JP2506516B2 - 携帯用塗装ガン - Google Patents

携帯用塗装ガン

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JP2506516B2
JP2506516B2 JP3178399A JP17839991A JP2506516B2 JP 2506516 B2 JP2506516 B2 JP 2506516B2 JP 3178399 A JP3178399 A JP 3178399A JP 17839991 A JP17839991 A JP 17839991A JP 2506516 B2 JP2506516 B2 JP 2506516B2
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shaft
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05BSPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
    • B05B7/00Spraying apparatus for discharge of liquids or other fluent materials from two or more sources, e.g. of liquid and air, of powder and gas
    • B05B7/02Spray pistols; Apparatus for discharge
    • B05B7/12Spray pistols; Apparatus for discharge designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages
    • B05B7/1209Spray pistols; Apparatus for discharge designed to control volume of flow, e.g. with adjustable passages the controlling means for each liquid or other fluent material being manual and interdependent

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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は携帯用塗装具の分野、よ
り詳細には高容量低圧型(high volume lowpressure ty
pe)又はHVLP型塗装ガンと呼ばれる携帯用塗装ガン
に関する。
【0002】
【従来の技術】この種のガンは、従来、その内部から圧
縮空気が逃げることを防ぐのに比較的複雑で高価なシー
ル機構が要ることが特徴であった。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、簡単で効率
的な構成で圧縮空気が逃げるのを防ぐことのできる改良
されたエアバルブ及びシャフトシールを備えた携帯用塗
装ガンを提供することを課題とする。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めの改良されたエアバルブを備えた携帯用塗装ガン及び
改良されたシャフトシールを夫々有する携帯用塗装ガン
は下記の構成を有する。
【0005】前者の構成は、選択的に供給されるペイン
トの流れを霧状にする圧縮空気の供給を制御するコント
ロールシャフトを有する携帯用塗装ガンにおいて、該ガ
ンに組込まれたエアバブルは、 a)上記シャフトが内面に密接する貫通ボアを有し軸方
向に延びる概ね円筒形のハブ部、 b)上記ハブ部に半径方向外方へ突設された支持部、及
び c)上記ハブ部と同軸的に延び該ハブ部の半径方向外方
に上記支持部上に設けられ、ガン内のテーパを付された
バルブシーティング面に緊密に互いに接触するようなテ
ーパ付きシーリング面を有する概ね円錐状の外側リム部
を有し、対をなすシーリング及びシーティング面はコン
トロールシャフトが閉位置にあるときは互いに当接し、
コントロールシャフトが軸方向に閉位置から変位する時
はシーリング及びシーティング面は軸方向に隔離するこ
とを特徴とする。
【0006】後者の構成は、選択的に供給されるペイン
トの流れを霧状にする圧縮空気の供給を制御するコント
ロールシャフトを有する携帯用塗装ガンにおいて、該ガ
ンに組込まれたシャフトシールは、 a)半径方向外方に突出したフランジと該フランジの半
径方向内方に位置し円筒状の内部空間を有する中間部、 b)上記フランジから軸方向に第1方向に延び、フラン
ジの中心に近い方の比較的厚い断面からフランジから離
れた比較的薄い断面迄の浅い円錐状テーパを有し、半径
方向内側の概ね円筒状の内部空間の第1延長部を有する
第1円錐形リム、 c)上記フランジから軸方向に上記第1方向と逆の第2
方向に延び、かつ軸方向にそれに沿い、その半径方向内
側に概ね円筒状内部空間の第2延長部を有する円筒状部 d)上記円筒状部から軸方向に第2方向に延びる第2円
錐形リム、及び e)概ね円筒状の内部空間の第2延長部から軸方向にフ
ランジより軸方向に第2方向に離れた位置にある円筒状
シャフトシーリング面迄延びる円錐形内面を有し、上記
の第2円錐形リムは、シャフトシールがコントロールシ
ャフトとシャフトシーリング面との間及びシーリング面
とテーパさせたボアとの間を空気が通り抜けることを防
止するように、塗装ガン内の要素中の対をなす対応して
設けられたテーパ付きボアと互いに適合し接触するよう
なテーパの付いたシーリング面を有することを特徴とす
る。
【0007】
【作用】本発明の塗装ガンのエアバルブは、上記の前者
の構成を有するので、コントロールシャフトが閉位置に
あるときは、対をなすシーリング面とバルブシーティン
グ面とは互いにピッタリ当接して確実にシールされ、コ
ントロールシャフトが閉位置から変位するとシーリング
面とシーティング面とは離隔して圧縮空気を流通させる
ことができる。
【0008】又、後者の構成によれば、コントロールシ
ャフトとその周囲を囲繞するシャフトシーリング面との
間及びシーリング面とテーパを付したボアとの間を空気
が通り抜けることは確実に防止される。
【0009】
【実施例】以下に、本発明の実施例を、図面に基づいて
詳細に説明する。図1に、携帯用塗装ガンの一実施例が
示されている。ガン10は、望ましくは中空で、接手1
4を介して圧縮空気源に接続された時その内部を圧縮空
気が通過することができるハンドル12を有する。ガン
10はさらに、作業時にペイントを引出すためのサイフ
ォン管18を備えたペイントカップ16を有する。ガン
10はさらに、ガン本体22に引金ピン24により軸支
された引金20を有する。
【0010】ガン10は又、固着リング28により本体
22に保持されたエアキャップ26を有する。エアキャ
ップスプリング30はデテントプレート32に例えばス
ポット溶接により固着されることが望ましい。デテント
プレート32には、プレート32の回転を防止するため
夫々溝38,40に保持された突起34,36を設ける
ことが望ましい。プレート32にはエアキャップ26内
の対応する凹部(図示せず)に受入れられるプレート3
2上の突起(図示せず)でその間に形成された十字形の
開口を設けることが望ましい。プレート32内のデテン
ト及びキャップ26内の凹部は共働してキャップ26
を、よく知られた方法で塗装パターンの制御を行なうた
めの3つの予めきめられた位置の1つに保持する。ガン
10はさらに、ガン10から放出される塗料やその他の
材料の流れを制御するニードルバルブ又はペンイトバル
ブ46を形成するためニードル44と共働する流体ノズ
ル42を有する。ニードルパッキンナット48は、ニー
ドル44に対してニードルパッキン50を加圧するため
本体22にねじ込むのがよい。
【0011】ガン10は又、流体ノズル42を取巻く空
気室54と連通する空気通路54を有する。空気室54
はエアキャップ26内の凹部56と連通している。引金
20はニードル44を囲繞しエアバルブ60を保持する
エアバルブシャフト58に当接している。エアプラグ6
2は、通路52への代替入口を閉じるため本体22にね
じ込むことが望ましい。図1に示す構成では、ガン10
は「ノンブリーダ(non-bleeder)」作業用に設計され
ている。接手14をプラグ62と交換することにより、
ガン10は「ブリーダ(bleeder)」作業用に構成する
ことができる。
【0012】バルブ60はその一方の側にシャフトに設
けられたリテーナリング64とバルブ60の他方の側に
シャフトに設けられたフランジ66とによりシャフトに
保持されている。バルブ60はエアバルブスプリング7
0により対応するシート68に向って付勢されている。
エアバルブスプリング70は又シャフトシール72に当
接している。シャフトシール72はガン本体22にねじ
込まれた材料調整ハウジング74に対してシャフト58
をシールしている。ニードルスプリング76は、ハウジ
ング74に螺着された材料調整ノブ78により保持さ
れ、スプリング76はニードル44をノズル42に向っ
て付勢し、ニードルバルブ46を閉位置に保持する。
【0013】プラスチックで作られるのが望ましいブッ
シング79はシャフト58のガイド兼エアシールの役目
をし、ガン10の組立て及び操作の間シャフト58及び
ニードル44のアラインメントを保持する。ブッシング
79は、バルブ60が中間又はオン位置にある時にシャ
フト58に沿って空気が洩れることを防止するだけでよ
いので、「気密」である必要はないことを理解すべきで
ある。
【0014】図2を参照してシャフトシール72の数々
の詳細を説明する。シール72は半径方向に外方に突出
したフランジ82とフランジ82の半径方向内側に位置
し、概ね円筒状の内部空間84を有する中間部80を有
する。シール72は更にフランジ82から軸方向に第1
の方向に延び、フランジ82の中心に近い比較的厚い断
面88からフランジ82から離れた比較的薄い断面90
迄の浅い円錐状テーパを有する第1円錐形リムを有す
る。シャフトシール72は更に、面86の半径方向内側
に位置する延長部92を有する概め円筒状内部空間84
の第1延長部92を有する。
【0015】シール72は、さらにフランジ82から軸
方向に前記第1方向と逆方向の第2方向に延びる第2円
錐形リム94を有し、さらに軸方向に延びかつ半径方向
にリム94の内側にある概ね円筒状内部空間84の第2
延長部96を有する。
【0016】シール72のリム94は概ね円筒状の内部
空間84の第2延長部96から、軸方向にフランジ82
より軸方向に第2方向に離れた位置にある円筒状シャフ
トシーリング面100迄延びる円錐形内面98を有す
る。リム94は又、塗装ガンの要素74内の対応したテ
ーパボア又は面とりされた隅角部に当接し互いに適合す
る外面円錐形テーパを有するテーパ付きシーリング面1
02を有し、それによって圧縮空気が室106にある場
合に、シャフトシール72はコントロールシャフト58
とシャフトシーリング面100との間の空気の通過及び
シーリング面102とテーパが付されたボア104との
間からの空気の洩れを防止する。
【0017】理解さるべきことは、ガン10が分解され
た時、シール72をスプリング70上から離脱しないよ
うに保持するために、第1円錐形リム86のサイズは円
筒状圧縮スプリング70と干渉整合するように決定され
るということである。更に又理解さるべきことは、スプ
リング70はフランジ82に対してシール72をコント
ロールシャフト58に関して第2方向に付勢するという
ことである。望ましい実施例では、第1円錐形リム86
は直径0.228インチから直径0.311インチ迄テ
ーパさせ、スプリング70は内径0.316インチとな
っている。
【0018】さらに記憶さるべきことは、円錐形リム9
4のテーパを付けたシーリング面102は、面98と1
02との間のリム94の一定の厚さを与える円錐形内面
98のテーパと概ね等しいテーパとすることである。さ
らに理解すべきことは、シャフト58と空間84及びそ
の延長部92、96との間に半径方向の隙間ができるよ
うに、円筒状内部空間はその延長部92、96を通じ
て、レール72がそれを囲繞して配設されるコントロー
ルシャフトの直径より実質的に大きい直径とするのがよ
いと言うことである。さらにまた、コントロールシャフ
ト58とシール72との間の軸方向の運動に対する抵抗
が最小となるようにシャフトシーリング面100はシャ
フトシール72の全長に比して比較的短い軸方向長さ
(例えば10%以下)とすることが望ましい。
【0019】望ましい実施例では、表面100は0.0
25インチの長さで、一方、シール72は全長で0.3
65インチである。表面98、102及び104の各々
は30゜の円錐形テーパを付けるのがよい。
【0020】作業時、スプリング70からの圧力はシー
ル72を材料調整ハウジング74内のテーパードボア又
は面取り角部に対して付勢し、気密シールを創造する。
スプリング70により発生する軸方向の力又は圧力は、
表面102、104の相互作用によって半径方向の力に
変換され、それによって、表面100をシャフト58に
付勢し(リム94の円錐柔軟性の利用)、気密シールを
形成する。シール72は表面100の部分が摩耗するの
で、シール70はシャフト58、シール72及びハウジ
ング74の間のシールを確保すべく、充分な圧力を保持
するようにスプリング70で付勢されて軸方向に上記の
第2方向に移動可能となっている。
【0021】エアバルブ60の数々の詳細を特に図3を
参照して説明しよう。バルブ60は概ね円筒形で軸方向
に延び貫通孔112を有するハブ部110と、半径方向
外方に突出し、ハブ部110上に設けられた支持部11
4と、概ね円錐形で上記ハブ部110と同軸的に延びハ
ブ部110の半径方向外方に支持部114上に設けられ
た外側リム部116とを有する。リム部116は、ガン
10の本体22内のテーパを付したバルブシート面12
0とピッタリ合うように作られたテーパの付いたシーリ
ング面118を有する。バルブ60はさらに、リム部1
16のテーパのついたシーリング面の半径方向内側の部
分に位置する軸方向の凹部122を有する。バルブ60
のハブ部110は該バルブをシャフト58上を軸方向の
第1及び第2の方向に位置決めするため、第1肩部12
4及び第2肩部126を有する。肩部124はリテイニ
ングリング64により、肩部126はフランジ66によ
りシャフト58に支持される。
【0022】シール72及びバルブ60は比較的弾力性
のある材料、例えば EI Dupointde Nemours Co.
製の商標TEFLONとして販売されている新しいポリ
テトラフルオロエチレンを使用するのが好適である。バ
ルブ60の材料はバルブ60がシーティング面120に
向かって引かれた場合シーリング面118がシーリング
面120に適合するようにハブ部及び支持部110、1
14に比して比較的柔軟なリム部116と同じ材質にす
るのがよい。表面118は外面円錐角128を16°と
し、一方シーティング面120は内面円錐角130を1
8°とするのがよい。
【0023】リム部116はシール60及びシーティン
グ面120と「ゆるやかな」アラインメントを備えてい
る。リム部116の柔軟性は、テーパしたシーリング面
118がシール60及びガン本体22と軸方向及び半径
方向にミスアラインメントがあっても適合することを許
容する。角度130は角度128より大きいので、シー
リング面118のリーディングエッジ132は先ず表面
120に当接する。ハブ部110及び支持部114は、
比較的円錐形状に柔軟性があり、リーディングエッジ1
32から離れた表面118に沿った第2シール部分を備
えたリム部116に比して比較的剛性にすることによ
り、ガン10の使用寿命がくる迄の間のリップ部116
のクリープ又はコールドフローを補償することができる
ことが判った。支持部114の剛性もまたガンの組立て
前のバルブ60の貯蔵及び取扱い中の損傷の可能性を減
らすためリム部116の半径方向の間隙の保護を与え
る。
【0024】以下に、エアバルブ及びシールの作用を図
1に図4、図5も加えて参照し説明する。
【0025】図1にはオフ位置にあるガンが示されてい
る。この位置では、ペイント弁46とエアバルブ60の
両方ともが閉位置にある。ペイント弁46は、ニードル
44が最前進位置にあり流体ノズル42の内面に当接し
ている時に閉じられる。エアバルブ60は、コントロー
ルシャフト58が最前進位置又は閉位置にある時に閉じ
られる。「ノンブリーダ」作業に適応したガンでは、引
金20を図1に示すオフ又は閉位置から図4に示す中間
位置に引込ませ、コントロールシャフト58を移動させ
るがニードル44は移動させない。その結果、エアバル
ブ60がシーティング面120から移動しそれを通って
空気が流れることを許容することにより、圧縮空気源に
対して通路52が開かれる。引金20を図4に示す位置
から図5に示す位置迄さらに引くことにより、コントロ
ールシャフト58を軸方向にシール72内をさらに第2
方向に移動させ、コントロールシャフトがニードル44
をスプリング76に抗してニードル弁46を開くように
駆動させるようにする。
【0026】かくして、図1に示す如く、ペイント弁4
6及びエアバルブ60の両方がオフ位置になる。図4に
は、エアバルブ60がオン位置にあり、ペイント弁46
がオフ位置のまゝになっている状態を示す。図5にはペ
イント弁46もエアバルブ60もオン位置にある状態を
示す。
【0027】理解さるべきことは、引金20を引くこと
により、ペイント弁46は図4に示すオフ位置に移動す
るがエアバルブ60はオン位置に残り、これによりエア
キャップ26及び流体ノズル42の外側からペイントを
清掃することが可能となる。引金20をさらに引くこと
により、コントロールシャフト58のエアバルブ60の
位置を閉位置にするための移動が許容され、これにより
コントロールシャフトが図1の閉位置にある場合、シー
リング面118はシーティング面に整合する。したがっ
て、対をなすシーリング及びシーティング面118、1
20はコントロールシャフト58が閉位置にあるとき
は、互いに当接し、コントロールトシャフト58が軸方
向に閉位置から離れて移動する時はシーリング及びシー
ティング面118、120は軸方向に互いに離れること
が判る。理解さるべきことは、シール72はそれ自身と
コントロールシャフト58との間のエアシールを図1、
図4及び図5に示すどの位置でもかつシャフト58がそ
れらの間を移動してる時も保持することができるという
ことである。
【0028】以上説明した実施例より、特許請求の範囲
に関連した実施態様を纏めると次のとおりである。
【0029】請求項1に記載の発明に関連する実施態様
は次のとおりである。
【0030】(1)エアバルブがさらにテーパしたシー
リング面の半径方向内側の領域に軸方向の空所を有する
こと。
【0031】(2)エアバルブをシャフト上を第1軸方
向及び第2軸方向に夫々位置させるための第1肩部を第
2肩部とをハブ部に有すること。
【0032】(3)エアバルブが比較的弾力性のある材
料で作られていること (4)上記の(3)において、エアバルブが同種の材料
で作られており、リム部はハブ及び支持部に比較して柔
軟で、上記コントロールシャフトが閉位置にあるときシ
ーリング面がシーティング面にピッタリ合うようにした
こと。
【0033】(5)上記の(4)において、エアバルブ
がポリテトラフルオロエチレンで作られていること。
【0034】(6)テーパしたシーリング面はバルブシ
ーティング面の円錐状テーパよりも少ない円錐状テーパ
を有すること。
【0035】(7)上記の(6)において外側リム部が
さらにエアバルブが閉位置に動いた時テーパが付けられ
たシーリング面及びシーティング面との間の最初の接触
のためのリーディングエッジ手段を有すること。
【0036】(8)上記の(7)において外側リム部が
対をなすシーリング及びシーティング面の間の接触をさ
せるように円錐形に変形し、それによって少くともシー
リング面の整合する部分はバルブが閉じた時バルブシー
ティング面の円錐形テーパと同じ円錐形テーパとみなさ
れること。
【0037】(9)上記の(8)において整合する部分
はさらにバルブが閉位置にある間外側リム部のクリープ
及びコールドフローが発生した場合にも、空気の漏洩に
対するシーリングが保持されるような第2シーリング部
分を有すること。
【0038】請求項2に記載の発明の実施態様としては
次の事項が挙げられる。
【0039】(10)第1円錐形リムが、軸方向にフラ
ンジに作用したコントロールシャフトに関してシールを
第2方向に付勢する概ね円筒状の圧縮スプリングに干渉
整合するように決定されていること。
【0040】(11)第1円錐形リムが約10°の円錐
形テーパを有すること。
【0041】(12)前記(11)において、第1円錐
形リムが約0.228インチの直径から約0.311イ
ンチの直径にテーパし、かつ、スプリングか内径で約
0.316インチであること。
【0042】(13)第2円錐形リムのテーパを付され
たシーリング面のテーパは概ね円錐形内面のテーパに等
してこと。
【0043】(14)コントロールシャフトと円筒状内
部空間との間に半径方向の間隙ができるように、円筒状
内部空間の直径が、周囲をシールが囲繞して位置するコ
ントロールシャフトの直径より実質的に大きく、さら
に、シャフトとシールとの間の軸方向の動きに対する抵
抗が最小になるように、シャフトシーリング面が全シャ
フトシールの軸方向長さに比較して短い軸方向長さを有
すること。
【0044】(15)シャフトシールが柔軟な材料で形
成されていること。
【0045】(16)前記(15)において、シャフト
シールがポリテトラフルオロエチレンで形成されている
こと。
【0046】(17)テーパが付されたシーリング面が
約30°の円錐形テーパを有すること。
【0047】(18)前記(17)において、円錐内面
が、円錐形シーリング面のテーパと概ね等しい内側円錐
形テーパを有すること。
【0048】(19)前記(18)において内側円錐形
テーパが約30°であること。
【0049】
【発明の効果】以上の如く、本発明によれば、簡単な構
成で、エアバルブ及びシャフトシールより不必要に圧縮
空気が逃げることを確実に防止することができる。
【0050】なお、本発明は、以上詳細に説明した構成
に限定されるものではなく、本発明の精神あるいは範囲
から逸脱しない限り、その変更、修正も可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の携帯用塗装ガンを部分的に切
断し、可動部材をオフ位置にして示す右側面図である。
【図2】上記実施例のガンのシャフトシールを拡大して
詳細に示す側断面図である。
【図3】上記実施例のガンのエアバルブの詳細を示す拡
大側断面図である。
【図4】図1に示す実施例の可動部材を中間位置に移動
させた状態を示す拡大断面図である。
【図5】図1に示す実施例の可動部材をオン位置にした
状態を示す拡大断面図である。
【符号の説明】
10 携帯用塗装ガン 20 引金 22 ガン本体 46 ペイント弁 58 コントロールシャフト 60 エアバルブ 80 中間部 82 フランジ 84 内部空間 86 円錐形リム 92 第1延長部 94 リム 96 第2延長部 98 円錐形内面 100 シャフトシーリング面 110 ハブ部 112 貫通孔 114 支持部 116 外側リム部 118 シーリング面 120 バルブシーティング面 122 軸方向空間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ティモシー ディー スタインバーグ アメリカ合衆国 ミネソタ州 55433 クーン ラピッズ コットンウッド ス トリート ノースウエスト 9813 (72)発明者 リチャード ダブリュ ガンダーソン アメリカ合衆国 ミネソタ州 55330 エルク リバー 95番 ストリート ノ ースイースト 15407

Claims (2)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】選択的に供給されるペイントの流れを霧状
    にする圧縮空気の供給を制御するコントロールシャフト
    を有する携帯用塗装ガンにおいて、該ガンに組込まれた
    エアバブルは、 a)上記シャフトが内面に密接する貫通ボアを有し軸方
    向に延びる概ね円筒形のハブ部、 b)上記ハブ部に半径方向外方へ突設された支持部、及
    び c)上記ハブ部と同軸的に延び該ハブ部の半径方向外方
    に上記支持部上に設けられ、ガン内のテーパを付された
    バルブシーティング面に緊密に互いに接触するようなテ
    ーパ付きシーリング面を有する概ね円錐状の外側リム部
    を有し、対をなすシーリング及びシーティング面はコン
    トロールシャフトが閉位置にあるときは互いに当接し、
    コントロールシャフトが軸方向に閉位置から変位する時
    はシーリング及びシーティング面は軸方向に隔離するこ
    とを特徴とするガン。
  2. 【請求項2】選択的に供給されるペイントの流れを霧状
    にする圧縮空気の供給を制御するコントロールシャフト
    を有する携帯用塗装ガンにおいて、該ガンに組込まれた
    シャフトシールは、 a)半径方向外方に突出したフランジと該フランジの半
    径方向内方に位置し円筒状の内部空間を有する中間部、 b)上記フランジから軸方向に第1方向に延び、フラン
    ジの中心に近い方の比較的厚い断面からフランジから離
    れた比較的薄い断面迄の浅い円錐状テーパを有し、半径
    方向内側の概ね円筒状の内部空間の第1延長部を有する
    第1円錐形リム、 c)上記フランジから軸方向に上記第1方向と逆の第2
    方向に延び、かつ軸方向にそれに沿い、その半径方向内
    側に概ね円筒状内部空間の第2延長部を有する円筒状
    部、 d)上記円筒状部から軸方向に第2方向に延びる第2円
    錐形リム、及びe)概ね円筒状の内部空間の第2延長部
    から軸方向にフランジより軸方向に第2方向に離れた位
    置にある円筒状シャフトシーリング面迄延びる円錐形内
    面を有し、上記の第2円錐形リムは、シャフトシールが
    コントロールシャフトとシャフトシーリング面との間及
    びシーリング面とテーパさせたボアとの間を空気が通り
    抜けることを防止するように、塗装ガン内の要素中の対
    をなす対応して設けられたテーパ付きボアと互いに適合
    し接触するようなテーパの付いたシーリング面を有する
    ことを特徴とするガン。
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