(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料が導入される塗料入口と、当該塗料入口と連通した塗料吐出ノズルと、当該塗料吐出ノズルの先端開口から吐出される塗料の吐出量を制御するニードルバルブと、
霧化用およびパターン用エアが導入されるエア入口と、当該エア入口から導入された霧化用およびパターン用エアの流量及び／又は圧力を制御するエアバルブと、当該エアバルブを介して前記エア入口と連通し前記塗料吐出ノズルの先端開口の周囲に開口形成されたパターン用エア吐出口と、当該パターン用エア吐出口に導かれるエアの流量及び／又は圧力を制御するパターン調整バルブと、
前記ニードルバルブと前記エアバルブとを操作するトリガと、
を備えたエアスプレーガンにおいて、
前記パターン用エア吐出口に導かれるエアの流量及び／又は圧力に応じて内部を通過する塗料の流量が制御される塗料流量調整手段が、前記塗料入口に設けられていることを特徴とするエアスプレーガン。
【請求項２】
前記塗料流量調節手段は、前記パターン用エアの流量及び／又は圧力が増加すると塗料の流量を増加させ、逆に前記パターン用エアの流量及び／又は圧力が減少すると塗料の流量を減少させる制御を行うことを特徴とする請求項１記載のエアスプレーガン。
【請求項３】
前記塗料流量調節手段は、前記パターン用エアの流量及び／又は圧力が増加すると塗料の流量を増加させ、逆に前記パターン用エアの流量及び／又は圧力が減少すると塗料の流量を減少させる制御を、エアホースとガン元エアホースとから合流して得られるエアにより行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエアスプレーガン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗装に用いられるエアスプレーガンに関し、特にパターン幅の手動調節に応じて塗料の吐出量を自動調節できるエアスプレーガンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
自動車ボディや自動車部品の塗装工程においては、塗装ロボットや塗装専用機等の自動機では対応できない部位を塗装することもあるが、この場合には作業者がエアスプレーガンを用いて手作業で塗装する、いわゆる手吹き塗装が行なわれている。
【０００３】
この種のエアスプレーガンは、塗料を吐出するに際し、数ｋｇｆ／ｃｍ２  の圧縮エアを用いて塗料を微粒化（以下、霧化ともいう）するとともに、同じ圧縮エアを用いて吐出パターン幅を調整する。そして、吹き付け部位に応じて塗料の吐出量やパターン幅を変える必要があるため、吐出量調整ノブとパターン調整ノブが設けられており、作業者がこれらのノブを適宜操作することにより、目的とする吹き付け部位に適した吐出量とパターン幅で塗装できるようになっている（例えば、実開昭５８−１１９，８６３号公報参照）。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のエアスプレーガンは、吐出量調整ノブとパターン調整ノブがそれぞれ独立して操作される構造であるため、例えば、パターンのみを狭く調整すると単位面積当たりの吐出量が増加することになり、膜厚が過大となり「流れ」や「色味違い」等の塗装欠陥が生じる虞れがある。逆に、パターンのみを広く調整すると単位面積当たりの吐出量が減少するので、膜厚が過小となって「透け」や「色味違い」等の塗装欠陥が生じる虞れがある。また、オーバースプレーによって廃棄塗料が増加するので、コストアップの要因ともなる。
【０００５】
特に、自動車用バンパー等のように吹き付け部位が複雑な形状の場合には、一つの被塗物を吹き付ける間に、パターン幅を何回も調整する必要があり、上述した問題が顕著である。
【０００６】
ただ、作業者の経験によってパターン調整ノブと吐出量調整ノブを操作すれば、上述した問題はある程度解消できるが、大量生産ラインによる流れ作業中に、部分的に熟練に基づく作業が入ることは、迅速な対応のみでなく、品質の安定も難しく、好ましくない。
【０００７】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであり、パターン幅の手動調節に応じて塗料の吐出量を自動調節できるエアスプレーガンを提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明にかかるエアスプレーガンは、塗料が導入される塗料入口と、当該塗料入口と連通した塗料吐出ノズルと、当該塗料吐出ノズルの先端開口から吐出される塗料の吐出量を制御するニードルバルブと、霧化用およびパターン用エアが導入されるエア入口と、当該エア入口から導入された霧化用およびパターン用エアの流量及び／又は圧力を制御するエアバルブと、当該エアバルブを介して前記エア入口と連通し前記塗料吐出ノズルの先端開口の周囲に開口形成されたパターン用エア吐出口と、当該パターン用エア吐出口に導かれるエアの流量及び／又は圧力を制御するパターン調整バルブと、前記ニードルバルブと前記エアバルブとを操作するトリガとを備えたエアスプレーガンにおいて、前記パターン用エア吐出口に導かれるエアの流量及び／又は圧力に応じて内部を通過する塗料の流量が制御される塗料流量調整手段が、前記塗料入口に設けられていることを特徴とする。
【０００９】
このようにすれば、パターン用エア吐出口に導かれるエアの流量及び／又は圧力に応じて内部を通過する塗料の流量が制御される塗料流量調整手段が、塗料入口に設けられているので、パターン調整バルブによってパターン用エアの流量及び／又は圧力が制御されると、これを検知して塗料入口に導入される塗料の流量が制御される。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、前記塗料流量調節手段として、パターン用エアの流量及び／又は圧力が増加すると塗料の流量を増加させ、逆にパターン用エアの流量及び／又は圧力が減少すると塗料の流量を減少させ得るものを採用する。
【００１１】
このようにすれば、パターン用エアの流量及び／又は圧力が増加すると、パターン幅が大きくなって単位面積当たりの塗料の吐出量が制御しない場合に比べて増加し、逆にパターン用エアの流量及び／又は圧力が減少すると、パターン幅が小さくなって単位面積当たりの塗料の吐出量が制御しない場合に比べ減少することになる。
【００１２】
これにより、パターン幅に適した塗料の吐出量が自動的に調整されるので、「流れ」、「色味違い」、「透け」等の塗装欠陥やオーバースプレーによる塗着効率の低下を防止することができる。
【００１３】
更に吐出量制御エアの取出しを制御エア取出口の単独で取出すのに加え、ガン元の圧力調整バルブより取出したエアを混合することで、パターン幅の変化量に対する吐出量の変化量を任意に選択することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、前記塗料流量調節手段として、前記パターン用エアの流量及び／又は圧力が増加すると塗料の流量を増加させ、逆に前記パターン用エアの流量及び／又は圧力が減少すると塗料の流量を減少させる制御を、エアホースとガン元エアホースとから合流して得られるエアにより行うことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のエアスプレーガンを採用する。
【００１５】
この様な構成によりエア流量又は圧力が大きくなると、レギュレータを通過する塗料の流量が増加し、逆にエア流量又は圧力が小さくなると、レギュレータを通過する塗料の流量が減少することになる。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、パターン幅の手動調節に応じて塗料の吐出量を適切な値に自動調節でき、塗装欠陥や塗着効率の低下を防止することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１８】
図１は本発明のエアスプレーガンの一つの実施の形態を示す全体断面図、図２は図１のＡ部拡大断面図である。また、図３は本発明のエアスプレーガンの他の実施の形態を示す全体断面図である。
【００１９】
本発明の一つの実施の形態のエアスプレーガンＧにおいては、ガン本体２に塗料供給系とエア供給系とが設けられ、トリガ１７を握ったり放すことによりこれら塗料供給系とエア供給系の作動及び停止が実行される。
【００２０】
塗料供給系は、塗料が導入される塗料入口１５と、当該塗料入口１５と連通した塗料吐出ノズル９と、当該塗料吐出ノズル９の先端開口から吐出される塗料の吐出量を制御するニードルバルブ５とを有している。このニードルバルブ５はトリガ１７に固定されており、その基端は、ガン本体２の把持部２ａを貫通して吐出量調整ノブ１０に対面するよう設けられている。さらに、ニードルバルブ５の途中には、後述する空気通路３に形成された開口３ａを開閉するエアバルブ１２が固定されている。
【００２１】
そして、トリガ１７を握ると、ニードルバルブ５は、吐出量調整ノブ１０に当接するまで図中左側へ後退し、このときエアバルブ１２が後退し、空気通路３の開口３ａが開かれる。これにより、塗料入口１５から導入された塗料は、塗料通路１８を通過して、塗料吐出ノズル９から吐出する。
【００２２】
一方、エア入口１６から導入されたエアは、開口３ａを通過して空気通路３に導かれる。なお、吐出量調整ノブ１０は、これを左右何れかに回転させることによりニードルバルブ５の基端の移動可能量を変化させるもので、その結果、トリガ１７を引いたときの塗料吐出ノズル９の先端開口とニードルバルブ５の先端との隙間が変化し、吐出量を調整することができる。
【００２３】
エア供給系は、霧化用およびパターン用エアが導入されるエア入口１６と、当該エア入口１６から導入された霧化用およびパターン調整用エアの流量及び／又は圧力を制御するエアバルブ１２と、当該エアバルブ１２を介して前記エア入口１６と連通し塗料吐出ノズル９の先端開口の周囲に開口形成されたパターン用エア吐出口４ａと、当該パターン用エア吐出口４ａに導かれるエアの流量及び／又は圧力を制御するパターン調整バルブ１とを有している。
【００２４】
エアバルブ１２を通過して空気通路３に導かれたエアは、ガン本体２の先端近傍にて霧化用エアとパターン用エアとに分岐する。すなわち、空気通路３に導かれたエアは、常に空気通路３と連通するように形成された霧化用エア分配溝６と、パターン調整バルブ１によってエア流量が変化するパターン用エア分配溝４とに分岐する。
【００２５】
そして、霧化用エアは、霧化用エア分配溝６から霧化用エア通路６ｂを通ってガン本体２の先端に装着されたエアキャップ８の霧化用エア吐出口６ａに至り、ここから塗料とともに吐出することで、塗料を微粒化する。
【００２６】
これに対して、パターン用エアは、パターン用エア分配溝４からパターン用エア通路４ｂを通ってガン本体２の先端に装着されたエアキャップ８のパターン用エア吐出口４ａに至り、ここから吐出することで霧化された塗粒を衝突させて、そのパターン幅を決定する。
【００２７】
なお、エアバルブ１２は、上述したようにトリガ１７と連動して開閉動作するが、パターン調整バルブ１は、パターン調整ノブ１１を左右何れかへ回転させることにより、その先端とパターン用エア分配溝４との隙間が変化するもので、トリガ１７とは独立して操作される。
【００２８】
すなわち、本発明の一つの実施の形態のエアスプレーガンＧでは、パターン用エアも霧化用エアもエアバルブ１２を通りパターン調整バルブ１の先端まで来て分岐している。このため、パターン調整バルブ１の位置がガン先に移動してくるとパターン用エア通路４ｂに流れ込む穴が塞がれることとなり、パターン用エア通路４ｂに流れ込みにくくなって霧化用エア通路６ｂにその分が流れ込み霧化圧が増加する。したがって、吐出量が一定でもパターン幅が独立して変動することになり、既述した塗膜欠陥等が生じることになる。
【００２９】
そこで、本発明の一つの実施の形態では、上記構成に加え、塗料入口１５にエアオペレーション式レギュレータ（塗料流量調整手段）１３を設け、パターン用エア吐出口４ａに導かれるエアの流量及び／又は圧力に応じて塗料入口１５に導入される塗料の流量を制御する。
【００３０】
本発明の一つの実施の形態では、パターン用エア吐出口４ａに導かれるエアの流量又は圧力を検出するために、パターン用エア分配溝４に連通する制御エア取出口７が、ガン本体１の先端に形成され、この制御エア取出口７にはエアホース１９が接続されている。エアホース１９の他端は、レギュレータ１３に接続されており、エア流量又は圧力が大きくなると、当該レギュレータ１３を通過する塗料の流量が増加し、逆にエア流量又は圧力が小さくなると、当該レギュレータ１３を通過する塗料の流量が減少する。
【００３１】
次に、作用を説明する。
【００３２】
エア入口１６に圧縮エアが供給されるエアホースを接続するとともに、塗料入口１５にレギュレータ１３を取り付け、このレギュレータ１３に塗料が供給される塗料ホース１４を接続する。そして、吐出量調整ノブ１０を廻して塗料の吐出量を適切な値にするとともに、パターン調整ノブ１１を廻して適切なパターン幅を選択する。
【００３３】
そして、把持部２ａを持ってトリガ１７を引くと、エアバルブ１２が後退し、空気通路３の開口３ａが開かれる。これにより、エア入口１６に導入された圧縮エアは、開口３ａから空気通路３に至り、ここで霧化用エア分配溝６に流れる霧化用エアと、パターン用エア分配溝４に流れるパターン用エアとに分岐する。更にトリガ１７の引き量を増加させるとニードルバルブ５が後退し、塗料吐出ノズル９の先端が開かれる。
【００３４】
霧化用エアは、霧化用エア分配溝６から霧化用エア通路６ｂを通ってエアキャップ８の霧化用エア吐出口６ａに至り、ここから塗料とともに吐出することで、塗料は微粒化される。
【００３５】
パターン用エアは、パターン用エア分配溝４からパターン用エア通路４ｂを通ってエアキャップ８のパターン用エア吐出口４ａに至り、ここから吐出することで霧化された塗粒にエアを衝突させ、そのパターン幅を決定する。
【００３６】
塗料ポンプ等で圧送される塗料は、塗料ホース１４を通ってレギュレータ１３を通過し、塗料入口１５から塗料通路１８に至り、塗料吐出ノズル９から吐出する。このとき、レギュレータ１３は、パターン用エア分配溝１４のエア流量又はエア圧によって内部を通過する塗料の流量を適切な初期値に調整している。
【００３７】
広範囲の吹き付け部位を塗装する場合には、パターン幅を大きくした方が効率的であるため、パターン調整ノブ１１を廻してパターン調整バルブ１を後退させ、パターン用エア分配溝４に導かれるエア流量を多くする。これにより、塗料吐出ノズル９から吐出され、霧化エアによって微粒化した塗粒に衝突するエア流量が増加するので、パターン幅が大きくなる。
【００３８】
これと同時に、パターン用エア分配溝４に導入されたエアは、制御エア取出口７及びエアホース１９を介してレギュレータ１３に導かれるので、当該レギュレータ１３は、塗料入口１５に導入される塗料の流量を増加させるよう動作する。この結果、パターン幅が大きくなると、単位面積当たりの塗料吐出量が減少するが、これを補うように塗料の吐出量が増加し、適切な塗装条件で塗装することができる。
【００３９】
逆に、狭い範囲や複雑な形状部位を塗装する場合には、パターン幅を小さくした方が塗装作業性が良好となるため、パターン調整ノブ１１を廻してパターン調整バルブ１を前進させ、パターン用エア分配溝４に導かれるエア流量を少なくする。これにより、塗料吐出ノズル９から吐出され、霧化エアによって微粒化した塗粒に衝突させるエア流量が減少するので、パターン幅が小さくなる。
【００４０】
これと同時に、パターン用エア分配溝４に導入されたエアは、制御エア取出口７及びエアホース１９を介してレギュレータ１３に導かれるので、当該レギュレータ１３は、塗料入口１５に導入される塗料の流量を減少させるよう動作する。この結果、パターン幅が小さくなると単位面積当たりの塗料吐出量が増加するが、これを相殺するように塗料の吐出量が減少し、適切な塗装条件で塗装することができる。
【００４１】
次に、図３に示される本発明の他の実施の形態によるエアスプレーガンについて、図１及び図２にて説明した本発明の一つの実施の形態との構成の相違点について説明する。
【００４２】
エア入口１６から導入されたエアは、開口３ａを通過して空気通路３に導かれ、またガン元２０より圧力調整バルブ２１を経由してガン元エアホース１９ａを通過してエアホース１９に接続される。なお、吐出量調整ノブ１０は、これを左右何れかに回転させることにより、ニードルバルブ５の基端の移動可能量を変化させるもので、その結果、トリガ１７を引いたときの塗料吐出ノズル９の先端開口とニードルバルブ５の先端との隙間が変化し、吐出量を調整することができる。
【００４３】
エア供給系は、霧化用およびパターン用エアが導入されるエア入口１６と、当該エア入口１６から導入された霧化用およびパターン調整用エアの流量及び／又は圧力を制御するエアバルブ１２と、当該エアバルブ１２を介して前記エア入口１６と連通し塗料吐出ノズル９の先端開口の周囲に開口形成されたパターン用エア吐出口４ａと、当該パターン用エア吐出口４ａに導かれるエアの流量及び／又は圧力を制御するパターン調整バルブ１と、ガン元２０より取出されて圧力調整バルブ２１にて意図された値に調整され、塗料のパターン幅の変化量に対する塗料の吐出量の変化量を任意に選択するためであって、エアホース１９と接続されるガン元エアホース１９ａを有している。
【００４４】
このような構成においては、トリガ１７を引くと開口３ａが手前に動きエア入口１６から供給されているエアがガン先方向とガン元２０方向に同時に流れる。通常、ガン元２０にはエアを吐出するための穴が開口しておらず、ガン元２０には加工上の理由から設けられた加工穴があるものの、盲ねじによって完全に塞がれている。
【００４５】
図３の他の実施の形態においては、このガン元２０の盲ねじを除去して開口させ、この開口からガン元エアホース１９ａと圧力調整バルブ２１を経由するエアオペレーション式レギュレータ１３を制御するエアを取出す。このような構成によりトリガ１７を引くとエアオペレーション式レギュレータ１３を制御するエアが、エアホース１９とガン元エアホース１９ａの両方から供給される。
【００４６】
この様に本発明の他の実施の形態では、パターン用エア吐出口４ａに導かれるエアの流量又は圧力を検出するために、パターン用エア分配溝４に連通する制御エア取出口７が、ガン本体１の先端に形成され、この制御エア取出口７にはエアホース１９が接続され、エアホース１９の他端は、レギュレータ１３に接続されている。またガン元エアホース１９ａはガン元２０からエア入口１６のエアを同様にレギュレータ１３に供給している。この様な構成によりエア流量又は圧力が大きくなると、当該レギュレータ１３を通過する塗料の流量が増加し、逆にエア流量又は圧力が小さくなると、当該レギュレータ１３を通過する塗料の流量が減少する。
【００４７】
広範囲の吹き付け部位を塗装する場合には、パターン幅を大きくした方が効率的であるため、パターン調整ノブ１１を廻してパターン調整バルブ１を後退させ、パターン用エア分配溝４に導かれるエア流量を多くする。これにより、塗料吐出ノズル９から吐出され、霧化エアによって微粒化した塗粒に衝突するエア流量が増加するので、パターン幅が大きくなる。
【００４８】
逆に、狭い範囲や複雑な形状部位を塗装する場合には、パターン幅を小さくした方が塗装作業性が良好となるため、パターン調整ノブ１１を廻してパターン調整バルブ１を前進させ、パターン用エア分配溝４に導かれるエア流量を少なくする。これにより、塗料吐出ノズル９から吐出され、霧化エアによって微粒化した塗粒に衝突するエア流量が増加するので、パターン幅が小さくなる。
【００４９】
なお、以上説明した実施の形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施の形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。例えば、制御エア取出口７は、パターン用エア分配溝４に設ける以外にも、パターン用エア通路４ｂに設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一つの実施の形態を示す全体断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大断面図である。
【図３】本発明の他の実施の形態を示す全体断面図である。
【符号の説明】
１…パターン調整バルブ、
２…ガン本体、
３…空気通路、
３ａ…開口、
４…パターン用エア分配溝、
４ａ…パターン用エア吐出口、
４ｂ…パターン用エア通路、
５…ニードルバルブ、
６…霧化用エア分配溝、
６ａ…霧化用エア吐出口、
６ｂ…霧化用エア通路、
７…ガン先制御エア取出口、
８…エアキャップ、
９…塗料吐出ノズル、
１０…吐出量調整ノブ、
１１…パターン調整ノブ、
１２…エアバルブ、
１３…エアオペレーション式レギュレータ（塗料流量調整手段）、
１５…塗料入口、
１６…エア入口、
１７…トリガ、
１８…塗料通路、
１９…エアホース、
１９ａ…ガン元エアホース、
２０…ガン元制御エア取出口、
２１…圧力調整バルブ。
【図１】
0003633233.tif 000002
【図２】
0003633233.tif 000003
【図３】
0003633233.tif 000004