JP2003103202A

JP2003103202A - 旋回流式ガン

Info

Publication number: JP2003103202A
Application number: JP2002230241A
Authority: JP
Inventors: Mario Romanin; ロマニンマリオ; Robert D Schneider; ディー．シュナイダーロバート
Original assignee: Nordson Corp
Current assignee: Nordson Corp
Priority date: 2001-08-07
Filing date: 2002-08-07
Publication date: 2003-04-08
Also published as: GB0215678D0; US6758418B2; US20030066910A1; GB2380148A; DE10236266A1

Abstract

(57)【要約】【課題】シールド用ライナおよび空気洗浄機構を用い
て、ガン上およびガン内に集まる分配される材料の量を
低減する。一次的圧力シールでの旋回運動を防止するよ
うに構成する。【解決手段】オリフィスを有し、該オリフィスから材
料を表面上に分配する出口端、および分配動作中に供給
源から材料を受け取るように適合された開口を有する入
口端を有する分配管アセンブリと、軸に関して上記出口
端に軌道運動を与える手段とを備える材料分配装置であ
って、上記管アセンブリは、第１の端に前記入口端を有
する第１のセクション、第１の端に前記出口端を有する
第２のセクション、およびこの第１のセクションと第２
のセクションとを撓曲可能に接合する第３のセクション
を備える材料分配装置を提供する。一実施形態では、第
３の可撓セクションは、フープ強度を高めるために複数
のリングまたはフープを有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、包括的に、旋回軌
道式スプレーノズル（orbiting spray nozzle）を有す
るタイプの流体分配装置（fluid dispensing apparatu
s）に関する。特に、本発明は、強固（robust）だが可
撓性のある分配管アセンブリに関する。

【０００２】

【従来の技術】液体分配装置（liquid dispensing appa
ratus）は、分配される材料の種類、および噴霧される
物体または表面の構造に応じた種々のスプレーガンの構
造で設計されてきている。分配装置の１つのタイプは、
材料分配管が材料入口端で動きを支持され、分配または
出口端でスプレーノズルを保持する（carry）、旋回軌
道式ノズルタイプのスプレーガンである。分配管は、こ
のガンの長手方向の基準軸に関してガンを通って延伸し
ている。ノズル端は、通常、偏心ベアリングにてジャー
ナル接続されている。長手方向軸に関してノズルに軌道
または章動（orbiting or nutating）運動を与えるため
に、モータを用いて外側ベアリングレースを回転させ
る。

【０００３】公知の設計では、材料分配管は、上記理由
により、その入口で旋回する（pivot）か、または撓曲
しなければならない単一管である。分配管の入口端が材
料入口での高圧端でもあるため、この旋回オプションに
は問題がある。したがって、シールまたは管が破損し、
通常のように管が一次的な高圧シールを支点にして旋回
する場合、材料がモータ中へ流出する可能性がある。プ
ラスチックのような可撓管を用いることができるが、こ
のような管は、強固ではなく、高圧の用途にはあまり適
さない。

【０００４】公知の旋回軌道式ノズルガンを用いた場合
の別の問題は、分配される材料が、通常、ノズルを包囲
しているシュラウド（shroud：囲い板）またはスカート
であるノズルシールドの内側表面を被覆してしまう傾向
があることである。

【０００５】公知の旋回軌道式ノズルガンでは、低可撓
分配管および／または一次的シールでの旋回領域（pivo
t region）を用いることは、管およびシールに過度に応
力をかけることなくノズルの十分な変位を達成するよう
により長い管およびガンの使用を余儀なくさせる。長い
ガンは、費用がかさむばかりでなく、使用したり、先在
する噴霧装置中へ設置することがより困難な場合もあ
る。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、非常
に強固な管を有する旋回軌道式ノズルスプレーガンを提
供することである。本発明の別の目的は、旋回領域での
一次的シールに不都合な影響を及ぼさない旋回軌道式分
配管のための旋回機構を提供することである。さらに、
本発明の別の目的は、スプレーガンの残留材料を削減又
は除去するための便利な方法を提供することである。

【０００７】

【課題を解決するための課題】本発明は、オリフィスを
有し、そのオリフィスから材料を表面上に分配する出口
端、および分配動作中に供給源から材料を受け取るよう
に適合された開口を有する入口端、ならびに軸に関して
上記出口端に軌道運動を与える手段を有する分配管アセ
ンブリであって、第１の端に入口端を有する第１のセク
ション、第１の端に出口端を有する第２のセクション、
および第１のセクションと第２のセクションを撓曲可能
に接合する第３のセクションを有する分配管アセンブリ
を有する材料分配装置を提供する。一実施形態では、第
３の可撓セクションは、フープ強度を高めるために複数
のリングまたはフープを有している。

【０００８】本発明はまた、高圧流体シールが静止的
（static）であり、分配ノズルの軌道運動によって不都
合な影響を及ぼされない旋回軌道式ノズルタイプの材料
分配装置も提供する。

【０００９】可撓性があるが強固な分配管の使用によ
り、移動管アセンブリに過度に応力をかけることなく、
短いが、広範のスプレーパターンを提供することができ
る分配装置を実現することができる。

【００１０】本発明の別の態様によれば、シールド用ラ
イナを用いて、分配される材料をガン構成部材上に過度
に堆積することを防止する。本発明のさらに別の態様
は、加圧空気を用いて、ガンの被覆部分から、分配され
る材料の量を低減させる空気洗浄機構（feature）を提
供する。

【００１１】本発明のこれらの態様および利点ならびに
他の態様および利点は、添付図面の参照とともに本発明
の１つまたは複数の以下の詳細な説明により、容易に理
解かつ判断されるであろう。

【００１２】

【発明の実施の形態】図１Ａ、図１Ｂ、および図２Ａ、
図２Ｂを参照すると、本発明の例示的な実施形態が、旋
回軌道式ノズル液体分配またはアプリケータ装置の形態
（ここでの例ではスプレーガン１０の形態）で示されて
いる。なお、図１Ａと図１Ｂ各々は、一の図面を破線Ｓ
に沿って分割したものであり、図２Ａと図２Ｂ各々は、
一の図面を破線Ｔに沿って分割したものである。図示の
スプレーガン１０は、接着剤およびシーラントのような
液体を分配するのによく適しているが、このスプレーガ
ン１０は、任意の適した表面に任意の液体を分配するた
めに用いることもできる。本発明の種々の態様は、ガン
１０に具現化されるが、当業者は、本発明の種々の態様
を、別個に、あるいは特定のガン設計または用途の要件
に応じて種々に組み合わせて用い得ることを理解するで
あろう。

【００１３】ガン１０は、３つの基本的なセクション、
すなわち、モータアセンブリ１２、材料分配管アセンブ
リ１４、偏心またはオフセットベアリングアセンブリ１
６を有する。モータアセンブリ１２およびベアリングア
センブリ１６はともに、基準軸Ｘ（この実施形態では、
ガン１０の中央長手方向軸でもよい）を中心にして管ア
センブリ１４に軌道または章動運動を与える駆動機構ま
たは手段を提供する。しかしながら、本発明は、管アセ
ンブリ１４に軌道運動（orbital motion）を与えるよう
に設計された他の駆動機構を用いて実現することもでき
る。

【００１４】モータアセンブリ１２は、速度制御用のＰ
ＷＭ機能およびホールセンサを用いた従来型のＤＣブラ
シレスモータのような電気モータであってもよい。多数
の種々のタイプのモータを使用することができ、電気モ
ータである必要はない。モータアセンブリ１２は、中に
モータステータアセンブリ２０およびロータアセンブリ
２２が取り付けられているモータハウジング１８を有す
る。ロータアセンブリ２２は、ステータアセンブリ２０
に供給された適当な電気駆動信号を適用することによっ
て基準軸Ｘを中心に回転させられるロータ２４を有す
る。電力および制御ワイヤは、電気コネクタ２６および
導管２８を介してモータアセンブリ１２中にルーティン
グ（経路付け）される。

【００１５】ロータアセンブリ２４は、モータ出力駆動
シャフト３０に連結され、このシャフト３０を駆動す
る。この例では、ロータ２４は、間をねじ込み接続（th
readedconnection）することによって駆動シャフト３０
に連結される。モータ出力駆動シャフト３０は、ハウジ
ング１８の一端で第１のシャフトベアリング３２に、ハ
ウジング１８の対向端で第２のシャフト３４にジャーナ
ル接続されている。駆動シャフト３０は、拡大直径の内
部ねじ付きベアリングカラー（an enlarged diameter i
nternally threaded bearing collar）３６を備えてい
る。ベアリングカラー３６は、モータハウジング１８の
外に延伸している。カラー３６は、ロータ出力シャフト
３０と一体になっていてもよく、別個に取り付けられて
もよく、シャフト３０に連結されてもよく、あるいはシ
ャフト３０によって駆動されてもよい。このようにし
て、カラー３６は、モータ１２の選択速度で回転する。

【００１６】さらに、図３Ａおよび図３Ｂを参照する
と、外部ねじ付きベアリングホルダ（externally threa
ded bearing holder）３８が、内部カラーねじ山３６ａ
と外部カラーねじ山（external collar thread）３８ａ
（図１Ａ参照）とのねじ込み係合（threaded engagemen
t）によって、ベアリングカラー３６中に取り付けられ
る。カラー３６は、出力シャフト３０の回転方向とは逆
方向にねじ付けられ、それによって、シャフト３０の回
転によりカラー３６とベアリングホルダ３８とのねじ込
み接続が緩まないようになっている。

【００１７】ベアリングホルダ３８は、偏心ベアリング
４０を保持する。ベアリングホルダ３８は、外側ベアリ
ングレースとして機能し、ホルダ３８は、モータ駆動シ
ャフト３０とともに回転する。内側ベアリングレース４
０はホルダ３８内で自由に回転するので、偏心ベアリン
グ４０は、Ｘ軸を中心に回転するのではなくＸ軸の周り
に軌道を描いて旋回し、したがって（以下に説明するよ
うに、管アセンブリ１４に章動または軌道運動を与える
が）、管アセンブリ１４にいずれの回転またはトルクも
与えない。ベアリング４０は、従来型のボールベアリン
グ設計（ball bearing design）とすることができる
が、必要とされる場合には他のベアリング設計を用いて
もよい。

【００１８】偏心ベアリング４０は、軸方向にオフセッ
トされた管受容孔（tube receivingbore）４２をベアリ
ング４０が有するという意味で偏心している。ベアリン
グ４０、ひいては管受容孔４２は、カラー３６およびホ
ルダ３８が回転する際に、孔４２が中心基準軸Ｘを軌道
を描いて旋回するようにホルダ３８内に中心からずれて
位置付けられる。孔４２がＸ軸の中心からずれるほど、
分配管アセンブリ１４、特にその出力端１４ａの角度の
変位が大きくなることになる。

【００１９】この実施形態では、ベアリング４０は、ホ
ルダ３８の中心回転軸Ｘからオフセットされるが、当業
者は、孔４２が軸Ｘを軌道を描いて旋回するのであって
軸Ｘを中心に回転するのではないようにして、軸Ｘから
径方向にオフセットされる管受容孔４２を提供するため
に付加的な代替形態が利用できることを理解するであろ
う。たとえば、中央孔４２自体も、径方向にベアリング
４０内で中心からずらせられ得る。

【００２０】回転軸Ｘに関する、孔４２の径方向のオフ
セット構成は、図３ｂでは明らかに誇張して描かれてい
るが、内側ベアリング孔４２の中心軸Ｙは、基準軸Ｘ
（軸Ｘはホルダ３８の回転中心軸を表している）から径
方向にオフセットされるか、または離間している。この
オフセットが大きいほど、分配管アセンブリ１４の端で
のノズルの軌道の直径が大きくなることになる。ベアリ
ング４０の軸とホルダ３８の軸との間の径方向のオフセ
ットによって、基準軸Ｘに関する、分配管１４の角度オ
フセットが決まる。

【００２１】分配管アセンブリ１４は、ジャーナル接続
されるか、あるいはオフセット孔４２を介して偏心ベア
リング４０を通って延伸し、ベアリング４０は、角度α
で、すなわち傾斜させて（canted）、ベアリングホルダ
３８内に設置されて、それにより動作中にベアリング４
０が管アセンブリ１４に対し直角に置かれて（lie squa
re to）摩耗および熱の発生を低減するようになってい
る。外側レースすなわちホルダ３８は、駆動シャフト３
６と共軸に置かれる。したがって、偏心ベアリング４０
の中心軸Ｙは、角度αで基準軸Ｘ（すなわち、モータ１
２およびホルダ３８の回転軸）に対して非平行に置かれ
る。このことは、図３ｂおよび図５に示される。図３ｂ
では、基準線Ｚは、基準軸Ｘと垂直である軸を表し、こ
の軸は、モータ１２の回転軸Ｘに対するホルダ３８の直
角の位置合わせ（the square alignment to the refere
nce axis X）を規定する。したがって、ホルダ３８は、
基準軸Ｘに対し直角に設置されて、駆動シャフト３６と
ともに自由に回転するが、偏心ベアリング４０は、９０
度未満の角度αで傾斜される。αの値は、ホルダ３８内
でのベアリング４０のオフセット量に基づいて選択され
ることになる。図４および図５は、ベアリング４０の傾
斜偏心装着（canted eccentric mounting）が、基準軸
Ｘに関する、管アセンブリ１４の角度オフセットαをど
れくらいもたらすかを示している。

【００２２】このようにして、ベアリング４０の軌道孔
４２と組合わさった回転ホルダ３８は、管アセンブリ１
４の出力端１４ａに章動または軌道運動を与えることに
なる。管アセンブリ１４の分配セクション１０２は、先
端（apex）が概して管アセンブリ１４の分配セクション
１０２の旋回領域にある円錐の表面を、概して追跡する
ようして軌道を描いて旋回することになる。しかしなが
ら、管アセンブリ１４の軌道部分は、偏心ベアリング４
０を介して管アセンブリ１４とモータ駆動シャフト３６
との間を結合するほぼ０に近いトルクにより、章動中に
撚れるか、回転するか、または他のトルクを経験するで
あろう。

【００２３】モータハウジング１８は、ボス５０を形成
する縮小された直径端部分１８ａを含む。二分カップ
（bifurcated cup）の形態をしたスプレーシールド５２
は、滑り嵌め部によってモータハウジングボス５０上に
設置される。シールド５２は、ハウジングボス５０上に
摺動するスカート５４を一端に有する。多数のソケット
ボルトまたはスクリュー５６を用いて、モータハウジン
グ１８にシールド５２をしっかり取り付けてもよい。

【００２４】シールド５２は、略円筒形状であり、シー
ルド５２の内部を、ベアリングホルダ３８、ベアリング
４０及び駆動シャフトカラー３６を受容する第１のカッ
プ部分６０と、設置されると分配管アセンブリ１４の出
口端１４ａが中に位置付けられる第２のカップ部分とに
分離する中央横断壁（cross wall）５８を有する。壁５
８は、出口端１４ａから分配される材料がベアリングア
センブリ１６を被覆することに対するシールドとして機
能する。壁５８は、拡張された中央開口６４を有し、こ
の開口６４を通って管アセンブリ１４が延伸している。
開口６４は、章動する際の管アセンブリ１４の角度偏向
に対応するのに十分な直径を有している。シールド５２
は、特定の用途に適したいずれの構造にも対応し得る。

【００２５】ノズル７０は、管アセンブリ１４の出口端
１４ａに、ねじ込み可能に、または他に適切に設置され
る。ノズル７０は、材料が管アセンブリ１４の出口オリ
フィス７２から分配される際の材料のパターンを成形す
る。限定するものではないがたとえば、そのパターン
は、噴霧スプレーパターン、ストリーム、またはビーズ
状の材料（a bead of material）のパターンであり得
る。特定の用途に必要な場合には他の分配パターンを用
いることもできる。

【００２６】液体噴霧動作中に生じる固有の影響は、分
配される材料でシールド５２の内部表面７４が被覆され
てしまうことである。このような材料は、除去すること
が難しく、開口６４を通過し得るものも中にはある。こ
の影響を最小限にするために、本発明は、分配される材
料がシールド５２ではなくて取り外し可能または使い捨
て可能な部材上に実質的に集まる構成を意図している。
本発明のこの態様によれば、図１Ａ、図１Ｂ、および図
２Ａ、図２Ｂの例示的な実施形態では、シールド用ライ
ナ７６が設けられる。ライナ７６は、好ましくは、低コ
ストのプラスチック材料からなり、使い捨てアイテムと
して用いられ得る。ライナ７６は、一般に、シールド５
２の内部形状に対応し、分配される材料に対し障壁を提
供する。そのため、ライナ７６は、ノズル７０を実質的
に包囲するカップ状部分７８を有する。カップ部分７８
は、管アセンブリ１４の旋回部分に対応する適切なサイ
ズにされている中央開口８０を含む。図示した例では、
ライナは、シールド５２中に圧入されており、シールド
５２に形成された環状リングまたはビード８２によって
適所に保持されている。一実施形態では、ライナ７６
は、PMI Corporationから入手可能なパイプキャップで
あり、開口８０を含むように改造されている。

【００２７】ライナは、シールド５２の下部端５２ａの
台座となっている一体フランジ部８４を備える。フラン
ジの上に十分な材料が集まった後、操作者がフランジを
掴んでライナ７６を取り外すことができる。フランジ８
４は、弓状スリット８６を設けられて、シールド５２か
らライナ７６を取り外すために引っ張ることのできるタ
ブまたはイヤー８８、あるいは他の適した把持可能部分
を形成するようになっている。図６は、イヤー８８を有
したシールド５２を示す（図６では、イヤー８８は、操
作者が耳を把持することによって、図示した位置に移動
される）。

【００２８】ライナ７６のほかに、本発明は、開口８
０、６４を通ってベアリングアセンブリ１６中に偶発的
に噴霧またははね散る場合のある材料の量をさらに低減
する空気洗浄機構を考慮する。この空気洗浄機構を以下
に説明する。

【００２９】本発明の別の態様によれば、高圧（たとえ
ば約３５００ｐｓｉ静圧）であっても、可撓性があるが
強固な分配管を提供する材料分配管設計が用いられる。
本発明の別の態様によれば、材料に対する一次的シール
以外の位置に管の旋回領域がある分配管構成が提供され
る。したがって、一次的シールは、真の静止用シールと
して実現され得り、旋回領域がバックアップシールにお
いて提供される。

【００３０】図１Ａ、図１Ｂ、図４、および図５は、本
発明による分配管構成の例示的な実施形態を提供する。
この例示的な実地形態では、分配管アセンブリ１４は、
３つの接合したセクションを用いて実現される。これら
のセクションは、材料受取セクション１００、材料分配
セクション１０２、および可撓セクション１０４であ
る。完全に組み立てられた場合、分配管アセンブリは、
スプレーガン装置１０に対して取り付けおよび取り外し
を容易に行えることができるカートリッジスタイル装置
１４である。

【００３１】管アセンブリ１４を形成するために用いら
れる材料は、分配される液体材料に適した任意の材料で
あってよい。たとえば、受取セクション１００および分
配セクション１０２は、金属（たとえばステンレス鋼）
であってもよい。可撓セクション１０４は、プラスチッ
ク（たとえばナイロンまたはテフロン（登録商標））で
あってもよい。これらの例は、例示的であることを意図
しているにすぎなく、管アセンブリ１４について利用可
能な材料の排他的な列挙を意図しているものではない。

【００３２】全体を通して、受取セクション１００およ
び分配セクション１０２は、たとえ非金属材料からなっ
ていたとしても、可撓セクション１０４より実質的に剛
性があり可撓性が少ない。本発明のこの態様によれば、
受取セクションおよび分配セクションは、接合する可撓
セクション１０４より実質的に剛性があり、そのため、
管アセンブリ１４のほぼ全ての撓曲および湾曲は、可撓
セクション１０４によって吸収される。しかしながら、
可撓セクション１０４は、可撓セクション１０４が支持
部材１６０を通って圧力下で突出する場合があるため、
過度に順応かつ軟質につくることはできない。しかしな
がら、アセンブリ１４の動きを吸収するための可撓性の
有益性を実現するために、ひいては湾曲に対して実質的
に低反抗力を有するために、可撓セクション１０４は強
固すぎないべきである。したがって、管アセンブリ１４
の３つのセクションについての材料の選択は、特に、静
的作動圧（static operating pressures）、分配装置の
サイズ、分配パターン、および分配される材料の種類に
基づいて選択され得る。

【００３３】分配管アセンブリ１４の分配セクション１
０２は、モータハウジング１８およびシールド５２を通
って縦方向に延伸している。ノズル７０は、分配セクシ
ョンの出口端に取り付けられている。

【００３４】ショルダまたはリム１０６が、管アセンブ
リ１４に、かつ、ガン１０が完全に組み立てられた場合
（図１Ａ、図１Ｂでのように）には偏心ベアリングアセ
ンブリ１６付近に軸方向に設けられる。低摩擦のスラス
トベアリングまたはブッシング１０８が、ショルダ１０
６と偏心ベアリング４０との間に取り付けられる。スラ
ストベアリング１０８は、任意の適した材料（たとえば
ＰＥＥＫ）からなってもよい。スラストベアリング１０
８は、偏心ベアリング４０を管アセンブリ１４に略直角
となっていることから逸脱させることもある許容誤差
（tolerance error）を吸収させるのに役立つ。

【００３５】分配セクション１０２は、材料がノズル７
０を通過するのに通る中央流体通路１１０を有する。

【００３６】分配セクション１０２の開口またはスロー
ト端１１２は、第１の下部カウンターボア（counterbor
e:座ぐり）１１４および第２の下部カウンターボア１１
６を有する。分配セクション１０２のスロート１１２
は、分配管アセンブリ１４の受取セクション１００の下
端でカウンターボア１１８に入れ子式に滑動する。Ｏリ
ングまたは他の適したシール１２０は、章動分配セクシ
ョン１０２と静止受取セクション１００との間に旋回運
動を与える可撓旋回領域および低摩擦を提供する。任意
の適した低摩擦インターフェース（接合面）が旋回領域
１２０で用いられ得るが、流体の漏れない可撓セクショ
ン１０４が弱まる（compromise）か、あるいは破損また
は漏出した場合に、可撓シールが二次的すなわちバック
アップシールとして用いられ得るため、エラストマーシ
ール素子（device）が好ましい。

【００３７】カウンターボア１１８は、管アセンブリ１
４の受取セクション１００の一端にカラー１２２を形成
している。このカラー１２２は、モータハウジング１８
の外部ねじ山付きネック１２４に摺動可能に受容されて
おり、別のシールまたＯリング１２１が、受取セクショ
ン１００とネック１２４との間にシールを提供する。シ
ール１２１は、管アセンブリ１４から逃げる可能性のあ
るいずれもの流体に対して障壁を形成して、そのような
流体がモータアセンブリ１２に入ることを防止する。

【００３８】材料受取セクション１００は、第２の上部
カウンターボア１１９から軸方向に離間した第１の上部
カウンターボア１１７で底部をなしている（bottom）、
可撓性セクション１０４の一端を、ぴったり受容する中
央孔１２６を有している。Ｏリングまたは他の適したシ
ール１２８は、分配される材料の流体圧力に対して一次
的シールの１つを形成する。可撓セクション１０４の対
向端は、分配セクション１０２のスロート１１２を通し
てぴったり受容され、滑り孔（snug bore）１１５中に
延伸している。可撓セクション１０４の対向端は、第２
の下部カウンターボア１１６で底部をないしているので
はなく、むしろ、許容スタックアップ（tolerance stac
k-up）を考慮する軸空間が残っていることが好ましい。
第２のＯリングまたは他の適したシール１３０は、流体
圧力に対して別の一次的シールを提供する。一次的シー
ル１２８および１３０はどちらも、真の静止用シールで
あることに留意されたい。分配セクション１０２の軌道
または章動運動は、これらの一次的静止用シールに不都
合な影響を及ぼさない。可撓セクション１０４が一次的
シール１２８および１３０のそれぞれの両側でしっかり
拘束されるからである。たとえば、上部一次的シール１
２８（図２Ａ、図２Ｂで見た場合の「上部」）に軸方向
に隣接した、可撓セクション１０４の部分１３２、１３
４は、ぴったり適合して、孔１２６により動きを拘束さ
れる。同様に、下部一次的シール１３０に軸方向に隣接
した、可撓セクション１０４の部分１３６、１３８は、
ぴったり適合して、孔１１５により動きを拘束される。
可撓セクション１０４は、中央流体通路１４０を流体通
路１１０の一連につながった上部への拡張部として画定
する。

【００３９】管アセンブリ１４の受取セクション１００
は、入口流体通路１４４を形成するニップル部分１４２
を有する。入口流体通路１４４は、下部通路１１０、１
４０の一連につながった拡張部を形成し、それによっ
て、入口１４４に入る材料が、孔１４４、１４０、１１
０によってノズルアセンブリ７０に画定された接合した
流体通路を通って流れる。ニップル１４２は、ガン１０
への材料の流量を調節する流量制御弁（図示せず）を接
続するために用いられ得るような適したアダプタ１４６
に延伸している。

【００４０】キャップ１４８は、内部ねじ山付きであ
り、モータハウジング１８のねじ山付きネック１２４に
取り付けられている。ディスクばね１５０または他の適
した活荷重素子（live load device）は、キャップ１４
８の内部ショルダ１５２と、管アセンブリ１４の受容部
分１００上の外部ショルダ１５４との間で捕捉されてい
る。キャップ１４８はまた、Ｏリングまたは他の適した
シール１５８を保持するシール溝１５６を有する。シー
ル１５８は、分配される材料の流体圧力に対する別の一
次的静止用シールである。ここで再び、この一次的シー
ルは管アセンブリ１４の分配セクション１０２の旋回運
動によって不都合に影響を及ぼされないことに留意され
たい。

【００４１】可撓セクション１０４は、適当に可撓性が
あり順応性があるため、高圧下で急な破裂を被る可能性
があるであろう。したがって、セクション１０４の可撓
性を過度に弱めることなく、可撓セクション１０４のフ
ープ強度を高めるために、一連の締まり嵌めループ（cl
ose fitting loops）１６０が、可撓管１０４の中央部
分または支持されていない部分の周りに取り付けられ
る。好適な実施形態では、ループ１６０は、拡張ばね
（コイルに予荷重をかけられており、それによってコイ
ルが自立形の状態で（in a free-standing condition）
接触している拡張ばね）のコイルの形態でヘリックスと
して実現されるが、個別のループを用いてもよい。管１
０４の所望の可撓性を維持している間にフープ強度を高
めるための他の技法を用いてもよい。ばね１６０は、管
アセンブリ１４の受取セクション１００にぴったり受容
され、第２の下部カウンターボア１１９で底部をなして
いる。ばね１６０の対向端は、管アセンブリ１４の分配
セクション１０３にぴったり受容され、第２の下部カウ
ンターボア１１４で底部をなしている。

【００４２】完全に組み立てられると、キャップ１４８
は、ディスクばね１５０上に押され、このディスクばね
１５０は、管アセンブリを下方に押しやり、スラストベ
アリング１０８がショルダ１０６の台座となる。ばね１
６０は、完全にまたはほぼ完全に圧縮される。

【００４３】管アセンブリ１４の材料受取セクション１
００には、内部水抜穴１６２が設けられている。内部水
抜き穴すなわち孔１６２は、旋回シール１２０の高圧側
に位置付けられることが好ましい。キャップ１４８に
は、内部水抜き穴１６２と流体連通するキャップ水抜き
穴も設けられている。可撓管１０４の流体の漏れない完
全性が弱まる場合には、材料は、内部の漏れがあること
を操作者に視覚的に示して、水抜き穴１６２、１６４か
らあふれ出るであろう。水抜き穴１６２、１６４は、液
体材料に旋回シールを迂回させるようにし、したがっ
て、旋回シールは、系統圧力を経験することなく、材料
がモータ１２中へ流れることを容易に防止することがで
きるであろう。操作者は、材料が水抜き穴１６４から漏
出していることがわかると、系統圧力を解放し（releas
e）、モータ１２を停止させて、二次的シール１２０が
容易に流体を収容できるようにする。

【００４４】図２Ａ、図２Ｂ、および図４に示すよう
に、モータアセンブリ１２に冷却空気を供給する空気フ
ィッティング１７０が設けられる。この冷却空気は、管
アセンブリ１４とモータ１２との間の空気通路１７２を
通って流れる。したがって、この空気は、偏心ベアリン
グ４０を冷却するのにも役立つ。一連の孔１７４は、シ
ャフトの強度を弱めることなく駆動シャフト３０内に設
けられる。これらのスリット１７４は、冷却空気をシー
ルド５２の内容積（interior volume）中に、より具体
的には上部カップ容積６０（upper cup volume）中に排
気するよう可能にする。冷却空気は、シールド壁５８の
開口６４およびライナ７６の開口８０を通って出てい
く。この排気流（矢印ＡＦによって表される）は、ノズ
ル７０の周囲領域を空気洗浄し、かつ噴霧された材料が
ベアリングアセンブリ１６中に逆流することを実質的に
防止する。

【００４５】動作時に、モータ１２は、ノズル７０およ
び管アセンブリ１４の分配セクション１０２に軌道運動
を与える。ノズルの軌道は、偏心ベアリングのオフセッ
トによって確立された半径を有する。分配セクション１
０２は、シール１２０での旋回領域で旋回し、順応する
可撓管１０４は、ノズル７０の軌道運動により湾曲かつ
撓曲する。したがって、可撓管１０４は、章動運動によ
り管アセンブリ１４に誘導される応力を取り込む。可撓
管１０４は、各端でしっかり拘束されるので、その中央
部分に沿って撓曲し、軸方向に分布した応力集中を提供
する。したがって、管アセンブリ１４は、弱まって最終
的に湾曲管を破裂させる傾向があるであろう局在化され
た高圧を示すことがない。そうではなくて、可撓管１０
４は、半径に沿って撓む傾向があり、したがって、局在
化された高圧地点または領域におけるよりもむしろ管の
軸長に沿った軌道管によって引き起こされる曲げ応力を
円滑かつ均一に分布する。

【００４６】スプレーパターンの幅、膜、厚み、および
旋回流密度（swirl density：渦流密度）は、以下のパ
ラメータ、すなわち軌道直径、軌道速度、材料出口オリ
フィス直径、材料圧力、表面または加工物までの距離、
およびガンと加工物との間の相対移動速度、を適切に選
択することによって制御され得る。必要とされる場合に
は他のパラメータを選択してもよい。

【００４７】本発明を好適な実施形態を参照しながら説
明してきたが、当業者には、本発明の範囲から逸脱せず
に、種々の変更を行い、等価物をその要素に代えること
ができることが理解されるべきである。さらに、本発明
の本質的な範囲から逸脱せずに、本発明の教示に特定の
状況または材料を適合させることができる。

【００４８】したがって、本発明は、本発明を実行する
ために意図された最善の形態として開示された特定の実
施形態に限定されることを意図するものではなく、本発
明は、併記の特許請求の範囲内にあるすべての実施形態
を含むものとする。

【図面の簡単な説明】

【図１Ａ】長手方向断面を示した本発明の実施形態の図
である。

【図１Ｂ】長手方向断面を示した本発明の実施形態の図
である。

【図２Ａ】分解等角図で示した、図１Ａおよび図１Ｂの
装置の図である。

【図２Ｂ】分解等角図で示した、図１Ａおよび図１Ｂの
装置の図である。

【図３Ａ】図１Ａおよび図１Ｂの例示的な実施形態にお
いて用いた偏心ベアリングアセンブリの平面図である。

【図３Ｂ】図１Ａおよび図１Ｂの例示的な実施形態にお
いて用いた偏心ベアリングアセンブリであって、図３Ａ
の線３Ｂ−３Ｂに沿った断面図である。

【図４】追加された（appended）ノズルの軌道運動を生
成するための、分配管の角度オフセットを示す、長手方
向断面における図１Ａおよび図１Ｂの構成の別図であ
る。

【図５】例示的な実施形態で用いられる分配管アセンブ
リの長手方向断面の部分拡大図である。

【図６】好適な実施形態の分配装置の立面図を示し、本
発明の一態様によるライナ引き張り機構（liner pull f
eature）を示す図である。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者ロバートディー．シュナイダーアメリカ合衆国 44089 オハイオ，ヴァーミリオン，リンダドライヴ 4556 Ｆターム(参考） 4F033 AA01 BA03 CA01 DA01 EA01 KA01 NA01 PA11 PB02 PB12 PB23 PD02 PD05 QA01 QB03X QB12Y QB17 QC02 QD16 QE06 QE09 QF11X

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】オリフィスを有し、該オリフィスから材
料を表面上に分配する出口端、および分配動作中に供給
源から材料を受け取るように適合された開口を有する入
口端を有する分配管アセンブリと、軸に関して前記出口端に軌道運動を与える手段と、を備
える材料分配装置であって、前記管アセンブリは、第１の端に前記入口端を有する第
１のセクション、第１の端に前記出口端を有する第２の
セクション、および前記第１のセクションと前記第２の
セクションとを撓曲可能に接合する第３のセクションを
備える、材料分配装置。
【請求項２】前記第１のセクションおよび前記第２の
セクションのそれぞれ第２の端は軸方向に嵌まり合っ
て、旋回領域で前記第１および第２のセクション間に旋
回運動を可能にさせる、請求項１に記載の分配装置。
【請求項３】前記第３のセクションは、前記旋回領域
の両側に軸方向に延伸している、請求項２に記載の分配
装置。
【請求項４】前記旋回領域は、前記第１のセクション
および前記第２のセクションの前記滑り嵌めされた第２
の端間にシールによって部分的に画定され、該シール
は、材料が前記第２のセクションの外容積の周囲に流出
することを防止するバックアップシールを提供する、請
求項３に記載の分配装置。
【請求項５】前記第３のセクションは、材料が前記第
１のセクションから前記第２のセクションに流れるのに
通る可撓管を備える、請求項３に記載の分配装置。
【請求項６】前記可撓管の一部分を包囲してフープ強
度を高める可撓管支持体を備える、請求項５に記載の分
配装置。
【請求項７】前記管支持体は、前記可撓管の外部表面
の周囲に複数のループを備える、請求項６に記載の分配
装置。
【請求項８】前記ループはヘリックスとして形成され
る、請求項７に記載の分配装置。
【請求項９】前記管支持体は、前記可撓管の中央部分
にわたって延伸し、前記可撓管は、前記管アセンブリの
前記第１のセクション中に挿入されている第１の端と、
前記管アセンブリの前記第２のセクション中に挿入され
ている第２の端とを有する、請求項６に記載の分配装
置。
【請求項１０】前記管支持体は、前記管アセンブリの
前記第１のセクション中にぴったり挿入されている第１
の端と、前記管アセンブリの前記第２のセクション中に
ぴったり挿入されている第２の端とを有する、請求項９
に記載の分配装置。
【請求項１１】前記可撓管の第１および第２の端は、
前記管アセンブリのそれぞれの各セクション中に密閉的
に挿入され、前記第２のセクションの外側領域への材料
の流れに対し一次的シールを形成する、請求項６に記載
の分配装置。
【請求項１２】前記管アセンブリの第１のセクション
は、一端が前記可撓管の中央部分付近で開口し、他端が
前記分配装置の外側で開口している、請求項１１に記載
の分配装置。
【請求項１３】前記手段は、前記旋回領域と前記出口
端との間の前記管アセンブリの第２のセクションの一部
分を包囲するモータを備える、請求項２に記載の分配装
置。
【請求項１４】前記モータは、偏心ベアリングを回転
させ、前記管アセンブリの第２の部分は、前記出口端付
近の前記ベアリングにジャーナル接続されている、請求
項１３に記載の分配装置。
【請求項１５】前記第３のセクションは、その軸方向
に延伸した部分に沿って前記管アセンブリを撓ませるこ
とができ、前記出口端が軌道を描いて旋回するように径
方向に力を与える、請求項２に記載の分配装置。
【請求項１６】前記管の出口端に取り付けられたノズ
ル、および該ノズルを包囲するシールドを備え、前記分
配装置はさらに、該シールドに取り付けられたシールド
用ライナを備える、請求項１に記載の分配装置。
【請求項１７】前記ライナは、前記シールド中に圧入
された交換可能なプラスチック部材であり、開口を有
し、該開口を通ってノズルが延出している、請求項１６
に記載の分配装置。
【請求項１８】前記手段は空気冷却モータを備え、前
記分配装置は、冷却空気をモータから前記シールドの開
口を通して排気させて、前記ノズルを空気洗浄し、かつ
前記シールド上への材料噴霧を低減させる空気通路を備
える、請求項１７に記載の分配装置。
【請求項１９】主要ハウジング、ノズル、該ノズルを
部分的に包囲するシールドを備え、シールド用ライナ
は、前記シールド上に取り外し可能に取り付けられて材
料が前記シールド上に集まることを防止する、材料分配
装置。
【請求項２０】前記ライナは、前記シールド中に圧入
され、前記ライナの可撓拡張部を手で把持することによ
り取り外される、請求項１９に記載の分配装置。
【請求項２１】主要ハウジング、該主要ハウジングか
ら延出しているノズル、前記ハウジングに取り付けら
れ、該ノズルを部分的に包囲するシールドを有するタイ
プの材料分配装置であって、前記シールドに取り外し可能に取り付けられているシー
ルド用ライナを備え、前記ライナおよびシールドは、中
に開口を有し、該開口を通って前記ノズルが延出し、加
圧空気は前記主要ハウジング内から前記開口を通って流
れて、前記ノズルを空気洗浄する、分配装置。
【請求項２２】前記加圧空気は、前記主要ハウジング
内に配置されたモータ用の冷却空気でもある、請求項２
１に記載の分配装置。
【請求項２３】管アセンブリの材料受取セクション、
材料分配セクション、および可撓セクションを備え、該
可撓セクションは、前記分配セクションおよび前記受取
セクションを軸方向に接合する、旋回軌道タイプのスプ
レーガンのための材料分配管アセンブリ。
【請求項２４】前記可撓セクションはプラスチック材
料を備え、前記分配セクションおよび前記受取セクショ
ンは金属材料を備える、請求項２３に記載の管アセンブ
リ。
【請求項２５】前記可撓セクションは、一端で前記分
配セクションの第１の端に滑り嵌めし、対向端で前記受
取セクションの第１の端に滑り嵌めしている、請求項２
３に記載の管アセンブリ。
【請求項２６】前記可撓セクションの中央部分は、前
記ガンの噴霧動作中に自由に撓曲および湾曲する、請求
項２３に記載の管アセンブリ。
【請求項２７】前記中央部分は、支持装置によって少
なくとも部分的に包囲されて、前記可撓セクションの圧
力強度を高める、請求項２６に記載の管アセンブリ。
【請求項２８】前記支持装置はばねを含む、請求項２
７に記載の管アセンブリ。
【請求項２９】前記材料分配セクションは、前記受取
セクションの第１の端に滑り嵌めし該受取セクションに
対して旋回する第１の端を有する、請求項２３に記載の
管アセンブリ。
【請求項３０】前記分配セクションは、前記分配セク
ションおよび前記受取セクションの前記それぞれの第１
の端間に位置決めされたシールで旋回する、請求項２９
に記載の管アセンブリ。