JPS62129174A - 粘稠剤注出装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、粘稠剤を充填したカートリッジの底側に嵌設
したピストン体を押圧する押圧手段が、電池電源を用い
た直流モータの駆動力により前進するよう構成した粘稠
剤注出装置に係り、特に前記押圧手段の押出し速度を連
続的に可変可能に構成した粘稠剤注出装置に関する。

「従来の技術」 従来より粘稠性を有する凝固又は硬化可能な有機又は無
機組成物、接着剤、可塑剤、食品材料。

その他の粘稠剤を充填したカートリッジを装置側のカー
トリッジ取付部に把持した後、直線方向に進退可能な押
圧手段を用いて前記カートリッジ底側に嵌設したピスト
ン体を押圧する事により、先端ノズル部より前記粘稠剤
を注出するようにした粘稠剤注出装置は既に公知であり
、このような注出装置は一般にコーキングガンと呼ばれ
、建物のクラック部の充填や隙間部のシール、及び塗装
時の［１地処理を行う場合に多く用いられており、而も
かかるコーキングガンはその、性質上、操作者が手に持
って、而も任意の場所で操作を行う必要がある′バから
一般には電池電源を内蔵し、該′准池電源により駆動可
能な直流モータの駆動力により前記ピストン体を押圧可
能に構成している。

「発明が解決しようとする問題点」 このようなのコーキングガンにあっては、カートリッジ
内に充填された粘稠剤の温度条件や種類及び経時的劣化
度等によって粘度が夫々変化し、又ピストン体とカート
リッジの嵌合精度や変形度合も夫々異なる為に、前記押
圧手段の押圧力、言い換えれば直流モータの負荷にバラ
ツキが生じたり、又負荷変動が生じ、この結果、直流モ
ータの回転速度にバラツキや変動が生じ、前記押し出し
速度が一定にし得ないという問題が生じていた。

又、前記コーキングガンにあっては、粘稠剤を注出する
部位、又は注出する目的によって前記押し出し速度を調
節可能に構成した方が好ましい場合があるが、前記のよ
うに直流モータに加わる負荷に、バラツキや変動が生じ
ている為に、例え直流モータに電源を供給する駆動回路
中に可変抵抗器を介在させ、供給電圧を調節可能に構成
しても所望の回転数の制御を行う＋ｌＱが出来ず、実質
的に押出し速度の調整が不可能であるという問題を有す
。

未発明はかかる従来技術の欠点に鑑み、ピストン体を押
出し可能な軸トルクを維持しつつ該押出し速度を調整可
能にしたコーキングガンその他の粘稠剤注出装置を提供
する事にある。

又本発明の他の目的とする所は、押圧手段の背圧に変動
やバラツキが生じても常に所定の押出し速度で押圧可能
なコーキングガンその他の粘稠剤注出装置を提供するｊ
ｌＧを［］的とする。

「問題点を解決しようとする手段」 本発明はかかる技術的課題を達成する為に、いわゆる、
電池電源により駆動される直流モータを用いた電動式の
粘稠剤注出装置において、例えば第２図に示すように、
オペアンプＯＰｌの帰５抵抗Ｒマを可変に構成する事に
より前記直流モータＸに供給する電圧を可変させる手段
と、該可変電圧に対応してモータに流れる電流を制御す
る手段とを有し、前記押圧手段の押圧力に対応する所定
軸トルクを維持しながらその押圧速度を調整可能にしだ
粘稠剤注出装置を提案する。

この場合、前記電流制御手段として、前記オペアンプＯ
ＰＩの出力側に接続されたトランジスタのＱｌ、Ｑ２複
数段増幅回路で構成する事によりモータＸの所定軸トル
クを維持しながら可変電圧に対応した電流制置が可能に
なる。

「効果」 本発明によれば、上記イ）式に示すように帰還抵抗Ｒｖ
の抵抗値を変える事により、オペアンプｏＰ１の出力電
圧Ｖｏを所定電圧範囲内で自由に制御する・１９が出来
、而も該出力電圧Ｖｏは前記押出し板２０に加わるピス
トン体２１の背圧変動その他に起因するモータＮの負荷
変動等に影響される事なく常に一定値を保ち得る為、出
力電圧ＶｏをモータＸの印加電圧として利用すれば前記
ピストン体２１の背圧変動が生じても常に所望速度に制
御された押出し速度でピストン体２１を押圧させる市が
出来る。

しかしながらオペアンプＯＰＩ自体にはモータ片をドラ
イブするに足るだけの電流を出力するだけの能力がない
為、前記オペアンプＯＰＩの出力側にトランジスタＱｌ
、　Ｑ２のから構成される電流増幅回路をイ・１設する
°１９により、前記可変された出力電圧Ｖｏに対応させ
て電流増幅が行われ、モータＸの所定軸トルクを維持し
なから可変電圧に対応した゛電流をモータＸに供給する
事が出来る。

従って本発明によれば、ピストン体を押出し可能な輔ト
ルクを維持しつつ該ピストン体の押出し速度を調整Ｏｆ
能に出来、面もその押出し速度は、押圧手段の背圧に変
動やバラツキが生じても常に所′ｉノの押出し速度で押
圧するＩＧが出来、この結果粘稠剤を注出する部位、又
は注出目的に限定される１警なく、極めて汎用性の高い
コーキングカンその他の粘稠剤注出装置の提供が可能と
なる。

「実施例」 以ド１図面を参照して本発明の好適な実施例を例ノｌ’
＜的に詳しく説明する。ただしこの実施例に記載されて
いる構成部品の手法、材質、形状、その相対配置などは
特に特定的な記載がない限りは、この発明の範囲をそれ
のみに限定する趣旨ではなく、単なる説明例に過ぎない
。

先ず第１図に基づいて本発明の実施例に係る機械構成を
簡弔に説明する。

ハウジング本体１は略ピストル型形状をなし、カートリ
ッジｌが装着可能な上面開口部２、その後方に配設され
た、モータににより減速されてその周面が回転する回転
体３とクラッチ板４からなる駆動ユニットの収納部５、
略中央位置より下方に重下される手持ち握り部６及び引
金操作部７からなり、前記り面間口部２はカートリッジ
８が装着可能な略船型形状をなし、その先端部にカート
リッジ８の周縁突起８ａが係合可能な係合溝９を形成す
る。

手持ち握りｉｆ＋ｅには電池電源ＩＯが内蔵されており
、その下側開口端に電池充電用アダプター１１が装着さ
れている。

引金操作部７には、引金形状のトリガー１２を押出し板
進退方向（以下軸方向という）に進退可能に取り付ける
と共に、その後方に通電スイッチＳｔを配する。

そして前記カートリッジ８を」二面開口部２に装着した
後、トリガー１２を指で引く事により先ずトリガーバー
１３が後方に後退し、これに追従してクラ、チレバー１
４がクラッチ板４側に回動し、クラッチ溝とクラッチレ
バ−１４の突起が係合する事によりクラッチ板４を固定
する事が出来る。そして更にトリガー１２を引く事によ
り通電スイッチＳｔがＯＮされ、モータ阿が所定回転速
度で回転する。

モしてモータにが回転すると、クラッチ板４を介して回
転体３の出力軸（図示せず）が固定されている為に、モ
ータＸの回転運動が減速されて回転体３に伝達され、ワ
イヤー１６の巻付けを行う。

そして、ワイヤー１８の巻付けによりローラ１５を介し
て、スリット溝１７及び回転体３の外１間上に同心上に
形成゛したＵ字溝１８内に摺動自在に嵌入された板バネ
部材１３が、該スリット溝１７及びＵ字溝１８内を反時
計方向にＵ字状に周回しながら前進し、該板バネ部材１
９先端に取り付けた押出し板２０を前方に押出し、前記
カートリッジ８底側に嵌合させたピストン体２１を押圧
する。

この際、板バネは竹の子バネ２３．２４間に形成された
空隙部間に挿設されている為に、カートリッジ８内の粘
稠剤の背圧が生じても所定許容幅以上に湾曲する■バが
なく、前記背圧に打勝ってカートリッジ８内の粘稠剤を
ノズル２２より円滑に注出させる′１￥が出来る。

尚、前記板バネ部材１９の先端に取り付けられているロ
ーラ１５は滑車の作用が１＠〈為に、単にワイヤー１６
を巻付ける場合に比較して１／２の負荷でワイヤー１６
の巻付けが可能となりその分モータＸを小型化を図る事
が出来る。

そして前記押出し動作が完了すると、ローラ１５を軸支
している支持体２８が後記するようにリミットスイッチ
ＳＷを押圧してモータＸの回転を停止させると共に、ブ
ザーＢＺを鳴動させる。

そしてブザーＢＺ鳴動後、トリガー１２より指を離す・
卜によりバネ部材２５０弾性力の作用により元に復帰し
、先ず通電スイッチＳｔのＯＦＦによりモータにの回転
が停止にした後、該トリガー１２と連動してトリガーバ
ー１３と係合しているクラッチレバ−１４がコイルバネ
２６の弾性力に抗して時計方向に回動し、クラッチ板４
より離間する。

この結果、前記減速機構が内蔵している回転体３がフリ
ーの状態になる為に、容易に前記押出し板２０．及び該
押出し板２０に連結している板バネ部材１９を後退させ
、元の位置に復帰させる事が出来る。

即ち前記押出し板２０を後退させる事により竹の子バネ
２３．２４が収縮しながら板バネ部材１９が後退しなが
らＵ字溝１８内を周回し、ローラ１５を介してワイヤー
１６を引張しながら矩形状空間部２９先端側に移動する
為、これに追従してワイヤー１６の巻回が解除されなが
ら回転体３が逆回転する。

そして、前述した通り回転体３はフリーの状態である為
に、これらの後退動作は極めて容易である。

次にかかるコーキングガンを制御する各種制御回路を説
明する。

第２図は前記ピストン体２１の背圧変動と無関係に、押
出し板２０の押出し７速度を自在に調整し得るようにし
た速度制御手段の回路構成を示す。

図中ＯＰＩはオペアンプで構成される反転増幅回路で、
その（＋）入力端子側には、ダイオードＤ１、　Ｃ２を
接続しその順方向降下電位をノ、（準電圧として人力さ
れるよう構成すると共に、そのアンード側にバイアス抵
抗Ｒ５を接続し、ダイオードＤ１、Ｃ２に流す電流値を
設定している。

−・方（−）入力端子側には帰還抵抗を形成する。Ｊ変
抵抗Ｒマと固定抵抗Ｒ３と共に分圧抵抗Ｒ４が接続され
ており、これらの抵抗Ｒｉ、Ｒ３、Ｒ４に基づいて（−
）入力端子側に人力される比較電圧Ｖｓが決定される。

尚、Ｃ１は比較電圧Ｖｓからリップルを除去するコンデ
ンサである。

さてオペアンプＯＰＩの性質上、（＋）入力端子と（−
）入力端子の電圧が等しく且つ人力インピーダンスが無
限大である事から、オペアンプＤＰＩよりの出力電圧は
Ｖｏは下記イ）式に基づいて導き出される。

Ｖｏ＝　Ｖｓ　［１＋　（Ｒｙ＋　Ｒ３）　／　Ｒ４］
　　　　・＝イ）したがって−１−記イ）式より理解さ
れるように前記ダイーヤノ典回して可変抵抗Ｒｖの抵抗
値を変える・１シにより、出力電圧Ｖｏを所定電圧範囲
内で自由に制御する一′バが出来、而も該出力電圧ｖＯ
は前記押出し板２０に加わるピストン体２１の背圧変動
その他に起因するモータＸの負荷変動等に影響される事
なく常に一定値を保ち得る為、出力電圧ＶｏをモータＮ
の印加電圧として利用すれば前記ピストン体２１の背圧
変動が生じても常に所望速度に制御された押出し速度で
ピストン体２１を押圧させる！１￥が出来る。

し力）しながらオペアンプＯＰＩ自体にはモータ阿をド
ライブするに足るだけの電流を出力するだけの能力がな
い為、前記オペアンプＤＰＩの出力側にトランジスタＱ
１．　Ｑ２のから構成される電流増幅回路を利用して、
前記可変された出力電圧ｖＯに対応させて電流増幅を行
い、モータ舅に流れる電流を制御している。

即ち、Ｑｌはパワートランジスタ、Ｑ２及びＲ１はパワ
ートランジスターＱｌを動作させる為に必要なベース電
流を供給する信号トランジスタと抵抗、又Ｒ２は信号ト
ランジスタＱ２の動作バイアス抵抗であり、かかる回路
構成によりオペアンプＯＰＩ　より出力された出力電圧
Ｖｏが信号トランジスターＱ２及びパワーＩ・ランシス
ターＱ１で増幅され、前記出力′電圧Ｖｏに対応した、
モータ舅を駆動するに足るだけの所定電流をモータＸに
澄す事が出来る。

従って本回路構成によればカートリッジ８の内圧に負荷
変動が生じても電圧が変動する亀なく且つ常に所定賃の
電流を流す基が出来る為に、モータＮの所定軸トルクを
維持しなから押出速度の一定化を図る基が出来る。

第３図は、モータＭに過大電流が魔れた際に、これを自
動的に検知し、モータＸに流れる電流をシャント、言い
換えれば前記パワートランジスターＱｌ（７）エミッタ
、ベース間をシャントする一゛１￥によリモータ阿の回
転を停止させるようにした過電流自動停止用の回路構成
を示す。

本回路は、電池電源ｌＯの（＋）端子側と直流モータＮ
間に直列に接続した検出抵抗Ｒｉの出力端子側より採り
出した電圧成分（１厘・Ｒｉ）に基ずいてモータＸ負荷
電１ｉＩ１１に比例した電圧Ｖｏｕｔを出力する増幅回
路部分と、該増幅された電圧Ｖｏｕｔを基準電圧と比較
し、過電流が流れた場合にのみ、電圧信壮を出力する部
分と該電圧信号を反転させる部分と、この反転した電圧
信号に基ずいてモータＮに流れる電流をシャントする部
分とに分けられる先ず増幅回路部分は、電池の子端子側
に検出抵抗Ｒｉを直列に接続し、その入力端子側より抵
抗Ｒ６、Ｒ７、Ｒ８、Ｒ９により分圧された基準電圧な
オペアンプＯＰ２の（＋）端子側に、一方前記検知抵抗
Ｒｉの出力端子側には、ＲＩＯ、Ｒ１１、Ｒ１２及び帰
還抵抗Ｒ１３によって分圧された比較電圧がオペアンプ
ＯＰ２の（−）端子側に、夫々入力されるよう構成して
いる。

そしてかかる回路構成でＲ６、Ｒ７、Ｒ８を同一抵抗値
（Ｒｓ）にＲ９を抵抗値（Ｒｆ）に設定した場合におい
て、オペアンプＯＰ２の（＋）端子側に入力される基準
′電圧はド記口）式よりを導き出せる。尚、ｖｂは電池
電源１０電圧である。

Ｖｌ　（＋）　＝Ｖｂ俸Ｒｆ／　（３Ｒｓ　＋２Ｒｆ　
）　　−・−ｏ）一方、（−）端子側に入力される比較
電圧Ｖｌ　（−）は抵抗ＲＩＯ、Ｒ１１、Ｒ１２を同一
抵抗値（Ｒｓ）、帰還抵抗Ｒ１３を抵抗値（Ｒｆ）に設
定した場合、ハ）式のような数値になる。

Ｖｌ　（）　＝　［３Ｒｓ　＊Ｖｏｕｔ＋Ｒｆ　（ｖｂ
−１ｍ＊Ｒｉ）　］／　（３Ｒｓ　＋　２　Ｒｆ）　　
　・・・ハ）さて前述した通り、定常状態におけるオペ
アンプの子端子側と一端子側は同電位レベルの為、基準
電圧Ｖｔ（＋）と比較電圧Ｖｔ（−）をイコールとして
考えると二）式のようになり、 Ｖｏｕｔ＝　Ｒｆ　（Ｉｎ　＊　Ｒｉ）　／　３Ｒｓ　
　　・＝二）従ってオペアンプＯＰ２より出力される出
力電圧Ｖｏｕｔは、前記二）式より理解される通り、モ
ータＮの負荷電流に比例した電圧が出力される事となる
。

即ち本回路構成は、検知抵抗Ｒｉに流れる電圧降下分を
オペアン、プの比較電圧として入力する事により、その
出力側にモータにの負荷電流に比例した電圧が出力され
るよう構成したものである。

そして前記負荷電流に比例した出力電圧Ｖｏｕｔを、分
圧抵抗１１１１４　、　Ｒ１５（同一抵抗値Ｒｅ）によ
り決定される基準′電圧（Ｖｂ／２）が子端子側に入力
された比較器ＯＰ３の、一端子側に入力する７Ｂにより
、前記出力電圧Ｖｏが基準電圧（Ｖｂ／２）より大にな
った時、言い換えればモータＸの負荷電流が所定電流値
以上になったときに、比較器ＯＰ３より負の電圧信号を
反転オペアンプＯＰ４側に出力される。

そして負の電圧信号はこれを反転オペアンプＯＰ４によ
り反転し、正の電圧信号をバイアス抵抗Ｒ１６を介して
トランジスターＱ３ベース側に印加せしめ、そして更に
該トランジスターＱ３のコレクター側より、増幅された
ベース電流紮バイアス抵抗Ｒ１７を介してパワートラン
ジスターＱ４のベース側に印加し、前記パワートランジ
スターＱｌのエミッタ、ベース間をシャフトする。

この結果前記モータＮに流れる電流はパワートランジス
ターＱｌの入力（エミッタ）側でシャントされ、この結
果パワートランジスタＱｌのエミッタ側に印加される電
圧がしきい値以下になり、従って過電流が流れた際にモ
ータＸの回転を自動的に停止させる事が出来る。

尚、トランジスターＱ５はヒステリシス作成用のトラン
ジスターで、該過電流自動停旧回路の復帰時において、
前記比較器ＯＰ３に入力される基準電圧を一定レベルま
で下げる事により、前記モータ阿に流れる電流のシャン
トと復帰が微小負荷電流変動幅でチャタリング的に行な
はれるのを避け、該比較器ＯＰ３の制御動作を安定させ
るように構成している。

従って本回路構成によれば、カートリッジ８内に充填し
た粘稠剤が古くなって固化した場合やピストン体２１の
かじり等に起因する。モータにロックの際に、多大なロ
ック電流がモータ阿に流れて制御回路と電池電源１０を
破壊する恐れを完全に防止する事が出来る。

又、第４図は、常に押出完了の所定位置で自動的に押出
し板２０を停止ヒさせる為の回路で、前記オペアンプＯ
Ｐ２の（−）端子側に接続した分圧抵抗Ｒ１１と並列に
リミットスイッチＳＷを接続させ、該リミットスイッチ
ＳＷをＯＮさせる基により前記比較電圧Ｖｌ（−）を強
制的に降下させ、過電流が発生したと同様な状態をつく
りだし、第３図と同様な流れでモータ阿の回転を自動的
に停止させるようにした回路である。

従って、前記リミットスイッチＳＷを押出完了位置と対
応するハウジング本体１のスリット溝１７基端側に配設
する事により、板バネ部材１９先端に取り付けた押出し
板２０が押出完了位置まで達した際に前記支持体２日が
前記リミットスイッチＳＷをＯＮさせ、モータ舅の回転
を自動的に停止させる市が出来る。

この結果、例えば分圧抵抗ＲＩＯを１０　ＫΩ、電池電
源１０電圧６ｖに設定すると、リミットスイッチＳＷに
流れる電源はｌａＡ以下となり、前記リミットスイッチ
ＳＷを直接モータ阿駆動回路に取り付ける場合に比較し
て相当程度小型のリミットスイッチＳＷで足りる。

第５図は第３図に示すトランジスターＱ３のコレフター
側より、反転オペアンプＯＰ４よりの′市圧信νに対応
して増幅された信号電流をコレクタ側より取り出し、該
信号電流を動作バイアス抵抗Ｒ１８を介してトランジス
ターＱ６のベース側に印加し、トランジスターＱ６のコ
レクタ側に接続した認知ブザーＢＺを鳴動させるように
している。

かかる構成によれば、前記モータ阿に流れる電流はパワ
ートランジスターＱｌの入力（エミッタ）側でシャント
された際、即ち、過電流が流れた際と押出し板２０が押
出完了位置まで達した際の何れにも認知ブザーＢＺを鳴
動させる事が出来る。

そして認知ブザーＢＺの鳴動により操作者が、モータＸ
がロックしたか又は押出し板２ｏが押出完了位置まで達
したかを察知し、トリガー１２を指から敲す！バにより
通電スイッチがＯＦＦされ、前記モータ阿への通電停■
にと電流のシャントが停止される従って前記認知ブザー
ＢＺを設ける事により、前記電流がシャントしたままト
リガー１２を押し続けるのを防１卜し、電池電源１０の
無駄な放出を避ける°１９が出来る。

而もこのような認知ブザーＢＺを鳴動する為の回路構成
はトランジスターＱ６と抵抗Ｒ１８の追加のみ構成出来
、回路構成が単純化する。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図及び第１Ｂ図は本発明の実施例に係るコーキン
グガンを示し、第１Ａ図は概略斜視図、第１Ｂ図はその
全体縦断面図、第２図乃至第５図はいずれもその回路構
成図を示し、第２図の押出し板の押出し速度を調整する
速度調整回路図、第３図は前記押出し中にモータに過電
流が発生した場合における過電流自動停止回路図、第４
図は押出し完了位置で押出し板を自動的に停止させる自
動停止回路図、第５図は前記過′屯流が生じた場合、又
は押出し板が押出し完了位置に達した際に、これをブザ
ーで知らせるブザー鳴動回路図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）粘稠剤を充填したカートリッジの底側に嵌設したピ
   ストン体を押圧する押圧手段が、電池電源を用いた直流
   モータの駆動力により前進するよう構成した粘稠剤注出
   装置において、オペアンプの帰還抵抗を可変に構成する
   事により前記直流モータに供給する電圧を可変させる手
   段と、該可変電圧に対応してモータに流れる電流を制御
   する手段とを有し、前記押圧手段の押圧力に対応する所
   定軸トルクを維持しながらその押圧速度を調整可能にし
   た粘稠剤注出装置 ２）前記電流制御手段が、前記オペアンプの出力側に接
   続されたトランジスタの複数段増幅回路である特許請求
   の範囲第１項記載の粘稠剤注出装置