(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料ノズルの外周に沿ってリング状のエアノズルが設けられ、前記塗料ノズルの中心孔から吐出する塗料を、前記エアノズルから噴出するリング状の空気流の内周においてその空気流と混合させることで微粒化させるようにした塗装用エアスプレイガンにおいて、
前記空気流の内周を形成する前記塗料ノズルの外周は、その塗料ノズルの中心からの径方向距離が周方向において増減する不定径部を有する非円形状とされているとともに、
その非円形状をなす塗料ノズルの外周の断面は、前記空気流の噴出方向において一定の大きさであるか又は前記空気流の噴出方向先方に向かって相似状に大きくなる形態とされており、
前記塗料ノズルの外周の不定径部は、空気流の噴出方向に沿った溝と突条とを周方向において交互に且つ連続して配置させて構成されていることを特徴とする塗装用エアスプレイガン。
【請求項２】
塗料ノズルの外周に沿ってリング状のエアノズルが設けられ、前記塗料ノズルの中心孔から吐出する塗料を、前記エアノズルから噴出するリング状の空気流の内周においてその空気流と混合させることで微粒化させるようにした塗装用エアスプレイガンにおいて、
前記空気流の内周を形成する前記塗料ノズルの外周は、その塗料ノズルの中心からの径方向距離が周方向において増減する不定径部を有する非円形状とされているとともに、
その非円形状をなす前記塗料ノズルの外周の断面は、前記空気流の噴出方向において一定の大きさであるか又は前記空気流の噴出方向先方に向かって相似状に大きくなる形態とされており、
前記塗料ノズルの外周の長さは、前記径方向距離のうち最長の径方向距離を半径とする円の円周の長さより長いことを特徴とする塗装用エアスプレイガン。
【請求項３】
前記塗料ノズルの外周の不定径部は、空気流の噴出方向に沿った溝と突条とを周方向において交互に且つ連続して配置させて構成されていることを特徴とする請求項２記載の塗装用エアスプレイガン。
【請求項４】
前記塗料ノズルの外周の不定径部は、空気流の噴出方向に沿った溝又は突条によって構成され、その溝又は突条は周方向において一定のピッチで配されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の塗装用エアスプレイガン。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料ノズルの中心孔から吐出する塗料を、塗料ノズルの外周に設けたリング状のエアノズルから噴出する空気流の内周においてその空気流と混合させることで微粒化させるようにした塗装用エアスプレイガンに関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の塗装用エアスプレイガンでは、塗料ノズルから吐出する塗料を、リング状の空気流の内周に引き寄せることにより、その空気流と混合させて微粒化するようになっている。
【０００３】
一般的な塗装においては、塗料の粒径が小さいほど平滑で良好な塗装面が得られることから、塗料の粒径をできるだけ細かくすることが望ましい。塗料の粒径を細かくする手段としては、空気流の流量を増やす方法があるが、この方法では、被塗面に塗着せずに無駄に飛散してしまう塗料の量が多くなる。
その解決策として、従来、塗料流に向かって内向きに収束するような空気流を生成する方法が提案されている。これは、塗料ノズルの外周に、空気流の噴出方向先方に向かって深くなる形態の空気溝を形成したものであって、この空気溝を通った空気流を塗料流の中に食い込ませることによって塗料の微粒化促進を図ろうとするものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、空気流の噴出方向先方に向かって深くなる空気溝を形成した場合、エアノズルの内部領域（塗料ノズルの外周に沿った領域）における空気の流路が空気溝の基端を境にして急に幅広になるため、空気流はその流路の急激な拡大に追従できず、空気流は空気溝の溝の内壁から剥離した状態となる。その結果、この剥離部分に塗料が吸引されて滞留し、その塗料の粒径が大きくなり、やがて、この大粒径の塗料粒が空気流を斜めに横切って外方へ飛ぶという現象が起きる。この空気流の剥離に起因して飛んだ大粒径塗料が被塗面に付着すると、塗装不良を来すことになる。
【０００５】
本願発明は上記事情に鑑みて創案され、空気流の増大に起因する無駄な塗料の飛散や、空気流の剥離に起因する大粒径塗料の飛びを生じさせることなく、塗料の微粒化の促進を図ることを目的としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、塗料ノズルの外周に沿ってリング状のエアノズルが設けられ、前記塗料ノズルの中心孔から吐出する塗料を、前記エアノズルから噴出するリング状の空気流の内周においてその空気流と混合させることで微粒化させるようにした塗装用エアスプレイガンにおいて、前記空気流の内周を形成する前記塗料ノズルの外周は、その塗料ノズルの中心からの径方向距離が周方向において増減する不定径部を有する非円形状とされているとともに、その非円形状をなす塗料ノズルの外周の断面は、前記空気流の噴出方向において一定の大きさであるか又は前記空気流の噴出方向先方に向かって相似状に大きくなる形態とされており、前記塗料ノズルの外周の不定径部は、空気流の噴出方向に沿った溝と突条とを周方向において交互に且つ連続して配置させて構成されている構成とした。
【０００７】
請求項２の発明は、塗料ノズルの外周に沿ってリング状のエアノズルが設けられ、前記塗料ノズルの中心孔から吐出する塗料を、前記エアノズルから噴出するリング状の空気流の内周においてその空気流と混合させることで微粒化させるようにした塗装用エアスプレイガンにおいて、前記空気流の内周を形成する前記塗料ノズルの外周は、その塗料ノズルの中心からの径方向距離が周方向において増減する不定径部を有する非円形状とされているとともに、その非円形状をなす前記塗料ノズルの外周の断面は、前記空気流の噴出方向において一定の大きさであるか又は前記空気流の噴出方向先方に向かって相似状に大きくなる形態とされており、前記塗料ノズルの外周の長さは、前記径方向距離のうち最長の径方向距離を半径とする円の円周の長さより長い構成とした。
請求項３の発明は、請求項２の発明において、前記塗料ノズルの外周の不定径部は、空気流の噴出方向に沿った溝と突条とを周方向において交互に且つ連続して配置させて構成されている。
請求項４の発明は、請求項１乃至請求項３のいずれかの発明において、前記塗料ノズルの外周の不定径部は、空気流の噴出方向に沿った溝又は突条によって構成され、その溝又は突条は周方向において一定のピッチで配されている構成とした。
【０００８】
【発明の作用及び効果】
［請求項１及び２の発明］
空気流の内周は、塗料ノズルの外周と同じく、塗料ノズルの中心からの径方向距離が周方向において増減する不定径部を有する非円形状となるので、空気流の内周が真円の場合と比較すると、不定径部が形成されている分だけ空気流と塗料との接触面積が広くなるので、塗料の微粒化が促進される。微粒化の促進に際して空気流の流量を増大させる必要がないので、空気流の増大に起因する無駄な塗料の飛散を回避できる。また、塗料ノズルの外周の断面は、空気流の噴出方向において一定の大きさであるか又は空気流の噴出方向先方に向かって相似状に大きくなる形態とされているので、空気流の噴出方向先方に向かって深くなるような空気溝（空気流の流路の幅を途中で広くするような空気溝）を形成した場合のような空気流の剥離に起因する大粒径塗料の飛びが発生する虞もない。
【０００９】
［請求項１及び３の発明］
溝と突条とを交互に連続して配置したことにより、空気流の内周における塗料との接触面積を効率的に拡大することができる。
［請求項４の発明］
不定径部を構成する溝又は突条を周方向において一定のピッチで配したので、塗料の微粒化の状態が周方向において均等化される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
［実施形態１］
以下、本発明を具体化した実施形態１を図１乃至図６を参照して説明する。
【００１１】
本実施形態の塗装用エアスプレイガンは、ガン本体（図示せず）と、このガン本体の前端部に取り付けられる塗料ノズル１０及びエアキャップ１３を備えて構成されている。塗料ノズル１０は、前方へ突出する細長い円筒状の吐出部１１を有し、その吐出部１１の円形の中心孔１２の前端からは、液体塗料Ｐが概ね棒状に吐出されるようになっている。この中心孔１２の内径は全長に亘って一定の寸法となっている。エアキャップ１３は、その前端面に開口する円形の噴出口用開口部を有し、その噴出用開口部１４内には、塗料ノズル１０の吐出部１１が同心状に且つ隙間を空けた状態で臨んでいる。このエアキャップ１３の噴出用開口部１４の内周と塗料ノズル１０の吐出部１１の外周との間のリング状の隙間は、塗料Ｐを微粒化（霧化）させるための空気流Ａが噴出されるエアノズル１５となっている。
【００１２】
尚、エアキャップ１３の噴出用開口部１４が開口する前端面と、塗料ノズル１０の吐出部１１の前端面とは、軸線方向（塗料Ｐの吐出方向及び空気流Ａの噴出方向と平行な方向）に対して直交しているとともに、軸線方向において互いに同じ位置になるように面一状に配されている。また、軸線方向において、噴出用開口部１４の内周面の後端は、吐出部１１の後端よりも前方に位置している。
かかる本実施形態の塗装用エアスプレイガンは、塗料ノズル１０の中心孔１２から吐出する塗料Ｐを、塗料ノズル１０の外周に沿って設けたリング状のエアノズル１５から噴出する空気流Ａの内周Ａａにおいてその空気流Ａと混合させることで微粒化させるようになっている。
【００１３】
次に、空気流Ａの増大に起因する無駄な塗料Ｐの飛散や、空気流Ａの剥離に起因する大粒径塗料の飛びを生じさせることなく、塗料Ｐの微粒化の促進を図るための手段について説明する。
まず、エアノズル１５を構成する噴出用開口部１４の内周は、断面が真円形状であり、その内径は前端から後端に至る全長に亘って一定の寸法となっている。一方、この噴出用開口部１４の内周と対応する塗料ノズル１０の吐出部１１の外周は、その全周に亘り、塗料ノズル１０の中心からの径方向距離が周方向において増減する不定径部１６とされた非円形状に形成されている。不定径部１６は、空気流Ａの噴出方向と平行な複数の溝１７と同じく空気流Ａの噴出方向と平行な複数の突条１８とを、周方向において一定のピッチで交互に並ぶように、且つ全周に亘って連続して配置させて構成されている。つまり、吐出部１１の外周はセレーション状に形成されている。
【００１４】
溝１７の断面は二等辺三角形状をなし、突条１８の断面は、外周側端部のみが台形となった概ね二等辺三角形状をなしていて、隣り合う溝１７の内側面と突条１８の外側面とは面一状に連続している。また、溝１７の溝底から塗料ノズル１０の中心までの径方向距離は、全ての溝１７において一定寸法とされているとともに、吐出部１１の外周のうち不定径部１６の形成されていない略後半領域１１Ｒの外径寸法よりも小さい寸法とされている。また、突条１８の外周端から塗料ノズル１０の中心までの径方向距離は、全ての突条１８において一定寸法となっているとともに、吐出部１１の外周のうち不定径部１６の形成されていない略後半領域１１Ｒの外径寸法よりも大きい寸法とされている。
【００１５】
また、非円形部分（不定径部１６の形成されている領域）は、吐出部１１の長さ方向におれる前端からほぼ中間の位置に亘る範囲に形成されていて、溝１７と突条１８は吐出部１１の前端面に達している。また、この吐出部１１の外周のうち不定径部１６の形成されている非円形部分における断面は、空気流Ａの噴出方向においてその非円形部分の全長に亘り、形状及び大きさが一定である。
【００１６】
次に、本実施形態の作用、効果を説明する。
エアノズル１５から噴出した空気流Ａの内周Ａａは、エアノズル１５を形成する吐出部１１の不定径部１６の形成されている外周とほぼ同じ形状、即ち、空気流Ａの噴出方向と平行な複数の溝Ａｂと同じく空気流Ａの噴出方向と平行な複数の突条Ａｃとが、周方向において一定のピッチで交互に並ぶように、且つ全周に亘って連続して配置するような非円形の形状をなす。したがって、吐出部の外周の断面形状及び空気流の内周が真円の場合と比較すると、不定径部１６が形成されている分だけ空気流Ａと塗料Ｐとの接触面積が広くなっており、接触面積が広い分だけ塗料Ｐの微粒化が、より促進される。
【００１７】
本実施形態によれば、微粒化の促進に際して空気流Ａの流量を増大させる必要がないので、空気流の流量増大に起因する無駄な塗料の飛散が回避されている。また、塗料ノズル１０の吐出部１１の外周の断面は、空気流Ａの噴出方向において一定の形状及び大きさとされているので、空気流の噴出方向先方に向かって深くなるような空気溝（空気流の流路の幅を途中で広くするような空気溝）を形成した場合のような空気流の剥離は発生せず、したがって空気流の剥離に起因する大粒径塗料の飛びが発生する虞もない。
【００１８】
また、不定径部１６を構成している溝１７と突条１８とは、交互に且つ連続して配置しているので、吐出部１１の外周には円弧状の部分が実質的に存在せず、したがって、空気流Ａの内周Ａａにおける塗料Ｐとの接触面積を効率的に拡大することが実現されている。
また、溝１７と突条１８を全周に亘って連続させたので、塗料Ｐの微粒化の状態が全周に亘って概ね均一となる。さらに、溝１７と突条１８を周方向において一定のピッチで配したので、塗料Ｐの微粒化の状態が周方向において均等化される。
【００１９】
［実施形態２］
次に、本発明を具体化した実施形態２を図７を参照して説明する。
本実施形態２の塗料ノズル２０は、吐出部２１の外周の不定径部２２を構成する溝２３の溝底から塗料ノズル２０の中心までの径方向距離は、吐出部２１の外周のうち不定径部２２の形成されていない略後半領域２１Ｒの外径寸法よりも小さい寸法とされている。一方、不定径部２２を構成する突条２４の突出端（外周側の先端）から塗料ノズル２０の中心までの径方向距離は、吐出部２１の略後半領域２１Ｒの外径寸法と同じ寸法とされている。その他の構成については上記実施形態１と同じであるため、同じ構成については、構造、作用及び効果の説明は省略する。
【００２０】
［実施形態３］
次に、本発明を具体化した実施形態３を図８を参照して説明する。
本実施形態３の塗料ノズル３０の吐出部３１の外周は、実施形態１の吐出部１１と同様の形態の溝３３と突条３４とから構成される不定径部３２を有する非円形とされているが、その非円形状の吐出部３１の断面は、空気流Ａの噴出方向先方に向かって相似状に大きくなる形態とされている。
即ち、溝３３の溝底から塗料ノズル３０の中心までの径方向距離は空気流Ａの噴出方向に向かって増大し、また、突条３４の突出端塗料ノズル３０の中心までの径方向距離も空気流Ａの噴出方向に向かって増大し、さらに、エアキャップ３５の噴出用開口部３６の内径も空気流Ａの噴出方向に向かって増大する。そして、溝３３の溝底と突条３４の突出端との間の径方向距離は、不定径部３２の形成領域全長に亘って一定であり、また、突条３４の突出端と噴出用開口部３６の内周との間の径方向距離も、不定径部３２の形成領域全長に亘って一定である。吐出部３１の外周と噴出用開口部３６の内周を上記形態としたことにより、エアノズル３７から噴出した空気流Ａも、その噴出方向先方に向かって相似状に拡径していくようにリング状となる。
【００２１】
本実施形態３においても、塗料ノズル３０のの吐出部３１の外周の断面は、空気流Ａの噴出方向先方に向かって相似状に大きくなる形態とされているので、実施形態１と同様に、空気流の噴出方向先方に向かって深くなるような空気溝（空気流の流路の幅を途中で広くするような空気溝）を形成した場合のような空気流の剥離に起因する大粒径塗料の飛びが発生する虞もない。
［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、さらに、下記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。
【００２２】
（１）上記実施形態では溝と突条の断面形状を三角形又は略三角形としたが、本発明によれば、Ｕ字形、方形、台形などの他の断面形状としてもよい。
（２）上記実施形態では溝と突条を交互に連続して一定ピッチで形成することによって不定径部を構成したが、本発明によれば、円弧状部と溝とを交互に配置（配列ピッチは規則的でも不規則でもよい）してもよく、円弧状部と突条とを交互に配置（配列ピッチは規則的でも不規則でもよい）してもよく、円弧状部と溝と突条とを配置（配列の順序と配列のピッチは規則的でも不規則でもよい）してもよい。
【００２３】
（３）上記実施形態ではエアキャップの前端面と塗料ノズルの前端面とを軸方向（塗料吐出方向及び空気流の噴出方向と平行な方向）において同じ位置となるように面一状に配したが、本発明によれば、エアキャップの前端面と塗料ノズルの前端面のうちいずれか一方を他方よりも前方へ突出させてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施形態１の断面図
【図２】正面図
【図３】（ａ）塗料の吐出部分と空気流の噴出部分をあらわす部分拡大断面図
（ｂ）空気流と塗料の流れをあらわす部分拡大断面図
【図４】塗料ノズルとエアノズルをあらわす部分拡大正面図
【図５】塗料ノズルの断面図
【図６】塗料ノズルの正面図
【図７】実施形態２の塗料ノズルの断面図
【図８】実施形態３の塗料の吐出部分と空気流の噴出部分をあらわす部分拡大断面図
【符号の説明】
Ａ…空気流
Ａａ…空気流の内周
Ｐ…塗料
１０…塗料ノズル
１２…中心孔
１５…エアノズル
１６…不定径部
１７…溝
１８…突条
２０，３０…塗料ノズル
２２，３２…不定径部
２３，３３…溝
２４，３４…突条
【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６】
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【図７】
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【図８】
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