(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークに対して塗料を吐出可能な回転霧化頭と、
前記回転霧化頭を回転可能に装着する装置本体と、
前記装置本体に設けられ、前記回転霧化頭に所望の噴射パターンでシェーピングエアを供給するシェーピングエア供給経路と、
前記装置本体に設けられ、前記回転霧化頭にバックアップエアを供給するバックアップエア供給経路と、
前記バックアップエア供給経路のエア導出側端部を構成し、前記回転霧化頭を回転させるエアタービンの外周を囲んで配置される少なくとも内外１つずつの内側部材および外側部材と、
を備え、
前記内側部材は、互いに軸方向に重ならない位置に開口部が形成された複数のバッフルプレートを有するとともに、
前記外側部材は、前記内側部材を囲繞して該内側部材に螺合することにより、前記内側部材との間に前記バッフルプレートを介して閉塞空間経路を形成し、前記バックアップエアは前記軸方向に重ならない開口部を通過整流されて前記回転霧化頭の背面側に供給されることを特徴とする回転霧化式塗装装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワークに対して塗料を吐出可能な回転霧化頭と、前記回転霧化頭を回転可能に装着する装置本体とを備えた回転霧化式塗装装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的に、塗料（液体塗料）に高電圧を印加して自動車車体等の被塗装物に静電塗装を施す塗装装置が採用されている。例えば、回転霧化頭の回転作用下に、前記回転霧化頭の先端縁から遠心力の作用により塗料を放出する回転霧化式塗装装置等が知られている。
【０００３】
この種の回転霧化式塗装装置では、回転霧化頭がエアモータの作用下に高速回転されるため、この回転霧化頭の背面側に負圧が発生し易い。このため、回転霧化頭が高速回転されることによって微粒化された塗料が前記回転霧化頭の背面側に付着してしまい、前記前記回転霧化頭が汚れるとともに、該回転霧化頭に付着した塗料が被塗装物の塗装面に飛散して塗装不良が惹起されるという問題が指摘されている。
【０００４】
そこで、回転霧化頭の背面側に塗料が付着することを防止するために、種々の提案がなされており、例えば、特開平９−２８５７４２号公報に開示された回転霧化頭型塗装機が知られている。この塗装機は、図７に示すように、本体部１を備えており、この本体部１に内蔵されているエアモータ２を介して回転可能な回転軸３の先端には、回転霧化頭４が固定されている。本体部１内には、補充エア供給路５が形成されており、この補充エア供給路５の先端側がチャンバ室６を介して補充エア噴出口７に連通するとともに、前記チャンバ室６には排気エア通路８が連通している。
【０００５】
このような構成において、エアモータ２を介して回転霧化頭４が高速回転される一方、補充エア供給路５に供給される補充エアと排気エア通路８に排気される排気エアとがチャンバ室６で合流し、補充エア噴出口７から回転霧化頭４の背面４ａに噴出されている。これにより、回転霧化頭４の背面４ａ側に負圧エリアが発生しても、補充エアが噴出されることによって塗料の巻き込みを防止し、前記回転霧化頭４に塗料が不着することを防止するようにしている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の従来技術では、補充エア供給路５に供給された補充エアおよび排気エア通路８に排出された排気エアが、一旦、チャンバ室６で合流されるだけである。このため、各補充エア噴出口７から噴出される補充エア（排気エアを含む）の噴出速度が、場所によってそれぞれ異なってしまい、あるいは、前記補充エアが渦巻状に噴出されるおそれがある。
【０００７】
従って、本体部１に設けられたシェーピングエア噴出口９から回転霧化頭４の外周端面に向かって噴出されるシェーピングエアが、補充エアにより影響されてしまい、前記回転霧化頭４から放出される塗料の噴射パターンが変動するおそれがある。これにより、被塗装物の塗装面上における塗装パターンが歪んでしまい、塗膜の厚さが不均一になる等、塗装品質が低下するという問題が指摘されている。
【０００８】
本発明はこの種の問題を解決するものであり、シェーピングエアに影響を与えることがなく、前記補充エアに相当するバックアップエアを均一かつ確実に噴出することが可能な回転霧化式塗装装置を提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る回転霧化式塗装装置では、バックアップエア供給経路のエア導出側端部を構成する内側部材および外側部材を備えるとともに、この内側部材は、それぞれ軸方向に重ならない位置に開口部が形成された複数のバッフルプレートを設ける一方、前記外側部材は、前記内側部材を囲繞して螺合することによって前記内側部材との間に前記バッフルプレートを介して閉塞空間経路を構成している。
【００１０】
このように、内側部材に複数のバッフルプレートが設けられるため、各バッフルプレートに形成された開口部同士の位相を高精度に設定することができ、簡単な構成で、前記開口部の位相ずれによるシェーピングエアへの影響を確実に阻止することが可能になる。これにより、回転霧化頭の背面側に塗料が付着することを確実に阻止するとともに、前記回転霧化頭を介して所望の塗布パターンで塗装を行うことができ、塗装品質を有効に向上させることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施形態に係る回転霧化式塗装装置１０の概略内部構成説明図である。
【００１２】
塗装装置１０は装置本体１２を備えており、この装置本体１２内にエアモータ１４が配設されるとともに、このエアモータ１４を構成するエアタービン１６には、円筒状回転軸１８が一体的に設けられ、前記回転軸１８の先端に回転霧化頭２０が固着される。装置本体１２の中央には、管部材２２が回転軸１８内に配置されており、この管部材２２内に塗料経路２４および洗浄経路２６が形成される。塗料経路２４および洗浄経路２６の先端は、回転霧化頭２０の中央側から外部に開放されている。
【００１３】
塗料経路２４は、塗料弁２８の作用下に開放されることにより、図示しないワークに対して所定の塗料を吐出可能に構成される。塗料経路２４は、塗料を吐出する吐出口２４ａと、この吐出口２４ａの内方に設けられる弁座部３０と、一端側が前記弁座部３０に連通し、かつ他端側が塗料弁２８を構成する後述するケーシング部３２に連通する収容部３４と、前記収容部３４の他端側に該収容部３４と角度を有して連通する塗料導入部３６とを備える。
【００１４】
塗料弁２８は、装置本体１２内に固着されるケーシング部３２を備え、このケーシング部３２内には、流体圧、例えば、空気圧によって軸方向（矢印Ａ方向）に進退自在なピストン４２が配設される。ピストン４２の端部から軸方向にロッド部４４が延在するとともに、このロッド部４４の先端部に弁棒部４６が設けられる。
【００１５】
弁棒部４６は、塗料経路２４の弁座部３０に着座することにより、この塗料経路２４を閉塞自在である。収容部３４には、弁座部３０とは反対側の端部に塗料導入室４８が拡径して設けられており、弁棒部４６には、前記塗料導入室４８に対応する位置で、前記弁座部３０側に向かって縮径するテーパ部５０が形成される。
【００１６】
装置本体１２には、バックアップエア供給経路５２とシェーピングエア供給経路５４とが設けられるとともに、前記バックアップエア供給経路５２および前記シェーピングエア供給経路５４の先端側に、エア噴出機構５６が配置される。エア噴出機構５６は、図１および図２に示すように、装置本体１２の先端側に固定される取り付け部材５８と、前記取り付け部材５８に支持される内側部材６０と、この内側部材６０を囲繞して前記内側部材６０に螺合する外側部材６２と、前記外側部材６２に係合するとともに前記取り付け部材５８に装着されるリング部材６４とを備える。
【００１７】
取り付部け材５８は略リング状を有しており、一方の端部側には、所定の角度範囲にわたって膨出部６６が軸方向に突出形成されている。この膨出部６６には、バックアップエア供給経路５２に連通する穴部６８が形成され、この穴部６８の底部側に連通する長円状開口部７０が取り付け部材５８の内周面から外部に開放される。膨出部６６には、シェーピングエア供給経路５４に連通する孔部７２と、ボルト挿通用孔部７４ａ〜７４ｄとが貫通形成される。
【００１８】
この取り付け部材５８の外周部には、開口部７０と所定の角度を有してノックピン７６が圧入されるとともに、膨出部６６の内周面には位置決め用溝部７７が形成される。ボルト挿通用孔部７４ａ〜７４ｄにボルト７８が挿入されるとともに、各ボルト７８の先端が装置本体１２の先端側に設けられたねじ穴（図示せず）に螺合されることにより、前記取り付け部材５８が前記装置本体１２に固着される。
【００１９】
内側部材６０は略筒状を有しており、その大径なフランジ部８０には、図２および図３に示すように、ノックピン７６が嵌合する溝部８２が形成される。このフランジ部８０には、溝部８２と所定の角度を有し、取り付け部材５８の開口部７０に対応して切り欠き部８４が形成される。
【００２０】
図２〜図６に示すように、内側部材６０は、フランジ部８０から内方に向かって傾斜した後、所定間隔ずつ離間して第１バッフルプレート８６、第２バッフルプレート８８および第３バッフルプレート９０を一体的に設けている。図２および図３に示すように、第１バッフルプレート８６には、切り欠き部８４に対して略直交する方向に第１凹部９２ａ、９２ｂが形成され、第２バッフルプレート８８には、前記第１凹部９２ａ、９２ｂと軸方向に重ならないように所定の角度を有して第２凹部９４ａ〜９４ｄが形成される。
【００２１】
第３バッフルプレート９０には、第１凹部９２ａ、９２ｂおよび第２凹部９４ａ〜９４ｄに対し軸方向に重ならない位置にエア吹き出し孔部９６ａ〜９６ｈが設けられるとともに、この第３バッフルプレート９０の外周には、ねじ部９８が形成される。
【００２２】
図２に示すように、外側部材６２は略円筒形状に設定されており、内周面１００の先端側にねじ溝１０２が形成される。ねじ溝１０２に内側部材６０のねじ部９８が螺合することにより、内周面１００と前記内側部材６０との間には、第１乃至第３バッフルプレート８６、８８および９０を介して閉塞空間経路１０４が構成される（図５および図６参照）。外側部材６２の外周面１０６には、階段状に、順次、大径に設定される第１段部１０８、第２段部１１０および第３段部１１２が設けられる。
【００２３】
リング部材６４には、図５および図６に示すように、中心方向に突出して第１バッフルプレート１１４、第２バッフルプレート１１６および第３バッフルプレート１１８が一体的に設けられる。第１バッフルプレート１１６は、外側部材６２の第３段部１１２に接触するとともに、この第１バッフルプレート１１４にねじ穴１２０が形成され、このねじ穴１２０と取り付け部材５８の孔部７２とに継手部材１２２が装着される（図２参照）。
【００２４】
第２バッフルプレート１１６は、外側部材６２の第２段部１１０に接触するとともに、この第２バッフルプレート１１６には、互いに反対方向端部に対応して第１孔部１２４ａ、１２４ｂが形成される。第３バッフルプレート１１８は、外側部材６２の第１段部１０８に接触するとともに、この第３バッフルプレート１１８には、前記第１孔部１２４ａ、１２４ｂに重ならない位置に対応して第２孔部１２６ａ〜１２６ｄが設けられる。
【００２５】
図１に示すように、リング部材６４に設けられた第２孔部１２６ａ〜１２６ｄが複数のエア通路１２８に連通し、前記エア通路１２８の先端側が開口部１３０を介してシェーピングエア導出口１３２に連通する。このシェーピングエア導出口１３２は、回転霧化頭２０の外周先端縁部２０ａ側に指向して開放されている。装置本体１２内には、回転霧化頭２０から放出される塗料に静電気を帯電させるための図示しない高電圧印加手段が収容されている。
【００２６】
このように構成される塗装装置１０の動作について、以下に説明する。
【００２７】
図示しない塗料供給源から塗料経路２４に塗料が供給されており、塗料弁２８を構成する弁棒部４６が弁座部３０に着座することによって前記塗料の吐出が停止される。そこで、エアモータ１４の作用下にエアタービン１６を介して回転霧化頭２０が高速回転されるとともに、塗料弁２８が駆動されて弁棒部４６が内方（矢印Ａ１方向）に移動し、この弁棒部４６の先端が弁座部３０から離間する。このため、塗料経路２４に供給された塗料は、吐出口２４ａから回転霧化頭２０に放出されるとともに、図示しない高電圧印加手段を介して高電圧が印加される。
【００２８】
その際、バックアップエア供給経路５２に供給されるバックアップエアが、エア噴出機構５６を介して回転霧化頭２０の背面側に導出される一方、シェーピングエア供給経路５４に供給されるシェーピングエアが、前記エア噴出機構５６からエア通路１２８およびシェーピングエア導出口１３２を介して前記回転霧化頭２０に噴射される。これにより、静電気を帯電した塗料は、霧化状態で所定の噴霧パターンに成形されるため、図示しないワークに対して所望の静電塗装作業が遂行される。
【００２９】
具体的には、図６に示すように、バックアップエア供給経路５２に供給されるバックアップエアは、取り付け部材５８に形成された穴部６８から開口部７０に送られ、さらにこの開口部７０に連通する内側部材６０の切り欠き部８４に導入される。切り欠き部８４に導入されたバックアップエアは、内側部材６０と外側部材６２との間に構成される閉塞空間経路１０４を通り、前記内側部材６０のエア吹き出し孔部９６ａ〜９６ｈを介して回転霧化頭２０の背面側に放出される。
【００３０】
その際、閉塞空間経路１０４では、内側部材６０に一体的に設けられた第１乃至第３バッフルプレート８６、８８および９０が配置されている。このため、バックアップエアは、まず、第１バッフルプレート８６に形成された第１凹部９２ａ、９２ｂを介して第２バッフルプレート８８側に供給され、前記第２バッフルプレート８８に形成された第２凹部９４ａ〜９４ｄを介して第３バッフルプレート９０側に送られる。バックアップエアは、さらに第３バッフルプレート９０に形成されたエア吹き出し孔部９６ａ〜９６ｈを介して回転霧化頭２０側に吹き出される。
【００３１】
この場合、本実施形態では、第１乃至第３バッフルプレート８６、８８および９０の作用下にバックアップエアが整流されるため、このバックアップエアが、エア吹き出し孔部９６ａ〜９６ｈを介して所望の噴出状態でかつ均一な噴出速度により回転霧化頭２０に噴出される。これにより、シェーピングエアに影響を与えることがなく、塗料の噴射パターンを所望の形状に有効に維持することが可能になり、塗装品質を向上させることができるという効果が得られる。
【００３２】
一方、シェーピングエアは、シェーピングエア供給経路５４から取り付け部材５８に設けられた孔部７２に導入され、前記孔部７２に装着された継手部材１２２を介してリング部材６４に送られる。このリング部材６４では、第２および第３バッフルプレート１１６、１１８に互いに位相をずらして第１孔部１２４ａ、１２４ｂと第２孔部１２６ａ〜１２６ｄとが設けられている。従って、第２および第３バッフルプレート１１６、１１８の整流作用下に、シェーピングエアを第２孔部１２６ａ〜１２６ｄから所望の噴射パターンで回転霧化頭２０に噴出することが可能になる。
【００３３】
さらに、本実施形態では、バックアップエアを整流するための、全てのバッフルプレートである第１乃至第３バッフルプレート８６、８８および９０が内側部材６０に一体的に設けられており、図３に示すように、前記第１乃至第３バッフルプレート８６、８８および９０に設けられた第１凹部９２ａ、９２ｂ、第２凹部９４ａ〜９４ｄおよびエア吹き出し孔部９６ａ〜９６ｈ同士の位相を所望の状態に高精度に維持することができる。一方、外側部材６２には、バッフルプレートが設けられておらず、この外側部材６２の位相を考慮する必要がない。
【００３４】
これにより、取り付け部材５８に対しノックピン７６を介して内側部材６０を配置するだけで、第１乃至第３バッフルプレート８６、８８および９０同士を所望の角度位置に正確に位相出しすることが可能になり、バックアップエアの整流処理が高精度に遂行されるという効果が得られる。従って、シェーピングエアに影響を与えることがなく、回転霧化頭２０から放出される塗料の噴射パターンが変動することを確実に阻止し、塗膜の厚さを均一にして高品質な塗装作業が効率的に遂行されるという利点がある。
【００３５】
また、本実施形態では、シェーピングエアの整流を行うための第１乃至第３バッフルプレート１１４、１１６および１１８がリング部材６４に一体的に設けられるとともに、このリング部材６４は、継手部材１２２を介して取り付け部材５８に対し位置決め保持される。このため、リング部材６４をねじ込み方式により固定するものに比べ、第１乃至第３バッフルプレート１１４、１１６および１１８の位相出しが容易かつ確実に遂行される。これにより、シェーピングエアを回転霧化頭２０に向かって均一に噴出させることができ、塗料を所望の噴射パターンに精度よく成形することが可能になる。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係る回転霧化式塗装装置では、バックアップエア供給経路のエア導出側端部を内側部材および外側部材で構成するとともに、前記内側部材には、それぞれ所定の位置に開口部が形成された全てのバッフルプレートが設けられる。このため、各バッフルプレートに形成されたそれぞれの開口部の位相を高精度に維持することが可能になり、回転霧化頭の背面側にバックアップエアを所望の噴射状態で確実に噴射することができる。これにより、簡単な構成で、シェーピングエアに影響を与えることがなく、塗料を所望の噴射パターンで確実に成形して塗装品質の向上を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係る回転霧化式塗装装置の概略内部構成説明図である。
【図２】前記塗装装置を構成するエア供給機構の分解斜視説明図である。
【図３】前記エア供給機構を構成する内側部材の正面説明図である。
【図４】前記エア供給機構の正面説明図である。
【図５】図４に示すエア供給機構のＶ−Ｖ線断面図である。
【図６】図４に示すエア供給機構のＶＩ−ＶＩ線断面図である。
【図７】従来技術に係る塗装機の一部断面説明図である。
【符号の説明】
１０…塗装装置                    １２…装置本体
１４…エアモータ                  １６…エアタービン
２０…回転霧化頭                  ２４…塗料経路
２４ａ…吐出口                    ２６…洗浄経路
２８…塗料弁                      ３２…ケーシング部
４２…ピストン                    ４６…弁棒部
５２…バックアップエア供給経路    ５４…シェーピングエア供給経路
５６…エア噴出機構                ５８…取り付け部材
６０…内側部材                    ６２…外側部材
６４…リング部材                  ６６…膨出部
６８…穴部                        ７０、１３０…開口部
７２、１２４ａ、１２４ｂ、１２６ａ〜１２６ｄ…孔部
７４ａ〜７４ｄ…ボルト挿通用孔部  ７６…ノックピン
７８…ボルト                      ８０…フランジ部
８２…溝部                        ８４…切り欠き部
８６、８８、９０、１１４、１１６、１１８…バッフルプレート
９２ａ、９２ｂ、９４ａ〜９４ｄ…凹部
９６ａ〜９６ｈ…エア吹き出し孔部  ９８…ねじ部
１００…内周面                    １０２…ねじ溝
１０４…閉塞空間経路              １０６…外周面
１０８、１１０、１１２…段部      １２０…ねじ穴
１２２…継手部材                  １２８…エア通路
１３２…シェーピングエア導出口
【図１】
0004235328.tif 000002
【図２】
0004235328.tif 000003
【図３】
0004235328.tif 000004
【図４】
0004235328.tif 000005
【図５】
0004235328.tif 000006
【図６】
0004235328.tif 000007
【図７】
0004235328.tif 000008