(57)【要約】【課題】簡単な構成でニードル弁の芯ずれを防止することができる芯ずれ防止装置を提供する。【解決手段】ソレノイド２の可動鉄芯２１にニードル３１を取り付け、可動鉄芯２１の往復動によってニードル３１の先端部をノズル１０に形成したシート部３２に離接させることで、ノズル１０の流路を開閉する塗装装置１の芯ずれ防止装置４であって、内部に空洞５０を有する箱状体５を形成すると共に該箱状体５の一側壁にニードル３１の軸部３２の径よりも大径の挿通孔５４を穿設して、箱状体５の前記一側壁と反対側の側壁を可動鉄芯２１に固定し、ニードル３１の基端部に箱状体５の挿通孔５４よりも大きくて空洞５０内に収容された時にその内壁面との間に隙間が形成される寸法形状に形成した膨大部３３を形成し、ニードル３１の軸部３２を箱状体５の挿通孔５４に挿通した状態で膨大部３３を箱状体５の空洞５０内に収容した。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソレノイドの可動鉄芯にニードルを取り付け、可動鉄芯の往復動によってニードルの先端部をノズルに形成したシート部に離接させることで、ノズルの流路を開閉する塗装装置の芯ずれ防止装置であって、内部に空洞を有する箱状体を形成すると共に該箱状体の一側壁にニードルの軸部の径よりも大径の挿通孔を穿設して、箱状体の前記一側壁と反対側の側壁を可動鉄芯に固定し、ニードルの基端部に箱状体の挿通孔よりも大きくて空洞内に収容された時にその内壁面との間に隙間が形成される寸法形状に形成した膨大部を形成し、ニードルの軸部を箱状体の挿通孔に挿通した状態で膨大部を箱状体の空洞内に収容して成ることを特徴とする芯ずれ防止装置。
【請求項２】
ソレノイドの可動鉄芯にニードルを取り付け、可動鉄芯の往復動によってニードルの先端部をノズルに形成したシート部に離接させることで、ノズルの流路を開閉する塗装装置の芯ずれ防止装置であって、
内部に空洞を有してその対向する一対の内壁面が互いに平行な平面となる箱状体を形成し、箱状体の空洞の前記一対の内壁面のうちの一方の内壁面を有する側壁にニードルの軸部の径よりも大径の挿通孔を穿設し、箱状体の空洞の前記一対の内壁面のうちの他方の内壁面を有する側壁をその内壁面が往復動方向に垂直となるように可動鉄芯に固定し、
ニードルの基端部に前記箱状体の挿通孔の径よりも大きくて箱状体の空洞内に収容される膨大部を形成し、
一面が前記ニードルの膨大部のニードル先端側の面を受ける受け面となると共に該受け面と反対側の面が前記箱状体の空洞の一方の内壁面と当接する当接面となり且つ、前記受け面および当接面の略中央部を貫通してニードルの軸部が挿通される受け部挿通孔を穿設し且つ、前記当接面と箱状体の空洞の一方の内壁面とが当接又は対向した状態で空洞内に収容された時に空洞内を前記内壁面に沿って移動し得る隙間が空洞の内壁面との間に形成される第一の受け部材を形成し、
一面が前記ニードルの膨大部のニードル先端側と反対側の面を受ける受け面となると共に該受け面と反対側の面が前記箱状体の他方の内壁面と当接する当接面となり且つ、前記当接面と箱状体の空洞の他方の内壁面とが当接又は対向した状態で空洞内に収容された時に空洞内を前記内壁面に沿って移動し得る隙間が空洞の内壁面との間に形成される第二の受け部材を形成し、
前記ニードルの膨大部と第一の受け部材と第二の受け部材とを、ニードルの軸部を箱状体の挿通孔と第一の受け部材の受け部挿通孔とに挿通して空洞内に収容した状態で、第一の受け部材の当接面と箱状体の一方の内壁面との間、第二の受け部材の当接面と箱状体の他方の内壁面との間、に隙間が生じる得る寸法に形成して成ることを特徴とする芯ずれ防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗装装置に用いられるニードル弁を備えた塗装装置における芯ずれ防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、外壁材等のような部材を塗装するのに、ニードル弁を備えたノズルを組み込んだ塗装装置が用いられている（例えば特許文献１参照）。
【０００３】
図９に従来の塗装装置を示し、概略について説明する。この塗装装置は、スプレーノズル９１を備えたベース９２に支持部材９３を固定すると共に、支持部材９３にソレノイド９４を備えたブラケット９５を固定してある。ノズル９１は、噴霧口９６の開閉をニードル弁のニードル９７の軸方向の往復運動により行うもので、ニードル９７はその上端部をソレノイド９４の可動鉄芯９８に固定してあり、可動鉄芯９８の往復運動がそのままニードル９７の往復運動となっている。
【０００４】
ところで、このようなニードル弁を有するノズル９１を備えた塗装装置にあっては、可動鉄芯９８の軸芯とニードル９７の軸芯との芯合わせが難しく、芯ずれが発生し易いものである。芯ずれが発生すると、摩擦が増大して、動きがスムーズにいかずに思い通りの開閉制御ができなかったり、ソレノイド９４に過度の負担が掛かって焼きついたり、塗料の流量のばらつきや漏れが発生したりする不具合が生じてしまうものであった。
【０００５】
そこで、芯ずれ対策として、ロッカーアーム・カム等の部材を介在させて芯ずれが問題とならないようにすることが考えられるが、この場合には、ロッカーアーム・カムの配置スペースを要すると共に、動力伝達構造が複雑化して部品点数が増えることとなって故障因子が増えてしまうものであった。
【特許文献１】特開２００２−１９２０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、簡単な構成でニードル弁の芯ずれを防止することができる芯ずれ防止装置を提供することを課題とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために請求項１に係る発明にあっては、ソレノイド２の可動鉄芯２１にニードル３１を取り付け、可動鉄芯２１の往復動によってニードル３１の先端部をノズル１０に形成したシート部３２に離接させることで、ノズル１０の流路を開閉する塗装装置１の芯ずれ防止装置４であって、内部に空洞５０を有する箱状体５を形成すると共に該箱状体５の一側壁５１にニードル３１の軸部３２の径よりも大径の挿通孔５４を穿設して、箱状体５の前記一側壁５１と反対側の側壁５２を可動鉄芯２１に固定し、ニードル３１の基端部に箱状体５の挿通孔５４よりも大きくて空洞５０内に収容された時にその内壁面との間に隙間が形成される寸法形状に形成した膨大部３３を形成し、ニードル３１の軸部３２を箱状体５の挿通孔５４に挿通した状態で膨大部３３を箱状体５の空洞５０内に収容して成ることを特徴とするものである。
【０００８】
これにより、ニードル３１とノズル１０との間の摩擦が増大して、動きがスムーズにいかずに思い通りの開閉制御ができなかったり、ソレノイド２に過度の負担が掛かって焼きついたり、塗料の流量のばらつきや漏れが発生したりする不具合が生じてしまう、といったことを防止することができる。
また、請求項２に係る発明にあっては、ソレノイド２の可動鉄芯２１にニードル３１を取り付け、可動鉄芯２１の往復動によってニードル３１の先端部をノズル１０に形成したシート部３２に離接させることで、ノズル１０の流路を開閉する塗装装置１の芯ずれ防止装置４であって、内部に空洞５０を有してその対向する一対の内壁面（５１ａ、５２ａ）が互いに平行な平面となる箱状体５を形成し、箱状体５の空洞５０の前記一対の内壁面のうちの一方の内壁面５１ａを有する側壁５１にニードル３１の軸部３２の径よりも大径の挿通孔５４を穿設し、箱状体５の空洞５０の前記一対の内壁面のうちの他方の内壁面５２ａを有する側壁５２をその内壁面が往復動方向に垂直となるように可動鉄芯２１に固定し、ニードル３１の基端部に前記箱状体５の挿通孔５４の径よりも大きくて箱状体５の空洞５０内に収容される膨大部３３を形成し、一面が前記ニードル３１の膨大部３３のニードル先端側の面３３ａを受ける受け面６１となると共に該受け面６１と反対側の面３３ｂが前記箱状体５の空洞５０の一方の内壁面５１ａと当接する当接面６２となり且つ、前記受け面６１および当接面６２の略中央部を貫通してニードル３１の軸部３２が挿通される受け部挿通孔５４を穿設し且つ、前記当接面６２と箱状体５の空洞５０の一方の内壁面５１ａとが当接又は対向した状態で空洞５０内に収容された時に空洞５０内を前記内壁面５１ａに沿って移動し得る隙間が空洞５０の内壁面との間に形成される第一の受け部材６を形成し、一面が前記ニードル３１の膨大部３３のニードル先端側と反対側の面３３ｂを受ける受け面７１となると共に該受け面７１と反対側の面３３ｂが前記箱状体５の他方の内壁面５２ａと当接する当接面７２となり且つ、前記当接面７２と箱状体５の空洞５０の他方の内壁面５２ａとが当接又は対向した状態で空洞５０内に収容された時に空洞５０内を前記内壁面５２ａに沿って移動し得る隙間が空洞５０の内壁面との間に形成される第二の受け部材７を形成し、前記ニードル３１の膨大部３３と第一の受け部材６と第二の受け部材７とを、ニードル３１の軸部３２を箱状体５の挿通孔５４と第一の受け部材６の受け部挿通孔５４とに挿通して空洞５０内に収容した状態で、第一の受け部材６の当接面６２と箱状体５の一方の内壁面５１ａとの間、第二の受け部材７の当接面７２と箱状体５の他方の内壁面５２ａとの間、に隙間Ｓ１、Ｓ２が生じる得る寸法に形成して成ることを特徴とするものである。
【０００９】
これにより、ニードル３１とノズル１０との間の摩擦が増大して、動きがスムーズにいかずに思い通りの開閉制御ができなかったり、ソレノイド２に過度の負担が掛かって焼きついたり、塗料の流量のばらつきや漏れが発生したりする不具合が生じてしまう、といったことを防止することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にあっては、ロッカーアーム・カム等の部材を介在させて芯ずれにより生じる問題を解消しようとする配置スペースをとらず簡単な構成により、ニードルとノズルとの間の摩擦が増大して、動きがスムーズにいかずに思い通りの開閉制御ができなかったり、ソレノイドに過度の負担が掛かって焼きついたり、塗料の流量のばらつきや漏れが発生したりする不具合が生じてしまう、といったことを防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明する。本実施形態は、ニードル弁を有するノズルを塗装装置の噴霧口に設けたものであり、まず塗装装置について説明する。
【００１２】
塗装装置１は、図２に示すように、ノズル１０を備えた本体部１１と、ベース部に固定される下フレーム１２と、下フレーム１２に固定される上フレーム１３と、上フレーム１３に固定されるソレノイド２とで主体が構成され、更に本発明の芯ずれ防止装置４を備えている。
【００１３】
本体部１１には塗料を噴出するノズル１０が形成されると共に、ノズル１０はニードル弁３を有するもので、これについて説明する。
【００１４】
本体部１１には、平面視で略中央部に上下に貫通する貫通孔１１ａが形成してあり、この貫通孔１１ａにニードル弁３のニードル３１（図８参照）が挿通されると共に、貫通孔１１ａの下部に、下端部の内壁面が前記ニードル３１の先端部の斜面（本実施形態ではニードル３１の下端部の球状曲面）が着座面となるように下端部を絞ってシート部３２を形成したノズル１０が取り付けてあり、前記ニードル３１およびシート部３２にてニードル弁３が構成される。貫通孔１１ａの途中には塗料流入路１６が接続してあり、塗料流入路１６より貫通孔１１ａに流入した塗料が貫通孔１１ａを下方に流れてノズル１０の下端の噴出口１０ａから下方に向けて噴出される。また、貫通孔１１ａの前記塗料流入路１６が接続される部分の上側には、例えば内部にニードル３１が挿通するＯリング等からなるシール部材１５が設けてあり、貫通孔１１ａに流入した塗料が貫通孔１１ａの上開口から漏れ出ないようになっている。また、ノズル１０の下端部の周囲にはエアー供給路１７が形成してあると共にエアー供給路１７にはエアー流入路１８が接続してあり、霧化エアーが供給されるようになっている。
【００１５】
この本体部１１には、側端に上方に突出する下フレーム１２が連設又は固定してあり、この下フレーム１２に上フレーム１３が固定される。上フレーム１３は、縦固定片１３ａと水平調節片１３ｂとからなり、縦固定片１３ａは下端部が下フレーム１２にボルト等により固定される。水平調節片１３ｂは、縦固定片１３ａの上端部から水平方向に突出するように固定されるもので、調節ねじ１４を調節することで縦固定片１３ａへの固定位置を上下方向に調節自在となっている。水平調節片１３ｂの先端側にはソレノイド２が固定される。
【００１６】
ソレノイド２は、可動鉄芯２１が上下に直線的に往復運動を行うように設置されており、可動鉄芯２１の下端部には後述する芯ずれ防止装置４を介してニードル３１が固定される。このソレノイド２は、可動鉄芯２１に固定されたニードル３１が平面視において本体部１１のノズル１０のシート部３２と重なるように配置される。そして、ニードル３１には本発明の芯ずれ防止装置４が設けられるが、これについては後述する。
【００１７】
上述した塗装装置１は、ソレノイド２を稼働させて可動鉄芯２１およびニードル３１の下端部の球状をした斜面をノズル１０下端のシート部３２から上方に離間させることで、ノズル１０の下端の噴出口１０ａを開口させて塗料を噴出口１０ａから噴出させ、ニードル３１の下端部の尖先部を下方に移動させてノズル１０下端のシート部３２に当接させることで、ノズル１０の下端の噴出口１０ａを閉塞して塗料の噴出口１０ａからの噴出を停止している。
【００１８】
本発明においては、ニードル３１の芯とシート部３２の芯（ノズル１０の噴出口１０ａの芯）との間に芯ずれが発生してしまわないように芯ずれ防止装置４を設けている。芯ずれ防止装置４は、箱状体５と、ニードル３１の基端部に形成される膨大部３３とで主体が構成される。箱状体５は、内部に空洞５０を有すると共に、その一側壁５１にニードル３１の軸部３２の径よりも大径で膨大部３３の径よりも小径の挿通孔５４を穿設して形成してあり、この箱状体５の前記一側壁５１と反対側の側壁５２が可動鉄芯２１に固定される。また膨大部３３は、箱状体５の空洞５０内に収容された際に、前記挿通孔５４から脱落しないように挿通孔５４より大きく且つ、空洞５０の内壁面との間に０．２〜１．０ｍｍの隙間が形成されて、空洞５０内で動き得るような寸法形状に形成されるもので、本実施形態では球状に形成してある。
【００１９】
本実施形態では、箱状体５は、上下に二つ割れとなる略円筒箱形状をしたもので、図３に上側の箱状体５を示すと共に図４に下側の箱状体５を示し、図１に上側の箱状体５と下側の箱状体５を螺合して一つの箱状体５としたものを示す。箱状体５は、内部の空洞５０の対向する一対の内壁面５１ａ、５２ａを互いに平行な平面とすると共に、前記一対の内壁面のうちの一方の内壁面５１ａを有する側壁５１に上記挿通孔５４を穿設し、箱状体５の空洞５０の前記一対の内壁面のうちの他方の内壁面５２ａを有する側壁５２をその内壁面５２ａが可動鉄芯２１の往復動方向に垂直となるように可動鉄芯２１に固定してある。ここでは、側壁５２から雄ねじ５５ａを形成した突出軸部５５を突設し、前記雄ねじ５５ａを可動鉄芯２１の下端部に形成した雌ねじに螺着して固定してある。
【００２０】
また本実施形態では、空洞５０内で膨大部３３を受ける第一の受け部材６、第二の受け部材７を設けてある。
【００２１】
第一の受け部材６は、図５に示すように、一面がニードル３１の膨大部３３のニードル先端側の面３３ａを受ける受け面６１となると共に、前記受け面６１と反対側の面３３ｂが箱状体５の空洞５０の一方の内壁面５１ａと当接する当接面６２となるもので、受け面６１と当接面６２とを貫く方向にニードル３１の軸部３２が挿通され、ニードル３１の軸部３２の径よりも大径で膨大部３３の径よりも小径の受け部挿通孔６０を穿設してある。この第一の受け部材６は、その当接面６２と箱状体５の空洞５０の一方の内壁面５１ａとが当接又は対向すると共に、受け面６１と膨大部３３のニードル先端側の面３３ａとが当接又は対向した状態で空洞５０内に収容されるが、この時、空洞５０の一方の内壁面５１ａに沿って移動し得る隙間Ｓ３が空洞５０の一方の内壁面５１ａに隣接する側面との間に形成されるような寸法形状となっている。ただし、箱状体５の挿通孔５４から脱落しないように挿通孔５４より大きく形成してある。受け面６１は、球状をしたニードル３１の膨大部３３を受けるべく膨大部３３の球面と同様かそれより径が＋３〜１０％の径の球面としてある。
【００２２】
第二の受け部材７は、図６に示すように、一面がニードル３１の膨大部３３のニードル先端側と反対側の面３３ｂを受ける受け面７１となると共に、前記受け面７１と反対側の面３３ｂが箱状体５の他方の内壁面５２ａと当接する当接面７２となるものである。この第二の受け部材７は、その当接面７２と箱状体５の空洞５０の他方の内壁面５２ａとが当接又は対向すると共に、受け面７１と膨大部３３のニードル先端側の面３３ａと反対側の面３３ｂとが当接又は対向した状態で空洞５０内に収容されるが、この時、空洞５０の他方の内壁面５２ａに沿って移動し得る隙間Ｓ４が空洞５０の他方の内壁面５２ａに隣接する側面との間に形成されるような寸法形状となっている。受け面７１は、球状をしたニードル３１の膨大部３３を受けるべく円錐面としてある。
【００２３】
前記第一の受け部材６と第二の受け部材７は、図１、図７等に示すように、ニードル３１の軸部３２を箱状体５の挿通孔５４と第一の受け部材６の受け部挿通孔６０とに挿通して空洞５０内に収容した状態で、第一の受け部材６の当接面６２と箱状体５の一方の内壁面５１ａとの間に隙間Ｓ１が形成され、第二の受け部材７の当接面７２と箱状体５の他方の内壁面５２ａとの間に隙間Ｓ２が形成され、更に、第一の受け部材６の受け面６１とニードル３１の膨大部３３のニードル先端側の面３３ａとの間と第二の受け部材７の受け面７１とニードル３１の膨大部３３のニードル先端側と反対側の面３３ｂとの間にも隙間が形成され得る寸法形状となっている。また、箱状体５、第一の受け部材６、第二の受け部材７はＳＵＳ等の金属材料で製作されているが、受け部材は合成樹脂で形成してもよい。このような受け部材を設けることで、膨大部３３の動きをスムーズに吸収することが可能となる。
【００２４】
この芯ずれ防止装置４の動作について説明する。ノズル１０より塗料を噴出させるには、ニードル３１を上昇させてニードル弁３を開くのであるが、これにあたっては、ソレノイド２の可動鉄芯２１および箱状体５を上昇させ、箱状体５の側壁５１によって第一の受け部材６を介してニードル３１の膨大部３３を上昇させる。この時、可動鉄芯２１とノズル１０との間に芯ずれが生じていても、ニードル３１の膨大部３３と該膨大部３３を受けている第一の受け部材６は、可動鉄芯２１に固定される箱状体５の空洞５０内で側壁５１、５２に隣接する側壁との間に隙間Ｓ３が形成されていて側壁５１、５２に沿って動き得るため、上記芯ずれが吸収されることとなる。また、ノズル１０からの塗料の噴出を停止すべくニードル弁３を閉じるにあたっては、ソレノイド２の可動鉄芯２１および箱状体５を下降させ、箱状体５の側壁５２によって第二の受け部材７を介してニードル３１の膨大部３３を下降させる。この時、可動鉄芯２１とノズル１０との間に芯ずれが生じていても、ニードル３１の膨大部３３と該膨大部３３を受けている第二の受け部材７は、可動鉄芯２１に固定される箱状体５の空洞５０内で側壁５１、５２に隣接する側壁との間に隙間Ｓ３が形成されていて側壁５１、５２に沿って動き得るため、上記芯ずれが吸収されることとなる。
【００２５】
また更に、可動鉄芯２１の中心軸とノズル１０の中心軸とが芯ずれのみならず傾いている（平行となっていない）場合でも、ニードル３１の球状をした膨大部３３が、該膨大部３３と同様かそれより若干大きな球面からなる第一の受け部材６の受け面６１と、円錐面からなる第二の受け部材７の受け面７１とで受けられており、更に、ニードル３１の軸部３２が挿通される箱状体５の挿通孔５４と第一の受け部材６の受け部挿通孔６０の径は、軸部３２より大きく形成してあるため、ニードル３１の傾きを妨げずに膨大部３３を受けることができ、このような傾きも吸収することができる。
【００２６】
これにより、ロッカーアーム・カム等の部材を介在させて芯ずれにより生じる問題を解消しようとする場合のように、配置スペースを要する上に動力伝達構造が複雑化すると共に部品点数が増えて故障因子が増えてしまう、といったことがなく、配置スペースをとらず簡単な構成により、ニードル３１とノズル１０との間の摩擦が増大して、動きがスムーズにいかずに思い通りの開閉制御ができなかったり、ソレノイド２に過度の負担が掛かって焼きついたり、塗料の流量のばらつきや漏れが発生したりする不具合が生じてしまう、といったことを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の一実施形態の要部の構成を示す断面図である。
【図２】塗装装置を示し、（ａ）は全体側面図であり、（ｂ）はノズルを設けた部分の拡大断面図である。
【図３】上側の箱状体の側断面図である。
【図４】下側の箱状体を示し、（ａ）は平面図であり、（ｂ）は側断面図である。
【図５】第一の受け部材の側断面図である。
【図６】第二の受け部材の側断面図である。
【図７】（ａ）は上側の箱状体と第二の受け部材の収容状態を示す下から見た斜視図であり、（ｂ）は下側の箱状体と第一の受け部材の収容状態を示す上から見た斜視図である。
【図８】ニードルの側断面図である。
【図９】従来の塗装装置の断面図である。
【符号の説明】
【００２８】
２    ソレノイド
２１  可動鉄芯
３１  ニードル
３２  軸部
３３  膨大部
４    芯ずれ防止装置
５    箱状体
５０  空洞
５１  側壁
５１ａ  内壁面
５２  側壁
５２ａ  内壁面
５４  挿通孔
５５  突出軸部
６    第一の受け部材
６０  受け部挿通孔
６１  受け面
６２  当接面
７    第二の受け部材
７１  受け面
７２  当接面
Ｓ１  隙間
Ｓ２  隙間
Ｓ３  隙間
Ｓ４  隙間
【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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【図９】
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