JP5336884B2 - 簡易着脱機構を備えたマニホールドスプレーガン - Google Patents

Description

本発明は、制御エアで噴霧塗装のスプレー制御を自動的に行うスプレーガンで、塗料とエアの各接続口を集約したマニホールドとスプレーガン本体部とを分離装着可能としたマニホールドスプレーガンの着脱装置に関する。

マニホールドガンは、自動塗装装置や塗装ロボット等に装着して自動塗装を行う場合に、被塗装物とその塗装仕様による塗装条件の変化に対応し、塗料や吹付けエアもしくは吹付け制御エアの接続を変更することなく、スプレーガン本体部のみを交換することによって、すばやく対応できることを可能にしたスプレーガンとして使用されている。

マニホールドガンは、その機能上、自動塗装機等に取り付けたマニホールドから、スプレーガン本体部の着脱が容易にかつ短時間に行うことができることが要求される。これに加え、装着したときに確実に必要な各流体の通路が接続され、漏洩や他の通路からの流入があってはならないことが重要である。

したがって接続を確実にするためこれまでもいくつかの提案がなされてきているが、その代表的な方法は、ねじ等の締結手段によって固定させる方法と言える。しかしこの場合、接合面の密着性を確実に行うため、通常は複数のねじを配置し、均等に締め付けることが必要であり、その結果ねじの均一な締付操作と複数のねじによる装着作業が必要であり、すばやく確実な着脱操作には問題がある。

このような着脱操作を簡単にすることを目的として、一側に相互に挿入可能な連結手段を形成して、この連結手段を挿入して一方に回転させたとき係止され、他方に回転させたときに解除されるようにし、他側にこのときの回転を止めて固定する留め部を設けた構成（特許文献１、参照）、また同様に2箇所の留め部にスライドさせて係止させ、一方の留め部に回転によって固定させるレバーを設けた構成（特許文献２参照）の技術がある。

さらには接合面をスライドさせることなく接合方向に移動させて圧着させ、突き出した固定部材を軸方向に引っ張る固定手段によって１箇所で固定する構成によって接合面のシール部材の劣化防止と迅速な着脱を図ったものもある。（特許文献３、参照）

しかしこの提案に於いてはスプレーガン側から突出させた固定部材を、マニホールドの横方向から挿入された固定手段を回転させて抑える構成としており、構造が複雑になっていることの他、各接続通路に設けられたパッキンが固定部材の一側に置かれており、各パッキン部の圧着状態を一定の平均した状態に保つことができないことが懸念される。したがって使用上長期間に渡り確実な接合状態を維持することが困難であることが十分に予測される。

着脱は簡便であるほど望ましく、その動作もワンタッチで出来ることが望まれるが、装着する際に仮に保持することで位置決めを確実容易にすることや、固定手段を解除した時にそのまま分離されると落下の危険性があり、簡単に外せる構造を有しながら、実用上は固定手段を外しても緩んだ状態で係合が維持されるように構成することも必要となる。このため本出願人はガン本体とマニホールドの取付け面に対して垂直な立面を形成して、この面に突き出したピンを押さえることによって固定する構造を提案している。（特許文献４参照）

特開平１０−１８０１６３号公報 特開２００３−６２４９８号公報 特表２００８−５０５７５９号公報 特開２００８−２７２６１２号公報

この種の自動スプレーガンを取り付ける場合、必ずしもガン本体を上に置いて取り付け、取り外しを行なうとは限らず、スプレーガンを下側にして取り付けることも多い。このような時、マニホールドは自動塗装機等に設定された状態であるが、スプレーガンは単独で取り外すため、着脱時、締付を緩めた時にスプレーガンが落下する危険性がある。したがって作業者は一方の手でスプレーガンを押さえながら、他方の手で締付を解除しなければならず、作業に困難が伴ない、取り扱いには神経を使うことになって作業者の負担になっている。

これまで提案されている前記の取付け手段においては、いずれも着脱時の容易化や取付け面の密着、シール機能に関し、取り外し時の安全性についての配慮が不足していた。すなわち、いずれの場合もスプレーガンがマニホールドの上に載置されて取り付けられることを前提としていると見られ、スプレーガンが下方に取り付けられる場合、固定装置を緩めた時の落下に対する保全手段に欠けている。

特許文献４に示される構成は、取り付け面が分離される方向にピンが設けられ、固定手段を緩めた場合でもこのピンによって係止される構成にはなっているが、取付け面の機密性を保つシールが解除された時にはスプレーガンとマニホールドが直ちに分離する状態になってしまい、この状態では不安定であり、わずかな接触によって落下する危険性は依然として解消されていない。

本発明は以上の問題を考慮したもので、自動スプレーガンの取付け基台となるマニホールドとスプレーガンとの着脱が簡便にでき、取り外す際にも不用意な分離によって、スプレーガンが落下することの無い着脱装置を備えたマニホールドガンとすることが課題である。

スプレーガン側取付け面の中央部に配した連結室に、取付け面と平行に延び、その奥に隙間を形成した係止部材を設け、マニホールド側に取付け面より突出する回転軸の先端部に一部が外周側に延びた円板状の回転軸ホルダーを設ける。このホルダーが前記連結室に挿入され、回転軸の回転によって前記の隙間に入り込んで、取付け面が接触した状態で連結される。前記回転軸は取付け面の反対側に突出しその端部に設けたツマミとマニホールドの間に介装され、回転によって前記回転軸を取付け面とは反対側に移動させる固定レバーを設ける。

固定レバーと接触するマニホールドの面は、固定レバーの回転角度位置によって凹部もしくは凸部を設け、その接触位置によってマニホールドとの相対位置を変化させる。変化する相対位置の距離は取付け面の接触する直前位置からシール材を十分に締め付ける位置までとする。

前記回転軸と固定片とツマミは一体に固定され、ツマミの回転によって、スプレーガン側の係止部材との着脱が行われる。回転軸は、マニホールドに設けた回転規制手段によって係止連結位置と離脱位置の間で回転が規制される。係止部材は連結室内に突出させたピンで構成される。

本発明によれば、マニホールドとスプレーガン本体とは連結室に挿入された回転軸の係止片を回転させ、スプレーガン本体の係止部材に連結させるか、解除するかによって連結、分離が行なわれ、更に固定レバーの回転によって、取付け面のシール部材が密着し各通路の接続が行なわれるように2段階の操作によって着脱が行なわれるため、各通路の接続、切断を確実に行うことができ、スプレーガンの取り付け、取り外し作業が単純化され楽になる。
すなわち取付け面のパッキンを密着させるために締付には力を要すが、予め取り付け位置で保持されているため、固定レバーとマニホールドのみをしっかり持って確実に操作することができる。

取り外しの時は、固定レバーの働きにより取付け面の圧着が解除され、緩く連結した状態が保たれる。したがってこのままではスプレーガンとマニホールドが分離することなく、不用意に落下するのを防ぐことができる。スプレーガンを分離する時にはスプレーガンに手を添え、軽くツマミを廻すことによって連結部分が解除され、容易に取り外すことができる。

本案の一実施例を示したマニホールドガンの断面図である。 図1のマニホールドがスプレーガンより分離された状態を部分的に表した取付け部の断面図である。 図２のマニホールドを矢印方向（下方）から見た図面である。 切り欠とピンとの位置関係を図３と比較して説明した図面である。 マニホールドを取付け面の反対側から見た平面図である。 図５のＣ−Ｃ断面図である。 図５のＤ−Ｄ断面図で内部通路等は一部省略されている。

マニホールドガンは、自動スプレーガンのスプレーガン１部分と、塗料とエア等の接続口を設けスプレーガン本体部に接続する通路を設けたマニホールド２を別々に設け、着脱によってスプレーガン本体の交換を可能にしたスプレーガンである。

接続される通路の数はスプレーガンの機能によりいくつかに分けられるが、接続面となるスプレーガン側のシート面11とマニホールド側の取付け面21に設けられる供給口の数が異なるのみで、大きな違いにはならない。通常は塗料の供給口と作動用及び噴霧用の二つのエア供給口が必要となるが、作動エアと噴霧エアを兼用する場合は一つでも可能であり、反対に噴霧のパターン調整を個別に行うなどの機能を増加させることでエアの制御通路が増加する場合や、多液塗料の場合もしくは塗料循環システムを採用した場合に塗料の通路が増加することもある。その他、特殊の場合に静電塗装等で使用される場合には塗料やエアの流体通路に加え、電気的な接続を必要とする場合も中継接続部品としてマニホールドに設けられることもある。

図１の実施例は、スプレーガン１部分とマニホールド２を取り付けた状態の断面を示しており、接続通路はスプレーガン本体１側の作動用エア通路部のみを表し、マニホールド側の各通路は省略されている。

スプレーガン１は塗装用スプレーガンの構造として良く知られている構成で、先端中心部に塗料ノズル４を備え、先端の噴出口から塗料が噴出される。噴出口内部にはニードル弁５が当接して噴出口を遮断し、ニードル弁５後部に接続されたピストン６に作動エアが供給され、ばね７に抗して後方に引かれると噴出口が開口して塗料が噴出する。

塗料ノズル４の外側には空気キャップ８が着脱自在に取り付けられ、中心口９内に前記塗料ノズル４の先端部が位置し、形成された環状のスキマから噴出するエアによって塗料は噴霧化される。この図においては噴出させるエア通路が省略されているが、これらの構造は多くの実用例から周知となっている。

スプレーガンに送り込まれる塗料及びエアの通路は、図３に示すマニホールドの取付け面21と、これに対応するスプレーガンのシート面11に設けられている。各通路の接続部には気密保持のためシール手段が設けられるが、図の例ではシート状パッキン30がシート面11と取付け面21の間に挟まれ、各通路の独立を保持する構成となっている。

一般的には作動エア通路、噴霧エア通路、制御エア通路、塗料通路が設けられるが、これに限定されるものではなく、またその位置や大きさも必要に応じて選択され、前記シート状パッキン30の代わりに各通路もしくは一部の通路に限って周囲にリング状のパッキンを設けても良い。

マニホールドの取付け面21にはスプレーガン１の取付けに際しての位置決めピン10が挿入されている。位置決めピン10はいずれの側に固定しても差し支えないが、前記シート状パッキン30と共に基台となるマニホールド２側に固定するのが一般的である。

スプレーガンのシート面11には、凹部を形成して連結室12が設けられ、その内壁面13より係止部材14が突き出している。係止部材14はシート面と平行な軸方向の面を有して、連結室12の底面15との間に隙間16が形成されるように設けられる。図の例では、突出する先端部が円柱状のピン部17を形成し、スプレーガン本体にねじ込まれ固定されている。

マニホールド２側は、前記連結室12に対応する位置に連結軸ホルダー22を取り付けた回転軸23が、他方を取付け面21の反対側に突出して、その端部には連結軸ホルダー22を回転させる係止ツマミ24が一体に組まれている。連結軸ホルダー22は、回転軸23を中心とする円板Ａ25、円板Ｂ26を両側に平行に配置した形状で、図３、４で示されるように端部側の円板Ａ25は連結室12に挿入した場合前記ピン部17が当たらないように一部を切り欠いた切り欠Ａを形成し、他の部分が回転によって前記ピン部17と連結室12の底面15との間の隙間16に入り込むものである。

他方、取付け面側の円板Ｂは止めピン27によって回転範囲を規制する切り欠Ｂが設けられ、一側の停止位置では前記ピン部17と切り欠Ａが一致して連結軸ホルダー22がピン部17から外れる状態にあり、他側の位置ではピン部17と係止し外れない状態となる。

取付け面21と反対側に突き出した回転軸23の端部に固定された係止ツマミ24とマニホールド２の間には、固定レバー28が介装され、回転軸を中心に自由回転するように構成されている。この固定レバー28は、一端側に前記回転軸23が貫通していて、多端には固定レバー28を操作しやすいように取手29が設けられ、回転軸が貫通した部分は係止ツマミ24とマニホールド２の間に固定レバー28が挟まれており、前記固定レバー28を廻すことによって回転軸方向に変化させ係止ツマミとの接触部を押し上げることで回転軸を上方に移動させることができるように構成される。

実施例では、図５の点線で示す位置に固定レバー28がある時、マニホールド２に設けた溝20に、前記固定レバーの一部が入り込み、回転軸23および連結軸ホルダー22がスプレーガン方向に寄っている状態とし、固定レバー28を図５の実線で示す位置に回転させたとき、前記溝20から固定レバー28の一部が外れ、溝20を形成した面上に移動し、溝の深さに応じた距離だけ回転軸23をスプレーガンとは反対側に移動させる。したがって連結軸ホルダー22は、前記スプレーガン側に固定されたピン部17と係合した状態でスプレーガンをマニホールド側に引き寄せ、シート状パッキン30を圧着して確実に連結させる。

もちろん前記溝に代わり、マニホールドの面に凸状の段差を設け、固定レバーの回転により、その段差に固定レバーが乗り上げる構成として、固定レバーを引き上げることでも良く、移動させる段差の距離はパッキンを締め付ける寸法に応じて適宜設定すればよい。

１ スプレーガン
２ マニホールド
11 シート面
10 位置決めピン
12 連結室
13 内壁面
14 係止部材
15 底面
16 隙間
17 ピン部
20 溝
21 取付け面
22 連結軸ホルダー
23 回転軸
24 係止ツマミ
25 円板Ａ
26 円板Ｂ
27 止めピン
28 固定レバー
29 取手
30 シート状パッキン

Claims (4)

1. スプレーガン本体とマニホールドの接合面に塗料もしくはエアのそれぞれの通路を開口し、接合によってそれぞれの通路を気密に接続して一体化した状態で使用するマニホールドガンにおいて、スプレーガン側シート面の中央部に配した連結凹部に、その内壁面より突出し、取付け面と平行に延びて、その奥に隙間を形成した係止部材を設け、マニホールド側には取付け面より突出する回転軸の先端部に一部を切り欠いた円板を有する連結軸ホルダーを設け、該連結軸ホルダーが前記連結凹部に挿入され、回転軸の回転によって前記の円板が前記隙間に係合し、スプレーガンとマニホールドが連結されるとともに、前記回転軸の他方の端部は取付け面の反対側に突出し、その端部に設けたツマミと、マニホールドの間に固定レバーを介装して、該固定レバーの回転によって前記回転軸を取付け面とは反対側に移動させる段差をマニホールドに設けてなるマニホールドスプレーガン。
2. 前記段差は、固定レバーと接触するマニホールドの面に、固定レバーの回転角度位置によって凹部もしくは凸部を設け、その接触位置によってマニホールドとの相対位置を変化させてなる請求項１のマニホールドスプレーガン。
3. 前記回転軸と連結軸ホルダーとツマミは一体に固定され、ツマミの回転によって、スプレーガン側の係止部材との着脱が行われる請求項１のマニホールドスプレーガン。
4. 回転軸は、マニホールドに設けた回転規制手段によって係止連結位置と離脱位置の間で回転が規制される請求項１のマニホールドスプレーガン。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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