流体ポンプ装置用斜板機構
流体供給装置は、ハウジングと、往復動ピストン式流体ポンプと、一次駆動部と、斜板機構と、噴霧ノズル部とを備える。往復動ピストン式流体ポンプは、ハウジングの内部のポンプチャンバ内に配設されたピストンを有する。一次駆動部は、ハウジングに組み込まれて回転入力を生成する。斜板機構は、一次駆動部を往復動ピストン式流体ポンプに連結し、回転入力をピストンへの往復動入力に変換する。噴霧ノズル部は、ポンプチャンバの出口に連通する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給システムに関する。特に、本発明は、塗料スプレーヤ用のポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スプレーヤは、建築物及び家具等々の表面の塗装において使用するものとしてよく知られており、普及している。エアレス塗料スプレーヤは、液体塗料を微細に霧化することが可能であるため、一般的なスプレーヤシステムの中でも最高品質の仕上がりを実現する。特に、エアレス塗料スプレーは、３，０００ｐｓｉ（ポンド／平方インチ）（約２０．７ＭＰａ）超まで液体塗料を加圧し、小さな成形孔を通してこの塗料を排出する。しかし、典型的なエアレススプレーヤシステムは、このような高い圧力を生じさせるために、電気モータ、ガソリンモータまたは空気圧縮機などの大型の定置式動力ユニット、及び大型の定置式ポンプユニットを必要とする。動力ユニットは、５ガロン（約１８．９リットル）サイズのバケットなどの定置式塗料供給源、及びスプレーガンに接続される。一般的に立設ユニットと呼ばれるこれらのユニットは、高耐久性構造、多数の構成要素、及び莫大な製造コストにより、非常に高価であるが、高品質の仕上がりが求められる大面積の塗装に非常に適している。
【０００３】
また、定置式の立設ユニットシステムを配置することが望ましくないかまたは不可能である比較的小さな面積を塗装することも求められている。例えば、初めに立設ユニットで塗装された領域と同様の仕上げを修正領域や装飾領域にも施すことが望ましい。様々なタイプの手持ち式スプレーヤシステム及び手持ち式スプレーヤユニットが、かかる事情に対応するように開発されてきた。例えば、一般的にバズガン（buzz gun）またはカップガン（cup gun）と呼ばれるものは、電源コンセントに接続することで電気的に動力が供給される手持ち式の小型装置を備える。例えば、いくつかの手持ち式ユニットは、ウイリアムス（Williams）による特許文献１及びドリューズ・ジュニア（Drewes, Jr.）による特許文献２にそれぞれ記載されるように、クランク・ロッド機構またはべベルギヤ機構を使用して駆動されるピストンポンプを使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第２，４８８，７８９号
【特許文献２】米国特許第２，６２９，５３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これらのポンプ装置は、多数の複雑なパーツを有し、これらのパーツにより、手持ち式ユニットの製造コスト及び製造サイズが、実現可能な範囲を超えて増大する。
従って、とりわけエアレススプレーヤの製造費用を低減させるポンプ装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ハウジングと、往復動ピストン式流体ポンプと、一次駆動部と、斜板機構と、噴霧ノズルとを備える流体供給装置を対象とする。往復動ピストン式流体ポンプは、ハウジングの内部のポンプチャンバ内に配設されたピストンを有する。一次駆動部は、ハウジングに組み込まれて、回転入力を生成する。斜板機構は、一次駆動部を往復動ピストン式流体ポンプに連結して、回転入力をピストンへの往復運動入力に変換する。噴霧ノズル部は、ポンプチャンバの出口に連通する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の斜板機構を備えるエアレス流体供給装置の主要構成要素のブロック図である。
【図２】図１のエアレス流体供給装置の実施形態として、手持ち式スプレーヤを示す側面側の斜視図である。
【図３】ハウジング、噴霧ノズル組立体、液体容器、ポンプ機構、斜板機構、及び駆動部を示す、図２の手持ち式スプレーヤの分解図である。
【図４】図３のポンプ機構、斜板機構、及び駆動部の分解図である。
【図５】図４の駆動部及びポンプ機構と共に使用されるハブ・コネクティングロッド機構を支持するピンを有した斜板機構の斜視図である。
【図６Ａ】コネクティングロッドが前進位置に位置するときの、図５の斜板機構の断面図である。
【図６Ｂ】コネクティングロッドが後退位置に位置するときの、図５の斜板機構の断面図である。
【図７】組み付けられた状態のポンプ機構、斜板機構、及び駆動部の断面図である。
【図８】図３の噴霧ノズル組立体のバルブユニットの垂直方向断面図である。
【図９】図８のバルブユニットの水平方向断面図である。
【図１０Ａ】本発明の斜板機構が使用される、立設ユニット式エアレススプレーシステムの斜視図である。
【図１０Ｂ】本発明の斜板機構が使用される、立設ユニット式エアレススプレーシステムの分解図である。
【図１１】切欠形状を有するコネクティングロッドを備え、図１０Ａ及び図１０Ｂのシステムにおいて使用される斜板機構の斜視図である。
【図１２】コネクティングロッド機構を支持するピン・ハブアセンブリを有した斜板機構の断面図である。
【図１３】ドエル・コネクティングロッド機構を支持するハブ端部を有した斜板機構の断面図である。
【図１４】一体的に組み込まれた２組の軸受を介して２つのピストンを駆動する構成のコネクティングロッド機構を支持する一体成形シャフト・ハブを有した斜板機構の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明のエアレス流体供給装置１０のブロック図である。図示した実施形態において、エアレス流体供給装置１０は、ハウジング１２、噴霧ノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２を備える。エアレス流体供給装置１０として構成されたスプレーガン１０は、エアレス供給システムからなり、ポンプ機構１８が、液体容器１６から液体を引き出し、駆動部２０からの動力により液体を加圧して、噴霧ノズル組立体１４を介して霧化する。本発明の種々の実施形態において、噴霧ノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２は、定置式または可搬式のスプレーシステム内に共に組み込まれる。例えば、液体容器１６は、ハウジング１２から分離され、ホースを介して噴霧ノズル組立体１４、ポンプ機構１８、及び駆動部２０に接続されてもよい。別の実施形態として、噴霧ノズル組立体１４がハウジング１２から分離され、ホースを介して液体容器１６、ポンプ機構１８、及び駆動部２０に接続され、図１０Ａ及び図１０Ｂに図示するような立設ユニット式システムを形成することが可能である。図２に示すように、噴霧ノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２は、ハウジング１２に直に設置し、一体型手持ち式スプレーガン装置を構成することも可能である。開示する実施形態において、ポンプ機構１８は、往復動ピストン式ポンプを備え、駆動部２０は、本発明の斜板機構２２を介してポンプ機構１８を駆動する電気モータを備える。
【０００９】
図２は、ハウジング１２、噴霧ノズル組立体１４、及び液体容器１６を有するスプレーガン１０の側面側の斜視図である。ポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２（図１）は、ハウジング１２内に配設されている。スプレーガン１０は、圧力リリーフバルブ２３、トリガ２４、及びバッテリ２６をさらに備える。噴霧ノズル組立体１４は、保護部材２８、噴霧ノズル部３０、及び接続部材３２を備える。ハウジング１２は、一体型ハンドル３４、容器蓋３６、及びバッテリ接続ポート３８を備える。
【００１０】
液体容器１６にはスプレーガン１０から噴霧されることとなる液体が入れられている。例えば、液体容器１６は塗料またはワニスで充填されており、この塗料またはワニスは、液体容器１６と蓋３６との連結によって噴霧ノズル組立体１４まで送られる。バッテリ２６は、バッテリ接続ポート３８に差し込まれて、ハウジング１２内の駆動部２０に電力を供給する。トリガ２４は、バッテリ２６及び駆動部２０に電気的に接続されており、トリガ２４を操作することにより、電力がポンプ機構１８に供給される。トリガ２４は、ピストルグリップタイプのハンドルからなるハンドル３４内に配設されている。ポンプ機構１８は、流体容器１６から液体を汲み出し、加圧した液体を噴霧ノズル組立体１４に供給する。接続部材３２は、ハウジング１２の出口ポートにて噴霧ノズル組立体１４をポンプ機構１８に結合する。保護部材２８は、接続部材３２に連結されており、物体が噴霧ノズル部３０から噴射される高速液体に接触するのを防ぐ。噴霧ノズル部３０は、保護部材２８及び接続部材３２内のボアに挿入され、ポンプ機構１８からの加圧液体を受ける噴霧オリフィスを有する。ポンプ機構１８には、駆動部によって斜板機構２２を介して動力が供給される。噴霧ノズル組立体１４は、十分に霧化された液体の流動を生成して、高品質の仕上がりを実現する。圧力リリーフバルブ２３は、ポンプ機構１８に接続されて、ポンプ機構を大気圧に開放する。
【００１１】
図３は、ハウジング１２、噴霧ノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２を有するスプレーガン１０の分解図である。スプレーガン１０は、圧力リリーフバルブ２３、トリガ２４、バッテリ２６、クリップ４０、スイッチ４２、及び回路基板４４をさらに備える。噴霧ノズル組立体１４は、保護部材２８、噴霧ノズル部３０、接続部材３２、及びバレル４６を備える。ポンプ機構１８は、吸い込み管４８、リターン管路５０、及びバルブユニット５２を備える。駆動部２０は、モータ５４及びギヤ機構５６を備え、このギヤ機構５６は、斜板機構２２に連結されている。ハウジング１２は、一体型のハンドル３４、液体容器用の蓋３６、及びバッテリポート３８を備える。
【００１２】
ポンプ機構１８、駆動部２０、斜板機構２２、ギヤ機構５６、及びバルブユニット５２は、ハウジング１２内に設置され、種々のブラケットにより支持される。例えば、ギヤ機構５６及び斜板機構２２はブラケット６０を備え、このブラケット６０は、締結部材６４を使用してポンプ機構１８のブラケット６２に連結される。バルブユニット５２はブラケット６２内に螺合され、噴霧ノズル部３０の接続部材３２はバルブユニット５２に螺合される。噴霧ノズル部３０、バルブユニット５２、ポンプ機構１８、及び駆動部５４は、リブ６６によりハウジング１２内に支持される。スプレーガン１０の別の実施形態においてハウジング１２は、図１１〜図１４に図示するように、ブラケット６０を使用せずに、ギヤ機構５６及び斜板機構２２を直接的に支持するためのリブまたは他の指示構造を備えている。トリガ２４がハウジング１２において人間工学的に適切な位置に位置決めされるように、スイッチ４２はハンドル３４の上方に配置され、回路基板４４はハンドル３４の下方に配置される。スイッチ４２は、駆動部２０に接続するための端子を備え、バッテリ２６は、回路基板４４と接続するようにハウジング１２のポート３８によって支持される。具体的な実施形態として、回路基板４４は、駆動部２０に供給される電圧を制御して、ポンプ機構１８からの流量を変化させるようにプログラムされる。バッテリ２６は、リチウムバッテリ、ニッケルバッテリ、リチウムイオンバッテリ、または任意の他の適切な充電式バッテリで構成することができる液体容器１６は、ハウジング１２の蓋３６に螺合される。吸い込み管４８及びリターン管路５０は、ポンプ機構１８から液体容器１６内に延在する。クリップ４０により、スプレーガン１０を作業者のベルトに適切に装着したり、保管ラックなどの上に適切に収めることが可能になる。
【００１３】
スプレーガン１０を動作させるために、液体容器１６には、噴霧ノズル部３０から噴霧されることとなる液体が充填される。トリガ２４が作業者により操作されると、駆動部２０が起動する。駆動部２０は、バッテリ２６から電力を引き出し、ギヤ機構５６に連結されたシャフトを回転させる。ギヤ機構５６は、斜板機構２２に、ポンプ機構１８の駆動運動を生じさせる。具体的には、斜板機構２２が、駆動部２０の回転動力をポンプ機構１８のための往復動力に変換する。
【００１４】
ポンプ機構１８は、吸い込み管４８を使用して液体容器１６から液体を汲み出す。ポンプ機構１８が処理できない余剰液体は、起動バルブ２３及びリターン管路５０を介して液体容器１６に戻される。ポンプ機構１８からの加圧液体は、バルブユニット５２に供給される。加圧液体の圧力がしきい値圧力レベルに達すると、バルブユニット５２が開弁し、加圧液体が噴霧ノズル部３０のバレル４６内に流入可能となる。バレル４６は噴霧オリフィスを備え、この噴霧オリフィスは、液体が噴霧ノズル部３０及びスプレーガン１０から放出される際に加圧液体を霧化する。バレル４６は、保護部材２８から取り外すことが可能な着脱式噴霧ノズルチップか、または保護部材２８内において回転する開閉式噴霧ノズルチップのいずれかを備えていてもよい。
【００１５】
図４は、図３のポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２の分解図である。ポンプ機構１８は、ブラケット６２、締結部材６４、流入バルブ組立体６８、流出バルブ組立体７０、第１ピストン７２、及び第２ピストン７４を備える。また、駆動部２０は、駆動シャフト７６、第１ギヤ７８、第１ブッシュ８０、第２ギヤ８２、シャフト８４、第２ブッシュ８６、第３ブッシュ８８、第３ギヤ９０、第４ブッシュ９２、及び第４ギヤ９４を備える。斜板機構２２は、コネクティングロッド９６、軸受機構９８、ピン１００、ハブ１０１、及びスリーブ１０２を備える。第１ピストン７２は、第１ピストンスリーブ１０４及び第１ピストンシール１０６を備える。第２ピストン７４は、第２ピストンスリーブ１０８及び第２ピストンシール１１０を備える。流入バルブ組立体６８は、第１バルブカートリッジ１１２、シール１１４、シール１１６、第１バルブステム１１８、及び第１スプリング１２０を備える。流出バルブ組立体７０は、第２バルブカートリッジ１２２、バルブシート１２４、第２バルブステム１２６、及び第２スプリング１２８を備える。
【００１６】
駆動シャフト７６は、駆動部２０が作動すると第１ギヤ７８が回転するように、第１ブッシュ８０内に挿入されている。本発明の種々の実施形態において、第１ブッシュ８０及び第１ギヤ７８は、単体の構成要素として一体的に形成される。第２ブッシュ８６及び第３ブッシュ８８は、ブラケット６０内の受容孔内に挿入され、シャフト８４が、第２ブッシュ８６及び第３ブッシュ８８内に挿入されている。第２ギヤ８２は、シャフト８４の第１端部に連結されて第１ギヤ７８と噛合し、第３ギヤ９０は、シャフト８４の第２端部に連結されて第４ギヤ９４と噛合する。本発明の種々の実施形態において、第２ギヤ８２、シャフト８４、第３ギヤ９０、及び第４ブッシュ９２は、単体の構成要素として一体的に形成される。スリーブ１０２は、ブラケット６２内の受容孔内に挿入されており、ピン１００が、スリーブ１０２内に挿入されて斜板機構２２を支持する。斜板機構２２は、製造及び組立の容易ないくつかの構成要素を使用して、駆動部２０とポンプ機構１８との間の動力伝達を実現する。
【００１７】
軸受機構９８は、コネクティングロッド９６にピン１００を連結する。コネクティングロッド９６は、第１ピストン７２と結合されている。第１ピストン７２及び第２ピストン７４は、ブラケット６２内のポンプチャンバ内に設置される第１ピストンスリーブ１０４及び第２ピストンスリーブ１０８内にそれぞれ挿入されている。第１ピストンシール１０６及び第２ピストンシール１１０は、ポンプチャンバをシールする。締結部材６４は、ブラケット６２及びブッシュ１３０中のボアを貫通して挿入され、ブラケット６０に螺合している。第１バルブカートリッジ１１２は、ブラケット６２中の受容孔内に挿入されている。第１スプリング１２０は、第１バルブカートリッジ１１２に向けて第１バルブステム１１８を付勢する。同様に、第２バルブカートリッジ１２２は、第２スプリング１２８がブラケット６２に向けて第２バルブステム１２６を付勢するように、ブラケット６２中の受容孔内に挿入されている。第１バルブカートリッジ１１２及び第２バルブカートリッジ１２２は、第１バルブステム１１８及び第２バルブステム１２６を容易に交換することが可能となるように、ブラケット６２から取外し可能である。シール１１４及び１１６は、液体が流入バルブ組立体６８から外に漏れるのを防ぎ、バルブシート１２４は、液体が流出バルブ組立体７０から外に漏れるのを防ぐ。圧力リリーフバルブ２３は、第１ピストン７２及び第２ピストン７４からの液体の流動と交差するようにブラケット６２中の受容孔内に挿入されている。
【００１８】
図５は、図４の斜板機構２２の斜視図を示す。斜板機構２２は、ピン１００を備え、このピン１００に、ハブ１０１、軸受機構９８、コネクティングロッド９６、及び第４ギヤ９４が装着されている。斜板機構２２は、駆動部２０とポンプ機構１８との間の連結を可能にする。第１ピストン７２は、玉継手機構または凹凸嵌合機構によりコネクティングロッド９６に連結される。斜板機構２２は、駆動部２０による軸回転を第１ピストン７２の往復運動に変換する。図６Ａ及び図６Ｂにわかり易く例示するように、第４ギヤ９４を介したピン１００の回転は、この回転軸に対して傾斜した回転軸を有する表面を有するランド１３２を介し、コネクティングロッド９６の揺動を発生させる。ピン１００及びハブ１０１は、図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、コネクティングロッド９６用のシャフトを形成するように構成される。図１２は、ピン・ハブシャフト組立体の代替的な構成を示している。本発明の種々の実施形態として、シャフトは、図１３に図示するように、ハブ・ドエル構成体から構成することが可能である。さらに別の実施形態においては、シャフトは、図１４に図示するように、単体の部材として一体的に形成される。
【００１９】
図６Ａは、コネクティングロッド９６が前進位置に位置した状態の、図５の斜板機構２２の断面図である。また図６Ｂは、コネクティングロッド９６が後退位置に位置した状態の、図５の斜板機構２２の断面図である。斜板機構２２は、第４ギヤ９４、コネクティングロッド９６、軸受機構９８、ピン１００、ハブ１０１、スリーブ１０２、及びブッシュ１３４を備える。ハブ１０１は、ランド１３２、ブッシュ取付座１３５、揺動用取付座１３６、及びギヤ取付座１３７を備える。並行して論じられる図６Ａ及び図６Ｂは、回転運動を受けたときにランド１３２により生じる往復運動を例示する。ピン１００は、第１の端部がスリーブ１０２によって支持され、スリーブ１０２は、ポンプ機構１８のブラケット６２内に支持される。ピン１００は、ハブ１０１を貫通して第２の端部がブッシュ１３４によって支持され、ブッシュ１３４は、ブラケット６０内に支持される。スリーブ１０２及びブッシュ１３４は、ピン１００の回転を容易にする軸受を構成する。他の実施形態として、ころ軸受などの他のタイプの軸受を使用してもよい。ハブ１０１は、ピン１００の周囲に配設され、ブッシュ１３４用のブッシュ取付座１３５、第４ギヤ９４用のギヤ取付座１３７、及びランド１３２を備える。ランド１３２は、コネクティングロッド９６用の揺動用取付座１３６を備える。コネクティングロッド９６は、第１ピストン７２内の受け口部内に配設されるボール部１３８と、ヨーク１３９とを備える。
【００２０】
軸受機構９８は、アウターレース９８Ａ、インナーレース９８Ｂ、及び軸受セット９８Ｃを備える。アウターレース９８Ａは、ヨーク１３９の内面に隣接する。インナーレース９８Ｂは、揺動用取付座１３６の外面に隣接する。アウターレース９８Ａ及びインナーレース９８Ｂの中には、半球形状溝またはＶ字型溝などの溝が設けられ、この溝内に軸受セット９８Ｃが配設される。軸受セット９８Ｃは、アウターレース９８Ａとインナーレース９８Ｂとの間で転がるように構成された複数の軸受ボールを備える。アウターレース９８Ａ、インナーレース９８Ｂ、及び軸受セット９８Ｃは、軸受機構９８として事前に組み立てられるような１つの集合体を構成する。次いで、軸受機構９８が揺動用取付座１３６の周囲に圧入され、ヨーク１３９が軸受機構９８の周囲に圧入可能となる。他の実施形態として、軸受機構は、図１４に図示するものと同様に、コネクティングロッド９６及びランド１３２内に一体的に組み込むこともできる。
【００２１】
第４ギヤ９４は、ランド１３２及びピン１００を回転させ、ランド１３２及びピン１００は、スリーブ１０２及びブッシュ１３４内で回転する。揺動用取付座１３６は、ハブ１０１及びピン１００の回転中心軸線からある角度だけ偏移または傾斜された軸線を中心として旋回する表面を有した円筒状の構造を備える。ハブ１０１が旋回すると、ランド１３２の中心軸線は、ピン１００の中心軸線を周回して円錐状の軌道を描く。軸受機構９８は、揺動用取付座１３６の中心軸線と直交する平面に配設される。そのため、軸受機構９８は、ピン１００の中心軸線と直交する平面に対して波状運動する、すなわち揺動する。コネクティングロッド９６は、軸受機構９８の径方向外側端部に連結されるが、ボール部１３８によってピン１００を中心とした回転が阻止される。ボール部１３８は、第１ピストン７２に連結され、第１ピストン７２は、ブラケット６２中のピストンシート内に配設されていて回転が阻止される。但し、ボール部１３８は、軸受機構９８が揺動する際に、軸方向に移動することが許容されている。従って、揺動用取付座１３６の回転運動により、ボール部１３８の直線運動が生じ、ポンプ機構１８が駆動される。
【００２２】
図７は、駆動部２０に組み付けられたポンプ機構１８の断面図である。駆動部２０は、バッテリ２６からの電気入力を受け取るＤＣ（直流）モータなどの、駆動シャフト７６の回転を生じさせるための機構またはモータを備える。他の実施形態として、駆動部は、電源コンセントにプラグを接続することにより電気入力を受け取るＡＣ（交流）モータ、または入力として圧縮空気を受け取る空気圧モータを備えてもよい。第１ギヤ７８は、駆動シャフト７６に嵌め込まれており、第１ブッシュ８０により定位置に保持される。第１ブッシュ８０は、止めねじまたは別の適切な手段を使用して駆動シャフト７６に固定されている。
【００２３】
第１ギヤ７８は、第２ギヤ８２に噛合し、第２ギヤ８２は、シャフト８４に連結されている。シャフト８４は、第２ブッシュ８６及び第３ブッシュ８８によりブラケット６２内に支持されている。第３ギヤ９０は、シャフト８４の縮径部に配設され、第４ブッシュ９２を使用して定位置に固定されている。第４ブッシュ９２は、止めねじまたは別の適切な手段を使用してシャフト８４に固定されている。第３ギヤ９０は、第４ギヤ９４と噛合してピン１００を回転させる。ピン１００は、スリーブ１０２及びブッシュ１３４によってブラケット６２及び６０内にそれぞれ支持される。第１ギヤ７８、第２ギヤ８２、第３ギヤ９０、及び第４ギヤ９４は、駆動部２０により与えられる入力を減速してピン１００へ入力する減速ギヤ機構を形成する。使用するポンプ機構のタイプ及び使用する駆動部の形式に応じ、ポンプ機構１８の所望の動作を生じさせるために必要な様々なサイズのギヤ及び減速ギヤ機構を設けることが可能である。
【００２４】
図６Ａ及び図６Ｂに関して述べたように、ピン１００の回転により、コネクティングロッド９６のボール部１３８の直線運動が引き起こされる。ボール部１３８は、第１ピストン７２の受け口部１４０に機械的に連結されている。従って、コネクティングロッド９６は、前進位置及び後退位置のそれぞれに第１ピストン７２を直接的に駆動する。第１ピストン７２は、ブラケット６２中の第１ピストンスリーブ１０４内において前進及び後退する。第１ピストン７２が、前進位置から後退する際に、液体が、流入バルブ組立体６８内に引き込まれる。流入バルブ組立体６８は、吸い込み管４８が接続される管部１４２を備える。吸い込み管４８は、液体容器１６の内部の液体内に浸漬されている（図３）。液体は、第１バルブステム１１８の周囲及び流入口１４６を通過してポンプチャンバ１４４内に引き込まれる。第１バルブステム１１８は、第１スプリング１２０により第１バルブカートリッジ１１２に向けて付勢されている。シール１１６は、第１バルブステム１１８が閉じているときに、第１バルブカートリッジ１１２と第１バルブステム１１８との間における液体の通過を阻止する。シール１１４は、第１バルブカートリッジ１１２とブラケット６２との間の液体の通過を阻止する。第１バルブステム１１８は、第１ピストン７２により引き起こされる吸引力により第１バルブカートリッジ１１２から引き離される。第１ピストン７２が前進すると、ポンプチャンバ１４４内の液体は、流出口１４８を通り、流出バルブ組立体７０の方向に押し出される。
【００２５】
ポンプチャンバ１４４内で加圧された液体は、流出バルブ組立体７０の第２バルブステム１２６の周囲を経由して圧力チャンバ１５０内に押し込まれる。第２バルブステム１２６は、第２スプリング１２８によりブラケット６２に向けて付勢されている。バルブシート１２４は、第２バルブステム１２６が閉じているときに、第２バルブステム１２６とブラケット６２との間における液体の通過を阻止する。第１ピストン７２が前進位置に向けて移動する際、第１スプリング１２０及び第１ピストン７２により生じる圧力が流入バルブ組立体６８を閉じるので、第２バルブステム１２６は、ブラケット６２から引き離される。ポンプチャンバ１４４からの加圧液体が、第２バルブカートリッジ１２２とブラケット６２との間のスペースからなる圧力チャンバ１５０内及びポンプチャンバ１５２内に充填される。そして加圧液体は、後退位置へと第２ピストン７４を押しやる。第２バルブカートリッジ１２２は圧力チャンバ１５０の容積を低減させ、それにより、ポンプ機構１８内に貯蔵される液体が減少すると共に、ポンプ機構１８を通過する液体の速度が上昇し、ポンプ機構１８の洗浄効果を高める。ポンプチャンバ１４４の容積及び第１ピストン７２の変位は、第２ピストン７４の変位及びポンプチャンバ１５２の容積よりも大きい。そのため、第１ピストン７２の１度のストロークにより、ポンプチャンバ１５２を満たすと共に、圧力チャンバ１５０が加圧液体で充填された状態に維持するのに十分な液体が供給される。さらに、第１ピストン７２は、ブラケット６２の流出口１５４から加圧液体を押し出す上で十分な行程容積を有する。大きなピストン１つだけで吸入を行うことにより、小さなピストン２つで行う吸入よりも吸入性能が向上する。別の実施形態においては、第１ピストン７２及び第２ピストン７４のそれぞれが、液体容器１６から液体を直接的に引き出して、圧力チャンバ１５０を加圧する。
【００２６】
第１ピストン７２が後退して、ポンプチャンバ１４４内にさらなる液体を引き込むと、第２ピストン７４は、コネクティングロッド９６のヨーク１３９の前側の面の上方部分により前方に押される。第２ピストン７４は、ブラケット６２中の第２ピストンスリーブ１０８内に配設されており、第２ピストンシール１１０は、加圧液体がポンプチャンバ１５２から漏出するのを防ぐ。第２ピストン７４が前進すると、第１ピストン７２によってポンプチャンバ１５２内に押し込まれた液体が排出される。この液体は、圧力チャンバ１５０内に押し戻され、ブラケット６２の流出口１５４を通過する。その後、第１ピストン７２によりポンプチャンバ１５２内に加圧液体が押し戻されることによって、第２ピストン７４がポンプチャンバ１５２内において後退するので、スプリングによる戻り機構は必要ない。第１ピストン７２及び第２ピストン７４は、互いに位相のずれた状態で動作する。本実施形態においては、第２ピストン７４は、第１ピストン７２と１８０度位相がずれており、第２ピストン７４が最前進位置に位置する場合に、第１ピストン７２は最後退位置に位置する。位相のずれた動作により、第１ピストン７２及び第２ピストン７４は、協調し、スプレーガン１０における振動を低減させながら、加圧液体を連続的に圧力チャンバ１５０に流動させる。圧力チャンバ１５０は蓄圧器として働き、流出口１５４に加圧液体が定常的に流動し、バルブユニット５２及び噴霧ノズル組立体１４（図３）への連続的な液体の流動を得ることが可能となる。
【００２７】
図８は、バルブユニット５２及び噴霧ノズル組立体１４の垂直方向断面図である。図８と併せて参照する図９は、バルブユニット５２及び噴霧ノズル組立体１４の水平方向断面図である。バルブユニット５２は、シリンダ１５６、キャップ１５８、ボールチップ１６０、シール１６２、ニードル１６４、スプリング１６６、シール１６８、スプリングダンパ１７０及び１７２、シール１７４、シール１７６、ストッパ１７８、流路１８０、ならびにフィルタ１８２を備える。噴霧ノズル組立体１４は、保護部材２８、接続部材３２、噴霧ノズル部３０を備え、噴霧ノズル部３０は、バレル４６、バルブシート１８４、及び噴霧オリフィス１８６を備える。
【００２８】
バルブユニット５２のシリンダ１５６は、ポンプ機構１８のブラケット６２内の受け口内に螺合している。シール１６８は、ブラケット６２とシリンダ１５６との間における液体の漏れを防ぐ。スプリングダンパ１７２、スプリング１６６、及びスプリングダンパ１７０は、ニードル１６４の周囲に配置されており、フィルタ１８２は、ニードル１６４及びスプリング１６６の周囲に配置されている。ストッパ１７８は、シリンダ１５６内の軸方向ボア１８８内に挿入されている。ニードル１６４及びフィルタ１８２は、シリンダ１５６内に挿入され、ニードル１６４は、シリンダ１５６内の軸方向ボア１８８内に延在する。シール１７６は、シリンダ１５６内の軸方向ボア内に液体が漏れるのを防ぐ。フィルタ１８２は、キャップ１５８をシリンダ１５６に連結して、環状流路の形態で流路１８０をキャップ１５８の方向に延在させる。キャップ１５８は、シリンダ１５６の流路１８０内に挿入される。シール１７４は、シリンダ１５６とキャップ１５８との間における液体の漏れを防ぐ。シール１６２は、キャップ１５８内に挿入されて、ニードル１６４の一体型ボールチップ１６０を囲んでいる。接続部材３２は、シリンダ１５６に螺合し、シール１６２をキャップ１５８と係合された状態に維持し、ニードル１６４をシリンダ１５６内に配設された状態に維持する。
【００２９】
噴霧オリフィス１８６は、噴霧ノズル部３０のバレル４６内のボア１９０内に挿入されており、段部１９２に当接している。バルブシート１８４は、ボア１９０内に挿入され、噴霧オリフィス１８６を段部１９２に当接した状態に維持する。噴霧ノズル部３０は、バルブシート１８４がニードル１６４と同一直線状に位置するように、キャップ１５８内の横方向ボア１９４内に挿入されている。ボールチップ１６０は、スプリング１６６によりバルブシート１８４に向けて付勢されている。バルブシート１８４は、ボールチップ１６０が係合することにより加圧液体が噴霧ノズル部３０内に進入するのを防ぐように成形された表面を備える。保護部材２８は、キャップ１５８の周囲に配置されている。
【００３０】
トリガ２４の操作などによりポンプ機構１８が起動すると、加圧液体が流出口１５４に供給される。ポンプ機構１８からの液体は、流出口１５４を通りバルブユニット５２内に押し込まれる。この液体は、流路１８０を通過し、フィルタ１８２の周囲を通ってキャップ１５８に達する。キャップ１５８では、（図９に示されるように）加圧液体がキャップ１５８とニードル１６４との間の通路１９６を通過することが可能であり、これによりシール１６２とニードル１６４のランド１９８との間に至る。ランド１９８及びニードル１６４の前方に向く表面に対して作用する液体の圧力により、ニードル１６４がシリンダ１５６内において後退する。スプリング１６６は、スプリングダンパ１７０と１７２との間にて縮み、これにより、ポンプ機構１８からの加圧液体の脈動が生じた際のスプリング１６６の振動が抑制される。ストッパ１７８は、ニードル１６４が過度に移動しないようにするものであって、シリンダ１５６に対するニードル１６４の衝撃を低減させる。ニードル１６４が後退した状態においては、加圧液体がシール１６２を通過してバルブシート１８４のボア２００内に進入することが可能である。ボア２００からの加圧液体は、噴霧オリフィス１８６によって霧化される。
【００３１】
本発明の別の実施形態として、バルブユニット５２は、ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００５７４０号において示され論じられるように、バルブシート１８４がシリンダ１５６内に一体化された組立体を備えてもよい。例えば、米国ミネソタ州ミネアポリス在のグラコミネソタ社（Graco Minnesota Inc.）より入手可能なクリーンショット（Cleanshot（商標））遮断弁などの圧力駆動型遮断弁を使用してもよい。かかる圧力遮断弁は、グラコミネソタ社を譲受人とする、ワインバーガー（Weinberger）らによる米国特許第７，０５２，０８７号において説明されている。本発明と共に使用するのに適した噴霧ノズル部には、グラコミネソタ社を譲受人とする、パイル（Pyle）らによる米国特許第３，９５５，７６３号において説明されているものなど、従来の噴霧ノズル部の構成が含まれる。
【００３２】
図１０Ａは、本発明の斜板機構が使用される、立設ユニット式のエアレススプレーシステム２０２の斜視図である。エアレススプレーシステム２０２は、ハウジング２０４、スタンド２０６、スプレーヤ２０８、ポンプ機構２１０、吸い込み管２１２、及びスプレーチューブ２１４を備える。駆動部（図示せず）は、ハウジング２０４内に配設され、斜板機構（図示せず）を介してポンプ機構２１０に連結されている。スプレーヤ２０８は、スプレーチューブ２１４を用いてポンプユニット２１０に接続することが可能である。スタンド２０６は、吸い込み管２１２を液体容器内に位置させることができるように、液体容器の頂部に配置されるように構成されている。従って、駆動部及び斜板機構によりポンプ機構２１０を駆動することにより、容器からの液体が、スプレーヤ２０８による供給のために加圧される。
【００３３】
図１０Ｂは、図１０Ａの立設ユニット式のエアレススプレーシステム２０２の分解図である。エアレススプレーシステム２０２は、ハウジング２０４、スタンド２０６、ポンプ機構２１０、吸い込み管２１２、斜板機構２１５、及び駆動部２１６を備える。ハウジング２０４は、側方半部２０４Ａ及び２０４Ｂ、ならびにハンドル２０４Ｃを備える。スタンド２０６は、液体容器の頂部の上に設置する、または液体容器の周囲に配設されるベース２０６Ａと、ハウジング２０４に連結するためのネック２０６Ｂとを備える。ポンプ機構２１０は、ピストン２１７を備え、ピストン２１７は、受け口部２１８、圧力リリーフバルブ２１９、流出口ステム２２０、及びシリンダブロック２２２を備える。斜板機構２１５は、ピン２２４、ヨーク２２６及びボール２２７部を備えるコネクティングロッド２２５、ならびにギヤ２２８を備える。駆動部２１６は、モータ２３０、駆動シャフト２３２、ブッシュ２３４、及び駆動ブロック２３６を備える。
【００３４】
流出口ステム２２０は、スプレーチューブ２１４（図１０Ａ）を介してスプレーヤ２０８に接続される。スプレーヤ２０８（図１０Ａ）は、図８及び図９に関連して説明したものと同様の噴霧ノズル組立体のバルブユニットを備える。本実施形態において、複数のチューブを備える吸い込み管２１２は、シリンダブロック２２２内の流入口ポートに接続されている。圧力リリーフバルブ２１９は、シリンダブロック２２２に接続され、流出口ステム２２０と流体的に連通状態にある。ピストン２１７は、シリンダブロック２２２内のピストンシリンダ内に挿入され、シリンダは、流入口ポート及び流出口ステム２２０と流体的に連通状態にある。斜板機構２１５は、駆動部２１６にピストン２１７を連結する。コネクティングロッド２２６のボール部２２７は、ピストン２１７の受け口部２１８と連結している。コネクティングロッド２２５は、駆動ブロック２３６内に延在するピン２２４の近傍に配設されている。ギヤ２２８は、ピン２２４に連結され、駆動部２１６により駆動される。駆動部２１６のモータ２３０は、駆動ブロック２３６と結合している。ブッシュ２３４は、駆動ブロック２３６内において駆動シャフト２３２を支持する。駆動シャフト２３２は、ギヤ２２８と噛合する歯を備える。従って、図６Ａ及び図６Ｂに関連して説明したものと同様に、駆動シャフト２３２の回転によりピストン２１７の往復運動が生じる。
【００３５】
図１１は、図１０Ａ及び図１０Ｂのシステムにおいて使用される斜板機構２１５の斜視図を示す。斜板機構２１５は、コネクティングロッド２２５を備え、コネクティングロッド２２５は、ヨーク２２６及びボール部２２７を備える。また、斜板機構２１５は、ピストンン２１７、ピン２２４、ギヤ２２８、及び駆動ブロック２３６を備える。ピン２２４は、駆動ブロック２３６から延在する。ランドを有するハブが、図６Ａ及び図６Ｂと同様にピン２２４の上方に配設される。同様に、ヨーク２２６が嵌合する軸受機構が、ランドに配設される。駆動シャフト２３２（図１０Ｂ）は、駆動ブロック２３６に形成された孔２３８を貫通して延在し、ギヤ２２８に係合している。先に説明したように、ピン２２４の回転により、ヨーク２２６が揺動して、ピストン２１７が往復動する。
【００３６】
図１１の実施形態において、ヨーク２２６は、ボール部２２７が配置される位置が切り欠かれている。具体的には、ヨーク２２６が、平坦な前面及び平坦な後面（図示せず）を有する環状の本体を備える。また、ヨーク２２６は、円弧状の外側面２４２及び円弧状の内側面（図示せず）を有する。円弧状の外側面２４２の一部は、切り欠かれ、即ち平坦に形成されて、面２４４を形成する。面２４４によってコネクティングロッド２２５の高さが低くなったことにより、ヨーク２２６がエアレススプレーシステム２０２（図１０Ｂ）内のより小さな領域に適合可能となる。例えば、前方表面２４０の下方部分の高さが減少している。さらに、面２４４がピストン２１７の中心を均衡のとれた位置に移動する。具体的には、ボール部２２７の先端部が、前方表面２４０の周縁部位が切り欠かれずに完全に丸かった場合に当該周縁部があったであろう位置へと移動される。これにより、図７に示されるものと同様のボール部２２７によるピストン２１７の前進に加えて、前方表面２４０の上方部分を用いてピストンを前進させるときに、ヨーク２２６の往復動を安定化させることができる。
【００３７】
図１２〜図１４は、図１０Ａ及び図１０Ｂのエアレススプレーシステム２０２において使用するのに適した斜板機構の他の実施形態を示し、同様の特徴部及び構成要素は、同一の参照番号を有する。しかし、かかる斜板機構は、図２〜図４のスプレーガン１０においても使用することができる。
【００３８】
図１２は、コネクティングロッド２５２及び軸受機構２５４を支持するピン２４８及びハブ２５０を備えた、斜板機構２４６の断面図である。斜板機構２４６は、ブッシュ２５６及び軸受２５８をそれぞれ使用してシリンダブロック２２２と駆動ブロック２３６との間にて支持されている。ブッシュ２３４は、駆動シャフト２３２がギヤ２２８に噛合するように、駆動ブロック２３６内でシャフト２３２を支持する。ピストン２１７は、シリンダブロック２２２内に配設されており、コネクティングロッド２５２のボール部２２７がピストン２１７の受け口部２１８に係合するように、ブッシュ２６０により支持されている。駆動シャフト２３２の回転により、ピン２４８及びハブ２５０が回転する。斜板機構２４６は、図６Ａ及び図６Ｂの構成と同様のピン・ハブ構造を使用し、ハブ２５０は、軸受面、ギヤ面、及びブッシュ面を有するランドを備える。但し、ハブ２５０は貫通孔ではなく受け口を備えるため、ピン２４８はハブ２５０を貫通して延在しない。これにより、ピン２４８をハブ２５０と正確に同一軸線上に配列する必要がなくなるため、斜板機構２４６の容易な組立が可能となる。ピン２４８及びハブ２５０は共に、回転することによりコネクティングロッド２５２にピストン２１７を往復移動させるシャフトを構成する。
【００３９】
図１３は、斜板機構２６６の断面図である。この斜板機構２６６は、ハブ端部２６８、ハブ端部２７０、及びドエル２７２を備え、これらは、コネクティングロッド２７４及び軸受機構２７６を支持する。斜板機構２６６は、ブッシュ２７８及び軸受２８０をそれぞれ使用してシリンダブロック２２２と駆動ブロック２３６との間にて支持される。斜板機構２６６は、例えば斜板機構２４６と同様に機能するが、異なる構成部品から組み立てられる。具体的には、ハブ端部２６８及び２７０が、受け口２８２及び２８４をそれぞれ備え、これらの受け口がドエル２７２を受容する。受け口２８２及び２８４の中心軸線は、ハブ端部２６８及び２７０の回転軸から傾斜している。そのため、ダウエル２７２は、ピストン２１７を往復動させるための軸受機構２７６を支持するランドを構成する。図１３の実施形態により、様々な製造技術及び組立技術を使用して斜板機構用のシャフトを作製することが可能となる。
【００４０】
図１４は斜板機構２８６の断面図である。この斜板機構２８６は、コネクティングロッド機構２９０を支持するシャフト２８８を備える。シャフト２８８は、ブッシュ２９２及び軸受２９４により中心軸線Ａ1に沿って支持される。斜板機構２８６は、斜板機構２４６及び２６６と同様に機能するが、ハブ２９６及びランド２９８が一体化された一体成形シャフトから構成される。さらに、斜板機構２８６は、２つのピストン（ピストン３００及びピストン３０２）がコネクティングロッドアセンブリ２９０により精密に駆動され、２組の軸受（軸受セット３０４及び軸受セット３０６）がコネクティングロッド機構２９０に一体的に組み込まれた一実施形態として例示されている。
【００４１】
コネクティングロッド機構２９０は、ヨーク３０７、ボール部３０８、及びボール部３１０を備える。ヨーク３０７は環状構造を備え、ボール部３０８及び３１０がその外周面から延在する。ボール部３０８及び３１０は、ヨーク３０７の径方向において対向する位置にあり、ヨーク３０７の外周面において１８０度離れて位置している。ボール部３０８及び３１０は、受け口部３１２及び３１４にそれぞれ連結して、ピストン３００及び３０２と結合している。ピストン３００及び３０２は、中心軸線Ａ2及びＡ3にそれぞれ沿ってシリンダブロック（図示せず）の内部のポンプチャンバ内に配設されている。また、ヨーク３０７は、軸受セット３０４及び３０６のためのレースが形成された内径表面を備える。これらのレースは、軸受セット３０４及び３０６の軸受ボールが中で転がることができるように成形された凹溝を備える。
【００４２】
シャフト２８８は、軸受セット３０４及び３０６内に挿入されて、コネクティングロッド機構２９０を支持する。ハブ２９６は、軸受セット３０４及び３０６の軸受ボールのためのインナーレース溝を備える。これらのインナーレース溝は、ハブ２９６のランド２９８上に配設される。ランド２９８は、ヨーク３０７を通過して伸びる中心軸線Ａ4に沿って指向されている。中心軸線Ａ4は、シャフト２８８の中心軸線Ａ1に対して角度αで傾斜しており、シャフト２８８が回転する際に揺動作用を生じさせる。駆動シャフト２３２は、中心軸線Ａ5に沿って駆動ブロック２３６を貫通して延在し、ギヤ２２８に噛合している。ハブ２９６が、中心軸線Ａ1周りに回転すると、ランド２９８の中心軸線Ａ4が中心軸線Ａ1を周回し、ヨーク３０７に揺動を生じさせる。従って、ピストン３００及び３０２は、中心軸線Ａ2及びＡ3にそれぞれ沿って、位相のずれた状態で往復動する。
【００４３】
シャフト２８８の中心軸線Ａ1、ピストン３００の中心軸線Ａ2、ピストン３０２の中心軸線Ａ3、及び駆動シャフト２３２の中心軸線Ａ5は、同一平面上に位置し、平行である。別の実施形態においては、ヨーク３０７に装着されたピストンの中心軸線が、中心軸線Ａ1及び中心軸線Ａ5と同一平面上に位置しない。例えば、ヨーク３０７の外周面に沿って１２０度ずつ離間された３つのピストンを使用してもよい。同様に、シャフト２３２の中心軸線Ａ5は、中心軸線Ａ1〜Ａ3と同一平面内に位置する必要はない。例えば、シャフト２３２の位置をシャフト２８８からずらして、減速ギヤ機構を介装するようにしてもよい。但し、実装、整列、均衡、及び振動に関する利点については、中心軸線Ａ1、中心軸線Ａ2、中心軸線Ａ3、及び中心軸線Ａ5が同一平面上に位置し、平行であることが望ましい。但し、ランド２９８の中心軸線Ａ4は、揺動作用を実現するために、他の中心軸線に対し、傾斜し、同一平面外に位置する。
【００４４】
本発明の斜板機構は、コンパクトな構成で駆動部からポンプ機構に動力を伝達し、可搬式エアレススプレーシステム内への実装を容易にする。また、斜板機構は、効率的な動力伝達を行うことにより、高圧を生成して高霧化スプレーを実現することが可能となる。この斜板機構は、最小限の構成部品を用いて様々な方法で製作することができる。各構成部品は、安価な製造プロセスを利用して製造することが可能である。また、これらの構成部品は、容易に組み立てられる。従って、斜板機構は、最小限のコスト及び時間で製造することができ、可搬式エアレススプレーヤの大量生産が可能となる。
【００４５】
代表的な実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことが可能であり、これらの実施形態の要素を均等物に置換することができることが、当業者には理解されよう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、ある特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるべく、様々な変更を行うことができる。従って、本発明は、上述した特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内に含まれるあらゆる実施形態を包含するものである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給システムに関する。特に、本発明は、塗料スプレーヤ用のポンプ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
スプレーヤは、建築物及び家具等々の表面の塗装において使用するものとしてよく知られており、普及している。エアレス塗料スプレーヤは、液体塗料を微細に霧化することが可能であるため、一般的なスプレーヤシステムの中でも最高品質の仕上がりを実現する。特に、エアレス塗料スプレーは、３，０００ｐｓｉ（ポンド／平方インチ）（約２０．７ＭＰａ）超まで液体塗料を加圧し、小さな成形孔を通してこの塗料を排出する。しかし、典型的なエアレススプレーヤシステムは、このような高い圧力を生じさせるために、電気モータ、ガソリンモータまたは空気圧縮機などの大型の定置式動力ユニット、及び大型の定置式ポンプユニットを必要とする。動力ユニットは、５ガロン（約１８．９リットル）サイズのバケットなどの定置式塗料供給源、及びスプレーガンに接続される。一般的に立設ユニットと呼ばれるこれらのユニットは、高耐久性構造、多数の構成要素、及び莫大な製造コストにより、非常に高価であるが、高品質の仕上がりが求められる大面積の塗装に非常に適している。
【０００３】
また、定置式の立設ユニットシステムを配置することが望ましくないかまたは不可能である比較的小さな面積を塗装することも求められている。例えば、初めに立設ユニットで塗装された領域と同様の仕上げを修正領域や装飾領域にも施すことが望ましい。様々なタイプの手持ち式スプレーヤシステム及び手持ち式スプレーヤユニットが、かかる事情に対応するように開発されてきた。例えば、一般的にバズガン（buzz gun）またはカップガン（cup gun）と呼ばれるものは、電源コンセントに接続することで電気的に動力が供給される手持ち式の小型装置を備える。例えば、いくつかの手持ち式ユニットは、ウイリアムス（Williams）による特許文献１及びドリューズ・ジュニア（Drewes, Jr.）による特許文献２にそれぞれ記載されるように、クランク・ロッド機構またはべベルギヤ機構を使用して駆動されるピストンポンプを使用する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第２，４８８，７８９号
【特許文献２】米国特許第２，６２９，５３９号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、これらのポンプ装置は、多数の複雑なパーツを有し、これらのパーツにより、手持ち式ユニットの製造コスト及び製造サイズが、実現可能な範囲を超えて増大する。
従って、とりわけエアレススプレーヤの製造費用を低減させるポンプ装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、ハウジングと、往復動ピストン式流体ポンプと、一次駆動部と、斜板機構と、噴霧ノズルとを備える流体供給装置を対象とする。往復動ピストン式流体ポンプは、ハウジングの内部のポンプチャンバ内に配設されたピストンを有する。一次駆動部は、ハウジングに組み込まれて、回転入力を生成する。斜板機構は、一次駆動部を往復動ピストン式流体ポンプに連結して、回転入力をピストンへの往復運動入力に変換する。噴霧ノズル部は、ポンプチャンバの出口に連通する。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の斜板機構を備えるエアレス流体供給装置の主要構成要素のブロック図である。
【図２】図１のエアレス流体供給装置の実施形態として、手持ち式スプレーヤを示す側面側の斜視図である。
【図３】ハウジング、噴霧ノズル組立体、液体容器、ポンプ機構、斜板機構、及び駆動部を示す、図２の手持ち式スプレーヤの分解図である。
【図４】図３のポンプ機構、斜板機構、及び駆動部の分解図である。
【図５】図４の駆動部及びポンプ機構と共に使用されるハブ・コネクティングロッド機構を支持するピンを有した斜板機構の斜視図である。
【図６Ａ】コネクティングロッドが前進位置に位置するときの、図５の斜板機構の断面図である。
【図６Ｂ】コネクティングロッドが後退位置に位置するときの、図５の斜板機構の断面図である。
【図７】組み付けられた状態のポンプ機構、斜板機構、及び駆動部の断面図である。
【図８】図３の噴霧ノズル組立体のバルブユニットの垂直方向断面図である。
【図９】図８のバルブユニットの水平方向断面図である。
【図１０Ａ】本発明の斜板機構が使用される、立設ユニット式エアレススプレーシステムの斜視図である。
【図１０Ｂ】本発明の斜板機構が使用される、立設ユニット式エアレススプレーシステムの分解図である。
【図１１】切欠形状を有するコネクティングロッドを備え、図１０Ａ及び図１０Ｂのシステムにおいて使用される斜板機構の斜視図である。
【図１２】コネクティングロッド機構を支持するピン・ハブアセンブリを有した斜板機構の断面図である。
【図１３】ドエル・コネクティングロッド機構を支持するハブ端部を有した斜板機構の断面図である。
【図１４】一体的に組み込まれた２組の軸受を介して２つのピストンを駆動する構成のコネクティングロッド機構を支持する一体成形シャフト・ハブを有した斜板機構の断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本発明のエアレス流体供給装置１０のブロック図である。図示した実施形態において、エアレス流体供給装置１０は、ハウジング１２、噴霧ノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２を備える。エアレス流体供給装置１０として構成されたスプレーガン１０は、エアレス供給システムからなり、ポンプ機構１８が、液体容器１６から液体を引き出し、駆動部２０からの動力により液体を加圧して、噴霧ノズル組立体１４を介して霧化する。本発明の種々の実施形態において、噴霧ノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２は、定置式または可搬式のスプレーシステム内に共に組み込まれる。例えば、液体容器１６は、ハウジング１２から分離され、ホースを介して噴霧ノズル組立体１４、ポンプ機構１８、及び駆動部２０に接続されてもよい。別の実施形態として、噴霧ノズル組立体１４がハウジング１２から分離され、ホースを介して液体容器１６、ポンプ機構１８、及び駆動部２０に接続され、図１０Ａ及び図１０Ｂに図示するような立設ユニット式システムを形成することが可能である。図２に示すように、噴霧ノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２は、ハウジング１２に直に設置し、一体型手持ち式スプレーガン装置を構成することも可能である。開示する実施形態において、ポンプ機構１８は、往復動ピストン式ポンプを備え、駆動部２０は、本発明の斜板機構２２を介してポンプ機構１８を駆動する電気モータを備える。
【０００９】
図２は、ハウジング１２、噴霧ノズル組立体１４、及び液体容器１６を有するスプレーガン１０の側面側の斜視図である。ポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２（図１）は、ハウジング１２内に配設されている。スプレーガン１０は、圧力リリーフバルブ２３、トリガ２４、及びバッテリ２６をさらに備える。噴霧ノズル組立体１４は、保護部材２８、噴霧ノズル部３０、及び接続部材３２を備える。ハウジング１２は、一体型ハンドル３４、容器蓋３６、及びバッテリ接続ポート３８を備える。
【００１０】
液体容器１６にはスプレーガン１０から噴霧されることとなる液体が入れられている。例えば、液体容器１６は塗料またはワニスで充填されており、この塗料またはワニスは、液体容器１６と蓋３６との連結によって噴霧ノズル組立体１４まで送られる。バッテリ２６は、バッテリ接続ポート３８に差し込まれて、ハウジング１２内の駆動部２０に電力を供給する。トリガ２４は、バッテリ２６及び駆動部２０に電気的に接続されており、トリガ２４を操作することにより、電力がポンプ機構１８に供給される。トリガ２４は、ピストルグリップタイプのハンドルからなるハンドル３４内に配設されている。ポンプ機構１８は、流体容器１６から液体を汲み出し、加圧した液体を噴霧ノズル組立体１４に供給する。接続部材３２は、ハウジング１２の出口ポートにて噴霧ノズル組立体１４をポンプ機構１８に結合する。保護部材２８は、接続部材３２に連結されており、物体が噴霧ノズル部３０から噴射される高速液体に接触するのを防ぐ。噴霧ノズル部３０は、保護部材２８及び接続部材３２内のボアに挿入され、ポンプ機構１８からの加圧液体を受ける噴霧オリフィスを有する。ポンプ機構１８には、駆動部によって斜板機構２２を介して動力が供給される。噴霧ノズル組立体１４は、十分に霧化された液体の流動を生成して、高品質の仕上がりを実現する。圧力リリーフバルブ２３は、ポンプ機構１８に接続されて、ポンプ機構を大気圧に開放する。
【００１１】
図３は、ハウジング１２、噴霧ノズル組立体１４、液体容器１６、ポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２を有するスプレーガン１０の分解図である。スプレーガン１０は、圧力リリーフバルブ２３、トリガ２４、バッテリ２６、クリップ４０、スイッチ４２、及び回路基板４４をさらに備える。噴霧ノズル組立体１４は、保護部材２８、噴霧ノズル部３０、接続部材３２、及びバレル４６を備える。ポンプ機構１８は、吸い込み管４８、リターン管路５０、及びバルブユニット５２を備える。駆動部２０は、モータ５４及びギヤ機構５６を備え、このギヤ機構５６は、斜板機構２２に連結されている。ハウジング１２は、一体型のハンドル３４、液体容器用の蓋３６、及びバッテリポート３８を備える。
【００１２】
ポンプ機構１８、駆動部２０、斜板機構２２、ギヤ機構５６、及びバルブユニット５２は、ハウジング１２内に設置され、種々のブラケットにより支持される。例えば、ギヤ機構５６及び斜板機構２２はブラケット６０を備え、このブラケット６０は、締結部材６４を使用してポンプ機構１８のブラケット６２に連結される。バルブユニット５２はブラケット６２内に螺合され、噴霧ノズル部３０の接続部材３２はバルブユニット５２に螺合される。噴霧ノズル部３０、バルブユニット５２、ポンプ機構１８、及び駆動部５４は、リブ６６によりハウジング１２内に支持される。スプレーガン１０の別の実施形態においてハウジング１２は、図１１〜図１４に図示するように、ブラケット６０を使用せずに、ギヤ機構５６及び斜板機構２２を直接的に支持するためのリブまたは他の指示構造を備えている。トリガ２４がハウジング１２において人間工学的に適切な位置に位置決めされるように、スイッチ４２はハンドル３４の上方に配置され、回路基板４４はハンドル３４の下方に配置される。スイッチ４２は、駆動部２０に接続するための端子を備え、バッテリ２６は、回路基板４４と接続するようにハウジング１２のポート３８によって支持される。具体的な実施形態として、回路基板４４は、駆動部２０に供給される電圧を制御して、ポンプ機構１８からの流量を変化させるようにプログラムされる。バッテリ２６は、リチウムバッテリ、ニッケルバッテリ、リチウムイオンバッテリ、または任意の他の適切な充電式バッテリで構成することができる液体容器１６は、ハウジング１２の蓋３６に螺合される。吸い込み管４８及びリターン管路５０は、ポンプ機構１８から液体容器１６内に延在する。クリップ４０により、スプレーガン１０を作業者のベルトに適切に装着したり、保管ラックなどの上に適切に収めることが可能になる。
【００１３】
スプレーガン１０を動作させるために、液体容器１６には、噴霧ノズル部３０から噴霧されることとなる液体が充填される。トリガ２４が作業者により操作されると、駆動部２０が起動する。駆動部２０は、バッテリ２６から電力を引き出し、ギヤ機構５６に連結されたシャフトを回転させる。ギヤ機構５６は、斜板機構２２に、ポンプ機構１８の駆動運動を生じさせる。具体的には、斜板機構２２が、駆動部２０の回転動力をポンプ機構１８のための往復動力に変換する。
【００１４】
ポンプ機構１８は、吸い込み管４８を使用して液体容器１６から液体を汲み出す。ポンプ機構１８が処理できない余剰液体は、起動バルブ２３及びリターン管路５０を介して液体容器１６に戻される。ポンプ機構１８からの加圧液体は、バルブユニット５２に供給される。加圧液体の圧力がしきい値圧力レベルに達すると、バルブユニット５２が開弁し、加圧液体が噴霧ノズル部３０のバレル４６内に流入可能となる。バレル４６は噴霧オリフィスを備え、この噴霧オリフィスは、液体が噴霧ノズル部３０及びスプレーガン１０から放出される際に加圧液体を霧化する。バレル４６は、保護部材２８から取り外すことが可能な着脱式噴霧ノズルチップか、または保護部材２８内において回転する開閉式噴霧ノズルチップのいずれかを備えていてもよい。
【００１５】
図４は、図３のポンプ機構１８、駆動部２０、及び斜板機構２２の分解図である。ポンプ機構１８は、ブラケット６２、締結部材６４、流入バルブ組立体６８、流出バルブ組立体７０、第１ピストン７２、及び第２ピストン７４を備える。また、駆動部２０は、駆動シャフト７６、第１ギヤ７８、第１ブッシュ８０、第２ギヤ８２、シャフト８４、第２ブッシュ８６、第３ブッシュ８８、第３ギヤ９０、第４ブッシュ９２、及び第４ギヤ９４を備える。斜板機構２２は、コネクティングロッド９６、軸受機構９８、ピン１００、ハブ１０１、及びスリーブ１０２を備える。第１ピストン７２は、第１ピストンスリーブ１０４及び第１ピストンシール１０６を備える。第２ピストン７４は、第２ピストンスリーブ１０８及び第２ピストンシール１１０を備える。流入バルブ組立体６８は、第１バルブカートリッジ１１２、シール１１４、シール１１６、第１バルブステム１１８、及び第１スプリング１２０を備える。流出バルブ組立体７０は、第２バルブカートリッジ１２２、バルブシート１２４、第２バルブステム１２６、及び第２スプリング１２８を備える。
【００１６】
駆動シャフト７６は、駆動部２０が作動すると第１ギヤ７８が回転するように、第１ブッシュ８０内に挿入されている。本発明の種々の実施形態において、第１ブッシュ８０及び第１ギヤ７８は、単体の構成要素として一体的に形成される。第２ブッシュ８６及び第３ブッシュ８８は、ブラケット６０内の受容孔内に挿入され、シャフト８４が、第２ブッシュ８６及び第３ブッシュ８８内に挿入されている。第２ギヤ８２は、シャフト８４の第１端部に連結されて第１ギヤ７８と噛合し、第３ギヤ９０は、シャフト８４の第２端部に連結されて第４ギヤ９４と噛合する。本発明の種々の実施形態において、第２ギヤ８２、シャフト８４、第３ギヤ９０、及び第４ブッシュ９２は、単体の構成要素として一体的に形成される。スリーブ１０２は、ブラケット６２内の受容孔内に挿入されており、ピン１００が、スリーブ１０２内に挿入されて斜板機構２２を支持する。斜板機構２２は、製造及び組立の容易ないくつかの構成要素を使用して、駆動部２０とポンプ機構１８との間の動力伝達を実現する。
【００１７】
軸受機構９８は、コネクティングロッド９６にピン１００を連結する。コネクティングロッド９６は、第１ピストン７２と結合されている。第１ピストン７２及び第２ピストン７４は、ブラケット６２内のポンプチャンバ内に設置される第１ピストンスリーブ１０４及び第２ピストンスリーブ１０８内にそれぞれ挿入されている。第１ピストンシール１０６及び第２ピストンシール１１０は、ポンプチャンバをシールする。締結部材６４は、ブラケット６２及びブッシュ１３０中のボアを貫通して挿入され、ブラケット６０に螺合している。第１バルブカートリッジ１１２は、ブラケット６２中の受容孔内に挿入されている。第１スプリング１２０は、第１バルブカートリッジ１１２に向けて第１バルブステム１１８を付勢する。同様に、第２バルブカートリッジ１２２は、第２スプリング１２８がブラケット６２に向けて第２バルブステム１２６を付勢するように、ブラケット６２中の受容孔内に挿入されている。第１バルブカートリッジ１１２及び第２バルブカートリッジ１２２は、第１バルブステム１１８及び第２バルブステム１２６を容易に交換することが可能となるように、ブラケット６２から取外し可能である。シール１１４及び１１６は、液体が流入バルブ組立体６８から外に漏れるのを防ぎ、バルブシート１２４は、液体が流出バルブ組立体７０から外に漏れるのを防ぐ。圧力リリーフバルブ２３は、第１ピストン７２及び第２ピストン７４からの液体の流動と交差するようにブラケット６２中の受容孔内に挿入されている。
【００１８】
図５は、図４の斜板機構２２の斜視図を示す。斜板機構２２は、ピン１００を備え、このピン１００に、ハブ１０１、軸受機構９８、コネクティングロッド９６、及び第４ギヤ９４が装着されている。斜板機構２２は、駆動部２０とポンプ機構１８との間の連結を可能にする。第１ピストン７２は、玉継手機構または凹凸嵌合機構によりコネクティングロッド９６に連結される。斜板機構２２は、駆動部２０による軸回転を第１ピストン７２の往復運動に変換する。図６Ａ及び図６Ｂにわかり易く例示するように、第４ギヤ９４を介したピン１００の回転は、この回転軸に対して傾斜した回転軸を有する表面を有するランド１３２を介し、コネクティングロッド９６の揺動を発生させる。ピン１００及びハブ１０１は、図６Ａ及び図６Ｂに示されるように、コネクティングロッド９６用のシャフトを形成するように構成される。図１２は、ピン・ハブシャフト組立体の代替的な構成を示している。本発明の種々の実施形態として、シャフトは、図１３に図示するように、ハブ・ドエル構成体から構成することが可能である。さらに別の実施形態においては、シャフトは、図１４に図示するように、単体の部材として一体的に形成される。
【００１９】
図６Ａは、コネクティングロッド９６が前進位置に位置した状態の、図５の斜板機構２２の断面図である。また図６Ｂは、コネクティングロッド９６が後退位置に位置した状態の、図５の斜板機構２２の断面図である。斜板機構２２は、第４ギヤ９４、コネクティングロッド９６、軸受機構９８、ピン１００、ハブ１０１、スリーブ１０２、及びブッシュ１３４を備える。ハブ１０１は、ランド１３２、ブッシュ取付座１３５、揺動用取付座１３６、及びギヤ取付座１３７を備える。並行して論じられる図６Ａ及び図６Ｂは、回転運動を受けたときにランド１３２により生じる往復運動を例示する。ピン１００は、第１の端部がスリーブ１０２によって支持され、スリーブ１０２は、ポンプ機構１８のブラケット６２内に支持される。ピン１００は、ハブ１０１を貫通して第２の端部がブッシュ１３４によって支持され、ブッシュ１３４は、ブラケット６０内に支持される。スリーブ１０２及びブッシュ１３４は、ピン１００の回転を容易にする軸受を構成する。他の実施形態として、ころ軸受などの他のタイプの軸受を使用してもよい。ハブ１０１は、ピン１００の周囲に配設され、ブッシュ１３４用のブッシュ取付座１３５、第４ギヤ９４用のギヤ取付座１３７、及びランド１３２を備える。ランド１３２は、コネクティングロッド９６用の揺動用取付座１３６を備える。コネクティングロッド９６は、第１ピストン７２内の受け口部内に配設されるボール部１３８と、ヨーク１３９とを備える。
【００２０】
軸受機構９８は、アウターレース９８Ａ、インナーレース９８Ｂ、及び軸受セット９８Ｃを備える。アウターレース９８Ａは、ヨーク１３９の内面に隣接する。インナーレース９８Ｂは、揺動用取付座１３６の外面に隣接する。アウターレース９８Ａ及びインナーレース９８Ｂの中には、半球形状溝またはＶ字型溝などの溝が設けられ、この溝内に軸受セット９８Ｃが配設される。軸受セット９８Ｃは、アウターレース９８Ａとインナーレース９８Ｂとの間で転がるように構成された複数の軸受ボールを備える。アウターレース９８Ａ、インナーレース９８Ｂ、及び軸受セット９８Ｃは、軸受機構９８として事前に組み立てられるような１つの集合体を構成する。次いで、軸受機構９８が揺動用取付座１３６の周囲に圧入され、ヨーク１３９が軸受機構９８の周囲に圧入可能となる。他の実施形態として、軸受機構は、図１４に図示するものと同様に、コネクティングロッド９６及びランド１３２内に一体的に組み込むこともできる。
【００２１】
第４ギヤ９４は、ランド１３２及びピン１００を回転させ、ランド１３２及びピン１００は、スリーブ１０２及びブッシュ１３４内で回転する。揺動用取付座１３６は、ハブ１０１及びピン１００の回転中心軸線からある角度だけ偏移または傾斜された軸線を中心として旋回する表面を有した円筒状の構造を備える。ハブ１０１が旋回すると、ランド１３２の中心軸線は、ピン１００の中心軸線を周回して円錐状の軌道を描く。軸受機構９８は、揺動用取付座１３６の中心軸線と直交する平面に配設される。そのため、軸受機構９８は、ピン１００の中心軸線と直交する平面に対して波状運動する、すなわち揺動する。コネクティングロッド９６は、軸受機構９８の径方向外側端部に連結されるが、ボール部１３８によってピン１００を中心とした回転が阻止される。ボール部１３８は、第１ピストン７２に連結され、第１ピストン７２は、ブラケット６２中のピストンシート内に配設されていて回転が阻止される。但し、ボール部１３８は、軸受機構９８が揺動する際に、軸方向に移動することが許容されている。従って、揺動用取付座１３６の回転運動により、ボール部１３８の直線運動が生じ、ポンプ機構１８が駆動される。
【００２２】
図７は、駆動部２０に組み付けられたポンプ機構１８の断面図である。駆動部２０は、バッテリ２６からの電気入力を受け取るＤＣ（直流）モータなどの、駆動シャフト７６の回転を生じさせるための機構またはモータを備える。他の実施形態として、駆動部は、電源コンセントにプラグを接続することにより電気入力を受け取るＡＣ（交流）モータ、または入力として圧縮空気を受け取る空気圧モータを備えてもよい。第１ギヤ７８は、駆動シャフト７６に嵌め込まれており、第１ブッシュ８０により定位置に保持される。第１ブッシュ８０は、止めねじまたは別の適切な手段を使用して駆動シャフト７６に固定されている。
【００２３】
第１ギヤ７８は、第２ギヤ８２に噛合し、第２ギヤ８２は、シャフト８４に連結されている。シャフト８４は、第２ブッシュ８６及び第３ブッシュ８８によりブラケット６２内に支持されている。第３ギヤ９０は、シャフト８４の縮径部に配設され、第４ブッシュ９２を使用して定位置に固定されている。第４ブッシュ９２は、止めねじまたは別の適切な手段を使用してシャフト８４に固定されている。第３ギヤ９０は、第４ギヤ９４と噛合してピン１００を回転させる。ピン１００は、スリーブ１０２及びブッシュ１３４によってブラケット６２及び６０内にそれぞれ支持される。第１ギヤ７８、第２ギヤ８２、第３ギヤ９０、及び第４ギヤ９４は、駆動部２０により与えられる入力を減速してピン１００へ入力する減速ギヤ機構を形成する。使用するポンプ機構のタイプ及び使用する駆動部の形式に応じ、ポンプ機構１８の所望の動作を生じさせるために必要な様々なサイズのギヤ及び減速ギヤ機構を設けることが可能である。
【００２４】
図６Ａ及び図６Ｂに関して述べたように、ピン１００の回転により、コネクティングロッド９６のボール部１３８の直線運動が引き起こされる。ボール部１３８は、第１ピストン７２の受け口部１４０に機械的に連結されている。従って、コネクティングロッド９６は、前進位置及び後退位置のそれぞれに第１ピストン７２を直接的に駆動する。第１ピストン７２は、ブラケット６２中の第１ピストンスリーブ１０４内において前進及び後退する。第１ピストン７２が、前進位置から後退する際に、液体が、流入バルブ組立体６８内に引き込まれる。流入バルブ組立体６８は、吸い込み管４８が接続される管部１４２を備える。吸い込み管４８は、液体容器１６の内部の液体内に浸漬されている（図３）。液体は、第１バルブステム１１８の周囲及び流入口１４６を通過してポンプチャンバ１４４内に引き込まれる。第１バルブステム１１８は、第１スプリング１２０により第１バルブカートリッジ１１２に向けて付勢されている。シール１１６は、第１バルブステム１１８が閉じているときに、第１バルブカートリッジ１１２と第１バルブステム１１８との間における液体の通過を阻止する。シール１１４は、第１バルブカートリッジ１１２とブラケット６２との間の液体の通過を阻止する。第１バルブステム１１８は、第１ピストン７２により引き起こされる吸引力により第１バルブカートリッジ１１２から引き離される。第１ピストン７２が前進すると、ポンプチャンバ１４４内の液体は、流出口１４８を通り、流出バルブ組立体７０の方向に押し出される。
【００２５】
ポンプチャンバ１４４内で加圧された液体は、流出バルブ組立体７０の第２バルブステム１２６の周囲を経由して圧力チャンバ１５０内に押し込まれる。第２バルブステム１２６は、第２スプリング１２８によりブラケット６２に向けて付勢されている。バルブシート１２４は、第２バルブステム１２６が閉じているときに、第２バルブステム１２６とブラケット６２との間における液体の通過を阻止する。第１ピストン７２が前進位置に向けて移動する際、第１スプリング１２０及び第１ピストン７２により生じる圧力が流入バルブ組立体６８を閉じるので、第２バルブステム１２６は、ブラケット６２から引き離される。ポンプチャンバ１４４からの加圧液体が、第２バルブカートリッジ１２２とブラケット６２との間のスペースからなる圧力チャンバ１５０内及びポンプチャンバ１５２内に充填される。そして加圧液体は、後退位置へと第２ピストン７４を押しやる。第２バルブカートリッジ１２２は圧力チャンバ１５０の容積を低減させ、それにより、ポンプ機構１８内に貯蔵される液体が減少すると共に、ポンプ機構１８を通過する液体の速度が上昇し、ポンプ機構１８の洗浄効果を高める。ポンプチャンバ１４４の容積及び第１ピストン７２の変位は、第２ピストン７４の変位及びポンプチャンバ１５２の容積よりも大きい。そのため、第１ピストン７２の１度のストロークにより、ポンプチャンバ１５２を満たすと共に、圧力チャンバ１５０が加圧液体で充填された状態に維持するのに十分な液体が供給される。さらに、第１ピストン７２は、ブラケット６２の流出口１５４から加圧液体を押し出す上で十分な行程容積を有する。大きなピストン１つだけで吸入を行うことにより、小さなピストン２つで行う吸入よりも吸入性能が向上する。別の実施形態においては、第１ピストン７２及び第２ピストン７４のそれぞれが、液体容器１６から液体を直接的に引き出して、圧力チャンバ１５０を加圧する。
【００２６】
第１ピストン７２が後退して、ポンプチャンバ１４４内にさらなる液体を引き込むと、第２ピストン７４は、コネクティングロッド９６のヨーク１３９の前側の面の上方部分により前方に押される。第２ピストン７４は、ブラケット６２中の第２ピストンスリーブ１０８内に配設されており、第２ピストンシール１１０は、加圧液体がポンプチャンバ１５２から漏出するのを防ぐ。第２ピストン７４が前進すると、第１ピストン７２によってポンプチャンバ１５２内に押し込まれた液体が排出される。この液体は、圧力チャンバ１５０内に押し戻され、ブラケット６２の流出口１５４を通過する。その後、第１ピストン７２によりポンプチャンバ１５２内に加圧液体が押し戻されることによって、第２ピストン７４がポンプチャンバ１５２内において後退するので、スプリングによる戻り機構は必要ない。第１ピストン７２及び第２ピストン７４は、互いに位相のずれた状態で動作する。本実施形態においては、第２ピストン７４は、第１ピストン７２と１８０度位相がずれており、第２ピストン７４が最前進位置に位置する場合に、第１ピストン７２は最後退位置に位置する。位相のずれた動作により、第１ピストン７２及び第２ピストン７４は、協調し、スプレーガン１０における振動を低減させながら、加圧液体を連続的に圧力チャンバ１５０に流動させる。圧力チャンバ１５０は蓄圧器として働き、流出口１５４に加圧液体が定常的に流動し、バルブユニット５２及び噴霧ノズル組立体１４（図３）への連続的な液体の流動を得ることが可能となる。
【００２７】
図８は、バルブユニット５２及び噴霧ノズル組立体１４の垂直方向断面図である。図８と併せて参照する図９は、バルブユニット５２及び噴霧ノズル組立体１４の水平方向断面図である。バルブユニット５２は、シリンダ１５６、キャップ１５８、ボールチップ１６０、シール１６２、ニードル１６４、スプリング１６６、シール１６８、スプリングダンパ１７０及び１７２、シール１７４、シール１７６、ストッパ１７８、流路１８０、ならびにフィルタ１８２を備える。噴霧ノズル組立体１４は、保護部材２８、接続部材３２、噴霧ノズル部３０を備え、噴霧ノズル部３０は、バレル４６、バルブシート１８４、及び噴霧オリフィス１８６を備える。
【００２８】
バルブユニット５２のシリンダ１５６は、ポンプ機構１８のブラケット６２内の受け口内に螺合している。シール１６８は、ブラケット６２とシリンダ１５６との間における液体の漏れを防ぐ。スプリングダンパ１７２、スプリング１６６、及びスプリングダンパ１７０は、ニードル１６４の周囲に配置されており、フィルタ１８２は、ニードル１６４及びスプリング１６６の周囲に配置されている。ストッパ１７８は、シリンダ１５６内の軸方向ボア１８８内に挿入されている。ニードル１６４及びフィルタ１８２は、シリンダ１５６内に挿入され、ニードル１６４は、シリンダ１５６内の軸方向ボア１８８内に延在する。シール１７６は、シリンダ１５６内の軸方向ボア内に液体が漏れるのを防ぐ。フィルタ１８２は、キャップ１５８をシリンダ１５６に連結して、環状流路の形態で流路１８０をキャップ１５８の方向に延在させる。キャップ１５８は、シリンダ１５６の流路１８０内に挿入される。シール１７４は、シリンダ１５６とキャップ１５８との間における液体の漏れを防ぐ。シール１６２は、キャップ１５８内に挿入されて、ニードル１６４の一体型ボールチップ１６０を囲んでいる。接続部材３２は、シリンダ１５６に螺合し、シール１６２をキャップ１５８と係合された状態に維持し、ニードル１６４をシリンダ１５６内に配設された状態に維持する。
【００２９】
噴霧オリフィス１８６は、噴霧ノズル部３０のバレル４６内のボア１９０内に挿入されており、段部１９２に当接している。バルブシート１８４は、ボア１９０内に挿入され、噴霧オリフィス１８６を段部１９２に当接した状態に維持する。噴霧ノズル部３０は、バルブシート１８４がニードル１６４と同一直線状に位置するように、キャップ１５８内の横方向ボア１９４内に挿入されている。ボールチップ１６０は、スプリング１６６によりバルブシート１８４に向けて付勢されている。バルブシート１８４は、ボールチップ１６０が係合することにより加圧液体が噴霧ノズル部３０内に進入するのを防ぐように成形された表面を備える。保護部材２８は、キャップ１５８の周囲に配置されている。
【００３０】
トリガ２４の操作などによりポンプ機構１８が起動すると、加圧液体が流出口１５４に供給される。ポンプ機構１８からの液体は、流出口１５４を通りバルブユニット５２内に押し込まれる。この液体は、流路１８０を通過し、フィルタ１８２の周囲を通ってキャップ１５８に達する。キャップ１５８では、（図９に示されるように）加圧液体がキャップ１５８とニードル１６４との間の通路１９６を通過することが可能であり、これによりシール１６２とニードル１６４のランド１９８との間に至る。ランド１９８及びニードル１６４の前方に向く表面に対して作用する液体の圧力により、ニードル１６４がシリンダ１５６内において後退する。スプリング１６６は、スプリングダンパ１７０と１７２との間にて縮み、これにより、ポンプ機構１８からの加圧液体の脈動が生じた際のスプリング１６６の振動が抑制される。ストッパ１７８は、ニードル１６４が過度に移動しないようにするものであって、シリンダ１５６に対するニードル１６４の衝撃を低減させる。ニードル１６４が後退した状態においては、加圧液体がシール１６２を通過してバルブシート１８４のボア２００内に進入することが可能である。ボア２００からの加圧液体は、噴霧オリフィス１８６によって霧化される。
【００３１】
本発明の別の実施形態として、バルブユニット５２は、ＰＣＴ出願ＰＣＴ／ＵＳ２００９／００５７４０号において示され論じられるように、バルブシート１８４がシリンダ１５６内に一体化された組立体を備えてもよい。例えば、米国ミネソタ州ミネアポリス在のグラコミネソタ社（Graco Minnesota Inc.）より入手可能なクリーンショット（Cleanshot（商標））遮断弁などの圧力駆動型遮断弁を使用してもよい。かかる圧力遮断弁は、グラコミネソタ社を譲受人とする、ワインバーガー（Weinberger）らによる米国特許第７，０５２，０８７号において説明されている。本発明と共に使用するのに適した噴霧ノズル部には、グラコミネソタ社を譲受人とする、パイル（Pyle）らによる米国特許第３，９５５，７６３号において説明されているものなど、従来の噴霧ノズル部の構成が含まれる。
【００３２】
図１０Ａは、本発明の斜板機構が使用される、立設ユニット式のエアレススプレーシステム２０２の斜視図である。エアレススプレーシステム２０２は、ハウジング２０４、スタンド２０６、スプレーヤ２０８、ポンプ機構２１０、吸い込み管２１２、及びスプレーチューブ２１４を備える。駆動部（図示せず）は、ハウジング２０４内に配設され、斜板機構（図示せず）を介してポンプ機構２１０に連結されている。スプレーヤ２０８は、スプレーチューブ２１４を用いてポンプユニット２１０に接続することが可能である。スタンド２０６は、吸い込み管２１２を液体容器内に位置させることができるように、液体容器の頂部に配置されるように構成されている。従って、駆動部及び斜板機構によりポンプ機構２１０を駆動することにより、容器からの液体が、スプレーヤ２０８による供給のために加圧される。
【００３３】
図１０Ｂは、図１０Ａの立設ユニット式のエアレススプレーシステム２０２の分解図である。エアレススプレーシステム２０２は、ハウジング２０４、スタンド２０６、ポンプ機構２１０、吸い込み管２１２、斜板機構２１５、及び駆動部２１６を備える。ハウジング２０４は、側方半部２０４Ａ及び２０４Ｂ、ならびにハンドル２０４Ｃを備える。スタンド２０６は、液体容器の頂部の上に設置する、または液体容器の周囲に配設されるベース２０６Ａと、ハウジング２０４に連結するためのネック２０６Ｂとを備える。ポンプ機構２１０は、ピストン２１７を備え、ピストン２１７は、受け口部２１８、圧力リリーフバルブ２１９、流出口ステム２２０、及びシリンダブロック２２２を備える。斜板機構２１５は、ピン２２４、ヨーク２２６及びボール２２７部を備えるコネクティングロッド２２５、ならびにギヤ２２８を備える。駆動部２１６は、モータ２３０、駆動シャフト２３２、ブッシュ２３４、及び駆動ブロック２３６を備える。
【００３４】
流出口ステム２２０は、スプレーチューブ２１４（図１０Ａ）を介してスプレーヤ２０８に接続される。スプレーヤ２０８（図１０Ａ）は、図８及び図９に関連して説明したものと同様の噴霧ノズル組立体のバルブユニットを備える。本実施形態において、複数のチューブを備える吸い込み管２１２は、シリンダブロック２２２内の流入口ポートに接続されている。圧力リリーフバルブ２１９は、シリンダブロック２２２に接続され、流出口ステム２２０と流体的に連通状態にある。ピストン２１７は、シリンダブロック２２２内のピストンシリンダ内に挿入され、シリンダは、流入口ポート及び流出口ステム２２０と流体的に連通状態にある。斜板機構２１５は、駆動部２１６にピストン２１７を連結する。コネクティングロッド２２６のボール部２２７は、ピストン２１７の受け口部２１８と連結している。コネクティングロッド２２５は、駆動ブロック２３６内に延在するピン２２４の近傍に配設されている。ギヤ２２８は、ピン２２４に連結され、駆動部２１６により駆動される。駆動部２１６のモータ２３０は、駆動ブロック２３６と結合している。ブッシュ２３４は、駆動ブロック２３６内において駆動シャフト２３２を支持する。駆動シャフト２３２は、ギヤ２２８と噛合する歯を備える。従って、図６Ａ及び図６Ｂに関連して説明したものと同様に、駆動シャフト２３２の回転によりピストン２１７の往復運動が生じる。
【００３５】
図１１は、図１０Ａ及び図１０Ｂのシステムにおいて使用される斜板機構２１５の斜視図を示す。斜板機構２１５は、コネクティングロッド２２５を備え、コネクティングロッド２２５は、ヨーク２２６及びボール部２２７を備える。また、斜板機構２１５は、ピストンン２１７、ピン２２４、ギヤ２２８、及び駆動ブロック２３６を備える。ピン２２４は、駆動ブロック２３６から延在する。ランドを有するハブが、図６Ａ及び図６Ｂと同様にピン２２４の上方に配設される。同様に、ヨーク２２６が嵌合する軸受機構が、ランドに配設される。駆動シャフト２３２（図１０Ｂ）は、駆動ブロック２３６に形成された孔２３８を貫通して延在し、ギヤ２２８に係合している。先に説明したように、ピン２２４の回転により、ヨーク２２６が揺動して、ピストン２１７が往復動する。
【００３６】
図１１の実施形態において、ヨーク２２６は、ボール部２２７が配置される位置が切り欠かれている。具体的には、ヨーク２２６が、平坦な前面及び平坦な後面（図示せず）を有する環状の本体を備える。また、ヨーク２２６は、円弧状の外側面２４２及び円弧状の内側面（図示せず）を有する。円弧状の外側面２４２の一部は、切り欠かれ、即ち平坦に形成されて、面２４４を形成する。面２４４によってコネクティングロッド２２５の高さが低くなったことにより、ヨーク２２６がエアレススプレーシステム２０２（図１０Ｂ）内のより小さな領域に適合可能となる。例えば、前方表面２４０の下方部分の高さが減少している。さらに、面２４４がピストン２１７の中心を均衡のとれた位置に移動する。具体的には、ボール部２２７の先端部が、前方表面２４０の周縁部位が切り欠かれずに完全に丸かった場合に当該周縁部があったであろう位置へと移動される。これにより、図７に示されるものと同様のボール部２２７によるピストン２１７の前進に加えて、前方表面２４０の上方部分を用いてピストンを前進させるときに、ヨーク２２６の往復動を安定化させることができる。
【００３７】
図１２〜図１４は、図１０Ａ及び図１０Ｂのエアレススプレーシステム２０２において使用するのに適した斜板機構の他の実施形態を示し、同様の特徴部及び構成要素は、同一の参照番号を有する。しかし、かかる斜板機構は、図２〜図４のスプレーガン１０においても使用することができる。
【００３８】
図１２は、コネクティングロッド２５２及び軸受機構２５４を支持するピン２４８及びハブ２５０を備えた、斜板機構２４６の断面図である。斜板機構２４６は、ブッシュ２５６及び軸受２５８をそれぞれ使用してシリンダブロック２２２と駆動ブロック２３６との間にて支持されている。ブッシュ２３４は、駆動シャフト２３２がギヤ２２８に噛合するように、駆動ブロック２３６内でシャフト２３２を支持する。ピストン２１７は、シリンダブロック２２２内に配設されており、コネクティングロッド２５２のボール部２２７がピストン２１７の受け口部２１８に係合するように、ブッシュ２６０により支持されている。駆動シャフト２３２の回転により、ピン２４８及びハブ２５０が回転する。斜板機構２４６は、図６Ａ及び図６Ｂの構成と同様のピン・ハブ構造を使用し、ハブ２５０は、軸受面、ギヤ面、及びブッシュ面を有するランドを備える。但し、ハブ２５０は貫通孔ではなく受け口を備えるため、ピン２４８はハブ２５０を貫通して延在しない。これにより、ピン２４８をハブ２５０と正確に同一軸線上に配列する必要がなくなるため、斜板機構２４６の容易な組立が可能となる。ピン２４８及びハブ２５０は共に、回転することによりコネクティングロッド２５２にピストン２１７を往復移動させるシャフトを構成する。
【００３９】
図１３は、斜板機構２６６の断面図である。この斜板機構２６６は、ハブ端部２６８、ハブ端部２７０、及びドエル２７２を備え、これらは、コネクティングロッド２７４及び軸受機構２７６を支持する。斜板機構２６６は、ブッシュ２７８及び軸受２８０をそれぞれ使用してシリンダブロック２２２と駆動ブロック２３６との間にて支持される。斜板機構２６６は、例えば斜板機構２４６と同様に機能するが、異なる構成部品から組み立てられる。具体的には、ハブ端部２６８及び２７０が、受け口２８２及び２８４をそれぞれ備え、これらの受け口がドエル２７２を受容する。受け口２８２及び２８４の中心軸線は、ハブ端部２６８及び２７０の回転軸から傾斜している。そのため、ダウエル２７２は、ピストン２１７を往復動させるための軸受機構２７６を支持するランドを構成する。図１３の実施形態により、様々な製造技術及び組立技術を使用して斜板機構用のシャフトを作製することが可能となる。
【００４０】
図１４は斜板機構２８６の断面図である。この斜板機構２８６は、コネクティングロッド機構２９０を支持するシャフト２８８を備える。シャフト２８８は、ブッシュ２９２及び軸受２９４により中心軸線Ａ1に沿って支持される。斜板機構２８６は、斜板機構２４６及び２６６と同様に機能するが、ハブ２９６及びランド２９８が一体化された一体成形シャフトから構成される。さらに、斜板機構２８６は、２つのピストン（ピストン３００及びピストン３０２）がコネクティングロッドアセンブリ２９０により精密に駆動され、２組の軸受（軸受セット３０４及び軸受セット３０６）がコネクティングロッド機構２９０に一体的に組み込まれた一実施形態として例示されている。
【００４１】
コネクティングロッド機構２９０は、ヨーク３０７、ボール部３０８、及びボール部３１０を備える。ヨーク３０７は環状構造を備え、ボール部３０８及び３１０がその外周面から延在する。ボール部３０８及び３１０は、ヨーク３０７の径方向において対向する位置にあり、ヨーク３０７の外周面において１８０度離れて位置している。ボール部３０８及び３１０は、受け口部３１２及び３１４にそれぞれ連結して、ピストン３００及び３０２と結合している。ピストン３００及び３０２は、中心軸線Ａ2及びＡ3にそれぞれ沿ってシリンダブロック（図示せず）の内部のポンプチャンバ内に配設されている。また、ヨーク３０７は、軸受セット３０４及び３０６のためのレースが形成された内径表面を備える。これらのレースは、軸受セット３０４及び３０６の軸受ボールが中で転がることができるように成形された凹溝を備える。
【００４２】
シャフト２８８は、軸受セット３０４及び３０６内に挿入されて、コネクティングロッド機構２９０を支持する。ハブ２９６は、軸受セット３０４及び３０６の軸受ボールのためのインナーレース溝を備える。これらのインナーレース溝は、ハブ２９６のランド２９８上に配設される。ランド２９８は、ヨーク３０７を通過して伸びる中心軸線Ａ4に沿って指向されている。中心軸線Ａ4は、シャフト２８８の中心軸線Ａ1に対して角度αで傾斜しており、シャフト２８８が回転する際に揺動作用を生じさせる。駆動シャフト２３２は、中心軸線Ａ5に沿って駆動ブロック２３６を貫通して延在し、ギヤ２２８に噛合している。ハブ２９６が、中心軸線Ａ1周りに回転すると、ランド２９８の中心軸線Ａ4が中心軸線Ａ1を周回し、ヨーク３０７に揺動を生じさせる。従って、ピストン３００及び３０２は、中心軸線Ａ2及びＡ3にそれぞれ沿って、位相のずれた状態で往復動する。
【００４３】
シャフト２８８の中心軸線Ａ1、ピストン３００の中心軸線Ａ2、ピストン３０２の中心軸線Ａ3、及び駆動シャフト２３２の中心軸線Ａ5は、同一平面上に位置し、平行である。別の実施形態においては、ヨーク３０７に装着されたピストンの中心軸線が、中心軸線Ａ1及び中心軸線Ａ5と同一平面上に位置しない。例えば、ヨーク３０７の外周面に沿って１２０度ずつ離間された３つのピストンを使用してもよい。同様に、シャフト２３２の中心軸線Ａ5は、中心軸線Ａ1〜Ａ3と同一平面内に位置する必要はない。例えば、シャフト２３２の位置をシャフト２８８からずらして、減速ギヤ機構を介装するようにしてもよい。但し、実装、整列、均衡、及び振動に関する利点については、中心軸線Ａ1、中心軸線Ａ2、中心軸線Ａ3、及び中心軸線Ａ5が同一平面上に位置し、平行であることが望ましい。但し、ランド２９８の中心軸線Ａ4は、揺動作用を実現するために、他の中心軸線に対し、傾斜し、同一平面外に位置する。
【００４４】
本発明の斜板機構は、コンパクトな構成で駆動部からポンプ機構に動力を伝達し、可搬式エアレススプレーシステム内への実装を容易にする。また、斜板機構は、効率的な動力伝達を行うことにより、高圧を生成して高霧化スプレーを実現することが可能となる。この斜板機構は、最小限の構成部品を用いて様々な方法で製作することができる。各構成部品は、安価な製造プロセスを利用して製造することが可能である。また、これらの構成部品は、容易に組み立てられる。従って、斜板機構は、最小限のコスト及び時間で製造することができ、可搬式エアレススプレーヤの大量生産が可能となる。
【００４５】
代表的な実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明の範囲から逸脱することなく、種々の変更を行うことが可能であり、これらの実施形態の要素を均等物に置換することができることが、当業者には理解されよう。さらに、本発明の本質的な範囲から逸脱することなく、ある特定の状況または材料を本発明の教示に適合させるべく、様々な変更を行うことができる。従って、本発明は、上述した特定の実施形態に限定されず、添付の特許請求の範囲内に含まれるあらゆる実施形態を包含するものである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングの内部の第１ポンプチャンバ内に配設される第１ピストンを有する往復動ピストン式流体ポンプと、
前記ハウジングに組み込まれ、回転入力を生成する一次駆動部と、
前記一次駆動部を前記往復動ピストン式流体ポンプに連結し、前記回転入力を前記第１ピストンへの往復動入力に変換する斜板機構であって、前記回転入力を受け取るランド、及び前記ランドを前記第１のピストンに連結するコネクティングロッドを備える斜板機構と、
前記第１ポンプチャンバに連通する噴霧ノズル部と
を備えることを特徴とする流体供給装置。
【請求項２】
前記斜板機構は、回転駆動中心軸線に沿って前記ハウジング内に配設され、前記一次駆動部から前記回転入力を受け取るように構成されたシャフトを備え、
前記ランドは、前記回転駆動中心軸線を囲むように前記シャフトの周囲に配設され、前記ランドは、前記回転駆動中心軸線から傾斜した揺動用中心軸線の周囲に配設される円筒面を有し、
前記コネクティングロッドは、前記ランドに装着されて、前記第１ピストンに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の流体供給装置。
【請求項３】
前記斜板機構は、
前記ランドと前記コネクティングロッドとの間に配設される軸受機構と、
前記シャフトの周囲に配設されて前記一次駆動部からの入力を受け取る入力ギヤと
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の流体供給装置。
【請求項４】
前記シャフトの第１端部の周囲に配設される第１軸受と、
前記シャフトの第２端部の周囲に配設される第２軸受とを更に備え、
前記入力ギヤは、前記軸受機構と前記第２軸受との間に同一軸線上に配設されることを特徴とする請求項３に記載の流体供給装置。
【請求項５】
前記軸受機構は、
前記ランドに設置されるインナーレースと、
前記コネクティングロッド内に設置されるアウターレースと、
前記インナーレスと前記アウターレースとの間において転動するように構成された１組の軸受転動要素と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の流体供給装置。
【請求項６】
前記軸受機構は、前記ランドと前記コネクティングロッドとの間において転動するように構成された第１組の軸受転動要素及び第２組の軸受転動要素を備えることを特徴とする請求項３に記載の流体供給装置。
【請求項７】
前記シャフトは、第１端部及び第２端部を有するピンを備えることを特徴とする請求項３に記載の流体供給装置。
【請求項８】
前記シャフトは、ハブをさらに備え、
前記ハブは、
前記ランドを有して前記ピンの前記第２端部に配設される第１端部と、
前記ピンの前記第２端部から軸線方向に延在する第２端部と
を備えることを特徴とする請求項７に記載の流体供給装置。
【請求項９】
前記ピンは、前記ハブの前記第１端部及び前記第２端部を貫通して延在することを特徴とする請求項８に記載の流体供給装置。
【請求項１０】
前記ピンと、前記シャフトの前記ハブと、前記ランドとは、同一材料で一体に形成された単一の部材からなることを特徴とする請求項８に記載の流体供給装置。
【請求項１１】
前記軸受機構は、
前記ランドの外面によって形成されるインナーレースと、
前記コネクティングロッドの内面によって形成されるアウターレースと、
前記インナーレースと前記アウターレースとの間において転動するように構成された１組の軸受転動要素と
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の流体供給装置。
【請求項１２】
前記シャフトは、ハブをさらに備え、
前記ハブは、
前記ピンの前記第１端部に連結された第１の受け口を有する第１半部と、
前記ピンの前記第２端部に連結された第２の受け口を有する第２半部と
を備え、
前記第１の受け口及び前記第２の受け口が前記揺動用中心軸線に沿って配向されることにより、前記ピンが前記ランドを画定することを特徴とする請求項７に記載の流体供給装置。
【請求項１３】
前記コネクティングロッドは、
前記軸受機構の周囲に同心状に配設されるヨークと、
前記ヨークから延在し、前記第１ピストンに形成された第１受け口部に連結されるボール部と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の流体供給装置。
【請求項１４】
前記ヨークには切り欠きが設けられ、当該切り欠きの部分において、前記ボール部が前記ヨークから延設されていることを特徴とする請求項１３に記載の流体供給装置。
【請求項１５】
前記往復動ピストン式流体ポンプは、第２ポンプチャンバ内に配設された第２ピストンを備えることを特徴とする請求項１３に記載の流体供給装置。
【請求項１６】
前記ヨークは、前記第２ピストンの後方端部を押圧して、前記第２ピストンを前記第２ポンプチャンバ内に前進させるための前側の面を備えることを特徴とする請求項１５に記載の流体供給装置。
【請求項１７】
前記コネクティングロッドは、前記ヨークから延在して前記第２ピストンの第２受け口部に連結される第２ボール部を備えることを特徴とする請求項１５に記載の流体供給装置。
【請求項１８】
前記第１ピストン及び前記第２ピストンは、互いに位相のずれた状態で往復動するように、前記コネクティングロッドに係合することを特徴とする請求項１５に記載の流体供給装置。
【請求項１９】
前記回転駆動中心軸線、前記駆動部の中心軸線、及び前記第１ピストンの中心軸線は、同一平面上に位置すると共に互いに平行であることを特徴とする請求項２に記載の流体供給装置。
【請求項２０】
前記ハウジングは、可搬式手持ち式ユニットを備え、
前記可搬式手持ち式ユニットは、
ピストル型のグリップハンドルと、
液体供給源の液体を受け取り前記ポンプチャンバの入口に接続するための流入口を有する容器用の蓋と、
前記噴霧ノズル部を介して前記ポンプチャンバの流出口に接続される出口を有した噴霧ノズルポートと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の流体供給装置。
【請求項１】
ハウジングと、
前記ハウジングの内部の第１ポンプチャンバ内に配設される第１ピストンを有する往復動ピストン式流体ポンプと、
前記ハウジングに組み込まれ、回転入力を生成する一次駆動部と、
前記一次駆動部を前記往復動ピストン式流体ポンプに連結し、前記回転入力を前記第１ピストンへの往復動入力に変換する斜板機構であって、前記回転入力を受け取るランド、及び前記ランドを前記第１のピストンに連結するコネクティングロッドを備える斜板機構と、
前記第１ポンプチャンバに連通する噴霧ノズル部と
を備えることを特徴とする流体供給装置。
【請求項２】
前記斜板機構は、回転駆動中心軸線に沿って前記ハウジング内に配設され、前記一次駆動部から前記回転入力を受け取るように構成されたシャフトを備え、
前記ランドは、前記回転駆動中心軸線を囲むように前記シャフトの周囲に配設され、前記ランドは、前記回転駆動中心軸線から傾斜した揺動用中心軸線の周囲に配設される円筒面を有し、
前記コネクティングロッドは、前記ランドに装着されて、前記第１ピストンに連結されていることを特徴とする請求項１に記載の流体供給装置。
【請求項３】
前記斜板機構は、
前記ランドと前記コネクティングロッドとの間に配設される軸受機構と、
前記シャフトの周囲に配設されて前記一次駆動部からの入力を受け取る入力ギヤと
をさらに備えることを特徴とする請求項２に記載の流体供給装置。
【請求項４】
前記シャフトの第１端部の周囲に配設される第１軸受と、
前記シャフトの第２端部の周囲に配設される第２軸受とを更に備え、
前記入力ギヤは、前記軸受機構と前記第２軸受との間に同一軸線上に配設されることを特徴とする請求項３に記載の流体供給装置。
【請求項５】
前記軸受機構は、
前記ランドに設置されるインナーレースと、
前記コネクティングロッド内に設置されるアウターレースと、
前記インナーレスと前記アウターレースとの間において転動するように構成された１組の軸受転動要素と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の流体供給装置。
【請求項６】
前記軸受機構は、前記ランドと前記コネクティングロッドとの間において転動するように構成された第１組の軸受転動要素及び第２組の軸受転動要素を備えることを特徴とする請求項３に記載の流体供給装置。
【請求項７】
前記シャフトは、第１端部及び第２端部を有するピンを備えることを特徴とする請求項３に記載の流体供給装置。
【請求項８】
前記シャフトは、ハブをさらに備え、
前記ハブは、
前記ランドを有して前記ピンの前記第２端部に配設される第１端部と、
前記ピンの前記第２端部から軸線方向に延在する第２端部と
を備えることを特徴とする請求項７に記載の流体供給装置。
【請求項９】
前記ピンは、前記ハブの前記第１端部及び前記第２端部を貫通して延在することを特徴とする請求項８に記載の流体供給装置。
【請求項１０】
前記ピンと、前記シャフトの前記ハブと、前記ランドとは、同一材料で一体に形成された単一の部材からなることを特徴とする請求項８に記載の流体供給装置。
【請求項１１】
前記軸受機構は、
前記ランドの外面によって形成されるインナーレースと、
前記コネクティングロッドの内面によって形成されるアウターレースと、
前記インナーレースと前記アウターレースとの間において転動するように構成された１組の軸受転動要素と
を備えることを特徴とする請求項１０に記載の流体供給装置。
【請求項１２】
前記シャフトは、ハブをさらに備え、
前記ハブは、
前記ピンの前記第１端部に連結された第１の受け口を有する第１半部と、
前記ピンの前記第２端部に連結された第２の受け口を有する第２半部と
を備え、
前記第１の受け口及び前記第２の受け口が前記揺動用中心軸線に沿って配向されることにより、前記ピンが前記ランドを画定することを特徴とする請求項７に記載の流体供給装置。
【請求項１３】
前記コネクティングロッドは、
前記軸受機構の周囲に同心状に配設されるヨークと、
前記ヨークから延在し、前記第１ピストンに形成された第１受け口部に連結されるボール部と
を備えることを特徴とする請求項３に記載の流体供給装置。
【請求項１４】
前記ヨークには切り欠きが設けられ、当該切り欠きの部分において、前記ボール部が前記ヨークから延設されていることを特徴とする請求項１３に記載の流体供給装置。
【請求項１５】
前記往復動ピストン式流体ポンプは、第２ポンプチャンバ内に配設された第２ピストンを備えることを特徴とする請求項１３に記載の流体供給装置。
【請求項１６】
前記ヨークは、前記第２ピストンの後方端部を押圧して、前記第２ピストンを前記第２ポンプチャンバ内に前進させるための前側の面を備えることを特徴とする請求項１５に記載の流体供給装置。
【請求項１７】
前記コネクティングロッドは、前記ヨークから延在して前記第２ピストンの第２受け口部に連結される第２ボール部を備えることを特徴とする請求項１５に記載の流体供給装置。
【請求項１８】
前記第１ピストン及び前記第２ピストンは、互いに位相のずれた状態で往復動するように、前記コネクティングロッドに係合することを特徴とする請求項１５に記載の流体供給装置。
【請求項１９】
前記回転駆動中心軸線、前記駆動部の中心軸線、及び前記第１ピストンの中心軸線は、同一平面上に位置すると共に互いに平行であることを特徴とする請求項２に記載の流体供給装置。
【請求項２０】
前記ハウジングは、可搬式手持ち式ユニットを備え、
前記可搬式手持ち式ユニットは、
ピストル型のグリップハンドルと、
液体供給源の液体を受け取り前記ポンプチャンバの入口に接続するための流入口を有する容器用の蓋と、
前記噴霧ノズル部を介して前記ポンプチャンバの流出口に接続される出口を有した噴霧ノズルポートと
を備えることを特徴とする請求項１に記載の流体供給装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６Ａ】
【図６Ｂ】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０Ａ】
【図１０Ｂ】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【公表番号】特表２０１２−５２６２３５（Ｐ２０１２−５２６２３５Ａ）
【公表日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−５０９８１１（Ｐ２０１２−５０９８１１）
【出願日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／００１３６０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２９０６４
【国際公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（３０８０２５４５１）グラコ ミネソタ インコーポレーテッド (32)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２４年１０月２５日（２０１２．１０．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月６日（２０１０．５．６）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＵＳ２０１０／００１３６０
【国際公開番号】ＷＯ２０１０／１２９０６４
【国際公開日】平成２２年１１月１１日（２０１０．１１．１１）
【出願人】（３０８０２５４５１）グラコ ミネソタ インコーポレーテッド (32)
【Ｆターム（参考）】
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