(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2024-02-01
(45)【発行日】2024-02-09
(54)【発明の名称】液滴流量計及び定量供給装置
(51)【国際特許分類】
G01F 3/16 20060101AFI20240202BHJP
B05C 11/10 20060101ALI20240202BHJP
B05C 5/00 20060101ALI20240202BHJP
【ＦＩ】
G01F3/16
B05C11/10
B05C5/00 101
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2020069217
(22)【出願日】2020-04-07
(65)【公開番号】P2021165677
(43)【公開日】2021-10-14
【審査請求日】2023-02-22
(73)【特許権者】
【識別番号】000145611
【氏名又は名称】株式会社コガネイ
(74)【代理人】
【識別番号】100088155
【弁理士】
【氏名又は名称】長谷川 芳樹
(74)【代理人】
【識別番号】100113435
【弁理士】
【氏名又は名称】黒木 義樹
(74)【代理人】
【識別番号】100170818
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 秀輝
(72)【発明者】
【氏名】吉田 佳弘
(72)【発明者】
【氏名】田中 広和
【審査官】羽飼 知佳
(56)【参考文献】
【文献】実開平０２－０２７５１７（ＪＰ，Ｕ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｇ０１Ｆ ３／１４－３／１８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
液材が流れ込む入口と前記液材が吐き出される出口とを含む流路が設けられたセンサ本体と、前記流路に配置されると共に前記流路において往復移動が可能なピストンと、
前記ピストンを上流側へ付勢するバネと、
前記ピストンの位置に関する信号を出力する位置センサと、を備え、
前記ピストンは、
前記出口側に配置された端部に設けられ、前記流路を囲む流路壁面に接することにより前記液材の移動を禁止するシール部と、
前記入口側に配置された端部に設けられ、入口側の端面から前記シール部に至る複数の隙間を形成する導液部と、を有する、液滴流量計。
【請求項2】
前記導液部は、前記流路の延びる方向において、前記隙間と前記シール部との間に形成される溝部を含む、請求項１に記載の液滴流量計。
【請求項3】
前記ピストンは、磁石を含み、前記位置センサは、前記センサ本体に取り付けられて、前記磁石の磁界に基づいて前記ピストンの位置に関する信号を出力する請求項２に記載の液滴流量計。
【請求項4】
前記位置センサは、前記導液部が前記出口に重複している状態を示す第１信号を出力する、請求項３に記載の液滴流量計。
【請求項5】
前記位置センサは、前記シール部が前記出口に重複している状態を示す第２信号を出力する、請求項３又は４に記載の液滴流量計。
【請求項6】
前記導液部は、前記流路の延びる方向において、前記隙間と前記シール部との間に形成される溝部を含み、前記位置センサは、前記溝部が前記出口に重複している状態を示す第３信号を出力する、請求項３～５の何れか一項に記載の液滴流量計。
【請求項7】
保存された液材を間欠的に押し出す供給部と、前記液材を間欠的に吐出する吐出部と、
前記供給部と前記吐出部との間に配置された液滴流量計と、を備え、
前記液滴流量計は、
前記液材が流れ込む入口と前記液材が吐き出される出口とを含む流路が設けられたセンサ本体と、
前記流路に配置されると共に前記流路において往復移動が可能なピストンと、
前記ピストンを上流側へ付勢するバネと、
前記ピストンの位置に関する信号を出力する位置センサと、を有し、
前記ピストンは、
前記出口側に配置された端部に設けられ、前記流路を囲む流路壁面に接することにより前記液材の移動を禁止するシール部と、
前記入口側に配置された端部に設けられ、入口側の端面から前記シール部に至る複数の隙間を形成する導液部と、
を含む、定量供給装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液滴流量計及び定量供給装置に関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１は、機械要素などにグリスといった高粘度材料を塗布する定量分配弁を開示する。定量分配弁は、所定量の高粘度材料を高い圧力によって吐出する。この圧力は、空気ピストンによって発生する。定量分配弁は、前述の空気ピストンのように複数の可動部品によって構成されている。そのため、各可動部品同士の動きを電気的に制御したり、監視したりすることがある。例えば、特許文献１の定量分配弁は、空気ピストンに取り付けた磁石と、磁石の位置を検出するセンサスイッチと、を備えている。センサスイッチによって、磁石の位置を検出することにより、空気ピストンの位置を検出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】実開平２－０８０３６７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
高粘度材料のような液材を吐出する装置にあっては、あらかじめ定められた量の液材を吐出することが重要である。液材の吐出量は、例えば、特許文献１に記載されるように空気ピストンの動きに基づいて間接的に監視される。つまり、空気ピストンが動いた量に応じて、所定量の液材が吐出される。しかし、高粘度材料の液材では、空気ピストンが動いても所定量の液材が吐出されない場合がある。
【0005】
本発明は、吐出された液材の量を精度よく得ることが可能な液滴流量計と、当該液滴流量計を備えた定量供給装置と、を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0006】
本発明の一形態である液滴流量計は、液材が流れ込む入口と液材が吐き出される出口とを含む流路が設けられたセンサ本体と、流路に配置されると共に流路において往復移動が可能なピストンと、ピストンを上流側へ付勢するバネと、ピストンの位置に関する信号を出力する位置センサと、備える。ピストンは、出口側に配置された端部に設けられ、流路を囲む流路壁面に接することにより液材の移動を禁止するシール部と、入口側に配置された端部に設けられ、入口側の端面からシール部に至る複数の隙間を形成する導液部と、を有する。
【0007】
この液滴流量計では、シール部が流路壁面と接している状態で気泡を含む液材が流路の入口から流れ込むと、当該気泡は導液部に導かれる。そして、液材の流れ込みに応じてピストンが下流側に移動すると、気泡を含んだ導液部が流路の出口に重複する。その結果、気泡は、出口より下流側に移動する。つまり、気泡を含む液材が流路に供給されたときは、当該気泡を主体的に下流側へ流すことが可能になる。この動作によれば、液材に含まれた気泡に起因して、位置センサによって得られるピストンの動作回数と吐出量との関係のずれが発生することが抑制される。従って、ピストンの動作回数から吐出された液材の量を精度よく得ることができる。
【0008】
上記の液滴流量計において、導液部は、流路の延びる方向において、隙間とシール部との間に形成される溝部を含んでもよい。この溝部によれば、気泡を溜め置く空間を拡大することができる。
【0009】
上記の液滴流量計は、ピストンの位置に関する信号を出力する位置センサをさらに備えてもよい。この位置センサによれば、ピストンの位置に応じた信号を外部に提供することができる。
【0010】
上記の液滴流量計において、ピストンは、磁石を含み、位置センサは、センサ本体に取り付けられて、磁石の磁界に基づいてピストンの位置に関する信号を出力してもよい。この位置センサによれば、ピストンの位置に応じた信号を確実に外部に提供することができる。
【0011】
上記の液滴流量計において、位置センサは、導液部が出口に重複している状態を示す第１信号を出力してもよい。この位置センサによれば、下流側への液材又は気泡の移動を許可する位置にピストンがあることを示す信号を外部に提供することができる。
【0012】
上記の液滴流量計において、位置センサは、シール部が出口に重複している状態を示す第２信号を出力してもよい。この位置センサによれば、下流側への液材の供給を禁止する位置にピストンがあることを示す信号を外部に提供することができる。
【0013】
上記の液滴流量計において、導液部は、流路の延びる方向において、隙間とシール部との間に形成される溝部を含み、位置センサは、溝部が出口に重複している状態を示す第３信号を出力してもよい。この位置センサによれば、外部に提供する信号のバリエーションを増やすことができる。
【0014】
本発明の別の形態である定量供給装置は、保存された液材を間欠的に押し出す供給部と、液材を間欠的に吐出する吐出部と、供給部と吐出部との間に配置された液滴流量計と、を備える。液滴流量計は、液材が流れ込む入口と液材が吐き出される出口とを含む流路が設けられたセンサ本体と、流路に配置されると共に流路において往復移動が可能なピストンと、ピストンを上流側へ付勢するバネと、ピストンの位置に関する信号を出力する位置センサと、を有する。ピストンは、出口側に配置された端部に設けられ、流路を囲む流路壁面に接することにより液材の移動を禁止するシール部と、入口側に配置された端部に設けられ、入口側の端面からシール部に至る複数の隙間を形成する導液部と、を含む。
【0015】
この定量供給装置は、上記の液滴流量計を備えている。従って、吐出された液材の量を精度よく得ることが可能であるから、所望量の液材を確実に吐出することができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、吐出された液材の量を精度よく得ることが可能な液滴流量計と、当該液滴流量計を備えた定量供給装置と、が提供される。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【発明を実施するための形態】
【0018】
以下、添付図面を参照しながら本発明を実施するための形態を詳細に説明する。図面の説明において同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。
【0019】
図１に示すように、ディスペンサ１（定量供給装置）は、グリス供給部２と、グリス吐出部３と、を有する。ディスペンサ１は、液材の例示である高粘度のグリスを吐出する。グリス供給部２は、グリスを保持すると共にグリス吐出部３にグリスを間欠的に供給する。グリス供給部２は、１回の供給動作において所定量のグリスをグリス吐出部３に供給する。グリス供給部２は、当該供給動作を例えば１秒間に複数回繰り返す。グリス吐出部３は、グリスを外部に吐出する。
【0020】
ディスペンサ１は、さらに、ショットセンサ４（液滴流量計）を有する。ショットセンサ４は、グリス供給部２からグリス吐出部３に供給されるグリスに関するグリス信号θを出力する。グリス信号θは、例えば、グリス供給部２からグリス吐出部３に１回分のグリスが供給されたことを示す信号であってよい。また、グリス信号θは、グリスが供給されたことを示す信号と、グリスが供給されなかったたことを示す信号と、を選択的に示すものでもよい。さらに、グリス信号θは、例えば、グリス供給部２からグリス吐出部３へ供給されたグリスの量に関する信号であってもよい。
【0021】
ショットセンサ４は、センサユニット１０と、信号処理ユニット５と、を有する。センサユニット１０は、グリス供給部２からグリス吐出部３へ供給されるグリスを監視する。センサユニット１０は、ピストンの位置に関するセンサ信号φを信号処理ユニット５へ出力する。信号処理ユニット５は、センサユニット１０から受けたセンサ信号φを利用して、グリス信号θを生成する。そして、信号処理ユニット５は、グリス信号θを外部に出力する。
【0022】
図２に示すように、センサユニット１０は、センサ本体２０と、ピストン３０と、ストッパ４０と、バネ受け５０と、バネ６０と、止め板７０と、スイッチユニット８０と、を有する。
【0023】
センサ本体２０は、センサユニット１０の基体を構成する。センサ本体２０は、アルミニウム合金といった金属材料により形成される直方体状のブロックである。センサ本体２０は、上流本体端面２０ａと、下流本体端面２０ｂと、を有する。上流本体端面２０ａは、パイプなどを介してグリス供給部２に接続される。下流本体端面２０ｂは、パイプなどを介してグリス吐出部３に接続される。
【0024】
センサ本体２０は、流路２１を有する。流路２１は、上流本体端面２０ａから下流本体端面２０ｂに至る貫通穴である。流路２１の上流流路開口２１ａは、上流本体端面２０ａに形成されている。流路２１の下流流路開口２１ｂは、下流本体端面２０ｂに形成されている。流路２１は、上流流路開口２１ａから下流流路開口２１ｂに向かう方向（以下、流れ方向Ｆと称する）に沿って、いくつかの部分を含む。具体的には、流路２１は、上流ねじ部２２と、シリンダ部２３と、バネ配置部２４と、下流ねじ部２５と、を有する。これらの部分は、流れ方向Ｆに沿って、この順に並んでいる。これらの部分は、それぞれ断面が円形の穴である。これらの部分は、同軸であるが、それぞれの内径は互いに異なっている。
【0025】
上流ねじ部２２には、ストッパ４０が配置される。上流ねじ部２２の上流端は、上流本体端面２０ａに開口する。つまり、上流ねじ部２２の上流端は、流路２１の上流流路開口２１ａである。上流ねじ部２２の下流端は、シリンダ部２３に接続されている。上流ねじ部２２の内周面には、雌ねじが形成され、ストッパ４０の外周面には雄ねじが形成されている。上流ねじ部２２の雌ねじにストッパ４０の雄ねじがねじ込まれる。上流ねじ部２２の雌ねじは、上流端から下流端に亘って形成されている。
【0026】
シリンダ部２３には、ピストン３０が配置される。シリンダ部２３の上流端は、上流ねじ部２２の下流端に接続されている。シリンダ部２３は、流路壁面２３Ｈに囲まれた部分である。シリンダ部２３のシリンダ内径Ｄ２３（図３参照）は、上流ねじ部２２の上流ねじ内径Ｄ２２と異なっている。具体的には、シリンダ部２３のシリンダ内径Ｄ２３は、上流ねじ部２２の上流ねじ内径Ｄ２２より小さい。従って、シリンダ部２３と上流ねじ部２２との接続部分には、上流ねじ端面２２ａ（流路２１の入口）が形成される。上流ねじ端面２２ａは、流れ方向Ｆとは逆方向を向いている。シリンダ部２３の流路壁面２３Ｈは、平滑である。つまり、上流ねじ部２２のように雌ねじは形成されていない。シリンダ部２３の下流端は、バネ配置部２４に接続されている。
【0027】
バネ配置部２４には、ピストン３０の一部とバネ６０と、が配置される。バネ配置部２４の上流端は、シリンダ部２３の下流端に接続されている。バネ配置部２４のバネ配置内径Ｄ２４は、シリンダ内径Ｄ２３と異なっている。具体的には、バネ配置部２４のバネ配置内径Ｄ２４は、シリンダ内径Ｄ２３より大きい。従って、バネ配置部２４とシリンダ部２３との接続部分には、バネ配置端面２４ａ（流路２１の出口）が形成される。バネ配置端面２４ａは、流れ方向Ｆに向いている。つまり、バネ配置端面２４ａは、上流ねじ端面２２ａとは逆向きである。バネ配置部２４の内周面は、平滑である。つまり、上流ねじ部２２のように雌ねじは形成されていない。バネ配置部２４の下流端は、下流ねじ部２５に接続されている。
【0028】
下流ねじ部２５には、バネ受け５０が配置される。下流ねじ部２５の上流端は、バネ配置部２４に接続されている。下流ねじ部２５の下流ねじ内径Ｄ２５は、バネ配置内径Ｄ２４と異なっている。具体的には、下流ねじ内径Ｄ２５は、バネ配置内径Ｄ２４より大きい。従って、下流ねじ部２５とバネ配置部２４との接続部分には、下流ねじ端面２５ａが形成される。下流ねじ端面２５ａは、流れ方向Ｆに向いている。つまり、下流ねじ端面２５ａは、上流ねじ端面２２ａとは逆向きであり、バネ配置端面２４ａとは同じ向きである。下流ねじ部２５の下流端は、下流本体端面２０ｂに開口する。つまり、下流ねじ部２５の下流端は、流路２１の下流流路開口２１ｂである。下流ねじ部２５の内周面には、雌ねじが形成され、バネ受け５０の外周面には雄ねじが形成されている。下流ねじ部２５の雌ねじにバネ受け５０の雄ねじがねじ込まれる。下流ねじ部２５の雌ねじは、上流端から下流端に亘って形成されている。
【0029】
センサ本体２０は、第１スイッチ配置面２０ｃと、第２スイッチ配置面２０ｄと、を有する。第１スイッチ配置面２０ｃ及び第２スイッチ配置面２０ｄは、上流本体端面２０ａから下流本体端面２０ｂに向けて延びる。
【0030】
第１スイッチ配置面２０ｃは、一対のスイッチ溝２６Ａ、２６Ｂを有する。スイッチ溝２６Ａ、２６Ｂには、スイッチユニット８０が配置される。スイッチ溝２６Ａ、２６Ｂは、上流本体端面２０ａから下流本体端面２０ｂに貫通する。つまり、スイッチ溝２６Ａ、２６Ｂは、上流本体端面２０ａにおける上流溝開口２６ａと、下流本体端面２０ｂにおける下流溝開口２６ｂと、を有する。スイッチ溝２６Ａ、２６Ｂは、断面が矩形である。スイッチ溝２６Ａ、２６Ｂは、平面視して、流路２１を挟むように互いに離間している。従って、スイッチ溝２６Ａ、２６Ｂの間に、流路２１が存在する。なお、スイッチ溝２６Ａ、２６Ｂの断面形状は、矩形に限定されず、スイッチユニット８０が配置可能な形状であればよい。
【0031】
第２スイッチ配置面２０ｄは、第１スイッチ配置面２０ｃの裏面である。第２スイッチ配置面２０ｄは、スイッチ溝２６Ｃ、２６Ｄを有する。スイッチ溝２６Ｃ、２６Ｄは、スイッチ溝２６Ａ、２６Ｂと同様の構成である。例えば、平面視したとき、第１スイッチ配置面２０ｃのスイッチ溝２６Ａは、第２スイッチ配置面２０ｄのスイッチ溝２６Ｃに重複する。第１スイッチ配置面２０ｃのスイッチ溝２６Ｂは、第２スイッチ配置面２０ｄのスイッチ溝２６Ｄに重複する。
【0032】
ピストン３０は、グリス供給部２からグリス吐出部３への供給を許可する許可態様（第３形態、第４形態）と、供給を禁止する禁止態様（第１形態、第２形態）と、を相互に切り替える。これらの許可態様と禁止態様との切り替えは、グリス供給部２の動作に従う。つまり、グリス供給部２が供給動作を行うとき、ピストン３０は、禁止形態から許可態様へ切り替わる。また、グリス供給部２が停止動作を行うとき、ピストン３０は許可形態から禁止態様へ切り替わる。
【0033】
図４に示すように、ピストン３０は、ピストン本体３１と、磁石３２と、を有する。ピストン本体３１は、上流ピストン端面３１ａと、下流ピストン端面３１ｂと、を有する。上流ピストン端面３１ａには、磁石３２が固定されている。上流ピストン端面３１ａは、ストッパ４０に接している。下流ピストン端面３１ｂには、突出部３３が設けられている。下流ピストン端面３１ｂは、バネ６０に接している。
【0034】
ピストン本体３１は、導液部３４と、溝部３５と、シール部３６と、突出部３３と、を有する。
【0035】
図５に示すように、導液部３４は、複数の稜部３４ａと、微小導液路３７と、を有する。導液部３４は、微小量のグリス又は気泡を溝部３５まで導く。稜部３４ａは、シリンダ部２３の流路壁面２３Ｈに対して摺動可能に接触する。稜部３４ａの断面形状は、例えば三角形を呈する。従って、稜部３４ａは、稜線においてシリンダ部２３の流路壁面２３Ｈに対して接触する。稜部３４ａは、ピストン本体３１の外周面の全面にわたって複数設けられている。その結果、導液部３４には、複数の微小導液路３７が形成される。微小導液路３７は、上流流路開口と、下流流路開口と、を有する。微小導液路３７の断面形状も、稜部３４ａと同様に三角形を呈する。微小導液路３７の断面面積は、例えば、気泡の大きさよりも小さくてもよい。そうすると、微小導液路３７に気泡が存在する場合には、気泡は、稜部３４ａの表面からシリンダ部２３の内周面に至る。
【0036】
再び図４に示すように、溝部３５は、導液部３４を通ったグリス又は気泡を一時的に溜め置く。溝部３５は、導液部３４とシール部３６との間に設けられている。溝部３５は、ピストン本体３１の円周方向に沿って延びる。溝部３５の深さは、例えば、微小導液路３７の深さよりも深くてもよい。ピストン３０がシリンダ部２３に配置された状態では、溝部３５は、ピストン３０とシリンダ部２３との間に隙間を形成する。この隙間には、グリス又は気泡を留め置くことが可能である。溝部３５は、ピストン３０の移動に応じて、シリンダ部２３の流路壁面２３Ｈと協働して、バネ配置部２４から絶縁された空間を形成する態様と、バネ配置部２４と連通する空間を形成する態様と、を相互に切り替える。
【0037】
シール部３６は、溝部３５から下流側へのグリス又は気泡の移動を禁止する。つまり、グリス又は気泡は、シール部３６とシリンダ部２３との隙間を通って下流側に実質的に移動することはない。シール部３６は、シリンダ部２３の内周面に対して摺動可能である。シール部３６は、ピストン３０の移動に応じて、シリンダ部２３の流路壁面２３Ｈと対面することにより導液部３４及び溝部３５をバネ配置部２４から絶縁する態様と、導液部３４及び溝部３５をバネ配置部２４と連通させる態様と、を相互に切り替える。
【0038】
突出部３３は、ピストン３０に対するバネ６０の位置を維持する。突出部３３は、下流ピストン端面３１ｂから突出する。突出部３３の外径は、シール部３６の外径より小さい。また、突出部３３の外径は、バネ配置部２４の内径より小さい。さらに、突出部３３の外径は、バネ６０の内径とおおむね同じである。つまり、突出部３３は、バネ６０に差し込まれている。
【0039】
バネ６０は、グリス供給部２が発生する圧力に対抗するばね力をピストン３０に付与する。ピストン３０のばね力は、シール部３６より上流側の上流側圧力と釣り合うので、ばね力が大きくなるほど上流側圧力が高まる。バネ６０は、上流バネ端６０ａと、下流バネ端６０ｂと、を有する。上流バネ端６０ａは、下流ピストン端面３１ｂに当接する。下流バネ端６０ｂは、止め板７０の上流止め板端面７０ａに当接する。
【0040】
ストッパ４０は、ピストン３０の位置を規制する。ストッパ４０は、ピストン３０の上流側における最上流位置を規定する。ストッパ４０は、上流ストッパ端面４０ａと、下流ストッパ端面４０ｂと、ねじ部４０ｃと、を有する。上流ストッパ端面４０ａには、ストッパ４０を工具によって回転させる溝（不図示）などが設けられている。下流ストッパ端面４０ｂは、上流ねじ端面２２ａに接している。また、下流ストッパ端面４０ｂは、上流ピストン端面３１ａにも接している。ねじ部４０ｃには、雄ねじが形成されている。ストッパ４０は、ストッパ穴４０Ｈをさらに有する。ストッパ穴４０Ｈは、上流ストッパ端面４０ａから下流ストッパ端面４０ｂまで貫通する。ストッパ穴４０Ｈには、磁石３２が配置される。ストッパ穴４０Ｈの内径は、磁石３２の外径よりも大きい。
【0041】
バネ受け５０は、バネ６０の下流端の位置を保持する。バネ受け５０は、上流バネ受け端面５０ａと、下流バネ受け端面５０ｂと、ねじ部５０ｃと、を有する。上流バネ受け端面５０ａは、下流ねじ端面２５ａに接している。また、上流バネ受け端面５０ａは、止め板７０にも接している。下流バネ受け端面５０ｂには、バネ受け５０を工具によって回転させる溝（不図示）などが設けられている。ねじ部５０ｃには、雄ネジが形成されている。バネ受け５０は、バネ受け穴５０Ｈをさらに有する。バネ受け穴５０Ｈは、上流バネ受け端面５０ａから下流バネ受け端面５０ｂまで貫通する。
【0042】
止め板７０は、上流止め板端面７０ａと、下流止め板端面７０ｂと、を有する。さらに、止め板７０は、止め板穴７０Ｈを有する。
【0043】
スイッチユニット８０は、ピストン３０の位置に応じた信号を出力する。スイッチユニット８０は、検出範囲に所定の磁界が存在するときにセンサ信号φ（１）を出力し、所定の磁界が存在しないときにセンサ信号φ（０）を出力する。スイッチユニット８０は、センサ信号φ（１）を出力すると発光する発光部を備え、発光部がスイッチユニット８０の配置されたスイッチ溝から目視できるようになっていてもよい。また、スイッチユニット８０はスイッチ溝内の任意の位置に配置可能であり、スイッチユニット８０の位置を固定する位置決め部材を有していても良い。なお、センサ信号φ（１）及びセンサ信号φ（０）とは、説明の便宜上のものである。図６（ａ）等に示すように、実施形態のセンサユニット１０は、下流センサスイッチ８１（位置センサ）と上流センサスイッチ８２（位置センサ）とを有する。下流センサスイッチ８１は、後述する第４の態様であるときにセンサ信号φ（１）を出力する。下流センサスイッチ８１は、後述する第１の態様、第２の態様及び第３の態様であるときにセンサ信号φ（０）を出力する。上流センサスイッチ８２は、後述する第１の態様であるときにセンサ信号φ（１）を出力する。上流センサスイッチ８２は、後述する第２の態様、第３の態様及び第４の態様であるときにセンサ信号φ（０）を出力する。
【0044】
再び図１に示すように、信号処理ユニット５は、スイッチユニット８０から電気信号として送信されたセンサ信号φを処理する。信号処理ユニット５は、物理的にはコンピュータであり、コンピュータが信号処理のプロセスを記述したプログラムを実行することにより後述するいくつかの機能的構成要素が実現される。信号処理ユニット５は、スイッチユニット８０に電気的に接続されている。信号処理ユニット５は、スイッチユニット８０からセンサ信号φを受ける。
【0045】
信号処理ユニット５は、プログラムによって記述されるいくつかの機能的構成要素を有する。信号処理ユニット５は、機能的構成要素として、信号入力部５ａと、信号生成部５ｂと、信号出力部５ｃと、を有する。信号入力部５ａは、スイッチユニット８０からセンサ信号φを受ける。信号生成部５ｂは、センサ信号φを利用して、グリス信号θを生成する。信号処理ユニット５が行う具体的なグリス信号θの生成の例示は、後述する。
【0046】
信号出力部５ｃは、グリス信号θを外部に出力する。グリス信号θの出力先には、特に制限はない。例えば、グリス信号θは、半導体メモリといった記憶媒体に出力されてもよいし、ネットワークを介して別のコンピュータに送信されてもよい。さらに、ディスペンサ１とは別の装置の制御にグリス信号θが用いられてもよい。
【0047】
以下、ショットセンサ４の動作について説明する。
【0048】
ショットセンサ４のセンサユニット１０は、ピストン３０の位置に応じて第１～第４の態様をとり得る。ピストン３０が上流側から下流側へ移動するに従って、第１～第４の態様に順次変化する。ピストン３０の移動は、グリス供給部２の動作に応じる。第２、第３及び第４の態様では、バネ６０が初期長さよりも縮んでいる。従って、上流側における内部圧力は、バネ６０が縮んだ長さに応じた力と釣り合っている。
【0049】
図６（ａ）に示す第１の態様は、ピストン３０が最上流位置にある状態である。つまり第１の態様は、ピストン３０がストッパ４０に接している状態である。また、第１の態様においてバネ６０の長さは最も長い。また、第１の態様は、シール部３６がシリンダ部２３の流路壁面２３Ｈと接している。従って、第１の態様では、上流側から下流側へのグリス又は気泡の移動は生じない。
【0050】
図６（ｂ）に示す第２の態様は、ピストン３０が最上流位置から最下流位置の間にある状態である。つまり第２の態様は、ピストン３０がストッパ４０から離間する。より詳細には、第２の態様は、シール部３６がシリンダ部２３の流路壁面２３Ｈと未だ接している。従って、第２の態様でも、上流側から下流側へのグリス又は気泡の移動は生じない。
【0051】
図７（ａ）に示す第３の態様は、第２の態様と同様にピストン３０が最上流位置から最下流位置の間にある状態である。つまり第３の態様は、ピストン３０がストッパ４０から離間する。一方、第３の態様は、シール部３６がシリンダ部２３の流路壁面２３Ｈと接しない。より詳細には、第３の態様は、溝部３５がバネ配置端面２４ａと重複する。従って、第３の態様では、上流側から下流側へのグリス又は気泡の移動が生じ得る。
【0052】
図７（ｂ）に示す第４の態様は、ピストン３０が最下流位置にある状態である。第４の態様においてピストン３０は、ストッパ４０から離間する。さらに第４の態様においてバネ６０の長さは最も短い。また、第４の態様は、導液部３４がバネ配置端面２４ａと重複する。従って、第４の態様でも、第３の態様と同様に上流側から下流側へのグリス又は気泡の移動が生じ得る。第４の態様におけるピストン３０の位置は、グリスの粘度等によって変動する。
【0053】
図８（ａ）は、気泡を含まないグリスが供給されたときに出力されるセンサ信号φ１、φ２及びグリス信号θの例示である。図８（ａ）においてセンサ信号φ１は、下流センサスイッチ８１の出力信号である。センサ信号φ２は、上流センサスイッチ８２の出力信号である。信号処理ユニット５は、タイミングＴ１において、上流センサスイッチ８２の出力がセンサ信号φ２（１）からセンサ信号φ２（０）に変化した後に、タイミングＴ２において下流センサスイッチ８１の出力がセンサ信号φ１（０）からセンサ信号φ１（１）に変化したことを条件として、グリス信号θ（１）を出力する。なお、グリス信号θ（１）とは、所望量のグリスをグリス吐出部３に提供する動作が行われたことを示す。従って、所望量のグリスをグリス吐出部３に提供する動作が行われていない場合には、グリス信号θ（０）が出力され続ける。
【0054】
図８（ｂ）は気泡を含むグリスが供給されたときに出力されるセンサ信号φ１、φ２及びグリス信号θの例示である。図８（ｂ）に示すように、信号処理ユニット５は、タイミングＴ１において上流センサスイッチ８２の出力がセンサ信号φ２（１）からセンサ信号φ２（０）に変化した後に、タイミングＴ４において再びセンサ信号φ２（１）に変化した場合であって、下流センサスイッチ８１の出力がセンサ信号φ１（０）のままであることを条件として、グリス信号θ（０）を出力し続ける。この例示は、ピストン３０の位置が、第１の態様から第２の態様又は第３の態様まで変化したものの、第４の態様には達しなかったことを示す。
【0055】
以下、グリスが気泡を含む場合の動作と気泡を含まない場合の動作とについて順に説明する。
【0056】
グリスが気泡を含まない場合とは、上流ねじ部２２及びシリンダ部２３の上流側の領域がすべてグリスによって満たされている状態をいう。なおシリンダ部２３の上流側とは、導液部３４及び溝部３５を含む領域である。換言すると、シール部３６よりも上流側をいう。この状態において、グリス供給部２の供給ピストンがグリスを押し出す方向に移動する。そうすると、グリスは、下流側に移動しようとするが、グリスの移動は、シール部３６によって妨げられる。その結果、グリスは、磁石３２の上流マグネット端面、上流ピストン端面３１ａ及び溝部３５の上流側に向いた面を押圧する。この力に対して、バネ６０が反力を生じる。押圧力と反力とは釣り合うので、供給ピストンが下流側に移動する、つまり、グリスが下流側により移動させられるに伴い、押圧力が増加する。そして、それに伴ってバネ６０の反力も増加する。
【0057】
バネ６０の反力が増加するということは、バネ６０の縮みが大きくなる（バネ６０の長さが短くなる）ことである。従って、バネ６０の縮みに応じて、ピストン３０は下流側に移動していく。その結果、シリンダ部２３の上流側における内部圧力が増加する。グリスは、圧力に対する圧縮性が小さいので、供給ピストンが下流側に移動するに従って、グリスの圧力は比例的に増加する。例えば、供給ピストンの位置と、グリスの圧力とは、正比例するものと仮定してもよい。ピストン３０が第３の態様に至ると、溝部３５がバネ配置部２４に開放される。従って、シリンダ部２３とバネ配置部２４とが連通する。
【0058】
つまり、シリンダ部２３からバネ配置部２４へのグリスの移動が開始される。この状態において、供給ピストンの位置は、下死点に達しない。つまり、グリスの圧力はさらに増加を続ける。この間、グリスは、下流側に移動し続ける。そして、供給ピストンの位置が下死点に達すると、グリスの圧力も最大値に達する。つまり、第３の態様から第４の態様に移行する。そして、供給ピストンは下死点から再び上死点に向かって移動し始める。そうすると、グリスの圧力は、減少し始める。つまり、押圧力が減少するので、ピストン３０は上流側に移動する。グリスが気泡を含まない場合には、上記の動作が繰り返される。
【0059】
グリスが気泡を含む場合とは、上流ねじ部２２及びシリンダ部２３の上流側の領域がすべてグリスによって満たされておらず、その一部に気泡を含む状態をいう。供給ピストンの動作と、ピストン３０の動作とは、基本的には、上述したグリスが気泡を含まない場合と同じである。しかし、グリスが気泡を含む場合には、グリスが気泡を含まない場合に対して２つの相違する状態が生じる。
【0060】
まず、第１の状態として、グリスが気泡を含む場合のグリスの最大圧力は、グリスが気泡を含まない場合のグリスの最大圧力より小さい。なぜならば、気泡は、圧力によって容易に変形（圧縮）されるからである。供給ピストンの移動に応じて、グリスの移動が促されるに伴い、グリスの圧力が増加しようとする。しかし、この圧力によって気泡が圧縮されるので、圧力の上昇が抑制される。つまり、供給ピストンの位置が下流側に移動するとグリスの圧力が増加する傾向にあるものの、その増加の割合が抑制されてしまう。その結果、供給ピストンが下死点に達したときのグリスの最大圧力は、グリスが気泡を含まない場合のグリスの最大圧力より小さくなる。圧力が小さくなるということは、バネ６０の縮みも抑制されることである。そうすると、気泡を含む場合においてグリスの最大圧力に達したとしても、第３の態様に達するに留まり、第４の態様に至ることがない場合が生じ得る。
【0061】
この場合にあっては、例えば、図７（ａ）に例示するように、下流センサスイッチ８１が第４の態様にあるピストン３０を検出する位置にあるとき、ピストン３０が移動したことを検知しない。つまり、気泡を含む場合における供給動作において、下流センサスイッチ８１は、供給動作がなされたことをカウントしない。このとき、気泡が下流側に排出されると気泡の体積分グリスの吐出量が減少する。すなわち、供給動作がなされたとカウントしないことで、所定量のグリスが吐出されなかったことを検出できる。
【0062】
さらに、第２の状態として、供給動作がなされたとカウントされない動作において、気泡が下流側に排出される状態が生じる。気泡が下流側に排出された場合に、上流側の領域に残されたグリスが気泡を含まない状態となれば、次の供給動作は、カウントされ得る供給動作となる。例えば、微小導液路３７に気泡が存在するとき、グリスの圧力が高まるにつれて、気泡は、下流側に移動し最終的に溝部３５に集まる。そして、この状態において、第３の態様に達すると、溝部３５に溜まった気泡がバネ配置部２４に移動する。つまり、上流側から気泡が排出される。そして、ピストン３０は、第３の態様から第４の態様に達することなく、第１の態様に移行する。
【0063】
要するに、ショットセンサ４は、シール部３６が流路壁面２３Ｈと接している状態で気泡を含むグリスが流路２１の入口から流れ込むと、当該気泡は導液部３４に導かれる。そして、グリスの流れ込みに応じてピストン３０が下流側に移動すると、気泡を含んだ溝部３５が流路２１の出口に重複する。その結果、気泡は、出口より下流側に移動する。つまり、気泡を含むグリスが流路２１に供給されたときは、当該気泡を主体的に下流側へ流すことが可能になる。この動作によれば、グリスに含まれた気泡に起因して、ピストン３０の動作回数と吐出量との関係のずれが発生することが抑制される。従って、ピストン３０の動作回数から吐出されたグリスの量を精度よく得ることができる。
【0064】
ショットセンサ４において、導液部３４は、流路２１の延びる流れ方向Ｆにおいて、微小導液路３７とシール部３６との間に形成される溝部３５を含む。この溝部３５によれば、気泡を溜め置く空間を拡大することができる。
【0065】
ショットセンサ４は、ピストン３０の位置に関する信号を出力するスイッチユニット８０をさらに備える。このスイッチユニット８０によれば、ピストン３０の位置に応じた信号を外部に提供することができる。
【0066】
ショットセンサ４において、ピストン３０は、磁石３２を含み、スイッチユニット８０は、センサ本体２０に取り付けられて、磁石３２の磁界に基づいてピストン３０の位置に関する信号を出力する。このスイッチユニット８０によれば、ピストン３０の位置に応じた信号を確実に外部に提供することができる。
【0067】
ショットセンサ４において、スイッチユニット８０は、導液部３４が出口に重複している状態を示す第１信号を出力してもよい。このスイッチユニット８０によれば、下流側へのグリス又は気泡の移動を許可する位置にピストン３０があることを示す信号を外部に提供することができる。
【0068】
ショットセンサ４において、スイッチユニット８０は、シール部３６が出口に重複している状態を示す第２信号を出力してもよい。このスイッチユニット８０によれば、下流側へのグリスの供給を禁止する位置にピストン３０があることを示す信号を外部に提供することができる。
【0069】
ショットセンサ４において、スイッチユニット８０は、溝部３５が出口に重複している状態を示す第３信号を出力してもよい。このスイッチユニット８０によれば、外部に提供する信号のバリエーションを増やすことができる。
【0070】
ディスペンサ１は、保存されたグリスを間欠的に押し出すグリス供給部２と、グリスを間欠的に吐出するグリス吐出部３と、グリス供給部２とグリス吐出部３との間に配置されたショットセンサ４と、を備える。ショットセンサ４は、グリスが流れ込む入口とグリスが吐き出される出口とを含む流路２１が設けられたセンサ本体２０と、流路２１に配置されると共に流路２１において往復移動が可能なピストン３０と、ピストン３０を上流側へ付勢するバネと、を有する。ピストン３０は、出口側に配置された端部に設けられ、流路２１を囲む流路２１壁面に接することによりグリスの移動を禁止するシール部３６と、入口側に配置された端部に設けられ、入口側の端面からシール部３６に至る複数の隙間を形成する導液部３４と、を含む。
【0071】
ディスペンサ１は、上記のショットセンサ４を備えている。従って、吐出されたグリスの量を精度よく得ることが可能であるから、所望量のグリスを確実に吐出することができる。
【0072】
本発明の液滴流量計及び定量供給装置は、上記の態様に限定されない。
【0073】
例えば、上記の実施形態では、スイッチユニット８０は、２個の下流センサスイッチ８１及び上流センサスイッチ８２を含んでいた。そして、下流センサスイッチ８１は、第４の態様であるピストン３０を検知すると共に、上流センサスイッチ８２は、第１形態であるピストン３０を検知していた。スイッチユニット８０を構成するセンサスイッチは、これらの態様に限定されない。例えば、スイッチユニット８０は、１個のセンサスイッチによって構成されてもよいし、３個以上のセンサスイッチによって構成されてもよい。スイッチユニット８０が１個のセンサスイッチを含む場合には、当該センサスイッチは、第４の態様であるピストン３０の位置を検知するものとしてよい。
【0074】
また、スイッチユニット８０が３個のセンサスイッチを含む場合には、第１のセンサスイッチが第４の態様であるピストン３０の位置を検知し、第２のセンサスイッチが第１の態様であるピストン３０の位置を検知する。そして、第３のセンサスイッチが第３の態様であるピストン３０の位置を検知してもよい。この第３のセンサスイッチによれば、気泡を排出したピストンの動作回数や、所望量より少ない量（例えば、１／２）のグリスが提供された回数を得ることができる。
【符号の説明】
【0075】
１ ディスペンサ（定量供給装置）
２ グリス供給部
３ グリス吐出部
４ ショットセンサ（液滴流量計）
５ 信号処理ユニット
５ａ 信号入力部
５ｂ 信号生成部
５ｃ 信号出力部
１０ センサユニット
２１ 流路
２２ 上流ねじ部
２３ シリンダ部
２３Ｈ 流路壁面
２４ バネ配置部
２５ 下流ねじ部
３０ ピストン
３２ 磁石
３３ 突出部
３４ 導液部
３５ 溝部
３６ シール部
３７ 微小導液路
４０ ストッパ
５０ バネ受け
６０ バネ
７０ 止め板
８０ スイッチユニット
８１ 下流センサスイッチ（位置センサ）
８２ 上流センサスイッチ（位置センサ）
Ｆ 流れ方向
２ グリス供給部
３ グリス吐出部
４ ショットセンサ（液滴流量計）
５ 信号処理ユニット
５ａ 信号入力部
５ｂ 信号生成部
５ｃ 信号出力部
１０ センサユニット
２１ 流路
２２ 上流ねじ部
２３ シリンダ部
２３Ｈ 流路壁面
２４ バネ配置部
２５ 下流ねじ部
３０ ピストン
３２ 磁石
３３ 突出部
３４ 導液部
３５ 溝部
３６ シール部
３７ 微小導液路
４０ ストッパ
５０ バネ受け
６０ バネ
７０ 止め板
８０ スイッチユニット
８１ 下流センサスイッチ（位置センサ）
８２ 上流センサスイッチ（位置センサ）
Ｆ 流れ方向
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】