JP2002361118A - 塗料供給用流量調節弁 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 塗料供給用流量調節弁により塗料の流量を精
度よく調節できるようにすること。 【解決手段】 塗料供給用流量調節弁１０において、弁
体５０のニードル部５２にテーパ形状を設け、このニー
ドル部５２が挿通する筒状の弁座５３に前記テーパ形状
と同じ方向に傾斜しているテーパ状の内面を設ける。そ
して、弁体５０と筒状の弁座５３との相対位置を調節す
ることにより塗料の流量を調節する。制御手段１１のピ
ストン３４がシリンダとなるハウジング３０内の空気圧
を受けて弁体５０と筒状の弁座５３との隙間を開く方向
に弁体５０を付勢する。圧縮コイルばね３３が弁体５０
と筒状の弁座５３との隙間を閉じる方向にピストン３４
を付勢する。そして、前記空気圧を調節することによ
り、前記塗料の流量を調節する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願発明は、塗料の流量を精
度よく迅速に調節することができる塗料供給用流量調節
弁に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、種々の物体に塗装が行われ、
たとえば、自動車の車体の塗装が行われている。自動車
の車体への塗装では、部位によって塗膜厚さが異なって
いる。通常、車体のルーフ部分の塗膜は車体の側面の塗
膜よりも厚くされている。このように、塗装する部位に
よって塗膜の厚さを変える必要があるので、塗料供給用
流量調節弁を用いて塗装ノズルに供給される塗料の流量
を調節している。

【０００３】図６は、従来の塗料供給用流量調節弁の断
面を示す。図６に示す塗料供給用流量調節弁８０では、
ボディ８１とハウジング８２との間にダイヤフラム８３
が取付けられている。そして、弁取付部８４がダイヤフ
ラム８３の中央部に取付けられている。圧縮コイルばね
８５ａが弁取付部８４を図示左方に付勢し、圧縮コイル
ばね８５ｂが弁取付部８４を図示右方に付勢している。
また、ハウジング８２の図示右端部のネジ孔に螺合した
ボルト８７がハウジング８２内に配置された押圧板８６
を図示左方に押している。そして、ボルト８７の溝８７
ａに嵌合させた図示しないドライバー等により、ボルト
８７を回転させることにより押圧板８６の図示左右方向
の位置を調節することができる。これにより圧縮コイル
ばね８５ａを介して弁取付部８４の図示左右方向の位置
を調節し、弁取付部８４に取付けられた弁体８８の位置
を調節することができる。

【０００４】弁座８９がボディ８１の内部に固定されて
いる。弁体８８がリング状の弁座８９を挿通し、ボルト
８７の回転により、弁体８８と弁座８９との間の隙間が
調節される。なお、図６は、弁体８８と弁座８９との間
に隙間がない状態、すなわち、塗料供給用流量調節弁８
０が閉じている状態を示している。管継手９１がボディ
８１に取付けられている。管継手９１の入口９１ａが塗
料の入口となる。入口９１ａから流入した塗料は、弁体
８８と弁座８９との隙間を通過して、ボディ８１内の空
間８１ａを通過して２つの出口８１ｂ、８１ｃから流出
する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の塗料供給用流量調節弁８０は、弁取付部８４をダイ
ヤフラム８３にて支えているので、弁体８８と弁座８９
との隙間を精度よく制御することが困難であった。この
ため、塗料供給用流量調節弁８０を使用して塗料の流量
を精度よく制御することが困難であった。また、ダイヤ
フラム８３は応答が遅いので、迅速に塗料の流量を調節
することが困難であった。本願発明はこのような問題に
鑑みてなされたものであり、本願発明が解決しようとす
る課題は、塗装すべき部位の要求にあった塗料の流量を
精度よく迅速に調節することができるようにすることで
ある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の第１の発明は請求項１記載のとおりである。
上記第１の発明により、供給すべき塗料の流量を調節す
る塗料供給用量調節弁において、弁体のテーパ形状のニ
ードル部が筒状の弁座を挿通し、制御手段が圧縮空気を
受けて弁体と筒状の弁座との相対位置を調節することに
より、弁体のニードル部のテーパ形状と弁座の内面との
隙間を調節するので、圧縮空気の空気圧を調節すること
により、迅速に精度よく前記隙間を通過する塗料の流量
を調節することができる。

【０００７】さらに、第２の発明は請求項２記載のとお
りである。上記第２の発明により、上記第１の発明の作
用とともに、前記筒状の弁座の内面を前記ニードル部の
テーパ形状と同じ方向に傾斜しているテーパ面としたの
で、前記弁体のニードル部のテーパ形状と前記弁座の内
面との隙間を通過する塗料の流量をより精度よく調節す
ることが容易になる。

【０００８】さらに、第３の発明は請求項３記載のとお
りである。上記第３の発明により、上記第１または第２
の発明の作用とともに、前記弁体のニードル部のテーパ
形状と前記筒状の弁座の内面との隙間が前記ピストンの
摺動により調節され、前記弾性体が前記ピストンを前記
隙間を閉じる方向に付勢し、前記圧縮空気の空気圧が前
記ピストンを前記隙間を開く方向に付勢するので、前記
弾性体の付勢力と前記空気圧とが釣り合った位置で前記
隙間が決まる。このため、前記圧縮空気の空気圧を調整
することにより、迅速に塗料の流量を調節することがで
きる。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本願発明における実施の形
態を図面に基づいて説明する。図１は、本願発明の実施
の形態に係る塗料供給用流量調節弁の断面を示す。図１
において、塗料供給用流量調節弁１０は、ボディ２０、
ハウジング３０およびキャップ４０等を備えている。ボ
ディ２０およびハウジング３０は、筒状のものである。
ボディ２０はハウジング３０の図示左端部に取付けら
れ、キャップ４０はハウジング３０の図示右端の開口部
を覆うようにハウジング３０に取付けられている。Ｏリ
ング４１がハウジング３０とキャップ４０との間に介在
されており、ハウジング３０内の後述する空間４２（段
落００１６参照）の気密を保っている。ボディ２０の内
部には、筒状の弁座５３が取付けられている。Ｏリング
５４が弁座５３の外周とボディ２０との間に介在して気
密を保っている。後述する制御手段１１（段落００１６
参照）により弁体５０と弁座５３との相対位置を調節す
ることにより塗料の流量を精度よく調節することができ
る。

【００１０】軸受２１がボディ２０の内部に取付けられ
ている。弁軸３１が軸受２１によりその軸方向（図示左
右方向）に移動可能となる状態で支えられている。な
お、Ｏリング２２が軸受２１と弁軸３１との間に介在し
て気密を保ち、Ｏリング２３が軸受２１とボディ２０と
の間に介在して気密を保っている。弁体５０は、一体に
形成された頭部５１とニードル部５２を備えている。ニ
ードル部５２は筒状の弁座５３を挿通している。ニード
ル部５２のボルト状端部５２ａが弁軸３１の図示左端部
のネジ孔３１ｂに螺合することにより、弁体５０は、弁
軸３１の図示左端部に取付けられている。

【００１１】スリーブ３２がハウジング３０の内部に配
置され、スリーブ３２の基部３２ａがボディ２０に取付
けられている。弁軸３１はこのスリーブ３２内を摺動可
能に配設されている。弁軸３１の溝３１ｃはスリーブ３
２内の空間３２ｃとハウジング３０内で後述するピスト
ン３４の図示左側でスリーブ３２の外の空間３０ｂとを
連通している。さらに、ハウジング３０の通気孔３０ａ
が前記空間３０ｂとハウジング３０の外を連通してい
る。このため、弁軸３１のその軸方向の移動および後述
するピストン３４の摺動が容易になる。スリーブ３２に
固定されたピン３２ｂが弁軸３１の溝３１ｃに係合し、
スリーブ３２と弁軸３１との相対回転を防いでいる。

【００１２】ピストン３４がハウジング３０内に摺動可
能に嵌合されている。このピストン３４によりシリンダ
となるハウジング３０の内部を図示左右に区画してい
る。ピストン３４は、弁軸３１の図示右端部に取付けら
れている。Ｏリング３５がピストン３４と弁軸３１との
間に介在されており、ピストン３４の両側間の気密を保
つようになっている。また、リング状のパッキン３６が
ピストン３４とハウジング３０との間の気密を保ってい
る。押え板３７がＯリング３５およびパッキン３６がピ
ストン３４から外れることを防いでいる。ナット３８が
弁軸３１のボルト状端部３１ａに螺合して、押え板３７
が弁軸３１から外れることを防いでいる。

【００１３】弾性体としての圧縮コイルばね３３がスリ
ーブ３２の基部３２ａとピストン３４の間に介在されて
いる。この圧縮コイルばね３３の反発力によりピストン
３４を図示右方向に付勢し、このピストン３４と連結状
態にある弁軸３１および弁体５０をも図示右方向に付勢
する。弁体５０への図示右方向への付勢は、後述する弁
体５０のニードル部５２のテーパ形状５２ｂと弁座５３
の内面５３ｃとの隙間（段落００１７参照）を閉じる方
向となっている。

【００１４】管継手６１がボディ２０の図示左端部に取
付けられている。管継手６１の入口６１ａは、塗料の入
口となっている。Ｏリング６４が管継手６１とボディ２
０との間に介在されて気密を保つようになっている。弁
体５０のニードル部５２が筒状の弁座５３を挿通してい
る。弁軸３１のその軸方向の移動により、弁体５０はそ
のニードル部５２の軸方向に移動する。図１では、弁体
５０の頭部５１が弁座５３の図示左端を塞いだ状態で、
弁体５０のニードル部５２のテーパ形状５２ｂと弁座５
３の内面５３ｃとの隙間（段落００１７参照）が塞がっ
ている状態、すなわち塗料供給用流量調節弁１０が閉じ
た状態が示されている。なお、空間２４は、弁体５０の
ニードル部５２とボディ２０との間の空間であり、弁座
５３とニードル部５２との隙間を通過した塗料の通路の
一部となっている。

【００１５】管継手６２がボディ２０の図示左下端部に
取付けられている。この管継手６２の出口６２ａは、前
記空間２４に連通している。流量調節され、この出口６
２ａに排出された塗料が図示しない塗装ガンのノズルに
供給される。リング状のパッキン６５が管継手６２とボ
ディ２０との間に介在されて気密を保っている。

【００１６】制御手段１１は、ハウジング３０、弁軸３
１、スリーブ３２、ピストン３４、キャップ４０、管継
手６３等を備えている。ここで、管継手６３がキャップ
４０の図示右下端部に取付けられている。管継手６３の
入口６３ａとパイプ６６がナット６３ｂにより接続され
ている。このため、パイプ６６から送られてきた圧縮空
気（エア）は、管継手６３を通過して、キャップ４０、
ハウジング３０およびピストン３４で形成された空間４
２に入り、ピストン３４を図示左方に押す。ピストン３
４はハウジング３０内を摺動し、圧縮コイルばね３３の
反発力と前記圧縮空気の空気圧が釣り合った位置で停止
する。この停止位置で弁体５０と弁座５３との相対位置
が決まる。

【００１７】図２は、図１の弁座５３の半断面を拡大し
て示す。図２において、弁座５３のテーパ面（テーパを
形成する面）となる内面５３ｃは、弁体５０のニードル
部５２のテーパ形状５２ｂ（図３参照）と同じ方向に傾
斜している。なお、テーパ形状５２ｂの傾斜とテーパ面
となる内面５３ｃの傾斜を同じ大きさにしてもよい。こ
のようにすると、テーパ形状５２ｂとテーパ面となる内
面５３ｃとの隙間が弁体５０の位置の移動に対して直線
的に変化するので、塗料の通過量を精度よく調節するこ
とが容易になる。入口側端部５３ａから出口側端部５３
ｂに向かうにつれて、テーパ面となる内面５３ｃの径は
小さくなっている。なお、リング状の凹部５３ｄは、Ｏ
リング５４（図１参照）を配置する場所である。

【００１８】図３は、図１の弁体５０の右側面を拡大し
て示す。図３において、弁体５０のニードル部５２にテ
ーパ形状５２ｂが形成されている。また、頭部５１に溝
５１ａが形成されている。図４は、図３の弁体５０の正
面を示す。図４において、溝５１ａが弁体５０の頭部５
１に形成されている。ここで、頭部５１とニードル部５
２とは同心円状に形成されている。

【００１９】図５は、塗料供給用流量調節弁１０の使用
状態を示している。図５において、コンプレッサ７１
は、圧縮空気を作り、エアレギュレータ７２は、コンプ
レッサ７１から供給された圧縮空気の空気圧を調節して
塗料供給用流量調節弁１０に供給する。その際、エアレ
ギュレータ７２で空気圧調節された圧縮空気はパイプ６
６（図１参照）を通過して塗料供給用流量調節弁１０の
入口６３ａ（図１参照）に供給される。塗料供給用流量
調節弁１０は、前記圧縮空気に制御されて、塗料槽７３
から送られてくる塗料の流量を調節する。そして、塗料
供給用流量調節弁１０で流量調節された塗料が前記図示
しない塗装ガンのノズル（段落００１５参照）により塗
装対象７４（たとえば、自動車の車体）に吹き付けられ
る。このため、塗装対象７４の塗膜の厚さを容易に調節
することができる。

【００２０】なお、上記実施の形態において、弁座５３
の形状は、図示されたものに限定されず、テーパ面とな
る内面（テーパ面となる内面５３ｃに相当する。）を備
えた弁座であればよい。さらに、弁座５３をテーパのな
い内面を備えた筒状に形成してもよい。また、弁体５０
の形状は、図示されたものに限定されず、テーパ形状
（テーパ形状５２ｂに相当する。）を備えたものであれ
ばよい。また、圧縮コイルばね３３は、ゴム等の他の弾
性体で置き換え可能である。

【００２１】

【発明の効果】本願の第１の発明に係る塗料供給用流量
調節弁は、その制御手段が圧縮空気を受けて弁体と筒状
の弁座との相対位置を調節することにより、弁体のニー
ドル部のテーパ形状と弁座の内面との隙間を調節するの
で、圧縮空気の空気圧を調節することにより、迅速に精
度よく前記隙間を通過する塗料の流量を調節することが
できる。このため、第１の発明に係る塗料供給用流量調
節弁を使用して自動車等の塗装対象の塗膜の厚さを精度
よく制御することができる。

【００２２】さらに、第２の発明により、上記第１の発
明の効果とともに、前記筒状の弁座の内面を前記ニード
ル部のテーパ形状と同じ方向に傾斜しているテーパ面と
したので、前記弁体のニードル部のテーパ形状と前記弁
座の内面との隙間を通過する塗料の流量をより精度よく
調節することが容易になる。このため、第２の発明に係
る塗料供給用流量調節弁を使用して自動車等の塗装対象
の塗装の厚さを精度よく制御することが容易になる。

【００２３】さらに、第３の発明により、上記第１また
は第２の発明の効果とともに、前記弁体のニードル部の
テーパ形状と前記筒状の弁座の内面との隙間が前記ピス
トンの摺動により調節され、弾性体の付勢力と空気圧と
が釣り合った位置で前記隙間が決まる。このため、前記
圧縮空気の空気圧を調整することにより、迅速に塗料の
流量を調節することができる。たとえば、自動車等の塗
装対象の塗装部位ごとに塗膜の厚さが異なる場合に、第
３の発明に係る塗料供給用流量調節弁を使用して、迅速
に塗膜の厚さを所定の値に変えることができる。このた
め、塗装作業の能率が著しく向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の実施の形態に係る塗料供給用流量調
節弁の断面図である。

【図２】図１の弁座の半断面を拡大して示す部分図であ
る。

【図３】図１の弁体の右側面を拡大して示す部分図であ
る。

【図４】図３の弁体の正面を示す部分図である。

【図５】図１の流量調節弁の使用状態の説明図である。

【図６】従来の塗料供給用流量調節弁の断面図である。

【符号の説明】

１０ 塗料供給用流量調節弁 １１ 制御手段 ３０ シリンダとなるハウジング ３３ 弾性体となる圧縮コイルばね ３４ ピストン ５０ 弁体 ５２ 弁体のニードル部 ５２ｂ ニードル部のテーパ形状 ５３ 弁座 ５３ｃ 弁座のテーパ面となる内面

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 供給すべき塗料の流量を調節する塗料供
   給用流量調節弁において、 弁体、筒状の弁座および制御手段を備え、前記弁体には
   ニードル部が設けられており、このニードル部をテーパ
   形状とし、前記テーパ形状のニードル部が前記筒状の弁
   座を挿通し、前記制御手段が圧縮空気の空気圧により前
   記弁体と前記筒状の弁座との相対位置を調節することに
   より、前記弁体のニードル部のテーパ形状と前記弁座の
   内面との隙間を調節することを特徴とする塗料供給用流
   量調節弁。
2. 【請求項２】 請求項１に記載した塗料供給用流量調節
   弁であって、 前記筒状の弁座の内面を前記ニードル部のテーパ形状と
   同じ方向に傾斜しているテーパ面としたことを特徴とす
   る塗料供給用流量調節弁。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２に記載した塗料
   供給用流量調節弁であって、 前記制御手段がシリンダ、このシリンダ内を摺動するピ
   ストンおよび弾性体を備え、前記弁体のニードル部のテ
   ーパ形状と前記筒状の弁座の内面との隙間が前記ピスト
   ンの摺動により調節され、前記弾性体が前記ピストンを
   前記弁体のニードル部のテーパ形状と前記筒状の弁座の
   内面との隙間を閉じる方向に付勢し、前記圧縮空気の空
   気圧が前記ピストンを前記弁体のニードル部のテーパ形
   状と前記筒状の弁座の内面との隙間を開く方向に付勢す
   ることを特徴とする塗料供給用流量調節弁。