WO2023058359A1

WO2023058359A1 - エアブローガン

Info

Publication number: WO2023058359A1
Application number: PCT/JP2022/032435
Authority: WO
Inventors: 祐二高橋; 武廣煙山
Original assignee: 株式会社コガネイ
Priority date: 2021-10-05
Filing date: 2022-08-29
Publication date: 2023-04-13
Also published as: JPWO2023058359A1; CN117980075A; TW202330106A

Abstract

エアブローガン１０は吐出ノズル１４が設けられた本体ケース１１と、間欠用入力端部３４に供給されたエアを間欠的に間欠出力端部３９に出力するパルスブローユニット３１、および連続用入力端部に供給されたエアを連続的に連続出力端部に出力する連続ブローユニットのいずれも着脱自在に収容するユニット収容室２９と、ユニット収容室２９を開閉するユニット交換蓋と、パルスブローユニット３１または連続ブローユニットから吐出したエアを吐出ノズル１４に吐出する開状態と吐出を停止する閉状態とにトリガレバー２４により切り換えられ手動バルブ２１と、を有している。

Description

エアブローガン

　本発明は、エアを対象物に向けて連続的に吐出する連続ブローガンと、間欠的に吐出するパルスブローガンとのいずれにも機能するエアブローガンに関する。

　被加工物や塗装表面等の対象物に圧縮エアを吹き付けて、対象物の表面の切粉や塵埃等を除去するために、エアブローガンが使用される。エアブローガンは、対象物に向けてエアを連続的に吐出する連続ブローガンと、間欠的に吐出するパルスブローガンとがある。特許文献１は、対象物に向けて間欠的にエアを吐出する間欠エアブローガンつまりパルスブローガンを開示している。

　パルスブローガンは、特許文献１に記載されるように、外部から供給された圧縮エアを間欠的なエア、つまりパルス状のエアに切り換えるための切換弁を有しており、切換弁はパルスブローユニットとも言われる。パルスブローユニットを構成する切換弁は、スプール型の主弁を有し、小径ピストンが主弁の一端に設けられ大径ピストンが主弁の他端に設けられている。それぞれのピストンはバルブハウジング内部のパイロット室に組み込まれており、両方のピストンに加わる推力の変化により、切換弁から間欠的にエアが吐出される。

特許第６５９１６８６号公報

　このようなパルスブローガンにおいては、パルス間隔を変化させるために、パイロット室に流入するエアの流量を変化させる絞り弁を有しているが、連続的にエアを吐出することはできない。対象物に対して連続的にエアを吐出するには、連続ブローガンを使用する必要がある。つまり、バルスブローと連続ブローの両方の機能が必要となる場合、２つのエアブローガンを用意しなければならない。一方で、作業者の操作性を考えると、連続ブローガンとパルスブローガンの形状は同一である方が望ましい。

　本発明の目的は、エアブローガンの形状を変更することなく、連続ブローガンとパルスブローガンとのいずれにも機能するエアブローガンを提供することにある。

　本発明のエアブローガンは、エアを吐出する吐出ノズルが設けられた本体ケースと、外部から間欠用入力端部に供給されたエアを間欠的に間欠出力端部に出力するパルスブローユニットと、外部から連続用入力端部に供給されたエアを連続的に連続出力端部に出力する連続ブローユニットとのいずれも選択的に収容するように、前記本体ケースに形成されるユニット収容室と、前記本体ケースに設けられ、前記ユニット収容室を開閉するユニット交換蓋と、前記本体ケースの内部に設けられ、前記パルスブローユニットまたは前記連続ブローユニットから吐出したエアを前記吐出ノズルに吐出する開状態と吐出を停止する閉状態とにトリガレバーにより切り換えられる手動バルブと、を有し、エアを対象物に向けて連続的に吐出する連続ブローガンと、間欠的に吐出するパルスブローガンとのいずれにも適用できる。

　本体ケース内には、パルスブローユニットと連続ブローユニットのいずれも装着できるユニット収容室が設けられているので、パルスブローユニットをユニット収容室に配置すると、対象物にパルス状のエアを吹き付けることができる。一方、連続ブローユニットを配置すると、対象物に連続的にエアを吹き付けることができる。このように、対象物に吹き付けるエアの種類を対象物によってユニットを交換することにより、エアブローガンの形状を変更することなく、一台のエアブローガンをパルスブローガンの機能と連続ブローガンの機能とのいずれにも切り換えて適用することができる。

正面側および右側面側から見た一実施の形態であるエアブローガンの外観を示す斜視図である。エアブローガンの左側面を示す側面図である。エアブローガンの右側面に設けられたユニット変換蓋を開いた状態を示す斜視図である。パルスブローユニットが装着された状態におけるエアブローガンの内部を示す一部切欠き側面図である。連続ブローユニットが装着された状態におけるエアブローガンの内部を示す一部切欠き側面図である。エアブローガンの空気圧回路図であり、（Ａ）はエアブローガンにパルスブローユニットが装着された場合を示し、（Ｂ）はエアブローガンに連続ブローユニットが装着された場合を示す。パルスブローユニットが装着された場合のエアブローガンの作動を示す空気圧回路図であり、（Ａ）はエアブローガンにエアが外部から供給されていない状態を示し、（Ｂ）は外部からエアが供給された直後を示し、（Ｃ）は手動バルブが操作されてノズルからエアが吐出された状態を示し、（Ｄ）はノズルからエアが吐出されて所定の時間が経過してエアの吐出が停止した状態を示す。

　以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。図１および図２に示されるように、エアブローガン１０はガン本体としての本体ケース１１を有し、本体ケース１１は２つのケース半体１１ａ、１１ｂを突き合わせることにより組み立てられる。本体ケース１１の内部にはエアブローガンを構成するための機器を収容するスペースが形成される。本体ケース１１は作業者が片手で把持することができるグリップ部１２と、グリップ部１２の図１における上端部のノズル保持部１３とを有し、導電材料製の吐出ノズル１４が本体ケース１１のノズル保持部１３に本体ケース１１の前面から突出して設けられている。本体ケース１１のうち吐出ノズル１４が設けられた面を正面とする。

　吐出ノズル１４は、図４に示されるように、本体ケース１１の先端部内に設けられた絶縁材料製のノズルホルダ１５に装着されている。導電材料製のエア吐出口１６が吐出ノズル１４に取り付けられており、エア吐出口１６に形成された吐出孔１７は、吐出ノズル１４に形成された吐出流路１８に連通している。吐出ノズル１４の中心軸は、図５に示されるように、本体ケース１１の長手方向中心軸に対して角度θで正面に対して傾斜している。角度θは約１０５～１１０度の角度である。

　手動バルブ２１がノズルホルダ１５に隣り合って本体ケース１１の内部に組み込まれている。手動バルブ２１は２ポート２位置方向制御弁であり、バルブハウジング２２に軸方向に往復動自在に組み込まれた主弁を有し、主弁の手動操作端部２３が本体ケース１１の前面に突出している。トリガレバー２４が本体ケース１１の正面に設けられており、トリガレバー２４の下端部が支持ピン２５により本体ケース１１に回動自在に支持されている。係合片２６がトリガレバー２４の上端部に設けられ、係合片２６は本体ケース１１のストッパ２７に係合する。

　手動操作端部２３はトリガレバー２４の背面に接触している。バルブハウジング２２内に組み込まれたばね部材により、手動バルブ２１の主弁にはトリガレバー２４に向かう方向のばね力が加えられている。これにより、係合片２６がストッパ２７に係合する方向にトリガレバー２４に押付力が加えられる。係合片２６が本体ケース１１のストッパ２７に係合しているときは、手動バルブ２１は閉状態つまりオフ状態であり、トリガレバー２４が作業者により押し込み操作されると、主弁が駆動されて手動バルブ２１は開状態つまりオン状態に切り換えられる。手動バルブ２１がオン状態に切り換えられると、手動バルブ２１の出力ポートから圧縮エアが流出する。これにより、バルブハウジング２２とノズルホルダ１５との間に設けられた流出配管１９の内部流路によりノズルホルダ１５の連通室２０を介して吐出流路１８に圧縮エアが流出する。

　図１に示されるように、ユニット交換蓋２８が本体ケース１１の右側面側に位置させてケース半体１１ａに開閉自在に設けられている。ユニット収容室２９を開閉するユニット交換蓋２８を、図３に示すように、本体ケース１１から取り外すと、本体ケース１１に形成されたユニット収容室２９が外部に露出される。ユニット交換蓋２８は、図示しないねじ部材や係合爪によって、本体ケース１１に固定して装着される。

　図４に示すパルスブローユニット３１と、図５に示す連続ブローユニット４１のいずれも選択的にユニット収容室２９に配置することができる。

　パルスブローユニット３１は、図４に示すように、外部から供給された圧縮エアをパルス状の間欠的なエアに変換する切換バルブ３２を有している。切換バルブ３２は２ポート２位置方向制御弁であり、バルブハウジング３３に軸方向に往復動自在に組み込まれる主弁を有し、主弁の一端部に小径ピストンが設けられ、他端部に大径ピストンが設けられている。小径ピストンが組み込まれる小径パイロット室と、大径ピストンが組み込まれる大径パイロット室がバルブハウジング３３に形成されている。

　外部から切換バルブ３２に圧縮エアが供給される間欠用入力端部３４がバルブハウジング３３に設けられており、間欠用入力端部３４内の流路は切換バルブ３２の入力ポートに連通している。間欠用入力端部３４は入力継手３５を有し、チューブ等からなる図示しないエア供給部材が入力継手３５に着脱自在に装着される。エア供給部材は圧縮エアの供給源からの圧縮エアを間欠用入力端部３４に案内する。間欠用入力端部３４は大径フランジ部３６を有しており、入力継手３５と大径フランジ部３６との間の小径部３７は、本体ケース１１に形成された入力端取付部としての係合孔３８に着脱自在に取り付けられる。

　間欠出力端部３９がバルブハウジング３３に設けられており、間欠出力端部３９内の流路は切換バルブ３２の出力ポートに連通している。間欠出力端部３９の突出部は手動バルブ２１のバルブハウジング２２に形成された装着部としての嵌合孔３０に着脱自在に装着される。

　パルスブローユニット３１の切換バルブ３２は、図７を参照して後述するように、外部から間欠用入力端部３４に供給されたエアを、間欠的なパルス状のエアに変換して間欠出力端部３９に出力する。

　係合孔３８は、図３に示されるように、ケース半体１１ｂの下端部に形成された半円形の孔と、ユニット交換蓋２８の下端部に形成された図示しない半円形の孔とにより形成される。図３に示されるように、ユニット交換蓋２８を本体ケース１１から取り外すと、パルスブローユニット３１を本体ケース１１内のユニット収容室２９から取り出すことができる。そのときには、間欠出力端部３９は嵌合孔３０から外される。嵌合孔３０にシール部材を設けると、間欠出力端部３９と嵌合孔３０との間をシールすることができる。

　連続ブローユニット４１は、図５に示すように、内部に流路が設けられたチューブ部材４２を有し、外部から圧縮エアが供給される連続用入力端部４３がチューブ部材４２の下端部に設けられている。連続用入力端部４３は入力継手４４を有し、チューブ等からなる図示しないエア供給部材が入力継手４４に着脱自在に装着される。連続用入力端部４３は大径フランジ部４５を有しており、入力継手４４と大径フランジ部４５との間の小径部４６は、本体ケース１１に形成された入力端取付部としての係合孔３８に着脱自在に取り付けられる。

　チューブ部材４２の上端部は、連続出力端部４７を構成しており、連続出力端部４７は、手動バルブ２１のバルブハウジング２２に形成された装着部としての嵌合孔３０に着脱自在に装着される。連続ブローユニット４１の小径部４６の外径は、パルスブローユニット３１の小径部３７の外径とほぼ同一である。また、連続ブローユニット４１の連続出力端部４７の外径は、パルスブローユニット３１の間欠出力端部３９の外径とほぼ同一である。さらに、連続ブローユニット４１の大径フランジ部４５と連続出力端部４７の先端との間の長さは、パルスブローユニット３１の大径フランジ部３６と間欠出力端部３９の先端との間の長さと、ほぼ同一である。

　したがって、間欠用入力端部３４と連続用入力端部４３のいずれをも係合孔３８に係合することができ、間欠出力端部３９と連続出力端部４７のいずれをも手動バルブ２１の嵌合孔３０に嵌合させることができる。したがって、パルスブローユニット３１と連続ブローユニット４１のいずれをも選択的に本体ケース１１のユニット収容室２９に配置することができる。これにより、エアブローガン１０はパルスブローガンと連続ブローガンのいずれにも機能する。

　図６（Ａ）はエアブローガン１０にパルスブローユニット３１が装着された場合におけるエアブローガン１０の空気圧回路図であり、図６（Ｂ）はエアブローガン１０に連続ブローユニット４１が装着された場合におけるエアブローガン１０の空気圧回路図である。

　手動バルブ２１は、図６に示されるように、２ポート２位置方向制御弁であり、トリガレバー２４により主弁が操作されると、手動バルブ２１の入力ポート５１と流出配管１９の流路とが連通して手動バルブ２１はオン状態になり、手動バルブ２１を通過した圧縮エアは、吐出ノズル１４から吐出される。一方、トリガレバー２４がばね部材４８のばね力により戻されると、手動バルブ２１はオフ状態になり、手動バルブ２１の入力ポートと流出配管１９の内部流路との連通が遮断される。

　パルスブローユニット３１がユニット収容室２９内に装着されると、間欠出力端部３９は手動バルブ２１の入力ポート５１に連通し、間欠用入力端部３４はエア供給源５２に接続されたチューブ等からなるエア供給部材に連通する。パルスブローユニット３１は、図６（Ａ）に示されるように、２ポート２位置方向制御弁である切換バルブ３２を有し、主弁の一端部に設けられた小径ピストンは小径パイロット室５３に組み込まれ、主弁の他端部に設けられた大径ピストンは大径パイロット室５４に組み込まれている。

　小径パイロット室５３はパイロット流路５５により間欠用入力端部３４の流路に連通し、大径パイロット室５４はパイロット流路５６により間欠出力端部３９の流路に連通する。パイロット流路５６を流れるエアの流量は可変式の絞り弁５７により調整される。ばね部材５８により主弁には入力ポートと出力ポートとの連通を遮断する方向のばね力が加えられている。絞り弁５７の操作ノブ５９がパルスブローユニット３１に設けられており、図２に示されるように、外部から操作ノブ５９を操作するための貫通孔６０がグリップ部１２に設けられている。貫通孔６０は、グリップ部１２に設けられていればよく、ケース半体１１ａや１１ｂに設けてもよいし、ユニット交換蓋２８に設けてもよい。また、連続ブローガンとして使用するときは、シールやプラグを用いて貫通孔６０を塞いでもよい。

　一方、連続ブローユニット４１がユニット収容室２９内に装着されると、図６（Ｂ）に示されるように、連続出力端部４７は手動バルブ２１の入力ポート５１に連通し、連続用入力端部４３はエア供給源５２に接続されたエア供給部材に連通する。これにより、エア供給源５２からの圧縮エアは手動バルブ２１の入力ポート５１に直接供給される。

　図７はパルスブローユニット３１がユニット収容室２９に装着された場合のエアブローガン１０の作動を示す空気圧回路である。図７（Ａ）はエア供給源５２からエアが供給されていない状態を示し、このときには、手動バルブ２１とパルスブローユニット３１の切換バルブ３２とがオフ状態である。エア供給源５２からエアが供給されていないときはいずれもオフ状態となる。図７（Ｂ）はエア供給源５２からエアが切換バルブ３２の入力ポートに供給された直後の状態を示し、パイロット流路５５により小径パイロット室５３に供給されるエアにより、切換バルブ３２は入力ポートと出力ポートとが連通したオン状態となる。

　これにより、パイロット流路５６によりエアが大径パイロット室５４に供給される。エア供給源５２からの圧縮エアは、小径パイロット室５３と大径パイロット室５４に供給されるが、面積の大きい大径パイロット室５４に供給されたエアとばね力とにより、切換バルブ３２はオフに切り換えられる。切り換えられる時間は、可変式の絞り弁５７を調整することにより設定される。このように、切換バルブ３２の入力ポートにエアが供給されていても、手動バルブ２１がオンに操作されないと、切換バルブ３２はオフ状態を維持する。

　図７（Ｃ）に示されるように、手動バルブ２１がオン状態に切り換えられると、切換バルブ３２と手動バルブ２１を介して吐出ノズル１４からエアが吐出される。切換バルブ３２を通過した圧縮エアは、手動バルブ２１を通過する流れと、大径パイロット室５４に流入する流れとに分岐する。大径パイロット室５４に流入するエアによって、大径パイロット室５４に供給されるエアにより主弁には切換バルブ３２をオフする方向に推力が加えられ、小径パイロット室５３に供給されるエアにより主弁には切換バルブ３２をオンする方向に推力が加えられる。大径パイロット室５４の圧力により主弁をオフする方向の推力が大きくなると、図７（Ｄ）に示されるように、切換バルブ３２はオフ状態に切り換えられる。これにより、吐出ノズル１４からのエアの吐出は停止される。

　図７（Ｄ）に示されるように、切換バルブ３２がオフに切り換えられると、大径パイロット室５４内のエアは吐出ノズル１４に向けて排出される。排出速度は絞り弁５７により調整される。大径パイロット室５４内の圧力が低下すると、図７（Ｃ）に示されるように、切換バルブ３２はオンに切り換えられる。このように、切換バルブ３２がオン状態とオフ状態とを繰り返すことで、パルスブローが発生し、吐出ノズル１４から吐出される。

　図４に示すように、導電材料製の吐出ノズル１４には絶縁材料からなるチューブ６１が組み込まれ、チューブ６１により吐出ノズル１４の内側に吐出流路１８が形成されている。放電針からなる放電電極６２が絶縁材料製のノズルホルダ１５に装着されている。放電電極６２はノズルホルダ１５に固定される台座６３を有し、先端部は吐出ノズル１４の吐出流路１８の内部に突出している。導電材料製の吐出ノズル１４は対向電極を構成しており、対向電極としての吐出ノズル１４と、放電電極６２との間でコロナ放電を発生させると、吐出流路１８内を流れる圧縮エアはイオン化される。

　電源ケーブル６４が本体ケース１１のグリップ部１２に取り付けられ、本体ケース１１の内部にトランス基板６５とスイッチ基板６７が設けられる。電源ケーブル６４はスイッチ基板６７に接続され、スイッチ基板６７はトランス基板６５に接続されている。トランス基板６５に設けられた電源ユニット６６からは吐出ノズル１４からなる対向電極と放電電極６２との間に交流高電圧が印加される。これにより、放電電極の尖った先端部の周りにコロナ放電が発生する。放電電極６２にプラスの高電圧が印加されたときには放電電極は近傍の空気の電子を吸収するので、近傍の空気はプラスの電荷を持つイオンとなる。これに対して、放電電極６２にマイナスの高電圧が印加されたときには放電電極からは電子が放出されるので、近傍の空気はマイナスの電荷を持つイオンとなる。電子部品等の帯電した部材にイオン化エアを吹き付けると、帯電が中和され、部材への静電気による異物付着が防止される。

　電気スイッチ６７ａがスイッチ基板６７に設けられている。電気スイッチ６７ａは、トリガレバー２４の背面に接触しており、トリガレバー２４が作業者に押し込み操作されると、電気スイッチ６７ａはオンになり、吐出流路１８内を流れる圧縮エアはイオン化される。

　ＬＥＤからなる照明器具６８が本体ケース１１の先端部に設けられており、エアの吐出先を照明器具６８により照明することができる。

　上述したエアブローガン１０は、本体ケース１１のユニット収容室２９にパルスブローユニット３１を配置すると、エアを間欠的に対象物に吹き付けることができる。一方、パルスブローユニット３１に代えて連続ブローユニット４１をユニット収容室２９に配置すると、エアを連続的に対象物に吹き付けることができる。このように、エアブローガン１０は、１台で２つの機能を有し、パルスブローガンと連続ブローガンのいずれとしても適用することができる。また、ユニット収容室２９に配置するユニットを交換するだけで、パルスブローガンと連続ブローガンの切り替えができるので、エアブローガンの形状を変えることなくパルスブローガンと連続ブローガンのいずれにも機能できる。

　さらに、対象物が帯電した部材である場合には、エアをイオン化して対象物に吹き付けることができ、対象物に静電気による異物の付着を防止することができる。一方、対象物が帯電されてなければ、イオン化されていないエアを対象物に吹き付けることができる。エアブローガン１０をイオン化しないエアを吹き付ける形態とするには、絶縁製のチューブ６１および放電電極６２等を設けない形態のエアブローガンとすることができる。

　本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。

　本発明のエアブローガンは、被加工物や塗装表面等の対象物に圧縮エアを吹き付けて、対象物の表面に付着した切粉や塵埃等を除去するために使用される。

Claims

　エアを吐出する吐出ノズルが設けられた本体ケースと、
　外部から間欠用入力端部に供給されたエアを間欠的に間欠出力端部に出力するパルスブローユニットと、外部から連続用入力端部に供給されたエアを連続的に連続出力端部に出力する連続ブローユニットとのいずれも選択的に収容するように、前記本体ケースに形成されるユニット収容室と、
　前記本体ケースに設けられ、前記ユニット収容室を開閉するユニット交換蓋と、
　前記本体ケースの内部に設けられ、前記パルスブローユニットまたは前記連続ブローユニットから吐出したエアを前記吐出ノズルに吐出する開状態と吐出を停止する閉状態とにトリガレバーにより切り換えられる手動バルブと、を有し、
　エアを対象物に向けて連続的に吐出する連続ブローガンと、間欠的に吐出するパルスブローガンとのいずれにも適用できる、エアブローガン。
　請求項１に記載のエアブローガンにおいて、
　前記手動バルブは、前記間欠出力端部と前記連続出力端部のいずれも選択的に装着される装着部を有し、前記本体ケースは、前記間欠用入力端部と前記連続用入力端部のいずれも選択的に取り付けられる入力端取付部を有する、エアブローガン。
　請求項１または２に記載のエアブローガンにおいて、
　前記パルスブローユニットは、絞り弁と前記絞り弁を操作する操作ノブが設けられ、前記本体ケースに前記操作ノブを操作するための貫通孔が設けられる、エアブローガン。
　請求項１～３のいずれか１項に記載のエアブローガンにおいて、
　前記パルスブローユニットは、前記手動バルブの嵌合孔に装着される間欠出力端部と、大径フランジと入力継手と、入力継手および大径フランジより小径の小径部からなる間欠用入力端部を有し、
　前記連続ブローユニットは、前記手動バルブの嵌合孔に装着される連続出力端部と、大径フランジと入力継手と、入力継手および大径フランジより小径の小径部からなる連続用入力端部を有し、
　前記パルスブローユニットの小径部または、前記連続ブローユニットの小径部が取り付けられる係合孔を、前記本体ケースに設ける、エアブローガン。
　請求項１～４のいずれか１項に記載のエアブローガンにおいて、
　前記吐出ノズルが装着されるノズルホルダを前記本体ケースに設け、
　前記手動バルブから流出したエアを前記吐出ノズルに設けられた吐出流路に案内する連通室を前記ノズルホルダに形成し、
　前記吐出ノズルを対向電極として当該対向電極との間でコロナ放電を発生させることにより、前記吐出流路を流れるエアをイオン化する放電電極を前記ノズルホルダに設けた、エアブローガン。