JP4227387B2 - パターン制御機構を有するハンドスプレーガン - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料を圧縮空気によって霧化し、被塗物に塗着させるスプレーガンにおいて、特に被塗装物もしくは被塗装部位に応じて適正なスプレーパターンを用いて塗料の無駄を無くし、塗装作業を中断することなく引金の操作のみでスプレーパターンの変更を瞬時に行う場合に好都合であるスプレーガンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
エアースプレーガンは、通常、噴霧化を行う霧化用空気口と、噴霧された塗料粒子を、塗装作業に都合よい形状にするパターン調整空気口とを有している。このパターン調整空気口より噴出する空気量を調整することによって、円形パターンから長円形の細長いパターンにまで、無段階にその大きさを変化できるように構成されている。
【０００３】
従来この調整装置は、パタン調整空気口への連通路に絞り弁を設け、塗装条件によって必要に応じてパターンの大きさを調整し、その状態で吹付操作を行なっている。パタン調整弁は、エアースプレーガンの後部に調整用のツマミが設けられているのが一般的で、スプレーガンを持つ手とは別の手によって操作される。また別例として、スプレーガンを持つ手の指によって、容易に操作できるスプレーガンや、調整しやすいように、ツマミにワンタッチレバーを設けたもの（実開昭５７−１２３６５８）などがある。
【０００４】
一方スプレーガンは、塗料ノズルより噴出する塗料をニードル弁で制御し、このニードル弁は通常引金により引かれ、その後退寸法（引き代）によって噴出量が調整される。しかし前述のパターンの大きさを変更するパターン調整弁とは別個に調整されるため塗料噴出量に関係なくパターンの大きさが変わったり、パターンの大きさがそのままで噴出量が変化してしまうなど、結果として塗膜厚の不均一を生ずる問題がある。
【０００５】
このためニードル弁による噴出量調整とパターン調整とを連動させ、パターンにあった噴出量を引金操作で同時に行うスプレーガンが提案されている。（特公平７−１２４５１、特開２００１−１２９４４４）これらの技術では引金を引く量、引く角度に応じて、パターンを調整する空気の噴出量を制御する弁を設け、その開閉、開度をニードル弁の開度と連動する構成になっている。そしてこれらの制御方法は全て、ニードル弁の引き代が少ないとき即ち塗料噴出量が少ない時に円形小パターンとし、塗料噴出量の増加と伴に長円形の細長い大パターンとすることで塗装膜厚の均一化を図ろうとしたものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
近くて広い塗装部位と、遠く狭い塗装部位の両方の塗装面を持った被塗物（例えば車のボンネット内部など）を作業中断することなく適切なスプレーパターンに瞬時に切り替えながら塗装する場合、遠く狭い塗装部位を塗るには、長円形の細長い大パターンでは遠くなるほど霧が拡散するため適さない。むしろ円形小パターンながらも塗料噴出量を十分に維持したまま、霧化塗料を棒状にして遠くに飛ばしたほうが狙いやすくまた塗装速度を早めるなどして作業効率も高まる。ところが前述の制御方法ではスプレーパターンを瞬時に切り替えることはできても円形小パターン時の塗料噴出量は少なく設定されるため、遠く狭い塗装部位に十分霧化塗料が行き届かず作業効率が悪かった。特に奥まった塗装部位は、手前にある物が邪魔になり吹付け距離を近づけられないため作業性が悪かった。
【０００７】
【問題点を解決するための手段】
本発明はこれらの問題点を解決する手段として、霧化用中心空気口とパターン調整用空気口を有し、パターン調整用空気の噴出量によって噴霧パターンを変更できるようにしたスプレーガンにおいて、引金により弁開度が変化し塗料の噴出量が調節される塗料弁と、同じく引金により空気流路を開閉する空気弁と、該空気弁の下流にそれぞれ独立に設けられた霧化用空気流路及びパターン調整用空気流路とを有し、引金操作で塗料噴出量が調節される塗料弁の開度増加に伴い、パターン調整用空気流路が連動する遮蔽部によって、徐々に遮蔽され開度が減縮されるよう構成したスプレーガンであることを第一の特徴とするものである。
【０００８】
これにより塗装部位や吹付け距離の変化などに応じ、作業を中断する事なく引金操作のみで吹付け条件を変えることができ、近く広い塗装部位は塗料噴出量を適量に絞り、長円形大パターン形状とし、遠く狭い塗装部位を狙い塗りする時は、塗料噴出量を十分維持したまま円形小パターン形状とすることができる。
【０００９】
また前記塗料弁開度増加の途中で、その開度位置を調整可能とした位置で引金操作感覚の変化を十分察知できる程度の抵抗増加手段を設けるよう構成した。これによりパターン切替え操作にあたっては抵抗増加を察知することで確実な切替が可能となる。つまり長円形大パターン形状で塗装する場合は抵抗増加する手前で引金を固定しておき、円形小パターン形状の場合は引金を引ききった状態で塗装すれば良い。抵抗増加手段が設定される位置は調整可能としているため塗料の噴出量やパターンの条件によって切り替え位置を適切に選定できる。したがって熟練を要せず常に適切な噴霧条件が得られ実用的に必要な複数の噴霧状態が、瞬時に容易にしかも確実に選択され、安定した状態で、常に再現性が得られる。
【００１０】
さらに本発明はパターン調整用空気流路の遮蔽部の下流に空気量調節装置を設けた。これにより長円形大パターン形状を必要以上に大きくしたくない場合は、予め空気量調節装置の調節ツマミを絞っておけば良い。または塗装中に調節ツマミを調整し、パターン形状を調整しても良い。即ち塗料弁開度が少ない位置で円形小パターン形状に近いパターンが得られるなどパターン形状の選択幅を広げることが可能となる。
【００１１】
【発明の実施形態】
以下に、本発明の一実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１のエアースプレーガンは、本体１の先端に霧化頭を構成する塗料ノズル２、該塗料ノズル２を囲むように空気キャップ３が配されている。塗料ノズル２の中心部は塗料通路４が貫通し、先端のノズル口５と連通している。ノズル口５の内側は、テーパーシート面６を形成し、このシート面６に当接離開して、塗料の噴出量を調整するニードル弁７が臨んでいる。ニードル弁７とシート面６との開度は、鋭角なテーパー面のため、後退量によって微調整が可能となっている。テーパー角度は一般的に１５°〜３０°で、微調整が必要な場合は、より鋭角にすることによって、後退量に対する変化割合を少なくすることができる。
【００１２】
ニードル弁７は、引金９の後退により後退しノズル口５を開き、後端に設けたニードル弁バネ１２ａ及び１２bによって、前方に付勢され、引金９の解放により前進してノズル口５を閉止する構成になっている。尚、実際の操作においては先ず引金９は空気弁棒１０に係止し、該空気弁棒に当接する空気弁１１を後退させた後、該空気弁に当接離開するニードル弁７を後退させる構成になっている。即ち塗料弁が開く前に空気弁が開き、塗料弁が閉じてから後、空気弁が閉じるようになっている。
【００１３】
次に空気キャップ３は、ノズル口５が位置する中心部に、霧化用空気口１３、その外側に、中心噴霧流に向けて噴射する一対以上のパターン調整用空気口１４が設けられ、それぞれ別の空気流路からの空気が供給される。一般に、霧化用空気口１３は引金によって開放される空気弁を通過した空気が直接導入され、パターン調整用空気口１４には、別の空気流路を介して調整された空気が供給される。
【００１４】
図２のスプレーガン後部断面図は、空気弁１１やニードル弁７が閉じた状態を示している。引金９を引くと空気弁棒１０に当接した空気弁１１が開き、圧縮空気は上流部１８から図中の矢印のよう一方は霧化空気流路１５に流れ、他方はパターン調整用空気流路１７から空気量調整装置２０を経て流路１６に至る。
【００１５】
図２において寸法Ａはニードル弁７が閉じた状態で空気弁１１が開く距離を示し、寸法Ｂはニードル弁７が、ニードル弁ばね１２aのみによる前方への付勢を受けながら後退する距離を示している。この状態ではニードル弁７はニードル弁ばね１２bによる前方への付勢を受けていない。
【００１６】
図３は空気弁１１が距離Ａ＋Ｂ後退し（開き）、と同時にニードル弁７が距離Ｂ後退した（開いた）状態を示す。図中、Ｈ矢視は空気弁１１の出口側に設けられ大径に形成された円筒状の遮蔽部11 Ａがパターン調整用空気流路１７を遮蔽し、全開時には円形状の流路面積が半月状の面積Ｓに絞られている様子を示している。
【００１７】
図３においてニードル弁７は位置Ｐでニードル弁ばね１２bによる前方への付勢をまさに受けようとしている状態で、作業者はこれによる増加抵抗を感じる位置Ｐで引金の操作を固定することができる。
【００１８】
図４は空気弁１１が距離Ａ＋Ｂ＋Ｃ後退し（開き）、と同時にニードル弁７が距離Ｂ＋Ｃ後退した（開いた）状態を示す。図中、Ｈ矢視は空気弁１１の出口側に設けられ大径に形成された円筒状の遮蔽部11 Ａがパターン調整用空気流路１７全域を遮蔽している様子を示している。すなわちこの状態ではパターン調整用空気はほとんど送り込まれず、噴霧パターンは円形小パターンになることを示している。
【００１９】
図４においてニードル弁７はニードル弁ばね１２aとニードル弁ばね１２b両方から前方への付勢を受けており、さらにニードル弁後部７aが塗料調節ツマミ２５と当接しているので、作業者はこれにより引金を引ききった状態で引金を固定できる。
【００２０】
以上の構成に於いて、図３の位置に空気弁１１が有る場合、ニードル弁７の引き代は寸法Ｂであるため、全開時の引き代Ｂ＋Ｃに比べ少なく、よって塗料ノズル２から噴出する塗料は全開時と比較すると適量に絞られる。またパターン調整用空気流路１７は空気弁１１の出口側に設けられた円筒状の遮蔽部11 Ａにより半月状に絞られるものの開口面積はまだ十分であるため、パターン調整用空気は空気キャップ３のパターン調整用空気口１４に十分送られる。したがって噴霧パターンは広がりの大きい長円形パターンとなる。
【００２１】
次に引金を更に引き、図４の位置にすると、ニードル弁の開度が大きくなって塗料の噴出量が増大する。この時パターン調整用空気流路１７は空気弁１１に設けられた遮蔽部11 Ａによりほぼ全域が遮蔽されるので、パターン調整用空気口１４にはほとんど空気が送られない。よって噴霧パターンは、塗料の噴出量を十分維持したまま円形小パターン状態となる。
【００２２】
本実施例ではパターン形状の選択幅を広げるために、パターン調整用空気流路１７の下流に空気量調節装置２０を付しても良い。それぞれの流路面積は必要とするパターンの状態で調整される。
【００２３】
尚、遮蔽部の形状やパターン調整用空気流路の形状は種々の組み合わせがあり、実施例に限定されるものではない。
【００２４】
この実施例で理解される通り、図４に示す調節ガイド２３とロックナット２２および塗料調節ツマミ２５とロックナット２４の位置設定は自由に変更できるので、噴出量、パターンの大きさを無段階に変化できる。実用上は必要の範囲で使用できる条件を設定し、塗料噴出量とパターンの大きさとその組み合わせは、必要とする条件によって選択され、適宜変更が可能で有る。
【００２５】
【発明の効果】
以上の如く本発明は、スプレーガンの使用にあたって塗装部位の変化に対応して塗料の噴霧パターンを楕円もしくは長円形の状態から、小円形の状態に引金操作のみで簡単に変更できるもので、特に重要なことは通常のスプレーガンを扱う様に、長円形大パターン形状で塗装する場合は抵抗増加する手前で引金を固定しておき、円形小パターン形状の場合は引金を引ききった状態で塗装すれば良い。したがって熟練を要せず常に適切な噴霧条件が得られ実用的に必要な複数の噴霧状態が、容易にしかも確実に選択され、常に安定した状態で再現性が得られる。その他の効果は前述した中で個々に説明した通りであり、常に最適な噴霧状態を再現性良く提供し、塗膜品質の良い作業が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例を示すスプレーガンの全体図
【図２】第１図のスプレーガン後部断面図
【図３】長円形大パターン形状で塗装する場合のスプレーガン後部断面図
【図４】円形小パターン形状で塗装する場合のスプレーガン後部断面図
【符号の説明】
１． 本体
２． 塗料ノズル
３． 空気キャップ
７． ニードル弁
９． 引金
１０．空気弁棒
１１．空気弁
１２a．ニードル弁ばね

Claims (3)

1. 引金により弁開度が変化し塗料の噴出量が調節される塗料弁と、同じく引金により空気流路を開閉する空気弁と、該空気弁の下流にそれぞれ独立に設けられた霧化用空気流路及びパターン調整用空気流路と、を有するスプレーガンにおいて、前記パターン調整用空気流路に流路面積を変更可能な遮蔽手段を設け、 該遮蔽手段が前記塗料弁の後退と連動し、前記塗料弁の開度増加に伴い、前記パターン調整用空気流路面積が徐々に減少されるよう構成したスプレーガン。
2. 前記塗料弁開度増加の途中で、その開度位置を調整可能とした位置で引金操作感覚の変化をもたらす抵抗増加手段を設けた請求項１に記載のスプレーガン。
3. 前記パターン調整用空気流路に空気量調節装置を設けた請求項１乃至２に記載のスプレーガン。

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