JP2013248591A - 自動スプレーガン - Google Patents

Abstract

【課題】ピストン室の圧縮されたエアをピストン室から逃がすことができると共に粉塵のピストン室への侵入を防ぐことができるようにする。
【解決手段】ピストン室２を構成する周壁２ａに、該周壁２ａの一端の頂部２ｂに開口するエア逃がし穴３ａからなるエア逃がし部３を上記頂部２ｂの周方向に複数形成する。エア逃がし部３は、スプレーガン本体１の外部とは繋がることなく、ピストン室２と繋がるように形成されているので、ピストン４の摺動によりピストン室２内のエアが圧縮されても、該圧縮された空気をピストン室２からエア逃がし部３へ逃がすことができるので、ピストン室２が高圧状態にならず、ピストン４はスプレーエアの作用によりピストン室２をスムーズに摺動することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、スプレーエアによって液を霧化して対象物に吹付ける自動スプレーガンに関するものである。

一般に自動スプレーガンは、スプレーエアを用いて液を霧化し、対象物に吹付けるもので、安定した作動が可能であり、他の自動制御技術を加味して条件に応じたさまざまな噴霧制御が可能であるため、ロボットによる自動塗装、金型への離型油塗布、成型品を取り出す前の冷却、布や紙の防水加工など、様々な用途に用いられている。

上記自動スプレーガンとしては、従来から、自動スプレーガン本体のピストン室内に摺動自在に収納されたピストンと、上記ピストン室内における上記ピストンのピストン摺動方向の一側に配されるスプリングと、上記ピストン室を形成する周壁の一端の頂部に取り付けられ、上記ピストンと協働して上記スプリングを押えるスプリング押え板と、上記ピストン室内における上記ピストン摺動方向の他側に外部に貫通するように形成され、上記スプリングに抗して上記ピストンを一側へ移動させるために外部からエアを供給するためのエアラインと、を有する自動スプレーガンが知られている（たとえば、特許文献１）。

このような自動スプレーガンには、上記エアラインからピストン室内にエアが供給されたときに、上記ピストンが、ピストン室内における他側から一側へスプリングに抗して摺動させられることにより、該ピストン室内のエアが一側に圧縮され、該圧縮されたエアをピストン室から逃がすために、スプリング押え板にエア抜き穴が形成されている。

このような構成の場合は、上記のように、ピストンがピストン室内における他側から一側へ摺動された後、スプリングの弾性力により、ピストン室内における一側から他側へピストンが押し戻される際、ピストン室は負圧になる。そのため、スプリング押え板に形成されたエア抜き穴から外部のエアがピストン室に吸気されることになる。

ここで、自動スプレーガンは、粉塵が飛散するような環境で使用することが一般的であるため、上記のようにスプリング押え板に形成されたエア抜き穴から外部のエアがピストン室に吸気されるときに粉塵が吸い込まれてしまうことがある。

このピストン室に吸い込まれる粉塵は、ピストンを摺動作動するにつれて次第に量が多くなり、ピストン室内に堆積したり該粉塵に含まれる油分によってピストン室内のピストン等に付着し、固まってしまったりして正常にピストンが作動しなくなることや、エア抜き穴の周囲に付着することにより、エア抜き穴が詰まり、正常にピストン室から外部へエアが抜けなくなるなどの虞があり、自動スプレーガンの故障の原因になるという問題があった。また、このような故障を防ぐために、スプリング押え板をはずして、ピストン室内を掃除する必要も生じていた。

そのため、特許文献１に示されるように、スプリング押え板を２分割して２枚のスプリング押え板として、該２枚のスプリング押え板の間のエア抜き穴に対応する箇所にフィルタを介在させることで、ピストン室内に粉塵を吸いこむことを防ぐようにしていることが従来から提案されている。

このように、上記特許文献１に示されたものとすることで、フィルタの存在により、ピストン室内への粉塵の吸い込みを低減させることができる。

実用新案登録第３１４６２７１号公報

そこで、本発明は、特許文献１に示された構成に代えて、スプリング押え板にエア抜き穴を設けない他の構成として、ピストン室に供給されるエアによりピストンがスプリングに抗してピストン室の一側へ移動させられるときに生じる圧縮されたエアをピストン室から逃がすことができると共に、粉塵のピストン室への侵入を防ぐことができる自動スプレーガンを提供しようとするものである。

本発明は、上記課題を解決するために、請求項１に対応して、ピストン室と、上記ピストン室内に摺動自在に収納されたピストンと、上記ピストン室内における上記ピストンのピストン摺動方向の一側に配され、該ピストンをピストン摺動方向の他側へ移動させるスプリングと、上記ピストン室を構成する周壁の一端の頂部に取り付けられ、上記ピストンと協働して上記スプリングを抑えるスプリング押え板と、上記ピストン室における上記ピストン摺動方向の他側の周壁に外部に貫通するように形成され、上記スプリングに抗して上記ピストンを一側へ移動させるために外部からエアを供給するためのエアラインと、を有する自動スプレーガンにおいて、上記周壁の一端に開口するエア逃がし部が上記周壁に形成されてなる自動スプレーガンとする。

また、上記構成において、ピストン室を構成する周壁は、一端が頂部と該頂部より内周側に傾斜する段差部とを有するように形成されており、エア逃がし部は、上記周壁の一端の頂部と段差部とに跨るように形成され、上記周壁の頂部にスプリング押え板を取り付けたときに、上記頂部と段差部とに跨るように形成されたエア逃がし部のうち、上記段差部側に開口するエア逃がし部が、上記ピストン室と繋がるようにされている構成とする。

更に、上記各構成において、ピストン室を構成する周壁に形成されたエア逃がし部が、複数個所に各々独立して形成された穴により構成されている構成、若しくは、ピストン室を構成する周壁に形成されたエア逃がし部が、上記周壁の周方向に延びる溝により構成されている構成とする。

また、前記の構成において、ピストン室を構成する周壁の周方向に延びるエア逃がし部を構成する溝は、上記周壁の周方向に連続又は不連続としてなる構成とする。

本発明の自動スプレーガンによれば、以下のような優れた効果を発揮する。
（１）自動スプレーガンのピストン室を構成する周壁の一端に開口するエア逃がし部が、上記周壁に形成されているので、ピストン室からスプレーガン本体の外部に貫通する箇所がなく、ピストン室がスプレーガン本体の外部から隔離されているので、粉塵が飛散するような環境で使用しても、粉塵をピストン室内に吸い込むことがなく、ピストン室内へ粉塵が侵入するのを未然に防止することができる。
（２）ピストン室内への粉塵の侵入を防ぐことで、粉塵の侵入に起因して生じる前記背景技術で述べたような自動スプレーガンの故障の原因も抑制することができる。

本発明の自動スプレーガンの第１の実施形態を示すもので、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ方向矢視図である。 本発明の自動スプレーガンの第２の実施形態を示すもので、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ方向矢視図である。 本発明の自動スプレーガンの第２の実施形態の変形例を示すもので、（ａ）は概略断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ方向矢視図である。

以下、本発明を実施するための形態を、図面を参照して説明する。

図１（ａ）（ｂ）は本発明の自動スプレーガンの第１の実施形態を示すものである。

すなわち、本発明の自動スプレーガンは、スプレーガン本体１の一端側の軸心部に、該スプレーガン本体１の一端に開口したピストン室２が設けられており、該ピストン室２内には、ピストン４が摺動自在に収納されている。ピストン室２の内周壁とスプレーガン本体１の外側面との間のピストン室２構成用の周壁２ａの一端は、頂部２ｂと該頂部２ｂから内周側に傾斜する段差部２ｃが形成されている。この周壁２ａの頂部２ｂ及び段差部２ｃに周方向に間隔を置いて、ピストン室２内の一側の圧縮されたエアを逃がすための穴３ａからなるエア逃がし部３が周壁２ａの軸心方向に複数開口して形成されている。

図中、５はスプレーガン本体１の一端の頂部２ｂに止ねじ６により着脱可能に取り付けられているスプリング押え板、７はピストン４の一側に形成されたスプリング８保持用の凹部で、該凹部７と上記スプリング押え板５との間にスプリング８が介装されている。

９はピストン室２の他端側の内側面とスプレーガン本体１の外側面との間を貫通するように設けられ、ピストン室２にスプレーエアを供給するエアラインである。該エアライン９からピストン室２にエアが供給されて、ピストン４がピストン室２内の一側へスプリング８に抗して摺動させられたときに、該ピストン室２の一側で圧縮されたエアを上記複数個のエア逃がし穴３ａからなるエア逃がし部３に逃がすことにより、ピストン室２の一側の圧力上昇が抑えられるようにされている。

詳述すると、上記エア逃がし部３は、上記ピストン室２を構成する周壁２ａの頂部２ｂから上記ピストン４の摺動方向（周壁２ａの軸心方向）に深さを有する複数（図１では８個）の穴３ａにより形成されている。

更に、図１（ｂ）に示すように、上記エア逃がし部３を形成する各穴３ａは、後述するスプレーガン本体１の一端の頂部２ｂの四隅に設けてあるねじ孔１７付近における上記頂部２ｂと段差部２ｃとに跨るように形成されている。本実施形態においては、４つの上記ねじ孔１７の周方向の各両側に、各々が独立した状態で形成され、計８個のエア逃がし穴３ａがエア逃がし部３として形成されている。

そのため、上記頂部２ｂと上記段差部２ｃとに跨るように形成されているエア逃がし部３は、図１（ａ）のようにスプレーガン本体１の上記周壁２ａの頂部２ｂにスプリング押え板５が取付けられている状態では、上記エア逃がし部３のうち頂部２ｂに対応する部分は、スプリング押え板５で閉塞されることになる。しかし、上記エア逃がし部３のうち段差部２ｃに対応する部分は、スプリング押え板５によって閉塞されずに、上記スプリング押え板５との間に隙間が生じることになるので、上記エア逃がし部３とピストン室２とが繋がっている状態となっている。

なお、本実施形態において、上記エア逃がし部３が上記ねじ孔１７の位置を中心として周方向の両側に形成されているのは、上記周壁２ａにねじ孔１７を形成するためには、スプリング押さえ板５を固定するための止ねじ６を螺合させるためにある程度スペースがある箇所（たとえば、スプレーガン本体１の形状が角柱であれば、頂部２ｂの角部付近）にねじ孔１７を形成することが好ましく、該ねじ孔１７の付近（たとえば周方向の両側）であれば、エア逃がし部３を形成するためのスペースも比較的確保できるからである。勿論、上記周壁２ａの頂部２ｂにおいて上記したねじ孔１７付近以外の箇所にエア逃がし部３を形成してもよいこと、ピストン室２の圧縮されたエアを適正に逃がすことが可能であれば、エア逃がし部３を８個に限定することなく、８個未満若しくは８個以上形成してもよいことは言うまでもない。

更に、エア逃がし部３の大きさは、大きいほど効果が高まるが、該エア逃がし部３を形成するスペースを考慮すると、あまり大きいものは形成することができないので、上記ねじ孔１７と同じ大きさか、該ねじ孔１７よりも径が小さい方が好ましい（図１（ｂ）では、エア逃がし部３の各穴３ａの径の大きさがねじ孔１７よりも小さいものを示している）。なお、スペースに問題がなければ、ねじ孔１７よりも径の大きい穴３ａとしてもよい。また、エア逃がし部３を形成する深さは、ピストン室２の圧縮されたエアを適正に逃がすことが可能であれば、特に限定されることなく、エア逃がし部３が形成される数や径の大きさによって適宜自在に設定可能である。

なお、図中、１０は後述するノズル１４が取り付けられるスプレーガン本体１の出口部、１１はスプレーガン本体１に設けられ、出口部１０に通じる液ライン、１２はピストン室２と出口部１０とを連通するエア分岐ライン、１３はピストン４の他端側であり該ピストン４の摺動方向の他側に一体的に取り付けられたニードルピン、１３ａはニードルピン１３の摺動部をシールするためのＯリング、１３ｂはニードルピン１３の先端部に取り付けたＯリング、１４はスプレーガン本体１の出口部１０に螺合して取付けられ、加圧された液を霧化して噴出させるノズル、１５はＯリング１３ａの押えリング、１６はノズル１４に設けた噴霧孔、１７はスプリング押え板５を止ねじ６で上記スプレーガン本体１に固定するための上記周壁２ａの頂部２ｂに形成されたねじ孔である。

また、上記ニードルピン１３の先端部は、スプレーガン本体１に設けられた液ライン１１の途中に位置し、ピストン４の摺動に伴うニードルピン１３の移動により、液ライン１１を開閉させるニードル弁としての機能を果たしている。

本発明の自動スプレーガンは、上記構成としてあるので、自動スプレーガンから液を噴霧する場合には、まず、エアライン９にスプレーエアが供給されることで、ピストン室２のピストン４がスプリング８に抗してスプリング押え板５側のピストン４の摺動方向の一側へ移動する。これにより、ニードルピン１３の先端部のニードル弁も、ピストン４の移動に伴い図上の上方へ移動して、液ライン１１が開となる。上記エアライン９に供給されたスプレーエアは、エア分岐ライン１２を経てスプレーガン本体１の出口部１０に供給され、該出口部１０で液ライン１１から供給される液と混合して、ノズル１４の複数の噴霧孔１６から液が噴霧される。

一方、自動スプレーガンから液を噴霧させない場合には、エアライン９へのスプレーエアの供給を停止すると、スプリング８の弾性力によりピストン４がピストン４の摺動方向の他側（図上の下方）へ付勢されることにより、ニードルピン１３の先端部のニードル弁により液ライン１１が閉の状態になり、液がスプレーガン本体１の出口部１０に流れてノズル１４から漏れないようになる。

上記において、スプレーガン本体１のピストン室２を構成する周壁２ａに、頂部２ｂからピストン摺動方向に深さを有する穴３ａによりエア逃がし部３が形成されており、しかも、該エア逃がし部３は、段差部２ｃの位置においてはスプリング押え板５に閉塞されることなく、ピストン室２と繋がるように形成されている。そのため、ピストン４がピストン摺動方向の一側へ移動することで、ピストン室２内のエアが圧縮されることになるが、該圧縮されたエアは、ピストン室２からエア逃がし部３へと逃がされるので、ピストン室２が高圧状態にならず、ピストン４はスプレーエアの作用によりスムーズに摺動し続けることができる。ピストン４がスプリング８の弾性力でピストン摺動方向の他側へ後退させられるときは、ピストン室２内は負圧になるが、エア逃がし部３に逃がされていたエアがピストン室２に流入される。この際、従来のエア抜き穴のように、ピストン室２からスプレーガン本体１の外部に貫通しているものではないので、粉塵が飛散するような環境で使用しても、粉塵をピストン室２内に吸い込むことがなく、ピストン室２内へ粉塵が侵入するのを未然に防止することができる。

次に、図２（ａ）（ｂ）は、本発明の第２の実施形態を示すものである。

すなわち、本実施形態の自動スプレーガンは、図２（ａ）（ｂ）に示すように、図１に示す第１の実施形態と同様の構成において、エア逃がし穴３ａとしてのエア逃がし部３が、ねじ孔１７付近に複数個所独立して形成されている構成に代えて、周壁２ａの周方向全周に連続して延びる溝３ｂからなるエア逃がし部３を形成するようにしたものである。

具体的には、エア逃がし部３は、第１の実施形態に示す複数のエア逃がし穴３ａ同士を全て結ぶように、周壁２ａの全周に亘ってリング状のエア逃がし溝３ｂとして形成されたものである。

その他の構成は、図１（ａ）（ｂ）に示したものと同様であり、同一のものには同一の符号が付してある。

このような第２の実施形態の構成によっても、第１の実施形態の場合と同様に、エア逃がし部３が、ピストン室２を構成する周壁２ａに、ピストン室２からスプレーガン本体１の外部に貫通しない構成として形成されているので、粉塵が飛散するような環境で使用しても、粉塵をピストン室２内に吸い込むことがなく、ピストン室２内へ粉塵が侵入するのを未然に防止することができる。

更に、エア逃がし部３は、段差部２ｃの位置においてピストン室２と繋がるように形成されているので、ピストン４がピストン摺動方向の一側へ移動することにより、ピストン室２内のエアは圧縮されることなくエア逃がし部３に逃げることができるので、ピストン室２が高圧状態にならず、ピストン４はスプレーエアの作用によりスムーズに摺動し続けることができる。

なお、図２（ｂ）に示すように、本実施形態のエア逃がし部３を構成する溝３ｂは、第１の実施形態におけるエア逃がし部３を構成する穴３ａに比べて開口面積が大きいので、エア逃がし部３を構成する溝３ｂの深さは、エア逃がし穴３ａの深さよりも浅く形成することも可能になる。

次に、図３（ａ）（ｂ）は、上記第２の実施形態の変形例を示すものである。

すなわち、本変形例の自動スプレーガンは、図３（ａ）（ｂ）に示すように、図２に示す第２の実施形態と同様の構成において、エア逃がし部３がピストン室２を構成する周壁２ａの全周に亘ってリング状のエア逃がし溝３ｂとして形成されている構成に代えて、上記周壁２ａの全周に連続した形状ではなく、不連続のエア逃がし溝３ｃからなるエア逃がし部３としたものである。

具体的には、エア逃がし部３は、ねじ孔１７の位置を周方向に挟んで該ねじ孔１７の両側に形成された、第１の実施形態に示すエア逃がし穴３ａ同士を結んで、上記第２の実施形態に示した様に、エア逃がし溝３ｃとして形成されたものである。

すなわち、上記エア逃がし部３は、図３（ｂ）に示すように、スプレーガン本体１の形状が角柱であれば、周壁２ａの角部付近に形成されるようにしたものである。

このような本変形例の形成によっても、上記各実施形態と同様の効果を奏することができる。

また、本変形例において、エア逃がし溝３ｃとしてのエア逃がし部３の形成箇所は、上記のように周壁２ａの角部付近とされているが、上記周壁２ａにおいて、上記角部を除いた部分に形成してもよいことは勿論である。

なお、本発明は、上記各実施形態及び変形例に限定されるものではなく、たとえば、スプレーガン本体１の形状が角柱である場合を示したが、その他の形状、たとえば円柱形状、エアライン９や液ライン１１が形成される面のみ平坦な面にして他の面を曲面状にしたかまぼこ形状等であってもよく、その場合にも、上記各実施形態及び変形例のように、頂部２ｂと段差部２ｃとの跨るようにエア逃がし部３を形成することができる。また、ピストン室２の形状は、ピストン室２内でピストン４を摺動作動させることを考慮すると円柱状に形成されることが好ましいが、円柱状以外のその他の形状でもよい。

更に、上記各実施形態及び変形例では、エア逃がし部３は頂部２ｂと段差部２ｃとに跨るように形成されているが、上記エア逃がし部３の役割が、ピストン室２とスプレーガン本体１の外部とが貫通して繋がることなく、且つピストン室２内の圧縮されたエアを逃がすことができればよいという観点からすれば、上記エア逃がし部３は、段差部２ｃの位置のみに形成されるようにしてもよい。この場合でも、上記したような効果を奏することができる。

その他本発明の要旨を逸脱しない範囲内で各種変更が可能であることは勿論である。

１ スプレーガン本体
２ ピストン室
２ａ 周壁
２ｂ 頂部
２ｃ 段差部
３ エア逃がし部
３ａ 穴（エア逃がし穴）
３ｂ 溝（エア逃がし溝）
３ｃ 溝（エア逃がし溝）
４ ピストン
５ スプリング押え板
８ スプリング
１７ ねじ孔

Claims (5)

1. ピストン室と、上記ピストン室内に摺動自在に収納されたピストンと、上記ピストン室内における上記ピストンのピストン摺動方向の一側に配され、該ピストンをピストン摺動方向の他側へ移動させるスプリングと、上記ピストン室を構成する周壁の一端の頂部に取り付けられ、上記ピストンと協働して上記スプリングを押えるスプリング押え板と、上記ピストン室における上記ピストン摺動方向の他側の周壁に外部に貫通するように形成され、上記スプリングに抗して上記ピストンを一側へ移動させるために外部からエアを供給するためのエアラインと、を有する自動スプレーガンにおいて、上記周壁の一端に開口するエア逃がし部が上記周壁に形成されてなる構成を有することを特徴とする自動スプレーガン。
2. ピストン室を構成する周壁は、一端が頂部と該頂部より内周側に傾斜する段差部とを有するように形成されており、エア逃がし部は、上記周壁の一端の頂部と段差部とに跨るように形成され、上記周壁の頂部にスプリング押え板を取り付けたときに、上記頂部と段差部とに跨るように形成されたエア逃がし部のうち、上記段差部側に開口するエア逃がし部が、上記ピストン室と繋がるようにされている請求項１記載の自動スプレーガン。
3. ピストン室を構成する周壁に形成されたエア逃がし部が、複数個所に各々独立して形成された穴により構成されている請求項１又は２記載の自動スプレーガン。
4. ピストン室を構成する周壁に形成されたエア逃がし部が、上記周壁の周方向に延びる溝により構成されている請求項１又は２記載の自動スプレーガン。
5. ピストン室を構成する周壁の周方向に延びるエア逃がし部を構成する溝は、上記周壁の周方向に連続又は不連続としてなる請求項４記載の自動スプレーガン。

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