(57)【要約】      （修正有）【課題】プロのレベルの仕上がりを得ることが可能な可搬型の手持ち式スプレー装置を提供する。【解決手段】手持ち式動力工具用のスプレーヤアタッチメント４００は、運動変換機構４０８と、ポンプ機構４１０と、スプレーヤ組立体４１２と、ハウジング４１８とを備え、運動変換機構は入力軸４０６を有し、ポンプ機構は運動変換機構によって駆動され、スプレーヤ組立体は、ポンプ機構に連通可能に接続されて、ハウジングは、運動変換機構、ポンプ機構、及びスプレーヤ組立体を組み合わせる。【選択図】図２５
2014193461.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
手持ち式動力工具用のスプレーヤアタッチメントであって、
入力軸を有した運動変換機構と、
前記運動変換機構によって駆動されるポンプ機構と、
前記ポンプ機構に連通可能に接続されたスプレーヤ組立体と、
前記運動変換機構、前記ポンプ機構、及び前記スプレーヤ組立体を組み合わせるハウジングと
を備えることを特徴とするスプレーヤアタッチメント。
【請求項２】
前記ハウジングから延設された回転防止ブラケットを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のスプレーヤアタッチメント。
【請求項３】
前記回転防止ブラケットは、
前記ハウジングから延設されて固定機構を有したクランプを備える
ことを特徴とする請求項２に記載のスプレーヤアタッチメント。
【請求項４】
前記回転防止ブラケットは、動力工具によって前記入力軸が回転するときに、前記ハウジングの回転を防止することを特徴とする請求項２に記載のスプレーヤアタッチメント。
【請求項５】
前記回転防止ブラケットは、側壁部を有したトレー部、または前記運動変換機構から前記入力軸に対して斜めに延設された回転防止バーを有することを特徴とする請求項２に記載のスプレーヤアタッチメント。
【請求項６】
前記運動変換機構は、減速ギヤ機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のスプレーヤアタッチメント。
【請求項７】
前記運動変換機構は、スライダクランク機構を備えることを特徴とする請求項１に記載のスプレーヤアタッチメント。
【請求項８】
前記ハウジングに取り付けられて前記ポンプ機構に連通可能に接続されたホッパーを更に備えることを特徴とする請求項１に記載のスプレーヤアタッチメント。
【請求項９】
前記ポンプ機構は、
前記ハウジング内に配設されて、少なくとも１つのピストンにより位相を異ならせて作動する少なくとも２つのポンプ室を備えた往復動ピストン式ポンプ
を備えることを特徴とする請求項１に記載のスプレーヤアタッチメント。
【請求項１０】
駆動部、及び前記駆動部により駆動される出力連結部を備えた手持ち式動力工具と、
アタッチメントハウジング、前記アタッチメントハウジングの中に配設されたポンプ機構、前記出力連結部に連結されて前記ポンプ機構を駆動する入力軸、及び前記ポンプ機構に接続されたエアレススプレーノズル組立体を備えたスプレーヤアタッチメントと
を備えることを特徴とする可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項１１】
前記出力連結部は、回転軸を備えることを特徴とする請求項１０に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項１２】
前記出力連結部は、チャックを備えることを特徴とする請求項１０に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項１３】
前記手持ち式動力工具は、可搬型ドリルからなることを特徴とする請求項１０に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項１４】
前記アタッチメントハウジングの中に配設された減速ギヤ機構を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項１５】
前記出力連結部は、往復動軸を備えることを特徴とする請求項１０に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項１６】
前記出力連結部は、クランプを備えることを特徴とする請求項１０に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項１７】
スライダクランク機構を更に備えることを特徴とする請求項１０に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項１８】
前記手持ち式動力工具は、往復動型のこぎりからなることを特徴とする請求項１０に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項１９】
前記駆動部は、電動モータを備えることを特徴とする請求項１０に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項２０】
前記電動モータは、充電式バッテリから電力が供給されることを特徴とする請求項１９に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項２１】
前記駆動部は、エアモータを備えることを特徴とする請求項１０に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項２２】
前記動力工具は、前記駆動部及び前記出力連結部を保持する、人間工学を考慮したハウジングを更に備え、
前記アタッチメントハウジングは、前記人間工学を考慮したハウジングに着脱可能に結合され、
前記出力連結部は、前記入力軸に取り外し可能に連結される
ことを特徴とする請求項１０に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項２３】
前記人間工学を考慮したハウジングと前記アタッチメントハウジングとを結合し、前記駆動部が前記ポンプ機構に動力を供給している際に、前記アタッチメントハウジングの偏倚を防止するブラケットを更に備えることを特徴とする請求項２２に記載の可搬型エアレススプレーヤ。
【請求項２４】
ハンドルを有したハウジング、前記ハウジングの中に配設された駆動部、及び前記駆動部から前記ハウジングの外方に延設された出力軸を備えた動力工具と、
前記出力軸に取り外し可能に連結されたポンプ機構、前記ポンプ機構に加圧前の液体を供給する液体容器、及び前記ポンプ機構から加圧後の液体を受け取るスプレーヤ組立体を備えたスプレーヤアタッチメントと、
前記動力工具と前記スプレーヤアタッチメントとを結合する回転防止ブラケットと
を備えることを特徴とする可搬型スプレーヤ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可搬型の液体供給システムに関するものであり、特に可搬型のペイントスプレーヤに関する。
【背景技術】
【０００２】
ペイントスプレーヤは、建築物や家具などの表面の塗装に用いることがよく知られており、一般に普及している。エアレスペイントスプレーヤは、液体ペイントを微細に霧化できることから、一般的なスプレーヤシステムの中でも最高品質の仕上がりを得ることができる。即ち、エアレスペイントスプレーヤは、液体ペイントを３０００ｐｓｉ（ポンド／平方インチ、３０００ｐｓｉは約２０．７ＭＰａ）以上まで加圧し、加圧されたペイントを、成形加工された小さなオリフィスから吐出する。しかしながら、一般的なエアレススプレーヤシステムでは、電動モータ、ガソリンエンジン、またはエアコンプレッサといった大型の据付式動力ユニット、及び大型の据付式ポンプユニットが必要となる。この動力ユニットは、５ガロンバケットのような据付式のペイント供給源と、スプレーガンとに接続される。従って、これらのユニットは、高品質の仕上がりが求められる広範囲の塗装に好適である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、エアレススプレーヤシステムを設置するには好ましくない、或いは不適切な小さな領域を塗装しなければならないことがたびたび生じる。例えば、修復部分や装飾部分は、もともとの塗装エリアに合致するような仕上がりを有しているのが望ましい。このような状況に着目して、様々な手持ち式のスプレーヤシステムやスプレーヤユニットが開発されている。例えば、一般的にバズガン（buzz gun）またはカップガン（cup gun）と呼ばれるものは、電源コンセントに接続することで電力が供給される手持ち式の小型装置を備える。このようなユニットは、生成される圧力が低く、低圧で使用しなければならない低品質のスプレーノズルのため、プロのレベルの仕上がりを得ることはできない。このため、プロのレベルの仕上がりを得ることが可能な可搬型の手持ち式スプレー装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
一態様として、本発明は手持ち式動力工具用スプレーヤアタッチメントに関するものである。スプレーヤアタッチメントは、運動変換機構、ポンプ機構、スプレーヤ組立体、及びハウジングを備える。運動変換機構は入力軸を有する。ポンプ機構は運動変換機構によって駆動される。スプレーヤ組立体はポンプ機構に連通可能に組み合わされる。ハウジングは、運動変換機構、ポンプ機構、及びスプレーヤ組立体を組み合わせる。
【０００５】
一態様として、本発明は可搬型エアレススプレーヤに関するものである。可搬型エアレススプレーヤは、手持ち式動力工具と、スプレーヤアタッチメントとを備える。手持ち式動力工具は、駆動部と、駆動部によって駆動される出力連結部とを備える。スプレーヤアタッチメントは、アタッチメントハウジング、アタッチメントハウジングの中に設けられたポンプ機構、出力連結部に連結されてポンプ機構を駆動する入力軸、及びポンプ機構と組み合わされるエアレススプレーノズル組立体を備える。
【０００６】
一態様として、本発明は可搬型スプレーヤに関するものである。可搬型スプレーヤは、動力工具、スプレーヤアタッチメント、及び回転防止ブラケットを備える。動力工具は、ハンドルを有したハウジング、ハウジングの中に設けられた駆動部、及び駆動部からハウジングの外方に延設される出力軸を備える。スプレーヤアタッチメントは、出力軸に取り外し可能に連結されるポンプ機構、加圧前の液体をポンプ機構に供給する液体容器、及びポンプ機構から加圧後の液体を受け取るスプレーヤ組立体を備える。回転防止ブラケットは、動力工具とスプレーヤアタッチメントとを結合する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明による可搬型エアレス液体供給装置の主要な構成を示すブロック図である。
【図２】図１の可搬型エアレス液体供給装置を具現化した手持ち式スプレーヤの第１実施形態を示す斜視図である。
【図３】ハウジング、スプレーノズル組立体、液体容器、ポンプ機構、及び駆動部を示す、図２の手持ち式スプレーヤの分解図である。
【図４】図３のポンプ機構及び駆動部の分解図である。
【図５】図４の駆動部及びポンプ機構と共に用いられる斜板の斜視図である。
【図６Ａ】前進状態にあるときの図５の斜板の断面図である。
【図６Ｂ】後退状態にあるときの図５の斜板の断面図である。
【図７】組み付けた状態のポンプ機構及び駆動部の断面図である。
【図８】図３のスプレーノズル組立体における遮断バルブの側方から見た垂直方向断面図である。
【図９】図８の遮断バルブの下方から見た水平方向断面図である。
【図１０】図４のポンプ機構に用いる圧力リリーフバルブの断面図である。
【図１１】図３の液体容器の第１実施形態を示す断面図である。
【図１２Ａ】図３の液体容器の第２実施形態を示す断面図である。
【図１２Ｂ】図３の液体容器の第２実施形態を示す断面図である。
【図１３Ａ】デュアルピストン式ポンプを用いて図１の可搬型エアレス液体供給装置を具現化した手持ち式スプレーヤの第２実施形態を示す分解図である。
【図１３Ｂ】図１３Ａの手持ち式スプレーヤの様々な構成部品を組み立てた状態を示す断面図である。
【図１４】重力供給式液体容器を用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置を具現化した手持ち式スプレーヤの第３実施形態を示す斜視図である。
【図１５】動力ドリルを駆動部として用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置を具現化した手持ち式スプレーヤの第４実施形態を示す斜視図である。
【図１６】腕部保持式バッグからなる液体リザーバを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置を具現化した手持ち式スプレーヤの第５実施形態を示す斜視図である。
【図１７】腰部保持式の液体リザーバを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置を具現化した手持ち式スプレーヤの第６実施形態を示す斜視図である。
【図１８】腰部保持式のスプレーヤパックを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置を具現化したホース接続式エアレススプレーガンの第１実施形態を示す斜視図である。
【図１９】背負い式スプレーヤパックを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置を具現化したホース接続式エアレススプレーガンの第２実施形態を示す斜視図である。
【図２０】ホッパー装着式スプレーヤパックを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置を具現化したホース接続式エアレススプレーガンの第３実施形態を示す斜視図である。
【図２１】蓋装着式ポンプを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置を具現化したバケット装着式スプレーヤパックの第１実施形態を示す斜視図である。
【図２２】潜液式ポンプを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置を具現化したバケット装着式スプレーヤパックの第２実施形態を示す斜視図である。
【図２３】図１の可搬型エアレス液体供給装置と共に用いるエアアシスト装置を示すブロック図である。
【図２４】可搬型手持ち式スプレーヤ用の収納部及びバッテリ充電器を有した手押し車搭載型のエアレススプレーヤシステムを示す斜視図である。
【図２５】手持ち式の可搬型動力工具との連結により駆動されるスプレーヤアタッチメントを示す概略構成図である。
【図２６】手持ち式の可搬型動力工具と連結されたスプレーヤアタッチメントを示す斜視図である。
【図２７】手持ち式の可搬型動力工具と連結されたスプレーヤアタッチメントを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明による可搬型エアレス液体供給装置１０のブロック図である。本実施形態において、可搬型エアレス液体供給装置１０は、ハウジング１２、スプレーノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、及び駆動部２０を備えた可搬型のエアレススプレーガンとして構成される。本発明の様々な形態において、スプレーノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、及び駆動部２０は、可搬型スプレーシステムにおいてひとまとめにされている。例えば、スプレーノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、及び駆動部２０を、それぞれハウジング１２に直に取り付けて、図２〜図１５に基づき後述するように、一体的な手持ち式の装置として構成することが可能である。別の実施形態では、図１６及び図１７に示すように、液体容器１６を、ハウジング１２から分離可能とすると共に、ホースを介してスプレーノズル組立体１４、ポンプ機構１８、及び駆動部２０と接続できるようになっている。更に別の実施形態では、図１８及び図２２に示すように、スプレーノズル組立体１４を、ハウジング１２から分離可能とすると共に、ホースを介して液体容器１６、ポンプ機構１８、及び駆動部２０と接続できるようになっている。
【０００９】
いずれの実施形態においても、可搬型エアレス液体供給装置１０では、ポンプ機構１８が、液体容器１６から液体を引き込み、スプレーノズル組立体１４を介して霧化を行うべく、駆動部２０からの動力を用い、この液体を加圧する。ポンプ機構１８は、様々な実施形態として、ギヤポンプ、ピストンポンプ、プランジャポンプ、ベーンポンプ、回転型ダイヤフラムポンプ、ボールポンプ、ロータリローブポンプ、ダイヤフラムポンプ、或いはラックアンドピニオン駆動機構を有したサーボモータを備える。駆動部２０は、様々な実施形態として、カム、斜板、またはロッカアームを駆動することが可能な、電動モータ、エアモータ、リニアアクチュエータ、またはガスエンジンを備えている。一実施形態において、ポンプ機構１８は、駆動部２０によって駆動されると、約３６０ｐｓｉ（約２．４８ＭＰａ）〜約５００ｐｓｉ（約３．４ＭＰａ）までの、またはそれ以上のオリフィススプレー圧力、即ちオリフィス作動圧力を生成する。但し、別の実施形態として、ポンプ機構１８は、約１０００ｐｓｉ（約６．９ＭＰａ）〜約３０００ｐｓｉ（約２０．７ＭＰａ）までの圧力を生成可能である。約０．００５平方インチ（約３．２３ｍｍ2）〜約０．０２９平方インチ（約１８．７ｍｍ2）の小さな開口面積のスプレーオリフィスを有したスプレーノズル組立体１４と組み合わせることにより、可搬型エアレス液体供給装置１０は、ペイント、染料、ワニス、及びラッカーなどといった建築用の液体塗布剤を、約１５０ミクロン以下、或いはＤｖ(５０)値で約７０ミクロン以下の粒径まで霧化することができる。
【００１０】
図２は、ハウジング１２、スプレーノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８（ハウジング１２内に配置）、及び駆動部２０（ハウジング１２内に配置）を有したエアレススプレーガン１０の斜視図である。また、エアレススプレーガン１０は、圧力リリーフバルブ２２、トリガ２４、及びバッテリ２６を備えている。スプレーノズル組立体１４は、保護部材２８、スプレーノズル３０、及び接続部材３２を備える。駆動部２０及びポンプ機構１８は、ハウジング１２内に配置されている。ハウジング１２は、一体化されたハンドル３４、容器蓋３６、及びバッテリ接続ポート３８を備える。
【００１１】
液体容器１６には、エアレススプレーガン１０から噴霧させたい液体が収容される。例えば、容器蓋３６との接続部を介してスプレーノズル組立体１４に供給されるペイントまたはワニスが液体容器１６に充填される。バッテリ２６は、バッテリ接続ポート３８に差し込まれて、ハウジング１２内の駆動部２０に電力を供給する。トリガ２４は、バッテリ２６及び駆動部２０に接続されており、トリガ２４の操作により、ポンプ機構１８に電力が供給されるようになっている。ポンプ機構１８は、液体容器１６から液体を引き込み、加圧した液体をスプレーノズル組立体１４に供給する。接続部材３２は、スプレーノズル組立体１４をポンプ機構１８に結合する。保護部材２８は、接続部材３２に結合されており、スプレーノズル３０から高速で噴射される液体に物が触れないようにしている。スプレーノズル３０は、保護部材２８及び接続部材３２のボア内に挿入されており、ポンプ機構１８から供給される加圧液体を受け取るスプレーオリフィスを備えている。スプレーノズル組立体１４は、液体を十分に霧化して供給することにより、高品質の仕上がりを実現する。圧力リリーフバルブ２２は、ポンプ機構１８を大気圧に開放するべく、ポンプ機構１８に接続されている。
【００１２】
図３は、ハウジング１２、スプレーノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、及び駆動部２０を有したエアレススプレーガン１０の分解図である。また、エアレススプレーガン１０は、圧力リリーフバルブ２２、トリガ２４、バッテリ２６、クリップ４０、スイッチ４２、及び回路基板４４を備えている。スプレーノズル組立体１４は、保護部材２８、スプレーノズル３０、接続部材３２、及び円筒部材４６を備える。ポンプ機構１８は、吸入管４８、リターン管路５０、及び遮断バルブ５２を備える。駆動部２０は、モータ５４、ギヤ機構５６、及び連結機構５８を備えている。ハウジング１２は、一体化されたハンドル３４、容器蓋３６、及びバッテリ接続ポート３８を備える。
【００１３】
ポンプ機構１８、駆動部２０、ギヤ機構５６、連結機構５８、及び遮断バルブ５２は、ハウジング１２内に取り付けられ、様々なブラケットで支持されている。例えば、ギヤ機構５６及び連結機構５８は、締結部材６４を用いてポンプ機構１８のブラケット６２に結合されるブラケット６０を備える。遮断バルブ５２はブラケット６２に螺合し、スプレーノズル３０の接続部材３２は遮断バルブ５２に螺合している。スプレーノズル３０、遮断バルブ５２、ポンプ機構１８、及び駆動部２０は、リブ６６によりハウジング１２内に支持されている。別のエアレススプレーガン１０の実施形態では、ブラケット６０を用いずに、ギヤ機構５６及び連結機構５８を直接支持するリブまたはその他の構成がハウジング１２に設けられる。トリガ２４が人間工学を考慮してハウジング１２に配置されるよう、スイッチ４２がハンドル２４の上方に配置されると共に、回路基板４４がハンドル３４の下方に配置される。スイッチ４２は、駆動部２０と接続するための端子を有し、バッテリ２６は、回路基板４４と接続されるようにして、ハウジング１２のバッテリ接続ポート３８により保持される。回路基板４４は、駆動部２０に供給される電圧を変化させて、ポンプ機構１８からの液体の流動を変化させ、また電流及び電圧を制限するようにプログラム可能となっている。更に、回路基板４４は、大きな電流が流れた場合に、パルス幅変調（ＰＷＭ）を用いて、駆動部２０の出力を低下させるようにプログラム可能となっている。別の実施形態では、温度センサが回路基板４４に組み込まれ、バッテリ２６の温度など、エアレススプレーガン１０の電気系統における温度を監視する。バッテリ２６は、リチウムバッテリ、ニッケルバッテリ、リチウムイオンバッテリ、或いはその他の適切な充電式バッテリで構成することができる。一実施形態において、バッテリ２６はＤＣ１８Ｖのバッテリで構成されるが、より低電圧または高電圧の別のバッテリを用いることも可能である。液体容器１６は、ハウジング１２の容器蓋３６に螺合する。吸入管４８及びリターン管路５０は、ポンプ機構１８から液体容器１６内へと延設されている。クリップ４０により、エアレススプレーガン１０を作業者のベルトや保管棚などに適切に保持することができるようになっている。
【００１４】
エアレススプレーガン１０を操作する際には、スプレーノズル３０から噴霧しようとする液体で液体容器１６を充填する。作業者によりトリガ２４が操作されることにより、駆動部２０が作動する。駆動部２０は、バッテリ２６から電力を得て、ギヤ機構５６に連結された軸を回転させる。ギヤ機構５６は、連結機構５８に、ポンプ機構１８に対する駆動動作を生じさせる。ポンプ機構１８は、吸入管４８を用い、液体容器１６から液体を引き込む。ポンプ機構１８によって処理できない過剰な液体は、圧力リリーフバルブ２２及びリターン管路５０を介して液体容器１６に戻される。ポンプ機構１８からの加圧液体は、遮断バルブ５２に供給される。加圧液体の圧力が上限圧力に達すると遮断バルブ５２が開弁し、加圧液体がスプレーノズル３０の円筒部材４６内に流入可能となる。円筒部材４６は、加圧液体がスプレーノズル３０及びエアレススプレーガン１０から放出される際に、加圧液体を霧化するスプレーオリフィスを備えている。円筒部材４６は、保護部材２８から取り外し可能な着脱式スプレーノズル、及び保護部材２８内で回転する切換式スプレーノズルのいずれを備えていてもよい。
【００１５】
図４は、図３のポンプ機構１８及び駆動部２０の分解図である。ポンプ機構１８は、ブラケット６２、締結部材６４、流入バルブ６８、流出バルブ７０、第１ピストン７２、及び第２ピストン７４を備える。駆動部２０は、駆動軸７６、第１ギヤ７８、第１ブッシュ８０、第２ギヤ８２、軸８４、第２ブッシュ８６、第３ブッシュ８８、第３ギヤ９０、第４ブッシュ９２、及び第４ギヤ９４を備えている。連結機構５８は、コネクティングロッド９６、ベアリング９８、ロッド１００、及びスリーブ１０２を備える。第１ピストン７２は、第１ピストンスリーブ１０４、及び第１ピストンシール１０６を備える。第２ピストン７４は、第２ピストンスリーブ１０８、及び第２ピストンシール１１０を備える。流入バルブ６８は、第１バルブカートリッジ１１２、シール１１４、シール１１６、第１バルブステム１１８、及び第１スプリング１２０を備える。流出バルブ７０は、第２バルブカートリッジ１２２、バルブシート１２４、第２バルブステム１２６、及び第２スプリング１２８を備える。
【００１６】
駆動軸７６は第１ブッシュ８０に挿入されており、駆動部２０が作動したときに第１ギヤ７８が回転するようになっている。本発明の様々な実施形態において、第１ブッシュ８０及び第１ギヤ７８は、１つの部品として一体的に形成される。第２ブッシュ８６及び第３ブッシュ８８は、ブラケット６０の受容孔内に挿入され、軸８４が第２ブッシュ８６及び第３ブッシュ８８に挿入されている。第２ギヤ８２は、軸８４の第１端部に結合されて第１ギヤ７８と噛み合っており、第３ギヤ９０は、軸８４の第２端部に結合されて第４ギヤ９４と噛み合っている。本発明の様々な実施形態において、第２ギヤ８２、軸８４、第３ギヤ９０、及び第４ブッシュ９２は、１つの部品として一体的に形成される。スリーブ１０２は、ブラケット６２の受容孔内に挿入されており、ロッド１００がスリーブ１０２に挿入されることにより連結機構５８が支持される。ベアリング９８は、ロッド１００をコネクティングロッド９６に連結する。コネクティングロッド９６は、第１ピストン７２と連結されている。第１ピストン７２は第１ピストンスリーブ１０４に、また第２ピストン７４は第２ピストンスリーブ１０８に、それぞれ挿入されており、これら第１ピストンスリーブ１０４及び第２ピストンスリーブ１０８は、ブラケット６２内にあるそれぞれのポンプ室に取り付けられている。第１ピストンシール１０６及び第２ピストンシール１１０がそれぞれのポンプ室をシールする。締結部材６４が、ブラケット６２の孔及びブッシュ１３０に挿入され、ブラケット６０に螺合する。第１バルブカートリッジ１１２は、ブラケット６２の受容孔に挿入される。第１スプリング１２０は、第１バルブカートリッジ１１２に向けて第１バルブステム１１８を付勢する。同様に、第２バルブカートリッジ１２２が、ブラケット６２の受容孔に挿入され、第２スプリング１２８がブラケット６２に向けて第２バルブステム１２６を付勢する。第１バルブカートリッジ１１２及び第２バルブカートリッジ１２２は、第１バルブステム１１８及び第２バルブステム１２６を容易に交換できるよう、ブラケット６２から取り外し可能となっている。シール１１４及びシール１１６は、流入バルブ６８からの液体の漏出を防止し、バルブシート１２４は、流出バルブ７０からの液体の漏出を防止する。圧力リリーフバルブ２２は、ブラケット６２の受容孔に挿入され、第１ピストン７２及び第２ピストン７４からの液体の流動に交差するようになっている。
【００１７】
図５は、図４の連結機構５８の斜視図である。連結機構５８は、ランド１３２、ベアリング９８、コネクティングロッド９６、及び第４ギヤ９４が取り付けられたロッド１００を備える。連結機構５８は、駆動部２０とポンプ機構１８との連結を行う。第１ピストン７２は、玉継手機構、または凹凸嵌合機構によってコネクティングロッド９６に連結されている。連結機構５８は、駆動部２０からの軸回転運動を、第１ピストン７２の往復動に変換する。図６Ａ及び図６Ｂに詳細を示すように、第４ギヤ９４を介したロッド１００の回転により、回転の中心軸線に対して傾斜した面を有するランド１３２を介してコネクティングロッド９６の揺動が生じる。本発明の様々な実施形態において、ロッド１００及びランド１３２は１つの構成部品として一体的に形成される。但し、別の実施形態として、連結機構５８は、スコッチヨーク、或いは回転運動を直線運動に変換する別の機構で構成してもよい。
【００１８】
図６Ａは、コネクティングロッド９６が前進状態にあるときの、図５の連結機構５８の断面図である。図６Ｂは、コネクティングロッド９６が後退状態にあるときの、図５の斜板の断面図である。連結機構５８は、第４ギヤ９４、コネクティングロッド９６、ベアリング９８、ロッド１００、スリーブ１０２、ランド１３２、及びブッシュ１３４を備えている。このような構成により、連結機構５８は斜板機構を構成する。図６Ａ及び図６Ｂについて同時に説明すると、これらの図は、回転運動を受けてランド１３２により生成される往復動を示している。ロッド１００は、ポンプ機構１８のブラケット６２内に保持されたスリーブ１０２によって第１端部が支持され、ブラケット６０内に保持されたブッシュ１３４により、ランド１３２を介して第２端部が支持されている。ランド１３２は、ロッド１００の周囲に配置され、ブッシュ１３４のためのブッシュ取付座、第１ギヤ９４のためのギヤ取付座、及びコネクティングロッド９６のための揺動用取付座１３６を備える。コネクティングロッド９６は、第１ピストン７２に形成された受口部の中に配設されたボール部１３８を備えている。
【００１９】
第１ギヤ９４は、ランド１３２及びロッド１００を回転させ、これらランド１３２及びロッド１００は、スリーブ１０２内及びブッシュ１３４内で回転する。揺動用取付座１３６は、ランド１３２及びロッド１００の回転中心軸線に対して傾斜した軸線を中心軸線とする周面を備えた円筒状の構造を有する。ランド１３２が回転すると、揺動用取付座１３６の中心軸線が、円錐状の軌跡を形成しながら、ロッド１００の回転中心軸線周りに周回する。ベアリング９８は、揺動用取付座１３６の中心軸線に直交する平面に沿って配置されている。従って、ロッド１００の中心軸線に直交する面に対し、ベアリング９８は波打つ、即ち揺動することになる。コネクティングロッド９６は、ベアリング９８の外周に接合されているが、ボール部１３８によってロッド１００周りには回転しないようになっている。ボール部１３８は、ブラケット６２の第１ピストンスリーブ１０４内に配設されることによって回転が抑止された第１ピストン７２に連結されている。但し、ボール部１３８は、ベアリング９８が揺動する際に、第１ピストン７２の軸線方向への移動が許容されている。従って、揺動用取付座１３６の回転運動により、ボール部１３８の直線運動が生じ、ポンプ機構１８が駆動される。
【００２０】
図７は、駆動部２０が組み付けられたポンプ機構１８の断面図である。駆動部２０は、駆動軸７６の回転を生成する機構、即ちモータを備えている。本実施形態において、駆動部２０は、バッテリ２６或いはその他の電力供給源から電気的入力を得るＤＣ（直流）モータを備える。別の実施形態において、駆動部は、電源コンセントに差し込むことにより電気的入力を得るＡＣ（交流）モータを備える。別の様々な実施形態として、駆動部は、圧縮エアを入力として受け取るエアモータや、リニアアクチュエータ、ガスエンジン、もしくはブラシレスＤＣモータを備えていてもよい。エアモータまたはブラシレスＤＣモータは、駆動部から失われる電気的及び熱的エネルギを排除または大幅に低減する本質的に安全な駆動部を構成する。この結果、可燃性または引火性のある液体と共にエアスプレーガン１０を用いたり、可燃性物質、引火性物質、またはその他の危険な物質が存在する環境においてエアスプレーガン１０を用いたりすることが可能となる。第１ギヤ７８は、駆動軸７６の外周に嵌合しており、第１ブッシュ８０により所定の位置に保持されている。第１ブッシュ８０は、止めネジまたはその他の適切な手段を用いて駆動軸７６に固定されている。
【００２１】
第１ギヤ７８は、軸８４に結合された第２ギヤ８２と噛み合っている。軸８４は、第２ブッシュ８６及び第３ブッシュ８８により、ブラケット６２内に保持されている。第３ギヤ９０は、軸８４の小径部分に配設され、第４ブッシュ９２を用いて所定位置に固定されている。第４ブッシュ９２は、止めネジまたは別の適切な手段を用いて軸８４に固定されている。第３ギヤ９０は、第４ギヤ９４と噛み合ってロッド１００を回転させる。ロッド１００は、ブラケット６２内のスリーブ１０２及びブラケット６０内のブッシュ１３４によって支持されている。駆動部２０が供給する入力回転から減速してロッド１００への入力回転を得る減速ギヤ機構が、第１ギヤ７８、第２ギヤ８２、第３ギヤ９０、及び第４ギヤ９４によって形成される。使用するポンプ機構の形式、及び使用する駆動部の形式に基づき、ポンプ機構１８の所望の作動を得るべく、必要に応じて様々な大きさのギヤ及び減速ギヤ機構を設けることが可能である。例えば、ポンプ機構１８は、所望の液体圧力を生成する上で十分な速度で作動しなければならない。即ち、エアレススプレーガン１０を用い、所望の高品質な仕上がりを得るためには、約１０００ｐｓｉ（約６．９ＭＰａ）から３０００ｐｓｉ（約２０．７ＭＰａ）の圧力が有効である。ポンプ機構１８の一実施形態では、一般的な１８ＶのＤＣモータと共に、約８対１の減速比の減速ギヤ機構が用いられる。別のポンプ機構１８の実施形態では、直流から交流への変換ブリッジ回路を用いた一般的な１２０ＶのＤＣモータと共に、約４対１の減速比の減速ギヤ機構が用いられる。
【００２２】
図６Ａ及び図６Ｂに基づいて上述したように、ロッド１００の回転によってコネクティングロッド９６のボール部１３８の直線運動が生じる。ボール部１３８は、第１ピストン７２の受口部１４０に機械的に連結されている。従って、コネクティングロッド９６は、直接的にに第１ピストン７２を前進位置及び後退位置のそれぞれに駆動する。第１ピストン７２は、ブラケット６２内の第１ピストンスリーブ１０４の中で前後に移動する。第１ピストン７２が前進位置から後退する際には、液体が流入バルブ６８内に引き込まれる。流入バルブ６８は、吸入管４８を接続する管部１４２を備えている。吸入管４８は、液体容器１６（図３）内の液体の中に沈められる。液体容器１６内の液体は、第１バルブステム１１８を経由して吸入口１４６を通過し、ポンプ室１４４内に引き込まれる。第１バルブステム１１８は、第１スプリング１２０により、第１バルブカートリッジ１１２に向けて付勢されている。シール１１６は、第１バルブステム１１８が閉じているときに、第１バルブカートリッジ１１２と第１バルブステム１１８との間を液体が通り抜けるのを防止する。シール１１４は、第１バルブカートリッジ１１２とブラケット６２との間を液体が通り抜けるのを防止する。第１バルブステム１１８は、第１ピストン７２によって生成される吸引力により、第１バルブカートリッジ１１２から引き離される。第１ピストン７２が前進すると、ポンプ室１４４内の液体が、流出口１４８を通り流出バルブ７０へ向けて押し出される。
【００２３】
ポンプ室１４４で加圧された液体は、流出バルブ７０の第２バルブステム１２６を経由し、圧力室１５０内に押し出される。第２バルブステム１２６は、第２スプリング１２８により、ブラケット６２に向けて付勢されている。バルブシート１２４は、第２バルブステム１２６が閉じているときに、第２バルブステム１２６とブラケット６２との間を液体が通り抜けるのを防止する。第１ピストン７２が前進位置に向けて移動する際には、第１スプリング１２０と第１ピストン７２が生成する圧力とにより流入バルブ６８が閉じるので、第２バルブステム１２６はブラケット６２から引き離される。ポンプ室１４４からの加圧液体は、第２バルブカートリッジ１２２とブラケット６２との間の空間からなる圧力室１５０と、ポンプ室１５２とに充填される。また、この加圧液体は、第２ピストン７４を後退位置へ向けて押圧する。第２バルブカートリッジ１２２が圧力室１５０の容積を減少させることにより、ポンプ機構１８内に蓄えられる液体が減少し、ポンプ機構１８を通過する液体の速度が増大して、洗浄効果が高まる。ポンプ室１４４の容積及び第１ピストン７２の行程容積は、第２ピストン７４の行程容積及びポンプ室１５２の容積より大きくなっている。一実施形態において、第１ピストン７２の行程容積は、第２ピストン７４の行程容積の２倍となっている。別の実施形態において、第１ピストン７２は、０．４３７５インチ（約１．１ｃｍ）の径及び０．２３０インチ（約０．５８ｃｍ）のストロークを有し、第２ピストン７４は、０．３１２５インチ（約０．７９ｃｍ）の径及び０．１５０インチ（約０．３８ｃｍ）のストロークを有する。このため、第１ピストン７２の１行程により、ポンプ室１５２を満たすと共に、圧力室１５０が加圧液体で満たされた状態を維持する上で十分な量の液体が供給される。更に、第１ピストン７２は、ブラケット６２の流出口１５４を介して加圧液体を押し出す上で十分に大きな行程容積を有する。単一の大きなピストンによって吸入を行うことにより、これより小さな２つのピストンによる吸入を行う場合よりも優れた吸入能力を得ることができる。
【００２４】
第１ピストン７２が後退して、ポンプ室１４４内に更なる液体を引き込む際、第２ピストン７４は、コネクティングロッド９６によって前進方向に押し出される。第２ピストン７４は、ブラケット６２内の第２ピストンスリーブ１０８内に設けられており、第２ピストンシール１１０は、ポンプ室１５２から加圧液体が漏出するのを防止する。第２ピストン７４が前進することにより、第１ピストン７２がポンプ室１５２内に押し込んだ液体が排出される。この液体は、圧力室１５０に押し戻され、ブラケット６２の流出口１５４を通過する。第１ピストン７２及び第２ピストン７４は、互いに異なる位相で作動する。図示した具体的な実施形態において、第２ピストン７４は、第１ピストン７２に対して位相が１８０度ずれているので、第２ピストン７４が最も前進した位置にあるときに、第１ピストン７２は最も後退した位置となる。第１ピストン７２及び第２ピストン７４が異なる位相で作動しながら同調して作動することにより、エアレススプレーガン１０における振動を低減しつつ、圧力室への継続的な加圧液体の流動が得られる。一実施形態において、ポンプ機構は、各ピストンの毎分約２０００回の往復作動により、毎分約４０００回の脈動が生じる。圧力室１５０が蓄圧器として機能することにより、流出口１５４への加圧液体の一定した流動が生じ、遮断バルブ５２及びスプレーノズル組立体１４（図３）への加圧液体の一定した流動が得られる。別の実施形態として、圧力室１５０に更なる機械的手段を接続することにより、補助の蓄圧器を設けることも可能である。例えば、圧力室１５０を袋状部材、ダイヤフラム、ホース、またはベローズに連通させ、流出口１５４に向けて圧力室１５０を通過する液体に対し、外部圧力を加えるようにすることができる。具体的には、例えば図１８に示すように、ポンプ機構１８をスプレーノズル組立体１４に接続する際にホースを用い、蓄圧器としての機能が得られるようにしてもよい。
【００２５】
別の実施形態として、ポンプ機構１８は、２つのシリンダにおいて単一のピストンが１８０度異なる位相で加圧を行うような、二容積室単一ピストン型ポンプを備えていてもよい。別の実施形態として、３つ以上のポンプ室において異なる位相で加圧を行うことにより、更にむらのない噴霧を行うようにしてもよい。この場合、例えば三プランジャ式ポンプまたは三ピストン式ポンプを用いてもよい。更に別の実施形態として、ジェロータ（内接ギヤポンプ）、ギヤポンプ、或いは回転ベーンポンプを使用してもよい。
【００２６】
図８は、遮断バルブ５２及びスプレーノズル組立体１４の側方から見た垂直方向断面図である。図８と共に図９についても説明するが、図９は、遮断バルブ５２及びスプレーノズル組立体１４の下方から見た水平方向断面図である。遮断バルブ５２は、シリンダ１５６、キャップ１５８、ボールチップ１６０、シール１６２、ニードル１６４、スプリング１６６、シール１６８、スプリングダンパ１７０、スプリングダンパ１７２、シール１７４、シール１７６、ストッパ１７８、流路１８０、及びフィルタ１８２を備える。スプレーノズル組立体１４は、保護部材２８、接続部材３２、及びスプレーノズル３０を備え、スプレーノズル３０は、円筒部材４６、バルブシート１８４、及びスプレーオリフィス１８６を有する。
【００２７】
遮断バルブ５２のシリンダ１５６は、ポンプ機構１８のブラケット６２に設けられた受口部に螺合している。シール１６８は、ブラケット６２とシリンダ１５６との間から液体が漏出するのを防止する。スプリングダンパ１７２、スプリング１６６、及びスプリングダンパ１７０は、ニードル１６４の周囲に配設されており、フィルタ１８２は、ニードル１６４及びスプリング１６６の周囲に配設されている。ストッパ１７８は、シリンダ１５６内の軸方向ボア１８８内に挿入されている。ニードル１６４及びフィルタ１８２はシリンダ１５６内に挿入され、ニードル１６４は、シリンダ１５６内の軸方向ボア１８８内まで延設されている。シール１７６は、シリンダ１５６内で軸方向ボア１８８内に液体が漏出するのを防止する。フィルタ１８２は、キャップ１５８をシリンダ１５６に結合し、キャップ１５８に向かう環状の流路として流路１８０を形成する。キャップ１５８は、シリンダ１５６の流路１８０内に挿入されている。シール１７４は、シリンダ１５６とキャップ１５８との間から液体が漏出するのを防止する。シール１６２は、キャップ１５８に挿入されており、ニードル１６４と一体化したボールチップ１６０を取り囲んでいる。接続部材３２は、シリンダ１５６に螺合し、シール１６２をキャップ１５８と係合した状態に保持すると共に、ニードル１６４をシリンダ１５６内に配設された状態に保持する。
【００２８】
スプレーオリフィス１８６は、スプレーノズル３０の円筒部材４６内のボア１９０に挿入され、肩部１９２に当接している。バルブシート１８４は、ボア１９０内に挿入され、スプレーオリフィス１８６を肩部１９２に当接した状態に保持する。スプレーノズル３０は、バルブシート１８４がニードル１６４と一直線に並ぶように、キャップ１５８内の横方向ボア１９４内に挿入されている。ボールチップ１６０は、スプリング１６６によりバルブシート１８４に向けて付勢されている。バルブシート１８４は、加圧液体がスプレーノズル３０内に流入しないようにボールチップ１６０が係合する成形面を有している。保護部材２８は、キャップ１５８の周囲に配設される。
【００２９】
トリガ２４の操作などによってポンプ機構１８が作動すると、加圧された液体が流出口１５４に供給される。ポンプ機構１８からの液体は、流出口１５４を通過して遮断バルブ５２内に押し出される。この液体は、流路１８０を通過し、フィルタ１８２を経由して、キャップ１５８に至る。キャップ１５８において、加圧液体は、キャップ１５８とニードル１６４との間の流路１９６（図９）を通過することが可能となり、シール１６２とニードル１６４のランド１９８との間に位置するようになる。ランド１９８及びニードル１６４において前方を向くその他の面に対する液体の圧力により、ニードル１６４がシリンダ１５６内で後退し、ポンプ機構１８からの加圧液体が脈動する際のスプリング１６６の振動を防止するスプリングダンパ１７０とスプリングダンパ１７２との間で、スプリング１６６が収縮する。ストッパ１７８は、ニードル１６４が過剰に移動しないようにすると共に、シリンダ１５６に対してニードル１６４が当接する際の衝撃を緩和する。一実施形態において、スプリング１６６は約１０００ｐｓｉ（約６．９ＭＰａ）で十分に圧縮され、約５００ｐｓｉ（約３．４ＭＰａ）で閉弁するようになっている。ニードル１６４が後退した状態では、加圧液体がシール１６２を通過してバルブシート１８４のボア２００内に流入可能となる。この加圧流体は、ボア２００からスプレーオリフィス１８６を介して霧化される。一実施形態において、スプレーオリフィス１８６は、約０．０２９平方インチ（約０．７３６ｍｍ2）の開口面積となるオリフィス径により、非希釈の（例えば、粘性を低下させるための水を加えていない）建築用コーティング剤を、約１５０ミクロンの粒径に霧化する。別の実施形態では、加圧された建築用コーティング剤を、Ｄｖ(５０)値で約７０ミクロンの粒径に霧化する。
【００３０】
本発明の別の実施形態として、図１３Ｂに基づき開示し後述するように、遮断バルブ５２は、バルブシート１８４がシリンダ１５６内に一体化された組立体を備えるようにしてもよい。例えば、ミネソタ州ミネアポリスのグラコミネソタ社（Graco Minnesota Inc.）から入手可能なクリーンショット（Cleanshot、商標）遮断バルブのような圧力作動型遮断バルブを用いてもよい。このような圧力作動型遮断バルブは、ワインバーガー（Weinberger）らに与えられ、グラコミネソタ社に譲渡された米国特許第７，０５２，０８７号に開示されている。例えば、バルブシート１８４をシリンダ１５６内に配設した場合、ニードル１６４は円筒部材４６までは延設されない。この場合、スプレーオリフィス１８６とボールチップ１６０との間隔が延長されることにより、ボア２００が実質的に長くなる。これにより、ポンプ機構１８が作動して遮断バルブ５２が閉じた後、ボア２００内にはかなりの量の液体が残留することになる。この液体は、次にポンプ機構１８が作動するまで霧化されないままであり、液体の好ましくないスピッティング（spitting）や飛び散りを引き起こす可能性がある。このようなスプレーノズルは従来の構造を有しており、具体的な実施形態は、パイル（Pyle）らに与えられて、グラコミネソタ社に譲渡された米国特許第３，９５５，７６３号に開示されている。
【００３１】
しかしながら、図８及び図９の実施形態は、このような構成に勝る効果が得られる。バルブシート１８４及びスプレーオリフィス１８６が円筒部材４６内に一体的に組み込まれることにより、スプレーノズル組立体１４からスプレーノズル３０を取り外したときに、バルブシート１８４及びスプレーオリフィス１８６も取り外される。このような構成により、従来の構成に比べて部品点数を削減することができ、例えば、更なるシールや固定部材が不要となる。また、円筒部材４６内にスプレーオリフィス１８６を組み込むことにより、スプレーオリフィス１８６から霧化されない液体の量が低減される。即ち、バルブシート１８４の位置を円筒部材４６内に変更し、円筒部材４６内のバルブシート１８４に達するようにニードル１６４を延長することにより、スプレーオリフィス１８６とボールチップ１６０との間の距離が短縮する。従って、ボア２００の容積が減少する。
【００３２】
図１０は、図４のポンプ機構１８に用いる圧力リリーフバルブ２２の断面図である。圧力リリーフバルブ２２は、バルブボディ２０２、プランジャ２０４、スプリング２０６、バルブシート２０８、ボール２１０、シール２１２、及びレバー２１４を備える。バルブボディ２０２は、ブラケット６２のボア２１６に螺合し、ボア２１８と組み合わされる。ボア２１８は、ブラケット６２内に延設され、圧力室１５０（図７）に連通する。また、バルブボディ２０２は、横方向ボア２２０を備えており、この横方向ボア２２０は、バルブボディ２０２を貫通して設けられ、ブラケット６２のベント孔２２２と同一直線上に位置可能となっている。ベント孔２２２は、液体容器１６（図３）内まで延びるリターン管路５０（図３）を受容する。従って、液体容器１６、吸入管４８、ポンプ機構１８、圧力室１５０、圧力リリーフバルブ２２、及びリターン管路５０の間で一巡する回路が形成される。プランジャ２０４は、ステム２２４がバルブボディ２０２内を通って延設されると共に、フランジ２２６がバルブボディ２０２の内周面に当接するようにして、バルブボディ２０２内に挿入されている。シール２２８は、バルブボディ２０２とフランジ２２６との間に配設され、横方向ボア２２０内からの液体がバルブボディ２０２内に入るのを防止している。スプリング２０６は、バルブボディ２０２内に配設され、フランジ２２６を押圧することにより、バルブシート２０８に向けてプランジャ２０４を付勢する。ボール２１０は、プランジャ２０４とバルブシート２０８との間に位置して、ボア２１８と横方向ボア２２０との間での液体の流動を遮断する。シール２１２は、ボール２１０を通過して液体が漏出するのを防止する。
【００３３】
圧力リリーフバルブ２２は、ポンプ機構１８が過剰な加圧状態となるのを防止する。スプリング２０６のバネ定数に応じ、圧力室１５０内の圧力が所定の閾値に達すると、プランジャ２０４が移動する。このような状態では、ボア２１８が横方向ボア２２０と連通することにより、圧力室１５０内の液体がベント孔２２２内に流入可能となる。従って、この液体は液体容器１６に戻り、ポンプ機構１８での再利用が可能となる。例えば、一実施形態において、遮断バルブ５２が１０００ｐｓｉ（約６．９ＭＰａ）で開弁するように構成される一方、圧力リリーフバルブ２２は２５００ｐｓｉ（約１７．２ＭＰａ）で開弁するように構成される。本発明の様々な実施形態として、圧力リリーフバルブ２２を用いてポンプ機構１８の流量を自動的にまたは手動により調整できるように、バルブシート２０８からプランジャ２０４が離れる距離を設定する調整機構をプランジャ２０４に設けるようにしてもよい。
【００３４】
また、圧力リリーフバルブ２２は、ポンプ機構１８のプライミング機構にもなる。エアレススプレーガン１０を新たに使い始める際、液体でポンプ機構１８を満たす前に、エアレススプレーガン１０内から空気を排出させて、スプレーノズル３０からのスピッティングやむらのある噴霧を防止するのが望ましい。このため、ヒンジ２３０を介してステム２２４に連結されたレバー２１４を作業者が押したり引いたりすることにより、ボール２１０をバルブシート２０８に係止した状態から引き離すことが可能となっている。従って、ポンプ機構１８を作動させる際には、液体容器１６からの液体によって、エアレススプレーガン１０内から空気を取り除き、ベント孔２２２を介してエアレススプレーガン１０か排出させることができる。そして、レバー２１４が解放されると、加圧された空気ではなく液体の圧力によって遮断バルブ５２が開弁し、霧化された液体の最初の噴霧がむらのないものとなる。
【００３５】
更に、圧力リリーフバルブ２２は、使用後のエアレススプレーガン１０の圧抜きを行うための手段にもなる。例えば、エアレススプレーガン１０を使用した後、駆動部２０がポンプ機構１８の駆動を終了すると、加圧された液体がエアレススプレーガン１０内に残留する。しかしながら、エアレススプレーガン１０を分解して洗浄できるように、エアレススプレーガン１０の圧抜きを行うのが望ましい。そこで、レバー２１４を移動させることにより、圧力リリーフバルブ２２が開弁して、ポンプ機構１８内の加圧された液体が液体容器１６に排出される。
【００３６】
図１１は、図３の液体容器１６の第１実施形態を示す断面図である。液体容器１６は、概ね円筒状をなす容器２３２によって構成され、この容器２３２は、注入口部２３４及び成形された本体部２３６を有する。注入口部２３４は、ハウジング１２の容器蓋３６（図３）との螺合によってエアレススプレーガン１０に結合される。本体部２３６には、容器２３２が直立したままで静止可能な平坦な底面を形成して容器２３２に結合された基部２３８が設けられている。吸入管４８は、ポンプ機構１８から液体容器１６内に延設されている。本実施形態において、吸入管４８は、本体部２３６に近接して容器２３２の底部に達する固定管からなる。吸入管４８は湾曲しており、本体部２３６が平坦になる容器２３２の中央部分に達している。吸入管４８は、本体部２３６の平坦部分に対向する流入口２４０、及びフィルタ２４２を備える。流入口２４０は、本体部２３６の平坦部分のほぼ全域を覆うように延設される。本体部２３６は、容器２３２内の液体を流入口２４０に向けて集める湾曲部２４６を備えている。従って、エアレススプレーガン１０が直立した状態にあるときには、容器２３２内にある液体のほとんどを取り出すことが可能である。
【００３７】
図１２Ａ及び図１２Ｂは、図３の液体容器１６の第２実施形態を示す断面図である。液体容器１６は、円筒状をなす容器２４８を備え、この容器２４８は、注入口部２５０及び平坦な底部２５２を有する。吸入管４８は、容器２４８の中に延設されている。本実施形態において、吸入管４８は、上部２５４と下部２５６とを有した２分割管からなる。上部２５４は、容器２４８の中央部分に達する湾曲部を有する。下部２５６は、上部２５４から傾斜して底部２５２に達している。下部２５６は、回転可能に上部２５４に取り付けられており、フィルタ２６０を有した流入口２５８が、容器２４８の円筒状壁面の全周に沿って位置することができるようになっている。下部２５６は、上部２５４の下端部を覆って嵌合する結合部２６２を備える。結合部２６２と上部２５４との間には、シール２６４が設けられ、吸入管４８から液体が漏出するのを防止している。従って、例えば床に噴霧するために下方を向く状態では、図１２Ａに示すように、下部２５６が回転して前方に位置することができる。また、例えば天井に噴霧するために上方を向く状態では、図１２Ｂに示すように、下部２５６が回転して後方に位置することができる。下部２５６は、様々な方法で回転させることが可能である。下部２５６は、容器２４８内に液体を供給する前などに、作業者が手動で動かしてもよい。別の実施形態として、容器２４８の底部に磁気を帯びたノブを設け、流入口２５８を動かすようにしてもよい。
【００３８】
図１３Ａは、図１の可搬型エアレス液体供給装置１０を具現化した手持ち式スプレーヤの第２実施形態を示す分解図である。スプレーガン１０Ｂは、ハウジング１２Ｂ、スプレーノズル組立体１４Ｂ、液体容器１６Ｂ、ポンプ機構１８Ｂ、駆動部２０Ｂ、圧力リリーフバルブ２２Ｂ、バッテリ２６Ｂ、保護部材２８Ｂ、スプレーノズル３０Ｂ、遮断バルブ５２Ｂ、ギヤ機構５６Ｂ、及び連結機構５８Ｂなどの、図３のエアレススプレーガン１０と同様の構成部品を備えている。ポンプ機構１８Ｂは、デュアルピストン式ポンプ組立体からなり、それぞれのピストンに対して液体容器１６Ｂが直接的に接続され、加圧された液体をスプレーノズル組立体１４Ｂに供給するようになっている。ポンプ機構１８Ｂは、第１ピストン７２Ｂ及び第２ピストン７４Ｂを備え、これら第１ピストン７２Ｂ及び第２ピストン７４Ｂは、同じ行程容積を有している。第１ピストン７２Ｂ及び第２ピストン７４Ｂは、連結機構５８Ｂに直接的に連結されることにより、ハウジング２６６及びハウジング２６８に形成されたシリンダ内で往復動する。第１ピストン７２Ｂ及び第２ピストン７４Ｂは、異なる位相で往復動することにより、スプレーノズル組立体１４Ｂで霧化される液体の振動及び脈動を低減している。ハウジング２７４には流入バルブ２７０及び流入バルブ２７２が設けられており、第１ピストン７２Ｂは流入バルブ２７０を介し、また第２ピストン７４Ｂは流入バルブ２７２を介して、それぞれ液体容器１６Ｂから液体を引き込む。ハウジング２７４は、液体容器１６Ｂの下部２８０から液体を引き込むための流入口２７６を備える。ハウジング２８６には、流出バルブ２８２及び流出バルブ２８４が設けられており、第１ピストン７２Ｂは流出バルブ２８２内に、また第２ピストン７４Ｂは流出バルブ２８４内に、それぞれ液体を押し出す。ハウジング２８６は、遮断バルブ５２Ｂに連通する流出口２８８を備える。遮断バルブ５２Ｂは、レバー２９０に連結された機械駆動式バルブからなる。レバー２９０により、シリンダ２９４内のバルブシートからピンまたはニードル２９２が引き離されると、加圧液体がスプレーノズル組立体１４Ｂ内に流入可能となる。また、本実施形態では、駆動部２０Ｂが電動モータを備えており、レバー２９０は、駆動部２０Ｂを作動させるスイッチ２９６と電気的に接続されている。駆動部２０Ｂは、減速機能を有したギヤ機構５６Ｂと、駆動部２０Ｂからの回転運動を第１ピストン７２Ｂ及び第２ピストン７４Ｂの駆動のための往復直線運動に変換する連結機構５８Ｂとを介して、ポンプ機構１８Ｂに動力を入力する。例えば、ギヤ機構５６Ｂを遊星歯車機構で構成し、連結機構５８Ｂを斜板機構で構成してもよい。別の実施形態として、第１ピストン７２Ｂと第２ピストン７４Ｂとを、互いに異なる液体容器に接続し、スプレーガン１０Ｂ内で液体を混合するようにしてもよい。
【００３９】
図１３Ｂは、図１３Ａに示すスプレーガン１０Ｂの様々な構成部品を組み立てた状態を示す断面図である。スプレーガン１０Ｂは、スプレーノズル組立体１４Ｂ、ポンプ機構１８Ｂ、遮断バルブ５２Ｂ、及び連結機構５８Ｂを備える。図１３Ａに基づき上述したように、連結機構５８Ｂは、駆動部２０Ｂから入力される動力を受けて、ポンプ機構１８Ｂに動力を供給する。ポンプ機構１８Ｂは、ポンプ機構１８Ｂからスプレーノズル組立体１４Ｂへの加圧液体の流動を制御する遮断バルブ５２Ｂに接続されている。遮断バルブ５２Ｂ及び駆動部２０Ｂは、いずれもレバー２９０の操作によって作動する。具体的には、ハウジング１２Ｂに対し、レバー２９０が点Ｐを支点として揺動するように構成されている。従って、作業者の手などによりレバー２９０の下方部分を後方に引くことにより、ロッド２９７が後方に引っ張られてニードル２９２がバルブシート１８４Ｂから引き離され、加圧液体がスプレーノズル組立体１４Ｂ内に流入可能となる。また、レバー２９０が後方に引かれると、ポンプ機構１８Ｂに動力を供給する駆動部２０Ｂに接続されたスイッチ２９６を接状態とする。このようにして、レバー２９０の機械的操作により、駆動部２０Ｂの作動と遮断バルブ５２Ｂの開弁とが同時に行われる。
【００４０】
遮断バルブ５２Ｂは、接続部材３２Ｂ及びキャップ１５８Ｂを介し、バルブシート１８４Ｂがシリンダ２９４に結合された機械的作動式バルブで構成される。即ち、接続部材３２Ｂは、シリンダ２９４に螺合することにより、キャップ１５８Ｂとシリンダ２９４との間に、バルブシート１８４Ｂ及びブッシュ２９８を挟持する。スプレーノズル組立体１４Ｂは、バルブシート１８４Ｂとブッシュ２９８との間に配設されたシール１９９Ａ、及びブッシュ２９８とキャップ１５８Ｂとの間に配設されたシール１９９Ｂを備える。保護部材２８Ｂは、キャップ１５８Ｂに結合されている。保護部材２８Ｂ及びキャップ１５８Ｂには、スプレーノズルを受容するボア１９４Ｂが形成されており、スプレーノズルは、加圧液体を霧化するスプレーオリフィスを備えた円筒部材を有している。従って、円筒部材及びスプレーオリフィスからなるスプレーノズルは、オリフィス径の変更やスプレーオリフィスの洗浄を行う際に、ボア１９４Ｂに容易に着脱可能になっている。これらのスプレーノズル組立体構成部品は、製造する上で都合がよく、容易に製造可能である。このようなスプレーノズル組立体の一例は、タム（Tam）らに与えられて、グラコミネソタ社に譲渡された米国特許第６，７０２，１９８号に開示されている。但し、スピッティングが発生する可能性があるので、加圧液体は、スプレーノズル組立体１４Ｂから霧化して放出される前に、バルブシート１８４Ｂから、シール１９９Ａ、シール１９９Ｂ、及びブッシュ２９８を経て、ボア１９４Ｂ内のスプレーオリフィスに達していなければならない。図８及び図９に基づき前述したように、バルブシートをスプレーノズル組立体の円筒部材の中に組み込むことにより、バルブシート１８４Ｂとスプレーオリフィスとの間の領域を減少させることが可能である。
【００４１】
図１４は、重力供給式液体容器を用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置１０を具現化した手持ち式スプレーヤの第３実施形態を示す斜視図である。スプレーヤ１０Ｃは、ハウジング１２Ｃ、スプレーノズル組立体１４Ｃ、液体容器１６Ｃ、ポンプ機構１８Ｃ、及び駆動部２０Ｃを備える。スプレーノズル組立体１４Ｃは、ポンプ機構１８Ｃによって加圧された液体を放出する圧力作動型バルブを備えている。ポンプ機構１８Ｃは、駆動部２０Ｃによって動力が供給され、液体容器１６Ｃからの液体を加圧する。駆動部２０Ｃは、１１０Ｖコンセントのような一般的な電源コンセントに差し込むことが可能な電源ケーブル３００を有したＡＣモータを備える。別の実施形態として、約１００Ｖ〜約２４０Ｖの範囲で作動するように駆動部２０Ｃを構成してもよい。但し、本発明のいずれの実施形態においても、電源コードまたはバッテリを用い、ＤＣ電力またはＡＣ電力で作動するように駆動部２０Ｃを構成することが可能である。ポンプ機構１８Ｃ及び駆動部２０Ｃがハウジング１２Ｃ内に一体的に組み込まれることにより、スプレーヤ１０Ｃは可搬型の手持ち式ユニットを構成する。液体容器１６Ｃは、ハウジング１２Ｃの上端に取り付けられており、重力によって液体がポンプ機構１８Ｃ内に供給されるようになっている。従って、スプレーヤ１０Ｃでは、液体が液体容器１６Ｃからハウジング１２Ｃ内のポンプ機構１８Ｃに直接的に排出されるので、液体容器１６Ｃから液体を引き込むための吸入管４８を必要としない。
【００４２】
図１５は、動力ドリルを駆動部として用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置１０を具現化した手持ち式スプレーヤの第４実施形態を示す斜視図である。スプレーヤ１０Ｄは、ハウジング１２Ｄ、スプレーノズル組立体１４Ｄ、液体容器１６Ｄ、ポンプ機構１８Ｄ、及び駆動部２０Ｄを備える。スプレーノズル組立体１４Ｄは、ポンプ機構１８Ｄによって加圧された液体を放出する圧力作動型バルブを備えている。ポンプ機構１８Ｄは、駆動部２０Ｄによって動力が供給され、液体容器１６Ｄからの液体を加圧する。駆動部２０Ｄは、手持ち式の動力ドリルからなる。本実施形態において、この動力ドリルは、吸気口３０２で圧縮エアを受け取るエアドリルからなる。但し、別の実施形態として、動力ドリルは、ＡＣ電動ドリルまたはＤＣ電動ドリルであってもよい。ポンプ機構１８Ｄは、動力ドリルのチャック内に挿入してポンプ機構を駆動可能な軸を備える。ポンプ機構１８Ｄは、ハウジング１２Ｄ内に一体的に組み込まれ、駆動部２０Ｄ及び液体容器１６Ｄは、ハウジング１２Ｄに装着されるようになっている。また、ハウジング１２Ｄは、動力ドリルの回転速度が、所望の圧力を生成する上でポンプ機構１８Ｄが必要とする回転速度になるようにするための適切な減速ギヤ機構を備える。ポンプ機構１８Ｄ及び液体容器１６Ｄは、ブラケット３０４を用いて動力ドリルに装着される。ブラケット３０４は、動力ドリルによる駆動時に、ポンプ機構１８Ｄが駆動部２０Ｄに対して回転しないようにするための回転防止機構を備える。また、ブラケット３０４は、液体容器１６Ｄを揺動可能に動力ドリルに連結する。液体容器１６Ｄは、ブラケット３０４において揺動し、液体容器１６Ｄ内の液体が重力によりハウジング１２Ｄ内に供給されるような角度に調整可能となっている。一実施形態において、液体容器１６Ｄは、約１２０度の角度範囲で揺動可能である。従って、上向き及び下向きのいずれにおいても、スプレーヤ１０Ｄを使用することが可能である。
【００４３】
図１６は、腕部保持式バッグからなる液体リザーバを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置１０を具現化した手持ち式スプレーヤの第５実施形態を示す斜視図である。スプレーヤ１０Ｅは、ハウジング１２Ｅ、スプレーノズル組立体１４Ｅ、液体容器１６Ｅ、ポンプ機構１８Ｅ、及び駆動部２０Ｅを備える。スプレーヤ１０Ｅは、図１４に示すスプレーヤ１０Ｃの実施形態と同様のスプレーヤからなる。但し、液体容器１６Ｅは、チューブ３０６によってハウジング１２Ｅに接続された可撓性バッグからなる。この可撓性バッグは、ＩＶバッグ（点滴用バック）に類似した封入容器からなり、ストラップ３０８でスプレーヤ１０Ｅの作業者に適切に装着できるようになっている。例えば、作業者の上腕、即ち二頭筋の周りに適切にストラップ３０８を装着することができる。従って、スプレーヤ１０Ｅを操作するために、作業者は直に液体容器１６Ｅを持ち上げる必要がなくなり、疲労を軽減することができる。
【００４４】
図１７は、腰部保持式容器からなる液体リザーバを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置１０を具現化した手持ち式スプレーヤの第６実施形態を示す斜視図である。スプレーヤ１０Ｆは、ハウジング１２Ｆ、スプレーノズル組立体１４Ｆ、液体容器１６Ｆ、ポンプ機構１８Ｆ、及び駆動部２０Ｆを備える。スプレーヤ１０Ｆは、図１４に示すスプレーヤ１０Ｃの実施形態と同様のスプレーヤからなる。但し、液体容器１６Ｆは、チューブ３０６によってハウジング１２Ｆに接続された硬質の容器からなる。この容器は、ベルト３１０を用い、人間工学を考慮してスプレーヤ１０Ｆの作業者に装着可能な形状の容器からなる。例えば、作業者の胴体または腰に適切にベルト３１０を装着することができる。
【００４５】
図１８は、腰部保持式のスプレーヤパックを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置１０を具現化したホース接続式のエアレススプレーガンの第１実施形態を示す斜視図である。スプレーヤ１０Ｇは、ハウジング１２Ｇ、スプレーノズル組立体１４Ｇ、液体容器１６Ｇ、ポンプ機構１８Ｇ、及び駆動部２０Ｇを備える。スプレーヤ１０Ｇのハウジング１２Ｇは、ベルト３１により作業者の腰に装着される。ハウジング１２Ｇは、液体容器１６Ｇ、ポンプ機構１８Ｇ、及び駆動部２０Ｇが取り付けられる台座となる。スプレーノズル組立体１４Ｇは、ホース３１４によってポンプ機構１８Ｇに接続されている。ホース３１４は、ポンプ機構１８Ｇによって加圧された流体における脈動及び振動を低減する蓄圧器として機能する。スプレーノズル組立体１４Ｇは、人間工学を考慮した形状の手持ち式装置３１８に設けられているスプレーオリフィスに加圧液体を供給する機械的作動式のスプレーバルブ３１６を有したエアレススプレーガンを構成する。手持ち式装置３１８は、スプレーバルブ３１６を開弁するトリガを備えている。ポンプ機構１８Ｇは、作動時に、液体容器１６Ｇ内に蓄えられている液体を加圧し、加圧された液体を、ホース３１４を介して手持ち式装置３１８に送給する。ポンプ機構１８Ｇは、駆動機構２０Ｇによって動力が供給され、駆動機構２０Ｇは、バッテリ３９１によって電力が供給されるコードレス電動モータを備えたる。駆動機構２０Ｇは、ハウジング１２Ｇに設けられたスイッチを操作することにより、継続して作動することが可能である。本実施形態では、作業者によってスプレーバルブ３１６が開弁されるまでの間、ポンプ機構１８Ｇと共に作動する圧力リリーフバルブまたはバイパス回路が設けられている。本発明の別の実施形態では、手持ち式装置３１８が、ホース３１４に沿って延設されるケーブルを介して駆動部２０Ｇの操作を行うスイッチを備えている。スプレーヤ１０Ｇの比較的重くて大きな構成部品は、手持ち式装置３１８から分離されており、作業者は、作業中にスプレーヤ１０Ｇの全ての構成部品を継続的に持ち上げることはしなくてすむようになっている。液体容器１６Ｇ、ポンプ機構１８Ｇ、及び駆動部２０Ｇは、ベルト３１２によって適切に保持可能であり、スプレーヤ１０Ｇを操作する際の疲労を軽減することができる。
【００４６】
図１９は、背負い式スプレーヤパックを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置１０を具現化したホース接続式エアレススプレーガンの第２実施形態を示す斜視図である。スプレーヤ１０Ｈは、ハウジング１２Ｈ、スプレーノズル組立体１４Ｈ、液体容器１６Ｈ、ポンプ機構１８Ｈ、及び駆動部２０Ｈを備える。スプレーヤ１０Ｈは、図１８に示すスプレーヤ１０Ｇの実施形態と同様のスプレーヤからなる。但し、駆動部２０Ｈは、１１０Ｖコンセントのような一般的な電源コンセントに差し込むことが可能な電源ケーブル３２０を有したＡＣモータを備える。また、液体容器１６Ｈ、ポンプ機構１８Ｈ、及び駆動部２０Ｈは、背負うための機構に装着されるように構成されたハウジング１２Ｈの内部に一体的に組み込まれている。ハウジング１２Ｈは、人間工学を考慮して、液体容器１６Ｈ、ポンプ機構１８Ｈ、及び駆動部２０Ｈを作業者の背中に載せることが可能なストラップ３２２を備える。従って、スプレーヤ１０Ｈは、スプレーヤ１０Ｇに類似しているが、背負い式の構成とすることにより、液体容器の容積が増大する。別の実施形態では、駆動部２０Ｈがバッテリの電力を用いて作動することにより、スプレーヤ１０Ｈの機動性を増大させている。
【００４７】
図２０は、ホッパー装着式のスプレーヤパックを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置１０を具現化したホース接続式エアレススプレーガンの第３実施形態を示す斜視図である。スプレーヤ１０Ｉは、ハウジング１２Ｉ、スプレーノズル組立体１４Ｉ、液体容器１６Ｉ、ポンプ機構１８Ｉ、及び駆動部２０Ｉを備える。スプレーヤ１０Ｉは、図１８に示すスプレーヤ１０Ｇの実施形態と同様のスプレーヤからなる。但し、スプレーヤ１０Ｉの液体容器１６Ｉはホッパーによって構成される。従って、作業者は容易且つ迅速にスプレーヤ１０Ｉを準備することができる。更に、複数の作業者が単一の液体容器を利用可能である。また、トレー状の面により、液体容器１６Ｉ内の液体に直接触れることができるため、様々な状況におけるスプレーヤ１０Ｉの適用範囲が拡大される。例えば、スプレーノズル組立体１４Ｉを使用しながら、ローラを液体容器１６Ｉのトレー状の面に載置することができ、複数の容器を使用する必要がなくなる。また、ポンプ機構１８Ｉ及び駆動部２０Ｉの動力が消失した場合であっても、液体容器１６Ｉ内の液体を使用可能である。従って、液体容器１６Ｉは、様々な状態及び方法において液体の浪費を抑制し、清掃時間を短縮することが可能となる。更に、液体容器１６Ｉは、ハウジング１２Ｉから分離可能であるので、液体容器１６Ｉを容易に洗浄することができる。液体容器１６Ｉは、作業者が手持ち式装置３１８を持って移動する間、静止したままとなるように構成されている。従って、作業者は液体容器１６Ｉを持ち運ぶ必要がなく、疲労を軽減すると共に、生産性が向上する。また、液体容器１６Ｉにより、大量の液体を蓄えることが可能となり、再充填の時間を削減することができる。ホース３１４は、作業者の移動範囲を拡大する上で十分な長さを有している。
【００４８】
図２１は、蓋装着式ポンプを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置１０を具現化したバケット装着式スプレーヤパックの第１実施形態を示す斜視図である。スプレーヤ１０Ｊは、ハウジング１２Ｊ、スプレーノズル組立体１４Ｊ、液体容器１６Ｊ、ポンプ機構１８Ｊ、及び駆動部２０Ｊを備えている。スプレーヤ１０Ｊは、図１８に示すスプレーヤ１０Ｇの実施形態と同様のスプレーヤからなる。但し、液体容器１６Ｊは、ポンプ機構１８Ｊ及び駆動部２０Ｊが取り付けられた容器蓋３２６を有するバケット３２４によって構成される。駆動部２０Ｊは、１１０Ｖコンセントのような一般的な電源コンセントに差し込むことが可能な電源ケーブル３２８を有したＡＣモータを備える。容器蓋３２６は、標準的な５ガロンバケットまたは標準的な１ガロンバケットに取り付けられるように構成されており、スプレー作業の迅速な準備と浪費の抑制を図っている。スプレーヤ１０Ｊの作業者は、新しいペイントのバケットを開封し、バケットの蓋を本発明の容器蓋３２６に交換して作業を開始するだけでよい。ポンプ機構１８Ｊは、バケット３２４内に完全に沈められ、プライミング作業が不要となっている。また、液体容器１６Ｊ内の液体により、ポンプ機構１８Ｊ及び駆動部２０Ｊの冷却が行われるようになっている。
【００４９】
図２２は、潜液式ポンプを用い、図１の可搬型エアレス液体供給装置１０を具現化したバケット装着式スプレーヤパックの第２実施形態を示す斜視図である。スプレーヤ１０Ｋは、ハウジング１２Ｋ、スプレーノズル組立体１４Ｋ、液体容器１６Ｋ、ポンプ機構１８Ｋ、及び駆動部２０Ｋを備える。スプレーヤ１０Ｋは、図２１に示すスプレーヤ１０Ｊの実施形態と同様のスプレーヤからなる。ポンプ機構１８Ｋは、図１４に示すスプレーヤ１０Ｃと同様の手持ち式装置を構成するものであり、容器蓋３３０に取り付けられている。但し、ホッパーからポンプ機構１８Ｋへの供給に代えて、流入口３３２がバケット３２４の内部に連通している。即ち、流入口３３２がバケット３２４の底部まで伸びる供給管に接続されている。供給管と流入口３３２との間には、プライミングバルブ３３４が設けられる。別の実施形態では、バケット３２４を加圧して、流入口３３２への液体の供給を促進している。
【００５０】
図２３は、エアアシスト装置を用いた図１の可搬型エアレス液体供給装置１０を示すブロック図である。可搬型エアレス液体供給装置１０は、図１に基づいて前述したように、ハウジング１２、スプレーノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、及び駆動部２０を備えた可搬型のエアレススプレーガンとして構成される。但し、可搬型エアレス液体供給装置１０には、スプレーノズル組立体１４に圧縮エアを供給するエアアシスト装置３３６が設けられている。エアアシスト装置３３６は、エア供給管路３３８、バルブ３４０、及びエアノズル３４２を備える。エアアシスト装置３３６からの圧縮エアは、エア供給管路３３８を介してスプレーノズル組立体１４に供給される。エア供給管路３３８には、スプレーノズル組立体１４に流入する圧縮エアの流動を制限する圧力バルブ３４０が設けられている。一実施形態において、エアアシスト装置３３６はコンプレッサを備えている。例えば、小型の可搬型バッテリ駆動式コンプレッサを用い、スプレーノズル組立体１４に圧縮エアを供給することが可能である。別の実施形態では、エアアシスト装置３３６が、ＣＯ2、窒素、または空気などの圧縮ガスのタンクまたはカートリッジを備えている。スプレーノズル組立体１４にはエアノズル３４２が設けられており、このエアノズル３４２は、エアアシスト装置３３６からの圧縮空気をポンプ機構１８からの加圧液体と合流させることが可能な通路をスプレーノズル組立体１４内に構成する。一実施形態において、スプレーノズル組立体１４は、従来から知られているような一般的なエアアシスト式スプレーノズルを備えており、このエアアシスト式スプレーノズルに、内部で加圧されたエアではなく、外部で加圧されたエアを受け取る吸気口が更に設けられている。このようなエアアシスト式スプレーノズルは、チュー（Zhu）らに与えられ、グラコミネソタ社に譲渡された米国特許第６，７０８，９００号に開示されている。圧縮エアは、ポンプ機構１８によって加圧された流体が、スプレーノズル組立体１４を通って押し出されるのを促進することにより加圧液体を更に霧化し、液体の塗布を改善する。スプレーノズル組立体１４には、遮断バルブ５２におけるニードル１６４の位置を変更して液体の霧化を調整するための機構を設けることが可能である。また、スプレーオリフィス１８６は、エアアシストによる噴霧を最適化するように構成することが可能であり、またエアアシストによる噴霧を最適化する別のオリフィスと置き換えることも可能である。このように、エアアシスト装置３３６により、可搬型エアレス液体供給装置１０の多様性が増大し、噴霧に関するパラメータをより詳細に調整可能になると共に、より広範な種類の液体を使用することが可能となる。
【００５１】
図２４は、可搬型手持ち式スプレーヤ３５６用の収納部３５２及びバッテリ充電器３５４を有した手押し車搭載型のエアレススプレーヤシステム３５０を示す斜視図である。手押し車搭載型のエアレススプレーヤシステム３５０は、台車３６０、モータ３６２、ポンプ３６４、吸入管３６６、ホース３６８、及びスプレーノズル部３７０を備えたエアレススプレー装置３５８に装着される。エアレススプレー装置３５８は、大規模の産業用やプロ用として構成された一般的なエアレススプレー装置からなる。エアレススプレー装置３５８は、使用時に大量の液体またはペイントを塗布できるように設計された高耐久性のモータ３６２及びポンプ３６４を備える。このようなモータ及びポンプは、デビッドソン（Davidson）らに与えられ、グラコミネソタ社に譲渡された米国特許第６，７５２，０６７号に開示されている。例えば、吸入管３６６は、フック３７２を用いて台車３６０から吊り下げることが可能な、ペイント用の５ガロンバケットの中に挿入されるように構成されている。モータ３６２は、電源コードを用いて一般的な電源コンセントに接続され、ポンプ３６４に動力を供給するように構成されている。スプレーノズル部３７０は、作業者が移動する上で十分な長さを有したホース３６８を用い、ポンプ３６４に接続されている。このように、エアレススプレー装置３５８は、台車３６０を用いて移動することが可能であると共に、その後に作業者がスプレーノズル部３７０を操作する間は、静止した状態に保持することが可能な可搬型スプレーシステムを構成する。従って、エアレススプレー装置３５８は、大規模な作業に適している一方で、移動や繰り返しの段取りを伴う、特に小規模の作業には向いていない。
【００５２】
エアレススプレー装置３５８には、手押し車搭載型で手持ち式のエアレススプレーヤ装置３５０が設けられ、エアレススプレー装置３５８の使用を補助する使い勝手のよい機敏性のあるシステムが作業者に提供される。手持ち式のエアレススプレーヤ装置３５０は、収納部３５２を用いて台車３６０に搭載される。収納部３５２は、ネジ止めまたはその他の方法で台車３６０に結合された容器からなり、可搬型手持ち式スプレーヤ３５６を受容するためのホルスターを構成する。一実施形態において、収納部３５２は、可搬型手持ち式スプレーヤ３５６をしっかりと保持する形状のプラスチック製成形容器からなり、ヒンジ付カバーを備えている。収納部３５２は、可搬型手持ち式スプレーヤ３５６を収納可能なだけでなく、充電式バッテリ３７４Ａも収容可能な大きさを有する。また、収納部３５２は、バッテリ充電器３５４を取り付けるための台座も備えている。バッテリ充電器３５４は、収納部３５２内に設けるか、或いは収納部３５２の外側に連結することが可能である。バッテリ充電器３５４は、充電式バッテリ３７４Ａ及び充電式バッテリ３７４Ｂを繰り返し充電することが可能な充電回路を有する。バッテリ充電器３５４は、充電式バッテリ３７４Ａを可搬型手持ち式スプレーヤ３５６に使用している間に、充電式バッテリ３７４Ｂを接続して充電するアダプタ３７６を有する。バッテリ充電器３５４は、モータ３６２に電力を供給する電源コードとの接続を介して電力が供給される。従って、エアレススプレー装置３５８の使用に合わせて直ちに充電式バッテリ３７４Ａ及び充電式バッテリ３７４Ｂを使用することができるよう、バッテリ充電器３５４により繰り返し充電を行うことができる。
【００５３】
エアレススプレー装置３５８及び可搬型手持ち式スプレーヤ３５６により、高品質の仕上がりを提供するエアレススプレーシステムが構成される。エアレススプレー装置３５８は、液体またはペイントの広範囲な塗布に使用される。可搬型手持ち式スプレーヤ３５６は、例えば電源コードまたはホース３６８の長さの限界のためにエアレススプレー装置３５８が到達することが困難な場所や空間において、作業者が容易に使用することができるようになっている。可搬型手持ち式スプレーヤ３５６は、これまでに説明した実施形態の可搬型手持ち式スプレーヤのいずれであってもよい。この結果、可搬型手持ち式スプレーヤ３５６は、エアレススプレー装置３５８によって得られるエアレススプレーに相応する品質の仕上がりを得ることができる。従って、作業者は、スプレーの品質に目立った違いを生じることなく、エアレススプレー装置３５８の使用と、可搬型手持ち式スプレーヤ３５６の使用とを、単純な作業で切り換えることができる。
【００５４】
本発明によれば、様々な実施形態において、建築用塗布剤を噴霧したときの高品質な仕上がりが得られる。例えば、噴霧した飛沫の少なくとも５０％が、目標とする霧化状態に合致するというＤｖ(５０)値の評価技術を用いると、本発明では下記表１に示すような霧化特性を達成する。
【００５５】
【表１】
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【００５６】
従って、本発明の可搬型エアレス液体供給装置によれば、約３６０ｐｓｉ（約２．４８ＭＰａ）以上のオリフィス作動圧力を、可搬型の手持ち式構造において達成しており、これはアンダーライターズラボラトリーズ（Underwriters Laboratories、登録商標）の規格ＵＬ１４５０に適合するものである。
【００５７】
図２５は、手持ち式の可搬型動力工具４０２との連結により駆動されるスプレーヤアタッチメント４００を示す概略構成図である。スプレーヤアタッチメント４００は、アタッチメントハウジング４０４、入力軸４０６、変換機構４０８、ポンプ機構４１０、スプレーヤ組立体４１２、スプレーノズル４１３、液体容器４１４、及びブラケット４１６を備えている。可搬型動力工具４０２は、ハウジング４１８（人間工学を考慮したグリップ４２０を含む）、バッテリ４２２、トリガ４２４、出力軸４２６、連結機構４２８、及び駆動部４３０を備える。
【００５８】
一実施形態において、可搬型動力工具４０２は、小売店で作業者が購入可能な既製のユニットからなる。駆動部４３０は、トリガ４２４の操作によってバッテリ４２２から電力が供給される電動モータを備える。バッテリ４２２は、リチウムバッテリ、ニッケルバッテリ、リチウムイオンバッテリ、またはその他の充電式もしくは非充電式の適切なＤＣバッテリからなる。バッテリ４２２は、繰り返し充電することができるよう、ハウジング４１８から取り外し可能となっている。コードレス式のユニットについて説明しているが、可搬型動力工具４０２は、バッテリ４２２による電力供給に代え、電源コンセントへの接続による交流（ＡＣ）電力で作動するように構成してもよい。また、駆動部４３０も、別の実施形態としてエアモータで構成してもよい。
【００５９】
人間工学を考慮したグリップ４２０は、可搬型動力工具４０２の作業者が、ユニットの操作のためにハウジング４１８に楽に力を加えることができるような位置に設けられる。トリガ４２４は、人間工学を考慮して配置されており、作業者がバッテリ４２２から駆動部４３０への電力供給を選択的に行うことが可能なスイッチを備えている。駆動部４３０は、出力軸４２６に運動を与えるように構成されている。
【００６０】
一実施形態において、駆動部４３０は、出力軸４２６に回転運動を与える。従って、出力軸４２６は、駆動部４３０の電動モータによって直接的に駆動するようにしてもよい。一実施形態において、連結機構４２８は、ボルトナットを用いずに締め付け可能な、公知のジョー付チャックによって構成される。従って、可搬型動力工具４０２は、一実施形態として、一般的なコードレス動力ドリルによって構成される。
【００６１】
別の実施形態では、駆動部４３０が、出力軸４２６に往復運動を与える。このような実施形態では、入力された回転運動を往復動に変換して出力する運動変換装置を介し、出力軸４２６を駆動部４３０のモータ回転軸に連結するようにしてもよい。一実施形態において、連結機構４２８は、回転式レバーまたはネジ式締結部材のようなクランプを備える。従って、可搬型動力工具４０２は、一実施形態として、一般的なコードレス往復動型のこぎりによって構成される。
【００６２】
スプレーヤアタッチメント４００は、ブラケット４１６を介し、また入力軸４０６と連結部材４２８との結合を介して、可搬型動力工具４０２に連結される。入力軸４０６は、出力軸４２６によって回転または往復動し、変換機構４０８を駆動する。変換機構４０８は、入力軸４０６の回転に対して用いる場合の減速ギヤ機構もしくはその他のギヤ機構、または公知のスライダクランク機構のような、入力軸４０６の往復動に対して用いる場合の直線運動・回転運動変換機構で構成することができる。変換機構４０８は、ポンプ機構４１０に機械的入力を与える。
【００６３】
ポンプ機構４１０は、前述の様々なポンプ機構のいずれか１つで構成される。例えば、ポンプ機構４１０は、ギヤポンプ、ピストンポンプ、プランジャポンプ、ベーンポンプ、回転型ダイヤフラムポンプ、ボールポンプ、ロータリーローブポンプ、ダイヤフラムポンプ、或いはラックアンドピニオン駆動機構を有したサーボモータを備える。一実施形態において、ポンプ機構４１０は、図７に基づき前述したような往復動型ピストンポンプを備える。例えば、ポンプ機構１８（図４）のロッド１００（図７）を変換機構４０８に連結し、変換機構４０８をギヤ機構５６（図４）で構成して、駆動軸７６（図７）を入力軸４０６とするようにしてもよい。但し、単動型または複動型のシングルピストン式ポンプのほか、同一の行程容積のピストンを有したデュアルピストン式ポンプを用いてもよい。
【００６４】
ポンプ機構４１０は、液体容器４１４に連通可能に接続される。液体容器４１４は、図１５に示す液体容器１６Ｄと同様に、アタッチメントハウジング４０４に取り付けるようにしてもよいし、図１６に示す液体容器１６Ｅ、図１７に示す液体容器１６Ｆ、または図１９〜図２２にそれぞれ示す液体容器１６Ｈ〜１６Ｋのように、独立した容器として構成してもよい。ポンプ機構４１０は、液体容器４１４から加圧前の液体を受け取り、この液体を加圧すると共に、加圧後の液体をスプレーヤ組立体４１２に送給する。
【００６５】
スプレーヤ組立体４１２は、ポンプ機構４１０に連通可能に接続される。スプレーヤ組立体４１２は、ポンプ機構４１０から送給される加圧液体を、ペイントまたはその他の材料の塗布に適した噴霧に霧化する機構を備える。スプレーヤ組立体４１２及びスプレーノズル４１３は、エアレススプレーバルブと、オリフィスを有したスプレーノズルとで構成してもよい。一実施形態において、スプレーヤ組立体４１２は、遮断バルブ５２（図３）と同様のものであり、スプレーノズル４１３が円筒部材４６（図３）を備えている。従って、スプレーヤ組立体４１２及びスプレーノズル４１３は、図８及び図９に基づき前述したものと同様に構成することができる。
【００６６】
スプレーヤ組立体４１２、ポンプ機構４１０、及び変換機構４０８は、ハウジング４１８に対し、いずれも容易に取り外しができるように、単一の適切な組立体として、アタッチメントハウジング４０４に収容され、またはアタッチメントハウジング４０４に組み付けられる。上述したように、連結機構４２８は、出力軸４２６と入力軸４０６とを連結する。また、ブラケット４１６は、ハウジング４１８とアタッチメントハウジング４０４とを連結する。ブラケット４１６は、スプレーヤアタッチメント４００と可搬型動力工具４０２とを結合して単一のユニットとするだけではなく、可搬型動力工具４０２から動力を得ているときに、スプレーヤアタッチメント４００に安定性を与えるものである。ブラケット４１６は、スプレーヤアタッチメント４００に対する変動防止機能を提供する。例えば、ブラケット４１６は、出力軸４２６が回転しているときに、スプレーヤアタッチメント４００が出力軸４２６の中心軸線周りに回転するのを防止する回転防止機能を提供することが可能である。また、ブラケット４１６は、出力軸４２６が出力軸４２６の中心軸線に沿って往復動しているときに、スプレーヤアタッチメント４００がハウジング４１８に対して揺動するのを防止する揺動防止機能を提供することが可能である。
【００６７】
図２６は、手持ち式の可搬型動力工具５０２と連結されたスプレーヤアタッチメント５００を示す斜視図である。スプレーヤアタッチメント５００は、アタッチメントハウジング５０４、スプレーヤ組立体５１２、スプレーノズル５１３、液体容器５１４、及びブラケット５１６を備える。可搬型動力工具５０２は、ハウジング５１８（人間工学を考慮したグリップ５２０を含む）、バッテリ５２２、トリガ５２４、出力軸５２６、連結機構５２８、及び駆動部５３０を備える。本実施形態において、可搬型動力工具５０２は、コードレスドリルによって構成される。
【００６８】
また、スプレーヤアタッチメント５００は、図２５に基づき上述したように、入力軸、変換機構、及びポンプ機構を備えるが、これらの構成部材は、アタッチメントハウジング５０４内に設けられている。従って、アタッチメントハウジング５０４は、スプレーヤアタッチメント５００の可動部品が全て収容された一体成形のハウジングで構成される。例えば、入力軸はアタッチメントハウジング５０４に内設されており、チャックを備えた連結部材５２８が、アタッチメントハウジング５０４内に延設される。図２６の実施形態において、液体容器５１４は、容器蓋５３２を介して、アタッチメントハウジング５０４及びスプレーヤ組立体５１２の下方に取り付けられた容器で構成されている。容器蓋５３２は、アタッチメントハウジング５０４と一体化していてもよい。液体容器５１４は、図１１〜図１２Ｂに基づき前述した液体容器１６と同じく、吸入管４８を備えた容器として構成してもよい。この場合、吸入管４８（図１１〜図１２Ｂ）は、液体容器５１４の内部をポンプ機構に連通可能に接続する。
【００６９】
ブラケット５１６は、枢支軸５３４を介してアタッチメントハウジング５０４に連結されている。枢支軸５３４は、スプレーヤアタッチメント５００への可搬型動力工具５０２の組付けを容易にするべく、アタッチメントハウジング５０４に対してブラケット５１６を揺動可能にするようなボルトによる連結構造としてもよい。本実施形態において、ブラケット５１６は、アーム部５３５、トレー部５３６、及び側壁部５３８を有した回転防止ブラケットを構成する。アーム部５３５は、枢支軸５３４から延設され、アタッチメントハウジング５０４からトレー部５３６を下方に離間させている。トレー部５３６は、アーム部５３５から水平方向に延設され、可搬型動力工具５０２を保持する。従って、配置を適切に行えば、アタッチメントハウジング５０４内の入力軸からの距離を、連結機構５２８との連結部分におけるゆがみが軽減される適切な距離として、可搬型動力工具５０２が保持されるようにして、枢支軸５３４を締め付けることができる。トレー部５３６は、駆動部５３０が作動したときに、可搬型動力工具５０２がトレー部５３６から外れるのを防止する側壁部５３８を備えている。即ち、側壁部５３８は、出力軸５２６が回転したときに、アタッチメントハウジング５０４及びブラケット５１６によって生じるモーメントに対抗する。
【００７０】
図２７は、手持ち式の可搬型動力工具６０２と連結されたスプレーヤアタッチメント６００を示す斜視図である。スプレーヤアタッチメント６００は、アタッチメントハウジング６０４、入力軸６０６、変換機構６０８、ポンプ機構６１０、スプレーヤ組立体６１２、スプレーノズル６１３、ホース６１４、及びブラケット６１６を備える。可搬型動力工具６０２は、ハウジング６１８（人間工学を考慮したグリップ６２０を含む）、バッテリ６２２、トリガ６２４、出力軸６２６、連結機構６２８、及び駆動部６３０を備える。本実施形態において、可搬型動力工具６０２は、コードレスドリルによって構成される。
【００７１】
変換機構６０８、ポンプ機構６１０、及びスプレーヤ組立体６１２は、それぞれ別個のハウジング内に収容されており、これらハウジングを組み合わせることにより、単一のユニットとしてアタッチメントハウジング６０４が形成される。変換機構６０８用のハウジングのみが、可搬型動力工具６０２に直接的に結合される。従って、可搬型動力工具６０２からスプレーヤアタッチメント６００を容易に取り外すことが可能である。入力軸６０６は、変換機構６０８用のハウジングから延設されており、チャックを備えた連結機構６２８を入力軸６０６と容易に連結できるようになっている。図２７の実施形態では、ホース６１４を介してポンプ機構６１０に加圧前の液体が供給されるようになっており、ホース６１４は、これまでに述べたような液体容器のいずれかに接続することが可能である。例えば、図１６に示す液体容器１６Ｅ、図１７に示す液体容器１６Ｆ、または図１９〜図２２にそれぞれ示す液体容器１６Ｈ〜１６Ｋのような分離した容器のいずれかに、ホース６１４を接続してもよい。
【００７２】
ブラケット６１６は、変換機構６０８においてアタッチメントハウジング６０４と結合されている。ブラケット６１６は、変換機構６０８から入力軸６０６の下方に延設された回転防止バーを構成する。この回転防止バーは、Ｕ字状に曲げられて可搬型動力工具６０２の一部を取り囲む単一の棒材からなる。即ち、この回転防止バーは、まず変換機構６０８から水平方向に延設された後、入力軸６０６の回転中心軸線に対して斜めとなる方向に延設され、その後、バッテリ６２２の周囲で再び水平に延設される。従って、ブラケット６１６は、出力軸６２６が回転したときに、アタッチメントハウジング６０４及びブラケット６１６によって生じるモーメントに対抗する。また、ブラケット６１６は、揺動抑止機能が得られるように、バッテリ６２２の周囲にしっかりと密着している。別の実施形態として、スプレーヤアタッチメント６００への可搬型動力工具６０２の保持（例えば、固定）を補助するストラップなどを、ブラケット６１６に設けるようにしてもよい。
【００７３】
具体的な実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、様々な変形が可能であると共に、各要素をその均等物に置換可能であることは、当業者が認めうるものである。また、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、様々な状況や構成が本発明に適合するように、様々な変更を行うことが可能である。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、添付の特許請求の範囲内に含まれるあらゆる実施の形態を包含するものである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【外国語明細書】
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