(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブを回転軸の内部に配置した回転霧化静電塗装装置であって、前記回転軸の内部に逆流防止用エア用の圧縮エアの供給経路を連通させるとともに、前記回転軸の内径部に回転軸前端に近づくにつれて径が増大するテーパ部を形成したことを特徴とする回転霧化静電塗装装置。
【請求項２】
塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブを回転軸の内部に配置した回転霧化静電塗装装置であって、前記回転軸の内径部に前記回転軸の回転方向とは逆方向の螺旋状の溝を形成したことを特徴とする回転霧化静電塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗料、シンナーの回転軸内への逆流を防止した回転霧化静電塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近主流になっている回転霧化静電塗装装置の概略を図５に示す。回転霧化静電塗装装置は、主に、エアモータ１、ベルヘッド２、シェーピングエアキャップ３、高電圧発生器４、塗料フィードチューブ５で構成されている。回転霧化静電塗装装置のエアモータ１の軸受には静圧空気軸受７が用いられることが主流になっている。静圧空気軸受７は、外部から加圧した空気を軸受と回転軸８との隙間に供給し回転軸８を浮上させているため、非接触、完全無給油で耐久性に優れている。また、回転軸８に締結されたベルヘッド２は、回転軸８にあるタービン羽根６に圧縮空気を供給することにより駆動される。
また、塗料フィードチューブ５は回転軸８内に配置されている。もしも回転軸８内に塗料やシンナーが侵入すると回転軸８の後端部をまわって静圧空気軸受７に侵入しトラブルを発生させるので、従来、回転軸８内への塗料およびシンナーの逆流防止、上向き塗装性の向上のため、中空の回転軸８内にエアを供給していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、使用状態によっては、たとえば上向き姿勢の塗装では、逆流防止用エアだけでは性能的に不十分であり、回転軸内径部を伝ってエアモーター後部から軸受部に塗料やシンナーが侵入するおそれがあった。また、逆流防止用に多量のエアを消費するためランニングコストも問題になっていた。
本発明の目的は、塗料、シンナーの回転軸内への逆流を防止できる回転霧化静電塗装装置を提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成する本発明はつぎの通りである。
（１）  塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブを回転軸の内部に配置した回転霧化静電塗装装置であって、前記回転軸の内部に逆流防止用エア用の圧縮エアの供給経路を連通させるとともに、前記回転軸の内径部に回転軸前端に近づくにつれて径が増大するテーパ部を形成したことを特徴とする回転霧化静電塗装装置。
（２）  塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブを回転軸の内部に配置した回転霧化静電塗装装置であって、前記回転軸の内径部に前記回転軸の回転方向とは逆方向の螺旋状の溝を形成したことを特徴とする回転霧化静電塗装装置。
【０００５】
上記（１）の装置では、回転軸が高速回転したとき、回転軸内径面に付着している塗料、シンナーに遠心力がかかり、それによって、塗料、シンナーがテーパ部のより径が大きい部分の方に（回転軸の前端側に）付勢され、外部に排出される。
上記（２）の装置では、回転軸が高速回転したとき、回転軸内径面に付着している塗料、シンナーに遠心力がかかり、それによって、塗料、シンナーが溝の谷部に押しつけられる。溝の谷部に入った塗料、シンナーの自身の慣性は、回転軸が回転したときに塗料、シンナーを元の位置に止まらせようとする方向に働くので、回転軸が回転したときに塗料、シンナーは溝内を回転軸の回転方向と反対側に移動しようとし、それによって回転軸の前端側に溝に沿って移動され、遂には外部に排出される。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明実施例の回転霧化静電塗装装置を図面を参照して説明する。図１、図２は本発明の第１実施例を示し、図３、図４は本発明の第２実施例を示す。本発明の第１、第２実施例にわたって共通する部分には本発明の第１、第２実施例にわたって同じ符号を付してある。
【０００７】
まず、本発明の第１、第２実施例に共通する部分を、たとえば図１、図２を参照して説明する。
図１において、本発明実施例の回転霧化静電塗装装置１０は、ハウジング１９と、ハウジング１９にラジアル静圧空気軸受（空気軸受）１７によって回転自在に支持された中空の回転軸１８と、回転軸１８にかかる軸方向荷重を回転自在に支持するスラスト静圧空気軸受２１と、回転軸１８の前端に固定されて回転軸１８と一体に回転するベルヘッド（回転霧化頭）１２と、回転軸１８を回転駆動するエアモータ１１と、回転軸１８の中空部を挿通して延びベルヘッド１２に塗料を供給する塗料フィードチューブ１５およびベルヘッド１２にシンナー（洗浄剤）を供給するシンナーフィードチューブ２０と、ベルヘッド１２から飛散される塗料に向けて噴射され塗料の飛行パターンを整えるシェーピングエアキャップ１３と、ベルヘッド１２から飛散される塗料に電荷を付加するために高電圧を発生する、ハウジング１９に支持された高電圧発生器１４と、を有する。
【０００８】
回転霧化静電塗装装置１０は、さらに、ラジアル静圧空気軸受１７およびスラスト静圧空気軸受２１に軸受用エアを供給する軸受用エア通路２２と、エアモータ１１のタービン１６にタービンエアを供給するタービンエア通路２３およびタービンを回転させた後のエアを排気するタービン排気通路２４と、シェーピング用エアをシェーピングエアキャップ１３に供給するシェーピングエア通路２５と、を有し、各通路はハウジング１９内にその一部が形成されている。
【０００９】
塗料やシンナーの逆流防止のために、あるいは上向き塗装性を向上させるために、圧縮エア（以下、逆流防止用エアという）が回転軸１８の中空部に供給される。本発明実施例では、空気軸受、タービン、シェーピングエアキャップの何れか少なくとも１つへの給気通路の途中に逆流防止用エアを分流させる分岐部２６が設けられている。これによって、逆流防止用エアの供給通路およびその圧縮給気源が空気軸受用エア、タービンエア、シェーピングエアの少なくとも１つの供給通路およびその圧縮給気源と共用されている。したがって、逆流防止用エアの専用の供給通路およびその専用の圧縮給気源は設けられていない。その結果、ハウジング内に逆流防止用エアの専用通路を設ける必要がなくなり、ハウジングを大型化する必要もなくなり、コストダウンがはかられる。
【００１０】
回転軸１８は、回転軸１８の軸方向に隔てられた２つのラジアル軸受１７と１つのスラスト軸受２１にて回転自在に支持され、スラスト軸受２１は２つのラジアル軸受１７間に配置されている。分岐部２６は、ハウジング１９のうち、２つのラジアル軸受１７のうち後方のラジアル軸受１７ａの後方にある第１のハウジング部分１９ａに配置されている。第１のハウジング部分１９ａと回転軸１８との間には半径方向隙間２７が形成されており、回転軸１８の後端とそれに回転軸軸方向に対向する第２のハウジング部分１９ｂとの間に前記半径方向隙間２７に連通する軸方向隙間２８が形成されている。そして、第１のハウジング部分１９ａに、分岐部２６から分流した塗料逆流防止用エアを半径方向隙間２７に流出させるエアノズル２９が形成されている。半径方向隙間２７は、望ましくは、軸方向隙間２８よりも厚さが大である。
【００１１】
この構造によって、塗料逆流防止用エアは、分岐部２６で分流した後エアノズル２９から半径方向隙間２７に噴出され、ついで軸方向隙間２８に流れ、軸方向隙間２８を通過した後、回転軸１８の後方端部をまわって回転軸中空部内に流れ、回転軸中空部内を回転軸１８の前端へと流れて回転軸前端から流出する。そして、回転軸前端から流出するときに、塗料やシンナが回転軸１８内に逆流することを防止する。エアモータの前端部においても塗料防止用エアがオリフィス３０を通してキャビティ部３１に噴出され、周方向にまわった後外部に排出される。
【００１２】
図５の従来例のように単に回転軸の後端から塗料逆流防止用エアを回転軸中空部内に供給するものでは、あるいは回転軸の長手方向の途中から塗料逆流防止用エアを回転軸中空部内に供給するものでは、一旦塗料等が回転軸中空部内に侵入すると、回転軸の回転によって塗料等に付与される遠心力によって、またたく間に塗料等は後方軸受に侵入し、回転不能にしてしまう。しかし、本発明実施例では、後方軸受１７ａは、回転軸１８の内部空間と、軸方向隙間２８および半径方向隙間２７を介して２段に隔てられているので、たとえ回転軸１８内に塗料やシンナが侵入しても、後方軸受１７ａに達することを防止できる。
【００１３】
つぎに、本発明の各実施例に特有な部分を説明する。
本発明の第１実施例では、図１、図２に示すように、塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブ１５、２０は回転軸１８の内部に配置されている。回転軸１８の前端部分（前端とその近傍部）の内径部には、回転軸前端に近づくにつれて径が増大する（回転軸前端に向かって拡がる）テーパ部３２が形成されている。
【００１４】
第１実施例の装置では、たとえ回転軸内１８に塗料やシンナーが侵入しても、回転軸１８が高速回転したとき、回転軸内径面に付着している塗料、シンナーに遠心力がかかり、それによって、塗料、シンナーがテーパ部３２のより径が大きい部分の方に（回転軸の前端側に）付勢されて移動し、遂にはベルヘッド１２内に、外部に排出される。
このテーパ部３２による塗料やシンナーの排出作用と、逆流防止用エアによる塗料やシンナーの侵入防止用作用とによって、塗料やシンナーが回転軸１８内を通って空気軸受１７に侵入することが防止される。
【００１５】
本発明の第２実施例では、図３、図４に示すように、塗料、シンナーをベルヘッドに供給するそれぞれのフィードチューブ１５、２０は回転軸１８の内部に配置されている。回転軸１８の前端部分（前端とその近傍部）の内径部には、回転軸１８の回転方向とは逆方向の（回転軸１８の回転方向が右回転のときは左ねじ、回転軸１８の回転方向が左回転のときは右ねじの）螺旋状の溝（ねじ）３３が形成されている。
【００１６】
第２実施例の装置では、たとえ回転軸内１８に塗料やシンナーが侵入しても、回転軸１８が高速回転したとき、回転軸内径面に付着している塗料、シンナーに遠心力がかかり、それによって、塗料、シンナーが溝３３の谷部に押しつけられる。溝３３の谷部に入った塗料、シンナーの自身の慣性は、回転軸１８が回転したときに塗料、シンナーを元の位置に止まらせようとする方向に働くので、回転軸１８が回転したときに塗料、シンナーは溝３３内を回転軸１８の回転方向と反対側に移動しようとし（螺旋状溝によるポンピング作用）、それによって回転軸１８の前端側に溝３３に沿って移動され、遂には外部に排出される。
この溝３３による塗料やシンナーの排出作用と、逆流防止用エアによる塗料やシンナーの侵入防止用作用とによって、塗料やシンナーが回転軸１８内を通って空気軸受１７に侵入することが防止される。
【００１７】
【発明の効果】
請求項１の装置では、回転軸内径面にテーパ部を形成したので、回転軸が高速回転したときに塗料、シンナーにかかる遠心力を利用して、塗料、シンナーを回転軸内から外部に排出することができる。
請求項２の装置では、回転軸内径面に螺旋状溝を形成したので、回転軸が高速回転したときに螺旋状溝により生じるポンピング作用を利用して、塗料、シンナーを回転軸内から外部に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施例の回転霧化静電塗装装置の断面図である。
【図２】図１の装置のうち回転軸前端部近傍の拡大断面図である。
【図３】本発明の第２実施例の回転霧化静電塗装装置の断面図である。
【図４】図３の装置のうち回転軸前端部近傍の拡大断面図である。
【図５】従来の回転霧化静電塗装装置の断面図である。
【符号の説明】
１０  回転霧化静電塗装装置
１１  エアモータ
１３  シェーピングエアキャップ
１５  塗料フィードチューブ
１７  静圧空気軸受
１８  回転軸
１９  ハウジング
２０  シンナーフィードチューブ
２１  スラスト静圧空気軸受
２２  軸受用エア通路２２
２３  タービンエア通路２３
２５  シェーピングエア通路
２６  分岐部
２７  半径方向隙間
２８  軸方向隙間
２９  エアノズル
３２  テーパ部
３３  螺旋状溝
【図１】
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【図２】
0003722903.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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