动力型内部供料式辊的制作方法

专利名称：动力型内部供料式辊的制作方法
技术领域：
本发明涉及涂料涂敷器领域，尤其涉及内部供料式涂料涂敷器(施用器)，比如辊 和垫。换言之，本发明涉及包括但不局限于涂漆设备的液体涂料涂敷器的领域。更具体地， 本发明涉及使用内部供料式动力辊或其它液体涂料涂敷器头部涂敷液体的设备和方法，该 液体包括但不限于油漆和类似涂料(比如液体着色剂)。
背景技术：
过去，已使用涂料辊来将涂料涂敷至要保护或美化的表面。具有机载涂料储 器的内部供料式辊是已知的，其一个实例是瓦格纳喷涂技术公司(Wagner Spray Tech Corporation)提供的商标为Paint Mate的产品。另外的具有远程涂料储器的内部供料式 辊是已知的，其一个实例是瓦格纳喷涂技术公司提供的商标为Roll N Go的另一种产品。现有技术涂料涂敷器包括常规的辊、垫式涂敷器和刷。现有技术中的一个改进包 括US专利4，732，503和Des 417，552中举例说明的单级内部供料式涂料辊，通过引用将它 们的全部内容合并于此。这种内部供料式涂料涂敷器已通过消费者的广泛认可和使用而在 商业上取得成功。然而，这种涂敷器需要人力来将涂料从储器移至涂敷器头部。

发明内容
本发明对现有技术的手动操作的内部供料式液体涂敷器的改进之处在于其提供 电动的液体涂敷器，减少了操作员方面需要的力气。本发明的液体涂敷器与现有技术涂敷 器的不同之处在于其包括使活塞在液体储器内移动的电驱动装置。该电驱动装置由机载电 池供电，并且本发明在缺少电池或电池缺电的情况下可手动操作。在一个实施例中，本发明是这样一种新型设备其具有机载涂料储器，利用电池供 电的手持式驱动机构来使活塞在设备中移动以便快速和方便地涂敷涂料，既能将涂料注入 储器内又能将涂料传送至涂敷器。更具体而言，一方面，本发明是与手持型内部供料式涂覆设备相结合的改进，该涂 覆设备具有机载涂料储器和内部活塞，该内部活塞具有可操作成使活塞移动以将涂覆材料 传送至储器出口的齿条，其中与该涂覆设备相结合的改进包括驱动机构，该驱动机构包括 a)电动机；和b)接合机构，该接合机构具有i)小齿轮构件，其由该电动机可旋转地驱动 且可与齿条选择性地啮合，以及ii)齿轮切换器，其可操作成使小齿轮构件与齿条啮合和 分离，其中，当电动机通电且齿轮切换器保持小齿轮构件与齿条啮合时电动机可操作成使 活塞移动以传送涂覆材料，当齿轮切换器保持小齿轮构件与齿条分离时活塞能独立于驱动 机构自由移动。
本发明的设备可包括与储器的出口连接的涂料涂敷器。该涂料涂敷器可为辊。本发明的设备还可包括至少一可与电动机选择性地电连接的干电池。本发明的设备还可包括连接在该至少一干电池与电动机之间的电气开关。该电气 开关可包括用于选择电动机的运动方向的装置。本发明的设备还可包括c)电池盒，该电池盒包括i)电池进出门，和ii)电池盒 框架，其被确定尺寸和成形为接纳并保持多个干电池。该电池盒框架可具有成形为将至少 一些干电池保持在电池盒内期望(预定)位置的内部轮廓，至少一干电池定位成距离电池 进出门最远，该内部轮廓还可具有凹部以允许用户抓住定位成距离电池进出门最远的该至 少一干电池以便取下所述干电池。定位成距离电池进出门最远的该至少一干电池包括这样 的干电池，该干电池通常是安装在电池盒内的第一个干电池并且是从电池盒取下的最后一 个干电池。本发明的设备还可包括d)包围电动机、接合机构以及电池盒的壳体，电池进 出门还可包括i)位于电池进出门的一个边缘上的铰接件，以及ii)位于电池进出门的 相对/对向边缘上的突出片(突舌)，其中该突出片通过被接纳在壳体上的螺纹环扣住 (capture)。当螺纹环运动离开而不挡住突出片时电池进出门可被松开以便打开。壳体和电池进出门上的突出片可具有配合的干涉边缘以在保持电池进出门处于 关闭位置的同时允许用户通过移动干涉边缘脱离干涉而打开电池进出门。电池进出门还可 具有至少一个从电池进出门和壳体向外突出的唇缘(lip)以使用户能够通过手动促使唇 缘离开壳体而打开电池进出门。根据本发明的另一方面，接合机构可包括选择开关，该选择开关与齿轮切换器连 接以使小齿轮构件选择性地运动而与齿条啮合和分离。根据本发明的另一方面，小齿轮构件可包括凸缘，齿轮切换器可由一对轴向切换 器半体形成，所述切换器半体具有接纳凸缘的凹部以控制小齿轮构件的轴向位置。根据本发明的另一方面，接合机构可包括防止齿轮切换器旋转运动的引导环。换言之，在本发明的实践中，小齿轮构件可包括凸缘，接合机构可包括i) 一对轴 向切换器半体，其中各具有接纳凸缘的附属凹部以便控制小齿轮构件的轴向位置，各具有 径向向外定向的突起并且各具有径向向内定向的突起，ii)具有一对轴向定向的沟槽的引 导环，各沟槽接纳径向向外定向的突起之一以在允许该对轴向切换器半体轴向运动的同时 防止其旋转运动，以及iii)具有一对螺旋形凹槽的选择开关，各凹槽接纳径向向内定向的 突起之一使得该选择开关的旋转引起该对切换器半体和小齿轮构件相对于齿条在啮合位 置和分离位置之间轴向运动。齿轮切换器可具有内壁，接合机构还可包括iv)位于选择开关与内壁之间的弹性 件(弹簧)，其将轴向切换器半体偏压成离开选择开关。驱动机构可包括被电动机选择性地驱动旋转的驱动心轴，其中该驱动心轴具有至 少一个花键，所述花键联接在小齿轮构件上以驱动小齿轮构件旋转。齿轮切换器的内壁可 具有中心孔口，该中心孔口接纳驱动心轴的圆形横截面的轴延伸部。本发明的设备还可包括包围驱动机构的壳体，选择开关被轴颈连接以便在壳体内 旋转。本发明的设备还可包括位于选择开关与壳体之间的止动机构以便将选择开关相对于壳体保持在第一预定角位置。该止动机构可由位于选择开关和壳体中的一者上的凹部 以及位于选择开关和壳体中的另一者上的配合的突出部形成，使得当选择开关相对于壳体 处于第一预定角位置时该突出部被接纳在凹部内。在本发明的实践中，当选择开关处于第一预定角位置时选择开关保持小齿轮构件 与齿条分离。选择开关可运动至第二预定角位置，在该第二预定角位置小齿轮构件与齿条 啮合。可使用弹性件(弹簧)促使选择开关向该第二预定角位置运动。本发明的又一方面可包括齿条，该齿条具有至少一个位于活塞移入和移出储器的 行程的各个终点的齿廓被修形的齿，所述至少一个齿廓被修形的齿具有小于齿条中其它齿 的高度并且转向齿条的中心区域(朝向其转变角度或倾斜)。在每个行程终点优选有两个 齿廓被修形的齿。关于本发明的这方面，当活塞处于行程终点时小齿轮构件可位于齿廓被 修形的齿之一附近使得当电动机沿促使活塞经过行程终点的方向驱动小齿轮时小齿轮和 齿条相对于彼此滑动(滑移、滑脱)。当活塞处于行程终点并且电动机沿着使活塞离开行程 终点并且朝齿条的中心区域移动的方向驱动小齿轮时，小齿轮构件将首先啮合齿廓被修形 的齿并继而啮合齿条中的齿廓未修形的齿以驱动活塞离开行程终点。另一方面，本发明的壳体可包围电动机、接合机构和电池盒，并且本发明可包括位 于活塞与壳体之间的一对弹性构件，其中一个弹性构件位于活塞的远端部分与壳体之间， 而另一个弹性构件位于活塞的近端部分与壳体之间。关于这方面，该另一构件位于旋钮与 壳体之间。该对弹性构件均可由安装在活塞上以随之一起移动的0形环形成。当活塞位于 任一行程终点时，弹性构件中的相应的一个通过与壳体接触而被压缩并且促使活塞朝齿条 的中心区域运动。尽管公开的是两个实施例，但是通过以下详细描述以及示出本发明的说明性实施 例的附图，本发明的其它实施例对本领域技术人员来说将变得明显。因此，附图和详细描述 实际上被视为说明性的而非限制性的。


图1示出了本发明的动力型内部供料式设备的实施例连同通过虚线示出的辊附 件的透视图。图2是图1所示动力型内部供料式设备的透视图，不同之处在于活塞退回到储器 以外，如同储器被填充涂覆材料时该活塞所呈现的那样。图3是图1的动力型内部供料式设备的端部的局部放大透视图。图4是图2所示端部的局部侧视图。图5是图1所示动力型内部供料式设备的端视图。图6是沿图5的线VI-VI所作的局部侧视剖视图。图7是动力型内部供料式设备的端部的两个壳半体和驱动机构的分解透视图，其 示出本发明的特定方面。图8是图7的壳半体之一的内部的侧视透视图。图9是图7的驱动机构的放大视图，不同之处在于一些部件被略去以更好地示出 本发明的特定方面。图10是被示出为与活塞的齿条啮合的图9的驱动结构的后部的透视图，其示出了本发明的特定方面。图11是图10所示部件的仰视图。图12是图10所示部件的透视图，不同之处在于驱动机构与齿条分离。图13是图11所示部件的仰视平面图。图14是沿图5的线XIV-XIV所作的局部剖视图。图15是沿图3的线XV-XV所作并示出了与齿条分离的驱动机构的局部剖视图。图16是也沿线XV-XV所作的类似于图15的图，不同之处在于略去了一些部件且 此时驱动机构与齿条啮合以示出本发明的此实施例的传动系。图17是在本发明的实践中有用的驱动机构的部件的部分分解图。图18是驱动机构(被示出为处于分离状态)的接合(啮合)子组件的透视图，此 时驱动心轴被示出为与其分开以示出本发明的更多的方面。图19是图18的接合子组件(仍被示为处于分离状态)的另一透视图。图20是图19的接合子组件的一些部件的第一分解透视图。图21是图20所示部件的第二分解透视图。图22是在本发明的实践中有用的选择开关的第一放大透视图。图23是图22的选择开关的第二放大透视图。图24是图20的小齿轮构件的第一放大透视图。图25是图24的小齿轮构件的第二透视图。图26是图24的小齿轮构件的第三透视图。图27是图24的小齿轮构件的侧视图。图28是图19的接合子组件的轴向切换器半体的第一透视图，示出出其内部细节。图29是图28的轴向切换器半体的第二透视图，示出出其外部细节。图30是图19的接合子组件的引导环的第一透视图。图31是图30的引导环的端视图。图32是本发明的动力型内部供料式设备的电气示意图。图33是本发明的动力型内部供料式设备的电池盒的外部的局部放大视图，此时 电池进出门关闭并固定。图34是类似于图33的图，不同之处在于环未被拧上，露出了电池进出门的闩(止 动销)的细节。图35是处于关闭状态下的电池进出门的另一视图，用以示出在打开电池进出门 时有用的突出片的细节。图36是处于关闭状态下的电池进出门的另一视图。图37是类似于图36的视图，不同之处在于电池进出门部分打开。图38是类似于图36的视图，不同之处在于电池进出门完全打开并且示出出电池
盒的一些细节。图39是电池盒框架的平面图。图40是沿图39的线XL-XL所作的透视剖视图。图41是在本发明的实践中有用的活塞的可选实施例的侧视图。图42是图41所示活塞的远端的局部放大侧视图，该活塞稍微转动以示出齿条和
8位于此实施例的活塞的远端的0形环的细节。图43是图41所示的活塞的近端的局部放大侧视图。图44是图43所示旋钮的又一局部放大透视图，用以更好地示出位于此实施例的 活塞的近端的0形环。图45是位于图41所示活塞的近端附近的齿条的齿的又一局部放大视图，该活塞 被转动以示出其细节。图46是图45的齿条的齿连同小齿轮构件的放大、简化的局部示意性侧视图，用以 示出本发明的特定方面。图47是现有技术的手动操作的单一活塞型内部供料式涂料辊涂敷器的透视图， 其中辊式头部以虚线示出。图48是图47的现有技术的涂敷器的透视图，不同之处是以缩小的比例示出并且 示出了完全伸出到涂敷器的手柄中的储器以外的活塞。图49是在本发明的实践中有用的液体涂敷器组件的可选实施例的透视图，其中 辊式头部以虚线示出。图50是图49的组件的另一透视图。图51是图49的组件的侧视图。图52是沿图50的线LII-LII所作的剖视图。图53是图52的细部LIII的放大视图。图54是图52的细部LIV的放大视图。图55是图52的细部LV的放大视图。图56是在本发明关于此实施例的实践中有用的活塞组件的侧视图。图57是图56的活塞组件的透视图。图58是沿图57的线LVIII-LVIII所作的活塞组件的剖视图。图59是图11的细部LIX的放大视图。图60是图49的液体涂敷器的端部的局部放大视图，示出了定向成便于动力操作 的活塞组件。图61是类似于图60的视图，不同之处在于活塞组件从图60所示的位置旋转90 度以便手动操作。
具体实施例方式现在参照附图，尤其参照图1，本发明的动力型内部供料式设备10作为第一实施 例连同以虚线示出的辊附件12—起被示出。应该理解的是，不同于辊的其它类型的涂料 涂敷器可随本发明一起使用，所述其它类型的涂料涂敷器包括但不限于垫式涂敷器(未示 出)。本发明的设备10包括筒14、出口 16和手柄18。如图2中可最清楚地看到，设备10 还包括被接纳在筒14内的活塞20。设备10具有由筒14和活塞20组成的涂料储器15。现在参照图3和图4，设备10包括具有中心OFF位置以及瞬时ON动作的双刀双 掷电气开关22，以向用户提供以下选择通过按压(摆动)开关22到“正向”状态而使活 塞20前移到筒14内或通过按压开关22到“反向”状态而使活塞20从筒14退出。释放该 开关22使其返回中心OFF位置。图2示出从筒14完全退回的活塞20。图32包含设备10的电气示意图。现在参照图5、图6和图7，设备10还优选包括机械式选择开关24，用于使驱动机 构26 (在下文描述)与活塞20上的齿条28啮合以及分离。选择开关24是接合机构30 (也 在下文更详细地描述)的一部分。参照图4，选择开关24可在第一预定角位置32和第二预 定角位置36之间旋转，其间经过由箭头34表示的旋转范围。当选择开关24处于第一位置 32 (图4中以虚线示出)时，驱动机构26与活塞20分离，允许用户按照需要通过将手柄18 握在一只手中、将活塞20上的旋钮38握在另一只手中并使它们之间发生相对运动而手动 地使活塞20相对于筒14前移和退回。当选择开关24处于第二位置36时，按照用户的需 要，驱动机构26与齿条28啮合并且活塞20将响应于电气开关22被按压在正向方向或反 向方向上而移动。在操作时，设备10用来首先通过将虹吸管(未示出)与储器15的入口 40联接而 将油漆或其它液体涂覆材料吸入储器15，其中虹吸管被部分浸于液体涂覆材料中，在此期 间活塞20经由旋钮38 (此时驱动机构26分离)手动地或通过将电气开关22按压在反向 方向上(此时驱动机构26经由齿条28与活塞20接合)在动力的作用下退回。手柄18由共同形成用于驱动机构26的壳体的两个壳体阀42、44组成，如在图6 和图7中可以最清楚地看到。现在还参照图8，壳半体42包括用于接合机构30 (包括机械 式选择开关24)的孔口 46和柱形支承壁区段48。在将选择开关24保持在第一位置32时 有用的止动(定位、棘爪)机构的第一部分50整体形成为柱形支承壁区段48的内缘54上 的凸块52。凸块52与止动机构的第二部分56配合，该第二部分为形成在选择开关24上的 凹部58 (参见图23)。当选择开关被用户朝第一(分离)位置32促动时斜面60引导凸块 52与凹部58对准。在用户使选择开关24朝第二(啮合)位置36转离第一位置32之前， 凸块52和凹部58的互相接合将保持选择开关24处于第一位置32。现在还参照图9，可以看到驱动机构26。驱动机构26可包括电动机62、齿轮减速 单元64、驱动心轴66和接合机构30。接合机构30可包括选择开关24、齿轮切换器68、小 齿轮构件70和引导环72。接合机构30允许用户按照需要使小齿轮构件70移动到与齿条 28啮合或分离。现在参照图10和图11，驱动机构30被示出为小齿轮70与齿条28啮合。电动机 可通电以在正向方向(由箭头74表示)或反向方向(由箭头76表示)上驱动齿条28和 活塞20。可以注意到，在图10和图11中选择开关处于接合位置或第二位置36，致使接合 机构30使小齿轮构件70与齿条28啮合。现在参照图12和图13，驱动机构被示出为小齿轮与齿条28分离，因为选择开关 24已被移至分离位置或第一位置32。在此状态下，活塞20将不会被驱动机构30驱动并且 用户可按照需要手动地使活塞在正向或相反向方向上移动。图14示出了沿图5的线XIV-XIV所作的局部剖视图。此视图示出了驱动机构26 的一些细节和用于电动机62和接合机构30的安装布置的特定方面。此图中还可见电池盒 78的一部分的一些细节。图15示出了沿图4的线XV-XV所作的局部剖视图。此视图示出了驱动机构30的 内部细节，包括接合机构30的齿轮减速单元64、驱动心轴66和齿轮切换器68。图16是沿 驱动机构20的特定操作部件的线XV-XV所作的放大剖视图以更好地示出其操作。电动机62通过一组齿轮80操作以使得与驱动心轴66连接的输出齿轮82旋转。当电动机旋转时 驱动心轴66使小齿轮构件70旋转。如果小齿轮构件与其在图16中一样与齿条28啮合， 则活塞20将被促动到筒内或被促动离开筒(此视图未示出)。弹性件(弹簧)84促使小齿 轮构件70与齿条28啮合。现在还参照图17，可以看到在本发明的实践中有用的一些部分的分解图。此图以 分解视图示出了接合机构30的部件。应该理解的是，齿轮切换器68优选由一对同样的轴 向切换器半体86组成，其中之一在图28和图29中被放大地示出。齿轮切换器将选择开关 24联接至小齿轮构件70以在开关24在其范围34(参见图4)内旋转时使构件70轴向运 动。电池盒78和电池进出盖或门88的部件，连同一组电池89 —起。应该理解的是，如文 中所用的“电池”是指单个干电池或一组干电池。图18示出了驱动心轴66和接合机构30。该驱动心轴具有至少一个键或花键、优 选多个花键90。花键90被接纳在小齿轮构件70内部的配合凹部92中。驱动心轴66还具 有方形驱动表面94以与输出齿轮82中的方形孔口 96配合。驱动心轴66还具有轴延伸部 98以在其轴向运动时保持齿轮切换器68的对准。图19示出了接合机构30的另一视图。 应该理解的是，接合机构在图18和图19中被示出为处于分离状态。图20和图21示出了接合机构的部件的分解图，其中略去了弹簧84。如在图15和 图21-23中可以看到，选择开关24具有一对螺旋形凹槽100、102。当接合机构30被组装好 时各凹槽接纳位于各轴向切换器半体86上的径向向内定向的突起104。该对轴向切换器半 体86共同形成形式为筒的齿轮切换器68，其中各轴向切换器半体86的一侧的半圆柱形表 面上的唇缘106与另一侧的半圆柱形表面上的凹部108配合。每个轴向切换器半体86还 具有内半壁110，当两个半体接合时该内半壁110形成齿轮切换器68中的内壁。弹簧84位 于选择开关24与齿轮切换器68的内壁112之间，并且将轴向切换器半体86 (以及齿轮切 换器68)偏压成离开选择开关24。现在参照图24-27，小齿轮构件70的一端具有凸缘114并且各轴向切换器半体86 具有附属凹部116，当接合机构被组装好时该附属凹部接纳凸缘114。因而形成在齿轮切换 器68中的凹部118控制小齿轮构件70的轴向位置而对小齿轮构件70的旋转运动没有任 何实质的限制。每个轴向切换器半体86还具有径向向外定向的突起120。现在还参照图30和图31，引导环72具有尺寸确定成以滑动方式接纳齿轮切换器 68的内孔122。引导环72还具有一对键槽124，各键槽124的位置和尺寸被确定成当接合 机构30被组装好时键槽124接纳突起120。突起120与键槽124相互作用以在允许齿轮切 换器68轴向运动的同时防止其转动。因此可以看到引导环72包括由键槽124形成的一对 轴向地定向的沟槽，其中各沟槽124接纳突起120之一以在允许该对轴向切换器半体86轴 向运动的同时防止其旋转运动。现在参照图32，可以看到本发明的设备的电气示意图。电池89优选由四个1.5V 干电池组成，该干电池可为尺寸AA，一般称为“双A电池”。电池89通过优选为双刀双掷、 偏心型开关的电气开关22连接，当开关被用户松开时利用弹簧返回中心。开关22可用来 向电动机62施加标称6伏的电源，该电动机62优选额定6伏的DC电动机。现在参照图33至图40，可以看到本发明的电池盒78和电池进出门88的各个方 面。图33是从手柄18下方和正面看过去的局部放大透视图，其中电池进出门88被关闭并且固定。手柄18的两个壳半体44和46形成图34-38中可见的有螺纹的延伸部126。螺纹 环128被接纳在有螺纹的延伸部126上并且将筒14保持在手柄18上。门88具有位于其 一个边缘132上的铰接件(铰链)130并且在与该边缘132相对的边缘136上具有突出片 134。当环128被接纳在壳体42、44上时突出片134被环128扣住。当螺纹环128运动离 开而不挡住突出片134时，电池进出门88被松开以便打开，如图34所示。壳体42、44和电池进出门88上的突出片134均具有配合的干涉边缘138 (位于壳 体上)和140 (位于突出片上)以在环128运动离开突出片134之后使门88保持在关闭位 置142 (如图34、图35和图36所示)。电池进出门88具有至少一个、优选两个从门88和壳体42向外突出的唇缘144、 146以使用户能够通过手动促使一个或两个唇缘144、146离开壳体42、44而打开门88。各 唇缘144和146提供从壳体和门向外伸出的突出表面，其允许用户抵抗并克服边缘138与 140之间的干涉而“撬开(lever) ”门88，否则这种干涉将使门88保持处于关闭位置142。图37示出了处于稍微打开位置148的门88，其中可以看到电池盒78的一部分。 图38示出了处于完全打开位置150的门88。现在除图38以外还参照图39和图40，电池 盒框架152。参照图17和图38，电池盒78包括框架152、电池接触弹簧154和电池接触铆 钉154。图39和图40仅示出了框架152。现在参照图38-40，电池盒框架152具有内部轮廓158，该内部轮廓158成形为将 至少一些干电池保持在电池盒78内的期望(预定)位置，其中至少一干电池定位在距离电 池进出门88最远的位置160。内部轮廓158具有至少一个、优选两个凹部162以允许用户 握住距离电池进出门最远的该至少一干电池以便取下该干电池。现在参照图41至图45，可以看见具有变位(修形，modified)齿条228的活塞200 的可选实施例的各种视图。图46是图45的一些变位齿条的齿连同小齿轮构件70的放大、 简化的局部侧视示意图。活塞200在远端204具有至少一个、优选两个齿廓被修形的齿202 而在近端208具有至少一个、优选两个齿廓被修形的齿206。活塞200还可在近端208具有 相同或相似的旋钮38。活塞200还具有一对弹性构件210、212，各弹性构件优选为0形环的形式。0形环 210在该活塞200上在活塞200的远端204定位成使得当活塞200在与图2所示对应的完 全退回状态下处于行程的终点时0形环210将被压缩在活塞200的扩大部分214与壳体 42,44之间。0形环212在活塞200上在近端208和旋钮38附近定位成使得当活塞200处 于与图1所示对应的完全前移状态时0形环212将被压缩在旋钮38与壳体42、44之间。各组变位齿轮齿202和204定位在活塞200移入和移出储器15的行程的相应的 相对终点，并且每个修形齿的高度216小于齿条228中的其它齿220的高度。变位齿轮齿 202和204的各齿转向齿条228的中心区域230。图46示意性地示出了当活塞前移至行程终点并进入筒14时齿条220和小齿轮构 件70的相对位置。在此状态下，小齿轮构件70邻近位于齿条200的近端208的至少一个 齿廓被修形的齿206之一。当活塞处于行程终点并且电动机62沿促使活塞经过行程终点 的方向驱动小齿轮构件70时，小齿轮构件70和齿条200相对于彼此滑动(滑移、滑脱)。当部件如图46所示定位并且电动机62沿反向方向驱动小齿轮构件70以使活塞 离开行程终点并朝齿条的中心区域230移动时，小齿轮构件70首先啮合至少一个齿廓被修形的齿并驱动活塞离开行程终点，继而啮合齿条200的齿廓未修形的齿220。当活塞处于行程的另一终点时将发生类似的操作，如图2所示。设置于活塞200与壳体42、44之间、位于近端或区域208并且邻近旋钮38的弹性 构件212将起到弹簧的作用以当电动机62驱动活塞离开行程终点并朝中心区域230移动 时协助活塞齿轮构件70与齿廓未修形的齿220后续的啮合。当活塞220位于行程的另一 终点(对应于图2所示的状态)并且电动机62朝中心区域230驱动活塞220时弹性构件 210将以类似的方式起作用。现在参照图47-61，尤其是参照图47和图48，可以看到现有技术的涂料涂敷器 320。该涂敷器由瓦格纳喷涂技术公司以商标PAINT MATE售卖。涂敷器320在图47中被示 为处于完全收缩状态而在图48中(以缩小的比例)被示为处于完全伸出的状态。由于涂 敷器320具有不可收缩的涂料储器322，该完全伸出的状态大致是处于完全收缩状态的涂 敷器储器的特征长度的两倍。涂敷器320还具有涂料涂敷器头部，比如辊式头部组件328。 或者，可使用涂料垫组件(未示出)代替辊式头部组件328。在操作时，用户通过向后拉活塞324以在进给阀326与连接至涂料源(如常规的 一加仑涂料罐或容器(未示出))的充装管(未示出)连通的同时用涂料装填储器而充装 储器322。现在参照图49-61，尤其是参照图49-55，在可选实施例中(以及下文描述的本发 明的实施例中)，本发明通过电池供电式液体涂敷器组件330而提供较现有技术的优越之 处。涂敷器组件330可使用相同的辊式头部组件328 (或垫组件，未示出)，以及相同的进给 阀326。柱形壁332连同进给阀326和活塞组件334 —起形成涂料储器322。具体参照图55，电动机336通过与齿条342啮合的输出齿轮340驱动齿轮减速器 338。应该理解的是，齿条342被安装在活塞组件334上。电气开关344优选具有正向和反 向两个ON位置，以及未被按压时的OFF位置。在正向ON位置，电力以一个极性作用至电动 机，引起输出齿轮340如图55所示顺时针旋转。这致使活塞组件移动到储器322内，如用户 启动开关344以要求将更多液体(比如涂料)传送至辊式头部组件328时所希望的那样。 当足够的材料被传送至附接在组件330上的辊(或其它涂料涂敷器，未示出)时，用户可松 开开关344，允许开关移至OFF位置。为了充装组件330的储器，可将开关按压至反向ON位置，应该理解的是，开关344 可为摇臂型开关，其中具有对应于正向0N-0FF-反向0N的位置。在开关处于反向0N位置 的情况下，电力以相反的极性作用至电动机336，引起输出齿轮340如图55所示逆时针旋 转，进一步使齿条将活塞组件拉出液体储器，导致形成真空，当该储器通过未示出的虹吸管 连接至合适的材料源(比如一加仑涂料容器，未示出)时该真空将通过进给阀吸入液体材 料。现在参照图56-59，可以看到活塞组件334的各种视图。应该理解的是，活塞组件 334的远端346具有一对0形环(未示出)以抵接柱形壁332密封活塞。活塞组件334包 括具有手柄350的近端348，该手柄350通过螺纹部354连接至活塞壁352。可通过在螺纹 部354从壁拧松手柄而将手柄350从活塞壁352取下。这样便向用户提供了进入活塞壁 352内的电池盒356的入口。可将多个电池358安装在电池盒内，很像将电池装入手电筒。 如图所示，电池358是被串联连接的，其中电池的正极电连接部联接至紧固在活塞壁352上并沿着活塞壁352的外部纵向延伸的导电条360。电池358的负极电连接部被联接至被紧 固在活塞壁352上、与条360径向相对的类似或同样的导电条。安装在电动机336和齿轮 减速器38的区域内的一对电刷(未示出)或其它滑动式电触头(未示出)提供与导电条 的电连接，并在活塞组件334的纵向行程的整个操作范围保持连接。现在参照图60和图61，在电池358放电或无法获得的情况下，用户可沿箭头362 的方向旋转活塞组件334，使齿条342与输出齿轮340分离。一旦组件330处于图61所示 的这种状态下，用户可手动将活塞组件334移入或移出储器322，以连续涂敷涂覆材料而不 使用组件330的电动特征。可对讨论的示例性实施例作出各种修改和增加而不会脱离本发明的范围。例如， 虽然上述实施例提及特定的特征，但本发明的范围也包括具有这些特征的不同组合的实施 例以及没有包括全部所述特征的实施例。因此，本发明的范围意在将所有这些替代方案、修 改和变型及其全部等同方案都纳入权利要求的范围内。例如，且非限制性的，对于此实施 例，电池358可以是可再充电的或不可再充电的。如果是可再充电的，则电池358可在组件 330中再充电或被取下并在单独的充电器中再充电。此外，电池组可替代多个电池，同时依 然保持处于本发明的范围内。作为又一可选的替代方案，可完全省却电池，并且组件330以 常规方式设置成作为有线工具操作，通过连接至家用主电源(在美国通常为115VAC，60Hz) 的电源线取电。在本发明的实践中也可使用其它电压和频率。应该理解的是，可对前述实 施例作出如关于此实施例所述的相同的修改和变型。此外，可对讨论的示例性实施例作出 其它改型和增加而不会脱离本发明的范围。例如，虽然上述实施例提及特定的特征，但本发 明的范围也包括具有这些特征的不同组合的实施例以及没有包括全部所述特征的实施例。
权利要求
在一种具有机载涂料储器和内部活塞的手持型内部供料式涂覆设备中，所述内部活塞具有可操作成使所述活塞移动以将涂覆材料传送至所述储器的出口的齿条，与所述涂覆设备相结合的改进包括驱动机构，所述驱动机构包括a)电动机；和b)接合机构，所述接合机构具有i)小齿轮构件，所述小齿轮构件由所述电动机可旋转地驱动并且可与所述齿条选择性地啮合，以及ii)齿轮切换器，所述齿轮切换器可操作成使所述小齿轮构件运动而与所述齿条啮合和分离，其中，当所述电动机通电且所述齿轮切换器保持所述小齿轮构件与所述齿条啮合时，所述电动机可操作成使所述活塞移动以传送涂覆材料，并且当所述齿轮切换器保持所述小齿轮构件与所述齿条分离时所述活塞能独立于所述驱动机构自由移动。
2.根据权利要求1的设备，其特征在于，还包括连接至所述储器的出口的涂料涂敷器。
3.根据权利要求2的设备，其特征在于，所述涂料涂敷器为辊。
4.根据权利要求1的设备，其特征在于，还包括可与所述电动机选择性地电连接的至 少一干电池。
5.根据权利要求4的设备，其特征在于，还包括连接在所述至少一干电池与所述电动 机之间的电气开关。
6.根据权利要求5的设备，其特征在于，所述电气开关包括用于选择所述电动机的运 动方向的装置。
7.根据权利要求4的设备，其特征在于，还包括c)电池盒，所述电池盒包括i)电池进出门，以及 )电池盒框架，所述电池盒框架被确定尺寸和成形为接纳并保持多个干电池。
8.根据权利要求7的设备，其特征在于，所述电池盒框架具有成形为将至少一些所述 干电池保持在所述电池盒内的期望位置的内部轮廓，其中至少一干电池定位成距离所述电 池进出门最远，所述内部轮廓具有至少一个凹部以允许用户握住定位成距离所述电池进出 门最远的所述至少一干电池以便取下所述干电池。
9.根据权利要求8的设备，其特征在于，定位成距离所述电池进出门最远的所述至少 一干电池包括这样的干电池该干电池是安装在所述电池盒内的第一个干电池并且是从所 述电池盒取下的最后一个干电池。
10.根据权利要求7的设备，其特征在于，所述设备还包括d)包围所述电动机、接合机构以及电池盒的壳体，其中，所述电池进出门包括i)位于所述电池进出门的一个边缘上的铰接件，以及 )位于所述电池进出门的相对边缘上的突出片，其中所述突出片被接纳在所述壳体 上的螺纹环扣住。
11.根据权利要求10的设备，其特征在于，当所述螺纹环运动离开而不挡住所述突出片时所述电池进出门被松开以便打开。
12.根据权利要求11的设备，其特征在于，所述壳体和位于所述电池进出门上的所述 突出片可具有配合的干涉边缘以在保持所述电池进出门处于关闭位置的同时允许用户通 过使所述干涉边缘脱离干涉而打开所述电池进出门。
13.根据权利要求12的设备，其特征在于，所述电池进出门具有至少一个唇缘，所述至 少一个唇缘从所述电池进出门和壳体向外突出以使得用户能够通过手动促使所述唇缘离 开所述壳体而打开所述电池进出门。
14.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述接合机构包括选择开关，所述选择开关 与所述齿轮切换器连接以使所述小齿轮构件选择性地运动而与所述齿条啮合和分离。
15.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述小齿轮构件包括凸缘，所述齿轮切换器 由一对轴向切换器半体形成，所述轴向切换器半体具有用于接纳所述凸缘的凹部以便控制 所述小齿轮构件的轴向位置。
16.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述接合机构包括防止所述齿轮切换器旋转 运动的引导环。
17.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述小齿轮构件包括凸缘，接合机构包括 i) 一对轴向切换器半体，所述轴向切换器半体各具有接纳所述凸缘的附属凹部以便控制所述小齿轮构件的轴向位置，各具有径向向外定向的突起，并且各具有径向向内定向的 突起， )具有一对轴向定向的沟槽的引导环，其中每个沟槽接纳径向向外定向的突起之一 以在允许所述一对轴向切换器半体轴向运动的同时防止所述一对轴向切换器半体旋转运 动，以及iii)具有一对螺旋形凹槽的选择开关，其中每个凹槽接纳所述径向向内定向的突起之 一，使得所述选择开关的旋转引起所述一对切换器半体和所述小齿轮构件相对于所述齿条 在啮合位置和分离位置之间轴向运动。
18.根据权利要求17的设备，其特征在于，所述齿轮切换器具有内壁，所述接合机构还包括iv)位于所述选择开关与所述内壁之间的弹性件，所述弹性件将所述轴向切换器半体 偏压成离开所述选择开关。
19.根据权利要求18的设备，其特征在于，所述驱动机构包括被所述电动机选择性地 驱动旋转的驱动心轴，所述驱动心轴具有至少一个花键，所述至少一个花键联接至所述小 齿轮构件以便驱动所述小齿轮构件旋转。
20.根据权利要求19的设备，其特征在于，所述内壁具有中心孔口，所述驱动心轴具有 被接纳在所述中心孔口内的圆形横截面的轴延伸部。
21.根据权利要求17的设备，其特征在于，所述设备还包括包围所述驱动机构的壳体， 所述选择开关被轴颈连接以便在所述壳体内旋转。
22.根据权利要求21的设备，其特征在于，还包括位于所述选择开关与所述壳体之间 的止动机构，用于将所述选择开关相对于所述壳体保持在第一预定角位置。
23.根据权利要求22的设备，其特征在于，所述止动机构包括位于所述选择开关和所 述壳体中的一者上的凹部以及位于所述选择开关和所述壳体中的另一者上的配合的突出部，使得当所述选择开关相对于所述壳体处于所述第一预定角位置时所述突出部被接纳在 所述凹部内。
24.根据权利要求23的设备，其特征在于，当所述选择开关处于所述第一预定角位置 时所述选择开关保持所述小齿轮构件与所述齿条分离。
25.根据权利要求24的设备，其特征在于，所述选择开关可运动至第二预定角位置，在 所述第二预定角位置所述小齿轮构件与所述齿条啮合。
26.根据权利要求25的设备，其特征在于，弹性件促使所述选择开关向所述第二预定 角位置运动。
27.根据权利要求1的设备，其特征在于，所述齿条包括至少一个位于所述活塞移入和 移出所述储器的行程的各个终点的齿廓被修形的齿，所述至少一个齿廓被修形的齿的高度 小于齿条中其它齿的高度，各齿廓被修形的齿转向所述齿条的中心区域。
28.根据权利要求27的设备，其特征在于，当所述活塞处于所述行程终点时所述小齿 轮构件邻近所述至少一个齿廓被修形的齿之一，当所述电动机沿促使所述活塞经过所述行 程终点的方向驱动所述小齿轮构件时所述小齿轮构件和齿条相对于彼此滑动。
29.根据权利要求28的设备，其特征在于，当所述活塞处于所述行程终点并且所述电 动机沿着使所述活塞离开所述行程终点的方向驱动所述小齿轮构件时，所述小齿轮构件啮 合所述齿廓被修形的齿中的至少一个。
30.根据权利要求27的设备，其特征在于，还包括d)包围所述电动机、接合机构和电池盒的壳体，以及e)位于所述活塞与壳体之间的一对弹性构件，所述一对弹性构件中的一个弹性构件位 于所述活塞的远端部分与所述壳体之间，所述一对弹性构件中的另一个构件位于所述活塞 的近端部分与所述壳体之间。
31.根据权利要求30的设备，其特征在于，所述另一个构件位于旋钮与所述壳体之间。
32.根据权利要求30的设备，其特征在于，所述一对弹性构件中的每一个均包括0形 环，所述0形环安装在所述活塞上以便与之一起运动。
33.在一种具有机载涂料储器和内部活塞的手持型内部供料式涂覆设备中，所述内部 活塞具有可操作成使所述活塞移动以将涂覆材料传送至所述储器的出口的齿条，与所述涂 覆设备相结合的改进包括a)电动机；和b)小齿轮构件，所述小齿轮构件由所述电动机可旋转地驱动并且可与所述齿条选择性 地啮合，其中，当所述电动机通电并且所述小齿轮构件与所述齿条啮合时，所述电动机可操作 成使所述活塞移动以传送涂覆材料，并且当所述小齿轮构件与所述齿条分离时所述活塞能独立于所述驱动机构自由移动。
34.根据权利要求33的设备，其特征在于，所述活塞可旋转以使所述齿条运动而与所 述小齿轮构件啮合和分离。
35.根据权利要求33的设备，其特征在于，还包括至少一电池，当所述小齿轮与所述齿 条啮合时所述至少一电池与所述电动机选择性地电连接以使所述活塞移动。
全文摘要
本发明涉及一种具有机载储器(15)的手持型电池供电式液体涂敷器(10)。电动机经由小齿轮构件(70)和齿条(28)驱动储器内的活塞(20)。齿轮切换器(68)可使小齿轮构件(70)与齿条(28)分离。电池盒(78)可具有门(88)，该门(88)具有凹部以使用户能够抓住定位成距离该门最远的一干电池。齿条(28)可具有位于行程终点的齿廓被修形的齿以当活塞(20)被促使经过行程终点时允许小齿轮构件(70)滑动。活塞(20)的长度可与储器(15)的特征长度基本相等。液体可通过活塞的电动或手动退回而被吸入储器，并且通过活塞电动或手动地移动到储器内液体可从储器传送至涂敷器头部。
文档编号B05C17/03GK101959618SQ200880127828
公开日2011年1月26日 申请日期2008年9月26日 优先权日2008年1月7日
发明者J·E·桑达尔, T·J·维瑟尔斯 申请人:瓦格纳喷涂技术有限公司