JP2007175557A - 塗装ガン - Google Patents

Abstract

【課題】パッキン及びその近傍を効率良く洗浄できるようにする。
【解決手段】流入口４２から第１環状流路３８に流入した洗浄液は、二手に分かれて第１環状流路３８内を流れ、流入口４２と反対側で合流し、後方へ転向して第２環状流路３９内を二手に分かれて流れ、流入口４２の近傍で合流し、流入口４２から流入する洗浄液と衝突して後方へ転向し、環状空間３４内を二手に分かれて流れる。この環状空間３４内にはパッキン３５が設けられているので、パッキン３５とその近傍に付着している被除去物は、確実に除去される。
【選択図】図４

Description

本発明は、塗装ガンに関するものである。

ニードル弁を備えた塗装ガンとして、図５に示すものがある。これは、前端にノズル１０２が設けられたガン本体１０１内に、ノズル１０２に連通する流入空間１０３を形成し、前後方向に細長いニードル１０４の前端側部分を流入空間１０３内で前後に移動させることにより、ノズル１０２に設けた弁口１０５を開閉し、流入空間１０３の後端部に開口する流入口１０６から供給した塗料をノズル１０２から吐出させるようになっている。
尚、ニードル弁を備えた塗装ガンの一例として、特許文献１に記載されているものがある。
特開２００３−０８８７８１公報

ニードル弁を備えた塗装ガンの場合、流入空間１０３よりも後方にニードル１０４を前後移動させるための駆動機構１０７が設けられており、流入空間１０３の後面壁に形成した環状空間１０８には、駆動機構１０７側へ塗料が漏出するのを防止する手段としてニードル１０４の外周面に密着するパッキン１０９が設けられている。
さて、塗装ガン内の塗料流路を洗浄する場合、洗浄液も塗料と同じ経路で流されるのであるが、流入空間１０３に流れ込んだ洗浄液は、前方のノズル１０２に向かって移動するため、流入空間１０３の後面壁に臨んでいるパッキン１０９の付近では洗浄液の流速が遅くなる。特に、環状空間１０８とパッキン１０９の隙間は狭くて洗浄液が滞留し易い。そのため、従来の塗装ガンでは、パッキン１０９やその近傍を十分に洗浄できないという問題があった。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、パッキン及びその近傍を効率良く洗浄できるようにすることを目的とする。

上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、前端にノズルが設けられたガン本体内と、前後方向に細長く、前記ガン本体内に前後方向への移動を可能に設けられ、前端を前記ノズルに設けた弁口と対応させた形態のニードルと、前記ニードルの外周面に沿って形成され、前端が前記弁口に連なる誘導路と、前記誘導路よりも後方に設けられ、前記ニードルを前後方向へ移動させることで前記弁口を開閉する駆動機構と、前記誘導路の後端に臨むとともに前記ニードルと略同心の環状空間内に取り付けられ、前記誘導路側から前記駆動機構側への液体の漏出を規制可能なパッキンと、前記ニードルと略同心であって前記誘導路を包囲するような環状をなし、前端が閉塞された形態の第１環状流路と、前記ニードルと略同心の環状をなし、前記第１環状流路の後端と前記誘導路の後端とを連通させる第２環状流路と、前記第１環状流路の外周面に開口する流入口とを備えているところに特徴を有する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記第１環状流路の内周面と外周面が異なる部品によって構成されており、前記第１環状流路の前端部内周面には、略「コ」字形に凹んだ形態の周方向の取付溝が形成され、前記取付溝には、前記第１環状流路の外周面に密着することで前記第１環状流路の前端をシールするシールリングが取り付けられているところに特徴を有する。
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記シールリングが前記取付溝の後端内面に密着しているところに特徴を有する。

請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記シールリングが略円形断面とされており、
前記第１環状流路の外周面と内周面との間の径方向の寸法が、前記第１環状流路の外周面と前記取付溝の溝底面との間の径方向の寸法のほぼ１／２とされているところに特徴を有する。

＜請求項１の発明＞
流入口から第１環状流路内に流入した洗浄液は、二手に分かれて第１環状流路内を半円弧状の経路で流れ、第１環状流路における流入口とは反対側の位置で合流する。第１環状流路の前端は閉塞されているので、合流した洗浄液は、後方へ転向し、第２環状流路内を二手に分かれて半円弧状の経路で流れ、流入口の近傍で合流する。合流した洗浄液の一部は、流入口から流入する洗浄液と合流して誘導路内を前方のノズルに向かって流れ、残りの洗浄液は、流入口から流入する洗浄液と衝突して後方へ転向し、環状空間内を二手に分かれて半円弧状の経路で流れる。この環状空間内にはパッキンが設けられているので、環状空間とパッキンとの隙間やパッキンの表面に付着している被除去物（例えば、顔料）は、洗浄液によって洗い流されて除去される。そして、環状空間内を二手に分かれて流れた洗浄液は、合流した後、誘導路内をノズルに向かって流れる。

＜請求項２の発明＞
第１環状流路の前端は、シールリングによって閉塞されているので、塗料や洗浄液が、第１環状流路の内周面と外周面を構成する２つの部品の隙間に浸入する虞がない。
＜請求項３の発明＞
取付溝の後側の開口縁は第１環状流路に臨んでいるのであるが、取付溝の後端内面にはシールリングが密着しているので、第１環状流路内の塗料や洗浄液が取付溝内に浸入する虞はない。

＜請求項４の発明＞
シールリングが略円形断面とされ、第１環状流路の外周面と内周面との間の径方向の寸法が、第１環状流路の外周面と取付溝の溝底面との間の径方向の寸法のほぼ１／２とされているので、シールリングと取付溝の後端内面は、取付溝の開口縁において当接することになる。したがって、シールリングの弧状をなす外周面と取付溝の後端面における開口縁部との間には、顔料等の被除去物が詰まる虞のある隙間は生じない。

＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図４を参照して説明する。本実施形態の塗装ガンは、ガン本体１０内に設けたニードル弁１１により、ノズル１２からの塗料又は洗浄液の吐出を制御するようにしたものである。ガン本体１０は、ブロック体１３の前端部に円形断面の筒状部材１４を螺合して結合し、筒状部材１４の前端にヘッド１５を組み付けてナット１６により固定し、ブロック体１３の後端にバネ受け部材１７を螺合して組み付けた構成になり、ガン本体１０の前端（図１における左側の端部）には塗料と洗浄液を吐出させるためのノズル１２が設けられている。ノズル１２は、筒状部材１４の前端の弁口１８にニードル１９の前端部を対応させた形態となっており、ニードル１９が前進して弁口１８が閉塞されるとニードル弁１１が閉弁状態となり、塗料や洗浄液の吐出が停止し、ニードル１９が後退して弁口１８が開放されるとニードル弁１１が開弁状態となり、弁口１８を通してノズル１２から塗料又は洗浄液が吐出されるようになっている。

ブロック体１３の内部には、ブロック体１３の前端面に開放された円形断面の前部孔２０と、後端面に開放された円形断面の後部孔２１と、前部孔２０と後部孔２１を連通させる円形断面の連通空間２２とが同心状に形成されている。前部孔２０の内周面における略前半領域には雌ネジ部２３が形成され、この雌ネジ部２３には、筒状部材１４の後端部外周面の雄ネジ部２４が同心状に螺合されている。筒状部材１４の内部には前後に貫通する円形断面の貫通孔２５が形成され、この貫通孔２５内には前後方向に細長い円形断面のニードル１９が貫通されている。ニードル１９の外周面と貫通孔２５の内周面との間には、ニードル１９と同心の円筒状をなすとともに前端が弁口１８（ノズル１２）に連通した形態の誘導路２６が形成されている。

後部孔２１内、即ち誘導路２６よりも後方の位置には、ニードル１９を前後方向へ移動させるための駆動機構２７が設けられている。駆動機構２７は、後部孔２１の内周面に対して気密を保って摺接しつつ前後に移動するピストン２８と、ピストン２８の後端面とバネ受け部材１７の前面との間に設けた圧縮コイルバネ２９とを備えており、ピストン２８にはニードル１９の後端が固着されている。圧縮コイルバネ２９の弾力によりピストン２８とニードル１９が前方へ付勢されており、この付勢力により、常にはニードル弁１１が閉弁状態に保たれている。後部孔２１の内周面前端に開口するエア流入路３０から作動エアが供給されると、ピストン２８とニードル１９が後退してニードル弁１１が開弁するようになっている。

連通空間２２における前端部を除いた後部側領域には、筒状のガイド部材３１が固定して取り付けられており、ガイド部材３１の円形の中心孔３２にはニードル１９が径方向のガタ付きなく且つ前後方向への移動を可能に貫通されている。連通空間２２の内周面とガイド部材３１の外周面との隙間、及びガイド部材３１の内周面とニードル１９の外周面との隙間は、リング状のシール部材３３によって気密状に保たれている。

また、連通空間２２における前端部は環状空間３４となっており、この環状空間３４内には、ニードル１９と同心の円環状をなすパッキン３５が取り付けられている。パッキン３５は、その前端面に略Ｖ字形に切欠した形態の切欠部３６を全周に亘って形成したものである。パッキン３５の前端面における外周縁は、連通空間２２の前端縁に同心状に形成した縮径状のストッパ３７に当接され、この当接によりパッキン３５の前方（前部孔２０側）への変位が規制されている。また、パッキン３５の後端面はガイド部材３１の前端面に当接されており、この当接によりパッキン３５の後方（後部孔２１側）への変位が規制されている。そして、このパッキン３５により、誘導路２６側から駆動機構２７側への塗料及び洗浄液の漏出が規制されている。

ブロック体１３の前部孔２０の後端部には、筒状部材１４の後端部によって第１環状流路３８と第２環状流路３９が構成されている。
第１環状流路３８は、前部孔２０の後端部内周面と筒状部材１４の後端部外周面との間で径方向に挟まれるように形成され、ニードル１９と略同心であって誘導路２６を包囲するような環状をなし、前端が閉塞された形態となっている。第１環状流路３８の前端部内周面（筒状部材１４の外周面）には、略「コ」字形に凹んだ形態の取付溝４０が、全周に亘って形成され、この取付溝４０には、第１環状流路３８の外周面（前部孔２０の内周面）に密着することで第１環状流路３８の前端を液密状にシールするシールリング４１が取り付けられている。シールリング４１は、取付溝４０の前端内面と後端内面とに密着している。また、シールリング４１は略円形断面とされ、第１環状流路３８の外周面と内周面との間の径方向の寸法は、第１環状流路３８の外周面と取付溝４０の溝底面との間の径方向の寸法のほぼ１／２とされているので、取付溝４０の後端内面におけるシールリング４１との密着位置は、取付溝４０の開口縁の近傍位置となる。

第２環状流路３９は、筒状部材１４の後端面と前部孔２０の後側の奥端面との間で前後に挟まれるように形成され、ニードル１９と略同心の環状をなしている。第２環状流路３９は、第１環状流路３８の後端と誘導路２６の後端とを連通させている。また、第２環状流路３９のうちニードル１９の外周面に近い環状領域は、環状空間３４と連通している。換言すると、環状空間３４の前面とパッキン３５の前面の切欠部３６は、第２環状流路３９と誘導路２６の後端とに臨んでいる。

また、第１環状流路３８の外周面（前部孔２０の内周面）における下端位置には、流入口４２が開口されている。流入口４２の開口方向は、ニードル１９の移動方向（前後方向）に対して斜めをなし、この流入口４２からは塗料又は洗浄液が斜め前方内向きに流入されるようになっている。流入口４２の開口領域は、第１環状流路３８の内周面及び第２環状流路３９の外周縁部に臨んでおり、また、流入口４２の前後方向における開口寸法は、第１環状流路３８の内周面の前後長よりも大きい寸法となっている。つまり、第１環状流路３８の全体が流入口４２に臨むようになっている。尚、流入口４２の開口における前端縁は、第１環状流路３８の外周面におけるシールリング４１の当接位置よりも僅かに後方の位置となっている。

次に、本実施形態の作用を説明する。
流入口４２から前部孔２０内に供給された塗料は、第２環状流路３９と誘導路２６を通って弁口１８に至る。この状態で駆動機構２７を作動させてニードル１９を後退させると、ニードル弁１１が開弁されて弁口１８が開放され、ノズル１２から塗料が吐出される。前部孔２０内に塗料が供給されると、第２環状流路３９と誘導路２６だけでなく、第１環状流路３８と環状空間３４内にも塗料が充填され、環状空間３４内にパッキン３５の前面（切欠部３６の表面）や環状空間３４の内壁に塗料が付着する。

次に、色替え等のために塗料の流路を洗浄する工程を説明する。洗浄の際には、ニードル弁１１を開弁させた状態で、洗浄液を流入口４２から前部孔２０内に供給する。流入口４２は第１環状流路３８に臨んでいるので、供給された洗浄液は、図３の矢線ａで示すように、第１環状流路３８内を左右二手に分かれて半円弧状の経路で上方へ流れ、第１環状流路３８の上端部（流入口４２とは反対側の端部）において合流する。第１環状流路３８の前端はシールリング４１によって閉塞されているので、合流した洗浄液は、図２に矢線ｂで示すように、後方へ転向し、図３及び図４に矢線ｃで示すように、第２環状流路３９内を左右二手に分かれて半円弧状の経路で下方へ流れ、流入口４２の近傍で合流する。合流した洗浄液の一部は、流入口４２から流入してくる洗浄液と合流して図２に矢線ｄで示すように誘導路２６内を前方のノズル１２に向かって流れるが、合流した洗浄液の残りは、流入口４２から流入してくる洗浄液と衝突して図２に矢線ｅで示すように後方へ転向し、図４に矢線ｆで示すように、環状空間３４内を左右二手に分かれて半円弧状の経路で上方へ流れる。この環状空間３４の奥にはパッキン３５が設けられているので、環状空間３４とパッキン３５との隙間やパッキン３５の表面に付着している被除去物（例えば、塗料の顔料）は、環状空間３４内を流れる洗浄液によって洗い流されて除去される。そして、環状空間３４内を左右二手に分かれて流れた洗浄液は、環状流路の上端部で合流した後、図２に矢線ｇで示すように誘導路２６内を前方のノズル１２に向かって流れ、ノズル１２から吐出される。

上述のように本実施形態においては、パッキン３５が収容されている環状空間３４内に洗浄液の流れを形成するようにしたので、環状空間３４の内部で洗浄液が滞留することがなく、環状空間３４の内壁やパッキン３５の表面に付着している被除去物を確実に除去することができる。

また、第１環状流路３８の内周面と外周面は、異なる部品（筒状部材１４とブロック体１３）によって構成されているのであるが、第１環状流路３８の前端部内周面に、略「コ」字形に凹んだ形態の取付溝４０を形成し、この取付溝４０に、第１環状流路３８の外周面（ブロック体１３の内周面）に密着することで第１環状流路３８の前端をシールするシールリング４１を取り付けて液密状にシールしたので、塗料や洗浄液が、ブロック体１３と筒状部材１４との隙間に浸入する虞がない。

また、取付溝４０の後側の開口縁は第１環状流路３８に臨んでいるのであるが、取付溝４０の後端（図２における右端）内面にはシールリング４１が密着しているので、第１環状流路３８内の塗料や洗浄液が取付溝４０の内部（取付溝４０とシールリング４１との隙間）内に浸入する虞はない。
また、シールリング４１が略円形断面とされ、第１環状流路３８の外周面と内周面との間の径方向（図２における上下方向）の寸法が、第１環状流路３８の外周面と取付溝４０の溝底面との間の径方向の寸法のほぼ１／２とされているので、シールリング４１と取付溝４０の後端内面は、取付溝４０の開口縁において当接することになる。したがって、シールリング４１の弧状をなす外周面と取付溝４０の後端面における開口縁部との間には、顔料等の被除去物が詰まる虞のある狭い隙間が生じる虞がない。

＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施形態では第１環状流路の前端をシールリングによってシールしたが、本発明によれば、シールリングを用いない形態としてもよい。
（２）上記実施形態ではシールリングが取付溝の後端内面に密着するようにしたが、本発明によれば、シールリングと取付溝の後端内面との間に隙間が空く形態としてもよい。
（３）上記実施形態ではシールリングを略円形断面としたが、本発明によれば、シールリングが非円形断面であってもよい。
（４）上記実施形態では第１環状流路の外周面と内周面との間の径方向の寸法を、第１環状流路の外周面と取付溝の溝底面との間の径方向の寸法のほぼ１／２としたが、本発明によれば、第１環状流路の外周面と内周面との間の径方向の寸法を、第１環状流路の外周面と取付溝の溝底面との間の径方向の寸法のほぼ１／２よりも大きい寸法、又は１／２よりも小さい寸法としてもよい。
（５）上記実施形態では第１環状流路の全体が流入口に臨むようにしたが、本発明によれば、第１環状流路の一部が流入口の開口領域から外れる形態としてもよい。
（６）上記実施形態では前後方向における流入口の開口寸法が第１環状流路の前後長よりも大きくなるようにしたが、本発明によれば、前後方向における流入口の開口寸法を、第１環状流路の前後長と同じ寸法か、それよりも小さい寸法としてもよい。
（７）上記実施形態では第１環状流路の外周面における流入口の開口方向が斜め前方向となるようにしたが、本発明によれば、流入口の開口方向が、前後方向に対して直角な方向（径方向）であってもよい。

実施形態１の断面図 部分拡大断面図 図２のＸ−Ｘ線端面図 図２のＹ−Ｙ線端面図 従来例の断面図

符号の説明

１０…ガン本体
１２…ノズル
１８…弁口
１９…ニードル
２６…誘導路
２７…駆動機構
３４…環状空間
３５…パッキン
３８…第１環状流路
３９…第２環状流路
４０…取付溝
４１…シールリング
４２…流入口

Claims (4)

1. 前端にノズルが設けられたガン本体内と、
   前後方向に細長く、前記ガン本体内に前後方向への移動を可能に設けられ、前端を前記ノズルに設けた弁口と対応させた形態のニードルと、
   前記ニードルの外周面に沿って形成され、前端が前記弁口に連なる誘導路と、
   前記誘導路よりも後方に設けられ、前記ニードルを前後方向へ移動させることで前記弁口を開閉する駆動機構と、
   前記誘導路の後端に臨むとともに前記ニードルと略同心の環状空間内に取り付けられ、前記誘導路側から前記駆動機構側への液体の漏出を規制可能なパッキンと、
   前記ニードルと略同心であって前記誘導路を包囲するような環状をなし、前端が閉塞された形態の第１環状流路と、
   前記ニードルと略同心の環状をなし、前記第１環状流路の後端と前記誘導路の後端とを連通させる第２環状流路と、
   前記第１環状流路の外周面に開口する流入口とを備えていることを特徴とする塗装ガン。
2. 前記第１環状流路の内周面と外周面が異なる部品によって構成されており、
   前記第１環状流路の前端部内周面には、略「コ」字形に凹んだ形態の周方向の取付溝が形成され、
   前記取付溝には、前記第１環状流路の外周面に密着することで前記第１環状流路の前端をシールするシールリングが取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の塗装ガン。
3. 前記シールリングが前記取付溝の後端内面に密着していることを特徴とする請求項２記載の塗装ガン。
4. 前記シールリングが略円形断面とされており、
   前記第１環状流路の外周面と内周面との間の径方向の寸法が、前記第１環状流路の外周面と前記取付溝の溝底面との間の径方向の寸法のほぼ１／２とされていることを特徴とする請求項３記載の塗装ガン。

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