(57)【要約】【課題】  ペイント自体に充分の圧縮力を印加することによって、船舶のような大型建造物のペイントスプレーに最も適合したペイント噴射装置を提供する。【解決手段】  油圧を利用した往復運動装置及びそれを利用したペイント噴射装置である。シリンダーヘッド２とシリンダーブロック５０のオイル流入孔を介して流入される同じ圧力のオイルが、シリンダー１０内部のピストン４２の上面及び下面に係止される。上面と下面の面積を異に構成することによって、上下移動可能な原動力を用意する。ピストンの下部には、ピストンロッド４０が設置され、往復運動するピストンロッド４０を用いてペイントを噴射する。前記ピストンロッド４０の往復運動は、変位ロッド５１の往復運動で連結され、このような往復運動によってペイントに直接圧力を付加して高圧のペイントが噴射される。【選択図】      図１
2009061411.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
オイル供給孔及びオイル排出孔を各々具備し、外部とは密閉され、下面が開放された内部空間を有するシリンダーヘッドと、
前記シリンダーヘッドの内部空間の内面でその間にオイルが流れないように密着状態で固定され、前記オイル供給孔と連通する上部通過孔と、前記オイル排出孔と連通する下部通過孔とを有する円筒状の外部スプールと、
下部の一部が前記外部スプールの内部に密着された状態で一定区間往復移動可能に設置され、上死点及び下死点では前記上部通過孔及び下部通過孔と各々連通する通過孔を具備し、一定の間隔をもって外周面に成形された上部溝及び外部溝を具備し、下端部が開放された円筒状の内部スプールと、
前記内部スプールが往復運動によって、上死点及び下死点に位置する時、上部溝及び下部溝に弾性的に結合され、内部スプールに対して一定の位置に維持できる弾性力を付与する弾性手段と、
前記内部スプールに連結され、共に往復移動し、下部には一対のワッシャ部材間で一定の弾性力を有するように支持されるバネを具備し、延長されたバー形状のバルブロッドと、
前記シリンダーヘッドの下方に連結され、前記バルブロッドを取り囲むように設置され、内部スプールの開放された下面と連通する一定の空間を内部に形成するシリンダーと、
前記シリンダーの内側面に密着状態で往復運動可能であり、前記バルブロッドを中心に貫通した状態で設置され、シリンダーにより形成された内部空間にその上面が露出されるピストン部材と、
前記バルブロッドの下端部を収容し、前記ピストン部材の下面と共に密封状態で連結されるピストンロッドと、
前記シリンダーの下方で密封連結され、前記ピストンロッドの外側面に密着されて密封状態でピストンロッドの往復運動を支持し、前記ピストンロッドの外側面とピストン部材の下面との間で一定の空間を形成するシリンダーブロックと、
を備え、
前記ピストン部材の露出された上面の面積は、下面の面積に比べて広く成形され、
前記バネの下端部を支持するワッシャ部材の下面には、バルブロッドとねじ結合することによってワッシャ部材の高さを調節するナットが結合されることを特徴とする油圧を利用した往復運動装置。
【請求項２】
前記ピストン部材は、
バルブロッドを貫通した状態であり、前記ピストンロッドと下端部でねじ結合するピストンナットと、
前記ピストンナットとピストンロッドとの間に結合され、シリンダーの内側面に密着されて往復運動するピストンとで構成されることを特徴とする請求項１記載の油圧を利用した往復運動装置。
【請求項３】
オイル供給孔及びオイル排出孔を各々具備し、外部とは密閉され、下面が開放された内部空間を備えたシリンダーヘッドと、
前記シリンダーヘッドの内部空間の内面でその間にオイルが流れないように密着状態で固定され、前記オイル供給孔と連通する上部通過孔と、前記オイル排出孔と連通する下部通過孔とが各々一定の上下間隔を置いて成形された外部スプールと、
下部の一部が前記外部スプールの内部に密着された状態で一定区間往復移動可能に設置され、上死点及び下死点では前記上部通過孔及び下部通過孔と各々連通する通過孔を具備し、下端部が開放された内部スプールと、
前記内部スプールが前記上死点及び下死点間を往復移動する間、上死点及び下死点以上の往復行程範囲を越えないようにする行程範囲維持手段と、
前記内部スプールに連結され、共に往復移動し、下部にはワッシャ部材によって一定の弾性力を有するように支持されるバネを具備し、延長されたバー形状のバルブロッドと、
前記シリンダーヘッドの下方に連結され、前記外部スプールの上部通過孔及び内部スプールの通過孔を介して流入されるオイルが充填されるシリンダーと、
前記シリンダーの内側面に密着状態で往復運動可能であり、前記バルブロッドを中心に貫通した状態で設置され、シリンダー内部に形成される空間にその上面が露出され、オイルの圧力を受ける上面を有するピストン部材と、
前記バルブロッドの下端部を収容し、前記ピストン部材の下面に連結されるピストーンロードと、
前記シリンダーの下方で密封連結され、前記ピストンロッドの下部外側面に密着され密封状態でピストンロッドの往復運動を支持し、前記ピストンロッドの上部外側面とピストン部材の下面との間で一定の空間を形成し、且つ前記空間に露出されるピストン部材の下面は、ピストン部材の上面よりも小さい面積であり、前記空間にオイルが流入されるオイル流入孔を備えたシリンダーブロックとを備え、
前記シリンダーヘッドとシリンダーブロックのオイル供給孔に供給されるオイルが、ピストン部材の上面または下面に作用する力の差異と、内部スプール及び外部スプールのそれぞれの通過孔の一致可否によるオイルの排出によって前記ピストンロッドが往復運動することを特徴とする往復運動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか記載の往復運動装置の下部に、往復運動するピストンロッドの往復運動によって、ペイントを噴射できるペイント噴射機構を付着することを特徴とするペイント噴射装置。
【請求項５】
前記ペイント噴射機構は、
前記ピストンロッドと連結されて往復運動する変位ロッドと、
前記変位ロッドの上端部で設置され、変位ロッドとの間に一定の空間部６０ａを形成し、その空間部と連通する噴出孔を有する上部ハウジングと、
前記上部ハウジングの下端部に連結され、前記空間部と連通する空間部５４ａを有するスリーブと、
前記スリーブの内部で前記変位ロッドと連結されて往復運動し、長手方向の内部に沿う内部通路を有する下部ピストンと、
前記下部ピストンの内部通路の上部に載置されて内部通路を開閉するボートと、
前記スリーブの下端部に密封状態で連結され、内部には長手方向に沿う内部通路を具備し、それを通じてペイントが流入され、前記下部ピストンとの間で一定の空間を形成するインテークハウジングと、
前記インテークハウジングの内部通路を開閉するようにその上部に載置されるボールと、
を備えることを特徴とする請求項４記載のペイント噴射装置。
【請求項６】
前記上部ハウジングとスリーブは、一体に成形されることを特徴とする請求項５記載のペイント噴射装置。
【請求項７】
前記下部ピストンの内部通路を開閉するボールが上部に離隔された状態で、その上部の空間部５４ａ、６０ａと連通する放射形通路をさらに含むことを特徴とする請求項５記載のペイント噴射装置。
【請求項８】
前記下部ピストンの内部通路を開閉するボールが上部に離隔された状態で、その上部の第１空間と連通する放射形通路をさらに含むことを特徴とする請求項５記載のペイント噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、油圧を利用した往復運動装置及びそれを利用したペイント噴射装置に関し、より詳細には、油圧を利用した往復運動装置を構成し、このような往復運動を用いてペイントを圧縮状態にして噴射できるように構成される装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
船舶のような巨大な建造物の外部を塗装する場合には、ペイントを噴射することで、外部の塗装を行うことが一般的である。このようなペイントの噴射のための機構として、現在まではほとんど空圧を駆動源とする装置を利用している。すなわち、空気を圧縮できる圧縮装置を用いて、ペイントの噴射に必要な圧力を形成した後、このような圧力を用いてペイントを噴射する。
【０００３】
しかし、空圧を利用するペイント噴射装置は、空圧自体に起因する短所があるため、船舶のような巨大な建造物のペインティング装置に用いられることが好ましくないという問題が指摘される。すなわち、例えば圧縮性流体である空気自体に起因する圧縮上の短所を指摘することができる。空気は、圧縮性流体であるから、常に一定の圧縮力を提供せず、時間による圧縮力のばらつきが大きいという短所がある。また、空圧を利用する圧縮力には、空気の圧縮に起因する圧縮力自体の限界があるため、充分な圧縮及びペイント噴射能力を提供しない。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
船舶のような巨大な建造物の外部を塗装するためのペイントスプレー装置においては、噴射されるペイントが充分な圧力を保つことができることが要求される。また、供給される圧力が一定に維持される場合、均一な塗装が可能であり、しかも作業者の疲労の程度が低減される。
【０００５】
本発明は、前述のような短所を解決するためのものであり、ペイント自体に充分な圧縮力を印加することによって、船舶のような大型建造物のペイントスプレーに最も適合したペイント噴射装置を提供することを目的とする。
【０００６】
本発明の他の目的は、油圧を利用した往復駆動装置を提供することによって、常に一定の周期及び圧縮力を提供することができる油圧を利用した往復運動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明による油圧を利用した往復運動装置は、オイル供給孔及びオイル排出孔を各々具備し、外部とは密閉され、下面が開放された内部空間を有するシリンダーヘッドと、前記シリンダーヘッドの内部空間の内面でその間にオイルが流れないように密着状態で固定され、前記オイル供給孔と連通する上部通過孔と、前記オイル排出孔と連通する下部通過孔とを有する円筒状の外部スプールと、下部の一部が前記外部スプールの内部に密着された状態で一定区間往復移動可能に設置され、上死点及び下死点では前記上部通過孔及び下部通過孔と各々連通する通過孔を具備し、一定の間隔をもって外周面に成形された上部溝及び外部溝を具備し、下端部が開放された円筒状の内部スプールと、前記内部スプールが往復運動によって、上死点及び下死点に位置する時、上部溝及び下部溝に弾性的に結合され、内部スプールに対して一定の位置に維持できる弾性力を付与する弾性手段と、前記内部スプールに連結され、共に往復移動し、下部には一対のワッシャ部材間で一定の弾性力を有するように支持されるバネを具備し、延長されたバー形状のバルブロッドと、前記シリンダーヘッドの下方に連結され、前記バルブロッドを取り囲むように設置され、内部スプールの開放された下面と連通する一定の空間を内部に形成するシリンダーと、前記シリンダーの内側面に密着状態で往復運動可能であり、前記バルブロッドを中心に貫通した状態で設置され、シリンダーにより形成された内部空間にその上面が露出されるピストン部材と、前記バルブロッドの下端部を収容し、前記ピストン部材の下面と共に密封状態で連結されるピストンロッドと、前記シリンダーの下方で密封連結され、前記ピストンロッドの外側面に密着されて密封状態でピストンロッドの往復運動を支持し、前記ピストンロッドの外側面とピストン部材の下面との間で一定の空間を形成するシリンダーブロックと、を備え、前記ピストン部材の露出された上面の面積は、下面の面積に比べて広く成形されることを技術的要旨とする。
【０００８】
本発明によるペイント噴射装置は、上記のような往復運動装置の下部に、往復運動するピストンロッドの往復運動によって、ペイントを噴射できるペイント噴射機構を付加することによって構成される。
【０００９】
前記ペイント噴射装置の一実施例によれば、機構 、前記ペイント噴射装置は、前記ピストンロッドと連結されて往復運動する変位ロッドと、前記変位ロッドの上端部で設置され、変位ロッドとの間に一定の空間部を形成し、その空間部と連通する噴出孔を備えた上部ハウジングと、前記上部ハウジングの下端部に連結され、前記空間部と連通する空間部を有するスリーブと、前記スリーブの内部で前記変位ロッドと連結されて往復運動し、長手方向の内部に沿う内部通路を備えた下部ピストンと、前記下部ピストンの内部通路の上部に載置されて内部通路を開閉するボートと、前記スリーブの下端部に密封状態で連結され、内部には長手方向に沿う内部通路を具備し、それを通じてペイントが流入され、前記下部ピストンとの間で一定の空間を形成するインテークハウジングと、前記インテークハウジングの内部通路を開閉するようにその上部に載置されるボールとを含んで構成される。
【００１０】
本発明の他の実施例によるペイント噴射装置は、一定の内部空間と、前記内部空間と外部を連通させる噴出孔が成形された上部ハウジングと、前記上部ハウジングの中心部を介して内部空間に挿入され、上部ハウジングとの貫通部分は防水状態でスライディング可能に支持され、上部ハウジングの内部空間との間で一定の第１空間を形成する変位ロッドと、前記変位ロッドの外側を取り囲みながら、その間で前記第１空間と連通する空間を形成するスリーブと、前記スリーブの内側面に密着された状態で移動可能に挿入され、その内部には長手方向に従った内部通路を備えた下部ピストンと、前記下部ピストンの内部通路の上部に載置され、内部通路を開閉するボールと、前記スリーブの下端部に連結され、外部のペイントが流入される内部通路を具備し、前記下部ピストンとの間で第２空間を形成するインテークハウジングと、前記変位ロッドを往復運動させる往復運動手段とを含んで構成される。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したような本発明によれば、次のような長所を期待することができるようになる。
本発明による往復運動装置は、油圧をその圧力伝達媒体にしており、このような油圧の圧力調節を通じて往復運動自体の出力を可変的に調節することが可能になる。
【００１２】
そして、本発明による往復運動装置を利用するペイント噴射装置によれば、非圧縮性流体に直接圧力を印加することによって、高い噴射圧力を提供することが可能になる。また、空圧を利用する従来のものとは異なって、非圧縮性流体であるペイント自体に圧力を印加することによって、高い圧力が相対的に均一に維持されることができる長所がある。ここで、２つの側面を観察することができる。即ち、噴射されるペイントの噴射圧力を高めることができるという側面と、持続的に高い圧力を提供することができるという側面である。塗布しようとするペイントの高い圧力が均一に維持される点は、実際にペインティング作業を行う作業者にとって非常に便利であるという長所がある。すなわち、ペイントが常に一定の圧力で噴射されるので、噴射過程が非常に容易で且つ無理なく噴射され、作業者の疲労度を顕著に減少させることができるようになる。また、噴射されるペイントが均一性を有することによって、塗装自体も均一に塗装することができるという長所がある。そして、噴射装置を用いてペイントを噴射する時、ペイントの粘度を調節するためのシンナーなどがペイントに添加されなければならないが、高圧を維持しながらペイントを噴射することができることは、このようなシンナーなどを使用しなくてもペインティング作業が可能であることを意味する。このような点は、実質的にペインティング作業の効率を高めて、より短時間に多くの面積をペインティングすることができる作業上の効率に直結される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、図面に示す実施例に基づきながら、本発明についてさらに詳細に説明する。
まず、図１に基づいて記述すれば、本発明による油圧を利用した往復運動装置は、図１でＡ部分に示されている。そして、図２でＢ部分で示しているものは、このような往復運動装置を用いて、噴射するペイントに圧縮力を印加して、充分の圧力で噴射できるペイント噴射部分である。このようなペイント噴射部分Ｂが前記往復運動装置Ａと結合して全体的にペイント噴射装置を構成するようになる。
【００１４】
まず、前記図１でＡ部分で示している油圧を利用した往復運動装置について記述する。本発明による油圧を利用した往復運動装置は、一定の圧力で供給される油圧を用いて、一定の往復運動装置を具現するものである。
このような油圧を利用した往復運動装置は、後述するように、ペイント噴射装置に使われることも可能であるが、往復運動を必要とするいずれの機械装置にも利用されることができることは当然である。
【００１５】
まず、図１のＡ部分で示された往復運動装置について、その断面図を示す図２及びその分解斜視図を示す図４に基づきながら記述する。
本発明によれば、往復運動装置の上端部に設置されるシリンダーヘッド２には、圧縮されたオイルが投入されるオイル供給孔２ａとオイル排出孔２ｂが成形されている。そして前記シリンダーヘッド２の内部には、上下往復運動を行う内部スプール４と、前記内部スプール４の外側とシリンダーヘッド２の内側に固定される状態で外部スプール６が設置される。
【００１６】
前記内部スプール４は、図示のように、円筒パイプ状をなしており、全体外周面に対して一定の高さで成形される複数の通過孔４ａを備えている。そして前記内部スプール４の上端部外周面には、一定の溝形状で成形される上部溝４ｂと下部溝４ｃが一定の間隔（高低差）をもって成形されている。
【００１７】
そして、外部スプール６は、図示のように円筒状で成形されており、中間下部には、一定の間隔をもって上部通過孔６ａと下部通過孔６ｂを具備している。そして前記上部通過孔６ａと下部通過孔６ｂとの間と、上端部及び下端部のそれぞれの外周縁には、パッキングリング７ａ、７ｂ、７ｃが設置される。前記パッキングリング７は、シリンダーヘッド２の内面と外部スプール６との間でオイルが漏洩されることを防止する機能を有する。
【００１８】
前記内部スプール４は、外部スプール６の内部で上下一定間隔で流動できるように構成されるものであり、上下移動によって、内部スプール４の通過孔４ａが、外部スプール６の上部通過孔６ａまたは下部通過孔６ｂのいずれか一つと一致すれば、その通過孔を介して供給されるオイルが内部スプール４及び外部スプール６の内外部を貫通できる状態になる。
【００１９】
そして、内部スプール４の下端部は開放されており、上端部にも通過孔４ｅが成形されている。したがって、外部スプール６の上部通過孔６ａを介してオイルが供給されている状態で、内部スプール４の通過孔４ａが前記上部通過孔６ａと一致する状態になれば、供給されるオイルは、内部スプール４の内側部分に供給されて、その内部に入って来るようになれば、前記シリンダーヘッド２の内部には、オイルが一杯になると同時に、前記シリンダーヘッド２の下部に設置されるシリンダー１０の内部空間１０ａにもオイルが一杯になる。
【００２０】
前述したように、前記外部スプール６の外側には、三つのパッキングリング７ａ、７ｂ、７ｃが設置されており、このようなパッキングリング７は、実際にシリンダーヘッド２の内側面と前記外部スプール６との間でオイルが漏洩されることを防止する機能を行う部分である。
【００２１】
前記三つのパッキングリング７ａ、７ｂ、７ｃの間には、前述したように、上部通過孔６ａ及び下部通過孔６ｂが成形されている。そして、シリンダーヘッド２の内部に固定された状態である外部スプール６の上部通過孔６ａは、シリンダーヘッド２のオイル供給孔２ａと一致する状態で設置される。また、シリンダーヘッド２のオイル排出孔２ｂは、外部スプール６の下部通過孔６ｂと一致する状態で設置されている。したがって、オイル供給孔２ａを介して投入されるオイルは、前記外部スプール６の上部通過孔６ａと、内部スプール４の通過孔４ａとが一致する状態になる場合、内部に供給され、シリンダー１０の内部にオイルを充填することができる。また、内部スプール４の通過孔４ａが外部スプール６の下部通過孔６ｂと一致するようになれば、オイル排出孔２ｂを介してシリンダー１０内部に高い圧力で充填されたオイルが外部に排出される。
【００２２】
そして、前記シリンダーヘッド２には、その内部に一定間隔で上下移動する内部スプール４を所定の位置で維持するための一対のボール３ａ、３ｂがバネ３４によって内側に付勢される。前記バネ３４は、シリンダーヘッド２にねじ結合で締結されるボルト３２と前記ボール３ａ、３ｂとの間に設置されているので、実質的に前記バネ３４の弾性力が前記ボール３ａ、３ｂに伝達される。そして後述するが、上下一定区間で往復移動する内部スプール４の上下移動時、前記ボール３ａ、３ｂの磨耗防止のために耐摩耗性が高い材質（例えば、超硬合金）で成形されるシート３６を前記バネ３４とボール３ａ、３ｂとの間に介在することも可能である。
【００２３】
前記バネ３４によって内側に弾性力を受けるボール３ａ、３ｂは、内部スプール４の上部溝４ｂまたは下部溝４ｃに一定に挿入されて位置決定されることによって、内部スプール４の位置を維持できるように構成される。
そして、前記シリンダーヘッド２は、内部のシーリングを確保するために、キャップ２ｍ及びパッキングリング２ｎを用いて上端部を完全に密封できるように構成される。このようなキャップ２ｍの構成は、シリンダーヘッド２内部の部品を組立するための構成である。
【００２４】
上下に一定区間往復移動する前記内部スプール４は、バルブロッド２０と連結されている。図示の実施例では、前記バルブロッド２０の上端部は、内部スプール４の内部を貫通した状態で、内部スプール４の上端部にボルトによって連結されている。
【００２５】
そして、前記バルブロッド２０は、ピストンナット２２の中心を貫通した状態であり、その下端部には、バネ２４が設置されている。バネ２４が設置されるバルブロッド２０の下端部は、実際にその直径がさらに小さく成形されていて、その連結部分に係止突起２０ａが成形される。
【００２６】
前記バネ２４は、所定の弾性係数を有することができるように、上端部にはワッシャ部材２４ａによって、そして下端部にはワッシャ部材２４ｂによってその間で支持されている。前記上部のワッシャ部材２４ａの上端部は、前記係止突起２０ａに係止されていて、下方へ移動してバネを圧縮させることができるので、これ以上上方へ移動することは防止されるようになる。そして下部のワッシャ部材２４ｂは、ナット部材２４ｃがバルブロッド２０の下端部にねじ結合されることによって、これ以上下方へ移動できないように構成される。したがって、前記一対のワッシャ部材２４ｂ間に介在されたバネ２４は、一定の弾性力を維持できるように構成される。そして、前記下部のワッシャ部材２４ｂを回転させて高さを調節することによって、バネ２４の弾性力を調節することができる。そして、前記調節ナット２４ｃは、ねじ山の方向が各々反対に成形された一対で構成することによって、本発明による移動機構の反復される動作で解けないように構成することが好ましい。
【００２７】
このように調節ナット２４ｃを用いて、その高さを調節することは、バネの弾性力を調節できるという点で非常に好ましい。すなわち、後述するように、前記バネ２４は、一定の弾性係数を有していることが要求され、この時、上記のように調節ナット２４ｃを用いて、バネ２４の弾性係数を調節できるように構成する。
【００２８】
前記バルブロッド２０が中心に挿入されているピストンナット２２は、円筒状のピストンロッド４０とねじ結合部Ｋによってねじ結合されており、このようなねじ結合によってオイルの密封機能をも共に有している。そして前記ピストンナット２２とピストンロッド４０が互いに結合するねじ結合部Ｋの上部には、ピストン４２の内側フランジ部４２ｆが挿入されていて、実質的に前記ピストンナット２２、ピストン４２、そしてピストンロッド４０は、共に上下移動するように構成される。
【００２９】
そして、前記ピストン４２は、シリンダー１０の内部で上下運動が可能に設置され、オイルの漏洩を防止するためにその外側面とシリンダー１０の内側面との間にパッキング部材を設置している。すなわち、図示の実施例のように、前記ピストン４２の外周縁には、一対のパッキングリング４２ａ、４２ｂが設置されている。前記ピストン４２の上面４２ｕと下面４２ｍは、本発明によるオイルの油圧が印加される部分であって、バルブロッド２０の上下運動と密接な関連を有するものであり、これについては後述する。
【００３０】
前記シリンダー１０の下端部は、シリンダーブロック５０と密封状態で連結される。図示のように、前記シリンダーブロック５０の上端部とシリンダー１０の下端部とは、互いに密封状態で結合されており、必要に応じて、パッキングリング５２のようなパッキング部材を挿入することが好ましい。そして、前記シリンダーブロック５０とシリンダーヘッド２は、互いに連結されて固定されることができるように構成しなければならないし、図示の実施例においては、連結ロッド５０ｋによって互いにねじ結合形態で連結される。
【００３１】
前記シリンダーブロック５０の一側には、一定の圧力を保つオイル供給孔５４が成形されている。前記オイル供給孔５４は、前記シリンダーヘッド２のオイル供給孔２ａに供給されるものと同じ圧力のオイルが同時に供給される部分である。
【００３２】
そして、前記ピストン４２とＫ部分でねじ結合されたピストンロッド４０の中心部分４０ａには、前述したバルブロッド２０が挿入されている。そして、前記ピストンロッド４０の内側中心部分の下端部には、径が相対的に小さい孔４４を形成することによって、実質的に係止突起４４ａが形成されている。このような係止突起４４ａは、後述するように、前記バルブロッド２０の下端部（または下端部に組み立てられたフランジ２４ｂまたは調節ナット２４ｃなど）が係止されるようになり、衝撃を加える部分になる。これについては後述する。
【００３３】
次に、以上のように構成される本発明による油圧を利用した往復運動装置の駆動について説明する。
まず、本発明による往復運動装置に供給されるオイルは、一定の駆動装置によって、前述したような２ケ所のオイル供給孔２ａ、５４に同時に供給される。上部にあるオイル供給孔２ａへのオイルの供給は、オイル供給源でのパイプを介して、例えば、エルボー型連結具２ｄなどによって供給されることができる。そして、シリンダーヘッド２のオイル供給孔２ａと、シリンダーブロック５０のオイル供給孔５４に供給されるオイルは、実質的に同じオイル供給源から同じ圧力をもって供給されるオイルである。
【００３４】
まず、シリンダーヘッド２のオイル供給孔２ａに供給されるオイルの移動について記述する。最も初期状態においては、前記シリンダーヘッド２の内部にある内部スプール４は、上方の位置（上死点）にあるもので、図示のように、ボール３ａ、３ｂが内部スプール４の下部溝４ｃに入って係止された状態である。この時、前記ボール３ａ、３ｂは、バネ３４の弾性力を用いて前記内部スプール４が所定の位置を維持するようになることは当然である。すなわち、このような状態は、一定区間往復移動する内部スプール４が上方へ移動した状態である。そして、このような状態は、内部スプール４の通過孔４ａは、外部スプール６の上部の通過孔６ａと一致する状態で連結されている。
【００３５】
このような状態でシリンダーヘッド２のオイル供給孔２ａにオイルが供給されれば、互いに連通する位置を有する外部スプール６の上部通過孔６ａと、内部スプール４の通過孔４ａに沿ってオイルが供給される。内部スプール４の内部に供給されるオイルは、内部スプール４の上端部に成形された通過孔４ｅに沿って内部スプール４の外側からシリンダーヘッド２の内部にオイルが充填されると同時に、内部スプール４の内側の開放された下端部に沿って下方に供給されて、シリンダーヘッド２及びその下部に設置されるシリンダー１０の内部空間１０ａに充填される。
【００３６】
このように前記シリンダー１０の内部空間１０ａに充填されるオイルが一杯になれば、実質的にオイルは、ピストン４２の上面４２ｕに対して一定の油圧を作用させるようになる。もちろん前記ピストン４２の上面４２ｕに作用する油圧の大きさは、油圧の供給源から供給される油圧に基づいて決定される。すなわち、ピストン４２は、その上面４２ｕでオイルによる圧力を受けるようになる。そして、このように前記上面４２ｕに加えられるオイルによる圧力は、実際に前記ピストン４２を下方へ移動させる力を意味する。
【００３７】
以上の動作過程を整理すれば、シリンダーヘッド２のオイル供給孔２ａを介して入り込むオイルは、外部スプール６、内部スプール４を経てシリンダー１０の内部に流入されて、ピストン４２を下方に加圧する力を作用させるようになる。そして、この時、前記ピストン４２に作用するオイルによる力は、オイル自体の圧力とピストン４２の上面４２ｕの面積に比例する。
【００３８】
次に、シリンダーブロック５０のオイル供給孔５４を介して内部に流入されるオイルの経路について記述する。
前記シリンダーヘッド２のオイル供給孔２ａへの供給と同時にシリンダーブロック５０のオイル供給孔５４にオイルが流入する。このように流入するオイルは、前記シリンダーブロック５０の内部に流入し、シリンダーブロック５０の内部とピストンロッド４０の外周縁との間に形成される空間５０ａに流入される。そして、このような空間５０ａは、実質的にピストン４２の底面４２ｍと連通しているので、ピストンロッド４０の底面４２ｍに作用するようになり、前記ピストン４２を上方に加圧する力を有することになる。このようにピストン４２を上方に加圧する力の大きさも、オイル自体が有する圧力と、前記ピストン４２の底面４２ｍの面積に比例する。
【００３９】
以上記述したように、初期にオイルが２ケ所のオイル供給孔２ａ、５４を介して供給されれば、このような各々のオイルは、前記ピストンの上面４２ｕとピストンの下面４２ｍに各々加えられることが分かる。
【００４０】
このような各々の力の差によって前記ピストン４２の運動方向が決定される。ところが、供給されるオイル自体が有する圧力は実質的に同一なので、ピストンの上面４２ｕと下面４２ｍの面積の差によって、ピストン４２の運動方向が決定される。上面４２ｕと下面４２ｍの面積を比較してみれば、上面４２ｕが下面４２ｍに比べて大きく設計されていることが分かる。また、ピストン４２の上面４２ｕでオイルが接する面積が、下面４２ｍの面積に比べて大きく設計することが本発明の特徴である。図示の実施例においても、ピストンの下面４２ｍは、シリンダーブロック５０とピストンロッド４０が占有する面積によって、実質的に上面４２ｕの面積よりは小さく形成される。
【００４１】
したがって、作動初期に一定の圧力を保つオイルが供給されれば、前述したような構成上のピストンの上面４２ｕと下面４２ｍの面積の差によって、実際にピストン４２は、下方に向かう力を受けるようになる。そして、このように初期過程でオイルの供給と同時にピストン４２が受ける力は、実際には瞬間的に発生するため、オイルの供給と同時に瞬間的に前記ピストン４２が下方に降りるようになる。
【００４２】
前記ピストン４２が下方へ移動するようになれば、その内側下面に接触状態で組立されるピストンロッド４０及び前記ピストンロッド４０とねじ結合されたピストンナット２２も同様に下方へ移動する。
【００４３】
このように前記ピストンロッド４０の下方移動によって、ピストンナット２２の下端部がバネ２４の上部を支持するワッシャ部材２４ａに衝突するようになる。このような衝撃力によって、バネ２４は、一定間隔に圧縮されながら、バルブロッド２０も共に下方へ一定間隔降りるように加圧するようになる。
【００４４】
バルブロッド２０が下方へ一定間隔移動するようになれば、実際に前記バルブロッド２０の上端部と連結された内部スプール４も一定間隔下方へ移動するようになる。この時、内部スプール４の下部溝４ｃに係止されているボール３ａ、３ｂは、内部スプール４の上部溝４ｂにさらに係止されるようになる。固定された位置のボール３ａ、３ｂが、バルブロッド２０の下方移動によって、下部溝４ｃから上部溝４ｂへ移動することは、前記ボール３ａを弾性的に支持しているバネ３４の弾性力より、前述したように、ピストンナット２２の下端部がバネ２４を加圧する力が大きいからであることは当然である。そして、実際にピストンナット２２及びピストンロッド４０の下降する力がバネ２４に衝撃を加えながら、力が適切に吸収されると同時に、その残りの力が前記内部スプール４を下方へ移動させる力になる。
【００４５】
前記内部スプール４が下方へ移動するようになれば、内部スプール４の通過孔４ａは、外部スプール６の下部通過孔６ｂと一致する状態になる。そして、前記外部スプール６の上部通過孔６ａと下部通過孔６ｂとの間には、パッキングリング７ｂが介在されているため、シリンダーヘッド２の内部で前記下部通過孔６ｂと上部通過孔６ａとの間には、オイルが移動することができない状態になる。
【００４６】
そして、前記内部スプール４の通過孔４ａが外部スプール６の下部通過孔６ｂと一致する状態になれば、内部スプール４の内部及びシリンダー１０の内部空間１０ａに充填されて一定の圧力を保つオイルは、外部スプール６の通過孔６ｂに沿って抜け出るようになる。そして、前記外部スプール６の通過孔６ｂは、実際にシリンダーヘッド２のオイル排出孔２ｂと連通し得るように組み立てられているため、前記内部スプール４の内部及びシリンダー１０の内部空間１０ａで一定の圧力をもって充填されていたオイルは、シリンダーヘッド２の外部に抜け出るようになる。
【００４７】
このように内部のオイルが抜け出るようになれば、シリンダー１０の内部空間１０ａには、圧力がなくなる。このような過程中でも、前記シリンダーヘッド２及びシリンダーブロック５０のオイル供給孔２ａ、５４にはオイルの供給が続いている。しかし、前記シリンダーヘッド２のオイル供給孔２ａを介して供給されるオイルは、内部スプール４の内部には流入しない。すなわち、内部スプール４の通過孔４ａが、外部スプール６の下部通過孔６ｂと一致する状態になっているため、外部スプール６の上部通過孔６ａは、内部スプール４の円筒状胴体によって詰まっている状態になるからである。
【００４８】
しかし、この時にも、前記シリンダーブロック５０のオイル供給孔５４を介してオイルが一定の圧力で持続的に供給されている。前記オイル供給孔５４を介して供給されるオイルは、ピストンロッド４０の外部とシリンダーブロック５０の内部との間で形成される空間部５０ａに流入され、このように流入されたオイルは、前述したように、ピストン４０の底面４２ｍに作用するようになる。
【００４９】
したがって、ピストン４２及びピストンロッド４０が下方へ移動した状態で、シリンダーブロック５０のオイル供給孔５４に流入されるオイルは、前記ピストン４２の底面４２ｍを加圧することによって、前記ピストン４２を上方に押し上げるようになる。ピストン４２が上方に押し上げられれば、前記ピストンナット２２及びピストンロッド４０も共に上昇する。前記ピストンロッド４０が一定区間上昇すれば、ピストンロッド４０の下端内部に成形された孔４４による係止突起４４ａが、バネ２４の下端部を支持するワッシャ部材２４ｂに接触しながら、衝撃力を印加するようになる。
【００５０】
そして、前記ピストンロッド４０の下端部がワッシャ部材２４ｂの下側に加える衝撃力の一部は、バネ２４によって吸収され、余分の力は前記バルブロッド２０を上方へ移動させる。このようにバルブロッド２０を上方へ移動させる力は、実際に内部スプール４を上方へ移動させる力として作用し、このような力の大きさは、バネ３４の弾性力によりボール３ａが内部スプール４の上部溝４ｂに加圧する力の大きさより大きい力になる。
【００５１】
このような過程を経て前記内部スプール４は上方へ移動し、その状態で前記ボール３ａは、内部スプール４外周縁の下部溝３ａに係止され、図２に示すような状態に復元する。
【００５２】
今までの説明によれば、前記内部スプール４が上方の位置から下方へ一定間隔移動した後、さらに上方の位置に復帰する一回の往復運動を説明した。そして、前記内部スプール４が上方に復帰した後、オイル供給孔２ａ及びオイル供給孔５４を介してオイルの供給が持続されれば、前述したような往復運動過程を続けることになる。
【００５３】
したがって、前述した構成及び過程によれば、オイルの供給によって前記ピストンロッド４０は、往復運動を継続的に行うことがわかる。このように、オイルの供給によって一定の行程距離を有する往復運動を行うようにし、このような往復運動のための構成をいずれの技術分野でも十分に利用できることはもちろんである。
【００５４】
そして、このような往復運動装置における出力は、実質的に前記ピストンの上下往復運動のために提供されるオイルの圧力と直接的な関連を有する。例えば、前記上下往復運動を可能にするオイルの圧力を高めれば、往復運動の出力がさらに高くなることは当然である。従って、本発明による往復運動装置においては、往復運動の出力を供給されるオイルの圧力を調節することによって十分に調節できるという長所を有することになる。
【００５５】
次に、前述したような構成によって一定区間往復運動する、前記ピストンロッド４０を用いて、ペイントを噴射する装置を構成する実施例について記述する。以下で説明するペイント噴射部分Ｂは、前述した往復運動部分Ａと結合して、全体的に本発明による往復運動装置をペイント噴射装置として使用することができるように構成される実施例である。
【００５６】
図示のように、前記ピストンロッド４０の下端部は、変位ロッド５１と連結され、変位ロッド５１を共に往復運動させる。ピストンロッド４０の下端部と変位ロッド５１の連結は、公知の様々な連結方法によって直接連結できるように構成することも可能であり、別途のカプラーを使用して連結することも可能である。このようなカプラーの例は、ナットと同様に、内部にねじ加工されたものを用いて、両者をねじ結合することも可能である。
【００５７】
前記変位ロッド５１は、外周縁に何らの孔もない単純なパイプ状態の部材であり、往復運動することによって、ペイントを内部に流入させる機能を有する。
【００５８】
そして、前記変位ロッド５１は、上部ハウジング６０を貫通した状態で設置される。前記上部ハウジング６０は、一側面にペイントが外部に噴出するようになる噴出孔６４を具備しており、その内部には、前記変位ロッド５１との間で一定の空間部６０ａを形成する。前記空間部６０ａには、ペイントと共に噴射しようとする非圧縮性流体が圧力がかかった状態で充填される部分である。
【００５９】
そして、前記上部ハウジング６０内部の空間部６０ａを密閉するために、上部ハウジング６０の上端部は、パッキング部材６６と部分Ｍでねじ結合することによって完全に密封されるように構成されている。そして、それら間には、必要に応じて防水リング６０ａのような部材を挿入することができる。上部ハウジング６０は、連結ロッド６２を介して固定フレーム５８と連結され、前記固定フレーム５８は、前述したシリンダーブロック５０の下部に固定されている。
【００６０】
そして、上部ハウジング６０の下端部は、スリーブ５５と密封状態で連結されているが、例えば、部分Ｎでねじ結合することによって密封可能に連結される。そして、前記スリーブ５５もやはり円筒状の部材であり、前記変位ロッド５１は、スリーブ５５の内部に組立されるが、その間には一定の空間部５４ａが形成される。スリーブ５５と変位ロッド５１との間の空間部５４ａは、実質的に上部ハウジング６０と変位ロッド５１との間の空間部６０ａと連通する。そして前記スリーブ５５と上部ハウジング６０は、例えば、一体化した一つの部材で成形することが可能である。以下、必要であれば、前記スリーブ５５と上部ハウジング６０を一体に成形する実施例を説明する時は、スリーブ５５を含む意味としてハウジング部材と称することにする。
【００６１】
前記変位ロッド５１の下端部は、筒形状の下部ピストン５６にねじ結合で連結されている。下部ピストン５６は、内部に縦方向の内部通路５６ｂが成形されており、前記通路と連通し得るように、上端部は放射形通路５６ａが成形されている。そして、前記通路５６ｂの上端部は、一定の重量を有する金属材のボール７０が載置される。前記ボール７０が、下部ピストン５６の通路５６ｂ上に載置されれば、実質的に前記通路５６ｂは、詰まるようになり、ペイントのような非圧縮性流体が通過できないようになる。しかし、前記ボール７０が上部に移動すれば、すなわち浮かぶようになれば、前記通路５６ｂは、放射形通路５６ａと連通するようになり、ペイントが移動できる状態になる。
【００６２】
そして、図示の便宜上、前記下部ピストン５６は、一つの部材で図示し説明したが、実際には、２つの部分で構成することができる。例えば、加工上の便宜のために、前記下部ピストン５６を上下の２つの部分に分け、これらの連結部分に互い噛み合うねじ加工をした後、互いにねじ結合することによって、一つの下部ピストン５６で形成することができる。図５では、このように下部ピストンを２つの部材で形成する場合に、その下端部を形成する部分を図面符号７２で示している。すなわち、図５では、５６と７２番部材が結合して下部ピストンを形成するようになる実施例を示しており、その間にボール７０が介在されることがわかる。
【００６３】
前記下部ピストン５６の外周面は、パッキングリング７４により、スリーブ５５の内周面との間で非圧縮性流体が下方に漏れない防水機能を行うことができるように構成されている。
【００６４】
前記スリーブ５５の下端部は、インテークハウジング７６ａと防水状態で連結されている。このような連結も、相互間の接合部分に各々ねじを成形してねじ結合で連結することが可能であり、図面において、部分Ｌは、両者を防水状態で連結するねじ結合部を意味する。そして、前記インテークハウジング７６ａは、チューブ７６ｂによって連結されている。インテークハウジング７６ａの内部通路７６ｒは、チューブ７６ｂの内部通路７６ｐと互いに連通するように構成されている。
【００６５】
そして、前記インテークハウジング７６ａとチューブ７６ｂは、一つの部材で成形することもでき、互いに連通する連結通路７６ｒ、７６ｐを備えてもよい。図面では、各々の部品に対する加工の便宜上、両者を互いに分離して成形し、ねじ結合部Ｐによって互いに密封状態で連結されるように構成している。
【００６６】
前記インテークハウジング７６ａの内部通路７６ｒの上端部には、金属材のボール７１が載置されている。前記ボール７１がインテークハウジング７６ａの内部通路７６ｒの上部に載置されれば、前記内部通路７６ｒは、上部とは遮断される状態になり、仮にボール７１が浮かぶようになれば、前記内部通路７６ｒは、上部と連通するようになる。
【００６７】
そして、前記インテークハウジング７６ａと下部ピストン５６とは、互いに一定の間隔をもっており、このような間隔は、前記スリーブ５５の内部での空間５４ｂを形成するようになる。
【００６８】
次に、前述したペイント噴射動作について記述する。
前述した往復運動部分Ａの説明によって、ピストンロッド４０が一定の行程距離をもって往復運動することは、前述した通りである。このようなピストンロッド４０の往復運動によって、それと連結された変位ロッド５１も往復運動するようになる。
【００６９】
まず、変位ロッド５１の往復移動過程中で、変位ロッド５１が上部から下部に移動する過程の運動について記述する。
前記変位ロッド５１が下方へ移動するようになれば、下部ピストン５６の上部で変位ロッド５１とスリーブ５５との間に形成された空間５４ａは、体積が大きくなり、これと反対に、インテークハウジング７６ａの上部と下部ピストン５６との間の空間５４ｂは、体積が減少するようになる。すなわち、空間５４ｂは、圧縮されながら圧力が高くなろうとし、空間５４ａは、膨脹されるために圧力が低くなろうとする。すると、前記下部ピストン５６内部のボール７０は、このような圧力差を発生させようとする力により実際に内部通路５６ｂで上部に浮かぶようになり、内部通路５６ｂと放射形通路５６ａとが互いに連通する状態になる。前記空間５４ｂにペイントが一杯になれば、このようなペイントは、前記空間５４ｂから上部の空間５４ａに移動するようになる。そして、ペイントが流入されない初期状態（空気がある状態）では、前記空間５４ｂの空気は、上部に移動するようになり、空間５４ｂは、圧力が低くなりながら、その下方から上方へペイントを初期流入させる力として作用するようになる。
【００７０】
そして、前記変位ロッド５１及び下部ピストン５６が上部に移動するようになれば、次のような現象が発生するようになる。第一に、下部ピストン５６の上部で変位ロッド５１とスリーブ５５との間にあるペイントは、体積が減少するので、実質的に圧縮される結果をもたらす。そして、このような空間５４ａ内部のペイントは、上部ハウジング６０の噴出孔６４を介して噴出される。そして、本発明装置の実際使用においては、前記噴出孔６４には、一定のフレキシブルなホースが連結されており、そのホースの端部には、噴射ノズルが装着されている。前記噴出孔６４を介して噴出されるペイントが噴射ノズルの操作により噴射されるまでは実際に高い圧力で圧縮された状態になり、このような圧縮力は、ペイントの噴射力として作用するようになる。
【００７１】
第二に、下部ピストン５６とインテークハウジング７６ａとの間でスリーブ５５内部に形成される空間５４ｂは、実際に体積が増加するようになり（すなわち圧力が低くなり）、従って、ボール７１は、上部に浮かびながら、内部通路７６ｒ、７６ｐを開放するようになる。前記インテークハウジング７６ａとチューブ７６ｂの内部通路７６ｒ、７６ｐが開放されることは、実質的にペイントの供給源と連結される入口７６ｉを介してペイントが流入されることを意味する。したがって、前記下部ピストン５６が上昇する過程では、空間５４ｂに一杯であったペイントが上部の空間５４ａに移動したので、さらにペイントが空間５４ｂに流入することになる。また、初期状態で前記空間５４ｂに空気がある状態なら、前記空間５４ｂの圧力が低くなり、ボール７１が浮かぶようになり、内部通路７６ｒ、７６ｐを介してペイントが空間５４ｂに流入することになる。
【００７２】
すなわち、前述した変位ロッド５１及びその下端部に連結された下部ピストン５６の往復運動によれば、次のような流体の流れが発生することが分かる。
【００７３】
下部ピストン５６が下降する時には、ボール７０が浮かぶようになり、空間５４ｂにあるペイントが上部に移動して空間５４ａに流入される。そして下部ピストン５６が上昇する時には、上部のボール７０が内部通路５６ｂを詰めながら空間５４ａにある流体が圧縮されながら外部に噴出孔６４を介して噴出されると同時に、下部のボール７１が上部に浮かぶようになりながら、外部から入口７６ｉを介してペイントが流入されて空間５４ｂに充填される。このような往復運動の反復によって、実質的に前記空間５４ａの内部にあるペイントは、充分に圧縮されて強い噴射力を有するようになる。ここで、前記空間５４ａ内部のペイントに高い圧力が作用するようになる点に注目すべきである。本発明によれば、前述したような往復運動の反復によって、空間５４ａ内部のペイントには高い圧力が作用するようになり、実質的にこのような高圧の非圧縮性流体（ペイント）が噴射される原動力として作用するようになる。このような点で、従来の空圧を利用するペイント噴射装置とは多くの差異がある。空圧は、圧縮性流体を媒介とするため、圧力の変化が激しいが、これに比べて本発明は、ペイントに直接圧力を印加するので、相対的に均一でありながらも高い圧力でペイントを噴射することができるように構成することを特徴とする。
【００７４】
以上説明したような本発明は、油圧を利用する往復駆動装置と、このような往復駆動装置を利用するペイント噴射装置を基本的な技術的思想としていることが分かる。このような本発明が有する基本的な技術的思想の範疇内で、当分野における通常の知識を有する者にとって他の変形が可能であることもちろんである。
【００７５】
上述した本発明の構成の説明で、各々例示的に言及したように、各々の構成要素と対応した手段及び対等な機能及び効果を有する連結関係に対する変形は十分に可能であり、本発明の解釈においては、添付の特許請求範囲によって解されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【００７６】
【図１】本発明による装置の全体的な断面図である。
【図２】図１のＡ部分を示す拡大図である。
【図３】図１のＢ部分を示す拡大図である。
【図４】図１のＡ部分を示す分解斜視図である。
【図５】図１のＢ部分を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７７】
２    シリンダーヘッド
４    内部スプール
６    外部スプール
１０  シリンダー
２０  バルブロッド
２２  ピストンナット
４０  ピストンロッド
４２  ピストン
５０  シリンダーブロック
５１  変位ロッド
６０  上部ハウジング
【図１】
2009061411.tif 000003
【図２】
2009061411.tif 000004
【図３】
2009061411.tif 000005
【図４】
2009061411.tif 000006
【図５】
2009061411.tif 000007