JP2004167397A - 塗装ガン - Google Patents

Abstract

【課題】塗装ガンのヘッドを小型化するとともに、霧化塗料を広く拡散可能にする。
【解決手段】本発明に係る塗装ガンは、塗料を放出する塗料放出口２２ｂと、塗料放出口２２ｂの周囲に形成されており、その塗料放出口２２ｂから放出された塗料を霧化するためのエアーを放出する霧化エアー吹き出し口３２ｂと、霧化エアー吹き出し口３２ｂの周囲にほぼ等間隔で複数個形成されており、霧化された塗料の飛散方向に対して交差するようにエアーを放出するためのパターンエアー吹き出し口３４ｂとを有しており、各々のパターンエアー通路３４は直線状に形成されており、エアーの放出方向に延びる各々のパターンエアー通路３４の仮想軸線Ｊｐは、塗料放出口２２ｂを正面から見たときに、対応するパターンエアー吹き出し口の中心Ｃｆと塗料放出口の中心Ｃ０とをむすぶ仮想直線Ｌに対して同じ側に傾いており、その傾斜角が ０°より大きく、９０°より小さく設定されている。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料をエアーで霧化する構成の塗装ガンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
図６に示す一般的な塗装ガン６０は、塗料を回転体の遠心力を利用して飛散させ、その飛散した塗料をエアーで霧化して被塗装面Ｄｔに吹付ける構造である。この塗装ガン６０では、ヘッド６２の部分に前記回転体等を収納するスペースが必要になるため、そのヘッド６２が大型化する。このため、狭い場所における塗装ガン６０の配置の自由度が大幅に制限され、被塗装面Ｄｔに対して直角に塗料を吹付けられない場合が多く発生する。この結果、塗装むら（図６（Ｂ）参照）や被塗装面Ｄｔ以外の部分に塗料が掛かるオーバースプレー（図６（Ａ）における符号Ｘ参照）が発生し易くなる。
【０００３】
この問題を解決するために、エアーのみで塗料を霧化する方法を採用し、塗装ガンのヘッドを小型化した技術が特開２００２−１６６２００号公報に記載されている。
その塗装ガン７０は、図７（Ａ）に示すように、ヘッド７２が横向きに形成されており、そのヘッド７２の先端中央に塗料を放出する塗料放出口７３が形成されている。そして、その塗料放出口７３を囲んで霧化エアー吹き出し口７４がリング状に形成されている。霧化エアー吹き出し口７４は塗料放出口７３の方向に若干傾斜した状態で形成されており、その霧化エアー吹き出し口７４から放出されたエアーによって塗料が霧化されるとともに、その霧化された塗料（以下、霧化塗料という）が略円錐形状に拡散させられる。このように、塗装ガン７０のヘッド７２を小型化できるため、狭い場所におけるヘッド７２の配置の自由度が向上し、被塗装面Ｄｔに対してほぼ直角に塗料を吹付けることが可能になる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１６６２００号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記した塗装ガン７０は、霧化エアー吹き出し口から放出されたエアーで塗料を霧化するとともに、その霧化塗料を略円錐形状に拡散させる構成のため、霧化塗料の広がり角度を希望する値にまで大きくすることは難しい。
このため、図７（Ｂ）に示すように、塗装ガン７０を一定方向に移動させて塗装を行う際の塗装可能幅Ｔが狭くなり、塗装効率が低下する。
【０００６】
本発明は、上記問題点に鑑みなされたものであり、塗料をエアーでのみ霧化する塗装ガンにおいて、霧化された塗料（霧化塗料）を拡散させる際の広がり角度を希望する値にまで大きくできるようにすることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記した課題は、各請求項の発明によって解決される。
請求項１の発明は、塗料を放出する塗料放出口と、前記塗料放出口の周囲に形成されており、その塗料放出口から放出された塗料を霧化するためのエアーを放出する霧化エアー吹き出し口と、前記霧化エアー吹き出し口の周囲にほぼ等間隔で複数個形成されており、霧化された塗料の飛散方向に対して交差するようにエアーを放出するためのパターンエアー吹き出し口とを有しており、各々の前記パターンエアー吹き出し口につながる各々のパターンエアー通路は直線状に形成されており、エアーの放出方向に延びる各々の前記パターンエアー通路の仮想軸線は、前記塗料放出口を正面から見たときに、対応する前記パターンエアー吹き出し口の中心と前記塗料放出口の中心とをむすぶ仮想直線に対して同じ側に傾いており、その傾斜角が ０°より大きく、９０°より小さく設定されていることを特徴とする。
【０００８】
本発明によると、塗料を霧化エアー吹き出し口から放出したエアーで霧化する構成のため、例えば、回転体により塗料を飛散させて霧化する構造の塗装ガンよりもヘッドを小型化できる。このため、狭い場所にも塗装ガンのヘッドを進入させることが可能になる。
さらに、パターンエアー吹き出し口は、霧化エアー吹き出し口の周囲にほぼ等間隔で複数個形成されており、霧化された塗料の飛散方向に対して交差するようにエアーを放出する構成である。また、エアーの放出方向に延びる各々のパターンエアー通路の仮想軸線は、塗料放出口を正面から見たときに、対応するパターンエアー吹き出し口の中心と塗料放出口の中心とをむすぶ仮想直線に対して同じ側に傾いており、その傾斜角が ０°より大きく、９０°より小さく設定されている。このように、前記仮想直線に対して各々のパターンエアー通路の仮想軸線が傾斜しているため、パターンエアー同士が正面からぶつかり合うことがなくなり、各々のパターンエアーが霧化塗料に対して交差し易くなる。このため、前記傾斜角の値を調整することで霧化塗料が拡散する際の広がり角度を希望する値まで大きくできる。したがって、塗装ガンのヘッドから被塗装面までの距離が小さくても、霧化塗料を広く拡散させることで、その被塗装面を効率的に塗装することができる。なお、傾斜角が ０°の場合には、パターンエアー同士が正面からぶつかり合うようになり、パターンエアーの効果が相殺される。また、傾斜角が９０°の場合には、パターンエアーが霧化塗料の周辺部分と交差するようになるため、パターンエアーの効果が十分発揮されない。
【０００９】
また、請求項２の発明によると、パターンエアー吹き出し口の中心と塗料放出口の中心とをむすぶ仮想直線に対するパターンエアー通路の仮想軸線の傾斜角が全てのパターンエアー通路について等しく設定されている。このため、霧化塗料が均等にほぼ円錐形状に拡散するようになる。したがって、被塗装面に対して塗装ガンをどの方向に並行移動させても、被塗装面を均等に塗装することができる。
また、請求項３に示すように、パターンエアー吹き出し口の中心と塗料放出口の中心とをむすぶ仮想直線に対するパターンエアー通路の仮想軸線の傾斜角を ２５°より大きく、３５°より小さく設定することで、霧化塗料が円錐形状に拡散する際の立体角を最も大きくできる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図５に基づいて、本発明の実施形態１に係る塗装ガンの説明を行う。ここで、図１は本実施形態に係る塗装ガンの横向きノズル部の先端面を表す正面図であり、図２は図１のＩＩ− ＩＩ矢視縦断面図、図３は塗装ガンのヘッドを表す正面図（Ａ図）及び縦断面図（Ｂ図）である。また、図４は塗装ガンの全体側面図、図５（Ａ）、（Ｂ）は塗装の様子を表す側面図及び平面図である。
【００１１】
塗装ガン１は、図４に示すように、ロボットのハンド（図示されていない）に取付けられる塗装ガン本体２と、その塗装ガン本体２の先端に装着されるヘッド１０とを備えている。
ヘッド１０は、塗料を霧化させて放出させる部分であり、塗装ガン本体２に連結される連結部１２と、塗装ガン本体２と同軸に形成された管状部１４と、その管状部１４の先端に形成された横向きノズル部２０とから構成されている。
【００１２】
ヘッド１０の管状部１４は、塗装ガン本体２から供給された塗料とエアーとを横向きノズル部２０まで導く部分であり、図３（Ｂ）に示すように、その管状部１４の中心軸に沿って塗料通路１４ｐが形成されている。また、その塗料通路１４ｐを囲んで筒状のエアー通路１４ａが形成されている。
ヘッド１０の横向きノズル部２０は、霧化された塗料（以下、霧化塗料ＴＭという）を放出させる部分であり、ヘッド１０の管状部１４に対して直角に形成されている。
【００１３】
横向きノズル部２０は、図３（Ｂ）に示すように、キャップ状のケーシング２５を備えており、そのケーシング２５の内側にエアー貯留空間２４が形成されている。エアー貯留空間２４は、連絡通路２３を介して管状部１４のエアー通路１４ａと連通している。
横向きノズル部２０のケーシング２５は、略円筒形をした筒部２５ｔと、その筒部２５ｔの先端を塞ぐ円板部２５ｅとから構成されており、その円板部２５ｅの中心軸方向に貫通孔状の霧化エアー吹き出し通路３２が形成されている。
【００１４】
また、横向きノズル部２０には、管状部１４の塗料通路１４ｐと連通する塗料ノズル２２がケーシング２５と同軸に取付けられている。塗料ノズル２２の外径寸法は霧化エアー吹き出し通路３２の内径寸法よりも予め決められた寸法だけ小さく設定されており、その塗料ノズル２２がエアー貯留空間２４を貫通した状態で、ケーシング２５の霧化エアー吹き出し通路３２に挿通されている。
【００１５】
即ち、塗料ノズル２２の外周面と霧化エアー吹き出し通路３２の内周面との間には筒状の隙間が形成され、この隙間がエアー貯留空間２４と連通している。このため、エアー貯留空間２４内のエアーは、塗料ノズル２２と霧化エアー吹き出し通路３２との隙間から吹き出され、その吹き出されたエアーによって塗料ノズル２２から放出された塗料が霧化される。したがって、前記隙間のリング状開口が横向きノズル部２０の霧化エアー吹き出し口３２ｂとなり、塗料ノズル２２の先端開口が横向きノズル部２０の塗料放出口２２ｂとなる。
【００１６】
ケーシング２５の円板部２５ｅの内部には、図１、図２に示すように、霧化エアー吹き出し通路３２を囲んで複数本（図１では１２本）のパターンエアー通路３４が等間隔で形成されている。パターンエアー通路３４は、霧化塗料ＴＭを円錐形状に拡散させるパターンエアーＡｐを流すための通路であり、エアー貯留空間２４と連通した状態で、円板部２５ｅの表面２５ｆ（横向きノズル部２０の先端面２５ｆ）で開口している。即ち、パターンエアー通路３４の前記開口がパターンエアー吹き出し口３４ｂとなる。
【００１７】
パターンエアー通路３４は、図１に示すように、直線状に形成されている。このため、パターンエアー通路３４の仮想軸線Ｊｐの延長方向にパターンエアーＡｐが吹き出されるようになる。ここで、パターンエアー吹き出し口３４ｂはパターンエアー通路３４の入口３４ｅ（エアー貯留空間２４側の開口３４ｅ）よりも予め決められた寸法だけ半径方向内側に位置している。さらに、図２に示すように、パターンエアー吹き出し口３４ｂはパターンエアー通路３４の入口３４ｅよりも円板部２５ｅの厚み寸法分だけ前方に位置している。
【００１８】
したがって、パターンエアー吹き出し口３４ｂから吹き出された各々のパターンエアーＡｐは、図２に示すように、横向きノズル部２０の斜め前方内側方向に進み、その横向きノズル部２０の軸線Ｊと側面視において交差した後、斜め前方外側方向に進むようになる。なお、各々のパターンエアーＡｐとノズル部２０の軸線Ｊとは立体交差状態であり、各々のパターンエアーＡｐとノズル部２０の軸線Ｊとが実際に交わることはない。
ここで、図１、図２では、パターンエアー通路３４の仮想軸線Ｊｐと重なる位置にあるパターンエアーＡｐのみを図示しており、仮想軸線Ｊｐに対して拡開したパターンエアーＡｐは省略している。
【００１９】
また、各々のパターンエアーＡｐが横向きノズル部２０の軸線Ｊと交差する際に、それらのパターンエアーＡｐ同士が正面からぶつかり合わないように、各々のパターンエアー通路３４の位置が設定されている。
【００２０】
即ち、図１に示すように、塗料放出口２２ｂを正面から見た状態で、パターンエアーＡｐの吹き出し方向に延びる各々のパターンエアー通路３４の仮想軸線Ｊｐは、対応するパターンエアー吹き出し口３４ｂの中心Ｃｆと塗料放出口２２ｂの中心Ｃ０とをむすぶ仮想直線Ｌに対して同じ側に傾いており、その傾斜角θが２５°〜３５°に設定されている。
なお、本実施形態では、前記仮想直線Ｌに対するパターンエアー通路３４の仮想軸線Ｊｐの傾斜角θが全てのパターンエアー通路３４について等しい値に設定されている。
【００２１】
次に、上記した塗装ガン１の動作を説明する。
塗装ガン１の塗装ガン本体２からヘッド１０に供給された塗料は、そのヘッド１０の管状部１４の塗料通路１４ｐから横向きノズル部２０の塗料ノズル２２に供給され、その塗料ノズル２２の塗料放出口２２ｂから放出される。
また、塗装ガン１の塗装ガン本体２からヘッド１０に供給されたエアーは、そのヘッド１０の管状部１４のエアー通路１４ａ、連絡通路２３から横向きノズル部２０のエアー貯留空間２４に供給される。そして、エアー貯留空間２４から霧化エアー吹き出し通路３２と塗料ノズル２２との隙間を通って霧化エアー吹き出し口３２ｂから吹き出される。この霧化エアー吹き出し口３２ｂから吹き出されたエアー（霧化エアー）によって塗料放出口２２ｂから放出された塗料が霧化される。
【００２２】
また、エアー貯留空間２４に供給されたエアーは、各々のパターンエアー通路３４を通ってパターンエアー吹き出し口３４ｂから吹き出される。パターンエアー吹き出し口３４ｂから放出されたパターンエアーＡｐは、図２に示すように、横向きノズル部２０の斜め前方内側方向に進み、前述のように、横向きノズル部２０の軸線Ｊと立体交差した後、斜め前方外側方向に進む。
【００２３】
ここで、前述のように、各々のパターンエアー通路３４の仮想軸線Ｊｐは、対応するパターンエアー吹き出し口３４ｂの中心Ｃｆと塗料放出口２２ｂの中心Ｃ０とをむすぶ仮想直線Ｌに対して同方向に傾斜している。このため、各々のパターンエアー通路３４から吹き出されたパターンエアーＡｐが、図２に示すように、横向きノズル部２０の軸線Ｊと立体交差しても、それらのパターンエアーＡｐ同士が正面からぶつかり合うことがない。
【００２４】
各々のパターンエアー吹き出し口３４ｂから吹き出されたパターンエアーＡｐは、霧化エアー吹き出し口３２ｂ及び塗料放出口２２ｂから吹き出された霧化塗料ＴＭの流れを斜めに横切り、その霧化塗料ＴＭの流れを横切る際に、霧化塗料ＴＭを横方向に押圧して円錐形状に拡開させるように働く。ここで、前述のように、パターンエアーＡｐ同士が正面からぶつかり合うことがないため、各々のパターンエアーＡｐにおける霧化塗料拡散効果が相殺されることがない。
ここで、各々のパターンエアー通路３４の仮想軸線Ｊｐは、図１に示すように、前記仮想直線Ｌに対する傾斜角θが２５°〜３５°に設定されているため、霧化塗料ＴＭを円錐形状に拡開させる際の立体角を大きくできる。
【００２５】
また、塗料を霧化エアー吹き出し口３２ｂから放出したエアーで霧化する構成のため、例えば、回転体により塗料を飛散させて霧化する構造の塗装ガンよりもヘッド１０を小型化できる。このため、狭い場所にも塗装ガン１のヘッド１０を進入させることが可能になる。
したがって、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように、被塗装面Ｄｔに対してほぼ直角に霧化塗料ＴＭを吹付けることができる。また、霧化塗料ＴＭを円錐形状に拡開させる際の立体角を大きくできるため、塗装ガン１のヘッド１０を被塗装面Ｄｔに接近させても、必要なパターン幅（塗装ガン７０を一定方向に移動させて塗装を行う際の塗装可能幅）を確保できる。
【００２６】
また、本実施形態では、前記仮想直線Ｌに対するパターンエアー通路３４の仮想軸線Ｊｐの傾斜角θが全てのパターンエアー通路３４について等しい値に設定されているため、霧化塗料ＴＭが均等にほぼ円錐形状に拡散するようになる。したがって、被塗装面Ｄｔに対して塗装ガン１をどの方向に並行移動させても、被塗装面Ｄｔを均等に塗装することができる。
なお、本実施形態では、仮想直線Ｌに対するパターンエアー通路３４の仮想軸線Ｊｐの傾斜角θを２５°〜３５°に設定する例を示したが、傾斜角θを０°より大きく、９０°より小さい範囲内で設定すれば、ある程度、霧化塗料ＴＭを拡散させる効果を得ることができる。
【００２７】
なお、本実施形態では、霧化エアー吹き出し通路３２を囲んで１２本のパターンエアー通路３４を形成する例を示したが、パターンエアー通路３４の本数は適宜変更可能である。
また、ヘッド１０のノズル部２０を横向きに設ける例を示したが、ノズル部２０は特に横向きでなくても良い。
また、図１等において、パターンエアー通路３４の仮想軸線Ｊｐを仮想直線Ｌに対して右側に傾ける例を示したが、左側に傾けることも可能である。
【００２８】
【発明の効果】
本発明によると、塗装ガンのヘッドを小型化できるため、狭い場所にも塗装ガンのヘッドを進入させることが可能になる。また、霧化塗料が拡散する際の広がり角度を希望する値まで大きくできるため、塗装ガンのヘッドから被塗装面までの距離が小さくても、その被塗装面を効率的に塗装することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の本実施形態１に係る塗装ガンの横向きノズル部の先端面を表す正面図である。
【図２】図１のＩＩ− ＩＩ矢視縦断面図である。
【図３】塗装ガンのヘッドを表す正面図（Ａ図）及び縦断面図（Ｂ図）である。
【図４】塗装ガンの全体側面図である。
【図５】塗装の様子を表す側面図（Ａ図）及び平面図（Ｂ図）である。
【図６】従来の塗装ガンを使用して塗装を行う様子を表す側面図（Ａ図）及び平面図（Ｂ図）である。
【図７】従来の塗装ガンのヘッドを表す縦断面図（Ａ図）及びその塗装ガンを使用して塗装を行う様子を表す側面図（Ｂ図）である。
【符号の説明】
Ｌ パターンエアー吹き出し口の中心と塗料放出口の中心とをむすぶ仮
想直線
Ｊｐ パターンエアー通路の仮想軸線
θ 傾斜角（Ｌに対するＪｐの傾斜角）
２２ｂ 塗料放出口
３２ｂ 霧化エアー吹き出し口
３４ パターンエアー通路
３４ｂ パターンエアー吹き出し口

Claims (3)

1. 塗料を放出する塗料放出口と、
   前記塗料放出口の周囲に形成されており、その塗料放出口から放出された塗料を霧化するためのエアーを放出する霧化エアー吹き出し口と、
   前記霧化エアー吹き出し口の周囲にほぼ等間隔で複数個形成されており、霧化された塗料の飛散方向に対して交差するようにエアーを放出するパターンエアー吹き出し口とを有しており、
   各々の前記パターンエアー吹き出し口につながる各々のパターンエアー通路は直線状に形成されており、
   エアーの放出方向に延びる各々の前記パターンエアー通路の仮想軸線は、前記塗料放出口を正面から見たときに、対応する前記パターンエアー吹き出し口の中心と前記塗料放出口の中心とをむすぶ仮想直線に対して同じ側に傾いており、その傾斜角が ０°より大きく、９０°より小さく設定されていることを特徴とする塗装ガン。
2. 請求項１に記載の塗装ガンであって、
   パターンエアー吹き出し口の中心と塗料放出口の中心とをむすぶ仮想直線に対するパターンエアー通路の仮想軸線の傾斜角が全てのパターンエアー通路について等しく設定されていることを特徴とする塗装ガン。
3. 請求項１又は請求項２に記載の塗装ガンであって、
   パターンエアー吹き出し口の中心と塗料放出口の中心とをむすぶ仮想直線に対するパターンエアー通路の仮想軸線の傾斜角が ２５°より大きく、３５°より小さく設定されていることを特徴とする塗装ガン。

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