation axis, and FIG. 9B is a cross-sectional view seen from a direction parallel to the main rotation axis. is there.
- the main rotary shaft 33 of the cam mechanism 32 is rotationally driven by a plurality of rotary motors 31, but unlike the third embodiment, the main rotary shaft 33 is rotated with respect to the main rotary shaft 33.
- the difference is that a total of four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1 and 31B2 are provided, two on each side.
- intermediate gears 313A and 313B are attached to both ends of the main rotary shaft 33, and the intermediate gears 313A and 313B are attached to the left and right two rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 motor shafts 311A1, 311A2; 311B1, 311B2, respectively.
- the provided gears 312A1, 312A2; 312B1, 312B2 are in mesh with each other.
- the rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 do not have a self-holding function, and the drive shaft is assumed to rotate freely in the event of a power failure or failure.
- FIG. 10 shows a discharge device according to a sixth embodiment of the present invention.
- A is a cross-sectional view of the discharge device
- B is an explanatory view showing an example of the one-way clutch of (A)
- C is an explanatory view of a state in which one of the rotary motors has failed and stopped.
- the sixth embodiment also has a configuration in which one cam mechanism 32 is driven by two rotary motors 31A and 31B, but in the sixth embodiment, the motor shafts 311A and 311A of the rotary motors 31A and 31B 311B is an embodiment applied when it is self-held and does not rotate in the event of a failure.
- FIG. 10B shows an example of known one-way clutches 60A and 60B.
- the one-way clutch includes a drive-side member 61 and a driven-side member 62, and one-way rotation of the drive-side member 61, for example, rotation in the counterclockwise direction shown by the solid line arrow in the drawing is performed on the driven-side member 62.
- the rotation of the drive-side member 61 in the opposite direction that is, the rotation in the clockwise direction indicated by the broken arrow in the figure is not transmitted to the driven-side member 62.
- the internal teeth 61a provided on the inner circumference of the drive-side member 61 are tilted, and the claws 62a that engage with the internal teeth 61a are swingably provided on the driven-side member 62, and the claws 62a are internally provided by the spring member 62b.
- the structure is urged to press against the teeth 61a, and the claw 62a is caught by the internal teeth 61a in one direction to transmit the driving force, and the claws 62a do not mesh with the internal teeth 61a in the opposite direction and rotate idle. ..
- the configuration of this one-way clutch is an example, and the configuration is not limited to such a configuration, and various known one-way clutches can be applied.
- the direction in which the rotation of the one-way clutches 60A and 60B is transmitted is set by the rotary motors 31A and 31B according to the rotation direction in the discharge operation of the cam 32a.
- the rotary motors 31A and 31B are both rotationally driven in synchronization with each other as shown in FIG. 10A, and the cam 32a is rotationally driven via the one-way clutches 60A and 60B to rotate and drive the container holding portion.
- the aerosol container 10 is pushed up toward the head side via the 72, and the valve mechanism of the aerosol container 10 is opened.
- the two rotary motors 31A and 31B for example, when one of the rotary motors 31A fails and the motor shaft 311A of the failed rotary motor 31A stops, as shown in FIG. 10C, Since the main rotating shaft 33 is rotated by the rotating motor 31B that is rotating normally with respect to the motor shaft 311A of the stopped rotating motor 31A, the driven side member of the one-way clutch 60A rotates the main rotating shaft 33. Rotate in synchronization with the direction. However, in relation to the drive-side member, the one-way clutch 60A rotates in a direction in which it does not mesh with each other and runs idle.
- the main rotary shaft is rotationally driven only by the normal rotary motor 31, the cam mechanism 32 is operated, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side to open the valve mechanism.
- the two rotary motors 31A and 31B are rotated as they are.
- the angle of the cam 32a returns to the initial angle, and the container holding portion 72 retracts due to an urging force such as a spring that returns the container supporting portion toward the bottom.
- the valve mechanism of the aerosol container 10 is closed.
- FIG. 11 is a cross-sectional view of the discharge device according to the seventh embodiment of the present invention. Similar to the fifth embodiment, the seventh embodiment also has a configuration in which one cam mechanism 32 is driven by four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2, but in the seventh embodiment, the rotary motors 31A1, 31A2; This is an embodiment applied when the motor shafts 311A1, 311A2; 311B1, 311B2 of 31B1 and 31B2 are self-held and do not rotate in the event of a failure.
- the four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 are connected to the gears 312A1, 312A2; 312B1, 312B2 via the one-way clutches 60A1, 60A2; 60B1, 60B2.
- all of the four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 are rotationally driven in synchronization with each other, and the cams 32a are driven via the one-way clutches 60A1, 60A2; 60B1, 60B2. Is rotationally driven, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side via the container holding portion 72 to open the valve mechanism of the aerosol container 10.
- the motor shaft 311B2 of the failed rotary motor 31B2 stops, and the driven side member of the one-way clutch 60B2 rotates in synchronization with the rotation direction of the main rotary shaft 33, but drives. In relation to the side members, they do not mesh with each other and run idle. Therefore, the main rotary shaft 33 is rotationally driven only by the normal rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, the cam mechanism 32 is operated, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side to open the valve mechanism.
- FIG. 12 shows a discharge device according to the eighth embodiment of the present invention.
- (A) is a cross-sectional view of a discharge device
- (B) is an enlarged view of a differential gear device.
- the eighth embodiment also has a configuration in which one cam mechanism 32 is driven by two rotary motors 31A and 31B, but in the eighth embodiment, the motor shafts 311A and 311A of the rotary motors 31A and 31B 311B is an embodiment applied when it is self-held and does not rotate in the event of a failure.
- the two rotary motors 31A and 31B are configured to rotate the main rotary shaft 33 via the differential gear mechanism 80.
- the differential gear mechanism 80 includes a case 83 in which the side gears 81A and 81B connected to the motor shafts 311A and 311B of the rotary motors 31A and 31B, the pinion gear 82 meshing with the side gears 81A and 81B, and the shaft of the pinion gear 82 are fixed.
- the ring gear 84 fixed to the case 83 and the output side pinion 85 that mesh with the ring gear 84 are provided, and the output side pinion 85 is fixed to the main rotation shaft 33 to which the cam 32a is fixed.
- FIG. 13 shows a discharge device according to the ninth embodiment of the present invention.
- FIG. 13 (A) shows a normal state of the rotary motor in use
- FIG. 13 (B) shows electromagnetic waves due to a failure of the rotary motor in use.
- An explanatory diagram when switching the clutch, (C) is a control block diagram of the switching control.
- the ninth embodiment also has a configuration in which one cam mechanism 32 is driven by four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2, but in the ninth embodiment, the four rotary motors 31A1, The difference is that 31A2; 31B1, 31B2 are connected to gears 312A1, 312A2; 312B1, 312B2 via electromagnetic clutches 90A1, 90A2; 90B1, 90B2.
- the electromagnetic clutches 90A1, 90A2; 90B1, 90B2 have a configuration in which the transmission of power between the driving side member and the driven side member is switched by using the electromagnetic force. For example, the friction plate may be attracted by the electromagnetic force.
- a form in which power is transmitted by an electromagnetic induction action may be used, and various known types of electromagnetic clutches can be applied.
- each rotary motor 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 is controlled by the on-board device control unit 210, and in this embodiment, one electromagnetic clutch 90B2 is turned on and the other electromagnetic clutch 90A1 is turned on.
- 90A2; 90B1 is turned off, and the cam 32a is driven by one rotary motor 31B2.
- Which rotary motor 31B2 to use is arbitrarily set in advance.
- the on-board device control unit 210 includes a detection unit 2101 capable of detecting a failure of a plurality of rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2, and another detection unit 2101 when the detection unit 2101 detects a failure of the rotary motor 31B2 in use. It is provided with an electromagnetic clutch switching unit 2104 as a switching means for turning on the electromagnetic clutch 90B1 and switching to another rotary motor. In the normal state, as shown in FIG. 13A, only the electromagnetic clutch 90B2 corresponding to one rotary motor 31B2 is connected, and the other electromagnetic clutches 90A1, 90A2, 90B1 are disconnected. The other rotary motors 31A1, 31A2; 31B1 may not be rotationally driven or may be rotationally driven.
- the electromagnetic clutch 90B2 in this connected state rotationally drives the cam 32a by the driving force of one rotary motor 31B2, pushes the aerosol container 10 toward the head side via the container holding portion 72, and the valve mechanism of the aerosol container 10. To open the valve.
- the rotating motor 31B2 in use fails, as shown in FIG. 13C, the failure is detected by the detection unit 2101, so the currently connected electromagnetic clutch 90B2 is disconnected and another non-failed electromagnetic clutch 90B2 is disconnected.
- the electromagnetic clutch 90B1 corresponding to the rotary motor is connected, and the normal rotary motor 31B1 is rotationally driven.
- the main rotating shaft 33 is rotationally driven by the switched normal rotary motor 31B1 to operate the cam mechanism 32.
- FIG. 14 shows a discharge device according to the tenth embodiment of the present invention
- (A) is a cross-sectional view and a control block diagram of the discharge device according to the tenth embodiment of the present invention
- (B) is two rotations. It is explanatory drawing when the motor is normal.
- the drive source is two linear actuators 37A and 37B as a drive source for linear drive. That is, the actuator bodies 37A1 and 37B1 of the linear actuators 37A and 37B are fixed, and one end of the movable members 37A2 and 37B2 that move in the axial direction with respect to the actuator bodies 37A1 and 37B1 is a container holding portion 72 that holds the aerosol container 10.
- the moving directions of the movable members 37A2 and 37B2 are parallel to the central axis of the aerosol container 10.
- an air cylinder and a solenoid actuator can be used as the linear actuators 37A and 37B.
- the actuator drivers 37A4, 37B4 of the linear actuators 37A, 37B control the solenoid valve provided in the pneumatic circuit of the air cylinder in the case of an air cylinder, and control the solenoid coil of the solenoid in the case of a solenoid actuator.
- the movable members 37A2 and 37B2 are driven in a linear direction in synchronization with each other, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side via the container holding portion 72 to open the valve mechanism.
- the failed linear actuator 37A does not drive, but the failed linear actuator 37A expands in accordance with the extension of the movable member 37B2 of the normal linear actuator 37B, and the failed linear actuator 37A expands to be normal linear.
- the driving force of the actuator 37B pushes up the aerosol container 10 toward the head side to open the valve mechanism.
- the on-board device control unit 210 is notified of the failure when the detection unit 2101 for detecting the failure of the plurality of linear actuators 37A and 37B and the detection unit 2101 detects the failure.
- the notification unit 2102 is provided. That is, as shown in FIG. 14A, the linear actuators 37A and 37B are driven by the control signal from the on-board device control unit 210 via the actuator drivers 37A4 and 37B4, and the linear actuators 37A and 37B are driven. Information such as the positions of the movable members 37A2 and 37B3 of the 37B and the current is fed back to the on-board device control unit 210. In this example, as shown in FIG.
- the linear actuators 37A and 37B are provided with current breakers 2103A and 2103B such as fuses.
- the power consumption is calculated from the current value fed back to the on-board device control unit 210, and if it deviates from the predetermined normal range, it is determined to be a failure, and if a failure is detected, a notification signal is sent to the notification unit. It has become. That is, when the linear actuators 37A and 37B are normal, the power consumption of the linear actuators 37A and 37B is the same. If any of the linear actuators 37A and 37B fails, and if there is a power loss due to disconnection or the like, the power consumption becomes zero and the range is out of the normal range.
- FIG. 15 shows a configuration example in which a drive mechanism including a rotary motor 31 and a cam mechanism 32 which is a motion conversion mechanism and a drive mechanism including a linear actuator 37 are arranged in parallel.
- the structure is not limited to the cam mechanism, and a drive mechanism provided with the feed screw mechanism shown in FIG. 15 and a drive mechanism provided with a linear actuator may be combined.
- FIG. 16 is a configuration example of a stationary discharge device.
- the configuration of this discharge device is basically the same as that of the first embodiment, but the present invention is not limited to this, and all the configurations of the above-described embodiments 1 to 11 are applicable.
- FIG. 1 (A), Fig. 4) 1 Discharge device 100 Airframe, 101 Aircraft, 102 Aircraft Body, 103 Arms 104 Rotors, 105 Motors, 106 Cameras, 107 Legs 110 Flight Control Units, 112 Flight Communication Units, 120 Control Terminals, 160 Operation terminal, 163 Discharge button, 164 Stop button, 167 display, 211 Power supply for on-board device, 212 Communication unit for on-board device 210 On-board device control unit (Fig. 1 (B) (C), Fig.
- Electromagnetic clutch switching unit (Embodiment 10, FIG. 14) 37A, 37B linear actuator, 37A1,37B1 Actuator body, 37A2, 37B2 Movable member 37A4, 37B4 Actuator driver (Fig. 15) 37 linear actuator, 371 Actuator body, 372 movable member 31 rotary motor, 32 cam mechanism (Fig. 16) 500 Stationary discharge device
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Abstract
Provided is a highly reliable discharge device which employs a redundant structure in a driving unit so as to ensure operation even in the case of partial failure. This discharge device of an aerosol container is characterized by having a driving mechanism for driving an actuator of the aerosol container, and a plurality of driving sources for driving the driving mechanism, the driving mechanism executing discharge of the aerosol container by means of a driving force of at least one of the plurality of driving sources. Accordingly, even when one of the driving sources fails, discharge of the aerosol container can be executed by means of a driving force of another one of the driving sources.
Description
本発明は、たとえば、エアゾール容器から内容物を吐出させる吐出装置に関し、特に、故障対策の技術に関する。
The present invention relates to, for example, a discharge device that discharges contents from an aerosol container, and particularly to a technique for troubleshooting.
従来からこの種のエアゾール容器の吐出装置としては、たとえば、特許文献1に記載のような蜂の駆除装置が知られている。この蜂の駆除装置は、機体内部に、薬剤を蜂の巣に供給する薬剤供給部を備え、この薬剤供給部に、噴射用器具としてエアゾール容器が装着されている。
そして、蜂を駆除する際には、機体に搭載されるカメラの画像を視認しながら無人飛行体を蜂の巣の近くまで飛行させてホバリングし、薬剤供給部(ノズル)の噴射孔を蜂の巣に向くように、コントローラ上に位置する移動ボタンを操作し、薬剤を噴霧するようになっている。
このようなエアゾール容器を用いた吐出装置としては、飛行体に搭載されたものの他、たとえば、特許文献2のような、動物忌避装置も提案されている。 Conventionally, as a discharge device for this type of aerosol container, for example, a bee extermination device as described inPatent Document 1 is known. This bee extermination device is provided with a drug supply unit that supplies a drug to the honeycomb inside the machine body, and an aerosol container is attached to the drug supply unit as an injection device.
Then, when exterminating the bees, while visually recognizing the image of the camera mounted on the aircraft, fly the unmanned flying object close to the beehive and hover, so that the injection hole of the drug supply unit (nozzle) faces the beehive. In addition, the movement button located on the controller is operated to spray the drug.
As a discharge device using such an aerosol container, in addition to the one mounted on the flying object, for example, an animal repellent device such as Patent Document 2 has been proposed.
そして、蜂を駆除する際には、機体に搭載されるカメラの画像を視認しながら無人飛行体を蜂の巣の近くまで飛行させてホバリングし、薬剤供給部(ノズル)の噴射孔を蜂の巣に向くように、コントローラ上に位置する移動ボタンを操作し、薬剤を噴霧するようになっている。
このようなエアゾール容器を用いた吐出装置としては、飛行体に搭載されたものの他、たとえば、特許文献2のような、動物忌避装置も提案されている。 Conventionally, as a discharge device for this type of aerosol container, for example, a bee extermination device as described in
Then, when exterminating the bees, while visually recognizing the image of the camera mounted on the aircraft, fly the unmanned flying object close to the beehive and hover, so that the injection hole of the drug supply unit (nozzle) faces the beehive. In addition, the movement button located on the controller is operated to spray the drug.
As a discharge device using such an aerosol container, in addition to the one mounted on the flying object, for example, an animal repellent device such as Patent Document 2 has been proposed.
しかし、上記した特許文献1の装置の場合、吐出装置の駆動部が故障した場合、飛行体を帰投させ、修理する必要があり、限られた時間の中で作業をする中で、作業に支障をきたす。
また、特許文献2の場合も同様で、吐出装置の駆動部が故障した場合、動物を検知しても、忌避剤が吐出されないこととなり、動物による被害を防げない。
本発明の目的は、駆動部に冗長構造を採用することにより、一部が故障したとしても、確実に作動し、信頼性の高い吐出装置を提供することにある。 However, in the case of the device ofPatent Document 1 described above, if the drive unit of the discharge device breaks down, it is necessary to return the flying object and repair it, which hinders the work while working within a limited time. To bring up.
Further, the same applies to the case of Patent Document 2, when the drive unit of the discharge device breaks down, even if an animal is detected, the repellent is not discharged, and damage caused by the animal cannot be prevented.
An object of the present invention is to provide a highly reliable discharge device that operates reliably even if a part of the drive unit fails by adopting a redundant structure for the drive unit.
また、特許文献2の場合も同様で、吐出装置の駆動部が故障した場合、動物を検知しても、忌避剤が吐出されないこととなり、動物による被害を防げない。
本発明の目的は、駆動部に冗長構造を採用することにより、一部が故障したとしても、確実に作動し、信頼性の高い吐出装置を提供することにある。 However, in the case of the device of
Further, the same applies to the case of Patent Document 2, when the drive unit of the discharge device breaks down, even if an animal is detected, the repellent is not discharged, and damage caused by the animal cannot be prevented.
An object of the present invention is to provide a highly reliable discharge device that operates reliably even if a part of the drive unit fails by adopting a redundant structure for the drive unit.
上記目的を達成するために、本発明の吐出装置は、
エアゾール容器の吐出装置であって、
前記エアゾール容器のアクチュエータを駆動させる駆動機構と、該駆動機構を駆動する複数の駆動源を有し、
前記駆動機構は、前記複数の駆動源のうち1つ以上の駆動力によって、前記エアゾール容器の吐出を実施することを特徴とする。
このようにすれば、一つの駆動源が故障したとしても、他の駆動源の駆動力によって、エアゾール容器の吐出を実施することができる。 In order to achieve the above object, the discharge device of the present invention
It is a discharge device for aerosol containers.
It has a drive mechanism for driving the actuator of the aerosol container and a plurality of drive sources for driving the drive mechanism.
The drive mechanism is characterized in that the aerosol container is discharged by one or more driving forces among the plurality of drive sources.
In this way, even if one drive source fails, the aerosol container can be discharged by the drive force of the other drive source.
エアゾール容器の吐出装置であって、
前記エアゾール容器のアクチュエータを駆動させる駆動機構と、該駆動機構を駆動する複数の駆動源を有し、
前記駆動機構は、前記複数の駆動源のうち1つ以上の駆動力によって、前記エアゾール容器の吐出を実施することを特徴とする。
このようにすれば、一つの駆動源が故障したとしても、他の駆動源の駆動力によって、エアゾール容器の吐出を実施することができる。 In order to achieve the above object, the discharge device of the present invention
It is a discharge device for aerosol containers.
It has a drive mechanism for driving the actuator of the aerosol container and a plurality of drive sources for driving the drive mechanism.
The drive mechanism is characterized in that the aerosol container is discharged by one or more driving forces among the plurality of drive sources.
In this way, even if one drive source fails, the aerosol container can be discharged by the drive force of the other drive source.
この吐出装置は、つぎのように構成することができる。
1.前記駆動源は回転駆動源であって、前記駆動機構は前記回転駆動源の回転運動を、前記アクチュエータを駆動させる直線運動へと変換する運動変換機構を備える。
2.前記複数の回転駆動源は、それぞれの回転運動が合流し、回転される駆動側の主回転軸を備え、前記主回転軸は前記運動変換機構に接続される構成とする。
3.前記複数の駆動源は、一方向クラッチを介して、前記主回転軸に連結される構成とすることができる。
一方向クラッチは、駆動源と主回転軸が一方向に相対回転する場合には、駆動源から主回転軸にトルクが伝達され、駆動源と主回転軸が逆方向に相対回転する場合には、駆動源から主回転軸へのトルクの伝達を遮断する。
一つの駆動源が停止した場合、相対的に主回転軸に対しては駆動源が逆転する方向となり、駆動源からの駆動トルクの伝達が遮断される。
4.また、複数の駆動源は、差動歯車機構を介して、前記主回転軸を回転させる構成とすることができる。
このようにすれば、一つの駆動源が故障して停止した場合でも、差動歯車機構によって、主回転軸の回転は許容され、他の駆動源によって主回転軸が駆動される。
また、それぞれの駆動源の回転速度が異なった場合に、回転差を吸収することもできる。
5.前記アクチュエータを駆動する駆動機構を複数備え、各駆動機構は、それぞれ別の駆動源によって独立に駆動される構成とすることもできる。
6.前記駆動源は、エアシリンダ、ソレノイドアクチュエータ等の直線駆動用の駆動源とすることができる。
7.前記複数の駆動源を同時に駆動させて吐出を実施する。
8.前記複数の駆動源の故障を検知する検知部を、更に有する。
9.前記複数の駆動源を制御する制御部を、さらに有し、
前記制御部は、前記複数の駆動源のうちの一部を駆動させ、駆動中の駆動源の故障を検知した場合に、その他の駆動源を駆動させる。
10.前記検知部により故障を検知した場合、音によって、故障を知らせる手段を有する。
11.前記検知部により故障を検知した場合、光によって、故障を知らせる手段を有する。
12.前記検知部により故障を検知した場合、駆動源を切り替える切り替え手段をもつ。13.前記切り替え手段は、電磁弁及び電磁クラッチの少なくとも一つである。 This discharge device can be configured as follows.
1. 1. The drive source is a rotary drive source, and the drive mechanism includes a motion conversion mechanism that converts the rotary motion of the rotary drive source into a linear motion that drives the actuator.
2. The plurality of rotational drive sources are provided with a main rotation shaft on the drive side to be rotated by merging their respective rotational movements, and the main rotation shaft is connected to the motion conversion mechanism.
3. 3. The plurality of drive sources may be configured to be connected to the main rotation shaft via a one-way clutch.
In the one-way clutch, torque is transmitted from the drive source to the main rotation shaft when the drive source and the main rotation shaft rotate relative to each other, and when the drive source and the main rotation shaft rotate relative to each other in the opposite direction. , The transmission of torque from the drive source to the main rotating shaft is cut off.
When one drive source is stopped, the drive source is in the direction of reversing relative to the main rotation shaft, and the transmission of the drive torque from the drive source is cut off.
4. Further, the plurality of drive sources may be configured to rotate the main rotation shaft via the differential gear mechanism.
In this way, even if one drive source fails and stops, the differential gear mechanism allows the main rotation shaft to rotate, and the other drive source drives the main rotation shaft.
Further, when the rotation speeds of the respective drive sources are different, the rotation difference can be absorbed.
5. A plurality of drive mechanisms for driving the actuator may be provided, and each drive mechanism may be independently driven by a different drive source.
6. The drive source can be a drive source for linear drive such as an air cylinder or a solenoid actuator.
7. Discharge is performed by driving the plurality of drive sources at the same time.
8. Further, it has a detection unit for detecting a failure of the plurality of drive sources.
9. Further having a control unit for controlling the plurality of drive sources,
The control unit drives a part of the plurality of drive sources, and when a failure of the drive source during driving is detected, drives the other drive sources.
10. When a failure is detected by the detection unit, it has a means for notifying the failure by sound.
11. When a failure is detected by the detection unit, it has a means for notifying the failure by light.
12. When a failure is detected by the detection unit, it has a switching means for switching the drive source. 13. The switching means is at least one of a solenoid valve and an electromagnetic clutch.
1.前記駆動源は回転駆動源であって、前記駆動機構は前記回転駆動源の回転運動を、前記アクチュエータを駆動させる直線運動へと変換する運動変換機構を備える。
2.前記複数の回転駆動源は、それぞれの回転運動が合流し、回転される駆動側の主回転軸を備え、前記主回転軸は前記運動変換機構に接続される構成とする。
3.前記複数の駆動源は、一方向クラッチを介して、前記主回転軸に連結される構成とすることができる。
一方向クラッチは、駆動源と主回転軸が一方向に相対回転する場合には、駆動源から主回転軸にトルクが伝達され、駆動源と主回転軸が逆方向に相対回転する場合には、駆動源から主回転軸へのトルクの伝達を遮断する。
一つの駆動源が停止した場合、相対的に主回転軸に対しては駆動源が逆転する方向となり、駆動源からの駆動トルクの伝達が遮断される。
4.また、複数の駆動源は、差動歯車機構を介して、前記主回転軸を回転させる構成とすることができる。
このようにすれば、一つの駆動源が故障して停止した場合でも、差動歯車機構によって、主回転軸の回転は許容され、他の駆動源によって主回転軸が駆動される。
また、それぞれの駆動源の回転速度が異なった場合に、回転差を吸収することもできる。
5.前記アクチュエータを駆動する駆動機構を複数備え、各駆動機構は、それぞれ別の駆動源によって独立に駆動される構成とすることもできる。
6.前記駆動源は、エアシリンダ、ソレノイドアクチュエータ等の直線駆動用の駆動源とすることができる。
7.前記複数の駆動源を同時に駆動させて吐出を実施する。
8.前記複数の駆動源の故障を検知する検知部を、更に有する。
9.前記複数の駆動源を制御する制御部を、さらに有し、
前記制御部は、前記複数の駆動源のうちの一部を駆動させ、駆動中の駆動源の故障を検知した場合に、その他の駆動源を駆動させる。
10.前記検知部により故障を検知した場合、音によって、故障を知らせる手段を有する。
11.前記検知部により故障を検知した場合、光によって、故障を知らせる手段を有する。
12.前記検知部により故障を検知した場合、駆動源を切り替える切り替え手段をもつ。13.前記切り替え手段は、電磁弁及び電磁クラッチの少なくとも一つである。 This discharge device can be configured as follows.
1. 1. The drive source is a rotary drive source, and the drive mechanism includes a motion conversion mechanism that converts the rotary motion of the rotary drive source into a linear motion that drives the actuator.
2. The plurality of rotational drive sources are provided with a main rotation shaft on the drive side to be rotated by merging their respective rotational movements, and the main rotation shaft is connected to the motion conversion mechanism.
3. 3. The plurality of drive sources may be configured to be connected to the main rotation shaft via a one-way clutch.
In the one-way clutch, torque is transmitted from the drive source to the main rotation shaft when the drive source and the main rotation shaft rotate relative to each other, and when the drive source and the main rotation shaft rotate relative to each other in the opposite direction. , The transmission of torque from the drive source to the main rotating shaft is cut off.
When one drive source is stopped, the drive source is in the direction of reversing relative to the main rotation shaft, and the transmission of the drive torque from the drive source is cut off.
4. Further, the plurality of drive sources may be configured to rotate the main rotation shaft via the differential gear mechanism.
In this way, even if one drive source fails and stops, the differential gear mechanism allows the main rotation shaft to rotate, and the other drive source drives the main rotation shaft.
Further, when the rotation speeds of the respective drive sources are different, the rotation difference can be absorbed.
5. A plurality of drive mechanisms for driving the actuator may be provided, and each drive mechanism may be independently driven by a different drive source.
6. The drive source can be a drive source for linear drive such as an air cylinder or a solenoid actuator.
7. Discharge is performed by driving the plurality of drive sources at the same time.
8. Further, it has a detection unit for detecting a failure of the plurality of drive sources.
9. Further having a control unit for controlling the plurality of drive sources,
The control unit drives a part of the plurality of drive sources, and when a failure of the drive source during driving is detected, drives the other drive sources.
10. When a failure is detected by the detection unit, it has a means for notifying the failure by sound.
11. When a failure is detected by the detection unit, it has a means for notifying the failure by light.
12. When a failure is detected by the detection unit, it has a switching means for switching the drive source. 13. The switching means is at least one of a solenoid valve and an electromagnetic clutch.
以上説明したように、本発明によれば、駆動部に冗長構造を採用することにより、一部が故障したとしても、確実に作動し、信頼性の高い吐出装置を提供することができる。
As described above, according to the present invention, by adopting a redundant structure for the drive unit, it is possible to provide a highly reliable discharge device that operates reliably even if a part of the drive unit fails.
以下に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
[実施形態1]
まず、図1を参照して、全体構成を説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る吐出装置が搭載された飛行体を透視図として示した全体構成図、(B)は吐出装置の断面図、(C)は(B)のC-C線断面図である。
図1(A)において、100は飛行体を示している。飛行体100は、いわゆるマルチコプタ等の無人航空機であり、機体101は、機体胴部102と、機体胴部102から放射状に延びる4本の腕部103と、離着陸のための脚部107と、を備え、腕部103の先端に、それぞれモータ105を介して4つの回転翼104が設けられている。図示例では、回転翼104が4つのクアッドコプタを例示しているが、3つ(トライコプタ)、6つ(ヘキサコプタ)等、公知の種々のマルチコプタが適用可能である。
この飛行体100の機体101の外部、図示例では、機体胴部102の下面に、エアゾール容器をスリーブ20内に組み込んだエアゾール容器組立体40が、支持部50を介して搭載されている。エアゾール容器組立体40には、内部のエアゾール容器のステムにチューブ16を介してノズル15が接続され、ノズル15から内容物が吐出される。飛行体の場合には、このエアゾール容器10を備えたエアゾール容器組立体40と、チューブ16と、ノズル15が、飛行体の吐出装置1に含まれるが、チューブ16とノズル15は必ずしも必須ではない。
なお、図示例では、エアゾール容器組立体40を機体胴部102の下面に搭載しているが、機体胴部102の後面に搭載してもよいし、上面に搭載してもよいし、前面に搭載してもよい。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments.
The dimensions, materials, shapes, etc. of the components described in the following embodiments should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions, and the scope of the present invention is defined. It is not intended to be limited to the following embodiments.
[Embodiment 1]
First, the overall configuration will be described with reference to FIG. 1A and 1B are overall configuration views showing a flying object equipped with the ejection device according to the first embodiment of the present invention as a perspective view, FIG. 1B is a sectional view of the ejection device, and FIG. It is a C line sectional view.
In FIG. 1 (A), 100 represents an air vehicle. Theairframe 100 is an unmanned aerial vehicle such as a so-called multicopter, and the airframe 101 includes a fuselage body 102, four arms 103 radially extending from the fuselage body 102, and legs 107 for takeoff and landing. At the tip of the arm 103, four rotary blades 104 are provided via a motor 105, respectively. In the illustrated example, the rotary blade 104 illustrates four quadcopters, but various known multicopters such as three (tricopters) and six (hexacopters) can be applied.
Anaerosol container assembly 40 in which an aerosol container is incorporated in a sleeve 20 is mounted on the outer surface of the airframe 101 of the airframe 100, in the illustrated example, on the lower surface of the airframe body 102 via a support portion 50. A nozzle 15 is connected to the stem of the aerosol container inside the aerosol container assembly 40 via a tube 16, and the contents are discharged from the nozzle 15. In the case of a flying object, the aerosol container assembly 40 provided with the aerosol container 10, the tube 16 and the nozzle 15 are included in the ejection device 1 of the flying object, but the tube 16 and the nozzle 15 are not always essential. ..
In the illustrated example, theaerosol container assembly 40 is mounted on the lower surface of the fuselage body 102, but it may be mounted on the rear surface of the fuselage body 102, on the upper surface, or on the front surface. It may be installed.
以下の実施形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。
[実施形態1]
まず、図1を参照して、全体構成を説明する。図1は、本発明の実施形態1に係る吐出装置が搭載された飛行体を透視図として示した全体構成図、(B)は吐出装置の断面図、(C)は(B)のC-C線断面図である。
図1(A)において、100は飛行体を示している。飛行体100は、いわゆるマルチコプタ等の無人航空機であり、機体101は、機体胴部102と、機体胴部102から放射状に延びる4本の腕部103と、離着陸のための脚部107と、を備え、腕部103の先端に、それぞれモータ105を介して4つの回転翼104が設けられている。図示例では、回転翼104が4つのクアッドコプタを例示しているが、3つ(トライコプタ)、6つ(ヘキサコプタ)等、公知の種々のマルチコプタが適用可能である。
この飛行体100の機体101の外部、図示例では、機体胴部102の下面に、エアゾール容器をスリーブ20内に組み込んだエアゾール容器組立体40が、支持部50を介して搭載されている。エアゾール容器組立体40には、内部のエアゾール容器のステムにチューブ16を介してノズル15が接続され、ノズル15から内容物が吐出される。飛行体の場合には、このエアゾール容器10を備えたエアゾール容器組立体40と、チューブ16と、ノズル15が、飛行体の吐出装置1に含まれるが、チューブ16とノズル15は必ずしも必須ではない。
なお、図示例では、エアゾール容器組立体40を機体胴部102の下面に搭載しているが、機体胴部102の後面に搭載してもよいし、上面に搭載してもよいし、前面に搭載してもよい。 Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the illustrated embodiments.
The dimensions, materials, shapes, etc. of the components described in the following embodiments should be appropriately changed depending on the configuration of the apparatus to which the invention is applied and various conditions, and the scope of the present invention is defined. It is not intended to be limited to the following embodiments.
[Embodiment 1]
First, the overall configuration will be described with reference to FIG. 1A and 1B are overall configuration views showing a flying object equipped with the ejection device according to the first embodiment of the present invention as a perspective view, FIG. 1B is a sectional view of the ejection device, and FIG. It is a C line sectional view.
In FIG. 1 (A), 100 represents an air vehicle. The
An
In the illustrated example, the
次に、図1(B),(C)を参照して、図1の吐出装置1の構成について、より詳細に説明する。
エアゾール容器10はエアゾール容器組立体40として、機体101に搭載された状態で、機体101の上からエアゾール容器10の内容物を吐出するものである。吐出される内容物は、液体だけでなく、ガス、空気等の気体、粉体等を吐出するもの、さらに、音(ホーン)等を吐出する場合も含まれる。音の吐出は、たとえば、気体を噴出させる際に音が出るように構成される。
エアゾール容器組立体40は、エアゾール容器10と、エアゾール容器10を収容するスリーブ(収容部材)20と、スリーブ20内に配置され、エアゾール容器10から内容物を吐出させるための吐出駆動部30とを備えている。 Next, the configuration of thedischarge device 1 of FIG. 1 will be described in more detail with reference to FIGS. 1 (B) and 1 (C).
Theaerosol container 10 is mounted on the machine body 101 as an aerosol container assembly 40, and discharges the contents of the aerosol container 10 from above the machine body 101. The discharged contents include not only liquids but also gases such as gas and air, powders and the like, and cases where sounds (horns) and the like are discharged. The sound discharge is configured so that, for example, a sound is produced when a gas is ejected.
Theaerosol container assembly 40 includes an aerosol container 10, a sleeve (accommodating member) 20 for accommodating the aerosol container 10, and a discharge drive unit 30 arranged in the sleeve 20 for discharging the contents from the aerosol container 10. I have.
エアゾール容器10はエアゾール容器組立体40として、機体101に搭載された状態で、機体101の上からエアゾール容器10の内容物を吐出するものである。吐出される内容物は、液体だけでなく、ガス、空気等の気体、粉体等を吐出するもの、さらに、音(ホーン)等を吐出する場合も含まれる。音の吐出は、たとえば、気体を噴出させる際に音が出るように構成される。
エアゾール容器組立体40は、エアゾール容器10と、エアゾール容器10を収容するスリーブ(収容部材)20と、スリーブ20内に配置され、エアゾール容器10から内容物を吐出させるための吐出駆動部30とを備えている。 Next, the configuration of the
The
The
[エアゾール容器について]
エアゾール容器10は、内部に充填された液化ガスや圧縮ガスのガス圧によって、内容物を噴出する容器であり、既存の金属製のエアゾール容器が適用可能であるし、耐圧性を有するプラスチック製の容器を用いることもできる。エアゾール容器10には、吐出方向や吐出形態に応じて流路が形成された各種アクチュエータがステム12に装着される。図示例では、エアゾール容器10のステム12に、フランジ部14bを有するアクチュエータ14を装着した例を示している。アクチュエータ14は、ストレートの吐出流路を備えた直線状の本体部14aと、本体部14aから軸直角方向に張り出すフランジ部14bと、を備えた構成となっている。このアクチュエータ14の本体部14aに、チューブ16が接続される。
本実施形態1では、エアゾール容器10を機体胴部102の下面に搭載して使用するので、封入される噴射剤と内容物の形態としては、原液が内袋に収容され、内袋外周と容器本体内周との間に噴射剤が収容された隔離型が用いられる。隔離型であれば、エアゾール容器の姿勢が、横向き(ステムの位置が横)、下向き(ステムの位置が下)であっても吐出可能である。
もっとも、本実施形態1のように水平状態に搭載しない場合には、隔離型に限定されるものではなく、吐出時のエアゾール容器10の姿勢が、ステム12が上向きで使用される場合には、ディップチューブを備えた二相系、三相系の容器、ステムが下向きで使用される場合には、ディップチューブを有さない二相系、三相系の容器を適用可能である。
なお、噴射剤としては、一般的な炭化水素(液化石油ガス)(LPG)、ジメチルエーテル(DME)、フッ化炭化水素(HFO-1234ZE)等の液化ガス、二酸化炭素(CO2)、窒素(N2)、亜酸化窒素(N2O)等の圧縮ガスが適用可能であるが、火災に対する安全性を考慮すると非引火性のフッ化炭化水素、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素等が好適であり、特に、環境負荷を考慮すると、窒素が好適である。 [About aerosol container]
Theaerosol container 10 is a container that ejects the contents by the gas pressure of the liquefied gas or the compressed gas filled inside, and the existing metal aerosol container can be applied, and the aerosol container 10 is made of pressure-resistant plastic. A container can also be used. In the aerosol container 10, various actuators having flow paths formed according to the discharge direction and the discharge form are mounted on the stem 12. In the illustrated example, an example in which the actuator 14 having the flange portion 14b is attached to the stem 12 of the aerosol container 10 is shown. The actuator 14 has a configuration including a linear main body portion 14a provided with a straight discharge flow path and a flange portion 14b projecting from the main body portion 14a in a direction perpendicular to the axis. The tube 16 is connected to the main body 14a of the actuator 14.
In the first embodiment, since theaerosol container 10 is mounted on the lower surface of the fuselage body 102 and used, as the form of the propellant and the contents to be sealed, the undiluted solution is contained in the inner bag, and the outer circumference of the inner bag and the container. An isolated type in which the propellant is housed between the body circumference and the body circumference is used. If it is an isolated type, it can be discharged even if the posture of the aerosol container is sideways (stem position is sideways) or downward (stem position is down).
However, when it is not mounted in a horizontal state as in the first embodiment, it is not limited to the isolated type, and when the attitude of theaerosol container 10 at the time of discharge is used with the stem 12 facing upward, it is not limited to the isolated type. Two-phase and three-phase containers with a dip tube, and two-phase and three-phase containers without a dip tube can be applied when the stem is used facing down.
Examples of the propellant include general hydrocarbons (liquefied petroleum gas) (LPG), dimethyl ether (DME), fluorinated hydrocarbons such as fluorinated hydrocarbons (HFO-1234ZE), carbon dioxide (CO2), and nitrogen (N 2). ), Compressed gas such as nitrogen phosphide (N 2 O) can be applied, but non-flammable fluorinated hydrocarbons, carbon dioxide, nitrogen, nitrogen phosphite, etc. are preferable in consideration of fire safety. In particular, nitrogen is preferable in consideration of the environmental load.
エアゾール容器10は、内部に充填された液化ガスや圧縮ガスのガス圧によって、内容物を噴出する容器であり、既存の金属製のエアゾール容器が適用可能であるし、耐圧性を有するプラスチック製の容器を用いることもできる。エアゾール容器10には、吐出方向や吐出形態に応じて流路が形成された各種アクチュエータがステム12に装着される。図示例では、エアゾール容器10のステム12に、フランジ部14bを有するアクチュエータ14を装着した例を示している。アクチュエータ14は、ストレートの吐出流路を備えた直線状の本体部14aと、本体部14aから軸直角方向に張り出すフランジ部14bと、を備えた構成となっている。このアクチュエータ14の本体部14aに、チューブ16が接続される。
本実施形態1では、エアゾール容器10を機体胴部102の下面に搭載して使用するので、封入される噴射剤と内容物の形態としては、原液が内袋に収容され、内袋外周と容器本体内周との間に噴射剤が収容された隔離型が用いられる。隔離型であれば、エアゾール容器の姿勢が、横向き(ステムの位置が横)、下向き(ステムの位置が下)であっても吐出可能である。
もっとも、本実施形態1のように水平状態に搭載しない場合には、隔離型に限定されるものではなく、吐出時のエアゾール容器10の姿勢が、ステム12が上向きで使用される場合には、ディップチューブを備えた二相系、三相系の容器、ステムが下向きで使用される場合には、ディップチューブを有さない二相系、三相系の容器を適用可能である。
なお、噴射剤としては、一般的な炭化水素(液化石油ガス)(LPG)、ジメチルエーテル(DME)、フッ化炭化水素(HFO-1234ZE)等の液化ガス、二酸化炭素(CO2)、窒素(N2)、亜酸化窒素(N2O)等の圧縮ガスが適用可能であるが、火災に対する安全性を考慮すると非引火性のフッ化炭化水素、二酸化炭素、窒素、亜酸化窒素等が好適であり、特に、環境負荷を考慮すると、窒素が好適である。 [About aerosol container]
The
In the first embodiment, since the
However, when it is not mounted in a horizontal state as in the first embodiment, it is not limited to the isolated type, and when the attitude of the
Examples of the propellant include general hydrocarbons (liquefied petroleum gas) (LPG), dimethyl ether (DME), fluorinated hydrocarbons such as fluorinated hydrocarbons (HFO-1234ZE), carbon dioxide (CO2), and nitrogen (N 2). ), Compressed gas such as nitrogen phosphide (N 2 O) can be applied, but non-flammable fluorinated hydrocarbons, carbon dioxide, nitrogen, nitrogen phosphite, etc. are preferable in consideration of fire safety. In particular, nitrogen is preferable in consideration of the environmental load.
[スリーブ20の構成]
スリーブ20の材料としては、アルミ等の金属、プラスチック、または炭素繊維等の強度の高い軽量の素材で構成される。また、硬質の材料に限らず、軟質の材料、たとえば、シリコーンゴムやウレタンフォーム等のゴム材料を使用することもでき、要するにエアゾール容器10を収容する収容部の形状を保持することができる各種素材を用いることができる。「スリーブ」の用語は、円筒状のエアゾール容器10が収容される筒状の部材の意味で使用している。
スリーブ20は、エアゾール容器10より大径の円筒状のスリーブ本体21と、スリーブ本体21の一方の端部を覆う第1端部カバー部22と、他方の端部に設けられる第2端部カバー部23とで構成されている。
第1端部カバー部22はスリーブ本体21に対してねじ部を介して着脱可能にねじ込み固定される構成で、第2端部カバー部23はスリーブ本体21に対して取り外し不能に固定されている。第2端部カバー部23とスリーブ本体21が一体であってもよい。
第1端部カバー部22は、ドーム状のカバー本体222と、スリーブ本体21のめねじ部にねじ込まれるねじ筒部223とを備えた構成となっている。カバー本体222は、空力特性を考慮して先端に向かって徐々に小径となるように縮径された、先端が丸みを帯びた円錐状、あるいはドーム状の曲面となっている。このように空力特性のよい形状とすることにより、水平方向の風(横風)の影響が小さくなり、飛行の安定化を図ることができる。
エアゾール容器10の底部側に位置する第2端部カバー部23は、一端がスリーブ本体21の後端部(エアゾール容器10の底部側の端部)に固定される筒状部231と、筒状部231の他端を閉塞する端板232とを備えた構成となっている。この第2端部カバー部23には、吐出駆動部30が収納されている。 [Structure of sleeve 20]
The material of thesleeve 20 is made of a metal such as aluminum, plastic, or a lightweight material having high strength such as carbon fiber. Further, not only a hard material but also a soft material, for example, a rubber material such as silicone rubber or urethane foam can be used, that is, various materials capable of maintaining the shape of the accommodating portion accommodating the aerosol container 10. Can be used. The term "sleeve" is used to mean a tubular member that houses a cylindrical aerosol container 10.
Thesleeve 20 includes a cylindrical sleeve body 21 having a diameter larger than that of the aerosol container 10, a first end cover 22 that covers one end of the sleeve body 21, and a second end cover provided at the other end. It is composed of a part 23.
The firstend cover portion 22 is detachably screwed and fixed to the sleeve body 21 via a screw portion, and the second end cover portion 23 is non-removably fixed to the sleeve body 21. .. The second end cover portion 23 and the sleeve body 21 may be integrated.
The firstend cover portion 22 is configured to include a dome-shaped cover main body 222 and a screw cylinder portion 223 screwed into the female screw portion of the sleeve main body 21. The cover body 222 has a conical or dome-shaped curved surface with a rounded tip, the diameter of which is gradually reduced toward the tip in consideration of aerodynamic characteristics. By forming the shape with good aerodynamic characteristics in this way, the influence of the horizontal wind (crosswind) is reduced, and the flight can be stabilized.
The secondend cover portion 23 located on the bottom side of the aerosol container 10 has a tubular portion 231 whose one end is fixed to the rear end portion of the sleeve body 21 (the end on the bottom side of the aerosol container 10) and a tubular portion. It is configured to include an end plate 232 that closes the other end of the portion 231. The discharge drive unit 30 is housed in the second end cover unit 23.
スリーブ20の材料としては、アルミ等の金属、プラスチック、または炭素繊維等の強度の高い軽量の素材で構成される。また、硬質の材料に限らず、軟質の材料、たとえば、シリコーンゴムやウレタンフォーム等のゴム材料を使用することもでき、要するにエアゾール容器10を収容する収容部の形状を保持することができる各種素材を用いることができる。「スリーブ」の用語は、円筒状のエアゾール容器10が収容される筒状の部材の意味で使用している。
スリーブ20は、エアゾール容器10より大径の円筒状のスリーブ本体21と、スリーブ本体21の一方の端部を覆う第1端部カバー部22と、他方の端部に設けられる第2端部カバー部23とで構成されている。
第1端部カバー部22はスリーブ本体21に対してねじ部を介して着脱可能にねじ込み固定される構成で、第2端部カバー部23はスリーブ本体21に対して取り外し不能に固定されている。第2端部カバー部23とスリーブ本体21が一体であってもよい。
第1端部カバー部22は、ドーム状のカバー本体222と、スリーブ本体21のめねじ部にねじ込まれるねじ筒部223とを備えた構成となっている。カバー本体222は、空力特性を考慮して先端に向かって徐々に小径となるように縮径された、先端が丸みを帯びた円錐状、あるいはドーム状の曲面となっている。このように空力特性のよい形状とすることにより、水平方向の風(横風)の影響が小さくなり、飛行の安定化を図ることができる。
エアゾール容器10の底部側に位置する第2端部カバー部23は、一端がスリーブ本体21の後端部(エアゾール容器10の底部側の端部)に固定される筒状部231と、筒状部231の他端を閉塞する端板232とを備えた構成となっている。この第2端部カバー部23には、吐出駆動部30が収納されている。 [Structure of sleeve 20]
The material of the
The
The first
The first
The second
[エアゾール容器10の支持構造]
スリーブ20の内径はエアゾール容器10の胴部11aの外径よりも大きく、エアゾール容器10は、スリーブ20の壁面から離間させて一定の距離をとって支持されている。エアゾール容器10の胴部11aをスリーブ20の内壁と離間させないで支持するようにしてもよいが、スリーブ20の内壁からエアゾール容器10の胴部11aを離間させることにより、離間スペースに断熱材や蓄熱材を介装することができる。図示例では、スリーブ20の内周に、径方向内方に延びる径方向支持部21aが軸方向に複数設けられている。この径方向支持部21aは、周方向に複数設けても部分的に支持してもよい、環状に連続させて全周的に支持するようにしてもよい。
なお、スリーブ20は密閉構造ではなく、一部が通気する構造でもよい。例えば、網目構造、パンチングなどの構造を適用可能である。このようにすれば、エアゾール吐出時の自己冷却を外気で緩和させること、スリーブ20の軽量化を図れること等の効果がある。
一方、エアゾール容器10の底部11bは、容器保持部72に支持され、エアゾール容器10の頭部側は、第1端部カバー部22に設けられた押圧部材221によって支持されている。
押圧部材221は、第1端部カバー部22の頂部からエアゾール容器10の中心軸方向にステム12に向かって突出する筒状体221aと、筒状体221aの一端に設けられ第1端部カバー部22に固定される端部フランジ部221bと備えている。押圧部材221の筒状体221aの内周には、アクチュエータ14とノズル15を連結するチューブ16が軸方向に摺動自在に挿入され、筒状体221aの先端面が、アクチュエータ14のフランジ部14bに当接あるいは近接している。この押圧部材221は、第2端部カバー部23と一体成形してもよい。 [Support structure of aerosol container 10]
The inner diameter of thesleeve 20 is larger than the outer diameter of the body portion 11a of the aerosol container 10, and the aerosol container 10 is supported at a certain distance from the wall surface of the sleeve 20. The body 11a of the aerosol container 10 may be supported without being separated from the inner wall of the sleeve 20, but by separating the body 11a of the aerosol container 10 from the inner wall of the sleeve 20, a heat insulating material or heat storage is provided in the separated space. The material can be interspersed. In the illustrated example, a plurality of radial support portions 21a extending inward in the radial direction are provided on the inner circumference of the sleeve 20 in the axial direction. A plurality of the radial support portions 21a may be provided in the circumferential direction or may be partially supported, or may be continuously formed in an annular shape to support the entire circumference.
Thesleeve 20 may have a structure in which a part of the sleeve 20 is ventilated instead of a closed structure. For example, a structure such as a mesh structure or punching can be applied. By doing so, there are effects such as alleviating the self-cooling at the time of discharging the aerosol with the outside air and reducing the weight of the sleeve 20.
On the other hand, thebottom portion 11b of the aerosol container 10 is supported by the container holding portion 72, and the head side of the aerosol container 10 is supported by the pressing member 221 provided on the first end cover portion 22.
The pressingmember 221 is provided at one end of a tubular body 221a and a first end cover that protrudes from the top of the first end cover portion 22 toward the stem 12 in the central axis direction of the aerosol container 10. It is provided with an end flange portion 221b fixed to the portion 22. A tube 16 connecting the actuator 14 and the nozzle 15 is slidably inserted into the inner circumference of the tubular body 221a of the pressing member 221, and the tip surface of the tubular body 221a is the flange portion 14b of the actuator 14. Is in contact with or in close proximity to. The pressing member 221 may be integrally molded with the second end cover portion 23.
スリーブ20の内径はエアゾール容器10の胴部11aの外径よりも大きく、エアゾール容器10は、スリーブ20の壁面から離間させて一定の距離をとって支持されている。エアゾール容器10の胴部11aをスリーブ20の内壁と離間させないで支持するようにしてもよいが、スリーブ20の内壁からエアゾール容器10の胴部11aを離間させることにより、離間スペースに断熱材や蓄熱材を介装することができる。図示例では、スリーブ20の内周に、径方向内方に延びる径方向支持部21aが軸方向に複数設けられている。この径方向支持部21aは、周方向に複数設けても部分的に支持してもよい、環状に連続させて全周的に支持するようにしてもよい。
なお、スリーブ20は密閉構造ではなく、一部が通気する構造でもよい。例えば、網目構造、パンチングなどの構造を適用可能である。このようにすれば、エアゾール吐出時の自己冷却を外気で緩和させること、スリーブ20の軽量化を図れること等の効果がある。
一方、エアゾール容器10の底部11bは、容器保持部72に支持され、エアゾール容器10の頭部側は、第1端部カバー部22に設けられた押圧部材221によって支持されている。
押圧部材221は、第1端部カバー部22の頂部からエアゾール容器10の中心軸方向にステム12に向かって突出する筒状体221aと、筒状体221aの一端に設けられ第1端部カバー部22に固定される端部フランジ部221bと備えている。押圧部材221の筒状体221aの内周には、アクチュエータ14とノズル15を連結するチューブ16が軸方向に摺動自在に挿入され、筒状体221aの先端面が、アクチュエータ14のフランジ部14bに当接あるいは近接している。この押圧部材221は、第2端部カバー部23と一体成形してもよい。 [Support structure of aerosol container 10]
The inner diameter of the
The
On the other hand, the
The pressing
[吐出駆動部30の構成]
次に、吐出駆動部30について説明する。
この吐出駆動部30は、エアゾール容器のアクチュエータ14を駆動させる駆動機構と、駆動機構を駆動する複数の回転駆動源、この例では2つの回転モータ31A,31Bと、を有している。駆動機構は、複数の回転モータ31A,31Bうち1つ以上の駆動力、この実施形態では、2つの回転モータ31A,31Bの駆動力によって、エアゾール容器10の吐出を実施するように構成される。
駆動機構は、2つの回転モータ31の回転運動を、それぞれ、アクチュエータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構として、2つの独立のカム機構32A、32Bと、軸方向に移動自在の容器保持部72と、により構成される。回転モータ31A,31Bは、第2端部カバー部23に固定された不図示のフレームに固定されている。カム機構32A,32Bは、それぞれ、回転モータ31A,31Bによって回転駆動されるカム32aと、カム32aのカム面に沿って移動するカムフォロワ32cとを備え、カムフォロワ32cが容器保持部72に設けられている。図示例のカム32aは卵形の円板カムで、カム32aのカム軸はエアゾール容器10の中心軸に対して直交しており、カム32aの回転が、カムフォロワ32cを介して容器保持部72の直線運動に変換される。カム32aは円板カムなので、カム32aにカムフォロワ32cを常時当接させるためのスプリング等の付勢手段が適宜設けられる。
容器保持部72は、エアゾール容器10の底部11bに当接する円板部72aと、円板部72aの外径端部からエアゾール容器10の胴部11aの底部側の端部を保持する環状凸部72bと、円板部72aのモータ側の面の中央部に設けられる連結軸部72cとを備え、連結軸部72cの端部に直交方向に延びる支持軸72dにカムフォロワ32cが回転自在に支持されている。 [Structure of discharge drive unit 30]
Next, thedischarge drive unit 30 will be described.
Thedischarge drive unit 30 has a drive mechanism for driving the actuator 14 of the aerosol container, and a plurality of rotary drive sources for driving the drive mechanism, in this example, two rotary motors 31A and 31B. The drive mechanism is configured to discharge the aerosol container 10 by the driving force of one or more of the plurality of rotary motors 31A and 31B, and in this embodiment, the driving force of the two rotary motors 31A and 31B.
The drive mechanism has two independent cam mechanisms 32A and 32B and a container holding that can move in the axial direction as a motion conversion mechanism that converts the rotary motion of the two rotary motors 31 into a linear motion of the actuator, respectively. It is composed of a part 72. The rotary motors 31A and 31B are fixed to a frame (not shown) fixed to the second end cover portion 23. The cam mechanisms 32A and 32B each include a cam 32a that is rotationally driven by the rotary motors 31A and 31B and a cam follower 32c that moves along the cam surface of the cam 32a, and the cam follower 32c is provided on the container holding portion 72. There is. The cam 32a in the illustrated example is an oval disc cam, the cam shaft of the cam 32a is orthogonal to the central axis of the aerosol container 10, and the rotation of the cam 32a is caused by the cam follower 32c of the container holding portion 72. Converted to linear motion. Since the cam 32a is a disc cam, an urging means such as a spring for constantly bringing the cam follower 32c into contact with the cam 32a is appropriately provided.
Thecontainer holding portion 72 is an annular convex portion that holds a disc portion 72a that abuts on the bottom portion 11b of the aerosol container 10 and an end portion on the bottom side of the body portion 11a of the aerosol container 10 from the outer diameter end portion of the disc portion 72a. The cam follower 32c is rotatably supported by a support shaft 72d that includes a 72b and a connecting shaft portion 72c provided at the center of the surface of the disc portion 72a on the motor side and extends in a direction orthogonal to the end portion of the connecting shaft portion 72c. ing.
次に、吐出駆動部30について説明する。
この吐出駆動部30は、エアゾール容器のアクチュエータ14を駆動させる駆動機構と、駆動機構を駆動する複数の回転駆動源、この例では2つの回転モータ31A,31Bと、を有している。駆動機構は、複数の回転モータ31A,31Bうち1つ以上の駆動力、この実施形態では、2つの回転モータ31A,31Bの駆動力によって、エアゾール容器10の吐出を実施するように構成される。
駆動機構は、2つの回転モータ31の回転運動を、それぞれ、アクチュエータの回転運動を直線運動に変換する運動変換機構として、2つの独立のカム機構32A、32Bと、軸方向に移動自在の容器保持部72と、により構成される。回転モータ31A,31Bは、第2端部カバー部23に固定された不図示のフレームに固定されている。カム機構32A,32Bは、それぞれ、回転モータ31A,31Bによって回転駆動されるカム32aと、カム32aのカム面に沿って移動するカムフォロワ32cとを備え、カムフォロワ32cが容器保持部72に設けられている。図示例のカム32aは卵形の円板カムで、カム32aのカム軸はエアゾール容器10の中心軸に対して直交しており、カム32aの回転が、カムフォロワ32cを介して容器保持部72の直線運動に変換される。カム32aは円板カムなので、カム32aにカムフォロワ32cを常時当接させるためのスプリング等の付勢手段が適宜設けられる。
容器保持部72は、エアゾール容器10の底部11bに当接する円板部72aと、円板部72aの外径端部からエアゾール容器10の胴部11aの底部側の端部を保持する環状凸部72bと、円板部72aのモータ側の面の中央部に設けられる連結軸部72cとを備え、連結軸部72cの端部に直交方向に延びる支持軸72dにカムフォロワ32cが回転自在に支持されている。 [Structure of discharge drive unit 30]
Next, the
The
The drive mechanism has two
The
カム32aは、通常は、最小径部分がカムフォロワ32cに当接していて、容器保持部72が後退限位置にあり、エアゾール容器10のバルブ機構が閉弁状態で保持されている。回転モータ31によってカム32aを回転させることで、容器保持部72が軸方向に前進する。すなわち、容器保持部72の後退限位置で、カムフォロワ32cが当接するカム32aの接触位置は、回転中心からの径が小さく、前進限位置でカムフォロワ32cが当接するカム32aの接触位置は、回転中心から径が大きく設定されている。図示例では、カム32aの最大径部ではなく、最小径部から最大径部への移行部分で開弁するようになっているが、最大径部で開弁するように構成してもよい。
この容器保持部72の前進によって、エアゾール容器10が軸方向頭部側に移動し、このエアゾール容器10の移動によって、アクチュエータ14が押圧部材221の筒状体221aに押し付けられる。押圧部材221はスリーブ20の第1端部カバー部22に固定されているので、筒状体221aからの反力で、ステム12がエアゾール容器10内に押し込まれ、エアゾール容器10内のバルブ機構が開弁される。バルブ機構が開弁すると、ガス圧によって内容物が自動的に吐出される。
[吐出駆動部30の動作]
次に、図2を参照して、吐出駆動部30の動作について説明する。図2(A)は2つの回転モータが正常の場合の吐出装置の断面図、(B)は(A)のB-B線断面図、(C)は一つの回転モータが故障した場合の吐出装置の断面図、(D)は(C)のD-D線断面図である。
2つの回転モータ31A,31Bは、正常時には、図2(A),(B)に示すように、両方が同期して回転駆動し、2つのカム機構32A,32Bによって、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のステムを押し込んで容器内部のバルブ機構を開弁し、内容物を吐出する。
一方の回転モータ31Bが故障して回転が停止した場合には、図2(C),(D)に示すように、一方のカム機構32Bは作動せず(図中、×印)、他方の回転モータ31Aの駆動力だけで他方のカム機構32Aを回転駆動し、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてエアゾール容器10のステムを押し込んで、バルブ機構が開弁される。 Normally, the minimum diameter portion of thecam 32a is in contact with the cam follower 32c, the container holding portion 72 is in the retracted limit position, and the valve mechanism of the aerosol container 10 is held in a closed state. By rotating the cam 32a by the rotation motor 31, the container holding portion 72 advances in the axial direction. That is, the contact position of the cam 32a with which the cam follower 32c abuts at the retractable limit position of the container holding portion 72 has a small diameter from the center of rotation, and the contact position of the cam 32a with which the cam follower 32c abuts at the forward limit position is the center of rotation. The diameter is set large. In the illustrated example, the valve is opened not at the maximum diameter portion of the cam 32a but at the transition portion from the minimum diameter portion to the maximum diameter portion, but the valve may be opened at the maximum diameter portion.
The advance of thecontainer holding portion 72 causes the aerosol container 10 to move toward the head side in the axial direction, and the movement of the aerosol container 10 causes the actuator 14 to be pressed against the tubular body 221a of the pressing member 221. Since the pressing member 221 is fixed to the first end cover portion 22 of the sleeve 20, the stem 12 is pushed into the aerosol container 10 by the reaction force from the tubular body 221a, and the valve mechanism in the aerosol container 10 is moved. The valve is opened. When the valve mechanism opens, the contents are automatically discharged by the gas pressure.
[Operation of discharge drive unit 30]
Next, the operation of thedischarge drive unit 30 will be described with reference to FIG. FIG. 2 (A) is a cross-sectional view of a discharge device when two rotary motors are normal, FIG. 2 (B) is a sectional view taken along line BB of (A), and FIG. A cross-sectional view of the device, (D) is a cross-sectional view taken along the line DD of (C).
Under normal conditions, the two rotary motors 31A and 31B are both rotationally driven in synchronization with each other as shown in FIGS. 2A and 2B, and are driven by the two cam mechanisms 32A and 32B via the container holding portion 72. The aerosol container 10 is pushed up toward the head side, the stem of the aerosol container 10 is pushed in, the valve mechanism inside the container is opened, and the contents are discharged.
When one of therotary motors 31B fails and the rotation is stopped, as shown in FIGS. 2 (C) and 2 (D), one cam mechanism 32B does not operate (x mark in the figure) and the other. The other cam mechanism 32A is rotationally driven only by the driving force of the rotary motor 31A, the aerosol container 10 is pushed up toward the head side, and the stem of the aerosol container 10 is pushed in to open the valve mechanism.
この容器保持部72の前進によって、エアゾール容器10が軸方向頭部側に移動し、このエアゾール容器10の移動によって、アクチュエータ14が押圧部材221の筒状体221aに押し付けられる。押圧部材221はスリーブ20の第1端部カバー部22に固定されているので、筒状体221aからの反力で、ステム12がエアゾール容器10内に押し込まれ、エアゾール容器10内のバルブ機構が開弁される。バルブ機構が開弁すると、ガス圧によって内容物が自動的に吐出される。
[吐出駆動部30の動作]
次に、図2を参照して、吐出駆動部30の動作について説明する。図2(A)は2つの回転モータが正常の場合の吐出装置の断面図、(B)は(A)のB-B線断面図、(C)は一つの回転モータが故障した場合の吐出装置の断面図、(D)は(C)のD-D線断面図である。
2つの回転モータ31A,31Bは、正常時には、図2(A),(B)に示すように、両方が同期して回転駆動し、2つのカム機構32A,32Bによって、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のステムを押し込んで容器内部のバルブ機構を開弁し、内容物を吐出する。
一方の回転モータ31Bが故障して回転が停止した場合には、図2(C),(D)に示すように、一方のカム機構32Bは作動せず(図中、×印)、他方の回転モータ31Aの駆動力だけで他方のカム機構32Aを回転駆動し、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてエアゾール容器10のステムを押し込んで、バルブ機構が開弁される。 Normally, the minimum diameter portion of the
The advance of the
[Operation of discharge drive unit 30]
Next, the operation of the
Under normal conditions, the two
When one of the
[バルブ機構の構成]
図3には、上記吐出駆動部30によって開弁されるエアゾール容器10のバルブ機構13の一例を示している。
すなわち、ステム12には、先端開口部から軸方向に所定寸法延びる吐出流路12aが設けられ、ステム12の側面に弁孔となるステム孔12bが開口しており、このステム孔12bがマウンティングカップ11dの挿通孔の孔縁に装着されたガスケット13aの内周面によって封止されている。
通常は、ガス圧とスプリング13bの付勢力でステム12が突出方向に付勢され、弁体となるガスケット13aの内周縁を軸方向に押圧することで、ガスケット13aの内周面が弁座を構成するステム孔12bの孔縁に密接して閉弁状態に維持されている。
上記した吐出駆動部30のカム機構32によって、容器保持部72が前進限に移動すると、エアゾール容器10が第1端部カバー部22側に移動し、フランジ付きのアクチュエータ14のフランジ部14bが押圧部材221の端面に当接し、その反力によってステム12が相対的に容器内方に向かって押し込まれる。ステム12が押し込まれると、ガスケット13aの内周縁が容器の内方に向けて撓み、ガスケット13aの内周面がステム孔12bの孔縁から離れて開弁し、ガス圧で押された内容物がステム12の吐出流路12aから吐出される。
図示例のバルブ機構13は一例であり、このような構成に限定されるものではなく、通常は閉弁状態を維持し、ステム12を押し込むことによって開弁する種々の構成を適用することができる。
この例では、カム機構32によって回転モータ31の回転運動を直線運動に変換するようになっているが、カム機構32に限定されるものではなく、たとえば、ねじ送り機構や、ラックアンドピニオン等、回転モータ31の回転運動を直線運動に変換する機構であれば適用可能である。また、回転モータではなく、直線駆動用のリニアモータや、電磁ソレノイド等の直線駆動源を用い、運動変換機構を用いることなく、エアゾール容器10を軸方向に移動させる構成とすることもできる。 [Valve mechanism configuration]
FIG. 3 shows an example of thevalve mechanism 13 of the aerosol container 10 opened by the discharge drive unit 30.
That is, thestem 12 is provided with a discharge flow path 12a extending by a predetermined dimension in the axial direction from the tip opening, and a stem hole 12b serving as a valve hole is opened on the side surface of the stem 12, and the stem hole 12b is a mounting cup. It is sealed by the inner peripheral surface of the gasket 13a attached to the edge of the insertion hole of 11d.
Normally, thestem 12 is urged in the protruding direction by the gas pressure and the urging force of the spring 13b, and the inner peripheral edge of the gasket 13a serving as the valve body is pressed in the axial direction so that the inner peripheral surface of the gasket 13a presses the valve seat. The valve is maintained in a closed state in close contact with the hole edge of the constituent stem holes 12b.
When thecontainer holding portion 72 moves to the forward limit by the cam mechanism 32 of the discharge driving portion 30, the aerosol container 10 moves to the first end cover portion 22 side, and the flange portion 14b of the actuator 14 with a flange presses. It abuts on the end face of the member 221 and the reaction force pushes the stem 12 relatively toward the inside of the container. When the stem 12 is pushed in, the inner peripheral edge of the gasket 13a bends toward the inside of the container, the inner peripheral surface of the gasket 13a opens apart from the hole edge of the stem hole 12b, and the contents pushed by gas pressure. Is discharged from the discharge flow path 12a of the stem 12.
Thevalve mechanism 13 of the illustrated example is an example, and is not limited to such a configuration, and various configurations that normally maintain the valve closed state and open the valve by pushing the stem 12 can be applied. ..
In this example, thecam mechanism 32 converts the rotary motion of the rotary motor 31 into a linear motion, but the present invention is not limited to the cam mechanism 32. For example, a screw feed mechanism, a rack and pinion, or the like can be used. Any mechanism that converts the rotary motion of the rotary motor 31 into a linear motion can be applied. Further, instead of the rotary motor, a linear motor for linear drive or a linear drive source such as an electromagnetic solenoid may be used, and the aerosol container 10 may be moved in the axial direction without using a motion conversion mechanism.
図3には、上記吐出駆動部30によって開弁されるエアゾール容器10のバルブ機構13の一例を示している。
すなわち、ステム12には、先端開口部から軸方向に所定寸法延びる吐出流路12aが設けられ、ステム12の側面に弁孔となるステム孔12bが開口しており、このステム孔12bがマウンティングカップ11dの挿通孔の孔縁に装着されたガスケット13aの内周面によって封止されている。
通常は、ガス圧とスプリング13bの付勢力でステム12が突出方向に付勢され、弁体となるガスケット13aの内周縁を軸方向に押圧することで、ガスケット13aの内周面が弁座を構成するステム孔12bの孔縁に密接して閉弁状態に維持されている。
上記した吐出駆動部30のカム機構32によって、容器保持部72が前進限に移動すると、エアゾール容器10が第1端部カバー部22側に移動し、フランジ付きのアクチュエータ14のフランジ部14bが押圧部材221の端面に当接し、その反力によってステム12が相対的に容器内方に向かって押し込まれる。ステム12が押し込まれると、ガスケット13aの内周縁が容器の内方に向けて撓み、ガスケット13aの内周面がステム孔12bの孔縁から離れて開弁し、ガス圧で押された内容物がステム12の吐出流路12aから吐出される。
図示例のバルブ機構13は一例であり、このような構成に限定されるものではなく、通常は閉弁状態を維持し、ステム12を押し込むことによって開弁する種々の構成を適用することができる。
この例では、カム機構32によって回転モータ31の回転運動を直線運動に変換するようになっているが、カム機構32に限定されるものではなく、たとえば、ねじ送り機構や、ラックアンドピニオン等、回転モータ31の回転運動を直線運動に変換する機構であれば適用可能である。また、回転モータではなく、直線駆動用のリニアモータや、電磁ソレノイド等の直線駆動源を用い、運動変換機構を用いることなく、エアゾール容器10を軸方向に移動させる構成とすることもできる。 [Valve mechanism configuration]
FIG. 3 shows an example of the
That is, the
Normally, the
When the
The
In this example, the
[電気設備]
次に、図1(A)に戻って、上記吐出駆動部30を駆動するための電気設備について説明する。図1(A)には、飛行体に搭載される電気設備について、概念的に記載している。
吐出駆動部30や不図示のカメラ等の搭載装置を制御する搭載装置制御部210が、飛行体100の飛行を制御する飛行制御部110とは別に設けられており、飛行制御部110と共に、機体101側に設けられている。また、吐出駆動部30を駆動するための搭載装置用電源211が、飛行体100を駆動するための電源(飛行制御部110に組み込まれているものとし、図示せず)とは別に設けられ、機体101側に搭載されている。
また、吐出装置1やカメラを遠隔操作するためのアンテナを含む搭載装置用通信部212が、飛行体100を遠隔操作するためのアンテナを含む飛行用通信部112とは別に設けられ、機体101に搭載されている。
搭載装置制御部210、搭載装置用通信部212及び搭載装置用電源211は、飛行制御部110、飛行用通信部112及び飛行用電源の一部、あるいは全てに、その役割を持たせてもよい。 [electrical equipment]
Next, returning to FIG. 1A, the electrical equipment for driving thedischarge drive unit 30 will be described. FIG. 1A conceptually describes the electrical equipment mounted on the flying object.
A mountingdevice control unit 210 that controls a mounting device such as a discharge drive unit 30 or a camera (not shown) is provided separately from the flight control unit 110 that controls the flight of the flight body 100, and together with the flight control unit 110, the airframe It is provided on the 101 side. Further, the power supply 211 for the on-board device for driving the discharge drive unit 30 is provided separately from the power supply for driving the flying object 100 (assuming that it is incorporated in the flight control unit 110 and is not shown). It is mounted on the aircraft 101 side.
Further, acommunication unit 212 for an on-board device including an antenna for remotely controlling the ejection device 1 and the camera is provided separately from the flight communication unit 112 including an antenna for remotely controlling the airframe 100, and is provided on the airframe 101. It is installed.
The on-boarddevice control unit 210, the on-board device communication unit 212, and the on-board device power supply 211 may have the roles of the flight control unit 110, the flight communication unit 112, and a part or all of the flight power supply. ..
次に、図1(A)に戻って、上記吐出駆動部30を駆動するための電気設備について説明する。図1(A)には、飛行体に搭載される電気設備について、概念的に記載している。
吐出駆動部30や不図示のカメラ等の搭載装置を制御する搭載装置制御部210が、飛行体100の飛行を制御する飛行制御部110とは別に設けられており、飛行制御部110と共に、機体101側に設けられている。また、吐出駆動部30を駆動するための搭載装置用電源211が、飛行体100を駆動するための電源(飛行制御部110に組み込まれているものとし、図示せず)とは別に設けられ、機体101側に搭載されている。
また、吐出装置1やカメラを遠隔操作するためのアンテナを含む搭載装置用通信部212が、飛行体100を遠隔操作するためのアンテナを含む飛行用通信部112とは別に設けられ、機体101に搭載されている。
搭載装置制御部210、搭載装置用通信部212及び搭載装置用電源211は、飛行制御部110、飛行用通信部112及び飛行用電源の一部、あるいは全てに、その役割を持たせてもよい。 [electrical equipment]
Next, returning to FIG. 1A, the electrical equipment for driving the
A mounting
Further, a
The on-board
[機体との支持構造]
エアゾール容器組立体40の機体101への取付けは、特に図示しないが、たとえば、スライドレールとT形溝のスライド式の嵌合構造、バヨネット結合のような回転方向に掛け外しが可能な構成としてもよいし、ねじ止め、クリップ結合、クランプ等、取り外しと取り付けを容易化した種々の支持手段を適用可能である。
機体101側に配置された搭載装置制御部210及び搭載装置用電源211と吐出駆動部30の回転モータ31A,31B等と電気的に接続する電気接点を設けてもよいし、スリーブ20から機体101に配置されたコネクタにケーブルなどで直接接続してもよい。他にも、スリーブ20内に二次電池などの電源および無線通信機を有し、機体101側に配置された飛行制御部110からの電気信号を無線通信により、スリーブ20内の搭載装置制御部210と送受信してもよい。 [Support structure with the aircraft]
The attachment of theaerosol container assembly 40 to the machine body 101 is not particularly shown, but for example, a slide-type fitting structure of a slide rail and a T-shaped groove, or a configuration that can be attached / detached in the rotation direction such as a bayonet coupling is also possible. Alternatively, various supporting means that facilitate removal and attachment, such as screwing, clip coupling, and clamps, can be applied.
Electrical contacts may be provided to electrically connect the on-boarddevice control unit 210 arranged on the machine body 101 side, the power supply 211 for the on-board device, and the rotary motors 31A, 31B, etc. of the discharge drive unit 30, or the sleeve 20 to the machine body 101. It may be directly connected to the connector arranged in the above with a cable or the like. In addition, the sleeve 20 has a power source such as a secondary battery and a wireless communication device, and an electric signal from the flight control unit 110 arranged on the aircraft 101 side is wirelessly communicated with the mounted device control unit in the sleeve 20. You may send and receive with 210.
エアゾール容器組立体40の機体101への取付けは、特に図示しないが、たとえば、スライドレールとT形溝のスライド式の嵌合構造、バヨネット結合のような回転方向に掛け外しが可能な構成としてもよいし、ねじ止め、クリップ結合、クランプ等、取り外しと取り付けを容易化した種々の支持手段を適用可能である。
機体101側に配置された搭載装置制御部210及び搭載装置用電源211と吐出駆動部30の回転モータ31A,31B等と電気的に接続する電気接点を設けてもよいし、スリーブ20から機体101に配置されたコネクタにケーブルなどで直接接続してもよい。他にも、スリーブ20内に二次電池などの電源および無線通信機を有し、機体101側に配置された飛行制御部110からの電気信号を無線通信により、スリーブ20内の搭載装置制御部210と送受信してもよい。 [Support structure with the aircraft]
The attachment of the
Electrical contacts may be provided to electrically connect the on-board
[撒布作業]
撒布作業は、たとえば図4に示すように、飛行体100の飛行は操縦端末120により遠隔操作され、吐出装置1は、操作端末160により遠隔操作される。操作端末160は飛行体100に搭載されたカメラ106のコントローラとしても使用される。操作端末160には、たとえば、吐出ボタン163や停止ボタン164が設けられ、操作者はディスプレイ167上の画像を見ながら、吐出ボタン163を押すと、吐出指令信号が送信され、飛行体100に搭載された搭載装置用通信部212に受信される。受信された吐出指令信号に基づいて、搭載装置制御部210により吐出駆動部30が駆動され、エアゾール容器10のステム12が押し込まれて内容物が吐出される。停止ボタン164を押すと、停止指令信号が送信され、吐出駆動部30によってステム12の押し込みが開放されて吐出が停止する。
吐出と停止の切り替えは、ボタンの操作だけでなく、予め記憶されたプログラムに従って、自動的に切り替えることもできる。たとえば、航路を予めプログラムしておいて、GPSからの信号によって、地図上の位置及び高度計によって高さを検出し、所定の位置に達すると吐出を開始し、所定のエリアの吐出が終了すると吐出を停止するようにすることもできる。
本実施形態1では、吐出駆動部30の回転モータ31A,31B及びカム機構32A,32Bが2組あり、一つの回転モータが故障した場合でも、他方の回転モータ及びカム機構32によって吐出駆動部30が作動して正常に内容物の撒布作業を行うことができるので、作業に支障をきたすことが無く、信頼性向上を図ることができる。 [Spraying work]
In the spraying operation, for example, as shown in FIG. 4, the flight of the flyingobject 100 is remotely controlled by the control terminal 120, and the discharge device 1 is remotely controlled by the operation terminal 160. The operation terminal 160 is also used as a controller for the camera 106 mounted on the flying object 100. The operation terminal 160 is provided with, for example, a discharge button 163 and a stop button 164. When the operator presses the discharge button 163 while viewing the image on the display 167, a discharge command signal is transmitted and mounted on the flying object 100. It is received by the communication unit 212 for the on-board device. Based on the received discharge command signal, the discharge drive unit 30 is driven by the on-board device control unit 210, the stem 12 of the aerosol container 10 is pushed in, and the contents are discharged. When the stop button 164 is pressed, a stop command signal is transmitted, and the discharge drive unit 30 releases the push of the stem 12 to stop the discharge.
The switching between discharge and stop can be automatically switched according to a program stored in advance as well as the operation of the button. For example, the route is programmed in advance, the height is detected by the position on the map and the altimeter by the signal from GPS, the discharge is started when the predetermined position is reached, and the discharge is completed when the discharge in the predetermined area is completed. Can also be stopped.
In the first embodiment, there are two sets of rotary motors 31A and 31B and cam mechanisms 32A and 32B of the discharge drive unit 30, and even if one rotary motor fails, the discharge drive unit 30 is provided by the other rotary motor and cam mechanism 32. Is activated and the contents can be sprayed normally, so that the work is not hindered and the reliability can be improved.
撒布作業は、たとえば図4に示すように、飛行体100の飛行は操縦端末120により遠隔操作され、吐出装置1は、操作端末160により遠隔操作される。操作端末160は飛行体100に搭載されたカメラ106のコントローラとしても使用される。操作端末160には、たとえば、吐出ボタン163や停止ボタン164が設けられ、操作者はディスプレイ167上の画像を見ながら、吐出ボタン163を押すと、吐出指令信号が送信され、飛行体100に搭載された搭載装置用通信部212に受信される。受信された吐出指令信号に基づいて、搭載装置制御部210により吐出駆動部30が駆動され、エアゾール容器10のステム12が押し込まれて内容物が吐出される。停止ボタン164を押すと、停止指令信号が送信され、吐出駆動部30によってステム12の押し込みが開放されて吐出が停止する。
吐出と停止の切り替えは、ボタンの操作だけでなく、予め記憶されたプログラムに従って、自動的に切り替えることもできる。たとえば、航路を予めプログラムしておいて、GPSからの信号によって、地図上の位置及び高度計によって高さを検出し、所定の位置に達すると吐出を開始し、所定のエリアの吐出が終了すると吐出を停止するようにすることもできる。
本実施形態1では、吐出駆動部30の回転モータ31A,31B及びカム機構32A,32Bが2組あり、一つの回転モータが故障した場合でも、他方の回転モータ及びカム機構32によって吐出駆動部30が作動して正常に内容物の撒布作業を行うことができるので、作業に支障をきたすことが無く、信頼性向上を図ることができる。 [Spraying work]
In the spraying operation, for example, as shown in FIG. 4, the flight of the flying
The switching between discharge and stop can be automatically switched according to a program stored in advance as well as the operation of the button. For example, the route is programmed in advance, the height is detected by the position on the map and the altimeter by the signal from GPS, the discharge is started when the predetermined position is reached, and the discharge is completed when the discharge in the predetermined area is completed. Can also be stopped.
In the first embodiment, there are two sets of
次に、本発明の吐出装置の他の実施形態について説明する。以下の説明では上記実施形態と異なる部分についてのみ説明するものとし、同一の構成部分については、同一の符号を付して説明は省略するものとする。
[実施形態2]
図5は、本発明の実施形態2に係る吐出装置を示している。図5(A)は、本発明の実施形態2に係る吐出装置の断面図及び制御ブロック図、(B)は、2つの回転モータが正常の場合の説明図、(C)は、一つの回転モータが故障した場合の説明図である。
この実施形態2は、上記端部かなー実施形態1の吐出駆動部30の搭載装置制御部210に、2つの回転モータ31A,31Bの故障を検知する検知部2101と、検知部2101により故障を検知した場合に故障を報知する手段である報知部2102を設けたものである。
すなわち、回転モータ31A,31Bは、図5(A)の搭載装置制御部210からの制御信号によって、モータドライバ2102A,2102Bを介して駆動されるようになっており、回転モータ31A,31Bの回転位置や、電流等の情報が、搭載装置制御部210にフィードバックされる構成となっている。この例では、図5(B)に示すように、回転モータ31A,31Bにはヒューズ等の電流遮断器2103A,2103Bが設けられている。
故障の検知は、搭載装置制御部210にフィードバックされるモータ電流から消費電力を演算し、予め定めた正常範囲から外れると故障と判断、故障が検知されると、報知部に報知信号を発するようになっている。
すなわち、回転モータが正常の場合には、図5(A)に示すように、2つの回転モータ31A,31Bの消費電力は同じである。
いずれかの回転モータ31A,31Bが故障した場合、たとえば、図5(B)に示すように、回転モータ31Aが故障し、回転モータ31Bが正常の場合、断線等による電力損失の場合には、回転モータ31A側の消費電力はゼロとなり、正常範囲から外れ、また、回転モータ31Bも、回転モータ31Aの仕事分の負荷が増加するため、消費電力が増加し、正常範囲から外れる。一方、故障前であっても異常電流が流れれば、回転モータ31Aの消費電力量は異常値となり、正常範囲から外れる。また、ショートしてヒューズ等の電流遮断器2103Aによって回路が遮断されれば、電力消費はゼロとなり、正常範囲から外れる。 Next, another embodiment of the discharge device of the present invention will be described. In the following description, only the parts different from the above-described embodiment will be described, and the same components will be designated by the same reference numerals and the description will be omitted.
[Embodiment 2]
FIG. 5 shows a discharge device according to the second embodiment of the present invention. 5 (A) is a cross-sectional view and a control block diagram of the discharge device according to the second embodiment of the present invention, (B) is an explanatory view when two rotary motors are normal, and (C) is one rotation. It is explanatory drawing when a motor breaks down.
In the second embodiment, the end portion kana-the mountingdevice control unit 210 of the discharge drive unit 30 of the first embodiment has a failure detected by the detection unit 2101 for detecting the failure of the two rotary motors 31A and 31B and the detection unit 2101. A notification unit 2102 is provided as a means for notifying a failure when it is detected.
That is, the rotary motors 31A and 31B are driven via the motor drivers 2102A and 2102B by the control signal from the on-board device control unit 210 shown in FIG. 5A, and the rotary motors 31A and 31B rotate. Information such as the position and the current is fed back to the on-board device control unit 210. In this example, as shown in FIG. 5B, the rotary motors 31A and 31B are provided with current circuit breakers 2103A and 2103B such as fuses.
To detect a failure, the power consumption is calculated from the motor current fed back to the on-boarddevice control unit 210, and if it deviates from the predetermined normal range, it is determined to be a failure, and if a failure is detected, a notification signal is issued to the notification unit. It has become.
That is, when the rotary motors are normal, the power consumption of the two rotary motors 31A and 31B is the same as shown in FIG. 5 (A).
If any of the rotary motors 31A and 31B fails, for example, as shown in FIG. 5B, if the rotary motor 31A fails and the rotary motor 31B is normal, or if there is a power loss due to disconnection or the like, The power consumption on the rotary motor 31A side becomes zero and deviates from the normal range, and the rotary motor 31B also increases the power consumption for the work of the rotary motor 31A and deviates from the normal range. On the other hand, if an abnormal current flows even before the failure, the power consumption of the rotary motor 31A becomes an abnormal value and deviates from the normal range. Further, if a short circuit occurs and the circuit is cut off by a current circuit breaker 2103A such as a fuse, the power consumption becomes zero, which is out of the normal range.
[実施形態2]
図5は、本発明の実施形態2に係る吐出装置を示している。図5(A)は、本発明の実施形態2に係る吐出装置の断面図及び制御ブロック図、(B)は、2つの回転モータが正常の場合の説明図、(C)は、一つの回転モータが故障した場合の説明図である。
この実施形態2は、上記端部かなー実施形態1の吐出駆動部30の搭載装置制御部210に、2つの回転モータ31A,31Bの故障を検知する検知部2101と、検知部2101により故障を検知した場合に故障を報知する手段である報知部2102を設けたものである。
すなわち、回転モータ31A,31Bは、図5(A)の搭載装置制御部210からの制御信号によって、モータドライバ2102A,2102Bを介して駆動されるようになっており、回転モータ31A,31Bの回転位置や、電流等の情報が、搭載装置制御部210にフィードバックされる構成となっている。この例では、図5(B)に示すように、回転モータ31A,31Bにはヒューズ等の電流遮断器2103A,2103Bが設けられている。
故障の検知は、搭載装置制御部210にフィードバックされるモータ電流から消費電力を演算し、予め定めた正常範囲から外れると故障と判断、故障が検知されると、報知部に報知信号を発するようになっている。
すなわち、回転モータが正常の場合には、図5(A)に示すように、2つの回転モータ31A,31Bの消費電力は同じである。
いずれかの回転モータ31A,31Bが故障した場合、たとえば、図5(B)に示すように、回転モータ31Aが故障し、回転モータ31Bが正常の場合、断線等による電力損失の場合には、回転モータ31A側の消費電力はゼロとなり、正常範囲から外れ、また、回転モータ31Bも、回転モータ31Aの仕事分の負荷が増加するため、消費電力が増加し、正常範囲から外れる。一方、故障前であっても異常電流が流れれば、回転モータ31Aの消費電力量は異常値となり、正常範囲から外れる。また、ショートしてヒューズ等の電流遮断器2103Aによって回路が遮断されれば、電力消費はゼロとなり、正常範囲から外れる。 Next, another embodiment of the discharge device of the present invention will be described. In the following description, only the parts different from the above-described embodiment will be described, and the same components will be designated by the same reference numerals and the description will be omitted.
[Embodiment 2]
FIG. 5 shows a discharge device according to the second embodiment of the present invention. 5 (A) is a cross-sectional view and a control block diagram of the discharge device according to the second embodiment of the present invention, (B) is an explanatory view when two rotary motors are normal, and (C) is one rotation. It is explanatory drawing when a motor breaks down.
In the second embodiment, the end portion kana-the mounting
That is, the
To detect a failure, the power consumption is calculated from the motor current fed back to the on-board
That is, when the rotary motors are normal, the power consumption of the two
If any of the
図6には、報知部2102の一例を示している。
図6(A)は、光によって、故障を知らせる手段として、LED等の警告灯24を、回転モータ31A,31Bが収納されているスリーブ20の第2端部カバー部23の側面に、警告シンボル25と共に設けた例である。
図6(B)は、音によって、故障を知らせる手段として、スピーカ26を、回転モータ31A,31Bが収納されているスリーブ20の第2端部カバー部23の側面に、警告シンボル25と共に設けた例である。
なお、警告シンボル25は、無くてもよい。 FIG. 6 shows an example of thenotification unit 2102.
FIG. 6A shows a warning symbol such as an LED on the side surface of the secondend cover portion 23 of the sleeve 20 in which the rotary motors 31A and 31B are housed, as a means for notifying the failure by light. This is an example provided together with 25.
In FIG. 6B, aspeaker 26 is provided on the side surface of the second end cover portion 23 of the sleeve 20 in which the rotary motors 31A and 31B are housed together with the warning symbol 25 as a means for notifying the failure by sound. This is an example.
Thewarning symbol 25 may be omitted.
図6(A)は、光によって、故障を知らせる手段として、LED等の警告灯24を、回転モータ31A,31Bが収納されているスリーブ20の第2端部カバー部23の側面に、警告シンボル25と共に設けた例である。
図6(B)は、音によって、故障を知らせる手段として、スピーカ26を、回転モータ31A,31Bが収納されているスリーブ20の第2端部カバー部23の側面に、警告シンボル25と共に設けた例である。
なお、警告シンボル25は、無くてもよい。 FIG. 6 shows an example of the
FIG. 6A shows a warning symbol such as an LED on the side surface of the second
In FIG. 6B, a
The
[実施形態3]
図7は、本発明の実施形態3に係る吐出装置を示しており、(A)は主回転軸と直交方向から見た断面図、(B)は主回転軸と平行方向からみた断面図である。
この実施形態は、複数の回転モータ31A,31Bは、それぞれの回転運動が合流し、回転される駆動側の主回転軸33を備え、主回転軸33はカム機構32に接続される構成となっている。この例では、2つの回転モータ31A,31Bで、一つのカム機構32を回転駆動するように構成されている。この場合、回転モータ31A,31Bは自己保持機能がなく、停電時や、故障した場合に、駆動軸が自由に回転するものとする。
2つの回転モータ31A,31Bは、正常時には、図7(A)に示すように、両方が同期して回転駆動し、一つのカム機構32によって、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構を開弁している。
一方のモータ31が故障した場合には、故障したモータ31と主回転軸33とは空回りし、正常のモータ31のみで主回転軸33が回転駆動し、カム機構32を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構が開弁される。 [Embodiment 3]
7A and 7B show a discharge device according to the third embodiment of the present invention, in which FIG. 7A is a sectional view seen from a direction orthogonal to the main rotation axis, and FIG. 7B is a sectional view seen from a direction parallel to the main rotation axis. is there.
In this embodiment, the plurality of rotary motors 31A and 31B are provided with a main rotary shaft 33 on the drive side to be rotated by merging their rotary motions, and the main rotary shaft 33 is connected to the cam mechanism 32. ing. In this example, two rotary motors 31A and 31B are configured to rotationally drive one cam mechanism 32. In this case, the rotary motors 31A and 31B do not have a self-holding function, and the drive shaft is assumed to rotate freely in the event of a power failure or failure.
In the normal state, the two rotary motors 31A and 31B are both rotationally driven in synchronization with each other as shown in FIG. 7A, and the aerosol container 10 is headed by one cam mechanism 32 via the container holding portion 72. The valve mechanism of the aerosol container 10 is opened by pushing it up to the side.
When one of themotors 31 fails, the failed motor 31 and the main rotating shaft 33 run idle, the main rotating shaft 33 is rotationally driven only by the normal motor 31, the cam mechanism 32 is operated, and the aerosol container 10 Is pushed up toward the head side to open the valve mechanism.
図7は、本発明の実施形態3に係る吐出装置を示しており、(A)は主回転軸と直交方向から見た断面図、(B)は主回転軸と平行方向からみた断面図である。
この実施形態は、複数の回転モータ31A,31Bは、それぞれの回転運動が合流し、回転される駆動側の主回転軸33を備え、主回転軸33はカム機構32に接続される構成となっている。この例では、2つの回転モータ31A,31Bで、一つのカム機構32を回転駆動するように構成されている。この場合、回転モータ31A,31Bは自己保持機能がなく、停電時や、故障した場合に、駆動軸が自由に回転するものとする。
2つの回転モータ31A,31Bは、正常時には、図7(A)に示すように、両方が同期して回転駆動し、一つのカム機構32によって、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構を開弁している。
一方のモータ31が故障した場合には、故障したモータ31と主回転軸33とは空回りし、正常のモータ31のみで主回転軸33が回転駆動し、カム機構32を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構が開弁される。 [Embodiment 3]
7A and 7B show a discharge device according to the third embodiment of the present invention, in which FIG. 7A is a sectional view seen from a direction orthogonal to the main rotation axis, and FIG. 7B is a sectional view seen from a direction parallel to the main rotation axis. is there.
In this embodiment, the plurality of
In the normal state, the two
When one of the
[実施形態4]
図8は、本発明の実施形態4に係る吐出装置を示しており、(A)は吐出前の断面図、(B)は吐出状態の断面図である。
この実施形態4では、吐出駆動部430の駆動機構が、回転モータ31の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構がカム機構ではなく、送りねじ機構35が用いられている点で、実施形態3と異なる。
送りねじ機構35は、容器保持部72に固定されるねじ軸351と、ねじ軸351と噛合う回転部材352とを備えている。ねじ軸351は、エアゾール容器10の中心軸の延長線に沿って延び、一端が容器保持部72に固定されている。回転部材352は、軸方向には固定で、回転方向には可動であり、内周には、ねじ軸351のねじが噛み合うめねじ(不図示)が設けられ、外周には、外歯歯車を構成する歯が設けられている。
2つの回転モータ351A,351Bは、モータ軸311がねじ軸351と平行となるように配置され、モータ軸311A,311Bに回転部材352の外周の外歯に噛み合う歯車353A,353Bが固定されている。2つの回転モータ351A,351Bは、同期して同一の回転方向に回転し、一つの回転部材352を回転駆動する。この回転部材352が主回転部材となる。
この回転部材352の回転によって、回転方向には移動不能に保持されるねじ軸351が軸方向に移動し、容器保持部72を介して、エアゾール容器10を頭部側に移動させて、ステム12を容器内に押し込んで開弁して吐出、また、回転部材352を逆回転させることで、エアゾール容器10を底部側に移動させてステム12の押し込みを解除して閉弁させることができる。
2つの回転モータ31A,31Bは、正常時には、両方が同期して回転駆動し、一つの送りねじ機構35によって、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げる。
一方の回転モータが故障した場合、たとえば、回転モータ351Aが故障すると、故障した回転モータ351Aとモータ軸311Aは空回りし、正常の回転モータ351Bのみで主回転部材である3回転部材352が回転駆動し、送りねじ機構35を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構が開弁される。 [Embodiment 4]
FIG. 8 shows a discharge device according to the fourth embodiment of the present invention, (A) is a cross-sectional view before discharge, and (B) is a cross-sectional view in a discharge state.
In the fourth embodiment, the drive mechanism of thedischarge drive unit 430 uses a feed screw mechanism 35 instead of a cam mechanism as a motion conversion mechanism that converts the rotary motion of the rotary motor 31 into a linear motion. Different from 3.
Thefeed screw mechanism 35 includes a screw shaft 351 fixed to the container holding portion 72 and a rotating member 352 that meshes with the screw shaft 351. The screw shaft 351 extends along an extension line of the central axis of the aerosol container 10 and one end thereof is fixed to the container holding portion 72. The rotating member 352 is fixed in the axial direction and movable in the rotational direction. A female screw (not shown) in which the screw of the screw shaft 351 meshes is provided on the inner circumference, and an external gear is provided on the outer circumference. The constituent teeth are provided.
The two rotary motors 351A and 351B are arranged so that the motor shaft 311 is parallel to the screw shaft 351 and the gears 353A and 353B that mesh with the outer teeth of the outer periphery of the rotary member 352 are fixed to the motor shafts 311A and 311B. .. The two rotary motors 351A and 351B rotate in the same rotational direction in synchronization with each other to rotationally drive one rotary member 352. This rotating member 352 serves as the main rotating member.
Due to the rotation of the rotatingmember 352, the screw shaft 351 held immovably in the rotation direction moves in the axial direction, and the aerosol container 10 is moved toward the head side via the container holding portion 72, and the stem 12 Is pushed into the container to open the valve and discharged, and by rotating the rotating member 352 in the reverse direction, the aerosol container 10 can be moved to the bottom side to release the pushing of the stem 12 and close the valve.
When the two rotary motors 31A and 31B are normal, both of them are rotationally driven in synchronization with each other, and one feed screw mechanism 35 pushes up the aerosol container 10 toward the head side via the container holding portion 72.
When one of the rotary motors fails, for example, when therotary motor 351A fails, the failed rotary motor 351A and the motor shaft 311A run idle, and the three rotary members 352, which are the main rotary members, are rotationally driven only by the normal rotary motor 351B. Then, the feed screw mechanism 35 is operated, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side to open the valve mechanism.
図8は、本発明の実施形態4に係る吐出装置を示しており、(A)は吐出前の断面図、(B)は吐出状態の断面図である。
この実施形態4では、吐出駆動部430の駆動機構が、回転モータ31の回転運動を直線運動に変換する運動変換機構がカム機構ではなく、送りねじ機構35が用いられている点で、実施形態3と異なる。
送りねじ機構35は、容器保持部72に固定されるねじ軸351と、ねじ軸351と噛合う回転部材352とを備えている。ねじ軸351は、エアゾール容器10の中心軸の延長線に沿って延び、一端が容器保持部72に固定されている。回転部材352は、軸方向には固定で、回転方向には可動であり、内周には、ねじ軸351のねじが噛み合うめねじ(不図示)が設けられ、外周には、外歯歯車を構成する歯が設けられている。
2つの回転モータ351A,351Bは、モータ軸311がねじ軸351と平行となるように配置され、モータ軸311A,311Bに回転部材352の外周の外歯に噛み合う歯車353A,353Bが固定されている。2つの回転モータ351A,351Bは、同期して同一の回転方向に回転し、一つの回転部材352を回転駆動する。この回転部材352が主回転部材となる。
この回転部材352の回転によって、回転方向には移動不能に保持されるねじ軸351が軸方向に移動し、容器保持部72を介して、エアゾール容器10を頭部側に移動させて、ステム12を容器内に押し込んで開弁して吐出、また、回転部材352を逆回転させることで、エアゾール容器10を底部側に移動させてステム12の押し込みを解除して閉弁させることができる。
2つの回転モータ31A,31Bは、正常時には、両方が同期して回転駆動し、一つの送りねじ機構35によって、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げる。
一方の回転モータが故障した場合、たとえば、回転モータ351Aが故障すると、故障した回転モータ351Aとモータ軸311Aは空回りし、正常の回転モータ351Bのみで主回転部材である3回転部材352が回転駆動し、送りねじ機構35を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構が開弁される。 [Embodiment 4]
FIG. 8 shows a discharge device according to the fourth embodiment of the present invention, (A) is a cross-sectional view before discharge, and (B) is a cross-sectional view in a discharge state.
In the fourth embodiment, the drive mechanism of the
The
The two
Due to the rotation of the rotating
When the two
When one of the rotary motors fails, for example, when the
[実施形態5]
図9は、本発明の実施形態5に係る吐出装置を示しており、(A)は主回転軸と直交方向から見た断面図、(B)は主回転軸と平行方向からみた断面図である。
この実施形態5では、実施形態3と同様に、カム機構32の主回転軸33を複数の回転モータ31によって回転駆動させるものであるが、実施形態3と異なり、主回転軸33に対して、左右2個ずつ、計4個の回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2が設けられている点で相違する。
すなわち、主回転軸33の両端に中間歯車313A,313Bが取り付けられ、この中間歯車313A,313Bに、左右それぞれ2つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2のモータ軸311A1,311A2;311B1,311B2に設けた歯車312A1,312A2;312B1,312B2が噛み合っている。この場合も、実施形態3と同様に、回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2は自己保持機能がなく、停電時や、故障した場合に、駆動軸が自由に回転するものとする。
正常時には、4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2全てが同期して回転駆動し、一つのカム機構32を動作させて、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構を開弁している。
4個の回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2のうち、たとえば回転モータ31A1が故障した場合には、故障した回転モータ31A1のモータ軸311A1は空回りし、残りの3個の正常の回転モータ31のみで主回転軸33が回転駆動し、一つのカム機構32を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構が開弁される。この場合、3個の回転モータ31が故障した場合まで吐出作業を実行することができる。 [Embodiment 5]
9A and 9B show a discharge device according to the fifth embodiment of the present invention, in which FIG. 9A is a cross-sectional view seen from a direction orthogonal to the main rotation axis, and FIG. 9B is a cross-sectional view seen from a direction parallel to the main rotation axis. is there.
In the fifth embodiment, similarly to the third embodiment, the mainrotary shaft 33 of the cam mechanism 32 is rotationally driven by a plurality of rotary motors 31, but unlike the third embodiment, the main rotary shaft 33 is rotated with respect to the main rotary shaft 33. The difference is that a total of four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1 and 31B2 are provided, two on each side.
That is, intermediate gears 313A and 313B are attached to both ends of the main rotary shaft 33, and the intermediate gears 313A and 313B are attached to the left and right two rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 motor shafts 311A1, 311A2; 311B1, 311B2, respectively. The provided gears 312A1, 312A2; 312B1, 312B2 are in mesh with each other. Also in this case, similarly to the third embodiment, the rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 do not have a self-holding function, and the drive shaft is assumed to rotate freely in the event of a power failure or failure.
Under normal conditions, all four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 are synchronously driven to rotate, onecam mechanism 32 is operated, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side via the container holding portion 72. , The valve mechanism of the aerosol container 10 is opened.
Of the four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2, for example, when the rotary motor 31A1 fails, the motor shaft 311A1 of the failed rotary motor 31A1 runs idle, and only the remaining threenormal rotary motors 31 The main rotary shaft 33 is rotationally driven to operate one cam mechanism 32, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side to open the valve mechanism. In this case, the discharge operation can be executed until the three rotary motors 31 fail.
図9は、本発明の実施形態5に係る吐出装置を示しており、(A)は主回転軸と直交方向から見た断面図、(B)は主回転軸と平行方向からみた断面図である。
この実施形態5では、実施形態3と同様に、カム機構32の主回転軸33を複数の回転モータ31によって回転駆動させるものであるが、実施形態3と異なり、主回転軸33に対して、左右2個ずつ、計4個の回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2が設けられている点で相違する。
すなわち、主回転軸33の両端に中間歯車313A,313Bが取り付けられ、この中間歯車313A,313Bに、左右それぞれ2つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2のモータ軸311A1,311A2;311B1,311B2に設けた歯車312A1,312A2;312B1,312B2が噛み合っている。この場合も、実施形態3と同様に、回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2は自己保持機能がなく、停電時や、故障した場合に、駆動軸が自由に回転するものとする。
正常時には、4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2全てが同期して回転駆動し、一つのカム機構32を動作させて、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構を開弁している。
4個の回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2のうち、たとえば回転モータ31A1が故障した場合には、故障した回転モータ31A1のモータ軸311A1は空回りし、残りの3個の正常の回転モータ31のみで主回転軸33が回転駆動し、一つのカム機構32を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構が開弁される。この場合、3個の回転モータ31が故障した場合まで吐出作業を実行することができる。 [Embodiment 5]
9A and 9B show a discharge device according to the fifth embodiment of the present invention, in which FIG. 9A is a cross-sectional view seen from a direction orthogonal to the main rotation axis, and FIG. 9B is a cross-sectional view seen from a direction parallel to the main rotation axis. is there.
In the fifth embodiment, similarly to the third embodiment, the main
That is,
Under normal conditions, all four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 are synchronously driven to rotate, one
Of the four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2, for example, when the rotary motor 31A1 fails, the motor shaft 311A1 of the failed rotary motor 31A1 runs idle, and only the remaining three
[実施形態6]
図10は、本発明の実施形態6に係る吐出装置を示している。(A)は、吐出装置の断面図、(B)は(A)の一方向クラッチの一例を示す説明図、(C)は一方の回転モータが故障して停止した状態の説明図である。
この実施形態6も、実施形態3と同様に、2つの回転モータ31A,31Bによって一つのカム機構32を駆動する構成であるが、この実施形態6では、回転モータ31A,31Bのモータ軸311A,311Bが、故障した際に自己保持されて回転しない場合に適用される実施形態である。
すなわち、2つの回転モータ31A,31Bのモータ軸311A,311Bは、一方向クラッチ60A,60Bを介して、主回転軸33に連結されている。
図10(B)は、公知の一方向クラッチ60A,60Bの一例を示している。一方向クラッチは、駆動側部材61と被動側部材62とを備え、駆動側部材61の一方向の回転、たとえば、図中、実線矢印に示す反時計回り方向の回転は、被動側部材62に伝達されるが、駆動側部材61の逆方向の回転、すなわち、図中破線矢印に示す時計回り方向の回転は、被動側部材62には伝達されないように構成されている。
図示例は、駆動側部材61の内周に設けた内歯61aを傾け、被動側部材62に内歯61aに係合する爪62aを揺動自在に設けると共に、爪62aをばね部材62bで内歯61aに押し付けるように付勢した構成で、一方向には爪62aが内歯61aに引っ掛かって駆動力が伝達され、反対方向には爪62aが内歯61aに噛み合わず、空回りするものである。この一方向クラッチの構成は一例であって、このような構成に限定されるものではなく、公知の種々の一方向クラッチを適用可能である。
一方向クラッチ60A,60Bの回転が伝達される方向は、回転モータ31A,31Bによって、カム32aの吐出動作における回転方向に合わせて設定される。たとえば、図10(B)に示すように、図中、反時計方向がカム32aの吐出動作の回転方向であれば、各一方向クラッチ60A,60Bのトルクが伝達される方向は、回転モータ31A,31Bに向かって、反時計回りの回転方向に設定される。
2つの回転モータ31A,31Bは、正常時には、図10(A)に示すように、両方が同期して回転駆動し、一方向クラッチ60A,60Bを介してカム32aを回転駆動し、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構が開弁する。
一方、2つの回転モータ31A,31Bのうち、たとえば、一方の回転モータ31Aが故障した場合には、故障した回転モータ31Aのモータ軸311Aが停止した場合、図10(C)に示すように、停止した回転モータ31Aのモータ軸311Aに対して、正常に回転している回転モータ31Bによって、主回転軸33が回転しているので、一方向クラッチ60Aの被動側部材が主回転軸33の回転方向に同期して回転する。しかし、一方向クラッチ60Aは、駆動側部材との関係では、互いに噛み合わない方向に回転することとなり空回りする。したがって、正常の回転モータ31のみで主回転軸が回転駆動し、カム機構32を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構が開弁される。
吐出動作が終了すると、2つの回転モータ31A,31Bをそのまま回転させる。すると、カム32aの角度は初期角度へと戻り、容器保持部72は、容器支持部を底部方向に戻すスプリング等の付勢力によって後退する。そうして、エアゾール容器10のバルブ機構は閉弁する。 [Embodiment 6]
FIG. 10 shows a discharge device according to a sixth embodiment of the present invention. (A) is a cross-sectional view of the discharge device, (B) is an explanatory view showing an example of the one-way clutch of (A), and (C) is an explanatory view of a state in which one of the rotary motors has failed and stopped.
Similar to the third embodiment, the sixth embodiment also has a configuration in which onecam mechanism 32 is driven by two rotary motors 31A and 31B, but in the sixth embodiment, the motor shafts 311A and 311A of the rotary motors 31A and 31B 311B is an embodiment applied when it is self-held and does not rotate in the event of a failure.
That is, the motor shafts 311A and 311B of the two rotary motors 31A and 31B are connected to the main rotary shaft 33 via the one- way clutches 60A and 60B.
FIG. 10B shows an example of known one- way clutches 60A and 60B. The one-way clutch includes a drive-side member 61 and a driven-side member 62, and one-way rotation of the drive-side member 61, for example, rotation in the counterclockwise direction shown by the solid line arrow in the drawing is performed on the driven-side member 62. Although it is transmitted, the rotation of the drive-side member 61 in the opposite direction, that is, the rotation in the clockwise direction indicated by the broken arrow in the figure is not transmitted to the driven-side member 62.
In the illustrated example, the internal teeth 61a provided on the inner circumference of the drive-side member 61 are tilted, and the claws 62a that engage with the internal teeth 61a are swingably provided on the driven-side member 62, and the claws 62a are internally provided by the spring member 62b. The structure is urged to press against the teeth 61a, and the claw 62a is caught by the internal teeth 61a in one direction to transmit the driving force, and the claws 62a do not mesh with the internal teeth 61a in the opposite direction and rotate idle. .. The configuration of this one-way clutch is an example, and the configuration is not limited to such a configuration, and various known one-way clutches can be applied.
The direction in which the rotation of the one- way clutches 60A and 60B is transmitted is set by the rotary motors 31A and 31B according to the rotation direction in the discharge operation of the cam 32a. For example, as shown in FIG. 10B, if the counterclockwise direction is the rotation direction of the discharge operation of the cam 32a, the direction in which the torques of the one- way clutches 60A and 60B are transmitted is the rotation motor 31A. , 31B is set in the counterclockwise rotation direction.
In the normal state, the two rotary motors 31A and 31B are both rotationally driven in synchronization with each other as shown in FIG. 10A, and the cam 32a is rotationally driven via the one- way clutches 60A and 60B to rotate and drive the container holding portion. The aerosol container 10 is pushed up toward the head side via the 72, and the valve mechanism of the aerosol container 10 is opened.
On the other hand, of the two rotary motors 31A and 31B, for example, when one of the rotary motors 31A fails and the motor shaft 311A of the failed rotary motor 31A stops, as shown in FIG. 10C, Since the main rotating shaft 33 is rotated by the rotating motor 31B that is rotating normally with respect to the motor shaft 311A of the stopped rotating motor 31A, the driven side member of the one-way clutch 60A rotates the main rotating shaft 33. Rotate in synchronization with the direction. However, in relation to the drive-side member, the one-way clutch 60A rotates in a direction in which it does not mesh with each other and runs idle. Therefore, the main rotary shaft is rotationally driven only by the normal rotary motor 31, the cam mechanism 32 is operated, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side to open the valve mechanism.
When the discharge operation is completed, the two rotary motors 31A and 31B are rotated as they are. Then, the angle of the cam 32a returns to the initial angle, and the container holding portion 72 retracts due to an urging force such as a spring that returns the container supporting portion toward the bottom. Then, the valve mechanism of the aerosol container 10 is closed.
図10は、本発明の実施形態6に係る吐出装置を示している。(A)は、吐出装置の断面図、(B)は(A)の一方向クラッチの一例を示す説明図、(C)は一方の回転モータが故障して停止した状態の説明図である。
この実施形態6も、実施形態3と同様に、2つの回転モータ31A,31Bによって一つのカム機構32を駆動する構成であるが、この実施形態6では、回転モータ31A,31Bのモータ軸311A,311Bが、故障した際に自己保持されて回転しない場合に適用される実施形態である。
すなわち、2つの回転モータ31A,31Bのモータ軸311A,311Bは、一方向クラッチ60A,60Bを介して、主回転軸33に連結されている。
図10(B)は、公知の一方向クラッチ60A,60Bの一例を示している。一方向クラッチは、駆動側部材61と被動側部材62とを備え、駆動側部材61の一方向の回転、たとえば、図中、実線矢印に示す反時計回り方向の回転は、被動側部材62に伝達されるが、駆動側部材61の逆方向の回転、すなわち、図中破線矢印に示す時計回り方向の回転は、被動側部材62には伝達されないように構成されている。
図示例は、駆動側部材61の内周に設けた内歯61aを傾け、被動側部材62に内歯61aに係合する爪62aを揺動自在に設けると共に、爪62aをばね部材62bで内歯61aに押し付けるように付勢した構成で、一方向には爪62aが内歯61aに引っ掛かって駆動力が伝達され、反対方向には爪62aが内歯61aに噛み合わず、空回りするものである。この一方向クラッチの構成は一例であって、このような構成に限定されるものではなく、公知の種々の一方向クラッチを適用可能である。
一方向クラッチ60A,60Bの回転が伝達される方向は、回転モータ31A,31Bによって、カム32aの吐出動作における回転方向に合わせて設定される。たとえば、図10(B)に示すように、図中、反時計方向がカム32aの吐出動作の回転方向であれば、各一方向クラッチ60A,60Bのトルクが伝達される方向は、回転モータ31A,31Bに向かって、反時計回りの回転方向に設定される。
2つの回転モータ31A,31Bは、正常時には、図10(A)に示すように、両方が同期して回転駆動し、一方向クラッチ60A,60Bを介してカム32aを回転駆動し、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構が開弁する。
一方、2つの回転モータ31A,31Bのうち、たとえば、一方の回転モータ31Aが故障した場合には、故障した回転モータ31Aのモータ軸311Aが停止した場合、図10(C)に示すように、停止した回転モータ31Aのモータ軸311Aに対して、正常に回転している回転モータ31Bによって、主回転軸33が回転しているので、一方向クラッチ60Aの被動側部材が主回転軸33の回転方向に同期して回転する。しかし、一方向クラッチ60Aは、駆動側部材との関係では、互いに噛み合わない方向に回転することとなり空回りする。したがって、正常の回転モータ31のみで主回転軸が回転駆動し、カム機構32を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構が開弁される。
吐出動作が終了すると、2つの回転モータ31A,31Bをそのまま回転させる。すると、カム32aの角度は初期角度へと戻り、容器保持部72は、容器支持部を底部方向に戻すスプリング等の付勢力によって後退する。そうして、エアゾール容器10のバルブ機構は閉弁する。 [Embodiment 6]
FIG. 10 shows a discharge device according to a sixth embodiment of the present invention. (A) is a cross-sectional view of the discharge device, (B) is an explanatory view showing an example of the one-way clutch of (A), and (C) is an explanatory view of a state in which one of the rotary motors has failed and stopped.
Similar to the third embodiment, the sixth embodiment also has a configuration in which one
That is, the
FIG. 10B shows an example of known one-
In the illustrated example, the internal teeth 61a provided on the inner circumference of the drive-
The direction in which the rotation of the one-
In the normal state, the two
On the other hand, of the two
When the discharge operation is completed, the two
[実施形態7]
図11は、本発明の実施形態7に係る吐出装置の断面図である。
この実施形態7も、実施形態5と同様に、4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2によって一つのカム機構32を駆動する構成であるが、この実施形態7では、回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2のモータ軸311A1,311A2;311B1,311B2が、故障した際に自己保持されて回転しない場合に適用される実施形態である。
すなわち、4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2は、一方向クラッチ60A1,60A2;60B1,60B2を介して、歯車312A1,312A2;312B1,312B2に連結されている。
4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2は、正常時には、図11(A)に示すように、すべてが同期して回転駆動し、一方向クラッチ60A1,60A2;60B1,60B2を介してカム32aを回転駆動し、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構を開弁する。
仮に、一つの回転モータ31B2が故障した場合、故障した回転モータ31B2のモータ軸311B2が停止し、一方向クラッチ60B2の被動側部材が主回転軸33の回転方向に同期して回転するものの、駆動側部材との関係では、互いに噛み合わない方向となり空回りする。したがって、正常の回転モータ31A1,31A2;31B1のみで主回転軸33が回転駆動し、カム機構32を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構を開弁することができる。 [Embodiment 7]
FIG. 11 is a cross-sectional view of the discharge device according to the seventh embodiment of the present invention.
Similar to the fifth embodiment, the seventh embodiment also has a configuration in which onecam mechanism 32 is driven by four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2, but in the seventh embodiment, the rotary motors 31A1, 31A2; This is an embodiment applied when the motor shafts 311A1, 311A2; 311B1, 311B2 of 31B1 and 31B2 are self-held and do not rotate in the event of a failure.
That is, the four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 are connected to the gears 312A1, 312A2; 312B1, 312B2 via the one-way clutches 60A1, 60A2; 60B1, 60B2.
As shown in FIG. 11A, all of the four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 are rotationally driven in synchronization with each other, and thecams 32a are driven via the one-way clutches 60A1, 60A2; 60B1, 60B2. Is rotationally driven, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side via the container holding portion 72 to open the valve mechanism of the aerosol container 10.
If one rotary motor 31B2 fails, the motor shaft 311B2 of the failed rotary motor 31B2 stops, and the driven side member of the one-way clutch 60B2 rotates in synchronization with the rotation direction of the mainrotary shaft 33, but drives. In relation to the side members, they do not mesh with each other and run idle. Therefore, the main rotary shaft 33 is rotationally driven only by the normal rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, the cam mechanism 32 is operated, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side to open the valve mechanism.
図11は、本発明の実施形態7に係る吐出装置の断面図である。
この実施形態7も、実施形態5と同様に、4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2によって一つのカム機構32を駆動する構成であるが、この実施形態7では、回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2のモータ軸311A1,311A2;311B1,311B2が、故障した際に自己保持されて回転しない場合に適用される実施形態である。
すなわち、4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2は、一方向クラッチ60A1,60A2;60B1,60B2を介して、歯車312A1,312A2;312B1,312B2に連結されている。
4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2は、正常時には、図11(A)に示すように、すべてが同期して回転駆動し、一方向クラッチ60A1,60A2;60B1,60B2を介してカム32aを回転駆動し、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構を開弁する。
仮に、一つの回転モータ31B2が故障した場合、故障した回転モータ31B2のモータ軸311B2が停止し、一方向クラッチ60B2の被動側部材が主回転軸33の回転方向に同期して回転するものの、駆動側部材との関係では、互いに噛み合わない方向となり空回りする。したがって、正常の回転モータ31A1,31A2;31B1のみで主回転軸33が回転駆動し、カム機構32を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構を開弁することができる。 [Embodiment 7]
FIG. 11 is a cross-sectional view of the discharge device according to the seventh embodiment of the present invention.
Similar to the fifth embodiment, the seventh embodiment also has a configuration in which one
That is, the four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 are connected to the gears 312A1, 312A2; 312B1, 312B2 via the one-way clutches 60A1, 60A2; 60B1, 60B2.
As shown in FIG. 11A, all of the four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 are rotationally driven in synchronization with each other, and the
If one rotary motor 31B2 fails, the motor shaft 311B2 of the failed rotary motor 31B2 stops, and the driven side member of the one-way clutch 60B2 rotates in synchronization with the rotation direction of the main
[実施形態8]
図12は、本発明の実施形態8に係る吐出装置を示している。(A)は、吐出装置の断面図、(B)は差動歯車装置の拡大図である。
この実施形態8も、実施形態3と同様に、2つの回転モータ31A,31Bによって一つのカム機構32を駆動する構成であるが、この実施形態8では、回転モータ31A,31Bのモータ軸311A,311Bが、故障した際に自己保持されて回転しない場合に適用される実施形態である。
この実施形態8の場合には、2つの回転モータ31A,31Bが、差動歯車機構80を介して、主回転軸33を回転させる構成となっている。
差動歯車機構80は、各回転モータ31A,31Bのモータ軸311A,311Bに連結するサイドギア81A,81Bと、サイドギア81A,81Bに噛み合うピニオンギア82と、ピニオンギア82の軸が固定されるケース83と、ケース83に固定されるリングギア84と、リングギア84に噛み合う出力側ピニオン85と、を備え、出力側ピニオン85が、カム32aが固定される主回転軸33に固定されている。
本実施形態の場合には、2つの回転モータ31A,31Bが、正常時には、サイドギア81A,81Bとの間に回転差が無く、サイドギア81A,81Bに噛み合うピニオンギア82を介してケース83が回転し、ケース83に固定されるリングギア84が回転して、リングギア84と噛合う出力側ピニオン85が回転し、主回転軸33を介してカム32aが回転駆動される。このカム32aの回転によって、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構を開弁する。
仮に、一つの回転モータ31Aが故障し、故障した回転モータ31Aのモータ軸311Aが停止した場合、一方のサイドギア81Aの回転数がゼロとなり、正常な回転モータ31側のサイドギア81Bのみが回転し、ピニオンギア82が停止したサイドギア81Aの外周を転がるように公転してケース83を回転させ、ケース83に固定されるリングギア84が回転し、リングギア84と噛合う出力側ピニオン85が回転し、主回転軸33を介してカム32aが回転駆動される。
したがって、異常な回転モータ31Aが停止したままで、正常の回転モータ31Bのみで主回転軸33が回転駆動し、カム機構32を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構を開弁することができる。
また、差動歯車機構80を用いた場合、各回転モータ31A,31Bが正常の場合でも、それぞれの回転モータ31A,31Bの回転速度が異なっている場合に、回転差を吸収することができるという効果も有している。 [Embodiment 8]
FIG. 12 shows a discharge device according to the eighth embodiment of the present invention. (A) is a cross-sectional view of a discharge device, and (B) is an enlarged view of a differential gear device.
Similar to the third embodiment, the eighth embodiment also has a configuration in which onecam mechanism 32 is driven by two rotary motors 31A and 31B, but in the eighth embodiment, the motor shafts 311A and 311A of the rotary motors 31A and 31B 311B is an embodiment applied when it is self-held and does not rotate in the event of a failure.
In the case of the eighth embodiment, the two rotary motors 31A and 31B are configured to rotate the main rotary shaft 33 via the differential gear mechanism 80.
Thedifferential gear mechanism 80 includes a case 83 in which the side gears 81A and 81B connected to the motor shafts 311A and 311B of the rotary motors 31A and 31B, the pinion gear 82 meshing with the side gears 81A and 81B, and the shaft of the pinion gear 82 are fixed. The ring gear 84 fixed to the case 83 and the output side pinion 85 that mesh with the ring gear 84 are provided, and the output side pinion 85 is fixed to the main rotation shaft 33 to which the cam 32a is fixed.
In the case of the present embodiment, when the two rotary motors 31A and 31B are normal, there is no rotational difference between the two rotary motors 31A and 31B, and the case 83 rotates via the pinion gear 82 that meshes with the side gears 81A and 81B. The ring gear 84 fixed to the case 83 rotates, the output side pinion 85 that meshes with the ring gear 84 rotates, and the cam 32a is rotationally driven via the main rotation shaft 33. The rotation of the cam 32a pushes the aerosol container 10 toward the head side via the container holding portion 72 to open the valve mechanism of the aerosol container 10.
If onerotary motor 31A fails and the motor shaft 311A of the failed rotary motor 31A stops, the rotation speed of one side gear 81A becomes zero, and only the side gear 81B on the normal rotary motor 31 side rotates. The pinion gear 82 revolves around the stopped side gear 81A to rotate the case 83, the ring gear 84 fixed to the case 83 rotates, and the output side pinion 85 that meshes with the ring gear 84 rotates. The cam 32a is rotationally driven via the main rotation shaft 33.
Therefore, while theabnormal rotary motor 31A remains stopped, the main rotary shaft 33 is rotationally driven only by the normal rotary motor 31B, the cam mechanism 32 is operated, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side to open the valve mechanism. I can speak.
Further, when thedifferential gear mechanism 80 is used, even if the rotary motors 31A and 31B are normal, the rotational difference can be absorbed when the rotational speeds of the rotary motors 31A and 31B are different. It also has an effect.
図12は、本発明の実施形態8に係る吐出装置を示している。(A)は、吐出装置の断面図、(B)は差動歯車装置の拡大図である。
この実施形態8も、実施形態3と同様に、2つの回転モータ31A,31Bによって一つのカム機構32を駆動する構成であるが、この実施形態8では、回転モータ31A,31Bのモータ軸311A,311Bが、故障した際に自己保持されて回転しない場合に適用される実施形態である。
この実施形態8の場合には、2つの回転モータ31A,31Bが、差動歯車機構80を介して、主回転軸33を回転させる構成となっている。
差動歯車機構80は、各回転モータ31A,31Bのモータ軸311A,311Bに連結するサイドギア81A,81Bと、サイドギア81A,81Bに噛み合うピニオンギア82と、ピニオンギア82の軸が固定されるケース83と、ケース83に固定されるリングギア84と、リングギア84に噛み合う出力側ピニオン85と、を備え、出力側ピニオン85が、カム32aが固定される主回転軸33に固定されている。
本実施形態の場合には、2つの回転モータ31A,31Bが、正常時には、サイドギア81A,81Bとの間に回転差が無く、サイドギア81A,81Bに噛み合うピニオンギア82を介してケース83が回転し、ケース83に固定されるリングギア84が回転して、リングギア84と噛合う出力側ピニオン85が回転し、主回転軸33を介してカム32aが回転駆動される。このカム32aの回転によって、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構を開弁する。
仮に、一つの回転モータ31Aが故障し、故障した回転モータ31Aのモータ軸311Aが停止した場合、一方のサイドギア81Aの回転数がゼロとなり、正常な回転モータ31側のサイドギア81Bのみが回転し、ピニオンギア82が停止したサイドギア81Aの外周を転がるように公転してケース83を回転させ、ケース83に固定されるリングギア84が回転し、リングギア84と噛合う出力側ピニオン85が回転し、主回転軸33を介してカム32aが回転駆動される。
したがって、異常な回転モータ31Aが停止したままで、正常の回転モータ31Bのみで主回転軸33が回転駆動し、カム機構32を作動させ、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構を開弁することができる。
また、差動歯車機構80を用いた場合、各回転モータ31A,31Bが正常の場合でも、それぞれの回転モータ31A,31Bの回転速度が異なっている場合に、回転差を吸収することができるという効果も有している。 [Embodiment 8]
FIG. 12 shows a discharge device according to the eighth embodiment of the present invention. (A) is a cross-sectional view of a discharge device, and (B) is an enlarged view of a differential gear device.
Similar to the third embodiment, the eighth embodiment also has a configuration in which one
In the case of the eighth embodiment, the two
The
In the case of the present embodiment, when the two
If one
Therefore, while the
Further, when the
[実施形態9]
図13は、本発明の実施形態9に係る吐出装置を示しており、図13(A)は、使用中の回転モータが正常の状態、(B)は、使用中の回転モータが故障により電磁クラッチを切り替える場合の説明図、(C)は切替え制御の制御ブロック図である。
この実施形態9も、実施形態5と同様に、4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2によって一つのカム機構32を駆動する構成であるが、この実施形態9では、4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2が、電磁クラッチ90A1,90A2;90B1,90B2を介して、歯車312A1,312A2;312B1,312B2に連結されている点で相違している。電磁クラッチ90A1,90A2;90B1,90B2は、駆動側部材と被動側部材間の動力の伝達を、電磁力を利用して切り替える構成であり、たとえば、電磁力によって摩擦板を吸引する形式でもよいし、電磁誘導作用によって動力を伝達するような形式でもよく、公知の種々の方式の電磁クラッチを適用可能である。
制御構成は、図5と同様に、各回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2は、搭載装置制御部210によって制御され、この実施形態では、一つの電磁クラッチ90B2をオンに、他の電磁クラッチ90A1,90A2;90B1はオフとし、一つの回転モータ31B2によってカム32aを駆動するようになっている。どの回転モータ31B2を使用するかは予め任意に設定される。
この搭載装置制御部210には、複数の回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2の故障を検知可能な検知部2101と、検知部2101により使用中の回転モータ31B2の故障を検知した場合、他の電磁クラッチ90B1をオンにして他の回転モータに切り替える切り替え手段としての電磁クラッチ切換部2104とを備えている。
正常時には、図13(A)に示すように、一つの回転モータ31B2に対応する電磁クラッチ90B2のみを接続状態とし、他の電磁クラッチ90A1,90A2,90B1は切り離されている。他の回転モータ31A1,31A2;31B1は、回転駆動させなくてもよいし、回転駆動させておいてもよい。
この接続状態の電磁クラッチ90B2によって、一つの回転モータ31B2の駆動力によって、カム32aを回転駆動し、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構を開弁する。
この使用中の回転モータ31B2が故障した場合、図13(C)に示すように、検知部2101によって故障が検知されるので、現在接続されている電磁クラッチ90B2を切り離し、故障していない他の回転モータに対応する電磁クラッチ90B1を接続状態とすると共に正常の回転モータ31B1を回転駆動する。この切り替わった正常な回転モータ31B1によって、主回転軸33が回転駆動し、カム機構32を作動させることができる。 [Embodiment 9]
FIG. 13 shows a discharge device according to the ninth embodiment of the present invention. FIG. 13 (A) shows a normal state of the rotary motor in use, and FIG. 13 (B) shows electromagnetic waves due to a failure of the rotary motor in use. An explanatory diagram when switching the clutch, (C) is a control block diagram of the switching control.
Similar to the fifth embodiment, the ninth embodiment also has a configuration in which onecam mechanism 32 is driven by four rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2, but in the ninth embodiment, the four rotary motors 31A1, The difference is that 31A2; 31B1, 31B2 are connected to gears 312A1, 312A2; 312B1, 312B2 via electromagnetic clutches 90A1, 90A2; 90B1, 90B2. The electromagnetic clutches 90A1, 90A2; 90B1, 90B2 have a configuration in which the transmission of power between the driving side member and the driven side member is switched by using the electromagnetic force. For example, the friction plate may be attracted by the electromagnetic force. , A form in which power is transmitted by an electromagnetic induction action may be used, and various known types of electromagnetic clutches can be applied.
As for the control configuration, as in FIG. 5, each rotary motor 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 is controlled by the on-boarddevice control unit 210, and in this embodiment, one electromagnetic clutch 90B2 is turned on and the other electromagnetic clutch 90A1 is turned on. , 90A2; 90B1 is turned off, and the cam 32a is driven by one rotary motor 31B2. Which rotary motor 31B2 to use is arbitrarily set in advance.
The on-boarddevice control unit 210 includes a detection unit 2101 capable of detecting a failure of a plurality of rotary motors 31A1, 31A2; 31B1, 31B2, and another detection unit 2101 when the detection unit 2101 detects a failure of the rotary motor 31B2 in use. It is provided with an electromagnetic clutch switching unit 2104 as a switching means for turning on the electromagnetic clutch 90B1 and switching to another rotary motor.
In the normal state, as shown in FIG. 13A, only the electromagnetic clutch 90B2 corresponding to one rotary motor 31B2 is connected, and the other electromagnetic clutches 90A1, 90A2, 90B1 are disconnected. The other rotary motors 31A1, 31A2; 31B1 may not be rotationally driven or may be rotationally driven.
The electromagnetic clutch 90B2 in this connected state rotationally drives thecam 32a by the driving force of one rotary motor 31B2, pushes the aerosol container 10 toward the head side via the container holding portion 72, and the valve mechanism of the aerosol container 10. To open the valve.
When the rotating motor 31B2 in use fails, as shown in FIG. 13C, the failure is detected by thedetection unit 2101, so the currently connected electromagnetic clutch 90B2 is disconnected and another non-failed electromagnetic clutch 90B2 is disconnected. The electromagnetic clutch 90B1 corresponding to the rotary motor is connected, and the normal rotary motor 31B1 is rotationally driven. The main rotating shaft 33 is rotationally driven by the switched normal rotary motor 31B1 to operate the cam mechanism 32.
図13は、本発明の実施形態9に係る吐出装置を示しており、図13(A)は、使用中の回転モータが正常の状態、(B)は、使用中の回転モータが故障により電磁クラッチを切り替える場合の説明図、(C)は切替え制御の制御ブロック図である。
この実施形態9も、実施形態5と同様に、4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2によって一つのカム機構32を駆動する構成であるが、この実施形態9では、4つの回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2が、電磁クラッチ90A1,90A2;90B1,90B2を介して、歯車312A1,312A2;312B1,312B2に連結されている点で相違している。電磁クラッチ90A1,90A2;90B1,90B2は、駆動側部材と被動側部材間の動力の伝達を、電磁力を利用して切り替える構成であり、たとえば、電磁力によって摩擦板を吸引する形式でもよいし、電磁誘導作用によって動力を伝達するような形式でもよく、公知の種々の方式の電磁クラッチを適用可能である。
制御構成は、図5と同様に、各回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2は、搭載装置制御部210によって制御され、この実施形態では、一つの電磁クラッチ90B2をオンに、他の電磁クラッチ90A1,90A2;90B1はオフとし、一つの回転モータ31B2によってカム32aを駆動するようになっている。どの回転モータ31B2を使用するかは予め任意に設定される。
この搭載装置制御部210には、複数の回転モータ31A1,31A2;31B1,31B2の故障を検知可能な検知部2101と、検知部2101により使用中の回転モータ31B2の故障を検知した場合、他の電磁クラッチ90B1をオンにして他の回転モータに切り替える切り替え手段としての電磁クラッチ切換部2104とを備えている。
正常時には、図13(A)に示すように、一つの回転モータ31B2に対応する電磁クラッチ90B2のみを接続状態とし、他の電磁クラッチ90A1,90A2,90B1は切り離されている。他の回転モータ31A1,31A2;31B1は、回転駆動させなくてもよいし、回転駆動させておいてもよい。
この接続状態の電磁クラッチ90B2によって、一つの回転モータ31B2の駆動力によって、カム32aを回転駆動し、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、エアゾール容器10のバルブ機構を開弁する。
この使用中の回転モータ31B2が故障した場合、図13(C)に示すように、検知部2101によって故障が検知されるので、現在接続されている電磁クラッチ90B2を切り離し、故障していない他の回転モータに対応する電磁クラッチ90B1を接続状態とすると共に正常の回転モータ31B1を回転駆動する。この切り替わった正常な回転モータ31B1によって、主回転軸33が回転駆動し、カム機構32を作動させることができる。 [Embodiment 9]
FIG. 13 shows a discharge device according to the ninth embodiment of the present invention. FIG. 13 (A) shows a normal state of the rotary motor in use, and FIG. 13 (B) shows electromagnetic waves due to a failure of the rotary motor in use. An explanatory diagram when switching the clutch, (C) is a control block diagram of the switching control.
Similar to the fifth embodiment, the ninth embodiment also has a configuration in which one
As for the control configuration, as in FIG. 5, each rotary motor 31A1, 31A2; 31B1, 31B2 is controlled by the on-board
The on-board
In the normal state, as shown in FIG. 13A, only the electromagnetic clutch 90B2 corresponding to one rotary motor 31B2 is connected, and the other electromagnetic clutches 90A1, 90A2, 90B1 are disconnected. The other rotary motors 31A1, 31A2; 31B1 may not be rotationally driven or may be rotationally driven.
The electromagnetic clutch 90B2 in this connected state rotationally drives the
When the rotating motor 31B2 in use fails, as shown in FIG. 13C, the failure is detected by the
図14には、本発明の実施形態10に係る吐出装置を示しており、(A)は本発明の実施形態10に係る吐出装置の断面図及び制御ブロック図、(B)は、2つの回転モータが正常の場合の説明図である。
この実施形態10は、実施形態1~9とは異なり、駆動源を直線駆動用の駆動源として2つのリニアアクチュエータ37A,37Bとした例である。すなわち、各リニアアクチュエータ37A,37Bのアクチュエータ本体37A1,37B1が固定され、アクチュエータ本体37A1,37B1に対して軸方向に移動する可動部材37A2,37B2の一端が、エアゾール容器10を保持する容器保持部72に固定されている。可動部材37A2,37B2の移動方向はエアゾール容器10の中心軸と平行方向である。
リニアアクチュエータ37A,37Bとしては、エアシリンダ、ソレノイドアクチュエータを用いることができる。
このリニアアクチュエータ37A,37Bのアクチュエータドライバ37A4,37B4は、エアシリンダの場合には、エアシリンダの空気圧回路に設けられた電磁弁を制御し、ソレノイドアクチュエータの場合には、ソレノイドの電磁コイルが制御される。
2つのリニアアクチュエータ37Aが、正常時には、両方が同期して可動部材37A2,37B2が直線方向に駆動され、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、バルブ機構を開弁する。
一方のリニアアクチュエータ37Aが故障した場合には、故障したリニアアクチュエータ37Aは駆動しないが、正常のリニアアクチュエータ37Bの可動部材37B2の伸長に従動して、故障したリニアアクチュエータ37Aが伸長し、正常なリニアアクチュエータ37Bの駆動力によって、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構が開弁される。 FIG. 14 shows a discharge device according to the tenth embodiment of the present invention, (A) is a cross-sectional view and a control block diagram of the discharge device according to the tenth embodiment of the present invention, and (B) is two rotations. It is explanatory drawing when the motor is normal.
Thisembodiment 10 is an example in which, unlike the first to ninth embodiments, the drive source is two linear actuators 37A and 37B as a drive source for linear drive. That is, the actuator bodies 37A1 and 37B1 of the linear actuators 37A and 37B are fixed, and one end of the movable members 37A2 and 37B2 that move in the axial direction with respect to the actuator bodies 37A1 and 37B1 is a container holding portion 72 that holds the aerosol container 10. It is fixed to. The moving directions of the movable members 37A2 and 37B2 are parallel to the central axis of the aerosol container 10.
As the linear actuators 37A and 37B, an air cylinder and a solenoid actuator can be used.
The actuator drivers 37A4, 37B4 of the linear actuators 37A, 37B control the solenoid valve provided in the pneumatic circuit of the air cylinder in the case of an air cylinder, and control the solenoid coil of the solenoid in the case of a solenoid actuator. To.
When the twolinear actuators 37A are normal, the movable members 37A2 and 37B2 are driven in a linear direction in synchronization with each other, and the aerosol container 10 is pushed up toward the head side via the container holding portion 72 to open the valve mechanism. To do.
When one of thelinear actuators 37A fails, the failed linear actuator 37A does not drive, but the failed linear actuator 37A expands in accordance with the extension of the movable member 37B2 of the normal linear actuator 37B, and the failed linear actuator 37A expands to be normal linear. The driving force of the actuator 37B pushes up the aerosol container 10 toward the head side to open the valve mechanism.
この実施形態10は、実施形態1~9とは異なり、駆動源を直線駆動用の駆動源として2つのリニアアクチュエータ37A,37Bとした例である。すなわち、各リニアアクチュエータ37A,37Bのアクチュエータ本体37A1,37B1が固定され、アクチュエータ本体37A1,37B1に対して軸方向に移動する可動部材37A2,37B2の一端が、エアゾール容器10を保持する容器保持部72に固定されている。可動部材37A2,37B2の移動方向はエアゾール容器10の中心軸と平行方向である。
リニアアクチュエータ37A,37Bとしては、エアシリンダ、ソレノイドアクチュエータを用いることができる。
このリニアアクチュエータ37A,37Bのアクチュエータドライバ37A4,37B4は、エアシリンダの場合には、エアシリンダの空気圧回路に設けられた電磁弁を制御し、ソレノイドアクチュエータの場合には、ソレノイドの電磁コイルが制御される。
2つのリニアアクチュエータ37Aが、正常時には、両方が同期して可動部材37A2,37B2が直線方向に駆動され、容器保持部72を介してエアゾール容器10を頭部側に押し上げて、バルブ機構を開弁する。
一方のリニアアクチュエータ37Aが故障した場合には、故障したリニアアクチュエータ37Aは駆動しないが、正常のリニアアクチュエータ37Bの可動部材37B2の伸長に従動して、故障したリニアアクチュエータ37Aが伸長し、正常なリニアアクチュエータ37Bの駆動力によって、エアゾール容器10を頭部側に押し上げてバルブ機構が開弁される。 FIG. 14 shows a discharge device according to the tenth embodiment of the present invention, (A) is a cross-sectional view and a control block diagram of the discharge device according to the tenth embodiment of the present invention, and (B) is two rotations. It is explanatory drawing when the motor is normal.
This
As the
The actuator drivers 37A4, 37B4 of the
When the two
When one of the
また、搭載装置制御部210には、実施形態2の図5と同様に、複数のリニアアクチュエータ37A,37Bの故障を検知する検知部2101と、検知部2101により故障を検知した場合に故障を報知する報知部2102が設けられる。
すなわち、リニアアクチュエータ37A,37Bは、図14(A)に示すように、搭載装置制御部210から制御信号によって、アクチュエータドライバ37A4,37B4を介して駆動されるようになっており、リニアアクチュエータ37A,37Bの可動部材37A2,37B3の位置や、電流等の情報が、搭載装置制御部210にフィードバックされる構成となっている。この例では、図14(B)に示すように、各リニアアクチュエータ37A,37Bにはヒューズ等の電流遮断器2103A,2103Bが設けられている。
故障の検知は、搭載装置制御部210にフィードバックされる電流値から消費電力を演算し、予め定めた正常範囲から外れると故障と判断、故障が検知されると、報知部に報知信号を発するようになっている。
すなわち、リニアアクチュエータ37A,37Bが正常の場合には、リニアアクチュエータ37A,37Bの消費電力は同じである。いずれかのリニアアクチュエータ37A,37Bが故障した場合、断線等で電力損失の場合には、消費電力はゼロとなり正常範囲から外れる。一方、異常電流が流れれば、電力量も異常値となり、正常範囲より大きくなる。また、ショートしてヒューズ等の電流遮断器によって回路が遮断されれば、電力消費はゼロとなり、正常範囲より小さくなる。故障していない他方のリニアアクチュエータに対しては、加わる負荷が大きくなるので、消費電力は単純に増えるだけで、正常範囲内に収まる。 Further, similarly to FIG. 5 of the second embodiment, the on-boarddevice control unit 210 is notified of the failure when the detection unit 2101 for detecting the failure of the plurality of linear actuators 37A and 37B and the detection unit 2101 detects the failure. The notification unit 2102 is provided.
That is, as shown in FIG. 14A, the linear actuators 37A and 37B are driven by the control signal from the on-board device control unit 210 via the actuator drivers 37A4 and 37B4, and the linear actuators 37A and 37B are driven. Information such as the positions of the movable members 37A2 and 37B3 of the 37B and the current is fed back to the on-board device control unit 210. In this example, as shown in FIG. 14B, the linear actuators 37A and 37B are provided with current breakers 2103A and 2103B such as fuses.
To detect a failure, the power consumption is calculated from the current value fed back to the on-boarddevice control unit 210, and if it deviates from the predetermined normal range, it is determined to be a failure, and if a failure is detected, a notification signal is sent to the notification unit. It has become.
That is, when the linear actuators 37A and 37B are normal, the power consumption of the linear actuators 37A and 37B is the same. If any of the linear actuators 37A and 37B fails, and if there is a power loss due to disconnection or the like, the power consumption becomes zero and the range is out of the normal range. On the other hand, if an abnormal current flows, the amount of electric power also becomes an abnormal value and becomes larger than the normal range. Further, if the circuit is short-circuited and the circuit is cut off by a current breaker such as a fuse, the power consumption becomes zero, which is smaller than the normal range. Since the load applied to the other linear actuator that has not failed is large, the power consumption is simply increased and falls within the normal range.
すなわち、リニアアクチュエータ37A,37Bは、図14(A)に示すように、搭載装置制御部210から制御信号によって、アクチュエータドライバ37A4,37B4を介して駆動されるようになっており、リニアアクチュエータ37A,37Bの可動部材37A2,37B3の位置や、電流等の情報が、搭載装置制御部210にフィードバックされる構成となっている。この例では、図14(B)に示すように、各リニアアクチュエータ37A,37Bにはヒューズ等の電流遮断器2103A,2103Bが設けられている。
故障の検知は、搭載装置制御部210にフィードバックされる電流値から消費電力を演算し、予め定めた正常範囲から外れると故障と判断、故障が検知されると、報知部に報知信号を発するようになっている。
すなわち、リニアアクチュエータ37A,37Bが正常の場合には、リニアアクチュエータ37A,37Bの消費電力は同じである。いずれかのリニアアクチュエータ37A,37Bが故障した場合、断線等で電力損失の場合には、消費電力はゼロとなり正常範囲から外れる。一方、異常電流が流れれば、電力量も異常値となり、正常範囲より大きくなる。また、ショートしてヒューズ等の電流遮断器によって回路が遮断されれば、電力消費はゼロとなり、正常範囲より小さくなる。故障していない他方のリニアアクチュエータに対しては、加わる負荷が大きくなるので、消費電力は単純に増えるだけで、正常範囲内に収まる。 Further, similarly to FIG. 5 of the second embodiment, the on-board
That is, as shown in FIG. 14A, the
To detect a failure, the power consumption is calculated from the current value fed back to the on-board
That is, when the
その他構成例
上記各実施形態では、回転モータと、回転運動と直線運動に変換する運動変換機構との組み合わせと、リニアアクチュエータを備えた駆動機構とを、別に設けた例について説明したが、これらを組み合わせた複合構成としてもよい。たとえば、図15には、回転モータ31と運動変換機構であるカム機構32とを備えた駆動機構と、リニアアクチュエータ37を備えた駆動機構を並列に配置した構成例である。カム機構に限定されるものではなく、図15に示した送りねじ機構を備えた駆動機構と、リニアアクチュエータを備えた駆動機構を組み合わせた構成とすることもできる。 Other Configuration Examples In each of the above embodiments, an example in which a combination of a rotary motor, a motion conversion mechanism for converting rotary motion and linear motion, and a drive mechanism provided with a linear actuator are separately provided has been described. It may be a combined composite configuration. For example, FIG. 15 shows a configuration example in which a drive mechanism including arotary motor 31 and a cam mechanism 32 which is a motion conversion mechanism and a drive mechanism including a linear actuator 37 are arranged in parallel. The structure is not limited to the cam mechanism, and a drive mechanism provided with the feed screw mechanism shown in FIG. 15 and a drive mechanism provided with a linear actuator may be combined.
上記各実施形態では、回転モータと、回転運動と直線運動に変換する運動変換機構との組み合わせと、リニアアクチュエータを備えた駆動機構とを、別に設けた例について説明したが、これらを組み合わせた複合構成としてもよい。たとえば、図15には、回転モータ31と運動変換機構であるカム機構32とを備えた駆動機構と、リニアアクチュエータ37を備えた駆動機構を並列に配置した構成例である。カム機構に限定されるものではなく、図15に示した送りねじ機構を備えた駆動機構と、リニアアクチュエータを備えた駆動機構を組み合わせた構成とすることもできる。 Other Configuration Examples In each of the above embodiments, an example in which a combination of a rotary motor, a motion conversion mechanism for converting rotary motion and linear motion, and a drive mechanism provided with a linear actuator are separately provided has been described. It may be a combined composite configuration. For example, FIG. 15 shows a configuration example in which a drive mechanism including a
適用分野
なお、上記説明は、本発明の吐出装置を飛行体に搭載した例について説明したが、飛行体に搭載する例に限らず、例えば、特許文献2(特開2017-99299公報)に記載のような、動物忌避装置等、据え置き型で、内容物を自動的に吐出する吐出装置として利用できる。図16は、据え置き型の吐出装置の構成例である。この吐出装置の構成は、基本的に実施形態1と同じ構成としているが、これに限定されるものではなく、上記した実施形態1~11の構成はすべて適用可能である。 Applicable fields Although the above description describes an example in which the discharge device of the present invention is mounted on an air vehicle, the above description is not limited to an example in which the discharge device of the present invention is mounted on an air vehicle. It is a stationary type such as an animal repellent device, and can be used as a discharge device that automatically discharges the contents. FIG. 16 is a configuration example of a stationary discharge device. The configuration of this discharge device is basically the same as that of the first embodiment, but the present invention is not limited to this, and all the configurations of the above-describedembodiments 1 to 11 are applicable.
なお、上記説明は、本発明の吐出装置を飛行体に搭載した例について説明したが、飛行体に搭載する例に限らず、例えば、特許文献2(特開2017-99299公報)に記載のような、動物忌避装置等、据え置き型で、内容物を自動的に吐出する吐出装置として利用できる。図16は、据え置き型の吐出装置の構成例である。この吐出装置の構成は、基本的に実施形態1と同じ構成としているが、これに限定されるものではなく、上記した実施形態1~11の構成はすべて適用可能である。 Applicable fields Although the above description describes an example in which the discharge device of the present invention is mounted on an air vehicle, the above description is not limited to an example in which the discharge device of the present invention is mounted on an air vehicle. It is a stationary type such as an animal repellent device, and can be used as a discharge device that automatically discharges the contents. FIG. 16 is a configuration example of a stationary discharge device. The configuration of this discharge device is basically the same as that of the first embodiment, but the present invention is not limited to this, and all the configurations of the above-described
(図1(A)、図4)
1 吐出装置
100 飛行体、101 機体、102 機体胴部、103 腕部
104 回転翼、105 モータ、106 カメラ、107 脚部
110 飛行制御部、112 飛行用通信部、120 操縦端末、
160 操作端末、163 吐出ボタン、164 停止ボタン、167 ディスプレイ、211 搭載装置用電源、212 搭載装置用通信部
210 搭載装置制御部
(図1(B)(C)、図2)
20 スリーブ(収容部材)、
21 スリーブ本体、21a 径方向支持部、
22 第1端部カバー部、
221 押圧部材、221a 筒状体、221b 端部フランジ部
222 カバー本体、223 ねじ筒部
23 第2端部カバー部
231 筒状部、232 端板
40 エアゾール容器組立体
30 吐出駆動部
31A,31B 回転モータ
32A,32B カム機構
32a カム、32c カムフォロワ
72 容器保持部、72a 円板部、72b 環状凸部、72c 連結軸部、 72d 支持軸
(図3)
10 エアゾール容器
11a 胴部、11b 底部、11d マウンティングカップ
12 ステム、12a 吐出流路、12b ステム孔
13 バルブ機構、13a ガスケット、13b スプリング
14 アクチュエータ、14a 本体部、14b フランジ部
15 ノズル、16 チューブ
(実施形態2、図5)
2101 検知部、2102 報知部
2102A,2102B モータドライバ
2103A,2103B 電流遮断器
(実施形態2、図6)
24 警告灯、26 スピーカ、25 警告シンボル
(実施形態3:図7)
31A,31B 回転モータ
311A,311B モータ軸
32 カム機構
33 主回転軸
(実施形態4:図8)
35 送りねじ機構
351 ねじ軸、352 回転部材
351A,351B 回転モータ
(実施形態5;図9)
31A1,31A2;31B1,31B2 回転モータ
311A1,311A2;311B1,311B2 モータ軸
312A1,312A2;311B1,312B2 歯車
313A,313B 中間歯車、
(実施形態6、図10)
60A,60B 一方向クラッチ
61 駆動側部材、61a 内歯
62 被動側部材、62a 爪、62b ばね部材
(実施形態7、図11)
60A1,60A2;60B1,60B2 一方向クラッチ
(実施形態8、図12)
80 差動歯車機構
81A,81B サイドギア、82 ピニオンギア、83 ケース
84 リングギア、85 出力側ピニオン
(実施形態9、図13)
90A1,90A2;90B1,90B2 電磁クラッチ
2104 電磁クラッチ切替部
(実施形態10、図14)
37A,37B リニアアクチュエータ、
37A1,37B1 アクチュエータ本体、
37A2,37B2 可動部材
37A4,37B4 アクチュエータドライバ
(図15)
37 リニアアクチュエータ、
371 アクチュエータ本体、372 可動部材
31 回転モータ、32 カム機構
(図16)
500 据置き型の吐出装置 (Fig. 1 (A), Fig. 4)
1Discharge device 100 Airframe, 101 Aircraft, 102 Aircraft Body, 103 Arms 104 Rotors, 105 Motors, 106 Cameras, 107 Legs 110 Flight Control Units, 112 Flight Communication Units, 120 Control Terminals,
160 Operation terminal, 163 Discharge button, 164 Stop button, 167 display, 211 Power supply for on-board device, 212 Communication unit for on-board device 210 On-board device control unit (Fig. 1 (B) (C), Fig. 2)
20 sleeve (containment member),
21 sleeve body, 21a radial support,
22 1st end cover part,
221 Pressing member, 221a Cylindrical body, 221bEnd flange part 222 Cover body 223 Threaded tubular part 23 Second end cover part 231 Cylindrical part, 232 End plate 40 Aerosol container assembly 30 Discharge drive part 31A, 31B Rotation Motor 32A, 32B Cam mechanism 32a Cam, 32c Cam follower 72 Container holding part, 72a disk part, 72b annular convex part, 72c connecting shaft part, 72d support shaft (Fig. 3)
10Aerosol container 11a Body, 11b Bottom, 11d Mounting cup 12 Stem, 12a Discharge flow path, 12b Stem hole 13 Valve mechanism, 13a Gasket, 13b Spring 14 Actuator, 14a Main body, 14b Flange 15 Nozzle, 16 Tube Form 2, Fig. 5)
2101 Detection unit, 2102 Notification unit 2102A, 2102B Motor driver 2103A, 2103B Current breaker (Embodiment 2, FIG. 6)
24 warning lights, 26 speakers, 25 warning symbols
(Embodiment 3: FIG. 7)
31A, 31B Rotating motor 311A, 311B Motor shaft 32 Cam mechanism 33 Main rotating shaft (Embodiment 4: FIG. 8)
35Feed Screw Mechanism 351 Screw Shaft, 352 Rotating Members 351A, 351B Rotating Motors (Embodiment 5; FIG. 9)
31A1, 31A2; 31B1, 31B2 rotary motor 311A1, 311A2; 311B1, 311B2 motor shaft 312A1, 312A2; 311B1, 312B2 gear 313A, 313B intermediate gear,
(Embodiment 6, FIG. 10)
60A, 60B One-way clutch 61 Drive side member,61a Internal tooth 62 Driven side member, 62a Claw, 62b Spring member (Embodiment 7, FIG. 11)
60A1,60A2; 60B1,60B2 one-way clutch
(Embodiment 8, FIG. 12)
80Differential gear mechanism 81A, 81B Side gear, 82 Pinion gear, 83 Case 84 Ring gear, 85 Output side pinion (Embodiment 9, FIG. 13)
90A1, 90A2; 90B1, 90B2 Electromagnetic clutch 2104 Electromagnetic clutch switching unit
(Embodiment 10, FIG. 14)
37A, 37B linear actuator,
37A1,37B1 Actuator body,
37A2, 37B2 Movable member 37A4, 37B4 Actuator driver (Fig. 15)
37 linear actuator,
371 Actuator body, 372movable member 31 rotary motor, 32 cam mechanism (Fig. 16)
500 Stationary discharge device
1 吐出装置
100 飛行体、101 機体、102 機体胴部、103 腕部
104 回転翼、105 モータ、106 カメラ、107 脚部
110 飛行制御部、112 飛行用通信部、120 操縦端末、
160 操作端末、163 吐出ボタン、164 停止ボタン、167 ディスプレイ、211 搭載装置用電源、212 搭載装置用通信部
210 搭載装置制御部
(図1(B)(C)、図2)
20 スリーブ(収容部材)、
21 スリーブ本体、21a 径方向支持部、
22 第1端部カバー部、
221 押圧部材、221a 筒状体、221b 端部フランジ部
222 カバー本体、223 ねじ筒部
23 第2端部カバー部
231 筒状部、232 端板
40 エアゾール容器組立体
30 吐出駆動部
31A,31B 回転モータ
32A,32B カム機構
32a カム、32c カムフォロワ
72 容器保持部、72a 円板部、72b 環状凸部、72c 連結軸部、 72d 支持軸
(図3)
10 エアゾール容器
11a 胴部、11b 底部、11d マウンティングカップ
12 ステム、12a 吐出流路、12b ステム孔
13 バルブ機構、13a ガスケット、13b スプリング
14 アクチュエータ、14a 本体部、14b フランジ部
15 ノズル、16 チューブ
(実施形態2、図5)
2101 検知部、2102 報知部
2102A,2102B モータドライバ
2103A,2103B 電流遮断器
(実施形態2、図6)
24 警告灯、26 スピーカ、25 警告シンボル
(実施形態3:図7)
31A,31B 回転モータ
311A,311B モータ軸
32 カム機構
33 主回転軸
(実施形態4:図8)
35 送りねじ機構
351 ねじ軸、352 回転部材
351A,351B 回転モータ
(実施形態5;図9)
31A1,31A2;31B1,31B2 回転モータ
311A1,311A2;311B1,311B2 モータ軸
312A1,312A2;311B1,312B2 歯車
313A,313B 中間歯車、
(実施形態6、図10)
60A,60B 一方向クラッチ
61 駆動側部材、61a 内歯
62 被動側部材、62a 爪、62b ばね部材
(実施形態7、図11)
60A1,60A2;60B1,60B2 一方向クラッチ
(実施形態8、図12)
80 差動歯車機構
81A,81B サイドギア、82 ピニオンギア、83 ケース
84 リングギア、85 出力側ピニオン
(実施形態9、図13)
90A1,90A2;90B1,90B2 電磁クラッチ
2104 電磁クラッチ切替部
(実施形態10、図14)
37A,37B リニアアクチュエータ、
37A1,37B1 アクチュエータ本体、
37A2,37B2 可動部材
37A4,37B4 アクチュエータドライバ
(図15)
37 リニアアクチュエータ、
371 アクチュエータ本体、372 可動部材
31 回転モータ、32 カム機構
(図16)
500 据置き型の吐出装置 (Fig. 1 (A), Fig. 4)
1
160 Operation terminal, 163 Discharge button, 164 Stop button, 167 display, 211 Power supply for on-board device, 212 Communication unit for on-
20 sleeve (containment member),
21 sleeve body, 21a radial support,
22 1st end cover part,
221 Pressing member, 221a Cylindrical body, 221b
10
2101 Detection unit, 2102
24 warning lights, 26 speakers, 25 warning symbols
(Embodiment 3: FIG. 7)
31A, 31B
35
31A1, 31A2; 31B1, 31B2 rotary motor 311A1, 311A2; 311B1, 311B2 motor shaft 312A1, 312A2; 311B1,
(Embodiment 6, FIG. 10)
60A, 60B One-way clutch 61 Drive side member,
60A1,60A2; 60B1,60B2 one-way clutch
(Embodiment 8, FIG. 12)
80
90A1, 90A2; 90B1, 90B2 Electromagnetic clutch 2104 Electromagnetic clutch switching unit
(
37A, 37B linear actuator,
37A1,37B1 Actuator body,
37A2, 37B2 Movable member 37A4, 37B4 Actuator driver (Fig. 15)
37 linear actuator,
371 Actuator body, 372
500 Stationary discharge device
Claims (16)
- エアゾール容器の吐出装置であって、
前記エアゾール容器のアクチュエータを駆動させる駆動機構と、該駆動機構を駆動する複数の駆動源を有し、
前記駆動機構は、前記複数の駆動源のうち1つ以上の駆動力によって、前記エアゾール容器の吐出を実施することを特徴とする吐出装置。 It is a discharge device for aerosol containers.
It has a drive mechanism for driving the actuator of the aerosol container and a plurality of drive sources for driving the drive mechanism.
The drive mechanism is a discharge device characterized in that the aerosol container is discharged by a drive force of one or more of the plurality of drive sources. - 前記駆動源は回転駆動源であって、前記駆動機構は前記回転駆動源の回転運動を、前記アクチュエータを駆動させる直線運動へと変換する運動変換機構を備える請求項1に記載の吐出装置。 The discharge device according to claim 1, wherein the drive source is a rotary drive source, and the drive mechanism includes a motion conversion mechanism that converts the rotary motion of the rotary drive source into a linear motion that drives the actuator.
- 前記複数の回転駆動源は、それぞれの回転運動が合流し、回転される駆動側の主回転軸を備え、
前記主回転軸は前記運動変換機構に接続される請求項2に記載の吐出装置。 The plurality of rotary drive sources include a drive-side main rotary shaft in which their rotary motions merge and are rotated.
The discharge device according to claim 2, wherein the main rotation shaft is connected to the motion conversion mechanism. - 前記複数の駆動源は、一方向クラッチを介して、前記主回転軸に連結されている請求項3に記載の吐出装置。 The discharge device according to claim 3, wherein the plurality of drive sources are connected to the main rotation shaft via a one-way clutch.
- 前記複数の駆動源は、差動歯車機構を介して、前記主回転軸を回転させる請求項3に記載の吐出装置。 The discharge device according to claim 3, wherein the plurality of drive sources rotate the main rotation shaft via a differential gear mechanism.
- 前記アクチュエータを駆動する駆動機構を複数備え、各駆動機構は、それぞれ別の駆動源によって独立に駆動される請求項1または2に記載の吐出装置。 The discharge device according to claim 1 or 2, further comprising a plurality of drive mechanisms for driving the actuator, and each drive mechanism is independently driven by a different drive source.
- 前記駆動源は直線駆動用の駆動源である請求項1に記載の吐出装置。 The discharge device according to claim 1, wherein the drive source is a drive source for linear drive.
- 前記直線駆動用の駆動源は、エアシリンダを含む請求項7に記載の吐出装置。 The discharge device according to claim 7, wherein the drive source for linear drive includes an air cylinder.
- 前記直線駆動用の駆動源は、ソレノイドアクチュエータを含む請求項7に記載の吐出装置。 The discharge device according to claim 7, wherein the drive source for linear drive includes a solenoid actuator.
- 前記複数の駆動源を同時に駆動させて吐出を実施する請求項1から9のいずれか1項に記載の吐出装置。 The discharge device according to any one of claims 1 to 9, wherein the plurality of drive sources are driven at the same time to perform discharge.
- 前記複数の駆動源の故障を検知する検知部を、更に有する請求項1から10のいずれか1項に記載の吐出装置。 The discharge device according to any one of claims 1 to 10, further comprising a detection unit for detecting a failure of the plurality of drive sources.
- 前記複数の駆動源を制御する制御部を、さらに有し、
前記制御部は、前記複数の駆動源のうちの一部を駆動させ、駆動中の駆動源の故障を検知した場合に、その他の駆動源を駆動させる請求項11に記載の吐出装置。 Further having a control unit for controlling the plurality of drive sources,
The discharge device according to claim 11, wherein the control unit drives a part of the plurality of drive sources, and when a failure of the drive source during driving is detected, drives the other drive sources. - 前記検知部により故障を検知した場合、音によって、故障を知らせる手段を有する請求項11又は12に記載の吐出装置。 The discharge device according to claim 11 or 12, which has a means for notifying the failure by sound when the failure is detected by the detection unit.
- 前記検知部により故障を検知した場合、光によって、故障を知らせる手段を有する請求項11又は12に記載の吐出装置。 The discharge device according to claim 11 or 12, which has a means for notifying the failure by light when the failure is detected by the detection unit.
- 前記検知部により故障を検知した場合、駆動源を切り替える切り替え手段をもつ、請求項11に記載の吐出装置。 The discharge device according to claim 11, further comprising a switching means for switching the drive source when a failure is detected by the detection unit.
- 前記切り替え手段は、電磁弁及び電磁クラッチの少なくとも一つである請求項15に記載の吐出装置。 The discharge device according to claim 15, wherein the switching means is at least one of a solenoid valve and an electromagnetic clutch.
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