7641628 塗装ガン

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2025-02-27

(45)【発行日】2025-03-07

(54)【発明の名称】塗装ガン

(51)【国際特許分類】

   B05B 7/04 20060101AFI20250228BHJP

【ＦＩ】

B05B7/04

【請求項の数】 2

(21)【出願番号】P 2021097127

(22)【出願日】2021-06-10

(65)【公開番号】P2022188871

(43)【公開日】2022-12-22

【審査請求日】2024-04-09

(73)【特許権者】

【識別番号】000117009

【氏名又は名称】旭サナック株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001036

【氏名又は名称】弁理士法人暁合同特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中田 富之

【審査官】下原 浩嗣

(56)【参考文献】

【文献】実開昭６２－１０３４７５（ＪＰ，Ｕ）

【文献】実開平０５－０２６１６９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】特表平０９－５１１６８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０２０／０２２２９２１（ＵＳ，Ａ１）

【文献】特開２０１１－１４７８８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７７９９９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ ７／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部に塗料が供給される塗料流入室と、前記塗料流入室と連通する連通口を有する移動機構収容室と、を有するガン本体と、
外部に前記塗料が吐出される弁口を有して前記塗料流入室と連通する弁室を有するノズルと、
前記弁室内に配されて、前記弁口を塞ぐ閉弁位置と前記弁口を開放する開弁位置との間で変位可能なニードル弁と、
前記移動機構収容室内に配されて、前記ニードル弁を前記閉弁位置と前記開弁位置との間で移動させる移動機構と、
前記連通口を塞ぐように配置され、前記ニードル弁と前記移動機構とを連結するダイアフラム部材と、を備え、
前記ダイアフラム部材が、
前記ニードル弁と前記移動機構を連結する連結部と、
内部に前記移動機構の一端部を収容し、前記連通口の内周面に密着された状態で固定される筒状の固定筒部と、
可撓性を有する膜状をなし、前記連結部と前記固定筒部とを接続するダイアフラム部と、を備える、塗装ガン。

【請求項2】

前記ダイアフラム部材が、単一の部材によって構成されている、請求項１に記載の塗装ガン。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本明細書によって開示される技術は、塗装ガンに関する。

【背景技術】

【0002】

ニードル式の開閉弁を備える塗装ガンが知られている。このような塗装ガンは、弁室および弁口を有しており、弁室の内部にはニードルが配されている。ニードルは、弁口を塞ぐ閉弁位置と、弁口を開放する開弁位置との間で移動可能となっている。塗装ガンの内部には、ニードルの外周面に密着し、塗料が弁室よりも後方へ漏れることを防ぐパッキンが設けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００２－５９０３４号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記の構成では、パッキンがニードルと摺接するため、パッキンの摺動摩耗による後方への塗料漏れや、ニードルとパッキンの隙間に顔料の粒子などが侵入することによる摺動不良が生じるおそれがある。このような事態を未然に防止するため、パッキンを頻繁に交換しなければならず、手間がかかっていた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本明細書によって開示される塗装ガンは、内部に塗料が供給される塗料流入室と、前記塗料流入室と連通する連通口を有する移動機構収容室と、を有するガン本体と、外部に前記塗料が吐出される弁口を有して前記塗料流入室と連通する弁室を有するノズルと、前記弁室内に配されて、前記弁口を塞ぐ閉弁位置と前記弁口を開放する開弁位置との間で変位可能なニードル弁と、前記移動機構収容室内に配されて、前記ニードル弁を前記閉弁位置と前記開弁位置との間で移動させる移動機構と、前記連通口を塞ぐように配置され、前記ニードル弁と前記移動機構とを連結するダイアフラム部材と、を備え、前記ダイアフラム部材が、前記ニードル弁と前記移動機構を連結する連結部と、内部に前記移動機構の一端部を収容し、前記連通口の内周面に密着された状態で固定される筒状の固定筒部と、可撓性を有する膜状をなし、前記連結部と前記固定筒部とを接続するダイアフラム部と、を備える。

【発明の効果】

【0006】

本明細書によって開示される塗装ガンによれば、安定して効率よく塗装を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】図１は、実施形態の塗装ガンを部分的に破断して示す側面図である。

【図2】図２は、実施形態の塗装ガンにおいてニードル弁およびトリガシャフトの周辺部分を示す部分拡大断面図である。

【図3】図３は、実施形態の塗装ガンにおいて、ニードル弁が閉弁位置にある状態を示す部分拡大断面図である。

【図4】図４は、ニードル弁、ダイアフラム部材、ガイド筒およびトリガシャフトの分解断面図である。

【図5】図５は、実施形態の塗装ガンにおいてトリガシャフトの後端部分を示す部分拡大断面図である。

【図6】図６は、実施形態の塗装ガンにおいて、ニードル弁が開弁位置にある状態を示す部分拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0008】

［実施形態の概要］
（１）本明細書によって開示される塗装ガンは、内部に塗料が供給される塗料流入室と、前記塗料流入室と連通する連通口を有する移動機構収容室と、を有するガン本体と、外部に前記塗料が吐出される弁口を有して前記塗料流入室と連通する弁室を有するノズルと、前記弁室内に配されて、前記弁口を塞ぐ閉弁位置と前記弁口を開放する開弁位置との間で変位可能なニードル弁と、前記移動機構収容室内に配されて、前記ニードル弁を前記閉弁位置と前記開弁位置との間で移動させる移動機構と、前記連通口を塞ぐように配置され、前記ニードル弁と前記移動機構とを連結するダイアフラム部材と、を備え、前記ダイアフラム部材が、前記ニードル弁と前記移動機構を連結する連結部と、内部に前記移動機構の一端部を収容し、前記連通口の内周面に密着された状態で固定される筒状の固定筒部と、可撓性を有する膜状をなし、前記連結部と前記固定筒部とを接続するダイアフラム部と、を備える。

【0009】

上記の構成によれば、移動機構収容室において塗料流入室と連通する連通口が、ダイアフラム部材によって塞がれている。また、ダイアフラム部は可撓性を有しているため、連結部の固定筒部に対するある程度の移動が許容されている。これにより、ニードル弁とトリガシャフトと連結部とは、トリガの操作によって一体的に、開弁位置と閉弁位置との間で移動する。このような構成によれば、ニードルの外周面にパッキンが設けられた従来の構成のように、パッキンの摺動摩耗による移動機構側への塗料漏れや、ニードルとパッキンの隙間に顔料の粒子などが侵入することによる摺動不良が生じることがない。これにより、安定して効率よく塗装を行うことができる。

【0010】

（２）ダイアフラム部材が、単一の部材によって構成されていても構わない。

【0011】

ダイアフラム部材が、複数の部材が組み付けられた構成を有していると、複数の部材同士の接続部分に隙間が生じ、その隙間を通って塗料が漏出するおそれがある。しかし、ダイアフラム部材が単一の部材によって構成されていると、塗料が塗料流入室から移動機構収容室へ侵入するおそれがなく、塗装ガンの耐久性を向上させることができる。

【0012】

［実施形態の詳細］
本明細書によって開示される技術の具体例を、以下に図面を参照しつつ説明する。なお、本発明はこれらの例示に限定されるものではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【0013】

＜実施形態＞
実施形態を、図１から図６を参照しつつ説明する。本実施形態の塗装ガン１は、作業者が把持して取り扱うハンドガンタイプの静電塗装ガンであって、ガン本体１０と、ガン本体１０に取り付けられたノズル２０とを備えている。ガン本体１０およびノズル２０の内部には、ニードル弁５０と、トリガシャフト７１およびコイルスプリング７９と、ダイアフラム部材３０と、ガイド筒４０とが収容されている。ニードル弁５０と、トリガシャフト７１と、ダイアフラム部材３０と、ガイド筒４０とは、互いに組み付けられている。

【0014】

［ガン本体１０］
ガン本体１０は、絶縁性の樹脂材料からなる。ガン本体１０は、図１に示すように、一端にノズル２０が取り付けられた銃身１１と、銃身１１の他端部から斜めに延び、作業者が把持するためのグリップ１２と、銃身１１から延び、グリップ１２の近傍に配されるトリガ１３と、銃身１１においてノズル２０の近傍に配され、塗料ホース８０に連結された継手８１が接続される塗料供給部１４とを備えている。以下、銃身１１においてノズル２０が取り付けられている側（図１の左側）を前側、グリップ１２が配されている側（図１の右側）を後側として説明する。

【0015】

銃身１１は、全体として細長い円柱状をなし、図２に示すように、第１収容室１５と、第２収容室１６（移動機構収容室の一例）と、塗料流入室１７とを有している。第１収容室１５の内部には、高電圧発生装置１９が収容されている。高電圧発生装置１９は、詳細には図示しないが、トランス、カスケード等を備える一般的な構成を有している。塗料流入室１７は、銃身１１の前端に開口部を有している。第２収容室１６は、塗料流入室１７と連通する連通口１６Ａを有しており、塗料流入室１７の後端からトリガ１３の近傍まで延びている。塗料供給部１４の内部空間は、塗料流入口１７Ａを介して塗料流入室１７に連通しており、塗料ホース８０から供給された塗料が塗料流入室１７の内部に供給される。

【0016】

［ノズル２０］
ノズル２０は、合成樹脂製であって、図３に示すように、全体として円筒状をなしている。ノズル２０の前端部には、前端に近づくほど径小となる絞り部２１と、絞り部２１の前端から延びる細い筒状の吐出部２２とが配されている。ノズル２０の内部空間は、塗料流入室１７と連通し、吐出部２２の前端に弁口２４を有する弁室２３となっている。ノズル２０は、後端部が塗料流入室１７に収容されている。弁室２３の内部には、塗料流入室１７を通って塗料が供給される。

【0017】

ノズル２０において、銃身１１から前方に突出した前端部には、エアキャップ２５が取り付けられ、エアキャップ２５は、リテーナ２６によって銃身１１に固定されている。エアキャップ２５は、全体として、ノズル２０を囲む円筒状をなし、図示しないエア吹出口を有している。

【0018】

［ダイアフラム部材３０］
第２収容室１６の連通口１６Ａは、図３に示すように、ダイアフラム部材３０によって塞がれており、塗料流入室１７の内部に供給された塗料が第２収容室１６に侵入することが規制されている。ダイアフラム部材３０は、合成樹脂製であって、図３および図４に示すように、ニードル弁５０とトリガシャフト７１とを連結する連結部３１と、連通口１６Ａの内部に固定される筒状の固定筒部３５と、連結部３１と固定筒部３５とを繋ぐ膜状のダイアフラム部３７とを備えている。

【0019】

連結部３１は、図４に示すように、全体として前後方向に延びる丸棒状をなし、前端部が、前端面に開口するねじ孔を有する第１雌ねじ部３２となっており、後端部が、後端面に開口するねじ孔を有する第２雌ねじ部３３となっている。第１雌ねじ部３２のねじ孔と、第２雌ねじ部３３のねじ孔とは、中間壁３４によって区画され、たがいに連通しないようになっている。

【0020】

固定筒部３５は、図３および図４に示すように、連結部３１よりも一回り大きな円筒状をなし、連通口１６Ａの内部に固定されている。固定筒部３５の外周面は、連通口１６Ａの内周面に、全周に渡って密着している。固定筒部３５の一部は、内周面にねじ溝を有する第３雌ねじ部３６となっている。

【0021】

ダイアフラム部３７は、図３および図４に示すように、円環形の膜状をなし、連結部３１の外周面から鍔状に延びて固定筒部３５の前端側の開口縁に接続されている。ダイアフラム部３７は、連結部３１の全周にわたって配置されており、ダイアフラム部３７と連結部３１とによって、固定筒部３５の前端側の開口部が塞がれている。ダイアフラム部３７は、可撓性を有しており、連結部３１が固定筒部３５に対して前後方向に移動することを許容している。

【0022】

ダイアフラム部材３０は、形状復元性（変形に対する復元力）に優れ、耐溶剤性を有することが好ましい。ダイアフラム部材３０に好適な材料としては、例えば、超高分子量ポリエチレンや、ポリテトラフルオロエチレン (ＰＴＦＥ)等が挙げられる。

【0023】

ダイアフラム部材３０は、連結部３１と固定筒部３５とダイアフラム部３７とが一体的に連なった単一の部材であって、継ぎ目を有しない。このような部材は、例えば射出成型等によって形成することができる。

【0024】

［ガイド筒４０］
ガイド筒４０は、図２および図４に示すように、細長い筒状をなし、第２収容室１６の内部に収容されている。ガイド筒４０の前端部は、図３および図４に示すように、他の部分よりも外径が小さく、外周面にねじ山が形成された第３雄ねじ部４１となっている。図３に示すように、第３雄ねじ部４１が第３雌ねじ部３６にねじ付けられることにより、ガイド筒４０が固定筒部３５に固定されている。また、図４および図５に示すように、ガイド筒４０の後端部は、外周面にねじ山が形成された第４雄ねじ部４２となっている。第２収容室１６の内周面には、ねじ溝を有する第４雌ねじ部１８が配されており、第４雄ねじ部４２が第４雌ねじ部１８にねじ付けられることにより、ガイド筒４０が第２収容室１６の内部に固定されている。ガイド筒４０を介して、固定筒部３５が第２収容室１６の内部に固定されている。

【0025】

［ニードル弁５０］
塗料流入室１７、および弁室２３の内部には、図３に示すように、ニードル弁５０が収容されている。ニードル弁５０は、図４に示すように、ニードルシャフト５１と、ニードルキャップ５４と、ガイド部材５７とを備えている。

【0026】

ニードルシャフト５１は、例えば金属製であって、図３および図４に示すように、全体として丸棒状をなしている。ニードルシャフト５１の後端部は、外周面にねじ山を有する第１雄ねじ部５２となっており、前端部は、外周面にねじ山を有する第５雄ねじ部５３となっている。ニードルシャフト５１は、第１雄ねじ部５２が第１雌ねじ部３２にねじ付けられることで、連結部３１に接続されている。

【0027】

ニードルキャップ５４は、例えば合成樹脂製であって、図３および図４に示すように、全体として円筒状をなしている。ニードルキャップ５４の前端部は、先端に近づくほど小径となる先細り状のシール部５５となっている。ニードルキャップ５４の内部には、図３および図４に示すように、抵抗器６１と、抵抗器６１に接続されたピン電極６０とが収容されている。ピン電極６０の先端部はニードルキャップ５４の前端から外部に突出している。高電圧発生装置１９によってピン電極６０に高電圧が印加される。ニードルキャップ５４の後端部は、後端面に開口したねじ孔を有する第５雌ねじ部５６となっている。ニードルキャップ５４は、図３に示すように、第５雌ねじ部５６に第５雄ねじ部５３がねじ付けられることで、ニードルシャフト５１に接続されている。

【0028】

ガイド部材５７は、図３および図４に示すように、ニードルキャップ５４の後端部に取り付けられた部材であって、外周面に、複数の凸部５８を備えている。この凸部５８が、弁室２３の内壁面に配されたガイド溝（図示せず）に摺動可能に係合されており、ニードル弁５０が、ガイド溝にガイドされて前後方向に摺動可能となっている。

【0029】

ニードル弁５０は、シール部５５の外周面が絞り部２１の内周面に当接し、弁口２４が閉塞される閉弁位置（図３に示す位置）と、閉弁位置よりも後方の位置であって、シール部５５の外周面と絞り部２１の内周面との間に隙間があり、弁口２４が開放される開弁位置（図６に示す位置）との間で移動可能とされている。

【0030】

［トリガシャフト７１］
第２収容室１６には、図２に示すように、トリガシャフト７１と、コイルスプリング７９とが収容されている。これらのトリガシャフト７１とコイルスプリング７９とは、トリガ１３の操作に応じてニードル弁５０を開弁位置と閉弁位置との間で前後方向に移動させる移動機構の一例である。

【0031】

トリガシャフト７１は、図２および図４に示すように、前シャフト７２と、後シャフト７５とを備えている。前シャフト７２は、細長い丸棒状をなしており、大部分がガイド筒４０の内部に挿通されている。前シャフト７２の前端部は、図３および図４に示すように、外周面にねじ山を有する第２雄ねじ部７３となっている。前シャフト７２は、第２雄ねじ部７３を含む前端部が固定筒部３５の内部に収容されている。第２雄ねじ部７３が第２雌ねじ部３３にねじ付けられることにより、前シャフト７２が連結部３１に接続されている。前シャフト７２の後端部は、図４および図５に示すように、後端面に開口するねじ孔を有する第６雌ねじ部７４となっている。後シャフト７５は、図４および図５に示すように、前シャフト７２よりも短い丸棒状のシャフト本体７６と、シャフト本体７６の外周面から突出する鍔状のフランジ部７７とを備え、前シャフト７２と同軸に配されている。後シャフト７５の前端部は、外周面にねじ山を有する第６雄ねじ部７８となっている。第６雄ねじ部７８が第６雌ねじ部７４にねじ付けられることにより、後シャフト７５が前シャフト７２に接続されている。図５に示すように、フランジ部７７には、コイルスプリング７９が後方から当接するとともに、トリガ１３が前方から当接している。

【0032】

［塗装ガン１の動作］
ニードル弁５０とトリガシャフト７１とは、図２に示すように、連結部３１を介して連結されている。ニードル弁５０とトリガシャフト７１と連結部３１とは、トリガ１３の操作によって一体的に前後方向に移動する。

【0033】

トリガ１３が操作されていない状態では、トリガシャフト７１は、コイルスプリング７９によって前方に付勢されている。これにより、ニードル弁５０も前方に付勢されて、弁口２４が閉塞される閉弁位置にある（図３参照）。

【0034】

塗装ガン１の使用時には、作業者によってトリガ１３がグリップ１２側に引かれる。トリガ１３によってフランジ部７７が後方に押され、コイルスプリング７９の付勢に抗してトリガシャフト７１が後方へ移動される。上記したように、ダイアフラム部３７は可撓性を有しており、連結部３１が固定筒部３５に対して前後方向に移動することを許容しているので、トリガシャフト７１の後方への移動に伴って、連結部３１も後方へ移動する。これに伴って、ニードル弁５０も、閉弁位置よりも後方の開弁位置へ移動する（図６参照）。ニードル弁５０が開弁位置に移動すると、弁口２４が開放され、弁室２３の内部に供給された塗料が弁口２４から吐出される。

【0035】

また、トリガ１３がグリップ１２側に引かれる操作と連動して、高電圧発生装置１９によってピン電極６０に高電圧が印加される。これにより、弁口２４から吐出され、ピン電極６０を伝う塗料に電荷が誘起され、塗料粒子が帯電した状態でノズル２０の前方に飛び出す。

【0036】

ノズル２０の前方に飛び出した塗料粒子は、エアキャップ２５のエア吹出孔から噴出されるパターンエアによって、塗装に適した噴霧パターンとなって噴出される。

【0037】

トリガ１３の引き操作が解除されると、コイルスプリング７９の弾性復元力により、ニードル弁５０とトリガシャフト７１と連結部３１とが一体的に前進する。これにより、ニードル弁５０が閉弁位置に移動し、塗料の吐出が停止される。

【0038】

［作用効果］
上記のように本実施形態によれば、塗装ガン１は、内部に塗料が供給される塗料流入室１７と、塗料流入室１７と連通する連通口１６Ａを有する第２収容室１６と、を有するガン本体１０と、外部に塗料が吐出される弁口２４を有して塗料流入室１７と連通する弁室２３を有するノズル２０と、弁室２３内に収容されて、弁口２４を塞ぐ閉弁位置と弁口２４を開放する開弁位置との間で変位可能なニードル弁５０と、第２収容室１６に収容されてニードル弁５０を閉弁位置と開弁位置との間で移動させるトリガシャフト７１およびコイルスプリング７９と、連通口１６Ａを塞ぐように配置され、ニードル弁５０とトリガシャフト７１とを連結するダイアフラム部材３０と、を備え、ダイアフラム部材３０が、ニードル弁５０とトリガシャフト７１とを連結する連結部３１と、内部にトリガシャフト７１の一端部を収容し、連通口１６Ａの内周面に密着された状態で固定される筒状の固定筒部３５と、可撓性を有する膜状をなし、連結部３１と固定筒部３５とを接続するダイアフラム部３７と、を備える。

【0039】

上記の構成によれば、第２収容室１６において塗料流入室１７と連通する連通口１６Ａが、ダイアフラム部材３０によって塞がれている。また、ダイアフラム部３７は可撓性を有しているから、連結部３１の固定筒部３５に対するある程度の変位が許容されている。これにより、ニードル弁５０とトリガシャフト７１と連結部３１とは、トリガ１３の操作によって一体的に、開弁位置と閉弁位置との間で移動する。このような構成によれば、ニードルの外周面にパッキンが設けられた従来の構成のように、パッキンの摺動摩耗による移動機構側への塗料漏れや、ニードルとパッキンの隙間に顔料の粒子などが侵入することによる摺動不良が生じることがない。これにより、安定して効率よく塗装を行うことができる。

【0040】

また、ダイアフラム部材３０が、単一の部材によって構成されている。

【0041】

ダイアフラム部材が、複数の部材が組み付けられた構成を有していると、複数の部材同士の接続部分に隙間が生じ、その隙間を通って塗料が漏出するおそれがある。しかし、本実施形態ではダイアフラム部材３０が単一の部材によって構成されているため、塗料が塗料流入室１７から第２収容室１６へ漏出するおそれがなく、塗装ガン１の耐久性を向上させることができる。

【0042】

＜他の実施形態＞
（１）上記実施形態では、本明細書によって開示される技術をエアスプレイガンに適用した例を示したが、本明細書によって開示される技術を、エアを供給せずに塗装を行うエアレスガンにも適用することができる。

【0043】

（２）上記実施形態では、ダイアフラム部材３０とは別体のガイド筒４０を介して、ダイアフラム部材３０の固定筒部３５が第２収容室１６の内部に固定されていたが、ガイド筒がダイアフラム部材と一体化されていても構わない。

【符号の説明】

【0044】

１：塗装ガン
１０：ガン本体
１１：銃身
１２：グリップ
１３：トリガ
１４：塗料供給部
１５：第１収容室
１６：第２収容室
１６Ａ：連通口
１７：塗料流入室
１７Ａ：塗料流入口
１８：第４雌ねじ部
１９：高電圧発生装置
２０：ノズル
２１：絞り部
２２：吐出部
２３：弁室
２４：弁口
２５：エアキャップ
２６：リテーナ
３０：ダイアフラム部材
３１：連結部
３２：第１雌ねじ部
３３：第２雌ねじ部
３４：中間壁
３５：固定筒部
３６：第３雌ねじ部
３７：ダイアフラム部
４０：ガイド筒
４１：第３雄ねじ部
４２：第４雄ねじ部
５０：ニードル弁
５１：ニードルシャフト
５２：第１雄ねじ部
５３：第５雄ねじ部
５４：ニードルキャップ
５５：シール部
５６：第５雌ねじ部
５７：ガイド部材
５８：凸部
６０：ピン電極
６１：抵抗器
７１：トリガシャフト
７２：前シャフト
７３：第２雄ねじ部
７４：第６雌ねじ部
７５：後シャフト
７６：シャフト本体
７７：フランジ部
７８：第６雄ねじ部
７９：コイルスプリング
８０：塗料ホース
８１：継手

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】