カム式流体吐出装置
【課題】 単一の駆動部と、２つのカム部からなる単一のカムメカニズムとを用いてプランジャの回転および往復移動を正確に具現することによって漏出することなく定量の流体を吐出することができ、プランジャの上下移動量を調節して流体の吐出量を簡単に調節できる流体吐出装置を提供する。
【解決手段】 本発明の一実施形態によるカム式流体吐出装置はハウジングに回転可能に設けられたシャフトとシャフトに回転可能に配置された第１カム部および第２カム部とを含むカムメカニズムと、カムメカニズムの一側に配置され、第１カム部との連動によって上下に回動可能な上下往復駆動部と、上下往復駆動部の回動によって下向移動可能であり、カムメカニズムの第２カム部によって回転可能に構成されるプランジャ部と、プランジャ部の下部に配置され、プランジャ部の上下移動によって流体の流入および吐出がなされプランジャ部の回転運動によって流体の流入ポートおよび排出ポートが開閉するノズルユニットとを含む。
【解決手段】 本発明の一実施形態によるカム式流体吐出装置はハウジングに回転可能に設けられたシャフトとシャフトに回転可能に配置された第１カム部および第２カム部とを含むカムメカニズムと、カムメカニズムの一側に配置され、第１カム部との連動によって上下に回動可能な上下往復駆動部と、上下往復駆動部の回動によって下向移動可能であり、カムメカニズムの第２カム部によって回転可能に構成されるプランジャ部と、プランジャ部の下部に配置され、プランジャ部の上下移動によって流体の流入および吐出がなされプランジャ部の回転運動によって流体の流入ポートおよび排出ポートが開閉するノズルユニットとを含む。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は吐出装置に関するものであって、単一の駆動部と、２つのカム部からなる単一のカムメカニズムとを用いてプランジャの回転および往復移動を正確に具現することにより、漏出することなく定量の流体を吐出することができ、また吐出量を簡単に調節できるカム式流体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子部品産業ではＬＥＤの機能性発光体、超微粒クリーム半田、接着剤などのような流体を設定された量で吐出するための装置が開発され用いられている。
【０００３】
このような流体吐出装置のうちの一つであるプランジャ式流体吐出装置の一般的な構造が図１０に示されている。
【０００４】
プランジャ式流体吐出装置はハウジング１、ハウジング１内に配置されたシリンダ２、シリンダ２内で上下往復運動および回転運動をするプランジャ４、そして、シリンダ２の下端に装着されたノズル機構５を備える。
【０００５】
図に示していない駆動部によりプランジャ４は下死点から上昇し、そのときシリンダ２の一側に形成された流路の吸込口２−１とプランジャ４に形成されたノッチ部４−１が対応して流体が吸込口２−１に流入する。
【０００６】
プランジャ４が上死点に到達するまでプランジャ４は回転しそのノッチ部４−１がシリンダ２の吸込口２−１と対応しない。従ってシリンダ２の流路内への流体の流入はなされない。このとき、シリンダ２の流路の吐出口２−２もプランジャ４のノッチ部４−１と対応しない（即ち、流体の流入完了）。
【０００７】
その後、プランジャ４の回転によってプランジャ４のノッチ部４−１はシリンダ２の流路の吐出口２−２と対応し（図１０の状態）、プランジャ４の下降によってシリンダ２の流路内の流体は押され吐出口２−２を介してシリンダ２の下端に装着されたノズル機構５を通じて吐出され始める。プランジャ４が下死点に到達するまで流体の吐出は続く。このとき、プランジャ４のノッチ部４−１とシリンダ２の吸込口２−１は対応しない状態を維持する。
【０００８】
プランジャ４が下死点に到達するとき、流体の吐出は完了し、プランジャ４のノッチ部４−１とシリンダ２の吐出口２−２は対応しない。その後、プランジャ４が上昇および回転して上記で説明した流体の流入および吐出が繰り返し行なわれる。
【０００９】
このようなプランジャ式流体吐出装置は流体の流動を制御する弁が構成要素に含まれないという特徴がある。弁がないということは弁による変動要因を除去することができ理想的な状態で流体を移送、吐出させることが可能である。
【００１０】
また、図１０に示す構造を有するプランジャ式流体吐出装置は、多様な種類の流体を変質させ得るポンプが要求されないという利点がある。
【００１１】
しかし、プランジャ式流体吐出装置において、プランジャは連続的回転をしているため吸込完了および吐出完了が瞬間的に行われなければならない。このような状態ではシリンダの流路内にある流体が吸込口および吐出口を通じて漏出するおそれがある。特に、吐出量を増加させるために高い圧力で流体を吐出させる場合、このような流体の漏出量は無視できない。
【００１２】
このような問題を解決するために２つの駆動部を用いてプランジャを回転および往復移動させる構造が用いられているが、このような構造は２つの駆動部を用いるため装置内における構成要素の空間的配置が難しく、また製造費用が高くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−３０８１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、単一の駆動部と、２つのカム部からなる単一のカムメカニズムとを用いてプランジャの回転および往復移動を正確に具現することによって、漏出することなく定量の流体を吐出できるカム式流体吐出装置を提供することをその目的とする。
【００１５】
また、本発明はプランジャの上下移動量を調節できるように構成され、流体の吐出量を簡単に調節できるカム式吐出装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記のような目的を達成するための本発明の一実施形態によるカム式流体吐出装置は、ハウジングに回転可能に設けられたシャフトとシャフトに回動可能に配置された第１カム部および第２カム部とを含むカムメカニズムと、カムメカニズムの一側に配置され、第１カム部との連動によって上下回動可能な上下往復駆動部と、上下往復駆動部の回動によって上下移動可能であって、カムメカニズムの第２カム部によって回転可能に構成されるプランジャ部と、プランジャ部の下部に配置され、プランジャ部の上下移動によって流体の流入および吐出がなされ、プランジャ部の回転運動によって流体の流入ポートおよび排出ポートが開閉するノズルユニットとを含む。
【００１７】
カムメカニズムを構成する第１カム部はシャフトに配置された円筒状本体および本体の外周面に形成された単一のグルーブを含んでもよい。グルーブは本体の断面の中心を通る直径の両終端に対応する領域にそれぞれ形成された上死点および下死点と、上死点と下死点をそれぞれ連結する２つの曲線部とを含む。
【００１８】
上下往復駆動部はグルーブ内に収容されるローラを含んでおり第１カム部の回転に伴って上下往復駆動部が下向回動および上向回動を繰り返す。
【００１９】
上下往復駆動部はハウジングに中心軸を中心に回動可能に装着され、第１カム部のグルーブ内に収容されたローラが装着されたリンク部材と、第２終端部がリンク部材に回動可能に装着され、第１終端部はハウジングに回動可能に装着されたプレートとを含んでもよい。このような構造によって、カムメカニズムの第１カム部の回転に伴ってリンク部材は中心軸を中心に回動し、プレートはリンク部材の回動によって第２終端部を中心に回動してプランジャ部を上下移動させる。
【００２０】
リンク部材は、側面に装着された中心軸によってハウジングに回動可能にそれぞれ固定された第１および第２リンクと、第１リンクと第２リンクを連結する連結リンクと、連結リンクの先端から延びて内側面にはローラが装着された延長リンクとを含んでもよい。
【００２１】
上下往復駆動部はリンク部材に対するプレートの位置を調節する長さ調節ユニットをさらに含んでもよい。この長さ調節ユニットはプレート駆動部と、プレート駆動部の駆動軸が収容され一端がプレートに固定されたケーシングとを含む。駆動軸の外周面とケーシングの内周面とに形成された螺旋部の作用によって駆動軸の駆動に伴いケーシングはリンク部材またはプレート駆動部に向かって移動する。プレートの第１終端部に設けられたヒンジ軸の両終端部はハウジングに形成されたガイドグルーブ内に移動可能に位置する。第２終端部に設けられたヒンジ軸の両終端部はリンク部材の第１および第２リンクに形成されたガイドグルーブ内にそれぞれ移動可能に位置する。長さ調節ユニットのケーシングの移動によってリンク部材はハウジングのガイドグルーブと第１および第２リンクのガイドグルーブとに沿って移動する。
【００２２】
プランジャ部はケーシング内に垂直移動および回転可能に配置されたシャフトと、シャフトの下端に結合したカプラと、プランジャ部のカプラの下端に固定されケーシングの空間を分離する分離部材と、プランジャ部のシャフトの下端に固定され、分離部材を貫通してノズルユニット内における流体の流入および吐出がなされるようにし流入ポートおよび排出ポートを開閉させるプランジャと、分離部材の下部にプランジャを取り囲むように配置され下向移動したプランジャを戻すスプリングとを含んでもよい。
【００２３】
シャフトの上端には平面球面ベアリングが装着されてもよい。この平面球面ベアリングの平面部は上下往復駆動部のプレートの下部面と接触し、平面球面ベアリングの球面部はプランジャ部のシャフトの上端面に形成された球面に支持される。
【００２４】
プランジャの下端部には側面を一定の深さ、幅および長さ（高さ）に切り欠いたノッチ部が形成されており、このノッチ部を通じてノズルユニット内において流体が流入および吐出し、また流入ポートおよび排出ポートが開閉してもよい。
【００２５】
流体が吐出されるノズルユニットはプランジャ部のケーシングの下端に設置されたブロックと、ブロックの下端に結合したノズルとを含んでもよい。ブロックは内部にプランジャ部のプランジャが収容される空間を有し、内部空間の両側にはブロックの内部空間とそれぞれ連通する流入ポートおよび排出ポートがそれぞれ形成され、流入ポートは外部の流体貯蔵部と連結し、排出ポートはノズルと連結する。
【００２６】
カム式流体吐出装置はカムメカニズムとプランジャ部との間に配置され、カムメカニズムの第２カム部の回転力をプランジャ部のプランジャに選択的に伝達する動力伝達部をさらに含んでもよい。
【００２７】
動力伝達部はハウジングに回転可能に装着されたシャフトおよび動力伝達部のシャフトに装着され、カムメカニズムの第２カム部と連動する動力伝達部材を含んでもよい。動力伝達部材は中央部に動力伝達部のシャフトが貫通する円板状プレートと、円板状プレートに回転可能にそれぞれ固定された多数の第１ローラおよび多数の第２ローラとを含み、ローラは同一の角度間隔を有する。このような動力伝達部材と連動するカムメカニズムの第２カム部は動力伝達部のシャフトに所定の間隔を有して装着された第１円板状プレートおよび第２円板状プレートを含む。第１円板状プレートはその外周面が動力伝達部の第１ローラの外周面に対応し、第２円板状プレートはその外周面が動力伝達部の第２ローラの外周面に対応する。各円板状プレートは外周面から突出して動力伝達部材の対応ローラ間の空間に進入することのできる半球状の突出部がそれぞれ形成されている。
【００２８】
このような動力伝達部とカムメカニズムの第２カム部の構成によって、上下往復駆動部のローラが第１カム部のグルーブの上死点および下死点に位置するとき、第２カム部の各円板状プレートの外周面が動力伝達部材の対応ローラの外周面に対応して第２カム部の回転力がプランジャ部に伝達されない。
【発明の効果】
【００２９】
このような本発明による流体吐出装置は、単一の駆動部と、２つのカム部を備える単一のカムメカニズムとを用いてプランジャの回転および往復移動を正確に具現することによって漏出することなく定量の流体を吐出することができる。
【００３０】
また、リンク部材に対するプレートの長さを容易に調節できる構造によって、対象物に応じて流体の吐出量を簡単に調節できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態による流体吐出装置の正断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図４】図１のプランジャが上昇した状態を示す図面である。
【図５】図１のプランジャが下降した状態を示す図面である。
【図６】プランジャとノズルの関係を概略的に示す図面である。
【図７】プランジャとノズルの関係を概略的に示す他の図面である。
【図８】プランジャとノズルの関係を概略的に示す他の図面である。
【図９】プランジャとノズルの関係を概略的に示す他の図面である。
【図１０】一般的なプランジャ式流体吐出装置の概略的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下で、本発明の実施形態による流体吐出装置を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
図１は本発明の一実施形態による流体吐出装置の正断面図である。図２は図１の平面図である。図３は図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【００３４】
本発明の実施形態による流体吐出装置を構成する各構成要素は駆動部が装着されたハウジング内に配置される。
【００３５】
流体吐出装置は、シャフト１０１と、シャフト１０１に連結して回転する第１カム部１１０および第２カム部１２０を含むカムメカニズム１００と、カムメカニズム１００の第１カム部１１０に連動する上下往復駆動部２００と、カムメカニズム１００の第２カム部１２０に連動する動力伝達部３００と、上下往復駆動部２００と動力伝達部３００によって上下往復移動および回転するプランジャ部４００と、プランジャ部４００の下端に配置されたノズルユニット（図１〜図５には示さず、図６〜図９の５００）とを含む。
【００３６】
各構成要素の構成および機能を区分して説明する。
【００３７】
＜カムメカニズム１００＞
カムメカニズム１００はシャフト１０１と、シャフト１０１の外周面にそれぞれ装着（または形成）された第１カム部１１０および第２カム部１２０とを含む。
【００３８】
シャフト１０１はベアリングＢ等を介してハウジング１０に回転可能に装着され、その一終端はハウジング１０の外部に装着された第１駆動部２０の駆動軸に連結する。
【００３９】
シャフト１０１の下部外周面には第１カム部１１０が装着される。第１カム部１１０は円筒状の本体１１１と本体の外周面に形成された単一のグルーブ１１２とを含む。グルーブ１１２は本体１１１の向かい合う領域（即ち、断面の中心を通る直径の両終端に対応する領域）にそれぞれ形成された上死点Ｔおよび下死点Ｌと、上死点と下死点をそれぞれ連結する２つの曲線部とを含む。
【００４０】
第２カム部１２０は第１カム部１１０の下部に装着（形成）される。第２カム部１２０は円筒状部材であって、図１には便宜上第２カム部１２０が箱状に示されているが、図３にその構成が細部にわたって示されている。
【００４１】
第２カム部１２０はシャフト１０１に装着された第１および第２円板状プレート１２１、１２２からなる。第１および第２円板状プレート１２１、１２２は上下に所定の間隔を有し、外周面には半径方向に突出した２つの突出部１２１Ａ、１２１Ｂ、１２２Ａ、１２２Ｂがそれぞれ形成されている。
【００４２】
各円板状プレート１２１、１２２の２つの突出部１２１Ａ、１２１Ｂ、１２２Ａ、１２２Ｂは所定の角度間隔を有し、その外周面が半球形状を有している。
【００４３】
このような構造を有する第２カム部１２０は後述する動力伝達部３００と連動することができ第１駆動部２０の回転力をプランジャ部４００に選択的に伝達する。
【００４４】
＜上下往復駆動部２００＞
上下往復駆動部２００はカムメカニズム１００の一側に配置され、ハウジング１０にベアリングなどによって回動可能に装着されたリンク部材２１０と、リンク部材２１０に回動可能に装着されたローラ２４０と、リンク部材２１０に水平移動可能に装着されたプレート２２０と、プレート２２０を水平移動させる第２駆動部２３０とを含む。
【００４５】
リンク部材２１０は側面に装着された中心軸２１５、２１６によってハウジング１０に回動可能にそれぞれ固定された第１および第２リンク２１１、２１２と、第１リンク２１１と第２リンク２１２を連結する連結リンク２１９とを含む。連結リンクの一側の先端には延長リンク２１３が形成され、この延長リンク２１３の内側面にローラ２４０が回転可能に装着されている。
【００４６】
このローラ２４０はカムメカニズム１００の第１カム部１１０に形成されたグルーブ１１２内に位置する。従って、シャフト１０１による第１カム部１１０の回転に伴って、ローラ２４０はグルーブ１１２内で第１カム部１１０のグルーブ１１２の上死点Ｔと下死点Ｌの高さの差だけ上下移動を繰り返し、結局、リンク部材２１０は中心軸２１５、２１６を中心に左側部および右側部（図２基準）が互いに反対方向に上下移動する。
【００４７】
リンク部材２１０の第１および第２リンク２１１、２１２の内面には長手方向に沿って延びる線状のガイドグルーブ２１１−１、２１２−１がそれぞれ形成されている。
【００４８】
所定の面積を有するプレート２２０は両終端部に第１および第２ヒンジ軸２２１、２２２がそれぞれ装着されている。第２終端部に装着された第２ヒンジ軸２２２の両終端部はリンク部材２１０の第１および第２リンク２１１、２１２の内面に形成されたガイドグルーブ２１１−１、２１２−１内に収容されている。プレート２２０の第１終端部に装着された第１ヒンジ軸２２１の両終端部は、ハウジング１０の両側内面にプレート２２０と並んでそれぞれ形成されたガイドグルーブ１１内に位置する。
【００４９】
プレート２２０の両終端部にそれぞれ装着された第１および第２ヒンジ軸２２１、２２２の両終端部は、リンク部材２１０とハウジング１０に形成されたガイドグルーブ２１１−１、２１２−１、１１内で直線移動および回転運動ができるように、例えば、ローラ２２１−１、２２１−２、２２２−１、２２２−２が装着されている。従って、プレート２２０はリンク部材２１０およびハウジング１０に対して回動（ヒンジ）運動が可能である。
【００５０】
プレート２２０の第１終端部は長さ調節ユニットに連結している。長さ調節ユニットはハウジング１０に装着された第２駆動部２３０と、第２駆動部２３０の駆動軸２３２が挿入され一端がプレート２２０に連結される（図２に示す通り、プレート２２０の外部に露出した第１ヒンジ軸２２１にヒンジ運動可能に連結される）ケーシング２３１とを含む。
【００５１】
駆動軸２３２の外周面とケーシング２３１（駆動軸が挿入される領域）の内周面には螺旋部が形成されている。従って、駆動軸２３２の回転に伴って螺旋部の作用によってケーシング２３１はリンク部材２１０に向かって、または第２駆動部２３０に向かって移動し、結局、プレート２２０はリンク部材２１０とハウジング１０に形成されたガイドグルーブ２１１−１、２１２−１、１１に沿って直線移動することができる。
【００５２】
＜動力伝達部３００＞
図１に示す通り動力伝達部３００はカムメカニズム１００の側部に、そして上下往復駆動部２００の下部に配置される。
【００５３】
図３は図１に示すカムメカニズム１００、動力伝達部３００および後述するプランジャ部４００の関係を明確に示す図面であって、動力伝達部３００の細部構成を共に示す。
【００５４】
動力伝達部３００はハウジング１０にベアリングＢを介して回転可能に装着されたシャフト３１０とシャフト３１０に装着（または形成）された動力伝達部材３２０とを含む。この動力伝達部材３２０はカムメカニズム１００の第２カム部１２０と連動する。
【００５５】
動力伝達部材３２０は中央部にシャフト３１０が貫通する円板状プレートと、円板状プレートに回転可能に固定された所定の高さの第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃおよび第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃとを含む。
【００５６】
３つの第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃと３つの第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃは交互に配置され、また３つの第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃと３つの第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃはそれぞれ同一の角度間隔を有する。
【００５７】
第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃは、その高さが第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃの高さより大きい（理解を助けるために、平面図である図３においては低い高さを有する第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃを点線で示した）。このような構造において、第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃはカムメカニズム１００の第２カム部１２０を構成する第１円板状プレート１２１と対応し、第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃはカムメカニズム１００の第２カム部１２０を構成する第２円板状プレート１２２と対応する。
【００５８】
第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃの外周面は第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１の外周面に対応し、第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃの外周面も第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２と対応する。
【００５９】
第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１の外周面に形成された２つの突出部１２１Ａ、１２１Ｂは第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃの間の空間に進入することができる。同様に、第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２の外周面に形成された２つの突出部１２２Ａ、１２２Ｂは第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃの間の空間に進入することができる。
【００６０】
このような構成を有する動力伝達部３００の動力伝達部材３２０とカムメカニズム１００の第２カム部１２０の間の動力伝達過程を図１および図３を通じて説明する。
【００６１】
第１駆動部２０によってカムメカニズム１００のシャフト１０１が回転すると、第２カム部１２０の第１および第２円板状プレート１２１、１２２が回転する。このとき、第１および第２円板状プレート１２１、１２２の外周面が動力伝達部材３２０の第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃおよび第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃの外周面とそれぞれ対応する場合、動力伝達部材３２０は回転しない。
【００６２】
カムメカニズム１００を構成する第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１（回転している状態である）に形成された２つの突出部１２１Ａ、１２１Ｂのうちいずれか一つ（例えば、１２１Ａ）が２つの第１ローラ（例えば、３２１Ａ、３２１Ｂ）の間の空間に進入すると、動力伝達部材３２０は回転する。
【００６３】
その後、続いて回転する第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２（回転している状態である）に形成された２つの突出部１２２Ａ、１２２Ｂのうちのいずれか一つ（例えば、１２２Ａ）が２つの第２ローラ（例えば、３２２Ａ、３２２Ｂ）の間の空間に進入すると、動力伝達部材３２０は続けて回転する。
【００６４】
カムメカニズム１００のシャフト１０１の回転に伴って第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１（回転している状態である）に形成された突出部１２２Ａが２つの第１ローラ３２２Ａ、３２２Ｂの間の空間から抜け出、また第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２（回転している状態である）に形成された突出部１２２Ａが２つの第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂの間の空間から抜け出る。
【００６５】
この状態では第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃの外周面が第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１の外周面に対応し、第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃの外周面も第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２の外周面と対応するため、カムメカニズム１００のシャフト１０１の回転にもかかわらず動力伝達部材３２０は回転しない。
【００６６】
カムメカニズム１００のシャフト１０１の回転に伴って第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１（回転している状態である）に形成された他の突出部１２１Ｂが２つの第１ローラ間の空間に進入し、続いて回転する第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２に形成された他の突出部１２２Ｂが２つの第２ローラ間の空間に進入することによって動力伝達部材３２０は回転する。
【００６７】
このような過程によって動力伝達部材３２０の回転および停止が繰り返し行われる。
【００６８】
動力伝達部材３２０の円板状プレートの外周面には第１歯車部３２３が形成されている。
【００６９】
＜プランジャ部４００＞
プランジャ部４００は動力伝達部３００の側部に、そして上下往復駆動部２００の下部に配置される。
【００７０】
プランジャ部４００はケーシング４１０内に垂直移動および回転可能に配置されたシャフト４２０と、シャフト４２０の外周面に装着（形成）された第２歯車部４３０と、シャフト４２０の下端に結合したカプラ４７０と、カプラ４７０の下端部に固定されたプランジャ４４０とを含む。
【００７１】
シャフト４２０の外周面に装着された第２歯車部４３０は動力伝達部３００の第１歯車部３２３と噛み合い、プランジャ４４０の下端には後述するノズルユニット５００が配置される。
【００７２】
カプラ４７０の下端にはケーシング４１０の空間を分離する分離部材４６０が固定されており、プランジャ４４０はこの分離部材４６０を貫通する。分離部材４６０の下部空間にはプランジャ４４０を取り囲むスプリング４５０が配置されている。
【００７３】
シャフト４２０の上端には平面球面ベアリング４８０が設けられている。平面球面ベアリング４８０の平面部は上下往復駆動部２００のプレート２２０の下部面と接触し、球面部はシャフト４２０の上端面に形成された半球状の凹部面４２１に支持されている。
【００７４】
図６〜図９に示す通り、プランジャ４４０の下端部には側面を一定の深さ、幅および長さ（高さ）に切り欠いたノッチ部４１１が形成されている（ノッチ部の機能は後述することにする）。
【００７５】
＜ノズルユニット５００＞
図４および図５は本発明の一実施形態による流体吐出装置における上下往復駆動部の作動状態を示す図面であって、便宜上ハウジングの一部を除去した状態の図面である。
【００７６】
図４および図５に示すプランジャ部４００の下部にはノズルユニット５００が配置されている。なお、図４および図５にはノズルユニットが示されておらず、図６〜図９にノズルユニットが示されている。
【００７７】
ノズルユニット５００はプランジャ部４００のケーシング４１０の下端に固定されたブロック５１０と、ブロック５１０の下端に結合したノズル５３０とを含む。ブロック５１０は内部に（流体と共に）プランジャ部４００のプランジャ４４０が収容される内部空間（図６における５２０）と、内部空間５２０の両側にそれぞれ形成され内部空間５２０と連通する流入ポート５２１および排出ポート５２２とを含む。
【００７８】
流入ポート５２１は外部の流体貯蔵部と連結し、排出ポート５２２はブロック５１０の下端に結合したノズル５３０と連結する。
【００７９】
このように構成された本発明の一実施形態による流体吐出装置の全体的な作動および各要素の機能を各図面を通じて説明する。
【００８０】
図４は図１のプランジャが上昇した状態を示す図面であり、図５は図１のプランジャが下降した状態を示す図面である。図６〜図９は本発明の一実施形態による流体吐出装置の作動の順にプランジャとノズルの関係を概略的に示す図面である。
【００８１】
一方、以下の説明において「左側」、「右側」、「上部」および「下部」などの方向に関する用語は、便宜上各図面を基準に使用している。
【００８２】
図５に示す状態、即ち上下往復駆動部２００のリンク部材２１０に固定されたローラ２４０がカムメカニズム１００の第１カム部１１０のグルーブ１１２内の上死点Ｔに位置した状態では、プランジャ部４００のプランジャ４４０の下端がノズルユニット５００のブロック５１０の内部空間５２０の底面に近接し、またプランジャ４４０のノッチ部４１１はブロックに形成された流入ポート５２１および排出ポート５２２に対応しない（図９の状態）。
【００８３】
＜流体流入過程＞
カムメカニズム１００のシャフト１０１の回転による第１カム部１１０の回転に伴って上下往復駆動部２００のリンク部材２１０に装着されたローラ２４０がカムメカニズム１００の第１カム部１１０のグルーブ１１２内における下死点Ｌに到達すると、リンク部材２１０の右側部（図１基準）は第１カム部１１０の上死点Ｔと下死点Ｌの高さの差だけ下向移動（回動）する一方、中心軸２１５、２１６を中心に（プレート２２０と連結する）左側部は上向移動（回動）する。
【００８４】
これとともに、リンク部材２１０と連結するプレート２２０も第２ヒンジ軸２２２を中心に上向（回動）移動する。このようにプレート２２０が上向移動するとき、プレート２２０によってプランジャ部４００のケーシング４１０内で圧縮されていたスプリング４５０は復元し、スプリング４５０の復元力によってプランジャ部４００のシャフト４２０およびプランジャ４４０は上向移動する。
【００８５】
一方、上記の過程が進行している間、カムメカニズム１００の第２カム部１２０は第１カム部１１０と同一に回転する。ここで、動力伝達部３００の動力伝達部材３２０の第１歯車部３２３と噛合状態を維持しているプランジャ部４００の第２歯車部４３０は第２カム部１２０の回転力の伝達を選択的に受ける。
【００８６】
即ち、動力伝達部３００の構造および作動に関して既に説明した通り、カムメカニズム１００の第２カム部１２０および動力伝達部３００の動力伝達部材３２０の構造によって動力伝達部材３２０は回転および停止を繰り返す。
【００８７】
ここで、プランジャ部４００のシャフト４２０が上向移動するとき、動力伝達部材３２０は停止状態にあること、即ち、プランジャ部４００のシャフト４２０が回転しないことが望ましい。
【００８８】
上記のようなプランジャ部４００のシャフト４２０の上昇によってプランジャ４４０の下端部に形成されたノッチ部４１１はノズルユニット５００のブロック５１０に形成された流入ポート５２１と対応し、これに伴い、流体は上向移動によってプランジャ４４０が抜け出たブロック５１０の内部空間５２０に流入する（図４および図６の状態）。
【００８９】
その後、カムメカニズム１００の第１カム部１１０が継続して回転しても上下往復駆動部２００のリンク部材２１０に装着されたローラ２４０がカムメカニズム１００の第１カム部１１０の上死点と下死点を連結するグルーブ１１２内に位置する。従ってリンク部材２１０とプレート２２０の高さは著しく変化しない。
【００９０】
しかし、動力伝達部３００の動力伝達部材３２０が回転することによってカムメカニズム１００の第２カム部１２０（継続的に回転）の回転力の伝達を受けるプランジャ部４００のシャフト４２０は回転する。従ってプランジャ部４００のプランジャ４４０に形成されたノッチ部４１１はノズルユニット５００のブロック５１０に形成された排出ポート５２２に向かって回転する（図７の状態）。
【００９１】
＜流体吐出過程＞
カムメカニズム１００の第１カム部１１０が継続して回転するに伴い上下往復駆動部２００のリンク部材２１０のローラ２４０がカムメカニズム１００の第１カム部１１０の上死点Ｔに到達すると、リンク部材２１０の右側部（図１基準）は第１カム部１１０の上死点Ｔと下死点Ｌの高さの差だけ上向移動（回動）した状態になる一方、中心軸２１５、２１６を中心に左側部は下向移動（回動）した状態となる。
【００９２】
リンク部材２１０と連結するプレート２２０も第２ヒンジ軸２２２を中心に下向（回動）移動する。プレート２２０の下向移動によってプレート２２０と接触するプランジャ部４００のシャフト４２０が下降し、これと同時にケーシング４１０内でスプリング４５０は圧縮される。
【００９３】
上記の過程が進行している間、カムメカニズム１００の第２カム部１２０は第１カム部１１０と同様に回転するが、プランジャ部４００のシャフト４２０が下向移動するとき、動力伝達部材３２０は停止状態にあること、即ち、プランジャ部４００のシャフト４２０が回転しないことが望ましい。
【００９４】
上記のようなプランジャ部４００のシャフト４２０の下向移動によってプランジャ４４０の下端部に形成されたノッチ部４１１はノズルユニット５００のブロック５１０に形成された排出ポート５２２と対応する。これと同時に、ブロック５１０の内部空間５２０に存在する流体は下向移動するプランジャ４４０によって加圧され排出ポート５２２を通じてノズル５３０に流動した後、外部に吐出される（図５および図８の状態）。
【００９５】
第１駆動部２０の継続的な駆動によるカムメカニズム１００の作動によって上記のような流体流入過程および流体吐出過程が繰り返され、これにより流体は対象物に継続的に吐出される。
【００９６】
プランジャ部４００のプランジャ４４０が上向および下向移動するときプランジャ４４０が回転しないようにするためには、上下往復駆動部２００のリンク部材２１０に装着されたローラ２４０がカムメカニズム１００の第１カム部１１０の上死点および下死点に進入するとき、カムメカニズム１００の第２カム部１２０の第１および第２円板状プレート１２１、１２２が第１および第２ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２２Ａ、３２２Ｂの外周面に対応するように第１および第２円板状プレート１２１、１２２に形成された突出部１２１Ａ、１２１Ｂ、１２２Ｂ、１２２Ｂを配置しなければならない。
【００９７】
以上の通り作動する本発明の一実施形態による流体吐出装置の細部の機能を各図面を通じて説明する。
【００９８】
本発明の一実施形態による流体吐出装置において、図１に示す通り上下往復駆動部２００のプレート２２０の底面に対応するプランジャ部４００のシャフト４２０の上端には平面球面ベアリング４８０が装着されている。
【００９９】
平面球面ベアリング４８０の平面部は上下往復駆動部２００のプレート２２０の下部面と接触しており、球面部はシャフト４２０の上端面に形成された半球状の凹部面４２１に支持されている。
【０１００】
上記で説明した通り、上下往復駆動部２００のリンク部材２１０と連結するプレート２２０は第２ヒンジ軸２２２を中心に上向および下向回動し、この過程でプレート２２０は傾斜した状態を維持する。一方、プレート２２０と接触するプランジャ部４００のシャフト４２０は垂直直線移動する。
【０１０１】
平面球面ベアリング４８０によって垂直直線移動するプランジャ部４００のシャフト４２０とヒンジ運動をするプレート２２０は常に面接触状態を維持することができ、これによりプレート２２０の回動力（下向移動力）はプランジャ部４００のシャフト４２０に正確に伝達される。
【０１０２】
本発明において、ノズルユニット５００のブロック５１０の内部空間５２０に流入する流体の量はプランジャ部４００のプランジャ４４０の上下移動距離に比例する。即ち、プランジャ４４０の上向移動量が大きいほどノズルユニット５００のブロック５１０の内部空間５２０に流入する流体の量は増加する。
【０１０３】
リンク部材２１０の中心軸２１５、２１６とプランジャ部４００のシャフト４２０の中心との間の間隔（図２のＤ）が常に一定であり、またリンク部材２１０の左側部（プレート２２０と対応する部分）が常に同一の角度で上下回動する条件において、プランジャ４４０の上下移動量は回動時のプレート２２０の傾斜角度に比例する。即ち、プレート２２０の傾斜角度が大きいということはプレート２２０の底面に接触するプランジャ部４００のシャフト４２０の上向垂直移動量が大きいということを意味する。
【０１０４】
リンク部材２１０の左側部が常に同一の角度で上下回動する条件において、プレート２２０の第２ヒンジ軸２２２とリンク部材２１０の中心軸２１５、２１６との間の距離が長いほどリンク部材２１０の回動によるプレート２２０の傾斜角度は大きい。
【０１０５】
従って、ノズルユニット５００のブロック５１０の内部空間５２０に流入する流体の量を増加させるためにはプレート２２０の第２ヒンジ軸２２２とリンク部材２１０の中心軸２１５、２１６との間の距離を長くすることが望ましい。反対に、プレート２２０の第２ヒンジ軸２２２とリンク部材２１０の中心軸２１５、２１６との間の距離が増加するときノズルユニット５００のブロック５１０の内部空間５２０に流入する流体の量は増加する。
【０１０６】
流体が吐出される対象物に応じて１回に吐出される流体の量を調節しなければならない。このために本発明では上下往復駆動部２００のリンク部材２１０に対するプレート２２０の位置を調節できる長さ調節ユニットを採択した。
【０１０７】
長さ調節ユニットを構成する第２駆動部２３０を作動させて駆動軸２３２を第１方向に回転させると、駆動軸２３２の外周面とケーシング２３１の内周面とに形成された螺旋部の相互作用によってプレート２２０はリンク部材２１０とハウジング１０に形成されたガイドグルーブ２１１−１、２１２−１、１１に沿ってリンク部材２１０に向かって移動する。従って、プレート２２０の第２ヒンジ軸２２２とリンク部材２１０の中心軸２１５、２１６との間の距離が減少してプランジャ４４０の上向移動距離が減少（即ち、流体流入量が減少）する。
【０１０８】
反対に、第２駆動部２３０の駆動軸２３２を第２方向に回転させると、プレート２２０はリンク部材２１０とハウジング１０に形成されたガイドグルーブ２１１−１、２１２−１、１１に沿って第２駆動部２３０に向かって移動する。結果的に、プレート２２０の第２ヒンジ軸２２２とリンク部材２１０の中心軸２１５、２１６との間の距離が増加してプランジャ４４０の上向移動距離が増加することによって流体流入量が増加する。
【０１０９】
このように本発明では長さ調節ユニットによって吐出される流体の量を簡単に調節できる。
【０１１０】
一方、プランジャ部４００では、シャフト４２０の下端にカプラ４７０が装着され、このカプラ４７０にプランジャ４４０が固定されている。上記で説明した通り流体はプランジャ４４０に形成されたノッチ部４１１を通じてノズル５３０に供給される。従って、長時間使用時、流体の通路が形成されたノズル５３０およびプランジャ４４０を交換または洗浄する必要がある。
【０１１１】
プランジャ４４０の交換／洗浄時、他の部材と結合／連結しているシャフト４２０全体を交換せずにカプラ４７０のみを分離してプランジャ４４０を交換／洗浄することによって交換／洗浄工程を簡単に行うことができる。
【０１１２】
本発明を実施形態を参考にして説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であればこれから多様な変形および均等な実施形態が可能であるということを理解できるはずである。
【０１１３】
例えば、上記説明では動力伝達部材３２０には３つの第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃと３つの第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃが交互に配置され、カムメカニズム１００の第２カム部１２０が２つの第１および第２円板状プレート１２１、１２２からなることを示して説明したが、動力伝達部材３２０には同一の条件で３つの第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃのみが配置され、カムメカニズム１００の第２カム部１２０は単一の円板状プレート（例えば、１２１）からなってもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１０：ハウジング
１１：ガイドグルーブ
１００：カムメカニズム
１０１：シャフト
１１０：第１カム部
１１１：本体
１１２：グルーブ
１２０：第２カム部
１２１：第１円板状プレート
１２１Ａ、１２１Ｂ：突出部
１２２：第２円板状プレート
１２２Ａ、１２２Ｂ：突出部
２００：上下往復駆動部
２１０：リンク部材
２１１：第１リンク
２１１−１：ガイドグルーブ
２１２：第２リンク
２１２−１：ガイドグルーブ
２１３：延長リンク
２２０：プレート
２２１：第１ヒンジ軸
２２１−１、２２１−２：ローラ
２２２：第２ヒンジ軸
２２２−１、２２２−２：ローラ
２３０：第２駆動部
２４０：ローラ
３００：動力伝達部
３１０：シャフト
３２０：動力伝達部材
３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃ：第１ローラ
３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ：第２ローラ
３２３：第１歯車部
４００：プランジャ部
４１０：ケーシング
４１１：ノッチ部
４２０：シャフト
４２１：半球状凹部面
４３０：第２歯車部
４４０：プランジャ
４５０：スプリング
４６０：分離部材
４７０：カプラ
４８０：平面球面ベアリング
５００：ノズルユニット
５１０：ブロック
５２０：内部空間
５２１：流入ポート
５２２：排出ポート
５３０：ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は吐出装置に関するものであって、単一の駆動部と、２つのカム部からなる単一のカムメカニズムとを用いてプランジャの回転および往復移動を正確に具現することにより、漏出することなく定量の流体を吐出することができ、また吐出量を簡単に調節できるカム式流体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
最近、電子部品産業ではＬＥＤの機能性発光体、超微粒クリーム半田、接着剤などのような流体を設定された量で吐出するための装置が開発され用いられている。
【０００３】
このような流体吐出装置のうちの一つであるプランジャ式流体吐出装置の一般的な構造が図１０に示されている。
【０００４】
プランジャ式流体吐出装置はハウジング１、ハウジング１内に配置されたシリンダ２、シリンダ２内で上下往復運動および回転運動をするプランジャ４、そして、シリンダ２の下端に装着されたノズル機構５を備える。
【０００５】
図に示していない駆動部によりプランジャ４は下死点から上昇し、そのときシリンダ２の一側に形成された流路の吸込口２−１とプランジャ４に形成されたノッチ部４−１が対応して流体が吸込口２−１に流入する。
【０００６】
プランジャ４が上死点に到達するまでプランジャ４は回転しそのノッチ部４−１がシリンダ２の吸込口２−１と対応しない。従ってシリンダ２の流路内への流体の流入はなされない。このとき、シリンダ２の流路の吐出口２−２もプランジャ４のノッチ部４−１と対応しない（即ち、流体の流入完了）。
【０００７】
その後、プランジャ４の回転によってプランジャ４のノッチ部４−１はシリンダ２の流路の吐出口２−２と対応し（図１０の状態）、プランジャ４の下降によってシリンダ２の流路内の流体は押され吐出口２−２を介してシリンダ２の下端に装着されたノズル機構５を通じて吐出され始める。プランジャ４が下死点に到達するまで流体の吐出は続く。このとき、プランジャ４のノッチ部４−１とシリンダ２の吸込口２−１は対応しない状態を維持する。
【０００８】
プランジャ４が下死点に到達するとき、流体の吐出は完了し、プランジャ４のノッチ部４−１とシリンダ２の吐出口２−２は対応しない。その後、プランジャ４が上昇および回転して上記で説明した流体の流入および吐出が繰り返し行なわれる。
【０００９】
このようなプランジャ式流体吐出装置は流体の流動を制御する弁が構成要素に含まれないという特徴がある。弁がないということは弁による変動要因を除去することができ理想的な状態で流体を移送、吐出させることが可能である。
【００１０】
また、図１０に示す構造を有するプランジャ式流体吐出装置は、多様な種類の流体を変質させ得るポンプが要求されないという利点がある。
【００１１】
しかし、プランジャ式流体吐出装置において、プランジャは連続的回転をしているため吸込完了および吐出完了が瞬間的に行われなければならない。このような状態ではシリンダの流路内にある流体が吸込口および吐出口を通じて漏出するおそれがある。特に、吐出量を増加させるために高い圧力で流体を吐出させる場合、このような流体の漏出量は無視できない。
【００１２】
このような問題を解決するために２つの駆動部を用いてプランジャを回転および往復移動させる構造が用いられているが、このような構造は２つの駆動部を用いるため装置内における構成要素の空間的配置が難しく、また製造費用が高くなるという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００６−３０８１０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、単一の駆動部と、２つのカム部からなる単一のカムメカニズムとを用いてプランジャの回転および往復移動を正確に具現することによって、漏出することなく定量の流体を吐出できるカム式流体吐出装置を提供することをその目的とする。
【００１５】
また、本発明はプランジャの上下移動量を調節できるように構成され、流体の吐出量を簡単に調節できるカム式吐出装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
上記のような目的を達成するための本発明の一実施形態によるカム式流体吐出装置は、ハウジングに回転可能に設けられたシャフトとシャフトに回動可能に配置された第１カム部および第２カム部とを含むカムメカニズムと、カムメカニズムの一側に配置され、第１カム部との連動によって上下回動可能な上下往復駆動部と、上下往復駆動部の回動によって上下移動可能であって、カムメカニズムの第２カム部によって回転可能に構成されるプランジャ部と、プランジャ部の下部に配置され、プランジャ部の上下移動によって流体の流入および吐出がなされ、プランジャ部の回転運動によって流体の流入ポートおよび排出ポートが開閉するノズルユニットとを含む。
【００１７】
カムメカニズムを構成する第１カム部はシャフトに配置された円筒状本体および本体の外周面に形成された単一のグルーブを含んでもよい。グルーブは本体の断面の中心を通る直径の両終端に対応する領域にそれぞれ形成された上死点および下死点と、上死点と下死点をそれぞれ連結する２つの曲線部とを含む。
【００１８】
上下往復駆動部はグルーブ内に収容されるローラを含んでおり第１カム部の回転に伴って上下往復駆動部が下向回動および上向回動を繰り返す。
【００１９】
上下往復駆動部はハウジングに中心軸を中心に回動可能に装着され、第１カム部のグルーブ内に収容されたローラが装着されたリンク部材と、第２終端部がリンク部材に回動可能に装着され、第１終端部はハウジングに回動可能に装着されたプレートとを含んでもよい。このような構造によって、カムメカニズムの第１カム部の回転に伴ってリンク部材は中心軸を中心に回動し、プレートはリンク部材の回動によって第２終端部を中心に回動してプランジャ部を上下移動させる。
【００２０】
リンク部材は、側面に装着された中心軸によってハウジングに回動可能にそれぞれ固定された第１および第２リンクと、第１リンクと第２リンクを連結する連結リンクと、連結リンクの先端から延びて内側面にはローラが装着された延長リンクとを含んでもよい。
【００２１】
上下往復駆動部はリンク部材に対するプレートの位置を調節する長さ調節ユニットをさらに含んでもよい。この長さ調節ユニットはプレート駆動部と、プレート駆動部の駆動軸が収容され一端がプレートに固定されたケーシングとを含む。駆動軸の外周面とケーシングの内周面とに形成された螺旋部の作用によって駆動軸の駆動に伴いケーシングはリンク部材またはプレート駆動部に向かって移動する。プレートの第１終端部に設けられたヒンジ軸の両終端部はハウジングに形成されたガイドグルーブ内に移動可能に位置する。第２終端部に設けられたヒンジ軸の両終端部はリンク部材の第１および第２リンクに形成されたガイドグルーブ内にそれぞれ移動可能に位置する。長さ調節ユニットのケーシングの移動によってリンク部材はハウジングのガイドグルーブと第１および第２リンクのガイドグルーブとに沿って移動する。
【００２２】
プランジャ部はケーシング内に垂直移動および回転可能に配置されたシャフトと、シャフトの下端に結合したカプラと、プランジャ部のカプラの下端に固定されケーシングの空間を分離する分離部材と、プランジャ部のシャフトの下端に固定され、分離部材を貫通してノズルユニット内における流体の流入および吐出がなされるようにし流入ポートおよび排出ポートを開閉させるプランジャと、分離部材の下部にプランジャを取り囲むように配置され下向移動したプランジャを戻すスプリングとを含んでもよい。
【００２３】
シャフトの上端には平面球面ベアリングが装着されてもよい。この平面球面ベアリングの平面部は上下往復駆動部のプレートの下部面と接触し、平面球面ベアリングの球面部はプランジャ部のシャフトの上端面に形成された球面に支持される。
【００２４】
プランジャの下端部には側面を一定の深さ、幅および長さ（高さ）に切り欠いたノッチ部が形成されており、このノッチ部を通じてノズルユニット内において流体が流入および吐出し、また流入ポートおよび排出ポートが開閉してもよい。
【００２５】
流体が吐出されるノズルユニットはプランジャ部のケーシングの下端に設置されたブロックと、ブロックの下端に結合したノズルとを含んでもよい。ブロックは内部にプランジャ部のプランジャが収容される空間を有し、内部空間の両側にはブロックの内部空間とそれぞれ連通する流入ポートおよび排出ポートがそれぞれ形成され、流入ポートは外部の流体貯蔵部と連結し、排出ポートはノズルと連結する。
【００２６】
カム式流体吐出装置はカムメカニズムとプランジャ部との間に配置され、カムメカニズムの第２カム部の回転力をプランジャ部のプランジャに選択的に伝達する動力伝達部をさらに含んでもよい。
【００２７】
動力伝達部はハウジングに回転可能に装着されたシャフトおよび動力伝達部のシャフトに装着され、カムメカニズムの第２カム部と連動する動力伝達部材を含んでもよい。動力伝達部材は中央部に動力伝達部のシャフトが貫通する円板状プレートと、円板状プレートに回転可能にそれぞれ固定された多数の第１ローラおよび多数の第２ローラとを含み、ローラは同一の角度間隔を有する。このような動力伝達部材と連動するカムメカニズムの第２カム部は動力伝達部のシャフトに所定の間隔を有して装着された第１円板状プレートおよび第２円板状プレートを含む。第１円板状プレートはその外周面が動力伝達部の第１ローラの外周面に対応し、第２円板状プレートはその外周面が動力伝達部の第２ローラの外周面に対応する。各円板状プレートは外周面から突出して動力伝達部材の対応ローラ間の空間に進入することのできる半球状の突出部がそれぞれ形成されている。
【００２８】
このような動力伝達部とカムメカニズムの第２カム部の構成によって、上下往復駆動部のローラが第１カム部のグルーブの上死点および下死点に位置するとき、第２カム部の各円板状プレートの外周面が動力伝達部材の対応ローラの外周面に対応して第２カム部の回転力がプランジャ部に伝達されない。
【発明の効果】
【００２９】
このような本発明による流体吐出装置は、単一の駆動部と、２つのカム部を備える単一のカムメカニズムとを用いてプランジャの回転および往復移動を正確に具現することによって漏出することなく定量の流体を吐出することができる。
【００３０】
また、リンク部材に対するプレートの長さを容易に調節できる構造によって、対象物に応じて流体の吐出量を簡単に調節できる効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態による流体吐出装置の正断面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【図４】図１のプランジャが上昇した状態を示す図面である。
【図５】図１のプランジャが下降した状態を示す図面である。
【図６】プランジャとノズルの関係を概略的に示す図面である。
【図７】プランジャとノズルの関係を概略的に示す他の図面である。
【図８】プランジャとノズルの関係を概略的に示す他の図面である。
【図９】プランジャとノズルの関係を概略的に示す他の図面である。
【図１０】一般的なプランジャ式流体吐出装置の概略的な構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下で、本発明の実施形態による流体吐出装置を添付の図面を参照して詳細に説明する。
【００３３】
図１は本発明の一実施形態による流体吐出装置の正断面図である。図２は図１の平面図である。図３は図１の線Ａ−Ａに沿う断面図である。
【００３４】
本発明の実施形態による流体吐出装置を構成する各構成要素は駆動部が装着されたハウジング内に配置される。
【００３５】
流体吐出装置は、シャフト１０１と、シャフト１０１に連結して回転する第１カム部１１０および第２カム部１２０を含むカムメカニズム１００と、カムメカニズム１００の第１カム部１１０に連動する上下往復駆動部２００と、カムメカニズム１００の第２カム部１２０に連動する動力伝達部３００と、上下往復駆動部２００と動力伝達部３００によって上下往復移動および回転するプランジャ部４００と、プランジャ部４００の下端に配置されたノズルユニット（図１〜図５には示さず、図６〜図９の５００）とを含む。
【００３６】
各構成要素の構成および機能を区分して説明する。
【００３７】
＜カムメカニズム１００＞
カムメカニズム１００はシャフト１０１と、シャフト１０１の外周面にそれぞれ装着（または形成）された第１カム部１１０および第２カム部１２０とを含む。
【００３８】
シャフト１０１はベアリングＢ等を介してハウジング１０に回転可能に装着され、その一終端はハウジング１０の外部に装着された第１駆動部２０の駆動軸に連結する。
【００３９】
シャフト１０１の下部外周面には第１カム部１１０が装着される。第１カム部１１０は円筒状の本体１１１と本体の外周面に形成された単一のグルーブ１１２とを含む。グルーブ１１２は本体１１１の向かい合う領域（即ち、断面の中心を通る直径の両終端に対応する領域）にそれぞれ形成された上死点Ｔおよび下死点Ｌと、上死点と下死点をそれぞれ連結する２つの曲線部とを含む。
【００４０】
第２カム部１２０は第１カム部１１０の下部に装着（形成）される。第２カム部１２０は円筒状部材であって、図１には便宜上第２カム部１２０が箱状に示されているが、図３にその構成が細部にわたって示されている。
【００４１】
第２カム部１２０はシャフト１０１に装着された第１および第２円板状プレート１２１、１２２からなる。第１および第２円板状プレート１２１、１２２は上下に所定の間隔を有し、外周面には半径方向に突出した２つの突出部１２１Ａ、１２１Ｂ、１２２Ａ、１２２Ｂがそれぞれ形成されている。
【００４２】
各円板状プレート１２１、１２２の２つの突出部１２１Ａ、１２１Ｂ、１２２Ａ、１２２Ｂは所定の角度間隔を有し、その外周面が半球形状を有している。
【００４３】
このような構造を有する第２カム部１２０は後述する動力伝達部３００と連動することができ第１駆動部２０の回転力をプランジャ部４００に選択的に伝達する。
【００４４】
＜上下往復駆動部２００＞
上下往復駆動部２００はカムメカニズム１００の一側に配置され、ハウジング１０にベアリングなどによって回動可能に装着されたリンク部材２１０と、リンク部材２１０に回動可能に装着されたローラ２４０と、リンク部材２１０に水平移動可能に装着されたプレート２２０と、プレート２２０を水平移動させる第２駆動部２３０とを含む。
【００４５】
リンク部材２１０は側面に装着された中心軸２１５、２１６によってハウジング１０に回動可能にそれぞれ固定された第１および第２リンク２１１、２１２と、第１リンク２１１と第２リンク２１２を連結する連結リンク２１９とを含む。連結リンクの一側の先端には延長リンク２１３が形成され、この延長リンク２１３の内側面にローラ２４０が回転可能に装着されている。
【００４６】
このローラ２４０はカムメカニズム１００の第１カム部１１０に形成されたグルーブ１１２内に位置する。従って、シャフト１０１による第１カム部１１０の回転に伴って、ローラ２４０はグルーブ１１２内で第１カム部１１０のグルーブ１１２の上死点Ｔと下死点Ｌの高さの差だけ上下移動を繰り返し、結局、リンク部材２１０は中心軸２１５、２１６を中心に左側部および右側部（図２基準）が互いに反対方向に上下移動する。
【００４７】
リンク部材２１０の第１および第２リンク２１１、２１２の内面には長手方向に沿って延びる線状のガイドグルーブ２１１−１、２１２−１がそれぞれ形成されている。
【００４８】
所定の面積を有するプレート２２０は両終端部に第１および第２ヒンジ軸２２１、２２２がそれぞれ装着されている。第２終端部に装着された第２ヒンジ軸２２２の両終端部はリンク部材２１０の第１および第２リンク２１１、２１２の内面に形成されたガイドグルーブ２１１−１、２１２−１内に収容されている。プレート２２０の第１終端部に装着された第１ヒンジ軸２２１の両終端部は、ハウジング１０の両側内面にプレート２２０と並んでそれぞれ形成されたガイドグルーブ１１内に位置する。
【００４９】
プレート２２０の両終端部にそれぞれ装着された第１および第２ヒンジ軸２２１、２２２の両終端部は、リンク部材２１０とハウジング１０に形成されたガイドグルーブ２１１−１、２１２−１、１１内で直線移動および回転運動ができるように、例えば、ローラ２２１−１、２２１−２、２２２−１、２２２−２が装着されている。従って、プレート２２０はリンク部材２１０およびハウジング１０に対して回動（ヒンジ）運動が可能である。
【００５０】
プレート２２０の第１終端部は長さ調節ユニットに連結している。長さ調節ユニットはハウジング１０に装着された第２駆動部２３０と、第２駆動部２３０の駆動軸２３２が挿入され一端がプレート２２０に連結される（図２に示す通り、プレート２２０の外部に露出した第１ヒンジ軸２２１にヒンジ運動可能に連結される）ケーシング２３１とを含む。
【００５１】
駆動軸２３２の外周面とケーシング２３１（駆動軸が挿入される領域）の内周面には螺旋部が形成されている。従って、駆動軸２３２の回転に伴って螺旋部の作用によってケーシング２３１はリンク部材２１０に向かって、または第２駆動部２３０に向かって移動し、結局、プレート２２０はリンク部材２１０とハウジング１０に形成されたガイドグルーブ２１１−１、２１２−１、１１に沿って直線移動することができる。
【００５２】
＜動力伝達部３００＞
図１に示す通り動力伝達部３００はカムメカニズム１００の側部に、そして上下往復駆動部２００の下部に配置される。
【００５３】
図３は図１に示すカムメカニズム１００、動力伝達部３００および後述するプランジャ部４００の関係を明確に示す図面であって、動力伝達部３００の細部構成を共に示す。
【００５４】
動力伝達部３００はハウジング１０にベアリングＢを介して回転可能に装着されたシャフト３１０とシャフト３１０に装着（または形成）された動力伝達部材３２０とを含む。この動力伝達部材３２０はカムメカニズム１００の第２カム部１２０と連動する。
【００５５】
動力伝達部材３２０は中央部にシャフト３１０が貫通する円板状プレートと、円板状プレートに回転可能に固定された所定の高さの第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃおよび第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃとを含む。
【００５６】
３つの第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃと３つの第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃは交互に配置され、また３つの第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃと３つの第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃはそれぞれ同一の角度間隔を有する。
【００５７】
第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃは、その高さが第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃの高さより大きい（理解を助けるために、平面図である図３においては低い高さを有する第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃを点線で示した）。このような構造において、第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃはカムメカニズム１００の第２カム部１２０を構成する第１円板状プレート１２１と対応し、第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃはカムメカニズム１００の第２カム部１２０を構成する第２円板状プレート１２２と対応する。
【００５８】
第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃの外周面は第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１の外周面に対応し、第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃの外周面も第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２と対応する。
【００５９】
第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１の外周面に形成された２つの突出部１２１Ａ、１２１Ｂは第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃの間の空間に進入することができる。同様に、第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２の外周面に形成された２つの突出部１２２Ａ、１２２Ｂは第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃの間の空間に進入することができる。
【００６０】
このような構成を有する動力伝達部３００の動力伝達部材３２０とカムメカニズム１００の第２カム部１２０の間の動力伝達過程を図１および図３を通じて説明する。
【００６１】
第１駆動部２０によってカムメカニズム１００のシャフト１０１が回転すると、第２カム部１２０の第１および第２円板状プレート１２１、１２２が回転する。このとき、第１および第２円板状プレート１２１、１２２の外周面が動力伝達部材３２０の第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃおよび第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃの外周面とそれぞれ対応する場合、動力伝達部材３２０は回転しない。
【００６２】
カムメカニズム１００を構成する第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１（回転している状態である）に形成された２つの突出部１２１Ａ、１２１Ｂのうちいずれか一つ（例えば、１２１Ａ）が２つの第１ローラ（例えば、３２１Ａ、３２１Ｂ）の間の空間に進入すると、動力伝達部材３２０は回転する。
【００６３】
その後、続いて回転する第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２（回転している状態である）に形成された２つの突出部１２２Ａ、１２２Ｂのうちのいずれか一つ（例えば、１２２Ａ）が２つの第２ローラ（例えば、３２２Ａ、３２２Ｂ）の間の空間に進入すると、動力伝達部材３２０は続けて回転する。
【００６４】
カムメカニズム１００のシャフト１０１の回転に伴って第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１（回転している状態である）に形成された突出部１２２Ａが２つの第１ローラ３２２Ａ、３２２Ｂの間の空間から抜け出、また第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２（回転している状態である）に形成された突出部１２２Ａが２つの第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂの間の空間から抜け出る。
【００６５】
この状態では第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃの外周面が第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１の外周面に対応し、第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃの外周面も第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２の外周面と対応するため、カムメカニズム１００のシャフト１０１の回転にもかかわらず動力伝達部材３２０は回転しない。
【００６６】
カムメカニズム１００のシャフト１０１の回転に伴って第２カム部１２０の第１円板状プレート１２１（回転している状態である）に形成された他の突出部１２１Ｂが２つの第１ローラ間の空間に進入し、続いて回転する第２カム部１２０の第２円板状プレート１２２に形成された他の突出部１２２Ｂが２つの第２ローラ間の空間に進入することによって動力伝達部材３２０は回転する。
【００６７】
このような過程によって動力伝達部材３２０の回転および停止が繰り返し行われる。
【００６８】
動力伝達部材３２０の円板状プレートの外周面には第１歯車部３２３が形成されている。
【００６９】
＜プランジャ部４００＞
プランジャ部４００は動力伝達部３００の側部に、そして上下往復駆動部２００の下部に配置される。
【００７０】
プランジャ部４００はケーシング４１０内に垂直移動および回転可能に配置されたシャフト４２０と、シャフト４２０の外周面に装着（形成）された第２歯車部４３０と、シャフト４２０の下端に結合したカプラ４７０と、カプラ４７０の下端部に固定されたプランジャ４４０とを含む。
【００７１】
シャフト４２０の外周面に装着された第２歯車部４３０は動力伝達部３００の第１歯車部３２３と噛み合い、プランジャ４４０の下端には後述するノズルユニット５００が配置される。
【００７２】
カプラ４７０の下端にはケーシング４１０の空間を分離する分離部材４６０が固定されており、プランジャ４４０はこの分離部材４６０を貫通する。分離部材４６０の下部空間にはプランジャ４４０を取り囲むスプリング４５０が配置されている。
【００７３】
シャフト４２０の上端には平面球面ベアリング４８０が設けられている。平面球面ベアリング４８０の平面部は上下往復駆動部２００のプレート２２０の下部面と接触し、球面部はシャフト４２０の上端面に形成された半球状の凹部面４２１に支持されている。
【００７４】
図６〜図９に示す通り、プランジャ４４０の下端部には側面を一定の深さ、幅および長さ（高さ）に切り欠いたノッチ部４１１が形成されている（ノッチ部の機能は後述することにする）。
【００７５】
＜ノズルユニット５００＞
図４および図５は本発明の一実施形態による流体吐出装置における上下往復駆動部の作動状態を示す図面であって、便宜上ハウジングの一部を除去した状態の図面である。
【００７６】
図４および図５に示すプランジャ部４００の下部にはノズルユニット５００が配置されている。なお、図４および図５にはノズルユニットが示されておらず、図６〜図９にノズルユニットが示されている。
【００７７】
ノズルユニット５００はプランジャ部４００のケーシング４１０の下端に固定されたブロック５１０と、ブロック５１０の下端に結合したノズル５３０とを含む。ブロック５１０は内部に（流体と共に）プランジャ部４００のプランジャ４４０が収容される内部空間（図６における５２０）と、内部空間５２０の両側にそれぞれ形成され内部空間５２０と連通する流入ポート５２１および排出ポート５２２とを含む。
【００７８】
流入ポート５２１は外部の流体貯蔵部と連結し、排出ポート５２２はブロック５１０の下端に結合したノズル５３０と連結する。
【００７９】
このように構成された本発明の一実施形態による流体吐出装置の全体的な作動および各要素の機能を各図面を通じて説明する。
【００８０】
図４は図１のプランジャが上昇した状態を示す図面であり、図５は図１のプランジャが下降した状態を示す図面である。図６〜図９は本発明の一実施形態による流体吐出装置の作動の順にプランジャとノズルの関係を概略的に示す図面である。
【００８１】
一方、以下の説明において「左側」、「右側」、「上部」および「下部」などの方向に関する用語は、便宜上各図面を基準に使用している。
【００８２】
図５に示す状態、即ち上下往復駆動部２００のリンク部材２１０に固定されたローラ２４０がカムメカニズム１００の第１カム部１１０のグルーブ１１２内の上死点Ｔに位置した状態では、プランジャ部４００のプランジャ４４０の下端がノズルユニット５００のブロック５１０の内部空間５２０の底面に近接し、またプランジャ４４０のノッチ部４１１はブロックに形成された流入ポート５２１および排出ポート５２２に対応しない（図９の状態）。
【００８３】
＜流体流入過程＞
カムメカニズム１００のシャフト１０１の回転による第１カム部１１０の回転に伴って上下往復駆動部２００のリンク部材２１０に装着されたローラ２４０がカムメカニズム１００の第１カム部１１０のグルーブ１１２内における下死点Ｌに到達すると、リンク部材２１０の右側部（図１基準）は第１カム部１１０の上死点Ｔと下死点Ｌの高さの差だけ下向移動（回動）する一方、中心軸２１５、２１６を中心に（プレート２２０と連結する）左側部は上向移動（回動）する。
【００８４】
これとともに、リンク部材２１０と連結するプレート２２０も第２ヒンジ軸２２２を中心に上向（回動）移動する。このようにプレート２２０が上向移動するとき、プレート２２０によってプランジャ部４００のケーシング４１０内で圧縮されていたスプリング４５０は復元し、スプリング４５０の復元力によってプランジャ部４００のシャフト４２０およびプランジャ４４０は上向移動する。
【００８５】
一方、上記の過程が進行している間、カムメカニズム１００の第２カム部１２０は第１カム部１１０と同一に回転する。ここで、動力伝達部３００の動力伝達部材３２０の第１歯車部３２３と噛合状態を維持しているプランジャ部４００の第２歯車部４３０は第２カム部１２０の回転力の伝達を選択的に受ける。
【００８６】
即ち、動力伝達部３００の構造および作動に関して既に説明した通り、カムメカニズム１００の第２カム部１２０および動力伝達部３００の動力伝達部材３２０の構造によって動力伝達部材３２０は回転および停止を繰り返す。
【００８７】
ここで、プランジャ部４００のシャフト４２０が上向移動するとき、動力伝達部材３２０は停止状態にあること、即ち、プランジャ部４００のシャフト４２０が回転しないことが望ましい。
【００８８】
上記のようなプランジャ部４００のシャフト４２０の上昇によってプランジャ４４０の下端部に形成されたノッチ部４１１はノズルユニット５００のブロック５１０に形成された流入ポート５２１と対応し、これに伴い、流体は上向移動によってプランジャ４４０が抜け出たブロック５１０の内部空間５２０に流入する（図４および図６の状態）。
【００８９】
その後、カムメカニズム１００の第１カム部１１０が継続して回転しても上下往復駆動部２００のリンク部材２１０に装着されたローラ２４０がカムメカニズム１００の第１カム部１１０の上死点と下死点を連結するグルーブ１１２内に位置する。従ってリンク部材２１０とプレート２２０の高さは著しく変化しない。
【００９０】
しかし、動力伝達部３００の動力伝達部材３２０が回転することによってカムメカニズム１００の第２カム部１２０（継続的に回転）の回転力の伝達を受けるプランジャ部４００のシャフト４２０は回転する。従ってプランジャ部４００のプランジャ４４０に形成されたノッチ部４１１はノズルユニット５００のブロック５１０に形成された排出ポート５２２に向かって回転する（図７の状態）。
【００９１】
＜流体吐出過程＞
カムメカニズム１００の第１カム部１１０が継続して回転するに伴い上下往復駆動部２００のリンク部材２１０のローラ２４０がカムメカニズム１００の第１カム部１１０の上死点Ｔに到達すると、リンク部材２１０の右側部（図１基準）は第１カム部１１０の上死点Ｔと下死点Ｌの高さの差だけ上向移動（回動）した状態になる一方、中心軸２１５、２１６を中心に左側部は下向移動（回動）した状態となる。
【００９２】
リンク部材２１０と連結するプレート２２０も第２ヒンジ軸２２２を中心に下向（回動）移動する。プレート２２０の下向移動によってプレート２２０と接触するプランジャ部４００のシャフト４２０が下降し、これと同時にケーシング４１０内でスプリング４５０は圧縮される。
【００９３】
上記の過程が進行している間、カムメカニズム１００の第２カム部１２０は第１カム部１１０と同様に回転するが、プランジャ部４００のシャフト４２０が下向移動するとき、動力伝達部材３２０は停止状態にあること、即ち、プランジャ部４００のシャフト４２０が回転しないことが望ましい。
【００９４】
上記のようなプランジャ部４００のシャフト４２０の下向移動によってプランジャ４４０の下端部に形成されたノッチ部４１１はノズルユニット５００のブロック５１０に形成された排出ポート５２２と対応する。これと同時に、ブロック５１０の内部空間５２０に存在する流体は下向移動するプランジャ４４０によって加圧され排出ポート５２２を通じてノズル５３０に流動した後、外部に吐出される（図５および図８の状態）。
【００９５】
第１駆動部２０の継続的な駆動によるカムメカニズム１００の作動によって上記のような流体流入過程および流体吐出過程が繰り返され、これにより流体は対象物に継続的に吐出される。
【００９６】
プランジャ部４００のプランジャ４４０が上向および下向移動するときプランジャ４４０が回転しないようにするためには、上下往復駆動部２００のリンク部材２１０に装着されたローラ２４０がカムメカニズム１００の第１カム部１１０の上死点および下死点に進入するとき、カムメカニズム１００の第２カム部１２０の第１および第２円板状プレート１２１、１２２が第１および第２ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２２Ａ、３２２Ｂの外周面に対応するように第１および第２円板状プレート１２１、１２２に形成された突出部１２１Ａ、１２１Ｂ、１２２Ｂ、１２２Ｂを配置しなければならない。
【００９７】
以上の通り作動する本発明の一実施形態による流体吐出装置の細部の機能を各図面を通じて説明する。
【００９８】
本発明の一実施形態による流体吐出装置において、図１に示す通り上下往復駆動部２００のプレート２２０の底面に対応するプランジャ部４００のシャフト４２０の上端には平面球面ベアリング４８０が装着されている。
【００９９】
平面球面ベアリング４８０の平面部は上下往復駆動部２００のプレート２２０の下部面と接触しており、球面部はシャフト４２０の上端面に形成された半球状の凹部面４２１に支持されている。
【０１００】
上記で説明した通り、上下往復駆動部２００のリンク部材２１０と連結するプレート２２０は第２ヒンジ軸２２２を中心に上向および下向回動し、この過程でプレート２２０は傾斜した状態を維持する。一方、プレート２２０と接触するプランジャ部４００のシャフト４２０は垂直直線移動する。
【０１０１】
平面球面ベアリング４８０によって垂直直線移動するプランジャ部４００のシャフト４２０とヒンジ運動をするプレート２２０は常に面接触状態を維持することができ、これによりプレート２２０の回動力（下向移動力）はプランジャ部４００のシャフト４２０に正確に伝達される。
【０１０２】
本発明において、ノズルユニット５００のブロック５１０の内部空間５２０に流入する流体の量はプランジャ部４００のプランジャ４４０の上下移動距離に比例する。即ち、プランジャ４４０の上向移動量が大きいほどノズルユニット５００のブロック５１０の内部空間５２０に流入する流体の量は増加する。
【０１０３】
リンク部材２１０の中心軸２１５、２１６とプランジャ部４００のシャフト４２０の中心との間の間隔（図２のＤ）が常に一定であり、またリンク部材２１０の左側部（プレート２２０と対応する部分）が常に同一の角度で上下回動する条件において、プランジャ４４０の上下移動量は回動時のプレート２２０の傾斜角度に比例する。即ち、プレート２２０の傾斜角度が大きいということはプレート２２０の底面に接触するプランジャ部４００のシャフト４２０の上向垂直移動量が大きいということを意味する。
【０１０４】
リンク部材２１０の左側部が常に同一の角度で上下回動する条件において、プレート２２０の第２ヒンジ軸２２２とリンク部材２１０の中心軸２１５、２１６との間の距離が長いほどリンク部材２１０の回動によるプレート２２０の傾斜角度は大きい。
【０１０５】
従って、ノズルユニット５００のブロック５１０の内部空間５２０に流入する流体の量を増加させるためにはプレート２２０の第２ヒンジ軸２２２とリンク部材２１０の中心軸２１５、２１６との間の距離を長くすることが望ましい。反対に、プレート２２０の第２ヒンジ軸２２２とリンク部材２１０の中心軸２１５、２１６との間の距離が増加するときノズルユニット５００のブロック５１０の内部空間５２０に流入する流体の量は増加する。
【０１０６】
流体が吐出される対象物に応じて１回に吐出される流体の量を調節しなければならない。このために本発明では上下往復駆動部２００のリンク部材２１０に対するプレート２２０の位置を調節できる長さ調節ユニットを採択した。
【０１０７】
長さ調節ユニットを構成する第２駆動部２３０を作動させて駆動軸２３２を第１方向に回転させると、駆動軸２３２の外周面とケーシング２３１の内周面とに形成された螺旋部の相互作用によってプレート２２０はリンク部材２１０とハウジング１０に形成されたガイドグルーブ２１１−１、２１２−１、１１に沿ってリンク部材２１０に向かって移動する。従って、プレート２２０の第２ヒンジ軸２２２とリンク部材２１０の中心軸２１５、２１６との間の距離が減少してプランジャ４４０の上向移動距離が減少（即ち、流体流入量が減少）する。
【０１０８】
反対に、第２駆動部２３０の駆動軸２３２を第２方向に回転させると、プレート２２０はリンク部材２１０とハウジング１０に形成されたガイドグルーブ２１１−１、２１２−１、１１に沿って第２駆動部２３０に向かって移動する。結果的に、プレート２２０の第２ヒンジ軸２２２とリンク部材２１０の中心軸２１５、２１６との間の距離が増加してプランジャ４４０の上向移動距離が増加することによって流体流入量が増加する。
【０１０９】
このように本発明では長さ調節ユニットによって吐出される流体の量を簡単に調節できる。
【０１１０】
一方、プランジャ部４００では、シャフト４２０の下端にカプラ４７０が装着され、このカプラ４７０にプランジャ４４０が固定されている。上記で説明した通り流体はプランジャ４４０に形成されたノッチ部４１１を通じてノズル５３０に供給される。従って、長時間使用時、流体の通路が形成されたノズル５３０およびプランジャ４４０を交換または洗浄する必要がある。
【０１１１】
プランジャ４４０の交換／洗浄時、他の部材と結合／連結しているシャフト４２０全体を交換せずにカプラ４７０のみを分離してプランジャ４４０を交換／洗浄することによって交換／洗浄工程を簡単に行うことができる。
【０１１２】
本発明を実施形態を参考にして説明したが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野で通常の知識を有する者であればこれから多様な変形および均等な実施形態が可能であるということを理解できるはずである。
【０１１３】
例えば、上記説明では動力伝達部材３２０には３つの第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃと３つの第２ローラ３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃが交互に配置され、カムメカニズム１００の第２カム部１２０が２つの第１および第２円板状プレート１２１、１２２からなることを示して説明したが、動力伝達部材３２０には同一の条件で３つの第１ローラ３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃのみが配置され、カムメカニズム１００の第２カム部１２０は単一の円板状プレート（例えば、１２１）からなってもよい。
【符号の説明】
【０１１４】
１０：ハウジング
１１：ガイドグルーブ
１００：カムメカニズム
１０１：シャフト
１１０：第１カム部
１１１：本体
１１２：グルーブ
１２０：第２カム部
１２１：第１円板状プレート
１２１Ａ、１２１Ｂ：突出部
１２２：第２円板状プレート
１２２Ａ、１２２Ｂ：突出部
２００：上下往復駆動部
２１０：リンク部材
２１１：第１リンク
２１１−１：ガイドグルーブ
２１２：第２リンク
２１２−１：ガイドグルーブ
２１３：延長リンク
２２０：プレート
２２１：第１ヒンジ軸
２２１−１、２２１−２：ローラ
２２２：第２ヒンジ軸
２２２−１、２２２−２：ローラ
２３０：第２駆動部
２４０：ローラ
３００：動力伝達部
３１０：シャフト
３２０：動力伝達部材
３２１Ａ、３２１Ｂ、３２１Ｃ：第１ローラ
３２２Ａ、３２２Ｂ、３２２Ｃ：第２ローラ
３２３：第１歯車部
４００：プランジャ部
４１０：ケーシング
４１１：ノッチ部
４２０：シャフト
４２１：半球状凹部面
４３０：第２歯車部
４４０：プランジャ
４５０：スプリング
４６０：分離部材
４７０：カプラ
４８０：平面球面ベアリング
５００：ノズルユニット
５１０：ブロック
５２０：内部空間
５２１：流入ポート
５２２：排出ポート
５３０：ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングに回転可能に設けられたシャフトと、前記シャフトとともに回転可能な第１カム部および第２カム部とを含むカムメカニズムと、
前記カムメカニズムの一側に配置され、前記第１カム部との連動によって上下に回動可能な上下往復駆動部と、
前記上下往復駆動部の回動によって上下移動可能で、前記カムメカニズムの前記第２カム部によって回転可能に構成されるプランジャ部と、
前記プランジャ部の下部に配置され、前記プランジャ部の上下移動によって流体の流入および吐出がなされ前記プランジャ部の回転運動によって流体の流入ポートおよび排出ポートが開閉するノズルユニットと、
を備えるカム式流体吐出装置。
【請求項２】
前記第１カム部はシャフトに配置された円筒状の本体と前記本体の外周面に形成されたグルーブとを含み、
前記グルーブは前記本体の断面の中心を通る直径の両終端に対応する領域にそれぞれ形成された上死点および下死点と、上死点と下死点をそれぞれ連結する２つの曲線部とを含み、
前記上下往復駆動部は前記グルーブ内に収容されるローラを含み前記第１カム部の回転に伴って前記上下往復駆動部が下向回動および上向回動を繰り返す、請求項１に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項３】
前記上下往復駆動部は、
前記ハウジングに中心軸を中心に回動可能に装着され、前記第１カム部の前記グルーブ内に収容されたローラが装着されたリンク部材と、
第２終端部が前記リンク部材に回動可能に装着され、第１終端部は前記ハウジングに回動可能に装着されたプレートとを含み、
前記第１カム部の回転に伴って前記リンク部材は中心軸を中心に回動し、
前記プレートは前記リンク部材の回動によって前記第２終端部を中心に回動して前記プランジャ部を上下移動させる、請求項２に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項４】
前記リンク部材は、
側面に装着された中心軸によって前記ハウジングに回動可能にそれぞれ固定された第１および第２リンクと、
前記第１リンクと前記第２リンクを連結する連結リンクと、
前記連結リンクの先端から延び内側面には前記ローラが装着された延長リンクとを含む、請求項３に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項５】
前記上下往復駆動部は前記リンク部材に対する前記プレートの位置を調節する長さ調節ユニットをさらに含み、
前記長さ調節ユニットはプレート駆動部と、前記プレート駆動部の駆動軸が収容され一端が前記プレートに固定されたケーシングとを含み、
前記駆動軸の外周面と前記ケーシングの内周面とに形成された螺旋部の作用によって前記駆動軸の駆動に伴い前記ケーシングは前記リンク部材または前記プレート駆動部に向かって移動し、
前記プレートの前記第１終端部に設けられたヒンジ軸の両終端部は前記ハウジングに形成されたガイドグルーブ内に移動可能に位置し、
前記第２終端部に設けられたヒンジ軸の両終端部は前記リンク部材の第１および第２リンクに形成されたガイドグルーブ内にそれぞれ移動可能に位置し、
前記長さ調節ユニットの前記ケーシングの移動によって前記リンク部材は前記ハウジングの前記ガイドグルーブと前記第１および第２リンクの前記ガイドグルーブとに沿って移動する、請求項４に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項６】
前記プランジャ部は、
ケーシング内に垂直移動および回転可能に配置されたシャフトと、
前記シャフトの下端に結合したカプラと、
前記プランジャ部の前記カプラの下端に固定され前記ケーシングの空間を分離する分離部材と、
前記プランジャ部の前記カプラの下端に固定され前記分離部材を貫通して前記ノズルユニット内における流体の流入および吐出がなされるようにし、前記流入ポートおよび前記排出ポートを開閉させるプランジャと、
前記分離部材の下部に前記プランジャを取り囲むように配置され下向移動した前記プランジャを戻すスプリングとを含む、請求項１に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項７】
前記プランジャ部の前記シャフトは上端に平面球面ベアリングが装着され、
前記平面球面ベアリングの平面部は上下往復駆動部のプレートの下部面と接触し、
前記平面球面ベアリングの球面部は前記プランジャ部の前記シャフトの上端面に形成された半球状の凹部面に支持される、請求項６に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項８】
前記プランジャの下端部には側面を一定の深さ、幅および長さ（高さ）に切り欠いたノッチ部が形成されており、前記ノッチ部を通じて前記ノズルユニット内において流体が流入および吐出し、また前記流入ポートおよび前記排出ポートが開閉する、請求項６に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項９】
前記ノズルユニットは前記プランジャ部の前記ケーシングの下端に設置されたブロックと前記ブロックの下端に結合したノズルとを含み、
前記ブロックは内部に前記プランジャ部の前記プランジャが収容される内部空間を有し、
前記内部空間の両側には前記ブロックの前記内部空間とそれぞれ連通する前記流入ポートおよび前記排出ポートがそれぞれ形成され、
前記流入ポートは外部の流体貯蔵部と連結し、前記排出ポートは前記ノズルと連結する、請求項７に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項１０】
前記カムメカニズムと前記プランジャ部との間に配置され前記カムメカニズムの前記第２カム部の回転力を前記プランジャ部の前記プランジャに選択的に伝達する動力伝達部をさらに含む、請求項１に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項１１】
前記動力伝達部は前記ハウジングに回転可能に装着されたシャフトと、前記動力伝達部の前記シャフトに装着され前記カムメカニズムの前記第２カム部と連動する動力伝達部材とを含み、
前記動力伝達部材は中央部に前記動力伝達部の前記シャフトが貫通する円板状プレートと、前記円板状プレートに回転可能に固定された多数のローラとを含み、前記ローラは同一の角度間隔を有し、
前記第２カム部は前記ハウジングの前記シャフトに装着され、外周面が前記動力伝達部の前記ローラの外周面に対応する円板状プレートを含み、
前記円板状プレートは外周面から突出して前記動力伝達部材の前記ローラ間の空間に進入可能な半球状の突出部を含み、
前記上下往復駆動部の前記ローラが前記第１カム部の前記グルーブの前記上死点および前記下死点に位置するとき、前記第２カム部の前記円板状プレートの外周面が前記動力伝達部材の前記ローラの外周面に対応して前記第２カム部の回転力が前記プランジャ部に伝達されない、請求項１０に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項１２】
前記動力伝達部は前記ハウジングに回転可能に装着されたシャフトと、前記動力伝達部の前記シャフトに装着され前記カムメカニズムの前記第２カム部と連動する前記動力伝達部材とを含み、
前記動力伝達部材は中央部に前記動力伝達部の前記シャフトが貫通する円板状プレートと、前記円板状プレートに回転可能にそれぞれ固定された多数の第１ローラおよび多数の第２ローラとを含み、前記ローラは同一の角度間隔を有し、
前記第２カム部は前記ハウジングの前記シャフトに所定の間隔を有して装着された第１円板状プレートおよび第２円板状プレートを含み、
前記第１円板状プレートはその外周面が前記動力伝達部の前記第１ローラの外周面に対応し、
前記第２円板状プレートはその外周面が前記動力伝達部の前記第２ローラの外周面に対応し、
前記各円板状プレートは外周面から突出して前記動力伝達部材の前記対応ローラ間の空間に進入可能な半球状の突出部をそれぞれ含み、
前記上下往復駆動部の前記ローラが前記第１カム部の前記グルーブの前記上死点および前記下死点に位置するとき、前記第２カム部の前記各円板状プレートの外周面が前記動力伝達部材の前記対応ローラの外周面に対応して前記第２カム部の回転力が前記プランジャ部に伝達されない、請求項１０に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項１３】
前記動力伝達部の、前記動力伝達部材を構成する前記円板状プレートは外周面に歯車部が形成され、
前記プランジャ部の前記シャフトの外周面には前記動力伝達部材の前記円板状プレートに形成された前記歯車部と噛み合う歯車部が形成される、請求項１１又は１２に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項１】
ハウジングに回転可能に設けられたシャフトと、前記シャフトとともに回転可能な第１カム部および第２カム部とを含むカムメカニズムと、
前記カムメカニズムの一側に配置され、前記第１カム部との連動によって上下に回動可能な上下往復駆動部と、
前記上下往復駆動部の回動によって上下移動可能で、前記カムメカニズムの前記第２カム部によって回転可能に構成されるプランジャ部と、
前記プランジャ部の下部に配置され、前記プランジャ部の上下移動によって流体の流入および吐出がなされ前記プランジャ部の回転運動によって流体の流入ポートおよび排出ポートが開閉するノズルユニットと、
を備えるカム式流体吐出装置。
【請求項２】
前記第１カム部はシャフトに配置された円筒状の本体と前記本体の外周面に形成されたグルーブとを含み、
前記グルーブは前記本体の断面の中心を通る直径の両終端に対応する領域にそれぞれ形成された上死点および下死点と、上死点と下死点をそれぞれ連結する２つの曲線部とを含み、
前記上下往復駆動部は前記グルーブ内に収容されるローラを含み前記第１カム部の回転に伴って前記上下往復駆動部が下向回動および上向回動を繰り返す、請求項１に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項３】
前記上下往復駆動部は、
前記ハウジングに中心軸を中心に回動可能に装着され、前記第１カム部の前記グルーブ内に収容されたローラが装着されたリンク部材と、
第２終端部が前記リンク部材に回動可能に装着され、第１終端部は前記ハウジングに回動可能に装着されたプレートとを含み、
前記第１カム部の回転に伴って前記リンク部材は中心軸を中心に回動し、
前記プレートは前記リンク部材の回動によって前記第２終端部を中心に回動して前記プランジャ部を上下移動させる、請求項２に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項４】
前記リンク部材は、
側面に装着された中心軸によって前記ハウジングに回動可能にそれぞれ固定された第１および第２リンクと、
前記第１リンクと前記第２リンクを連結する連結リンクと、
前記連結リンクの先端から延び内側面には前記ローラが装着された延長リンクとを含む、請求項３に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項５】
前記上下往復駆動部は前記リンク部材に対する前記プレートの位置を調節する長さ調節ユニットをさらに含み、
前記長さ調節ユニットはプレート駆動部と、前記プレート駆動部の駆動軸が収容され一端が前記プレートに固定されたケーシングとを含み、
前記駆動軸の外周面と前記ケーシングの内周面とに形成された螺旋部の作用によって前記駆動軸の駆動に伴い前記ケーシングは前記リンク部材または前記プレート駆動部に向かって移動し、
前記プレートの前記第１終端部に設けられたヒンジ軸の両終端部は前記ハウジングに形成されたガイドグルーブ内に移動可能に位置し、
前記第２終端部に設けられたヒンジ軸の両終端部は前記リンク部材の第１および第２リンクに形成されたガイドグルーブ内にそれぞれ移動可能に位置し、
前記長さ調節ユニットの前記ケーシングの移動によって前記リンク部材は前記ハウジングの前記ガイドグルーブと前記第１および第２リンクの前記ガイドグルーブとに沿って移動する、請求項４に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項６】
前記プランジャ部は、
ケーシング内に垂直移動および回転可能に配置されたシャフトと、
前記シャフトの下端に結合したカプラと、
前記プランジャ部の前記カプラの下端に固定され前記ケーシングの空間を分離する分離部材と、
前記プランジャ部の前記カプラの下端に固定され前記分離部材を貫通して前記ノズルユニット内における流体の流入および吐出がなされるようにし、前記流入ポートおよび前記排出ポートを開閉させるプランジャと、
前記分離部材の下部に前記プランジャを取り囲むように配置され下向移動した前記プランジャを戻すスプリングとを含む、請求項１に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項７】
前記プランジャ部の前記シャフトは上端に平面球面ベアリングが装着され、
前記平面球面ベアリングの平面部は上下往復駆動部のプレートの下部面と接触し、
前記平面球面ベアリングの球面部は前記プランジャ部の前記シャフトの上端面に形成された半球状の凹部面に支持される、請求項６に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項８】
前記プランジャの下端部には側面を一定の深さ、幅および長さ（高さ）に切り欠いたノッチ部が形成されており、前記ノッチ部を通じて前記ノズルユニット内において流体が流入および吐出し、また前記流入ポートおよび前記排出ポートが開閉する、請求項６に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項９】
前記ノズルユニットは前記プランジャ部の前記ケーシングの下端に設置されたブロックと前記ブロックの下端に結合したノズルとを含み、
前記ブロックは内部に前記プランジャ部の前記プランジャが収容される内部空間を有し、
前記内部空間の両側には前記ブロックの前記内部空間とそれぞれ連通する前記流入ポートおよび前記排出ポートがそれぞれ形成され、
前記流入ポートは外部の流体貯蔵部と連結し、前記排出ポートは前記ノズルと連結する、請求項７に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項１０】
前記カムメカニズムと前記プランジャ部との間に配置され前記カムメカニズムの前記第２カム部の回転力を前記プランジャ部の前記プランジャに選択的に伝達する動力伝達部をさらに含む、請求項１に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項１１】
前記動力伝達部は前記ハウジングに回転可能に装着されたシャフトと、前記動力伝達部の前記シャフトに装着され前記カムメカニズムの前記第２カム部と連動する動力伝達部材とを含み、
前記動力伝達部材は中央部に前記動力伝達部の前記シャフトが貫通する円板状プレートと、前記円板状プレートに回転可能に固定された多数のローラとを含み、前記ローラは同一の角度間隔を有し、
前記第２カム部は前記ハウジングの前記シャフトに装着され、外周面が前記動力伝達部の前記ローラの外周面に対応する円板状プレートを含み、
前記円板状プレートは外周面から突出して前記動力伝達部材の前記ローラ間の空間に進入可能な半球状の突出部を含み、
前記上下往復駆動部の前記ローラが前記第１カム部の前記グルーブの前記上死点および前記下死点に位置するとき、前記第２カム部の前記円板状プレートの外周面が前記動力伝達部材の前記ローラの外周面に対応して前記第２カム部の回転力が前記プランジャ部に伝達されない、請求項１０に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項１２】
前記動力伝達部は前記ハウジングに回転可能に装着されたシャフトと、前記動力伝達部の前記シャフトに装着され前記カムメカニズムの前記第２カム部と連動する前記動力伝達部材とを含み、
前記動力伝達部材は中央部に前記動力伝達部の前記シャフトが貫通する円板状プレートと、前記円板状プレートに回転可能にそれぞれ固定された多数の第１ローラおよび多数の第２ローラとを含み、前記ローラは同一の角度間隔を有し、
前記第２カム部は前記ハウジングの前記シャフトに所定の間隔を有して装着された第１円板状プレートおよび第２円板状プレートを含み、
前記第１円板状プレートはその外周面が前記動力伝達部の前記第１ローラの外周面に対応し、
前記第２円板状プレートはその外周面が前記動力伝達部の前記第２ローラの外周面に対応し、
前記各円板状プレートは外周面から突出して前記動力伝達部材の前記対応ローラ間の空間に進入可能な半球状の突出部をそれぞれ含み、
前記上下往復駆動部の前記ローラが前記第１カム部の前記グルーブの前記上死点および前記下死点に位置するとき、前記第２カム部の前記各円板状プレートの外周面が前記動力伝達部材の前記対応ローラの外周面に対応して前記第２カム部の回転力が前記プランジャ部に伝達されない、請求項１０に記載のカム式流体吐出装置。
【請求項１３】
前記動力伝達部の、前記動力伝達部材を構成する前記円板状プレートは外周面に歯車部が形成され、
前記プランジャ部の前記シャフトの外周面には前記動力伝達部材の前記円板状プレートに形成された前記歯車部と噛み合う歯車部が形成される、請求項１１又は１２に記載のカム式流体吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１３−９６４０５（Ｐ２０１３−９６４０５Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１９４２１１（Ｐ２０１２−１９４２１１）
【出願日】平成２４年９月４日（２０１２．９．４）
【出願人】（５１２２３００３０）
【氏名又は名称原語表記】ＨＡＮ，Ｈｙｕｎｇ Ｓｏｏ
【住所又は居所原語表記】Ｔｏｗｅｒ Ｐａｌａｃｅ Ｂ−５５０２，４６７ Ｄｏｇｏｋ−ｄｏｎｇ，Ｇａｎｇｎａｍ−ｇｕ，Ｓｅｏｕｌ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年９月４日（２０１２．９．４）
【出願人】（５１２２３００３０）
【氏名又は名称原語表記】ＨＡＮ，Ｈｙｕｎｇ Ｓｏｏ
【住所又は居所原語表記】Ｔｏｗｅｒ Ｐａｌａｃｅ Ｂ−５５０２，４６７ Ｄｏｇｏｋ−ｄｏｎｇ，Ｇａｎｇｎａｍ−ｇｕ，Ｓｅｏｕｌ，Ｒｅｐｕｂｌｉｃ ｏｆ Ｋｏｒｅａ
【Ｆターム（参考）】
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