JP4538524B2

JP4538524B2 - 静電塗装装置の中間貯留槽

Info

Publication number: JP4538524B2
Application number: JP2009000198A
Authority: JP
Inventors: 秀二箕浦; 大輔中囿; 敏幸国保; 修景山
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 2009-01-05
Filing date: 2009-01-05
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2019-01-28
Also published as: JP2009066599A

Description

本発明は、塗料および洗浄液の供給源と塗装ガンとの間に介装され、前記塗料を一旦貯留して前記塗装ガンに供給する一方、シリンダ内を前記洗浄液により洗浄する静電塗装装置の中間貯留槽に関する。

一般的に、導電性塗料の静電塗装装置の一形態として、塗装ガンと塗料供給源との間に中間貯留槽が設けられている。そして、新たに用いられる塗料の色替え時に、色替え前の塗料が中間貯留槽内に残留付着することによる混色を回避するため種々の工夫がなされている。この種の従来技術の一例として、特許文献１に開示された「被加工物品を導電性の塗装材料で順次塗装する方法」が知られている。

特開昭６３−３１０６７１号公報

上記の従来技術では、ピストンの周面にシリンダ本体の内壁に沿って摺動するシーリングリングが設けられている。このため、ピストンの移動に伴う塗料の送出時に、シリンダ室に注入されている塗料が前記ピストンのシーリングリング嵌合溝部内に漏れ易く、前記シーリングリング嵌合溝部内には、シーリングリングを挟んで前後に塗料溜まりが発生するおそれがある。

この結果、シリンダ室内全体の洗浄性が著しく悪くなり、このシリンダ室内に残留付着した塗料と新たに色替えした塗料とが混色状態を生起し、ワークに対して純正な色の塗料を有効に塗布することができないという問題が指摘されている。

本発明はこの種の問題を解決するものであり、シリンダとピストンとの間のシール部分に塗料溜まりが発生することを確実に阻止し、塗料の混色を生ずることがなく、高品質な静電塗装作業が遂行可能な静電塗装装置の中間貯留槽を提供することを目的とする。

本発明に係る静電塗装装置の中間貯留槽では、シリンダ内に往復摺動自在に配設されたピストンの端部に押さえ部材を介してシール部材が固定されるとともに、このシール部材では、リング状フランジ部が前記押さえ部材の大径部端面に接触して前記ピストンの端部に押圧保持される一方、前記リング状フランジ部と一体的に形成されたリング状摺動部が前記押さえ部材の大径部周面と前記シリンダ内壁とに同時に摺接している。

このように、リング状摺動部は、押さえ部材の大径部周面とシリンダの内壁とに同時に摺接するため、ピストンと前記シリンダの内壁との液密性が有効に向上する。従って、シリンダ内に注入される塗料がピストンとシリンダの内壁とのシール部分から漏れることがなくなり、塗料溜まりが発生することや、この塗料が前記シリンダ内で残留付着することが確実に阻止される。

これにより、簡単な構成で、洗浄作業が効率的に遂行され、色替え前の塗料と色替え後の塗料との混色を阻止して純正な色の塗料を確実に塗布することができ、高品質な静電塗装作業が遂行可能になる。

また、リング状摺動部の内部には、シリンダ室側が閉じている環状の空間部が設けられ、この空間部にＯリングとインサート部材が配設されている。このため、リング状摺動部とシリンダの内壁とのシール性が一層向上するとともに、前記リング状摺動部の耐久性を確保することができる。さらに、放電のおそれがなく、シール部材の破損を可及的に防止することが可能になる。

さらにまた、前記リング状摺動部は、前記シリンダ室に向かって突出する凸部を有してもよい。これにより、Ｏリングをシリンダ室側に配置することが可能となり、ピストンが塗料や洗浄液を押し出す際にＯリングに掛かる反力は、リング状摺動部のうち、よりシリンダ室側に伝達されることとなる。その結果、リング状摺動部とシリンダの内壁との間、およびリング状摺動部と押さえ部材の大径部周面との間に塗料や洗浄液が滲み込むことを防止し易くなる。

本発明によれば、リング状摺動部は、押さえ部材の大径部周面とシリンダの内壁とに同時に摺接するため、ピストンと前記シリンダの内壁との液密性が有効に向上する。従って、シリンダ内に注入される塗料がピストンとシリンダの内壁とのシール部分から漏れることがなくなり、塗料溜まりが発生することや、この塗料が前記シリンダ内で残留付着することが確実に阻止される。

本発明の実施形態に係る中間貯留槽の縦断面説明図である。前記中間貯留槽を構成するシール部材の一部断面説明図である。前記中間貯留槽が組み込まれる静電塗装装置の全体構成説明図である。

図１は、本発明の実施形態に係る中間貯留槽１０の縦断面説明図である。この中間貯留槽１０は、シリンダ１２と、このシリンダ１２内に往復摺動自在に配設されたピストン１４と、シリンダ器壁１６に設けられて塗料および洗浄液の供給源（後述する）に接続される注入孔部１８と、このシリンダ器壁１６に設けられて後述する塗装ガンに接続される塗料および洗浄液の排出孔部２０と、前記ピストン１４の端部１４ａに中間押さえ部材２２および押さえ部材２４を介して配設される高分子材料製、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂やフッ素系樹脂等で形成される第１および第２シール部材２６、２８とを備える。

ピストン１４は、ピストン本体３０とこのピストン本体３０にねじ止めされるピストン３２とを備え、前記ピストン本体３０の中央部には、段付き孔部３４が貫通形成される。ピストン本体３０の外周面には、シリンダ内壁３６に摺接するシールリング３８ａ、３８ｂが装着されている。シリンダ１２内には、ピストン本体３０を挟んで第１シリンダ室４０と第２シリンダ室４２とが形成される。

第１シリンダ室４０を構成するシリンダ器壁１６には、塗料および洗浄液の注入孔部１８と排出孔部２０とが形成される。排出孔部２０は、塗装ガン（後述する）に連通しており、塗料および洗浄液を第１シリンダ室４０に導入するための注入孔部１８は、傾斜した状態でシリンダ１２の外周壁まで延在している。第２シリンダ室４２には、ピストン１４を矢印Ｘ１方向へ摺動させるための駆動源となるエアを供給し、さらに、この供給されたエアを外部へと排出するためのエア用孔部４４が形成されている。

図２に示すように、第１および第２シール部材２６、２８は、略円盤状を有しており、その中央部に孔部５０が貫通形成される。第１および第２シール部材２６、２８は、ピストン１４の端部１４ａに沿って押圧保持される薄板リング状のフランジ部５２と、このフランジ部５２と一体的に形成されて軸方向（矢印Ａ方向）に膨出するリング状の摺動部５４とを有する。

摺動部５４は、フランジ部５２から軸線方向前方（矢印Ａ１方向）に向かってそれぞれ離間する方向に傾斜する傾斜外周面５６および傾斜内周面５８を有するとともに、前記傾斜外周面５６と前記傾斜内周面５８の先端部には前方に突出する凸部６０が形成されている。摺動部５４の内部には、環状の空間部６２が設けられるとともに、この空間部６２にＯリング６４が配設される。空間部６２の開口端部側にリング状のインサート部材６６が装着されており、このインサート部材６６はＯリング６４の抜け止め機能を有している。Ｏリング６４は、例えば、フッ素系ゴムで形成されており、インサート部材６６は、例えば、ＰＴＦＥ樹脂で形成されている。

図１に示すように、押さえ部材２４は、大径部６８と、この大径部６８の一端側に同軸的に一体形成される小径部７０と、この小径部７０の一端側に同軸的に形成され、ピストン本体３０の段付き孔部３４の小径部側に挿入されるロッド部７２と、前記ロッド部７２の一端側に同軸的に形成されるねじ部７４とを備え、前記ねじ部７４にナット７６が螺合する。

大径部６８の他端側には、中心に向かって前方に突出する円錐形状部７８が設けられるとともに、小径部７０側の端面８０が第２シール部材２８のフランジ部５２に接触する。端面８０に連なる大径部６８の周面８２は、前記第２シール部材２８の摺動部５４を構成する傾斜内周面５８に接触する。周面８２の直径は、この周面８２とシリンダ内壁３６との間で摺動部５４を押圧変形させて塗料の漏れを確実に阻止し得る寸法に設定されている。

摺動部５４は、傾斜内周面５８が大径部６８の周面８２に接触する一方、傾斜外周面５６がシリンダ内壁３６に接触して変形する際、凸部６０側が前方に突出して前記摺動部５４全体の厚さ方向の圧縮量を吸収している（図２中、二点鎖線参照）。小径部７０は、第１および第２シール部材２６、２８の孔部５０に挿入可能な寸法に設定され、この小径部７０が中間押さえ部材２２の孔部８４に嵌合するとともに、シールリング８６を介装している。

中間押さえ部材２２は、第１シール部材２６のフランジ部５２に接触してこのフランジ部５２をピストン本体３０側に押圧保持するための端面８８と、前記端面８８に連なって前記第１シール部材２６の摺動部５４を構成する傾斜内周面５８を半径外方向に押圧する周面９０と、前記周面９０に連なる突出部９２とを一体的に有している。

図３は、このように構成される中間貯留槽１０が組み込まれる静電塗装装置１００の全体構成説明図である。この静電塗装装置１００では、中間貯留槽１０が、複数の異なる塗料を選択的に供給するために設置された塗料供給源である色替弁機構１０２と塗装ガン１０４との間に介装されている。

中間貯留槽１０と色替弁機構１０２との間に供給路１０６が設けられ、この供給路１０６の途上には、少なくとも一部に電気絶縁性の管路１０８を有しこの管路１０８の両側に切換弁１１０ａ、１１０ｂが接続されたブロック弁機構１１２が配置される。色替弁機構１０２は、エア（Ａ）、水（Ｗ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第１洗浄弁１１４と、異なる色の塗料を供給することが可能な複数の塗料弁１１６ａ〜１１６ｅとを備えている。

ブロック弁機構１１２を構成する入口側の切換弁１１０ａによって、色替弁機構１０２と、エア（Ａ）、水（Ｗ）および洗浄液（Ｓ）等の供給を制御する第２洗浄弁１１８とが切り換えられ、このブロック弁機構１１２が出口側の切換弁１１０ｂから供給路１０６を介して中間貯留槽１０と接続される。この切換弁１１０ｂは、さらに排出路１２０を介して排液槽１２２に連通自在である。

中間貯留槽１０の第２シリンダ室４２には、空気供給源１２４が流路調整弁１２６、開閉弁１２８およびエア用孔部４４を介して連通しており、前記空気供給源１２４から供給されるエア圧によりピストン１４が駆動される。この空気供給源１２４は、ブースタ１３０を経由してエア圧を調節する流路調節器１３２に接続されており、この流路調節器１３２により塗料の突出量の制御が図られる。

中間貯留槽１０と塗装ガン１０４との間には、流路調節器１３２が介装された送出路１３４が設けられ、前記塗装ガン１０４は、ダンプ弁１３６とトリガ弁１３８とを備えるとともに、図示しない高電圧印加手段に接続されている。

このように構成される静電塗装装置１００の動作について、以下に説明する。

静電塗装に際して、先ず、図３に示すように、色替弁機構１０２の塗料弁１１６ａから所定の色の塗料が圧送され、この塗料が供給路１０６を介して中間貯留槽１０の第１シリンダ室４０に充填され、さらに送出路１３４を経由して塗装ガン１０４まで充填される。塗料の充填時には、トリガ弁１３８が閉塞される一方、ダンプ弁１３６が開放され、充填後にこのダンプ弁１３６が開塞される。

そこで、ブロック弁機構１１２の切換弁１１０ａ、１１０ｂの切り換え動作が行われ、第２洗浄弁１１８の駆動作用下に前記ブロック弁機構１１２が洗浄され、この洗浄に用いられた洗浄液は、排出路１２０を経由して排液槽１２２に排出される。次いで、ブロック弁機構１１２が乾燥され、これにより色替弁機構１０２と中間貯留槽１０とは、電気的に絶縁される。

次に、空気供給源１２４から流路調整弁１２６および開閉弁１２８を介して中間貯留槽１０の第２シリンダ室４２に駆動用エアが供給され、ピストン１４が第１シリンダ室４０側に変位するとともに、図示しない高電圧印加手段が駆動される。これにより、塗料は、高電圧が直接印加された状態で、トリガ弁１３８の開放作用下に図示しないワークに塗布される。

この場合、本実施形態では、図１に示すように、ピストン１４の端部１４ａに第１シール部材２６が配置され、この第１シール部材２６に中間押さえ部材２２を介装して第２シール部材２８が配置された状態で、押さえ部材２４がピストン本体３０に対しナット７６を介して固定されている。

このため、第１シール部材２６は、フランジ部５２が中間押さえ部材２２の端面８８に接触してピストン１４の端部１４ａに押圧保持されるとともに、摺動部５４の傾斜内周面５８が前記中間押さえ部材２２の周面９０に接触してシリンダ内壁３６側に押圧される。従って、摺動部５４は、傾斜外周面５６がシリンダ内壁３６に押圧変形される一方、傾斜内周面５８が周面９０に押圧変形され、前記シリンダ内壁３６および前記周面９０に対して確実に摺接支持される。

さらに、第２シール部材２８は、フランジ部５２が押さえ部材２４の端面８０に接触して中間押さえ部材２２側に押圧されるとともに、摺動部５４の傾斜内周面５８が大径部６８の周面８２に接触してシリンダ内壁３６側に押圧される。このため、第２シール部材２８の摺動部５４は、シリンダ内壁３６と大径部６８の周面８２とに確実に摺接支持されており、第１シリンダ室４０に充填される塗料が前記第２シール部材２８とシリンダ内壁３６または大径部６８との摺接部位から第１シール部材２６側に漏れることがない。

従って、例えば、第１および第２シール部材２６、２８間に塗料溜まりが発生することを確実に阻止することができ、色替えを行うためにシリンダ１２の内部を洗浄する作業が、効率的かつ確実に遂行されるという効果が得られる。これにより、色替え前の塗料と色替え後の塗料との混色を有効に防止し、図示しないワークに対して色替え後の純正な色の塗料を塗布することが可能になり、色替え塗装作業が高品質に遂行されるという利点がある。

また、第２シール部材２８を構成する摺動部５４内の空間部６２にＯリング６４が配設されている。このため、摺動部５４の傾斜内周面５８および傾斜外周面５６を、それぞれ大径部６８の周面８２およびシリンダ内壁３６に確実に摺接させることができ、前記摺動部５４のシール性を一層向上させることが可能になる。しかも、摺動部５４自体の耐久性が向上するとともに、ゴム製のＯリング６４を用いるために放電のおそれがなく、第２シール部材２８の破損を可及的に阻止することができる。

さらにまた、ピストン本体３０に対して第１および第２シール部材２６、２８が並設されている。従って、第１および第２シール部材２６、２８自体の耐久性が向上するとともに、シール性が一層確実になるという効果がある。なお、本実施形態では、第１および第２シール部材２６、２８を並設して構成しているが、第１シール部材２６のみを単独で使用することもでき、あるいは、３以上のシール部材を並設してもよい。

本発明に係る静電塗装装置の中間貯留槽では、ピストンの端部に押さえ部材を介して固定されるシール部材が、前記ピストンの端部に押圧保持されるリング状フランジ部と、このリング状フランジ部と一体的に形成されて軸方向に膨出し、前記押さえ部材の大径部周面とシリンダ内壁とに同時に摺接するリング状摺動部とを有しているため、前記ピストンと前記シリンダ内壁とのシール性が有効に向上し、シール部分からの塗料の漏れによる塗料溜まりの発生を確実に阻止することができる。これにより、色替え前の塗料と色替え後の塗料との混色を阻止し、純正な色の塗料のみを塗布して高品質な静電塗装作業が遂行可能になる。

１０…中間貯留槽１２…シリンダ
１４…ピストン１６…シリンダ器壁
１８…注入孔部２０…排出孔部
２２…中間押さえ部材２６、２８…シール部材
３０…ピストン本体４０、４２…シリンダ室
５２…フランジ部５４…摺動部
５６…傾斜外周面５８…傾斜内周面
６０…凸部６２…空間部
６４…Ｏリング６６…インサート部材
６８…大径部８０、８８…端面
８２、９０…周面１００…静電塗装装置
１０２…色替弁機構１０４…塗装ガン

Claims

シリンダと、
前記シリンダ内に往復摺動自在に配設されたピストンと、
シリンダ器壁に設けられ、塗料および洗浄液の供給源に接続される注入孔部と、
前記シリンダ器壁に設けられ、塗装ガンに接続される塗料および洗浄液の排出孔部と、
前記ピストンの端部に押さえ部材を介して固定される高分子材料製のシール部材と、
を備え、
前記シール部材は、
前記押さえ部材の大径部端面に接触して前記ピストンの端部に押圧保持されるリング状フランジ部と、
前記リング状フランジ部と一体的に形成されて前記押さえ部材の大径部周面と前記シリンダの内壁とに同時に摺接するリング状摺動部を有し、
前記リング状摺動部は、シリンダ室側が閉じている環状の空間部をその内部に有するとともに、前記空間部にＯリングとインサート部材が配設される
ことを特徴とする静電塗装装置の中間貯留槽。
請求項１記載の中間貯留槽において、
前記リング状摺動部は、前記シリンダ室に向かって突出する凸部を有する
ことを特徴とする静電塗装装置の中間貯留槽。