JP4823784B2 - 液圧レギュレータおよび塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、液圧レギュレータおよび塗装装置に係り、特に、塗料の塗装に好適な液圧レギュレータおよび塗装装置に関する。

従来から、ダイヤフラムを用いて加圧された液体を一定の圧力に減圧して吐出することのできる液圧レギュレータが知られている。このような液圧レギュレータは、例えば、車両パネルに塗装を行う塗装ラインにおいて、液体としての加圧供給される塗料を所定の流量となるように一定の圧力に減圧して塗装ガンに供給するように用いられている。

このような車両パネルの塗装では、数多くの塗料色を必要とし、かつ各塗料が常に同じ色調で塗装されることが必要とされている。また、１つの色が塗装ライン上で、例えば車両パネルの上面部、右側面部、左側面部といった部分毎に独立して塗装されるが、それぞれの塗装ガンに対して色調や品質が同じ塗料を供給する必要がある。そこで、常に同一品質の塗料を複数の塗装ガン（取り出し口）に供給するために、塗装ラインに用いられる塗装装置としては、各塗装ガンを配管で接続するようにしている。

塗料の種類としては、多種多様のものがあるが、その中に、メタリック、マイカ、パールなどと称される粒子状の物質が混入されている塗料がある。このような粒子状の物質が混入されている塗料は、塗装ガンが長期間停止状態、すなわち、配管中に停滞していると、沈殿や分離をするものが多いため、このような塗料は、常に一定以上の速度で配管中を循環させる必要がある。

近年においては、環境負荷の低減のため塗料の水系化が進められている。この水系の塗料は一般に溶剤系に比較して粘度が高いため、循環に必要なエネルギーが大きく高圧で送り出す必要がある。

ところで、車両パネルに塗装を行う塗装ラインに用いられている塗装装置においては、塗装ガンの総数が数百から千を越えるものがあり、また、塗料循環の配管の総延長が１ｋｍを超える場合もあり、多数の配管を接続して使用するため、これらの配管の中を圧力をかけて塗料を循環させ続けるためには多くのエネルギーを必要している。

図６は従来の車両パネルに塗装を行う塗装ラインに用いられる塗装装置の一例を示すものであり、従来の塗装装置１０１は、塗料を循環させるための液体供給路としての液体供給配管１０２および液体戻し路としての液体戻し配管１０３と、液体供給配管１０２に接続された複数の液圧レギュレータ１０４（図６に３つのみ図示）と、これらの液圧レギュレータ１０４のそれぞれに接続されるとともに液体戻し配管１０３に接続された塗装ガン１０５（図６に３つのみ図示）とを有している。

液体供給配管１０２の基端部には、ポンプ１０６により塗料タンク１０７に貯留された塗料がフィルタ１０８を介して所定の圧力で加圧供給されるようになっており、液体供給配管１０２を通過した塗料は、液体供給配管１０２の先端部分に配設された背圧弁１０９を介して塗料タンク１０７に戻されるようになっている。また、各塗装ガン１０５から液体戻し配管１０３に導入された塗料は、液体戻し配管１０３の先端部分に配設された背圧弁１１０を介して塗料タンク１０７に戻されるようになっている。なお、フィルタ１０８は、主として塗料に含まれている異物の除去に用いられるものである。

液圧レギュレータ１０４としては、調節ばねあるいは外部から供給される圧縮空気により作動圧が調節されたダイアフラムにより、液体の二次側の圧力（吐出圧）を検知して弁を開閉させることで加圧された液体を一定の圧力に減圧することにより液体の吐出する流量を制御することのできるものが用いられている（例えば、特許文献１参照）。

前記液圧レギュレータ１０４と塗装ガン１０５とは、接続配管１１１により接続されて相互間の塗料の流路が確保されている。勿論、塗装ガン１０５は、移動自由に配設されている。

特開平１０−１８４９４５号公報

しかしながら、従来の塗装装置１０１においては、近年の高性能化の要求に応えることができないという問題点があった。

すなわち、従来の塗装装置１０１においては、塗装作業を行う時点で最良の塗装が得られる塗料循環量を厳密に設定しているため、塗装作業を行わない時点においても同一条件で塗料を循環させざるを得ず、塗料の循環に必要なエネルギーを低減することができないという問題点があった。

なお、液圧レギュレータ１０４を外部から供給される圧縮空気により操作するものとした場合には、図示しない空気供給路を介して各液圧レギュレータ１０４に圧縮空気を供給することで液圧レギュレータ１０４を塗料が循環するように設定することができるが、そのためには、工場が休止している非稼動状態でも空気供給路に圧縮空気を供給し続ける必要があり、エネルギーのロスが大きいという問題点がある。

そこで、非稼動状態において塗料を循環させることができ、しかもエネルギーロスを少なくする省エネルギー化による高性能化を確実に図ることのできる液圧レギュレータおよび塗装装置が求められている。

本発明はこの点に鑑みてなされたものであり、非稼動状態において塗料を循環させることができ、しかもエネルギーロスを少なくする省エネルギー化による高性能化を確実に図ることのできる液圧レギュレータおよび塗装装置を提供することを目的とする。

前述した目的を達成するため特許請求の範囲の請求項１に記載の本発明の液圧レギュレータの特徴は、開口が設けられている本体と、前記本体の開口を覆うように前記本体に取着されているボンネットと、前記本体およびボンネットに挟持されているダイアフラムと、前記ダイアフラムのボンネット側に設けられ前記ダイアフラムの作動圧の制御を行うための圧縮空気が供給されるシリンダ室と、前記ダイアフラムの本体側に設けられ液体が通過可能なダイアフラム室と、前記ダイアフラム室への液体の流入部に設けられた弁と、前記弁を開閉するための弁棒とを有しており、前記液体の二次側の圧力を前記ダイアフラムにより検知して前記弁を開閉させることで液体の流量を制御するように形成されている液圧レギュレータにおいて、前記シリンダ室には、前記ダイアフラムに向かって進退可能なピストンと、前記ピストンを前記ダイアフラムに向かって付勢するピストン用付勢ばねとが配設されており、前記ピストンには、前記弁棒の基端部が取着されており、前記シリンダ室に圧縮空気が供給されていない待機状態においては、前記弁棒が前記ピストン用付勢ばねの付勢力によって前記ダイアフラムとは独立して移動して前記弁を開状態に保持するように形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、待機状態において弁を開状態に保持することができる。

また、特許請求の範囲の請求項２に記載の本発明の液圧レギュレータの特徴は、請求項１において、前記弁棒に、前記ダイアフラムの中央部を前記ダイアフラム室側から支持可能な支持体が設けられており、前記シリンダ室に圧縮空気が供給されて前記ダイアフラム室を通過する液体の二次側の圧力を前記ダイアフラムにより検知して液体の流量を制御する調圧状態においては、前記支持体が前記ダイアフラムに当接されて前記弁棒が前記ダイアフラムの変位に連動して前記弁を開閉させるように形成されている点にある。そして、このような構成を採用したことにより、調圧状態において液体を所定の流量となるように減圧して吐出させることができる。

また、特許請求の範囲の請求項３に記載の本発明の塗装装置の特徴は、塗料を循環させるための液体供給路および液体戻し路と、前記液体供給路に接続され圧縮空気により操作される複数の液圧レギュレータと、これらの液圧レギュレータのそれぞれに接続されるとともに前記液体戻し路に接続された塗装ガンと、前記複数の液圧レギュレータのそれぞれに圧縮空気を供給するための空気供給路とを有している塗装装置において、前記液圧レギュレータが、請求項１または請求項２に記載の液圧レギュレータである点にある。そして、このような構成を採用したことにより、塗装作業を行わない非稼動状態において、空気供給路に圧縮空気を供給せずに塗料を循環させることができる。

本発明に係る液圧レギュレータによれば、シリンダ室に圧縮空気が供給されていない待機状態においては、弁棒がピストン用付勢ばねの付勢力によってダイアフラムとは独立して移動して弁を開状態に保持するように形成されているので、待機状態において液体を流動させることができるなどの優れた効果を奏する。

また、本発明に係る塗装装置によれば、液圧レギュレータが圧縮空気が供給されていない待機状態において弁を開状態に保持させることができるので、非稼動状態において液圧レギュレータに圧縮空気を供給することなく、塗料を循環させることができるなどの優れた効果を奏する。

したがって、本発明の液圧レギュレータおよび塗装装置によれば、非稼動状態において塗料を循環させることができ、しかもエネルギーロスを少なくする省エネルギー化による高性能化を確実に図ることができるなどの優れた効果を奏する。

以下、本発明を図面に示す実施形態により説明する。

図１は本発明に係る塗装装置の実施形態の全体構成の要部を示す模式図である。

本実施形態の塗装装置は、自動車などの車両パネルにメタリック塗料などの塗装を塗装ガンにより行うことのできるものを例示している。

図１に示すように、本実施形態の塗装装置１は、液体たる塗料を循環させるための液体供給路としての液体供給配管２および液体戻し路としての液体戻し配管３と、液体供給配管２に接続された複数の液圧レギュレータ４（図１に３つのみ図示）と、これらの液圧レギュレータ４のそれぞれに接続されるとともに液体戻し配管３に接続された塗装ガン５（図１に３つのみ図示）とを有している。

前記液体供給配管２の基端部には、ポンプ６により塗料タンク７に貯留された塗料がフィルタ８を介して所定の圧力で加圧供給されるようになっており、液体供給配管２を通過した塗料は、液体供給配管２の先端部分に配設された背圧弁９を介して塗料タンク７に戻されるようになっている。また、各塗装ガン５から液体戻し配管３に導入された塗料は、液体戻し配管３の先端部分に配設された背圧弁１０を介して塗料タンク７に戻されるようになっている。なお、フィルタ８は、主として塗料に含まれる異物の除去に用いられるものである。

前記液圧レギュレータ４としては、後述するように、外部から供給される圧縮空気により作動圧が調節されたダイアフラム２３により、二次側の圧力（吐出圧）を検知して弁を開閉させることで供給された塗料を一定の圧力に減圧することにより塗料の吐出する流量を制御することのできるものが用いられている。そのため、各液圧レギュレータ４は、それぞれダイアフラム２３の作動圧を調節するための制御圧となる圧縮空気を供給するための空気供給路としての空気供給配管１１に接続されている。

なお、空気供給配管１１の基端部には、図示しない空気タンクおよびアフタークーラをこの順に介して空気圧縮機が接続されている。また、空気供給配管１１から液圧レギュレータ４に供給される圧縮空気は、図示しない空気清浄機および空気圧調整ユニットを介して所定の圧力（制御圧）に調節されて各液圧レギュレータ４に供給されるようになっている。

また、液圧レギュレータ４と塗装ガン５とは、接続配管１２により接続されて相互間の塗料の流路が確保されている。勿論、塗装ガン５は、移動自由に配設されている。

その他の構成については、従来の塗装装置１と同様とされているので、その詳しい説明については省略する。

ここで本実施形態の塗装装置１に用いられている液圧レギュレータ４について詳しく説明する。

図２および図３は本発明に係る液圧レギュレータの実施形態の要部を示すものであり、図２は正面図、図３は図２のＡ−Ａ線に沿った縦断面図である。

図２および図３に示すように、本実施形態の液圧レギュレータ４は、平面ほぼ円形状に形成された本体２１（図３）と、ボンネット２２（図２、図３）との間にゴム様弾性体、金属板、樹脂板を単独もしくは組み合わせてなるほぼ円環状に形成されたダイアフラム２３（図３）を挟持するように形成されている。

図３に示すように、ダイアフラム２３の中心部には、上下１対のプレート２４、２５がダイアフラム２３の内周縁側を挟持するように配設されている。そして、上下１対のプレート２４、２５のうち図３においてダイアフラム２３の下方に示す一方は、本体側に位置する下プレート２４とされ、図３においてダイアフラム２３の上方に示す他方は、ボンネット側に位置する上プレート２５とされている。

前記下プレート２４は、本体側に位置する大径部２６と、ボンネット側に位置する小径部２７とにより全体として段付き円筒状に形成されている。そして、大径部２６の外形サイズは、例えば、大径部２６の外周縁がダイアフラム２３の径方向のほぼ中央部に位置するように、ダイアフラム２３の内孔サイズより大きく形成されている。また、小径部２７の外形サイズは、ダイアフラム２３の内孔が径方向外側に嵌合されるように、ダイアフラム２３の内孔サイズより若干小さく形成されている。さらに、小径部２７の図３の上下方向に示す軸方向の長さは、上プレート２５の図３の上下方向に示す厚さより大きく形成されており、小径部２７の外周の上端側には、雄ねじ２７ａが形成されている。さらにまた、下プレート２４の下面の中央部は、凹状の平滑な当接面２６ａとされている。

前記下プレート２４の内孔には、後述する弁の開閉に用いる弁棒２８の中間部分が上下方向に移動自在に挿通されている。また、下プレート２４の内孔には、第１密封装置２９が配設されている。この第１密封装置２９としては、例えば、Ｏリング、Ｘリング、スリッパーシール、Ｕパッキンに代表されるリップパッキンなどの各種の往復動用の運動用シールを単独もしくは組み合わせて用いたりすることができる。さらに、上プレート２５の内孔をスタッフィングボックスとしてカップパッキンやグランドパッキンを単独もしくは組み合わせて用る構成としてもよい。

前記上プレート２５は、円環状に形成されており、その内孔サイズは、ダイアフラム２３の内孔サイズとほぼ同等、すなわち、下プレート２４の小径部２７の外径サイズより若干大きく形成されている。

前記下プレート２４および上プレート２５は、下プレート２４の小径部２７がダイアフラム２３の内孔に下方から挿通されており、小径部２７の外周には、上プレート２５の内孔が挿入されており、小径部２７の雄ねじ２７ａにロックナット３０をねじ込んで螺着させることにより、大径部２６の上面と下プレート２４の下面との間にダイアフラム２３の内周縁部分を上下方向から挟持するようにして取着されている。

前記本体２１は、ダイアフラム２３の外周縁部分を下方から支持するとともに、ダイアフラム２３の一面側たる下面側、すなわち、ダイアフラム２３の本体側にダイアフラム室３１を形成するためのものであり、この本体２１は、全体として上部が開口の有底円筒形状に形成された基体部３２と、この基体部３２の下面の中心部に形成された筒状の取付部３３とを一体に形成することにより構成されている。そして、基体部３２の上部には、ダイアフラム２３の外周縁を下方から支持するための平面ほぼ円環状に形成された下フランジ部３４が形成されている。この下フランジ部３４は、ダイアフラム２３の外径より大きく形成されており、上方に示す上面がダイアフラム２３を下方から支持可能な下支持面３５とされている。さらに、下フランジ部３４のダイアフラム２３の外周縁より径方向外側には、上下方向に示す板厚方向に貫通する複数、本実施形態においては６つの貫通孔３６（一部のみ図示）が形成されている。これらの貫通孔３６は、基体部３２の軸心から等距離位置に、隣位する相互間の距離を等しくして同心円上に配置されている。

前記下支持面３５とダイアフラム２３との間には、ダイアフラム室３１内に供給された液体としての塗料の漏洩防止を行うためのＯリングなどのガスケットからなる第２密封装置３７が配設されている。

前記基体部３２のほぼ中央部には、ダイアフラム室３１を形成するための上部開口が形成された平面ほぼ円形の下有底穴３８が形成されている。この下有底穴３８は、ダイアフラム２３の外周縁より小さく、下プレート２４の外径より大きく形成されている。

前記下有底穴３８の底部の軸心部には、下有底穴３８の内部と取付部３３の内部とを上下方向に連通するように貫通する連通孔３９が形成されている。また、下有底穴３８の底部には、連通孔３９に接続する凹溝４１が軸心方向に対して直交するように形成されている。この凹溝４１は複数であってもよい。そして、連通孔３９の下端、すなわち、取付部３３の底部の中心部分には円環状に形成された弁座４０が配設されている。

前記弁座４０は、取付部３３の底部と、取付部３３の内孔に螺着された全体として筒状に形成されたジョイント４２の上端とによって上下方向から挟持されて位置決めがなされており、弁座４０の外周側には、ダイアフラム室３１に供給する塗料の漏洩防止を行うための第３密封装置４３が配設されている。この第３密封装置４３としては、例えば、Ｏリングなどのガスケットが用いられている。

前記ジョイント４２の内孔は、ダイアフラム室３１への塗料の供給に用いる供給側流路４４とされており、この内孔には、上から下に向かって弁収容部４５、ばね収容部４６、小径環状部４７および塗料供給部４８とがこの順に形成されている。これらの弁収容部４５、ばね収容部４６、小径環状部４７および塗料供給部４８は、それぞれ円筒状に形成されており、それぞれの軸心を同軸上にして形成されている。なお、塗料供給部４８としては、エルボのように軸心を途中で直角あるいは４５度に曲げた形状としてもよい。

前記弁収容部４５には、弁座４０に対して接離可能とされた弁体としてのボール体４９が収容されており、ばね収容部４６の内部には、円錐形に形成された圧縮コイルばねからなる弁用付勢ばね５０がその大径側を下方にして収容されている。この弁用付勢ばね５０の下端部は、ばね収容部４６の底部となる小径環状部４７との接続段部に当接されて下方から支持されており、弁用付勢ばね５０の上端は、弁座４０に接離可能とされたボール体４９の下部に当接されている。

すなわち、ボール体４９は、弁用付勢ばね５０の付勢力をもって弁座４０に当接するようにして下方から支持されており、ボール体４９が弁座４０に当接している際には、塗料が貫通孔３６を介してダイアフラム室３１へ流動するのを遮断することができるようになっている。

なお、弁用付勢ばね５０の形状としては、一般的な全体として円筒状をなすコイル状のものであってもよい。

したがって、供給側流路４４としてのジョイント４２の内孔には、ダイアフラム室３１を通過する液体の流れを制御するための、弁座４０に接離可能な弁体としてのボール体４９、この弁体としてのボール体４９を弁座４０に向かって付勢する弁用付勢ばね５０とが配設されている。すなわち、ダイアフラム室３１への塗料の流入部に弁が配設されている。

前記塗料供給部４８の下端に位置する開口端、すなわち、ジョイント４２の下端の中心部は、外部から加圧供給される塗料の供給口５１とされており、この供給口５１には、塗装装置１の液体供給配管２（図１）が接続されるようになっている。

前記ダイアフラム室３１の外周部分には、吐出側流路５２の一端が接続されており、この吐出側流路５２の他端は、基体部３２の外周に形成された吐出口５３に接続されている。そして、吐出口５３には、塗装装置１の接続配管１２（図１）が接続されるようになっている。なお、塗装ガン１０５の構成によっては、ガンマウントレギュレータと称されるように、吐出口５３に塗装ガン１０５を直接接続する構成とすることができる。また、ダイアフラム室３１の外周部分には、図示しない計測用流路の一端が接続されており、この計測用流路の他端は、基体部３２の外周に形成された圧力計測用のゲージポート（図２）に接続されている。なお、計測用流路およびゲージポートは、設計コンセプトなどの必要に応じて設ければよい。

前記ボンネット２２は、本体２１の開口を覆うように本体２１に取着されるものである。このボンネット２２は、下部が開口とされ上部が小径の有底のほぼ円筒形状に形成されており、ダイアフラム２３のボンネット側にシリンダ室６１が形成されている。また、ボンネット２２の下部には、ダイアフラム２３の外周縁を上方から支持するための平面ほぼ円環状に形成された上フランジ部６２が設けられている。この上フランジ部６２は、本体２１の下フランジ部３４と同様に、ダイアフラム２３の外径より大きく形成されており、その下面がダイアフラム２３を上方から支持可能な上支持面６３とされている。

前記上フランジ部６２のダイアフラム２３の外周縁より径方向外側には、板厚方向に貫通する複数、本実施形態においては６つのねじ孔６４が形成されている。これらのねじ孔６４は、下フランジ部３４の貫通孔３６と同様に、ボンネット２２の軸心から等距離位置に、隣位する相互間の距離を等しくして同心円上に配置されている。そして、本体２１の下フランジ部３４の貫通孔３６のそれぞれに下方から挿通される固定ねじ６５を上フランジ部６２のそれぞれのねじ孔６４に螺入させることにより、ボンネット２２が本体２１に取着されているとともに、本体２１およびボンネット２２の間にダイアフラム２３を挟持することができるようになっている。この時、本体２１の開口に対して、ボンネット２２の開口が対向するように配置されている。また、ダイアフラム２３には、固定ねじ６５が挿通される６つの貫通孔６６が設けられている。

本実施形態のシリンダ室６１は、下部に上プレート２５を内部に収容することのできる上プレート２５の外径より大径の第１上有底穴６７が形成されており、この第１上有底穴６７の底部には、前記ロックナット３０を内部に収容することのできるロックナット３０の外径より大径で、かつ、上プレート２５の外径より小径の第２上有底穴６８が形成されている。また、第２上有底穴６８の底部には、ロックナット３０の外径より小径のシリンダチューブとして機能する第２上有底穴６８より小径の第３上有底穴６９が形成されており、この第３上有底穴６９の底部には、第３上有底穴６９より小径の第４上有底穴７０が形成されており、この第４上有底穴７０の底部の中央には、外部に連通する小径貫通孔７１が形成されている。

前記第３上有底穴６９には、ピストン７２がダイアフラム２３に向かって進退可能なように上下方向に摺動自在に配設されており、このピストン７２の外周面には、ピストンパッキン７３が配設されている。また、ピストン７２には、前記弁棒２８の基端部たる上端部が取着されており、ピストン７２と弁棒２８とが一体に形成されている。

前記第４上有底穴７０には、ピストン用付勢ばね７４が配設されている。このピストン用付勢ばね７４の付勢力は、前記弁用付勢ばね５０の付勢力よりも大きく形成されている。

前記弁棒２８は、その先端部が弁体としてのボール体４９の頂部に接離するように、ダイアフラム２３の中央部およびダイアフラム室３１を挿通するように配設されている。

ここで、ピストン用付勢ばね７４の付勢力を、弁用付勢ばね５０の付勢力と供給側流路４４を通じてボール体４９を弁座４０に押し付けるように働く力を加算した値より大きく設定することが、シリンダ室６１に圧縮空気を供給しない待機状態においてボール体４９を弁座４０から離間させた弁の開（全開）状態を保持するうえで肝要である。

前記弁棒２８の下方への最大移動位置は、弁棒２８のダイアフラム室３１に位置する部分において、前記下プレート２４の当接面２６ａに接離するように設けられた円盤状の支持体７５の下面をダイアフラム室３１の底部に当接させることで規制されている。また、支持体７５の上面は、弁棒２８が上方に移動する途中で下プレート２４の当接面２６ａに当接して、下プレート２４、ひいてはダイアフラム２３の中心部を上方に移動させることができるように形成されている。さらに、弁棒２８の上方への最大移動位置は、上プレート２５の上面の外周側部分を第１上有底穴６７の底面に当接させることで規制されている。

なお、シリンダ室６１の形状としては、円柱状に形成してもよく、特に本実施形態の形状に限定されるものではない。

前記シリンダ室６１のピストン７２とダイアフラム２３との間、本実施形態においては第１上有底穴６７の底部には、ダイアフラム２３の作動圧の制御を行うための圧縮空気をシリンダ室６１に供給するための制御圧用供給路７６の一端たる下端が接続されている。この制御圧用供給路７６の他端たる上端は、ボンネット２２の上面に形成された空気導入口７７に接続されている。また、空気導入口７７には、塗装装置１の圧縮空気を供給するための空気供給路としての空気供給配管１１（図１）が接続されるようになっている。

なお、制御圧用供給路７６としては、シリンダ室６１、詳しくは、シリンダ室６１に配設されたピストン７２とダイアフラム２３との間に圧縮空気を供給することができるものであればよく、数および形状などは、設計コンセプトなどの必要に応じて種々変更することができる。

つぎに、前述した構成からなる本実施形態の作用について説明する。

図３に示すように、本実施形態の液圧レギュレータ４のシリンダ室６１に圧縮空気が供給されていない（シリンダ室６１に圧縮空気がない）待機状態においては、ピストン用付勢ばね７４の付勢力によりピストン７２がダイアフラム２３に向かって下方に移動しており、このピストン７２の下方への移動により弁棒２８は、ダイアフラム２３とは独立して下方に移動しており、弁棒２８の先端は、ボール体４９を弁用付勢ばね５０の付勢力に抗して下方に移動させてボール体４９を弁座４０から離間させた弁の開状態に保持している。

この時、弁棒２８の支持体７５の上面は、下プレート２４の当接面２６ａの下方に離間されており、支持体７５の下面は、ダイアフラム室３１の底部に当接すして弁棒２８の下方への最大移動位置が規制している。

また、この時、弁が開状態に保持されるので、連通孔３９に供給された塗料は、支持体７５の下面がダイアフラム室３１の底部に当接した状態であっても凹溝４１を介してダイアフラム室３１に流動する。また、弁棒２８は、下プレート２４の内孔を上下方向に移動自在に挿通されているので、ダイアフラム２３とは独立して移動しており、ダイアフラム２３は図３の左右方向に示す水平状態を保持している。

すなわち、本実施形態の液圧レギュレータ４によれば、シリンダ室６１に圧縮空気が供給されていない待機状態においては、弁を開状態に保持している。

ついで、本実施形態の液圧レギュレータ４のシリンダ室６１に外部から圧縮空気が供給され、シリンダ室６１の圧力が予め設定された値を超えると、ピストン用付勢ばね７４の付勢力に抗してピストン７２とともに弁棒２８が上昇し、弁棒２８の支持体７５の上面が下プレート２４の当接面２６ａに当接し、弁棒２８がダイアフラム２３と一体になって動作することになる。

ついで、シリンダ室６１に供給された圧縮空気の圧力、すなわち、シリンダ室６１の圧力が予め設定された制御圧に到達すると、圧縮空気の制御圧によるダイアフラム２３を押す力と、ダイアフラム室３１に加圧供給される塗料によるダイアフラム２３を押す力とが均衡を保つことになる。

この時、従来と異なり、弁棒２８を動作させるためのピストン７２およびピストン用付勢ばね７４の存在により、シリンダ室６１に供給された圧縮空気の圧力は、ダイアフラム２３を下方に押し下げる力と、ピストン用付勢ばね７４の付勢力に抗してピストン７２を上方へ押し上げる力との両者に分散して用いられる。その結果、ダイアフラム２３の動作を制御する制御側の有効面積がピストン７２の存在により減じられているため、シリンダ室６１に供給する圧縮空気による制御圧より、ダイアフラム室３１を通過する塗料の圧力が低い値でダイアフラム２３を上下から押す力が均衡を保つことになる。

したがって、本実施形態の液圧レギュレータ４において、シリンダ室６１の圧力が制御圧に到達し、ダイアフラム室３１を通過する液体の吐出口５３側の圧力の変動をダイアフラム２３により検知して塗料の流量を制御する調圧状態においては、支持体７５が下プレート２４の当接面２６ａ、ひいてはダイアフラム２３に当接した状態を保持しており、弁棒２８がダイアフラム２３と一体になって動作することになる。

また、調圧状態においては、ダイアフラム２３がほぼ水平となり、弁棒２８の先端がボール体４９から離間し、ボール体４９は、弁用付勢ばね５０の付勢力により弁座４０に当接し弁が閉状態となる。その結果、液圧レギュレータ４は、塗料の流動をダイアフラム室３１への塗料の流入部としてのダイアフラム室３１の手前に配置されている供給側流路４４に設けた弁で遮断した遮断状態となる。この液圧レギュレータ４の調圧状態のうちの遮断状態を図４に示す。

ついで、液圧レギュレータ４の調圧状態において、ダイアフラム２３に作用する塗料の圧力（液圧）が制御圧よりも低くなると、制御圧によりダイアフラム２３および弁棒２８が下方に移動し、弁棒２８の下端たる先端が弁用付勢ばね５０の付勢力に抗してボール体４９を下方に押し下げる。その結果、ボール体４９が弁座４０から離間して弁が開状態となる。その結果、液圧レギュレータ４は、液体としての塗料がダイアフラム室３１を通過して吐出口５３から吐出される流動状態となる。この液圧レギュレータ４の調圧状態のうちの流動状態を図５に示す。

また、液圧レギュレータ４の調圧状態において、ダイアフラム２３に作用する液圧が制御圧よりも高くなると、液圧によりダイアフラム２３および弁棒２８が上方に移動し、ボール体４９が弁座４０から離間して弁が開状態とされるので、液圧レギュレータ４は、塗料の流動を弁で遮断した遮断状態となる。

このように、本実施形態の液圧レギュレータ４は、調圧状態において、二次側の圧力である塗料の吐出圧に応じて、ダイアフラム２３を動作させて遮断状態と流動状態とを繰り返すことにより、液体供給配管２（図１）から圧送さて供給される塗料を所定の流量となるように一定の圧力に減圧して吐出口５３から接続配管１２（図１）を介して塗装ガン５へ供給することができる。

すなわち、調圧状態においては、ダイアフラム２３の変位に連動してボール体４９を弁座４０に接離、すなわち、弁を開閉させることが確実かつ容易にできる。

なお、本実施形態の液圧レギュレータ４は、シリンダ室６１の圧力が低下すると、圧力の低下にともなって吐出口５３から吐出する塗料の液圧が低下する。そして、制御圧の低下により、ピストン７２に加わる圧力と、ピストン用付勢ばね７４の付勢力とが均衡した時点で、ダイアフラム２３を下方へ押す力が作用しなくなり、弁は閉状態になる。さらに、圧力が低下すると、ピストン用付勢ばね７４の付勢力によってピストン７２とともに弁棒２８がダイアフラム２３とは独立して下方、すなわち、ボール体４９を弁座４０から離間させる方向に移動する。そして、シリンダ室６１から圧縮空気が抜かれると、液圧レギュレータ４は、ピストン用付勢ばね７４の付勢力によって弁が開状態となり、図３に示す待機状態に復帰することになる。

このように、本実施形態の液圧レギュレータ４によれば、シリンダ室６１に圧縮空気が供給されていない待機状態においては、弁棒２８がピストン用付勢ばね７４の付勢力によってダイアフラム２３とは独立してボール体４９を弁座４０から離間させる方向に移動して弁を開状態に保持するように形成されているので、ダイアフラム２３の作動圧の制御を行うための圧縮空気がシリンダ室６１からなくなった際に弁を開状態に保持することが容易かつ確実にできる。

したがって、本実施形態の液圧レギュレータ４によれば、シリンダ室６１に圧縮空気が供給されていない待機状態においては、弁棒２８がピストン用付勢ばね７４の付勢力によってダイアフラム２３とは独立して移動して弁を開状態に保持するように形成されているので、待機状態において塗料を流動させることが容易かつ確実にできる。

また、本実施形態の液圧レギュレータ４によれば、シリンダ室６１に圧縮空気が供給されている調圧状態においては、支持体７５が下プレートの当接面２６ａ、ひいてはダイアフラム２３に当接されて弁棒２８がダイアフラム２３の変位に連動して弁を開閉させるように形成されているので、調圧状態において吐出口５３から吐出する塗料の調圧を容易かつ確実に行うことができる。

また、本実施形態の液圧レギュレータ４によれば、待機状態において弁を開状態に保持、すなわち、待機状態において弁が開閉動作をしないので、弁の摩耗の進行を防止することができる。

本実施形態の塗装装置１によれば、液圧レギュレータ４が待機状態において弁を開状態に保持しているので、休日などの塗装作業を行わない非稼動状態において、液圧レギュレータ４、ひいては空気供給路としての空気供給配管１１に圧縮空気を供給せずに、すなわち、空気圧縮機を駆動せずに、塗料を循環させることができる。

また、本実施形態の塗装装置１によれば、液圧レギュレータ４が待機状態において弁を開状態に保持しているので、塗料を循環させる際の液圧レギュレータ４による流路抵抗を小さくすることができるので、非稼動状態においてポンプ６の圧力を低くしても、塗料の均質さを保持するために必要な循環させる流速を容易かつ確実に得ることができる。したがって、本実施形態の塗装装置１によれば、稼動状態と非稼動状態とのそれぞれの塗料を循環させる条件を、非稼動状態におけるエネルギーの消費を少なくすることができるように変えることが容易にできる。

また、本実施形態の塗装装置１によれば、液圧レギュレータ４が待機状態において弁を開状態に保持しているので、弁に微小な隙間が形成されない。その結果、塗料として粒子状の物質が混入されているものを用いた場合であっても、非稼動状態において塗料を循環させても塗料に混入されている粒子状の物質を破壊したり、粒子を被覆している樹脂を剥がしたりすることを低減することができる。よって、塗料の塗装品質を高く保持することができる。

また、本実施形態の塗装装置１によれば、既存の塗装装置の空気圧操作式の液圧レギュレータを本実施形態の液圧レギュレータ４に交換するという簡便な方法で、従来不可能であった圧縮空気を供給することなく非稼動状態における塗料の循環を容易に実現することができる。

したがって、本実施形態の液圧レギュレータ４および塗装装置１によれば、非稼動状態において塗料を循環させることができ、しかもエネルギーロスを少なくする省エネルギー化による高性能化を確実に図ることができる。

なお、本発明の液圧レギュレータは、塗料だけでなく、各種の液体の調圧に用いることができる。

また、本発明の塗装装置は、車両のパネルだけでなく、各種の製品の塗装に用いることができる。

また、本発明は、前述した実施形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。

本発明に係る塗装装置の実施形態の全体構成の要部を示す系統図 本発明に係る液圧レギュレータの実施形態の待機状態における要部を示す正面図 図２のＡ−Ａに沿った断面図 図２の液圧レギュレータの調圧状態のうちの遮断状態における要部を示す図３と同様の図 図２の液圧レギュレータの調圧状態のうちの流動状態における要部を示す図３と同様の図 従来の塗装装置の一例の要部を示す系統図

符号の説明

１ 塗装装置
２ 液体供給配管
３ 液体戻し配管
４ 液圧レギュレータ
５ 塗装ガン
６ ポンプ
７ 塗料タンク
１１ 空気供給配管
１２ 接続配管
２１ 本体
２２ ボンネット
２３ ダイアフラム
２８ 弁棒
３１ ダイアフラム室
４０ 弁座
４４ 供給側流路
４９ ボール体
５０ 弁用付勢ばね
５２ 吐出側流路
６１ シリンダ室
７２ ピストン
７４ ピストン用付勢ばね
７５ 支持体
７６ 制御圧用供給路

Claims (3)

1. 開口が設けられている本体と、前記本体の開口を覆うように前記本体に取着されているボンネットと、前記本体およびボンネットに挟持されているダイアフラムと、前記ダイアフラムのボンネット側に設けられ前記ダイアフラムの作動圧の制御を行うための圧縮空気が供給されるシリンダ室と、前記ダイアフラムの本体側に設けられ液体が通過可能なダイアフラム室と、前記ダイアフラム室への液体の流入部に設けられた弁と、前記弁を開閉するための弁棒とを有しており、
   前記液体の二次側の圧力を前記ダイアフラムにより検知して前記弁を開閉させることで液体の流量を制御するように形成されている液圧レギュレータにおいて、
   前記シリンダ室には、前記ダイアフラムに向かって進退可能なピストンと、前記ピストンを前記ダイアフラムに向かって付勢するピストン用付勢ばねとが配設されており、前記ピストンには、前記弁棒の基端部が取着されており、
   前記シリンダ室に圧縮空気が供給されていない待機状態においては、前記弁棒が前記ピストン用付勢ばねの付勢力によって前記ダイアフラムとは独立して移動して前記弁を開状態に保持するように形成されていることを特徴とする液圧レギュレータ。
2. 前記弁棒に、前記ダイアフラムの中央部を前記ダイアフラム室側から支持可能な支持体が設けられており、前記シリンダ室に圧縮空気が供給されて前記ダイアフラム室を通過する液体の二次側の圧力を前記ダイアフラムにより検知して液体の流量を制御する調圧状態においては、前記支持体が前記ダイアフラムに当接されて前記弁棒が前記ダイアフラムの変位に連動して前記弁を開閉させるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液圧レギュレータ。
3. 塗料を循環させるための液体供給路および液体戻し路と、前記液体供給路に接続され圧縮空気により操作される複数の液圧レギュレータと、これらの液圧レギュレータのそれぞれに接続されるとともに前記液体戻し路に接続された塗装ガンと、前記複数の液圧レギュレータのそれぞれに圧縮空気を供給するための空気供給路とを有している塗装装置において、
   前記液圧レギュレータが、請求項１または請求項２に記載の液圧レギュレータであることを特徴とする塗装装置。

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