液体定量吐出装置の液体吐出構造
【課題】液体の吐出量の制御を精度よく行うことができ、かつ高価な高圧供給装置を使用せずに済ますことができる液体定量吐出装置の液体吐出構造を提供する。
【解決手段】グリススプレーディスペンサのディスペンサヘッド２にギヤポンプ２７を一体に組み込む。ギヤポンプ２７の一対のギヤ２９，３０が回転すると、流入口側（イン側）に吸引圧が発生し、流出口側（アウト側）に吐出圧がそれぞれ発生する。これにより、グリスタンク内のグリスがギヤポンプ２７により引き込まれ、ギヤポンプ２７で昇圧された後、グリスがディスペンサヘッド２の吐出口から高圧吐出される。
【解決手段】グリススプレーディスペンサのディスペンサヘッド２にギヤポンプ２７を一体に組み込む。ギヤポンプ２７の一対のギヤ２９，３０が回転すると、流入口側（イン側）に吸引圧が発生し、流出口側（アウト側）に吐出圧がそれぞれ発生する。これにより、グリスタンク内のグリスがギヤポンプ２７により引き込まれ、ギヤポンプ２７で昇圧された後、グリスがディスペンサヘッド２の吐出口から高圧吐出される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定量の液体をワークに塗布する液体定量吐出装置の液体吐出構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークにグリスを塗布する装置として、図９に示すようなグリススプレーディスペンサ８１（特許文献１等参照）が広く使用されている。グリススプレーディスペンサ８１は、ニードルバルブ８２を開状態にして高圧供給装置８３からグリスが高圧でスプレーノズル（吐出ヘッド）８４に供給されつつ、スプレーノズル８４にエアが供給されると、スプレーノズル８４の吐出口８５からグリスがスプレー状に吐出される。また、ニードルバルブ８２を閉状態にするとともにエアを切ると、グリスの吐出が停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０７２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、グリスの吐出量制御には、通常のところ、高圧供給装置８３によってグリスを心太方式で押し出すとともに、この押し出しの実行又は停止を時間により制御する時間制御が使用されている。しかし、グリスには、例えば朝夕や異なる季節など、そのときどきの外気温度に影響を受けて、稠度が大きく変わってしまうという特性があるので、時間制御でグリス吐出量を変化させる方式では、外気温度を要因とするそのときどきのグリス稠度の変化によってグリスの吐出量が変わってしまい、グリスを精度よく吐出できないという問題があった。
【０００５】
また、グリススプレーディスペンサ８１は、高圧供給装置８３とスプレーノズル８４とが離れて位置するため、これらを長い配管８６で接続する必要がある。よって、充分な圧力を満足するレベルでグリスをスプレーノズル８４に供給しなければならないので、高圧供給装置８３には高価な装置を使用しなければならない問題があった。また、配管８６には高圧のグリスが流れるので、配管８６として例えば鋼管等の高価な管材を使用しなければならないが、高圧供給装置８３とスプレーノズル８４との間の距離が長いと、それだけ配管８６を長くせねばならず、配管８６に要するコストがかさむ問題もあった。
【０００６】
さらに、高圧供給装置８３とスプレーノズル８４との間の距離が長いと、グリスがスプレーノズル８４に至るまでの間に、グリスが外気に影響を受けるリスクが高まる。このため、外気温度変化を要因としたグリス稠度の変化によってグリス吐出量が変わってしまう懸念がグリスにあると、吐出量の制御精度悪化に一層悪影響を及ぼすことになる。よって、高圧供給装置８３とスプレーノズル８４とが長い配管８６で接続された場合は、吐出量の制御悪化が一層顕著になってしまう。
【０００７】
また、この種のグリススプレーディスペンサ８１では、スプレーノズル８４のノズル径が大きいと、グリスを均一に吹き飛ばすことができず、グリスが塊となって飛散する懸念がある。この問題を解決するためには、スプレーノズル８４のノズル径を小さくすれば対応可能となるが、ノズル径を小さくすると、グリスをより高圧で吹き出させる高圧供給装置で押し出す必要となり、高圧供給装置に大幅なコストを要してしまう問題が顕著になる。
【０００８】
本発明の目的は、液体の吐出量の制御を精度よく行うことができ、かつ高価な高圧供給装置を使用せずに済ますことができる液体定量吐出装置の液体吐出構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記問題点を解決するために、本発明では、液体貯留室の液体を吐出ヘッドの吐出口から高圧で吐出してワークに前記液体を塗布する液体定量吐出装置の液体吐出構造において、前記吐出口から前記液体を高圧で吐出させる装置としてギヤポンプを使用するとともに、当該ギヤポンプを前記吐出ヘッドに一体に組み込んだことを要旨とする。
【００１０】
この構成によれば、液体を高い定量性で吐出できるという特性を有するギヤポンプを、液体定量吐出装置において液体を高圧吐出するための装置として使用するので、精度よく液体を高圧吐出することが可能となる。また、相対的に安価な部品であるギヤポンプを使用するので、液体を高圧吐出する装置として高価な高圧供給装置を使用せずに済む。よって、液体定量吐出装置に要する部品コストも、低く抑えることが可能となる。
【００１１】
また、ギヤポンプを吐出ヘッドに一体に組み込んだので、液体を高圧化する箇所（ギヤポンプの配置箇所）と、吐出ヘッドの液体の吐出口（高圧化後の液体の吐出箇所）とを、より近傍に位置させることが可能となる。よって、高圧化後の液体が直ぐに吐出口から吐出されるので、大きな圧力低下を伴うことなく液体を高圧吐出することが可能となる。
【００１２】
本発明では、前記ギヤポンプには、一対のギヤを収納するハウジングが設けられ、当該ハウジングにおいて前記液体が流入する箇所には、当該液体の流れ込みを促進する肉取り部が設けられていることを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、ギヤポンプに肉取り部を形成することにより、ギヤポンプの液体の流入口が大きくなるので、液体をスムーズにギヤポンプ内に導くことが可能となる。
本発明では、前記ワークに対する前記液体の塗布パターンを切り換える塗布パターン制御手段を備えたことを要旨とする。
【００１４】
この構成によれば、塗布パターン制御手段によって液体の塗布パターンを適宜切り換えることが可能となるので、複数の塗布パターンによりワークに液体を塗布することが可能となる。
【００１５】
本発明では、前記ギヤポンプは、前記吐出ヘッドの平面方向に沿う向きに配置されていることを要旨とする。
この構成によれば、ギヤポンプを吐出ヘッドの平面方向に沿う向き、つまり横向きに倒して配置するので、吐出ヘッドにギヤポンプを組み込むにしても、吐出ヘッドをヘッド高さ方向において小型サイズに済ますことが可能となる。
【００１６】
本発明では、前記ギヤポンプと、当該ギヤポンプの駆動源と、前記液体を吐出するヘッド部とを、当該吐出ヘッドの高さ方向に沿って配置したことを要旨とする。
この構成によれば、一般的な液体定量吐出装置において吐出ヘッドには、その高さ方向に若干の部品配置スペースが存在する現状がある。よって、本構成のように、ギヤポンプとその駆動源とヘッド部とを吐出ヘッドの高さ方向に配置するようにすれば、元々存在する空きスペースを部品配置スペースとして有効利用することが可能となり、装置の小型化に有益となる。
【００１７】
本発明では、前記ギヤポンプは、前記吐出口の直近に配置されていることを要旨とする。
この構成によれば、ギヤポンプが吐出口の直近に配置されるので、ギヤポンプで昇圧した液体を直ぐに吐出口から吐出することが可能となる。よって、昇圧後の液体を、圧力損失を少なく抑えて高圧吐出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、液体の吐出量の制御を精度よく行うことができ、かつ高価な高圧供給装置を使用せずに済ますことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態のグリススプレーディスペンサのシステム構成を示す構成図。
【図２】ディスペンサヘッド及びワークの搬送構造を示す構成図。
【図３】（ａ）は点塗布の例示図、（ｂ）はスプレー塗布の例示図、（ｃ）は連続スプレー塗布の例示図。
【図４】（ａ）は点塗布の工程手順を示す工程図、（ｂ）はスプレー塗布の作業状態を示す工程図。
【図５】ディスペンサヘッドの外観を示す正面図。
【図６】ディスペンサヘッドの部品構成を示す分解斜視図。
【図７】ギヤポンプの構成を示す平面図。
【図８】ギヤポンプでグリスを昇圧する際の状態を示す部分拡大図。
【図９】従来におけるグリススプレーディスペンサの概略構成を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明をグリススプレーディスペンサに具体化した液体定量吐出装置の液体吐出構造の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１に示すように、グリススプレーディスペンサ１は、ディスペンサヘッド２からグリスを高圧で吐出して、グリスをワーク３に塗布する工作機械の一種である。ディスペンサヘッド２には、グリスを貯留するグリスタンク４が配管５を介して接続されている。配管５は、耐圧性の高い鋼管ではなく、例えば汎用的な管材が使用されている。なお、グリスが液体に相当し、グリススプレーディスペンサ１が液体定量吐出装置に相当し、ディスペンサヘッド２が吐出ヘッドに相当し、グリスタンク４が液体貯留室に相当する。
【００２１】
グリスタンク４には、分岐点６を介してフィルタレギュレータ７が接続されている。フィルタレギュレータ７は、エア源から工場圧のエアを入力し、このエアを定圧化（減圧）してグリスタンク４に供給する。よって、グリスタンク４は、フィルタレギュレータ７の圧力を利用して、タンク４内のグリスを、配管５を介してディスペンサヘッド２に供給する。なお、フィルタレギュレータ７の圧力は、グリスタンク４内のグリスをディスペンサヘッド２に送ることができればよい程度の値に設定され、タンク４内のグリスを高圧でディスペンサヘッド２に供給するまでの値は持たない。
【００２２】
ディスペンサヘッド２には、フィルタレギュレータ７から分岐点６を介して流入したエアが、エアバルブ８及びレギュレータ９により定圧化されて供給されている。エアバルブ８は、例えばソレノイドからなり、ディスペンサヘッド２へのエア流入のオンオフを切り換える。また、レギュレータ９は、エアバルブ８を通して入力されたエアを、グリスをスプレー状（霧状）に塗布できる程度の圧力に減圧してディスペンサヘッド２に供給する。
【００２３】
図２に示すように、グリススプレーディスペンサ１には、ディスペンサヘッド２とワーク３との位置関係をＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向において位置決めする塗布装置１２が設けられている。この塗布装置１２には、ディスペンサヘッド２をＸ−Ｚの２軸方向において位置決めするヘッド搬送機構１３が設けられている。ヘッド搬送機構１３には、例えばディスペンサヘッド２をＸ軸方向に直線移動可能に支持するＸ軸レール１４ｘと、ディスペンサヘッド２をＺ軸方向に直線移動可能に支持するＺ軸レール１４ｚとが設けられている。このヘッド搬送機構１３は、ディスペンサヘッド２をヘッド左右動用モータ１５によってＸ軸レール１４ｘに移動させるとともに、ヘッド上下動用モータ１６によってＺ軸レール１４ｚに沿って移動させて、ディスペンサヘッド２をＸ−Ｚ軸方向において位置決めする。
【００２４】
また、塗布装置１２には、ワーク３を吐出位置まで搬送するワーク搬送機構１７が設けられている。ワーク搬送機構１７は、ワーク３を乗せる載置台１７ａが一対のレール１７ｂ，１７ｂに沿ってＹ軸方向に直線移動する機構であって、ワーク３のＹ軸方向の搬送によって同ワーク３のＹ軸方向の位置決めも行う。ワーク搬送機構１７は、ワーク搬送用モータ１８によってグリス吐出可能位置まで搬送するとともに、同ワーク搬送用モータ１８によりワーク３をＹ軸方向に移動して、ワーク３をＹ軸方向において位置決めする。
【００２５】
ワーク３にグリスを塗布する際には、ワーク搬送機構１７によってワーク３をディスペンサヘッド２のグリス吐出可能領域まで引き込む。そして、ディスペンサヘッド２をヘッド搬送機構１３によりＸ−Ｚ方向において位置決めするとともに、ワーク搬送機構１７によってディスペンサヘッド２とワーク３とをＹ軸方向において位置決めして、グリスの吐出位置を決める。そして、各点でディスペンサヘッド２からグリスを高圧吐出して、ワーク３の表面にグリスを塗布する。ワーク３へのグリス塗布が完了すると、ワーク搬送機構１７によってワーク３を外部に搬送する。
【００２６】
ディスペンサヘッド２は、ワーク３への塗布パターンとして、ワーク３にグリスを点状に塗布する点塗布（図３（ａ）参照）と、ワーク３にグリスをスプレー状に塗布するスプレー塗布（図３（ｂ）参照）とが可能である。点塗布は、図４（ａ）に示すように、ディスペンサヘッド２を下方に直線移動してワーク３に接近させ、この状態で、エアを噴出せずに単にグリスのみを高圧吐出して、ワーク３にグリスを塗布する方式である。また、スプレー塗布は、図４（ｂ）に示すように、ディスペンサヘッド２をワーク３から離間させ、この状態で、エアを噴出しながらグリスを高圧吐出して、ワーク３にグリスを塗布する方式である。さらに、ディスペンサヘッド２は、ワーク３への塗布パターンとして、スプレー塗布を継続しながら、ディスペンサヘッド２とワーク３との相対位置を動かして、ワーク３にグリスを線状に塗布する連続スプレー塗布（図３（ｃ）参照）も可能である。
【００２７】
図５及び図６に示すように、ディスペンサヘッド２には、グリスタンク４からのグリスをディスペンサヘッド２内に流し込むマニホールド１９が設けられている。マニホールド１９は、上部マニホールド２０と下部マニホールド２１とに２分割されている。上部マニホールド２０には、グリスが流れる通路として、最初はヘッド奥行き方向Ｙ（図５及び図６のＹ軸方向）に延びつつ途中でヘッド高さ方向Ｚ（図５及び図６のＺ軸方向）に曲がって延びる略Ｌ字形状のグリス流通路２２が形成されている。また、下部マニホールド２１にも、グリスが流れる通路として、ヘッド高さ方向Ｚに沿って直線状に延びるグリス流通路２３が形成されている。
【００２８】
マニホールド１９の下部には、グリスの吐出口２４（図５参照）が形成されたヘッド部２５が設けられている。ヘッド部２５の先端は細長く形成され、この先端に形成された吐出口２４からグリスが高圧吐出される。ヘッド部２５には、グリスが流れる通路として、ヘッド高さ方向Ｚに沿って直線状に延びるグリス流通路２６が形成されている。このグリス流通路２６は、下部マニホールド２１のグリス流通路２３と導通され、グリス流通路２３とともに一直線に延びる通路として形成されている。
【００２９】
上部マニホールド２０と下部マニホールド２１との間には、上部マニホールド２０内に取り込んだグリスを所定圧まで昇圧して下部マニホールド２１に吐出するギヤポンプ２７が設けられている。ギヤポンプ２７には、同ギヤポンプ２７のケースとして板状のハウジング２８が設けられている。ギヤポンプ２７は、一対のマニホールド２０，２１の間にハウジング２８を挟み込むようにして、これらマニホールド２０，２１に一体組み付けされている。このハウジング２８の内部には、噛み合い状態の一対のギヤ２９，３０が摺動可能に収納されている。これらギヤ２９，３０は、ハウジング２８にヘッド高さ方向Ｚに貫設された収納孔３１に収納されている。ギヤポンプ２７は、ヘッド高さ方向に直交する面（平面方向Ｒ（図５参照）：Ｘ−Ｙ平面）に沿って、横向きに配置されている。なお、ギヤ２９，３０が一対のギヤを構成する。
【００３０】
図６に示すように、上部マニホールド２０の上部には、ギヤポンプ２７の駆動源としてグリス吐出モータ３２がモータブラケット３３（図５参照）を介して取り付けられている。グリス吐出モータ３２は、例えばパルスモータが使用され、一対のギヤ２９，３０のうち、一方のギヤ２９のみに連結部材３４を介して連結されている。連結部材３４の先端には、突条の係止部３５が形成される。そして、連結部材３４は、上部マニホールド２０の通し孔２０ａに摺動可能に嵌挿されるとともに、係止部３５をギヤ２９の中央の孔部３６に係止することでギヤ２９と連結されている。よって、一対のギヤ２９，３０は、一方のギヤ２９がグリス吐出モータ３２により自転する駆動ギヤ２９となり、他方のギヤ３０は駆動ギヤ２９と単に連れ回りする従動ギヤ３０となっている。従動ギヤ３０は、自らは軸を持たず、単に収納孔３１に嵌り込んだ収納状態をとる。
【００３１】
また、図５及び図６に示すように、本例のヘッド部２５とギヤポンプ２７とグリス吐出モータ３２とは、ヘッド高さ方向Ｚに沿って並んで配置されている。さらに、本例の場合、ディスペンサヘッド２にギヤポンプ２７が組み込まれているので、グリスの昇圧箇所（即ち、ギヤポンプ２７）が、グリスの吐出口２４と直近する位置状態をとっている。なお、直近とは、昇圧後のグリスの圧力が、吐出されるまでに減じてしまうことのない程度の距離のことを言う。
【００３２】
図７に示すように、ギヤポンプ２７は、一対のギヤ２９，３０の噛み合い箇所のうち、回転するギヤ２９，３０同士が互いに離間していく箇所が、ギヤポンプ２７におけるグリスの流入口３７となり、回転するギヤ２９，３０が噛み合い始める箇所が、ギヤポンプ２７におけるグリスの流出口３８となっている。よって、ギヤポンプ２７は、流入口３７が上部マニホールド２０のグリス流通路２２と繋がり、流出口３８が下部マニホールド２１のグリス流通路２３と繋がっている。ギヤポンプ２７は、流入口３７から取り込んだグリスを歯車で掻き取り、これをギヤ２９，３０の回転により外周方向に沿って運び、流出口３８まで搬送する。そして、このグリスを流出口３８においてギヤ２９，３０により挟んで圧縮し、グリスを下部マニホールド２１のグリス流通路２３、つまりディスペンサヘッド２の吐出口２４から高圧吐出する。
【００３３】
また、ギヤポンプ２７の流入口３７には、流入口３７へのグリス流れ込みを促進する肉取り部３９が設けられている。肉取り部３９は、ギヤポンプ２７の流入口３７において、上部マニホールド２０のグリス流通路２２の開口径に合わせてハウジング２８を肉取りすることによって形成される。上部マニホールド２０のグリス流通路２２を通るグリスは、この肉取り部３９によってギヤポンプ２７の流入口３７にスムーズに流入する。
【００３４】
図５の円内の拡大図に示すように、ヘッド部２５には、グリス流通路２６を囲むようにその周囲一帯に亘りエア通路４０が設けられている。エア通路４０は、配管４１（図１参照）を介してレギュレータ９に接続され、レギュレータ９を介した高圧のエアが供給される。エア通路４０内の高圧エアは、通路先端のエア供給口４２から高圧で吐出される。また、エア供給口４２は、グリスの吐出口２４よりもヘッド高さ方向Ｚにおいて、長さＬ分だけ短く形成されている。これは、高圧吐出されたエアが、径方向の反対側に飛び出さず、外方向にのみエアを向かせるためである。
【００３５】
図１に示すように、グリススプレーディスペンサ１には、グリススプレーディスペンサ１を統括制御するシステムコントローラ４３が設けられている。システムコントローラ４３は、グリススプレーディスペンサ１のシステム全体を管理するコントローラである。システムコントローラ４３は、ワーク３へのグリス塗布の際、ワーク３の搬送位置（搬送動作）や、或いはディスペンサヘッド２のワーク３に対する位置、つまりディスペンサヘッド２とワーク３と間の相対位置関係を管理する。なお、システムコントローラ４３が塗布パターン制御手段を構成する。
【００３６】
また、システムコントローラ４３には、ディスペンサヘッド２のグリス吐出動作を制御する吐出制御コントローラ４４が接続されている。吐出制御コントローラ４４は、同コントローラ４４の外部出力端子４４ａを介してエアバルブ８に接続されるとともに、ドライバ４５を介してグリス吐出モータ３２に接続されている。吐出制御コントローラ４４は、システムコントローラ４３からの入力信号を基に、エアバルブ８及びグリス吐出モータ３２を制御する。
【００３７】
吐出制御コントローラ４４は、点塗布の際、エアバルブ８を閉状態としたまま、グリス吐出モータ３２のみを回転させてギヤポンプ２７のみを動作させることにより、吐出口２４からグリスを点状に吐出させる。また、吐出制御コントローラ４４は、スプレー塗布や連続スプレー塗布の際、エアバルブ８を開状態にすることにより、エア供給口４２からエアを噴出させた状態の下で、グリス吐出モータ３２を回転させてギヤポンプ２７を駆動させることにより、吐出口２４からグリスをスプレー状に吐出させる。なお、吐出制御コントローラ４４が塗布パターン制御手段を構成する。
【００３８】
次に、本例のグリススプレーディスペンサ１の動作を説明する。
エア源がフィルタレギュレータ７を介してグリスタンク４に供給されると、グリスタンク４内のグリスが、エア源からの圧力により押し出されてディスペンサヘッド２に供給される。このグリスは、上部マニホールド２０のグリス流通路２２に流れ込み、ギヤポンプ２７の流入口３７の手前まで至る。そして、この状態でギヤポンプ２７が回転すると、上部マニホールド２０のグリス流通路２２内のグリスがギヤポンプ２７の流入口３７に流れ込み、各ギヤ２９，３０のそれぞれの歯の間に入り込む。このとき、ギヤ２９，３０の回転に伴って、グリスがギヤ２９，３０の回転方向に導かれ、ギヤ２９，３０の回りを一周してギヤポンプ２７の流出口３８に搬送される。
【００３９】
グリスがギヤポンプ２７の流出口３８付近に至ると、図８に示すように、駆動ギヤ２９と従動ギヤ３０との歯車の間にできる収納室４６にグリスが押し込まれ、この収納室４６内でグリスの圧力が高められる。そして、グリスがその圧力状態を保ちながら下部マニホールド２１のグリス流通路２３に押し出される。この一連の動作の結果、ギヤポンプ２７の流入口３７に吸引圧が発生し、ギヤポンプ２７の流出口３８に吐出圧が発生し、ディスペンサヘッド２内に流入したグリスが、高圧状態でディスペンサヘッド２の吐出口２４から吐出する。
【００４０】
ここで、グリス吐出モータ３２の回転速度は、ギヤポンプ２７の収納室４６にグリスが１００％充填できる速度、つまり収納室４６に対するグリスの充填効率が１００％となる速度に設定されている。これは、収納室４６にグリスが１００％で充填されないと、グリスを高圧吐出することができないためである。また、ディスペンサヘッド２のグリス吐出能力、つまりグリス吐出量を変更するには、例えば、そのときのグリス吐出モータ３２の回転速度に合わせて、ギヤポンプ２７の吐出効率が１００％を維持する状態で、ギヤポンプ２７の厚みＷ（図５参照）を変更することにより可能である。
【００４１】
ところで、この種のギヤポンプ２７には、ギヤ２９，３０の回転量に応じた定量の吐出量が得られるという特性、つまり吐出量の定量性が高いという特性がある。よって、装置の外気の温度変化に吐出量が影響され難く、例えば朝夕であっても或いは季節が異なっても、同じ量のグリスが吐出される利点がある。このため、本例においては、グリススプレーディスペンサ１においてグリスを高圧化する装置としてギヤポンプ２７を使用したので、精度のよいグリスの定量塗布が可能となる。
【００４２】
また、ディスペンサヘッド２にギヤポンプ２７を一体に組み込み、グリスを吐出直前にディスペンサヘッド２で高圧化する。よって、グリスタンク４内のグリスを高圧状態でディスペンサヘッド２に供給するための高圧供給装置が不要となり、ひいてはグリスタンク４とディスペンサヘッド２とを繋ぐ配管５を鋼管とする必要もなくなる。このため、このような高圧対応の各種部品を使用せずに済むので、その分だけグリススプレーディスペンサの装置を低コスト化することも可能となる。
【００４３】
ヘッド部２５のグリス流通路２６は、グリスを細かいスプレー状で吐出可能するために小径に形成されている。しかし、グリス流通路２６を小径とすると、その分だけグリスを外部に押し出すために高い圧力が必要になる。よって、従来技術のようにグリスタンク４からグリスをディスペンサヘッド２に直に高圧供給する形式の場合、グリスをより高圧吐出可能な高圧供給装置や鋼管を使用せざるを得なくなり、グリススプレーディスペンサ１の高コスト化が顕著になる。しかし、本例の場合は、ディスペンサヘッド２にギヤポンプ２７を一体に組み込んで吐出直前にグリスを高圧化するので、この種の高圧供給装置や鋼管が不要となり、このような問題は考えずに済む。
【００４４】
また、ヘッド部２５のグリス流通路２６が高圧化されると、グリスの塗布を停止した際、微量のグリスが吐出口２４から露出したままで残ることもあり、これが次塗布の際、グリスの均一塗布に悪影響を及ぼすことも想定される。よって、グリス吐出動作として、例えばグリスの塗布が終了した際、グリス吐出モータ３２を逆回転させて、外部に露出してしまったグリスを吐出口２４から引き込むようにしてもよい。こうすると、グリスの均一塗布をより確実に実行することが可能となる。
【００４５】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）グリススプレーディスペンサ１のグリス高圧供給装置として、グリスを高い定量性で吐出できるという特性を有するギヤポンプ２７を使用したので、使用環境下の温度変化（例えば朝夕や季節の違い）を要因にグリスの稠度が変化しても、グリスを精度よく吐出することができる。また、相対的に安価な部品であるギヤポンプ２７を使用するので、グリスを高圧吐出する装置として高価な高圧供給装置を使用せずに済む。よって、グリススプレーディスペンサ１に要する部品コストも低く抑えることができる。
【００４６】
（２）ギヤポンプ２７をディスペンサヘッド２に一体に組み込んだので、グリスを高圧化する箇所であるギヤポンプ２７と、ディスペンサヘッド２のグリスの吐出口２４とを、より近傍に位置させることが可能となる。よって、このようにギヤポンプ２７と吐出口２４との間の距離が短く済めば、ギヤポンプ２７により昇圧したグリスを直ぐに吐出口２４から吐出することが可能となるので、大きな圧力低下を伴うことなくグリスを吐出口２４から高圧吐出することができる。
【００４７】
（３）ディスペンサヘッド２にグリスを別部品の高圧供給装置によって供給する場合、高圧供給装置からグリスをディスペンサヘッド２まで高圧圧送するために、グリスの通路として鋼管が必要となるので、その分だけ装置に要する部品コストがかさむ問題がある。しかし、本例のように、ギヤポンプ２７をディスペンサヘッド２に一体に組み込み、ディスペンサヘッド２内でグリスを高圧化する形式を使用すれば、グリスを高圧圧送するための鋼管を使用せずに済むので、部品コストをより少なく抑えることができる。
【００４８】
（４）ギヤポンプ２７のハウジング２８に肉取り部３９を形成したので、ギヤポンプ２７におけるグリスの流入口３７を広くとることができる。よって、上部マニホールド２０から流出するグリスの流れ込みが促進されるので、グリスをスムーズにギヤポンプ２７内に導くことができる。
【００４９】
（５）グリススプレーディスペンサ１によるグリスの塗布パターンとして、点塗布、スプレー塗布、連続スプレー塗布を可能とした。よって、ワーク３へのグリスの塗布パターンを適宜切り換えることが可能となるので、種々のパターンでワーク３にグリスを塗布することができる。
【００５０】
（６）ギヤポンプ２７をディスペンサヘッド２に一体に組み込むに際して、ギヤポンプ２７をディスペンサヘッド２の平面方向に沿う向き、つまり横向きに倒して配置した。よって、ギヤポンプ２７をディスペンサヘッド２に組み込むにしても、ディスペンサヘッド２をヘッド高さ方向Ｚにおいて小型サイズに済ますことができる。
【００５１】
（７）ヘッド部２５とギヤポンプ２７とグリス吐出モータ３２とを、ディスペンサヘッド２のヘッド高さ方向Ｚに沿って並び配置した。ところで、この種のディスペンサヘッド２には、ヘッド高さ方向Ｚにおいて若干の部品配置スペースが存在する現状がある。よって、本例の部品配置位置をとれば、この余りスペースを部品配置スペースとして有効利用することができ、結果としてディスペンサヘッド２をヘッド幅方向Ｘにおいて小型化することができる。
【００５２】
（８）ディスペンサヘッド２にギヤポンプ２７を一体に組み込んだので、グリスの昇圧箇所がディスペンサヘッド２の吐出口２４に直近に位置する。よって、昇圧後のグリスを減圧させることなく吐出口２４から吐出可能となるので、グリスを圧力損失することなく高圧吐出することができる。
【００５３】
（９）グリスをギヤポンプ２７によって吐出口２４の直近でグリスを高圧化するので、グリスをより高圧で吐出することができる。よって、結果として、ノズル径を従来の１mmから0.34mmへと大幅に縮径することができ、グリスを均一に吹き飛ばすことができる。
【００５４】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・液体は、グリスに限定されず、グリス以外の材質を使用してもよい。
・１つのワーク３にグリスを塗布する際、その途中で塗布パターンを他のパターンに切り換えることも可能である。
【００５５】
・ギヤポンプ２７のハウジング２８は、マニホールド１９と別体であることに限定されず、マニホールド１９と一体のものでもよい。
・肉取り部３９は、グリスの流入口３７側のみに設けられることに限定されず、流出口３８側に設けてもよい。また、これら肉取り部３９は、必ずしも必要ではなく、省略してもよい。
【００５６】
・塗布パターンは、点塗布、スプレー塗布、連続スプレー塗布に限定されず、例えば点塗布を連続塗布する形式など、他のパターンが採用可能である。また、塗布パターンの変更は、グリス吐出モータ３２の回転速度（回転数）を切り換えることにより行うものでもよい。
【００５７】
・グリススプレーディスペンサ１は、複数の塗布パターンでグリスを塗布できることに限らず、一種類の塗布パターンでのみグリス塗布を行うものでもよい。
・ギヤポンプ２７は、ディスペンサヘッド２に対して平面方向Ｒに配置されることに限定されず、例えばディスペンサヘッド２の平面方向Ｒに対して直交する方向、つまり縦向きに配置してもよい。
【００５８】
・ギヤポンプ２７の駆動源は、グリス吐出モータ３２に限定されず、例えばシリンダ等を使用してもよい。
・各塗布パターンでワーク３へのグリスの塗布位置を変える場合、ディスペンサヘッド２を移動させるのか、或いはワーク３を搬送させるのかは、適宜変更可能である。
【００５９】
・吐出制御コントローラ４４は、システムコントローラ４３からの入力信号を基にエアバルブ８及びグリス吐出モータ３２のみを制御できればよいので、簡易な信号で制御することができる。
【００６０】
・ディスペンサヘッド２の構造は、２つのマニホールド２０，２１、ギヤポンプ２７、ヘッド部２５から構成されることに限らず、適宜変更可能である。
・ヘッド搬送機構１３及びワーク搬送機構１７は、種々の構造のものが採用可能である。
【００６１】
・ギヤポンプ２７は、１つに限らず、複数設けてもよい。ギヤポンプ２７を複数設けた場合、これらギヤポンプ２７，…の繋げ方は、各ギヤポンプ２７…ごとにグリスの吐出口２４が存在する並列と、これらギヤポンプ２７，…をグリスの通路に沿って数珠繋ぎに並べる直列とのどちらを採用してもよい。
【００６２】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜６のいずれかにおいて、前記塗布パターン制御手段は、前記液体を前記供給口から単に高圧吐出する点塗布を実行する点塗布実行手段と、前記液体を前記供給口から吐出する際にエアもともに噴出することにより、前記液体をスプレー状に吐出するスプレー塗布を実行するスプレー塗布実行手段とを備えた。この構成によれば、点塗布とスプレー塗布との２種類の塗布パターンにより、ワークに液体を塗布することが可能となる。
【００６３】
（ロ）請求項１〜６，前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記塗布パターン制御手段は、前記液体を吐出（点塗布及びスプレー塗布の両方を含む）しながら、前記吐出ヘッドと前記ワークとの相対位置を変位させることにより、前記ワーク上に前記液体を連続塗布する連続塗布実行手段を備えた。この構成によれば、連続塗布という塗布パターンにより、ワークに対し広範囲に液体を塗布することが可能となる。
【符号の説明】
【００６４】
１…液体定量吐出装置としてのグリススプレーディスペンサ、２…吐出ヘッドとしてのディスペンサヘッド、３…ワーク、４…液体貯留室としてのグリスタンク、２４…吐出口、２５…ヘッド部、２７…ギヤポンプ、２８…ハウジング、２９…一対のギヤを構成する駆動ギヤ、３０…一対のギヤを構成する従動ギヤ、３２…駆動源としてのグリス吐出モータ、３７…グリスが流入する箇所としての流入口、３９…肉取り部、４３…塗布パターン制御手段を構成するシステムコントローラ、４４…塗布パターン制御手段を構成する吐出制御コントローラ、Ｒ…平面方向、Ｚ…ヘッド高さ方向。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、定量の液体をワークに塗布する液体定量吐出装置の液体吐出構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ワークにグリスを塗布する装置として、図９に示すようなグリススプレーディスペンサ８１（特許文献１等参照）が広く使用されている。グリススプレーディスペンサ８１は、ニードルバルブ８２を開状態にして高圧供給装置８３からグリスが高圧でスプレーノズル（吐出ヘッド）８４に供給されつつ、スプレーノズル８４にエアが供給されると、スプレーノズル８４の吐出口８５からグリスがスプレー状に吐出される。また、ニードルバルブ８２を閉状態にするとともにエアを切ると、グリスの吐出が停止する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２０７２１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、グリスの吐出量制御には、通常のところ、高圧供給装置８３によってグリスを心太方式で押し出すとともに、この押し出しの実行又は停止を時間により制御する時間制御が使用されている。しかし、グリスには、例えば朝夕や異なる季節など、そのときどきの外気温度に影響を受けて、稠度が大きく変わってしまうという特性があるので、時間制御でグリス吐出量を変化させる方式では、外気温度を要因とするそのときどきのグリス稠度の変化によってグリスの吐出量が変わってしまい、グリスを精度よく吐出できないという問題があった。
【０００５】
また、グリススプレーディスペンサ８１は、高圧供給装置８３とスプレーノズル８４とが離れて位置するため、これらを長い配管８６で接続する必要がある。よって、充分な圧力を満足するレベルでグリスをスプレーノズル８４に供給しなければならないので、高圧供給装置８３には高価な装置を使用しなければならない問題があった。また、配管８６には高圧のグリスが流れるので、配管８６として例えば鋼管等の高価な管材を使用しなければならないが、高圧供給装置８３とスプレーノズル８４との間の距離が長いと、それだけ配管８６を長くせねばならず、配管８６に要するコストがかさむ問題もあった。
【０００６】
さらに、高圧供給装置８３とスプレーノズル８４との間の距離が長いと、グリスがスプレーノズル８４に至るまでの間に、グリスが外気に影響を受けるリスクが高まる。このため、外気温度変化を要因としたグリス稠度の変化によってグリス吐出量が変わってしまう懸念がグリスにあると、吐出量の制御精度悪化に一層悪影響を及ぼすことになる。よって、高圧供給装置８３とスプレーノズル８４とが長い配管８６で接続された場合は、吐出量の制御悪化が一層顕著になってしまう。
【０００７】
また、この種のグリススプレーディスペンサ８１では、スプレーノズル８４のノズル径が大きいと、グリスを均一に吹き飛ばすことができず、グリスが塊となって飛散する懸念がある。この問題を解決するためには、スプレーノズル８４のノズル径を小さくすれば対応可能となるが、ノズル径を小さくすると、グリスをより高圧で吹き出させる高圧供給装置で押し出す必要となり、高圧供給装置に大幅なコストを要してしまう問題が顕著になる。
【０００８】
本発明の目的は、液体の吐出量の制御を精度よく行うことができ、かつ高価な高圧供給装置を使用せずに済ますことができる液体定量吐出装置の液体吐出構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記問題点を解決するために、本発明では、液体貯留室の液体を吐出ヘッドの吐出口から高圧で吐出してワークに前記液体を塗布する液体定量吐出装置の液体吐出構造において、前記吐出口から前記液体を高圧で吐出させる装置としてギヤポンプを使用するとともに、当該ギヤポンプを前記吐出ヘッドに一体に組み込んだことを要旨とする。
【００１０】
この構成によれば、液体を高い定量性で吐出できるという特性を有するギヤポンプを、液体定量吐出装置において液体を高圧吐出するための装置として使用するので、精度よく液体を高圧吐出することが可能となる。また、相対的に安価な部品であるギヤポンプを使用するので、液体を高圧吐出する装置として高価な高圧供給装置を使用せずに済む。よって、液体定量吐出装置に要する部品コストも、低く抑えることが可能となる。
【００１１】
また、ギヤポンプを吐出ヘッドに一体に組み込んだので、液体を高圧化する箇所（ギヤポンプの配置箇所）と、吐出ヘッドの液体の吐出口（高圧化後の液体の吐出箇所）とを、より近傍に位置させることが可能となる。よって、高圧化後の液体が直ぐに吐出口から吐出されるので、大きな圧力低下を伴うことなく液体を高圧吐出することが可能となる。
【００１２】
本発明では、前記ギヤポンプには、一対のギヤを収納するハウジングが設けられ、当該ハウジングにおいて前記液体が流入する箇所には、当該液体の流れ込みを促進する肉取り部が設けられていることを要旨とする。
【００１３】
この構成によれば、ギヤポンプに肉取り部を形成することにより、ギヤポンプの液体の流入口が大きくなるので、液体をスムーズにギヤポンプ内に導くことが可能となる。
本発明では、前記ワークに対する前記液体の塗布パターンを切り換える塗布パターン制御手段を備えたことを要旨とする。
【００１４】
この構成によれば、塗布パターン制御手段によって液体の塗布パターンを適宜切り換えることが可能となるので、複数の塗布パターンによりワークに液体を塗布することが可能となる。
【００１５】
本発明では、前記ギヤポンプは、前記吐出ヘッドの平面方向に沿う向きに配置されていることを要旨とする。
この構成によれば、ギヤポンプを吐出ヘッドの平面方向に沿う向き、つまり横向きに倒して配置するので、吐出ヘッドにギヤポンプを組み込むにしても、吐出ヘッドをヘッド高さ方向において小型サイズに済ますことが可能となる。
【００１６】
本発明では、前記ギヤポンプと、当該ギヤポンプの駆動源と、前記液体を吐出するヘッド部とを、当該吐出ヘッドの高さ方向に沿って配置したことを要旨とする。
この構成によれば、一般的な液体定量吐出装置において吐出ヘッドには、その高さ方向に若干の部品配置スペースが存在する現状がある。よって、本構成のように、ギヤポンプとその駆動源とヘッド部とを吐出ヘッドの高さ方向に配置するようにすれば、元々存在する空きスペースを部品配置スペースとして有効利用することが可能となり、装置の小型化に有益となる。
【００１７】
本発明では、前記ギヤポンプは、前記吐出口の直近に配置されていることを要旨とする。
この構成によれば、ギヤポンプが吐出口の直近に配置されるので、ギヤポンプで昇圧した液体を直ぐに吐出口から吐出することが可能となる。よって、昇圧後の液体を、圧力損失を少なく抑えて高圧吐出することが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、液体の吐出量の制御を精度よく行うことができ、かつ高価な高圧供給装置を使用せずに済ますことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】一実施形態のグリススプレーディスペンサのシステム構成を示す構成図。
【図２】ディスペンサヘッド及びワークの搬送構造を示す構成図。
【図３】（ａ）は点塗布の例示図、（ｂ）はスプレー塗布の例示図、（ｃ）は連続スプレー塗布の例示図。
【図４】（ａ）は点塗布の工程手順を示す工程図、（ｂ）はスプレー塗布の作業状態を示す工程図。
【図５】ディスペンサヘッドの外観を示す正面図。
【図６】ディスペンサヘッドの部品構成を示す分解斜視図。
【図７】ギヤポンプの構成を示す平面図。
【図８】ギヤポンプでグリスを昇圧する際の状態を示す部分拡大図。
【図９】従来におけるグリススプレーディスペンサの概略構成を示す構成図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明をグリススプレーディスペンサに具体化した液体定量吐出装置の液体吐出構造の一実施形態を図１〜図８に従って説明する。
図１に示すように、グリススプレーディスペンサ１は、ディスペンサヘッド２からグリスを高圧で吐出して、グリスをワーク３に塗布する工作機械の一種である。ディスペンサヘッド２には、グリスを貯留するグリスタンク４が配管５を介して接続されている。配管５は、耐圧性の高い鋼管ではなく、例えば汎用的な管材が使用されている。なお、グリスが液体に相当し、グリススプレーディスペンサ１が液体定量吐出装置に相当し、ディスペンサヘッド２が吐出ヘッドに相当し、グリスタンク４が液体貯留室に相当する。
【００２１】
グリスタンク４には、分岐点６を介してフィルタレギュレータ７が接続されている。フィルタレギュレータ７は、エア源から工場圧のエアを入力し、このエアを定圧化（減圧）してグリスタンク４に供給する。よって、グリスタンク４は、フィルタレギュレータ７の圧力を利用して、タンク４内のグリスを、配管５を介してディスペンサヘッド２に供給する。なお、フィルタレギュレータ７の圧力は、グリスタンク４内のグリスをディスペンサヘッド２に送ることができればよい程度の値に設定され、タンク４内のグリスを高圧でディスペンサヘッド２に供給するまでの値は持たない。
【００２２】
ディスペンサヘッド２には、フィルタレギュレータ７から分岐点６を介して流入したエアが、エアバルブ８及びレギュレータ９により定圧化されて供給されている。エアバルブ８は、例えばソレノイドからなり、ディスペンサヘッド２へのエア流入のオンオフを切り換える。また、レギュレータ９は、エアバルブ８を通して入力されたエアを、グリスをスプレー状（霧状）に塗布できる程度の圧力に減圧してディスペンサヘッド２に供給する。
【００２３】
図２に示すように、グリススプレーディスペンサ１には、ディスペンサヘッド２とワーク３との位置関係をＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向において位置決めする塗布装置１２が設けられている。この塗布装置１２には、ディスペンサヘッド２をＸ−Ｚの２軸方向において位置決めするヘッド搬送機構１３が設けられている。ヘッド搬送機構１３には、例えばディスペンサヘッド２をＸ軸方向に直線移動可能に支持するＸ軸レール１４ｘと、ディスペンサヘッド２をＺ軸方向に直線移動可能に支持するＺ軸レール１４ｚとが設けられている。このヘッド搬送機構１３は、ディスペンサヘッド２をヘッド左右動用モータ１５によってＸ軸レール１４ｘに移動させるとともに、ヘッド上下動用モータ１６によってＺ軸レール１４ｚに沿って移動させて、ディスペンサヘッド２をＸ−Ｚ軸方向において位置決めする。
【００２４】
また、塗布装置１２には、ワーク３を吐出位置まで搬送するワーク搬送機構１７が設けられている。ワーク搬送機構１７は、ワーク３を乗せる載置台１７ａが一対のレール１７ｂ，１７ｂに沿ってＹ軸方向に直線移動する機構であって、ワーク３のＹ軸方向の搬送によって同ワーク３のＹ軸方向の位置決めも行う。ワーク搬送機構１７は、ワーク搬送用モータ１８によってグリス吐出可能位置まで搬送するとともに、同ワーク搬送用モータ１８によりワーク３をＹ軸方向に移動して、ワーク３をＹ軸方向において位置決めする。
【００２５】
ワーク３にグリスを塗布する際には、ワーク搬送機構１７によってワーク３をディスペンサヘッド２のグリス吐出可能領域まで引き込む。そして、ディスペンサヘッド２をヘッド搬送機構１３によりＸ−Ｚ方向において位置決めするとともに、ワーク搬送機構１７によってディスペンサヘッド２とワーク３とをＹ軸方向において位置決めして、グリスの吐出位置を決める。そして、各点でディスペンサヘッド２からグリスを高圧吐出して、ワーク３の表面にグリスを塗布する。ワーク３へのグリス塗布が完了すると、ワーク搬送機構１７によってワーク３を外部に搬送する。
【００２６】
ディスペンサヘッド２は、ワーク３への塗布パターンとして、ワーク３にグリスを点状に塗布する点塗布（図３（ａ）参照）と、ワーク３にグリスをスプレー状に塗布するスプレー塗布（図３（ｂ）参照）とが可能である。点塗布は、図４（ａ）に示すように、ディスペンサヘッド２を下方に直線移動してワーク３に接近させ、この状態で、エアを噴出せずに単にグリスのみを高圧吐出して、ワーク３にグリスを塗布する方式である。また、スプレー塗布は、図４（ｂ）に示すように、ディスペンサヘッド２をワーク３から離間させ、この状態で、エアを噴出しながらグリスを高圧吐出して、ワーク３にグリスを塗布する方式である。さらに、ディスペンサヘッド２は、ワーク３への塗布パターンとして、スプレー塗布を継続しながら、ディスペンサヘッド２とワーク３との相対位置を動かして、ワーク３にグリスを線状に塗布する連続スプレー塗布（図３（ｃ）参照）も可能である。
【００２７】
図５及び図６に示すように、ディスペンサヘッド２には、グリスタンク４からのグリスをディスペンサヘッド２内に流し込むマニホールド１９が設けられている。マニホールド１９は、上部マニホールド２０と下部マニホールド２１とに２分割されている。上部マニホールド２０には、グリスが流れる通路として、最初はヘッド奥行き方向Ｙ（図５及び図６のＹ軸方向）に延びつつ途中でヘッド高さ方向Ｚ（図５及び図６のＺ軸方向）に曲がって延びる略Ｌ字形状のグリス流通路２２が形成されている。また、下部マニホールド２１にも、グリスが流れる通路として、ヘッド高さ方向Ｚに沿って直線状に延びるグリス流通路２３が形成されている。
【００２８】
マニホールド１９の下部には、グリスの吐出口２４（図５参照）が形成されたヘッド部２５が設けられている。ヘッド部２５の先端は細長く形成され、この先端に形成された吐出口２４からグリスが高圧吐出される。ヘッド部２５には、グリスが流れる通路として、ヘッド高さ方向Ｚに沿って直線状に延びるグリス流通路２６が形成されている。このグリス流通路２６は、下部マニホールド２１のグリス流通路２３と導通され、グリス流通路２３とともに一直線に延びる通路として形成されている。
【００２９】
上部マニホールド２０と下部マニホールド２１との間には、上部マニホールド２０内に取り込んだグリスを所定圧まで昇圧して下部マニホールド２１に吐出するギヤポンプ２７が設けられている。ギヤポンプ２７には、同ギヤポンプ２７のケースとして板状のハウジング２８が設けられている。ギヤポンプ２７は、一対のマニホールド２０，２１の間にハウジング２８を挟み込むようにして、これらマニホールド２０，２１に一体組み付けされている。このハウジング２８の内部には、噛み合い状態の一対のギヤ２９，３０が摺動可能に収納されている。これらギヤ２９，３０は、ハウジング２８にヘッド高さ方向Ｚに貫設された収納孔３１に収納されている。ギヤポンプ２７は、ヘッド高さ方向に直交する面（平面方向Ｒ（図５参照）：Ｘ−Ｙ平面）に沿って、横向きに配置されている。なお、ギヤ２９，３０が一対のギヤを構成する。
【００３０】
図６に示すように、上部マニホールド２０の上部には、ギヤポンプ２７の駆動源としてグリス吐出モータ３２がモータブラケット３３（図５参照）を介して取り付けられている。グリス吐出モータ３２は、例えばパルスモータが使用され、一対のギヤ２９，３０のうち、一方のギヤ２９のみに連結部材３４を介して連結されている。連結部材３４の先端には、突条の係止部３５が形成される。そして、連結部材３４は、上部マニホールド２０の通し孔２０ａに摺動可能に嵌挿されるとともに、係止部３５をギヤ２９の中央の孔部３６に係止することでギヤ２９と連結されている。よって、一対のギヤ２９，３０は、一方のギヤ２９がグリス吐出モータ３２により自転する駆動ギヤ２９となり、他方のギヤ３０は駆動ギヤ２９と単に連れ回りする従動ギヤ３０となっている。従動ギヤ３０は、自らは軸を持たず、単に収納孔３１に嵌り込んだ収納状態をとる。
【００３１】
また、図５及び図６に示すように、本例のヘッド部２５とギヤポンプ２７とグリス吐出モータ３２とは、ヘッド高さ方向Ｚに沿って並んで配置されている。さらに、本例の場合、ディスペンサヘッド２にギヤポンプ２７が組み込まれているので、グリスの昇圧箇所（即ち、ギヤポンプ２７）が、グリスの吐出口２４と直近する位置状態をとっている。なお、直近とは、昇圧後のグリスの圧力が、吐出されるまでに減じてしまうことのない程度の距離のことを言う。
【００３２】
図７に示すように、ギヤポンプ２７は、一対のギヤ２９，３０の噛み合い箇所のうち、回転するギヤ２９，３０同士が互いに離間していく箇所が、ギヤポンプ２７におけるグリスの流入口３７となり、回転するギヤ２９，３０が噛み合い始める箇所が、ギヤポンプ２７におけるグリスの流出口３８となっている。よって、ギヤポンプ２７は、流入口３７が上部マニホールド２０のグリス流通路２２と繋がり、流出口３８が下部マニホールド２１のグリス流通路２３と繋がっている。ギヤポンプ２７は、流入口３７から取り込んだグリスを歯車で掻き取り、これをギヤ２９，３０の回転により外周方向に沿って運び、流出口３８まで搬送する。そして、このグリスを流出口３８においてギヤ２９，３０により挟んで圧縮し、グリスを下部マニホールド２１のグリス流通路２３、つまりディスペンサヘッド２の吐出口２４から高圧吐出する。
【００３３】
また、ギヤポンプ２７の流入口３７には、流入口３７へのグリス流れ込みを促進する肉取り部３９が設けられている。肉取り部３９は、ギヤポンプ２７の流入口３７において、上部マニホールド２０のグリス流通路２２の開口径に合わせてハウジング２８を肉取りすることによって形成される。上部マニホールド２０のグリス流通路２２を通るグリスは、この肉取り部３９によってギヤポンプ２７の流入口３７にスムーズに流入する。
【００３４】
図５の円内の拡大図に示すように、ヘッド部２５には、グリス流通路２６を囲むようにその周囲一帯に亘りエア通路４０が設けられている。エア通路４０は、配管４１（図１参照）を介してレギュレータ９に接続され、レギュレータ９を介した高圧のエアが供給される。エア通路４０内の高圧エアは、通路先端のエア供給口４２から高圧で吐出される。また、エア供給口４２は、グリスの吐出口２４よりもヘッド高さ方向Ｚにおいて、長さＬ分だけ短く形成されている。これは、高圧吐出されたエアが、径方向の反対側に飛び出さず、外方向にのみエアを向かせるためである。
【００３５】
図１に示すように、グリススプレーディスペンサ１には、グリススプレーディスペンサ１を統括制御するシステムコントローラ４３が設けられている。システムコントローラ４３は、グリススプレーディスペンサ１のシステム全体を管理するコントローラである。システムコントローラ４３は、ワーク３へのグリス塗布の際、ワーク３の搬送位置（搬送動作）や、或いはディスペンサヘッド２のワーク３に対する位置、つまりディスペンサヘッド２とワーク３と間の相対位置関係を管理する。なお、システムコントローラ４３が塗布パターン制御手段を構成する。
【００３６】
また、システムコントローラ４３には、ディスペンサヘッド２のグリス吐出動作を制御する吐出制御コントローラ４４が接続されている。吐出制御コントローラ４４は、同コントローラ４４の外部出力端子４４ａを介してエアバルブ８に接続されるとともに、ドライバ４５を介してグリス吐出モータ３２に接続されている。吐出制御コントローラ４４は、システムコントローラ４３からの入力信号を基に、エアバルブ８及びグリス吐出モータ３２を制御する。
【００３７】
吐出制御コントローラ４４は、点塗布の際、エアバルブ８を閉状態としたまま、グリス吐出モータ３２のみを回転させてギヤポンプ２７のみを動作させることにより、吐出口２４からグリスを点状に吐出させる。また、吐出制御コントローラ４４は、スプレー塗布や連続スプレー塗布の際、エアバルブ８を開状態にすることにより、エア供給口４２からエアを噴出させた状態の下で、グリス吐出モータ３２を回転させてギヤポンプ２７を駆動させることにより、吐出口２４からグリスをスプレー状に吐出させる。なお、吐出制御コントローラ４４が塗布パターン制御手段を構成する。
【００３８】
次に、本例のグリススプレーディスペンサ１の動作を説明する。
エア源がフィルタレギュレータ７を介してグリスタンク４に供給されると、グリスタンク４内のグリスが、エア源からの圧力により押し出されてディスペンサヘッド２に供給される。このグリスは、上部マニホールド２０のグリス流通路２２に流れ込み、ギヤポンプ２７の流入口３７の手前まで至る。そして、この状態でギヤポンプ２７が回転すると、上部マニホールド２０のグリス流通路２２内のグリスがギヤポンプ２７の流入口３７に流れ込み、各ギヤ２９，３０のそれぞれの歯の間に入り込む。このとき、ギヤ２９，３０の回転に伴って、グリスがギヤ２９，３０の回転方向に導かれ、ギヤ２９，３０の回りを一周してギヤポンプ２７の流出口３８に搬送される。
【００３９】
グリスがギヤポンプ２７の流出口３８付近に至ると、図８に示すように、駆動ギヤ２９と従動ギヤ３０との歯車の間にできる収納室４６にグリスが押し込まれ、この収納室４６内でグリスの圧力が高められる。そして、グリスがその圧力状態を保ちながら下部マニホールド２１のグリス流通路２３に押し出される。この一連の動作の結果、ギヤポンプ２７の流入口３７に吸引圧が発生し、ギヤポンプ２７の流出口３８に吐出圧が発生し、ディスペンサヘッド２内に流入したグリスが、高圧状態でディスペンサヘッド２の吐出口２４から吐出する。
【００４０】
ここで、グリス吐出モータ３２の回転速度は、ギヤポンプ２７の収納室４６にグリスが１００％充填できる速度、つまり収納室４６に対するグリスの充填効率が１００％となる速度に設定されている。これは、収納室４６にグリスが１００％で充填されないと、グリスを高圧吐出することができないためである。また、ディスペンサヘッド２のグリス吐出能力、つまりグリス吐出量を変更するには、例えば、そのときのグリス吐出モータ３２の回転速度に合わせて、ギヤポンプ２７の吐出効率が１００％を維持する状態で、ギヤポンプ２７の厚みＷ（図５参照）を変更することにより可能である。
【００４１】
ところで、この種のギヤポンプ２７には、ギヤ２９，３０の回転量に応じた定量の吐出量が得られるという特性、つまり吐出量の定量性が高いという特性がある。よって、装置の外気の温度変化に吐出量が影響され難く、例えば朝夕であっても或いは季節が異なっても、同じ量のグリスが吐出される利点がある。このため、本例においては、グリススプレーディスペンサ１においてグリスを高圧化する装置としてギヤポンプ２７を使用したので、精度のよいグリスの定量塗布が可能となる。
【００４２】
また、ディスペンサヘッド２にギヤポンプ２７を一体に組み込み、グリスを吐出直前にディスペンサヘッド２で高圧化する。よって、グリスタンク４内のグリスを高圧状態でディスペンサヘッド２に供給するための高圧供給装置が不要となり、ひいてはグリスタンク４とディスペンサヘッド２とを繋ぐ配管５を鋼管とする必要もなくなる。このため、このような高圧対応の各種部品を使用せずに済むので、その分だけグリススプレーディスペンサの装置を低コスト化することも可能となる。
【００４３】
ヘッド部２５のグリス流通路２６は、グリスを細かいスプレー状で吐出可能するために小径に形成されている。しかし、グリス流通路２６を小径とすると、その分だけグリスを外部に押し出すために高い圧力が必要になる。よって、従来技術のようにグリスタンク４からグリスをディスペンサヘッド２に直に高圧供給する形式の場合、グリスをより高圧吐出可能な高圧供給装置や鋼管を使用せざるを得なくなり、グリススプレーディスペンサ１の高コスト化が顕著になる。しかし、本例の場合は、ディスペンサヘッド２にギヤポンプ２７を一体に組み込んで吐出直前にグリスを高圧化するので、この種の高圧供給装置や鋼管が不要となり、このような問題は考えずに済む。
【００４４】
また、ヘッド部２５のグリス流通路２６が高圧化されると、グリスの塗布を停止した際、微量のグリスが吐出口２４から露出したままで残ることもあり、これが次塗布の際、グリスの均一塗布に悪影響を及ぼすことも想定される。よって、グリス吐出動作として、例えばグリスの塗布が終了した際、グリス吐出モータ３２を逆回転させて、外部に露出してしまったグリスを吐出口２４から引き込むようにしてもよい。こうすると、グリスの均一塗布をより確実に実行することが可能となる。
【００４５】
本実施形態の構成によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）グリススプレーディスペンサ１のグリス高圧供給装置として、グリスを高い定量性で吐出できるという特性を有するギヤポンプ２７を使用したので、使用環境下の温度変化（例えば朝夕や季節の違い）を要因にグリスの稠度が変化しても、グリスを精度よく吐出することができる。また、相対的に安価な部品であるギヤポンプ２７を使用するので、グリスを高圧吐出する装置として高価な高圧供給装置を使用せずに済む。よって、グリススプレーディスペンサ１に要する部品コストも低く抑えることができる。
【００４６】
（２）ギヤポンプ２７をディスペンサヘッド２に一体に組み込んだので、グリスを高圧化する箇所であるギヤポンプ２７と、ディスペンサヘッド２のグリスの吐出口２４とを、より近傍に位置させることが可能となる。よって、このようにギヤポンプ２７と吐出口２４との間の距離が短く済めば、ギヤポンプ２７により昇圧したグリスを直ぐに吐出口２４から吐出することが可能となるので、大きな圧力低下を伴うことなくグリスを吐出口２４から高圧吐出することができる。
【００４７】
（３）ディスペンサヘッド２にグリスを別部品の高圧供給装置によって供給する場合、高圧供給装置からグリスをディスペンサヘッド２まで高圧圧送するために、グリスの通路として鋼管が必要となるので、その分だけ装置に要する部品コストがかさむ問題がある。しかし、本例のように、ギヤポンプ２７をディスペンサヘッド２に一体に組み込み、ディスペンサヘッド２内でグリスを高圧化する形式を使用すれば、グリスを高圧圧送するための鋼管を使用せずに済むので、部品コストをより少なく抑えることができる。
【００４８】
（４）ギヤポンプ２７のハウジング２８に肉取り部３９を形成したので、ギヤポンプ２７におけるグリスの流入口３７を広くとることができる。よって、上部マニホールド２０から流出するグリスの流れ込みが促進されるので、グリスをスムーズにギヤポンプ２７内に導くことができる。
【００４９】
（５）グリススプレーディスペンサ１によるグリスの塗布パターンとして、点塗布、スプレー塗布、連続スプレー塗布を可能とした。よって、ワーク３へのグリスの塗布パターンを適宜切り換えることが可能となるので、種々のパターンでワーク３にグリスを塗布することができる。
【００５０】
（６）ギヤポンプ２７をディスペンサヘッド２に一体に組み込むに際して、ギヤポンプ２７をディスペンサヘッド２の平面方向に沿う向き、つまり横向きに倒して配置した。よって、ギヤポンプ２７をディスペンサヘッド２に組み込むにしても、ディスペンサヘッド２をヘッド高さ方向Ｚにおいて小型サイズに済ますことができる。
【００５１】
（７）ヘッド部２５とギヤポンプ２７とグリス吐出モータ３２とを、ディスペンサヘッド２のヘッド高さ方向Ｚに沿って並び配置した。ところで、この種のディスペンサヘッド２には、ヘッド高さ方向Ｚにおいて若干の部品配置スペースが存在する現状がある。よって、本例の部品配置位置をとれば、この余りスペースを部品配置スペースとして有効利用することができ、結果としてディスペンサヘッド２をヘッド幅方向Ｘにおいて小型化することができる。
【００５２】
（８）ディスペンサヘッド２にギヤポンプ２７を一体に組み込んだので、グリスの昇圧箇所がディスペンサヘッド２の吐出口２４に直近に位置する。よって、昇圧後のグリスを減圧させることなく吐出口２４から吐出可能となるので、グリスを圧力損失することなく高圧吐出することができる。
【００５３】
（９）グリスをギヤポンプ２７によって吐出口２４の直近でグリスを高圧化するので、グリスをより高圧で吐出することができる。よって、結果として、ノズル径を従来の１mmから0.34mmへと大幅に縮径することができ、グリスを均一に吹き飛ばすことができる。
【００５４】
なお、実施形態はこれまでに述べた構成に限らず、以下の態様に変更してもよい。
・液体は、グリスに限定されず、グリス以外の材質を使用してもよい。
・１つのワーク３にグリスを塗布する際、その途中で塗布パターンを他のパターンに切り換えることも可能である。
【００５５】
・ギヤポンプ２７のハウジング２８は、マニホールド１９と別体であることに限定されず、マニホールド１９と一体のものでもよい。
・肉取り部３９は、グリスの流入口３７側のみに設けられることに限定されず、流出口３８側に設けてもよい。また、これら肉取り部３９は、必ずしも必要ではなく、省略してもよい。
【００５６】
・塗布パターンは、点塗布、スプレー塗布、連続スプレー塗布に限定されず、例えば点塗布を連続塗布する形式など、他のパターンが採用可能である。また、塗布パターンの変更は、グリス吐出モータ３２の回転速度（回転数）を切り換えることにより行うものでもよい。
【００５７】
・グリススプレーディスペンサ１は、複数の塗布パターンでグリスを塗布できることに限らず、一種類の塗布パターンでのみグリス塗布を行うものでもよい。
・ギヤポンプ２７は、ディスペンサヘッド２に対して平面方向Ｒに配置されることに限定されず、例えばディスペンサヘッド２の平面方向Ｒに対して直交する方向、つまり縦向きに配置してもよい。
【００５８】
・ギヤポンプ２７の駆動源は、グリス吐出モータ３２に限定されず、例えばシリンダ等を使用してもよい。
・各塗布パターンでワーク３へのグリスの塗布位置を変える場合、ディスペンサヘッド２を移動させるのか、或いはワーク３を搬送させるのかは、適宜変更可能である。
【００５９】
・吐出制御コントローラ４４は、システムコントローラ４３からの入力信号を基にエアバルブ８及びグリス吐出モータ３２のみを制御できればよいので、簡易な信号で制御することができる。
【００６０】
・ディスペンサヘッド２の構造は、２つのマニホールド２０，２１、ギヤポンプ２７、ヘッド部２５から構成されることに限らず、適宜変更可能である。
・ヘッド搬送機構１３及びワーク搬送機構１７は、種々の構造のものが採用可能である。
【００６１】
・ギヤポンプ２７は、１つに限らず、複数設けてもよい。ギヤポンプ２７を複数設けた場合、これらギヤポンプ２７，…の繋げ方は、各ギヤポンプ２７…ごとにグリスの吐出口２４が存在する並列と、これらギヤポンプ２７，…をグリスの通路に沿って数珠繋ぎに並べる直列とのどちらを採用してもよい。
【００６２】
次に、上記実施形態及び別例から把握できる技術的思想について、それらの効果とともに以下に追記する。
（イ）請求項１〜６のいずれかにおいて、前記塗布パターン制御手段は、前記液体を前記供給口から単に高圧吐出する点塗布を実行する点塗布実行手段と、前記液体を前記供給口から吐出する際にエアもともに噴出することにより、前記液体をスプレー状に吐出するスプレー塗布を実行するスプレー塗布実行手段とを備えた。この構成によれば、点塗布とスプレー塗布との２種類の塗布パターンにより、ワークに液体を塗布することが可能となる。
【００６３】
（ロ）請求項１〜６，前記技術的思想（イ）のいずれかにおいて、前記塗布パターン制御手段は、前記液体を吐出（点塗布及びスプレー塗布の両方を含む）しながら、前記吐出ヘッドと前記ワークとの相対位置を変位させることにより、前記ワーク上に前記液体を連続塗布する連続塗布実行手段を備えた。この構成によれば、連続塗布という塗布パターンにより、ワークに対し広範囲に液体を塗布することが可能となる。
【符号の説明】
【００６４】
１…液体定量吐出装置としてのグリススプレーディスペンサ、２…吐出ヘッドとしてのディスペンサヘッド、３…ワーク、４…液体貯留室としてのグリスタンク、２４…吐出口、２５…ヘッド部、２７…ギヤポンプ、２８…ハウジング、２９…一対のギヤを構成する駆動ギヤ、３０…一対のギヤを構成する従動ギヤ、３２…駆動源としてのグリス吐出モータ、３７…グリスが流入する箇所としての流入口、３９…肉取り部、４３…塗布パターン制御手段を構成するシステムコントローラ、４４…塗布パターン制御手段を構成する吐出制御コントローラ、Ｒ…平面方向、Ｚ…ヘッド高さ方向。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体貯留室の液体を吐出ヘッドの吐出口から高圧で吐出してワークに前記液体を塗布する液体定量吐出装置の液体吐出構造において、
前記吐出口から前記液体を高圧で吐出させる装置としてギヤポンプを使用するとともに、当該ギヤポンプを前記吐出ヘッドに一体に組み込んだ
ことを特徴とする液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【請求項２】
前記ギヤポンプには、一対のギヤを収納するハウジングが設けられ、当該ハウジングにおいて前記液体が流入する箇所には、当該液体の流れ込みを促進する肉取り部が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【請求項３】
前記ワークに対する前記液体の塗布パターンを切り換える塗布パターン制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【請求項４】
前記ギヤポンプは、前記吐出ヘッドの平面方向に沿う向きに配置されている
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【請求項５】
前記ギヤポンプと、当該ギヤポンプの駆動源と、前記液体を吐出するヘッド部とを、当該吐出ヘッドの高さ方向に沿って配置した
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【請求項６】
前記ギヤポンプは、前記吐出口の直近に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【請求項１】
液体貯留室の液体を吐出ヘッドの吐出口から高圧で吐出してワークに前記液体を塗布する液体定量吐出装置の液体吐出構造において、
前記吐出口から前記液体を高圧で吐出させる装置としてギヤポンプを使用するとともに、当該ギヤポンプを前記吐出ヘッドに一体に組み込んだ
ことを特徴とする液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【請求項２】
前記ギヤポンプには、一対のギヤを収納するハウジングが設けられ、当該ハウジングにおいて前記液体が流入する箇所には、当該液体の流れ込みを促進する肉取り部が設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【請求項３】
前記ワークに対する前記液体の塗布パターンを切り換える塗布パターン制御手段を備えた
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【請求項４】
前記ギヤポンプは、前記吐出ヘッドの平面方向に沿う向きに配置されている
ことを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか一項に記載の液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【請求項５】
前記ギヤポンプと、当該ギヤポンプの駆動源と、前記液体を吐出するヘッド部とを、当該吐出ヘッドの高さ方向に沿って配置した
ことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか一項に記載の液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【請求項６】
前記ギヤポンプは、前記吐出口の直近に配置されている
ことを特徴とする請求項１〜５のうちいずれか一項に記載の液体定量吐出装置の液体吐出構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−１４７９００（Ｐ２０１１−１４７９００Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２２０８（Ｐ２０１０−１２２０８）
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２２日（２０１０．１．２２）
【出願人】（０００００３５５１）株式会社東海理化電機製作所 (3,198)
【Ｆターム（参考）】
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