(57)【要約】【課題】シール部材の溝部内で塗装用液剤が硬化するのを回避する。【解決手段】軸受孔１６には、一部を液剤流路１５内に突出させた状態で軸状部材１８が挿通され、軸受孔１６における液剤流路１５側の開口縁部には、リング状のシール部材２５が取り付けられ、シール部材２５には、液剤流路１５側に開放された周方向の溝部２６が形成されている。溝部２６における液剤流路１５側の開口部はリング状の閉塞部材２７によって塞がれているので、液剤流路１５内の塗装用液剤は溝部２６内に浸入することがなく、塗装用液剤が溝部２６の内部で硬化する虞はない。【選択図】図２
2008073649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料、主剤、硬化剤等の塗装用液剤が流れる液剤流路と、
一部を前記液剤流路内に突出させた状態で軸受孔に挿通された軸状部材と、
前記軸受孔における前記液剤流路側の開口縁部に取り付けられ、前記軸受孔の内周と前記軸状部材の外周との隙間への塗装用液剤の浸入を規制するリング状のシール部材とを備えており、
前記シール部材が、前記液剤流路側に開放された周方向の溝部を有する形態となっている塗装装置のシール構造において、
前記溝部の開口部を塞ぐリング状の閉塞部材が設けられていることを特徴とする塗装装置のシール構造。
【請求項２】
前記閉塞部材が、弾性を有するＯリングからなっていて、前記軸受孔の内周面と前記軸状部材の外周面に密着していることを特徴とする請求項１記載の塗装装置のシール構造。
【請求項３】
前記軸受孔の前記液剤流路側の開口縁部には、前記閉塞部材に当接することで前記閉塞部材の前記液剤流路側への移動を規制する規制部材が設けられていることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の塗装装置のシール構造。
【請求項４】
前記軸状部材が軸線方向に移動するようになっているものであって、
前記規制部材が、リング状をなすとともに、前記軸状部材の外周面に接触していることを特徴とする請求項３記載の塗装装置のシール構造。
【請求項５】
前記液剤流路を有するボディの内部には、前記液剤流路に連通する取付孔が形成され、
前記取付孔内に対して組付可能な筒状部材の中心孔が前記軸受孔となっていることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の塗装装置のシール構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装装置のシール構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
塗装装置のシール構造として、特許文献１に記載されているものがある。この塗装装置は、塗料が流れる塗料流路と、前端部を塗料流路内に突出させた状態で軸受孔に挿通された軸状部材と、軸受孔における塗料流路側の開口縁部に取り付けられたリング状のシール部材とを備えており、シール部材により、塗料流路内の塗料は、軸受孔の内周と軸状部材の外周との隙間に浸入することを規制されている。  
シール手段としては、Ｏリングを用いることも考えられるが、Ｏリングは、その表面の摩耗が進むと、軸受孔の内周と軸状部材の外周への密着力が低下するため、シール性能が低下する虞がある。  
その点、上記特許文献１のものでは、シール部材が、塗料流路側に開放された周方向の溝部を有する形態であるため、溝部の溝幅を狭めるように弾性変形させた状態で取り付けておけば、シール部材の表面の摩耗が進んでも、シール部材自体に蓄勢されている弾性復元力により、シール部材は、溝部の溝幅を広げるように変形して、軸受孔の内周と軸状部材の外周とに強く密着した状態を保ち、高いシール性能を維持できるのである。
【特許文献１】特開２００６−１０２６９２公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところが、溝部は塗料流路内に臨んでいるため、溝部内には塗料が溜まることになる。溝部内に溜まった塗料は、洗浄しても完全に除去されないため、溝部内で硬化し、硬化した塗料の一部が剥がれて塗料流路内の塗料中に混入する虞がある。塗料中に混入した塗料片は、塗装不良等の原因となるため、その対策が望まれている。  
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、シール部材の溝部内で塗装用液剤が硬化するのを回避することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記の目的を達成するための手段として、請求項１の発明は、塗料、主剤、硬化剤等の塗装用液剤が流れる液剤流路と、一部を前記液剤流路内に突出させた状態で軸受孔に挿通された軸状部材と、前記軸受孔における前記液剤流路側の開口縁部に取り付けられ、前記軸受孔の内周と前記軸状部材の外周との隙間への塗装用液剤の浸入を規制するリング状のシール部材とを備えており、前記シール部材が、前記液剤流路側に開放された周方向の溝部が形成された形態となっている塗装装置のシール構造において、前記溝部の開口部を塞ぐリング状の閉塞部材が設けられているところに特徴を有する。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載のものにおいて、前記閉塞部材が、弾性を有するＯリングからなっていて、前記軸受孔の内周面と前記軸状部材の外周面に密着しているところに特徴を有する。  
請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載のものにおいて、前記軸受孔の前記液剤流路側の開口縁部には、前記閉塞部材に当接することで前記閉塞部材の前記液剤流路側への移動を規制する規制部材が設けられているところに特徴を有する。
【０００６】
請求項４の発明は、請求項３に記載のものにおいて、前記軸状部材が軸線方向に移動するようになっているものであって、前記規制部材が、リング状をなすとともに、前記軸状部材の外周面に接触しているところに特徴を有する。  
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載のものにおいて、前記液剤流路を有するボディの内部には、前記液剤流路に連通する取付孔が形成され、前記取付孔内に対して組付可能な筒状部材の中心孔が前記軸受孔となっているところに特徴を有する。
【発明の効果】
【０００７】
＜請求項１の発明＞
溝部における液剤流路側の開口部は、リング状の閉塞部材で塞がれているので、液剤流路内の塗装用液剤は溝部内に浸入することがない。したがって、塗装用液剤が溝部の内部で硬化する虞はない。  
＜請求項２の発明＞
シール部材だけでなく、閉塞部材もシール手段として機能するので、高いシール性能が発揮される。  
＜請求項３の発明＞
閉塞部材は、規制部材によって液剤流路側への移動を規制されているので、溝部の開口部を閉塞する状態に確実に保持される。
【０００８】
＜請求項４の発明＞
軸状部材が軸線方向に移動する際には、軸状部材の外周面に付着している塗装用液剤が規制部材によって除去される。即ち、規制部材は、閉塞部材が溝部の開口縁部から離間するのを防止する機能に加えて、軸状部材の外周面に付着している塗装用液剤を除去するスクレーパとしての機能も発揮する。
【０００９】
＜請求項５の発明＞
液剤流路を有するボディに直接、軸受孔を形成した場合、シール部材と閉塞部材の取付け位置は、液剤流路の奥方となるため、比較的小さいサイズであるシール部材と閉塞部材の組付けは困難となる。これに対し、本発明では、ボディとは別に設けた筒状部材の中心孔を軸受孔としているので、ボディから外した筒状部材に対してシール部材と閉塞部材を組み付けることができ、組付けの作業がし易い。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
＜実施形態１＞
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１及び図２を参照して説明する。本実施形態１の塗装装置は、図示しない塗装ガンにバルブユニット１０を取り付けたものであり、バルブユニット１０は、開閉弁１１とエアシリンダ２０とをユニット化したものである。バルブユニット１０を構成するボディ１２（複数の部品を組み付けて構成されている）の中心孔は、その前端側（図１における左端側）から順に並ぶ流出口１３、シート面１４、液剤流路１５、軸受孔１６とによって構成されている。この流出口１３、シート面１４、液剤流路１５、軸受孔１６の断面形状は、いずれも円形であって、互いに同軸状に位置している。また、ボディ１２には、液剤流路１５に連通する流入孔１７が形成され、塗装用液剤（塗料や洗浄液）は、流入孔１７を通って液剤流路１５内に流入するようになっている。
【００１１】
軸受孔１６には、円形断面の軸状部材１８が前後方向に貫通して挿通されている。軸状部材１８は、エアシリンダ２０を構成するピストン２１から前方へ突出させたものであり、エアシリンダ２０への作動エアの供給により、軸線方向（前後方向）に往復移動するようになっている。軸状部材１８の前端部には、軸状部材１８と同心の円形断面をなす弁体２２が固着され、弁体２２は、シート面１４に当接する閉弁位置と、シート面１４に対して後方へ離間する開弁位置との間で軸状部材１８と一体に移動するようになっている。シート面１４と弁体２２と軸状部材１８は開閉弁１１を構成し、弁体２２が閉弁位置にある状態では、液剤流路１５内の塗装用液剤は流出口１３への移動を規制され、弁体２２が開弁位置にある状態では、液剤流路１５内の塗装用液剤は流出口１３への移動を許容されるようになっている。
【００１２】
次に、軸受孔１６と軸状部材１８との間のシール（防水）構造について説明する。  
軸受孔１６の略前半部分は、軸受孔１６と同心の円形断面であって軸受孔１６よりも内径の大きい取付溝２３となっており、この取付溝２３は液剤流路１５内に臨むような形態となっている。また、取付溝２３の内周前端部（開口側の端部）には、段差状に縮径した形態の係止部２４が全周に亘って連続して形成されている。取付溝２３内には、その最も後端（奥端）に位置するようにリング状のシール部材２５が収容され、シール部材２５の前方にはリング状の閉塞部材２７が収容され、シール部材２５の前方にはリング状の規制部材２８が収容されている。
【００１３】
シール部材２５は、弾性を有するゴム材料又は合成樹脂材料からなり、シール部材２５には、シール部材２５と同心の円形をなすととも、前方（即ち、液剤流路１５側）に開口した形態の溝部２６が全周に亘って連続して形成されている。シール部材２５の外周面は、取付溝２３の内周面に対して全周に亘って連続して面接接触状態で弾性的に密着し、シール部材２５の内周面は、軸状部材１８の外周面に対して全周に亘って連続して面接接触状態で弾性的に密着している。このシール部材２５により、取付溝２３（軸受孔１６）の内周と軸状部材１８の外周との隙間がシールされ、液剤流路１５内の塗装用液剤が軸受孔１６を通ってエアシリンダ２０側へ漏出することが防止されている。
【００１４】
閉塞部材２７は、ゴム製のＯリングからなり、取付溝２３の内周と軸状部材１８の外周との間で弾性的に潰れ変形させられた状態で取り付けられている。これにより、閉塞部材２７は、取付溝２３の内周面と軸状部材１８の外周面に対し、全周に亘って連続し且つ面接接触状態で弾性的に密着しており、この閉塞部材２７により、取付溝２３（軸受孔１６）の内周と軸状部材１８の外周との隙間がシールされている。かかる閉塞部材２７は、シール手段としてだけでなく、シール部材２５の溝部２６への塗装用液剤の浸入を規制する手段としても機能する。即ち、閉塞部材２７は、シール部材２５の前端面（溝部２６の開口縁部）に対して弾性的に密着しており、これにより、溝部２６の開口部がその全領域に亘って閉塞されている。これにより、溝部２６内は液密状に密閉された空間となっている。
【００１５】
規制部材２８は、シール部材２５や閉塞部材２７よりは弾性変形し難いが、若干の弾性変形が可能な合成樹脂材からなる。規制部材２８の外周面と内周面は、取付溝２３の内周面と軸状部材１８の外周面に対し、全周に亘って連続し且つ面接接触状態で当接している。また、規制部材２８の後端面は閉塞部材２７に押し付けられており、この押圧作用によって閉塞部材２７がシール部材２５の前端面に対して弾性的に当接されている。規制部材２８の外周前端部には段差状に縮径した逃がし部２９が形成され、この逃がし部２９が取付溝２３の係止部２４に嵌合している。係止部２４の後面に対して逃がし部２９の後面が係止することにより、規制部材２８はボディ１２に対して前方（液剤流路１５側）への移動を規制されている。尚、規制部材２８の組付けの際には、軸状部材１８を軸受孔１６から抜き取った状態で、規制部材２８を僅かに縮径するように弾性変形させつ液剤流路１５側から取付溝２３内に嵌め入れる。また、規制部材２８の後端部には、その貫通孔３０の開口縁を軸状部材１８の外周面に沿って後方へ突出させた形態の突起部３１が、全周に亘って形成されている。この突起部３１は、閉塞部材２７に対して斜め内側前方から当接している。
【００１６】
本実施形態においては、シール部材２５の溝部２６における液剤流路１５側の開口部が、リング状の閉塞部材２７で塞がれているので、液剤流路１５内の塗装用液剤が溝部２６内に浸入する虞がない。特に、閉塞部材２７は弾性を有するＯリングからなっていて、この閉塞部材２７が溝部２６の開口縁部（シール部材２５の前端面）に対して弾性的に密着しているので、溝部２６の開口縁部と閉塞部材２７の間に隙間が生じることがなく、溝部２６内への塗装用液剤の浸入が確実に防止されている。さらに、閉塞部材２７の前方には規制部材２８が存在しているので、この規制部材２８によっても塗装用液剤の溝部２６への浸入が防止されている。また、閉塞部材２７は、規制部材２８により、溝部２６の開口部を塞ぐ状態に保持されているので、溝部２６への浸入防止効果が高い。
【００１７】
また、閉塞部材２７は、溝部２６への塗装用液剤の浸入防止手段に加えて、液剤流路１５内の塗装用液剤がエアシリンダ２０側へ漏出するのを防止するシール手段としても機能する。  
また、軸状部材１８は軸線方向に移動するようになっているのであるが、規制部材２８は、リング状をなしていて、軸状部材１８の外周面に接触しているので、軸状部材１８が軸線方向に移動する際には、軸状部材１８の外周面に付着している塗装用液剤が規制部材２８によって除去される。即ち、規制部材２８は、閉塞部材２７が溝部２６の開口縁部から離間するのを防止する機能に加えて、軸状部材１８の外周面に付着している塗装用液剤を除去するスクレーパとしての機能も発揮する。
【００１８】
＜実施形態２＞
次に、本発明を具体化した実施形態２を図３ないし図８を参照して説明する。塗装ガンのボディ４０内の前端部に常閉式の塗料用開閉弁４１を内蔵するとともに、ボディ４０内の後端部に塗料用開閉弁４１と同軸状に常閉式のエア用開閉弁４２を内蔵したものであり、トリガ４３を後方へ引くことにより、２つの開閉弁４１，４２が開弁して、塗料と霧化用エアとパターン用エアがノズル４４から吐出され、高電圧発生装置４５により静電印加された塗料が霧化用エアにより霧化されるとともに、その霧化された塗料に対してパターン用エアが吹き付けられるようになっている。
【００１９】
次に、塗料用開閉弁４１について説明する。ボディ４０の内部には、前後方向に細長い円形断面の取付孔４６が形成されているとともに、取付孔４６よりも前方の部分に液剤流路４７が形成されている。また、液剤流路４７よりも前方の位置には、シート面４８が設けられているとともに、シート面４８の前方に弁口４９が形成されている。
【００２０】
取付孔４６内には円形断面の筒状をなす筒状部材５０が相対移動を規制された状態に組み付けられ、この筒状部材５０の中心孔における前端に近い位置には、筒状部材５０と同心円形の軸受孔５１が形成されている。筒状部材５０内には、シャフト５２が前後方向への移動可能に挿通されている。シャフト５２は、円形断面の軸状部材５３と、軸状部材５３と同心の円形をなす軸部５４とからなり、軸状部材５３は軸部５４の前端部に固着されている。軸状部材５３は、軸受孔５１に対して径方向のガタ付きなく嵌合されている。軸状部材５３の前端部には、先端が先細り状となった弁体５５が形成されている。この弁体５５と上記したシート面４８と弁口４９は、ニードル弁と称される塗料用開閉弁４１を構成する。軸状部材５３の弁体５５が前方へ移動してシート面４８に当接した閉弁状態では、液剤流路４７から弁口４９側への塗装用液剤の流動が規制される。弁体５５が、後方へ移動してシート面４８から離間した開弁状態では、液剤流路４７から弁口４９側への塗装用液剤の流動が許容される。
【００２１】
次に、軸受孔５１と軸状部材５３との間のシール（防水）構造について説明する。  
筒状部材５０の前端部には、軸受孔５１と同心の円形断面であって軸受孔５１よりも内径の大きい取付溝５６が形成されている。この取付溝５６は液剤流路４７内に臨むような形態となっている。取付溝５６内には、その最も後端（奥端）に位置するようにリング状のシール部材５７が収容され、シール部材５７の前端部にはリング状の閉塞部材６０が取り付けられ、シール部材５７の前方にはリング状の規制部材６１が収容されている。
【００２２】
シール部材５７は、弾性を有するゴム材料又は合成樹脂材料からなり、シール部材５７には、シール部材５７と同心の円形をなすととも、前方（即ち、液剤流路４７側）に開口した形態の溝部５８が全周に亘って連続して形成されている。また、溝部５８の内部にはリンク状のスプリング５９が収容されている。スプリング５９は、略Ｖ字形又は略Ｕ字形の断面をなしていて、シール部材５７に対し溝部５８の溝幅を拡大するような付勢力を付与している。このスプリング５９の付勢力により、シール部材５７の外周面は、取付溝５６の内周面に対して全周に亘って連続して面接接触状態で弾性的に密着し、シール部材５７の内周面は、軸状部材５３の外周面に対して全周に亘って連続して面接接触状態で弾性的に密着している。そして、このシール部材５７により、取付溝５６（軸受孔５１）の内周と軸状部材５３の外周との隙間がシールされ、液剤流路４７内の塗装用液剤が軸受孔５１を通って後方へ漏出することが防止されている。
【００２３】
閉塞部材６０は、ゴム製のＯリングからなり、シール部材５７の溝部５８内の前端（開口端）に近い位置に収容されている。尚、スプリング５９は、溝部５８の前端よりも後方（奥方）に配置されている。この閉塞部材６０は、溝部５８内において弾性的に潰れ変形させられた状態で取り付けられ、溝部５８の内側の内周面と外側の内周面に対し、全周に亘って連続し且つ面接接触状態で弾性的に密着している。この閉塞部材６０により、溝部５８の開口部が全周に亘って閉塞され、溝部５８内は液密状に密閉された空間となっている。また、閉塞部材６０と溝部５８の内周面との接触領域は、閉塞部材６０の弾性復元力とシール部材５７の弾性復元力により、確実に密着状態に保持される。
【００２４】
規制部材６１は、シール部材５７や閉塞部材６０よりは弾性変形し難いが、若干の弾性変形が可能な合成樹脂材からなり、圧入によって取付溝５６内に嵌入されている。そして、規制部材６１の外周面は、取付溝５６の内周面に対し全周に亘って連続し且つ面接接触状態で当接している。また、規制部材６１は、その後端面をシール部材５７の前端面に押し付けるとともに、溝部５８の開口部を塞ぐように配置されている。
【００２５】
本実施形態２においては、シール部材５７の溝部５８における液剤流路４７側の開口部が、リング状の閉塞部材６０で塞がれているので、液剤流路４７内の塗装用液剤が溝部５８内に浸入する虞がない。特に、閉塞部材６０は弾性を有するＯリングからなっていて、この閉塞部材６０が溝部５８の内周面に対して弾性的に密着しているので、溝部５８の内周面と閉塞部材６０との間に隙間が生じることがなく、溝部５８内への塗装用液剤の浸入が確実に防止されている。さらに、閉塞部材６０は、規制部材６１が溝部５８の開口部を塞いでいるので、溝部５８内の閉塞部材６０が液剤流路４７側へ離脱する虞はない。
【００２６】
また、液剤流路４７を有するボディ４０に直接、軸受孔５１を形成した場合、シール部材５７と閉塞部材６０の取付け位置は、液剤流路４７の奥方となるため、比較的小さいサイズであるシール部材５７と閉塞部材６０の組付けは困難となる。これに対し、本実施形態では、ボディ４０とは別に設けた筒状部材５０の中心孔を軸受孔５１としているので、ボディ４０から外した筒状部材５０に対してシール部材５７と閉塞部材６０を組み付けることができ、組付けの作業がし易くなっている。
【００２７】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施態様も本発明の技術的範囲に含まれる。  
（１）実施形態１において、閉塞部材は、軸受孔の内周面と軸状部材の外周面に密着しない形態であってもよい。  
（２）実施形態２において、閉塞部材が、軸受孔の内周面と軸状部材の外周面に密着する形態であってもよい。  
（３）規制部材を設けず、閉塞部材を軸受孔の開口縁部に係止させることによって、閉塞部材が溝部の開口縁部から離間するのを規制してもよい。  
（４）実施形態１において、規制部材は、軸状部材の外周面と非接触の形態であってもよい。  
（５）実施形態２において、規制部材は、軸状部材の外周面と接触してスクレーパとしての機能を発揮する形態であってもよい。  
（６）規制部材は、全周に亘って連続しない非リング状であってもよい。  
（７）閉塞部材は、弾性を有しないものであってもよい。  
（８）閉塞部材は、Ｏリングに限らず、Ｖ字パッキン、Ｕ字パッキン等であってもよい。  
（９）実施形態１において、実施形態２のように溝部内にスプリングを設けてもよい。
（１０）実施形態２において、溝部内にスプリングを設けない形態としてもよい。  
（１１）塗装用液剤としては塗料や洗浄液に限らず、塗料が主剤と硬化剤を混合して得られるもの（例えば、二液ウレタン塗料等）である場合には、主剤や硬化剤が塗装用液剤であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】実施形態１の断面図
【図２】図１の部分拡大断面図
【図３】実施形態２の断面図
【図４】部分拡大水平断面図
【図５】一部を省略した水平断面図
【図６】筒状部材の断面図
【図７】図６の部分拡大図
【図８】図７において閉塞部材と規制部材を外した状態をあらわす断面図
【符号の説明】
【００２９】
１５…液剤流路
１６…軸受孔
１８…軸状部材
２５…シール部材
２６…溝部
２７…閉塞部材
２８…規制部材
４０…ボディ
４６…取付孔
４７…液剤流路
５０…筒状部材
５１…軸受孔
５３…軸状部材
５７…シール部材
５８…溝部
６０…閉塞部材
６１…規制部材
【図１】
2008073649.tif 000003
【図２】
2008073649.tif 000004
【図３】
2008073649.tif 000005
【図４】
2008073649.tif 000006
【図５】
2008073649.tif 000007
【図６】
2008073649.tif 000008
【図７】
2008073649.tif 000009
【図８】
2008073649.tif 000010