JP2016007581A - 静電塗装ガン - Google Patents

Abstract

【課題】静電塗装ガンの動きに支障を来すことなく、高電圧発生器に給電できるようにする。
【解決手段】静電塗装ガンＧは、塗料を吐出するノズル１２と、塗料に静電気を印加する高電圧発生器３０と、高電圧発生器３０に供給可能な電力が蓄えられている二次電池４２（蓄電部材）とを備えている。静電塗装ガンＧは、高電圧発生用の電源となる二次電池４２を内蔵しているので、給電用のケーブルを接続せずに済み、給電用のケーブルによって塗装動作を邪魔されることがない。したがって、静電塗装ガンＧの動きに支障を来すことなく、高電圧発生器３０に給電することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、静電塗装ガンに関するものである。

特許文献１には、防爆域においてリモートタイプの電源から静電塗装ガンの高電圧発生器に給電する技術が開示されている。この電源は、防爆ハウジング内に収容した発電機をエアタービンにより駆動するようになっており、発電機で発電された電力が、給電ケーブルを介して高電圧発生器に供給されるようになっている。

特開平１０−１６５８４９号公報

静電塗装ガンには、給電ケーブルだけでなく、塗料を供給するためのホースとエアを供給するためのホースも繋がっている。そのため、静電塗装ガンを取り回す際に、これらのケーブルやホースが邪魔になり、塗装作業時の操作性低下を招く虞がある。また、静電塗装ガンがハンドガンではなく自動ガンである場合には、ケーブルやホースが静電塗装ガンの動きを邪魔する虞もある。

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、静電塗装ガンの動きに支障を来すことなく、高電圧発生器に給電できるようにすることを目的とする。

本発明の静電塗装ガンは、
塗料を吐出するノズルと、
塗料に静電気を印加する高電圧発生器と、
前記高電圧発生器に供給可能な電力が蓄えられている蓄電部材とを備えているところに特徴を有する。

本発明の静電塗装ガンは、高電圧発生用の電源となる蓄電部材を内蔵しているので、給電用のケーブルを接続せずに済み、給電用のケーブルによって塗装動作を邪魔されることがない。したがって、本発明によれば、静電塗装ガンの動きに支障を来すことなく、高電圧発生器に給電することができる。

実施例１の静電塗装ガンの一部切欠側面図 高電圧発生器と電源装置を構成をあらわすブロック図

（１）本発明の静電塗装ガンは、前記蓄電部材が、充電可能な二次電池であってもよい。この構成によれば、蓄電部材を繰り返し使用することができるので、コスト低減を図ることができる。

（２）本発明の静電塗装ガンは、前端部に前記ノズルが設けられて内部に前記高電圧発生器が収容されたガン本体部と、前記ガン本体部の後端部から下方へ延出して作業者により把持されるグリップとを備えており、前記蓄電部材が、前記グリップの内部に配されていてもよい。この構成によれば、比較的重量のある蓄電部材がグリップ内に配置されるので、静電塗装ガンの重心位置がグリップに近くなって重量バランスが良好となり、作業者への負担が軽減される。

（３）本発明の静電塗装ガンは、前記ノズルにエアを供給するためのエア流路を有しており、前記エア流路が、前記蓄電部材の外面に臨むように形成されていてもよい。この構成によれば、給電中に温度上昇する蓄電部材を、エア流路を流れるエアによって冷却することができる。

＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図２を参照して説明する。静電塗装ガンＧは、作業者が掴んで塗装作業を行うハンドガンであり、電気的絶縁性を有する合成樹脂製のガン本体部１０と、電気伝導性を有する合成樹脂のグリップ１１とを備えている。図１に示すように、グリップ１１の上端部はガン本体部１０の後端部に組み付けられている。作業者はグリップ１１を掴むことによって塗装作業を行うようになっている。ガン本体部１０の前端部には、塗料と霧化用エアとパターン用エアを吐出するためのノズル１２が取り付けられている。

ガン本体部１０の前端部には、ノズル１２に塗料を供給するための塗料供給チューブ１３の下流端部が接続されている。塗料供給チューブ１３の上流端は、グリップ１１の下端部に取り付けたブラエアケット１４を介すことにより、塗料供給ホース１５の下流端部に接続されている。また、グリップ１１内とガン本体部１０内には、ノズル１２にエアを供給するためのエア流路１６が形成されている。エア流路１６の上流端は、グリップ１１の下端面においてエア供給ホース１７に接続されている。

ガン本体部１０の前端部には、ノズル１２から吐出される塗料に高電圧を印加するための電極１８（図２を参照）が取り付けられている。ガン本体部１０の内部には、静電塗装に適した高電圧の直流電力を電極１８に供給するための高電圧発生器３０が収容されている。また、ガン本体部１０の後端部とグリップ１１には、高電圧発生器３０に交流電力を供給するための電源装置４０が収容されている。

ガン本体部１０に取り付けたトリガー１９を操作すると、バルブ（図示省略）が開弁状態となり、塗料とエアがノズル１２に供給されるとともに、電源装置４０から高電圧発生器３０へ電力供給が行われて電極１８が高電圧となる。これにより、高電位に印加された塗料が、エアにより霧化されるとともに所定のパターンに成形された状態で噴出し、被塗物（図示省略）に塗着される。

図２に示すように、電源装置４０は、発振回路４１、直流電源としての二次電池４２（請求項に記載の蓄電部材）、及び２つのスイッチング素子４３を備えて構成されている。発振回路４１は、制御部（図示省略）からの指令信号に基づいてパルス状の駆動信号を生成する。この駆動信号により、スイッチング素子４３が、二次電池４２の出力を正側と負側に切り替えるので、低電圧の交流電圧が発生する。この交流電圧は高電圧発生器３０に供給される。

図２に示すように、高電圧発生器３０は、昇圧トランス３１、倍電圧整流回路３２（コッククロフト・ウォルトン回路）、及び出力抵抗３３を備えて構成されている。電源装置４０から高電圧発生器３０に供給された交流電圧は、昇圧トランス３１で昇圧された後、倍電圧整流回路３２により昇圧及び整流され、１０ｋＶ〜６０ｋＶ程度の高電圧に変換される。そして、倍電圧整流回路３２で昇圧・整流された直流の高電圧は、出力抵抗３３を介して電極１８に供給される。

電源装置４０を構成する二次電池４２は、全体として上下方向に長いブロック状をなしており、グリップ１１内に収容されている。グリップ１１内には、収容空間２０が形成されている。収容空間２０の後面側は、収容空間２０に対して二次電池４２を着脱するための開口部２１となっている。開口部２１は、収容空間２０の全高さ領域に亘り、グリップ１１の外部へ開放された形態となっている。開口部２１はカバー２２で塞がれ、このカバー２２は収容空間２０を構成する。開口部２１を閉塞したカバー２２をビス（図示省略）等でグリップ１１に固定すると、開口部２１とカバー２２との嵌合部分がシール部材２３により気密状に保持される。

エア流路１６は、グリップ１１内で上下方向に配されているとともにガン本体部１０内で前後方向に配されている。エア流路１６は、グリップ１１内において二次電池４２の前面に沿うように上下方向に延びた主流路２４と、グリップ１１内において二次電池４２の前後両面及び左右両面を全周に亘って包囲する周回流路２５とを備えている。周回流路２５は、収容空間２０の内周面を全周に亘って浅く凹ませた形態であり、二次電池４２の外周面に臨んでいる。また、周回流路２５は、その全高さ範囲において主流路２４と連通している。つまり、収容空間２０とエア流路１６は連通している。エアホースから主流路２４の下端部（上流端部）に流入したエアの一部は、二次電池４２の外周面に接触しながら周回流路２５を通過して主流路２４に戻る。周回流路２５を流れるエアは、二次電池４２から熱を奪う。

収容空間２０の上下方向（グリップ１１内におけるエアの主たる流動方向）の寸法（高さ寸法）は、二次電池４２の上下寸法と同じかそれよりも僅かに大きい寸法である。二次電池４２の上面には、一対の出力端子（図示省略）が設けられている。一方、収容空間２０の天井面には、昇圧トランス３１に接続された一対の弾性撓み可能な入力端子（図示省略）が設けられている。二次電池４２を収容空間２０に収容すると、一対の入力端子が一対の出力端子に対して弾性的に接触する。この入力端子の弾性復元力により、収容空間２０内に収容された二次電池４２は、上下方向への移動を規制される。

周回流路２５の上下方向の寸法は、収容空間２０の上下寸法よりも小さい寸法に設定されている。そして、周回流路２５の上端は、収容空間２０の上端よりも少し低い位置に設定され、周回流路２５の下端は、収容空間２０の下端よりも少し高い位置に設定されている。上下方向における収容空間２０と周回流路２５の寸法差により、収容空間２０の上下両端部には、二次電池４２の上下両端部を当接させるストッパ２６が形成されている。収容空間２０に収容された二次電池４２は、ストッパ２６により前方及び左右両側方への移動を規制される。

また、周回流路２５の後面側領域は、カバー２２の内面（前面）を凹ませた形態である。そして、カバー２２の内面のうち周回流路２５より上方の領域と周回流路２５より下方の領域は、押さえ部２７となっている。開口部２１をカバー２２で塞いだ状態では、収容空間２０に収容された二次電池４２が、押さえ部２７により後方への移動を規制される。このようにして、二次電池４２は、収容空間２０内で移動規制された状態に保持される。

尚、二次電池４２の容量が少なくなった場合には、静電塗装ガンＧを、塗装ブース（防爆域）から非防爆域へ移動させ、カバー２２を外して二次電池４２を収容空間２０から取り出す。そして、充電済みの二次電池４２を、収容空間２０内に収容し、カバー２２をグリップ１１に取り付ける。収容空間２０から取り出した二次電池４２は、図示しない充電装置によって充電する。このように、本実施例では、充電することによって繰り返し給電できる二次電池４２を使用しているので、コスト低減を図ることができる。

本実施例１の静電塗装ガンＧは、塗装作業等の際に動かそうとしたときに、その動きに支障を来すことなく、高電圧発生器３０に給電できるようにすることを実現するものである。そして、そのための手段として、静電塗装ガンＧは、塗料を吐出するノズル１２と、塗料に静電気を印加する高電圧発生器３０と、高電圧発生器３０に供給可能な電力が蓄えられている二次電池４２とを備えている。静電塗装ガンＧは、高電圧発生用の電源となる二次電池４２を内蔵しているので、給電用のケーブルを接続せずに済む。したがって、給電用のケーブルによって静電塗装ガンＧの塗装動作等を邪魔される、という虞がない。このように、本実施例１の静電塗装ガンＧは、塗装作業等の動きに支障を来すことなく、高電圧発生器３０に給電することができる。

また、静電塗装ガンＧは、前端部にノズル１２が設けられて内部に高電圧発生器３０が収容されたガン本体部１０と、ガン本体部１０の後端部から下方へ延出して作業者により把持されるグリップ１１とを備えており、このグリップ１１内に収容空間２０が形成されている。この構成によれば、比較的重量のある二次電池４２が、作業者によって把持されるグリップ１１内に配置されるので、静電塗装ガンＧの重心位置がグリップ１１に近くなる。これは、静電塗装ガンＧの重量バランスが、グリップ１１を掴んでいる作業者にとって良好であることを意味するので、作業者への負担が軽減される。

また、静電塗装ガンＧは、ノズル１２にエアを供給するためのエア流路１６を有しており、エア流路１６を構成する主流路２４と周回流路２５が、二次電池４２の外面に臨むように形成されている。この構成によれば、高電圧発生器３０への給電中に温度上昇する二次電池４２を、エア流路１６を流れるエアによって冷却することができる。

＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例では、蓄電部材（二次電池）をエアによって冷却するようにしたが、エア流路は蓄電部材から離れた位置を通る経路で形成されていてもよい。
（２）上記実施例では、蓄電部材（二次電池）を充電可能な二次電池としたが、蓄電部材は、一次電池や、イオン分子によって電荷を蓄える電気二重層コンデンサであってもよい。
（３）上記実施例では、蓄電部材（二次電池）を静電塗装ガン（グリップ）の内部に収容したが、蓄電部材の一部が静電塗装ガンの外部に露出していてもよい。
（４）上記実施例では、蓄電部材（二次電池）をグリップに配置したが、蓄電部材はガン本体部に配置してもよい。
（５）上記実施例では、静電塗装ガンを非防爆域まで移動させた状態で蓄電部材（二次電池）を充電又は蓄電部材を交換するようにしたが、蓄電部材を静電塗装ガンに取り付けたまま防爆域内で非接触タイプの充電装置を用いて充電するようにしてもよい。
（６）上記実施例では、静電塗装ガンが作業者に操作されるハンドガンである場合について説明したが、本発明は、静電塗装ガンがロボットやレシプロケータ等によって駆動される自動ガンである場合にも適用できる。

Ｇ…静電塗装ガン
１０…ガン本体
１１…グリップ
１２…ノズル
１６…エア流路
３０…高電圧発生器
４２…二次電池（蓄電部材）

Claims (4)

1. 塗料を吐出するノズルと、
   塗料に静電気を印加する高電圧発生器と、
   前記高電圧発生器に供給可能な電力が蓄えられている蓄電部材とを備えていることを特徴とする静電塗装ガン。
2. 前記蓄電部材が、充電可能な二次電池であることを特徴とする請求項１記載の静電塗装ガン。
3. 前端部に前記ノズルが設けられて内部に前記高電圧発生器が収容されたガン本体部と、
   前記ガン本体部の後端部から下方へ延出して作業者により把持されるグリップとを備えており、
   前記蓄電部材が、前記グリップの内部に配されていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の静電塗装ガン。
4. 前記ノズルにエアを供給するためのエア流路を有しており、
   前記エア流路が、前記蓄電部材の外面に臨むように形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の静電塗装ガン。

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