JP2002102750A - 静電塗装機用スピンドル - Google Patents
静電塗装機用スピンドルInfo
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- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B3/00—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements
- B05B3/02—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements
- B05B3/10—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces
- B05B3/1064—Spraying or sprinkling apparatus with moving outlet elements or moving deflecting elements with rotating elements discharging over substantially the whole periphery of the rotating member, i.e. the spraying being effected by centrifugal forces the liquid or other fluent material to be sprayed being axially supplied to the rotating member through a hollow rotating shaft
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B05—SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
- B05B—SPRAYING APPARATUS; ATOMISING APPARATUS; NOZZLES
- B05B5/00—Electrostatic spraying apparatus; Spraying apparatus with means for charging the spray electrically; Apparatus for spraying liquids or other fluent materials by other electric means
- B05B5/025—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns
- B05B5/04—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces
- B05B5/0403—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member
- B05B5/0407—Discharge apparatus, e.g. electrostatic spray guns characterised by having rotary outlet or deflecting elements, i.e. spraying being also effected by centrifugal forces characterised by the rotating member with a spraying edge, e.g. like a cup or a bell
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- B05B3/1092—Means for supplying shaping gas
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- B05B5/0426—Means for supplying shaping gas
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- Nozzles (AREA)
- Electrostatic Spraying Apparatus (AREA)
- Magnetic Bearings And Hydrostatic Bearings (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 静圧気体軸受部すき間におけるスパッタリン
グの発生を抑え、スピンドルの寿命を延ばすことであ
る。 【解決手段】 高電圧発生器２と接続するハウジング１
の内部に、主軸７及び上記主軸後端部に連結された回転
力発生装置のロータ８を組み込み、上記主軸７及びロー
タ８を静圧気体軸受部９、１０の軸受すき間６を介して
回転自在に支持し、上記主軸７の前端部に塗料噴霧ヘッ
ド１３を取り付けた静電塗装機用スピンドルにおいて、
ハウジング１に対して通電性を有する通電部材２３を所
定の付勢力で主軸７に接触させ、主軸７の回転に伴って
発生する動圧効果により通電部材２３を微小すき間をも
って浮上させ、そのすき間部分に放電を集中させるよう
にした。
グの発生を抑え、スピンドルの寿命を延ばすことであ
る。 【解決手段】 高電圧発生器２と接続するハウジング１
の内部に、主軸７及び上記主軸後端部に連結された回転
力発生装置のロータ８を組み込み、上記主軸７及びロー
タ８を静圧気体軸受部９、１０の軸受すき間６を介して
回転自在に支持し、上記主軸７の前端部に塗料噴霧ヘッ
ド１３を取り付けた静電塗装機用スピンドルにおいて、
ハウジング１に対して通電性を有する通電部材２３を所
定の付勢力で主軸７に接触させ、主軸７の回転に伴って
発生する動圧効果により通電部材２３を微小すき間をも
って浮上させ、そのすき間部分に放電を集中させるよう
にした。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、回転霧化頭型静
電塗装機に組み込まれる静圧空気軸受スピンドルに関す
る。
電塗装機に組み込まれる静圧空気軸受スピンドルに関す
る。
【０００２】
【従来の技術】従来、自動車部品や電気部品等の塗装
に、塗料を霧状にした状態で負の電荷を帯電させ、電気
的な吸引力を利用して被塗装面に付着させる静電塗装機
が数多く用いられる。
に、塗料を霧状にした状態で負の電荷を帯電させ、電気
的な吸引力を利用して被塗装面に付着させる静電塗装機
が数多く用いられる。
【０００３】このような静電塗装機においては、霧化す
る塗料の粒径をできるだけ小さくして均一な塗装面を得
るために、塗料の噴霧ヘッドを高速で回転することが求
められており、これに対処するため、その噴霧ヘッドを
取り付けるスピンドルの回転軸を静圧気体軸受部により
非接触で支持する構造が一般的にとられている。
る塗料の粒径をできるだけ小さくして均一な塗装面を得
るために、塗料の噴霧ヘッドを高速で回転することが求
められており、これに対処するため、その噴霧ヘッドを
取り付けるスピンドルの回転軸を静圧気体軸受部により
非接触で支持する構造が一般的にとられている。
【０００４】図８は、回転霧化頭型静電塗装機の構造を
示したものである。この塗装機は、ハウジング１に負の
高電圧を発生する高電圧発生器２が電気的に接続され、
その内部に圧縮空気供給源（図示略）に連結した空気通
路３が形成されており、ハウジング１の内部孔１ａに
は、上記空気通路３に連結する複数の給気ノズル４、５
が形成されている。
示したものである。この塗装機は、ハウジング１に負の
高電圧を発生する高電圧発生器２が電気的に接続され、
その内部に圧縮空気供給源（図示略）に連結した空気通
路３が形成されており、ハウジング１の内部孔１ａに
は、上記空気通路３に連結する複数の給気ノズル４、５
が形成されている。
【０００５】上記ハウジング１の内部孔１ａには、主軸
７及び主軸後端部に設けられた主軸７を回転させるため
の回転力発生装置（例えばタービン）のロータ８が、軸
受すき間６を介して挿入されている。上記主軸７の周囲
と給気ノズル４との間でジャーナル空気軸受部９が形成
され、上記ロータ８と給気ノズル５との間でスラスト空
気軸受部１０が形成される。そして、給気ノズル４及び
５から圧縮空気が軸受すき間６に供給されると、その空
気の圧力により主軸７及びロータ８が浮上支持され、ハ
ウジング１に対して非接触状態となり、ジャーナル空気
軸受部９及びスラスト空気軸受部１０からなる静圧気体
軸受の機能が発揮される。
７及び主軸後端部に設けられた主軸７を回転させるため
の回転力発生装置（例えばタービン）のロータ８が、軸
受すき間６を介して挿入されている。上記主軸７の周囲
と給気ノズル４との間でジャーナル空気軸受部９が形成
され、上記ロータ８と給気ノズル５との間でスラスト空
気軸受部１０が形成される。そして、給気ノズル４及び
５から圧縮空気が軸受すき間６に供給されると、その空
気の圧力により主軸７及びロータ８が浮上支持され、ハ
ウジング１に対して非接触状態となり、ジャーナル空気
軸受部９及びスラスト空気軸受部１０からなる静圧気体
軸受の機能が発揮される。
【０００６】上記主軸７の前端部に主軸７の回転によっ
て塗料を霧状化して周囲に吹き出す塗料噴霧ヘッド１３
がねじ等の適宜な手段で固定されている。主軸７後方か
ら先端に噴射ノズル１７を持ち塗料を噴霧ヘッド１３に
送り込む導管１１が、主軸７に非接触で挿入されてい
る。
て塗料を霧状化して周囲に吹き出す塗料噴霧ヘッド１３
がねじ等の適宜な手段で固定されている。主軸７後方か
ら先端に噴射ノズル１７を持ち塗料を噴霧ヘッド１３に
送り込む導管１１が、主軸７に非接触で挿入されてい
る。
【０００７】この噴霧ヘッド１３では、噴射ノズル１７
から隔壁１６で区切られた塗料導入空間１５に噴射され
た塗料は、噴霧ヘッド１３が高速回転することにより流
出孔１８を通って噴霧ヘッド１３の内周面１４に導入さ
れ、遠心力によって霧状となり周囲に吹き飛ばされる。
この場合、噴霧ヘッド１３が負の帯電状態にあると、そ
の内周面１４を流れる塗料が負の電荷に帯電される。
から隔壁１６で区切られた塗料導入空間１５に噴射され
た塗料は、噴霧ヘッド１３が高速回転することにより流
出孔１８を通って噴霧ヘッド１３の内周面１４に導入さ
れ、遠心力によって霧状となり周囲に吹き飛ばされる。
この場合、噴霧ヘッド１３が負の帯電状態にあると、そ
の内周面１４を流れる塗料が負の電荷に帯電される。
【０００８】一方、主軸７後端のロータ８の周囲には、
複数のタービンブレード１９が配置され、ハウジング１
にはそのタービンブレード１９に圧縮空気を吹き出す圧
縮空気噴出孔２０が形成されている。また、この噴出孔
２０にコンプレッサ２１が連結されている。この構造で
は、コンプレッサ２１から噴出孔２０を通してタービン
ブレード１９に圧縮空気が吹き付けられると、タービン
ブレード１９には回転力が与えられ、その結果、浮上支
持された主軸７を高速度で回転させる。
複数のタービンブレード１９が配置され、ハウジング１
にはそのタービンブレード１９に圧縮空気を吹き出す圧
縮空気噴出孔２０が形成されている。また、この噴出孔
２０にコンプレッサ２１が連結されている。この構造で
は、コンプレッサ２１から噴出孔２０を通してタービン
ブレード１９に圧縮空気が吹き付けられると、タービン
ブレード１９には回転力が与えられ、その結果、浮上支
持された主軸７を高速度で回転させる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上記の構造において
は、印加する電圧やその極性、電流、軸受すき間、使用
材料等の組合せにより、軸受すき間６において放電現象
が生じ、この放電現象によりスパッタリングが発生する
場合がある。スパッタリングが発生すると、軸受すき間
６を挟んで陰極側に置かれたハウジング１或いは主軸７
を構成する物質の原子が飛び出し、軸受すき間６が変化
して主軸７の支持状態が不安定になり、主軸７とハウジ
ング１とが接触する場合があった。
は、印加する電圧やその極性、電流、軸受すき間、使用
材料等の組合せにより、軸受すき間６において放電現象
が生じ、この放電現象によりスパッタリングが発生する
場合がある。スパッタリングが発生すると、軸受すき間
６を挟んで陰極側に置かれたハウジング１或いは主軸７
を構成する物質の原子が飛び出し、軸受すき間６が変化
して主軸７の支持状態が不安定になり、主軸７とハウジ
ング１とが接触する場合があった。
【００１０】そこで、この発明の課題は、印加電圧や極
性、電流、軸受すき間等の組合せによる条件にあまり影
響されずに、軸受すき間におけるスパッタリングの発生
を防止し、安定した回転支持を維持することである。
性、電流、軸受すき間等の組合せによる条件にあまり影
響されずに、軸受すき間におけるスパッタリングの発生
を防止し、安定した回転支持を維持することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、この発明は、主軸と、この主軸を固定部材に対して
半径方向で静圧支持するジャーナル軸受部と、上記主軸
を固定部材に対してスラスト両方向で静圧支持するスラ
スト軸受部とを有し、上記主軸の一端部に塗料噴射ヘッ
ドを取り付けた静電塗装機用スピンドルにおいて、上記
固定部材に通電部材を装着し、この通電部材を上記主軸
に対して、上記各軸受部のすき間よりも小さく設定した
すき間を介して対峙させた構成を採用した。
め、この発明は、主軸と、この主軸を固定部材に対して
半径方向で静圧支持するジャーナル軸受部と、上記主軸
を固定部材に対してスラスト両方向で静圧支持するスラ
スト軸受部とを有し、上記主軸の一端部に塗料噴射ヘッ
ドを取り付けた静電塗装機用スピンドルにおいて、上記
固定部材に通電部材を装着し、この通電部材を上記主軸
に対して、上記各軸受部のすき間よりも小さく設定した
すき間を介して対峙させた構成を採用した。
【００１２】上記の構成によると、軸受部のすき間より
も相対的に小さいすき間の通電部材の部分で集中的に放
電が生じるので、静圧気体軸受部の軸受すき間における
スパッタリングの発生が防止される。また、通電部材は
主軸に対して非接触であるので、静圧気体軸受部で支持
されている主軸の回転性能に影響を及ぼすこともない。
も相対的に小さいすき間の通電部材の部分で集中的に放
電が生じるので、静圧気体軸受部の軸受すき間における
スパッタリングの発生が防止される。また、通電部材は
主軸に対して非接触であるので、静圧気体軸受部で支持
されている主軸の回転性能に影響を及ぼすこともない。
【００１３】上記固定部材に上記通電部材を上記主軸に
対して進退自在に装着し、この通電部材を上記主軸に所
定の付勢力で接触させ、その接触面に上記主軸の回転に
よって発生する動圧により上記通電部材を浮上させて上
記のすき間を形成するようにした構成を採ることができ
る。この構成によると、動圧発生条件の設定により通電
部材の主軸に対する微小なすき間を容易に形成でき、ま
た、そのすき間をほぼ一定に保つことができる。さら
に、微小すき間を形成することで、放電時のエネルギを
小さくでき、このすき間部分におけるスパッタリングの
影響も抑えることができる。
対して進退自在に装着し、この通電部材を上記主軸に所
定の付勢力で接触させ、その接触面に上記主軸の回転に
よって発生する動圧により上記通電部材を浮上させて上
記のすき間を形成するようにした構成を採ることができ
る。この構成によると、動圧発生条件の設定により通電
部材の主軸に対する微小なすき間を容易に形成でき、ま
た、そのすき間をほぼ一定に保つことができる。さら
に、微小すき間を形成することで、放電時のエネルギを
小さくでき、このすき間部分におけるスパッタリングの
影響も抑えることができる。
【００１４】また、上記付勢力を固定部材の外部から調
整できる調整手段を設けた構成、上記通電部材と上記主
軸との接触面に動圧発生用のくさび状空間を形成した構
成をとることができる。
整できる調整手段を設けた構成、上記通電部材と上記主
軸との接触面に動圧発生用のくさび状空間を形成した構
成をとることができる。
【００１５】さらに、上記通電部材を環状又は円弧状に
形成し、その通電部材を上記主軸のジャーナル軸受部に
設けた構成、上記通電部材を棒状に形成し、上記主軸の
スラスト軸受部に設けた構成を採ることができる。ま
た、上記くさび状空間を上記主軸の慣らし運転による初
期摩耗により形成する構成や、上記通電部材を黒鉛で形
成した構成を採ることができる。
形成し、その通電部材を上記主軸のジャーナル軸受部に
設けた構成、上記通電部材を棒状に形成し、上記主軸の
スラスト軸受部に設けた構成を採ることができる。ま
た、上記くさび状空間を上記主軸の慣らし運転による初
期摩耗により形成する構成や、上記通電部材を黒鉛で形
成した構成を採ることができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、この発明の第１の実施形態
を図１及び図２に基づいて説明する。基本的な構成は前
述の従来例の場合と同様に、ハウジング１に負の高電圧
を発生する高電圧発生器２が電気的に接続され、その内
部に圧縮空気供給源（図示略）に連結した空気通路３が
形成されており、ハウジング１の内部孔１ａには、上記
空気通路３に連結する複数の給気ノズル４、５が形成さ
れている。
を図１及び図２に基づいて説明する。基本的な構成は前
述の従来例の場合と同様に、ハウジング１に負の高電圧
を発生する高電圧発生器２が電気的に接続され、その内
部に圧縮空気供給源（図示略）に連結した空気通路３が
形成されており、ハウジング１の内部孔１ａには、上記
空気通路３に連結する複数の給気ノズル４、５が形成さ
れている。
【００１７】上記ハウジング１の内部孔１ａには、中空
の主軸７及び主軸後端部に設けられた主軸７を回転させ
るための回転力発生装置（例えばタービン）のロータ８
が、軸受すき間６を介して挿入されている。上記主軸７
の周囲と給気ノズル４との間でジャーナル空気軸受部９
が形成され、上記ロータ８と給気ノズル５との間でスラ
スト空気軸受部１０が形成される。そして、給気ノズル
４及び５から圧縮空気が軸受すき間６に供給されると、
その空気の圧力により主軸７及びロータ８が浮上支持さ
れ、ハウジング１に対して非接触状態となり、ジャーナ
ル空気軸受部９及びスラスト空気軸受部１０からなる静
圧気体軸受部の機能が発揮される。
の主軸７及び主軸後端部に設けられた主軸７を回転させ
るための回転力発生装置（例えばタービン）のロータ８
が、軸受すき間６を介して挿入されている。上記主軸７
の周囲と給気ノズル４との間でジャーナル空気軸受部９
が形成され、上記ロータ８と給気ノズル５との間でスラ
スト空気軸受部１０が形成される。そして、給気ノズル
４及び５から圧縮空気が軸受すき間６に供給されると、
その空気の圧力により主軸７及びロータ８が浮上支持さ
れ、ハウジング１に対して非接触状態となり、ジャーナ
ル空気軸受部９及びスラスト空気軸受部１０からなる静
圧気体軸受部の機能が発揮される。
【００１８】上記の主軸７やロータ８に用いられる材料
は、特に限定されるものではないが、防錆のためステン
レス鋼を用いることが好ましい。また、その表面の軸受
面に、軸受接触時のかじり防止や焼き付きを抑えるた
め、硬質クロムメッキ処理等の硬化処理を施してもよ
い。
は、特に限定されるものではないが、防錆のためステン
レス鋼を用いることが好ましい。また、その表面の軸受
面に、軸受接触時のかじり防止や焼き付きを抑えるた
め、硬質クロムメッキ処理等の硬化処理を施してもよ
い。
【００１９】上記主軸７の前端部に主軸７の回転によっ
て塗料を霧状化して周囲に吹き出す塗料噴霧ヘッド１３
がねじ等の適宜な手段で固定されている。主軸７後方か
ら先端に噴射ノズル１７を持ち塗料を噴霧ヘッド１３に
送り込む導管１１が、主軸７に非接触で挿入されてい
る。
て塗料を霧状化して周囲に吹き出す塗料噴霧ヘッド１３
がねじ等の適宜な手段で固定されている。主軸７後方か
ら先端に噴射ノズル１７を持ち塗料を噴霧ヘッド１３に
送り込む導管１１が、主軸７に非接触で挿入されてい
る。
【００２０】この噴霧ヘッド１３では、噴射ノズル１７
から隔壁１６で区切られた塗料導入空間１５に噴射され
た塗料は、噴霧ヘッド１３が高速回転することにより流
出孔１８を通って噴霧ヘッド１３の内周面１４に導入さ
れ、遠心力によって霧状となり周囲に吹き飛ばされる。
この場合、噴霧ヘッド１３が負の帯電状態にあると、そ
の内周面１４を流れる塗料が負の電荷に帯電される。
から隔壁１６で区切られた塗料導入空間１５に噴射され
た塗料は、噴霧ヘッド１３が高速回転することにより流
出孔１８を通って噴霧ヘッド１３の内周面１４に導入さ
れ、遠心力によって霧状となり周囲に吹き飛ばされる。
この場合、噴霧ヘッド１３が負の帯電状態にあると、そ
の内周面１４を流れる塗料が負の電荷に帯電される。
【００２１】一方、主軸７後端のロータ８の周囲には、
複数のタービンブレード１９が配置され、ハウジング１
にはそのタービンブレード１９に圧縮空気を吹き出す圧
縮空気噴出孔２０が形成されている。また、この噴出孔
２０にコンプレッサ２１が連結されている。この構造で
は、コンプレッサ２１から噴出孔２０を通してタービン
ブレード１９に圧縮空気が吹き付けられると、タービン
ブレード１９には回転力が与えられ、その結果、浮上支
持された主軸７を高速度で回転させる。
複数のタービンブレード１９が配置され、ハウジング１
にはそのタービンブレード１９に圧縮空気を吹き出す圧
縮空気噴出孔２０が形成されている。また、この噴出孔
２０にコンプレッサ２１が連結されている。この構造で
は、コンプレッサ２１から噴出孔２０を通してタービン
ブレード１９に圧縮空気が吹き付けられると、タービン
ブレード１９には回転力が与えられ、その結果、浮上支
持された主軸７を高速度で回転させる。
【００２２】なお、このような主軸７に回転力を発生さ
せる手段としては、モータを用いた構造を採用すること
もできる。
せる手段としては、モータを用いた構造を採用すること
もできる。
【００２３】上記の主軸７のロータ８側の端部外周面に
環状の案内溝２２が設けられるとともに、その案内溝２
２に対向したハウジング１の内周面にも案内溝２２’が
設けられ、両方の案内溝２２、２２’により形成された
空間部に環状の黒鉛製の通電部材２３がラジアル方向に
進退自在な状態で組み込まれる。
環状の案内溝２２が設けられるとともに、その案内溝２
２に対向したハウジング１の内周面にも案内溝２２’が
設けられ、両方の案内溝２２、２２’により形成された
空間部に環状の黒鉛製の通電部材２３がラジアル方向に
進退自在な状態で組み込まれる。
【００２４】また、ハウジング１の外周面から内部穴１
ａに達する調整孔２４が設けられ、その調整孔２４にバ
ネ２５と調整ねじ２６を組み込み、そのバネ２５を上記
通電部材２３の外周面に押し当てることにより、該通電
部材２３にラジアル方向の付勢力を付与する。また、上
記のバネ２５と調整ねじ２６により通電部材２３とハウ
ジング１とが電気的に導通される。
ａに達する調整孔２４が設けられ、その調整孔２４にバ
ネ２５と調整ねじ２６を組み込み、そのバネ２５を上記
通電部材２３の外周面に押し当てることにより、該通電
部材２３にラジアル方向の付勢力を付与する。また、上
記のバネ２５と調整ねじ２６により通電部材２３とハウ
ジング１とが電気的に導通される。
【００２５】主軸７の停止時には、図２（ａ）に示すよ
うに、通電部材２３はバネ２５により付勢され主軸７に
接触する。また、通電部材２３と主軸７の間にくさび状
空間２７が形成される。
うに、通電部材２３はバネ２５により付勢され主軸７に
接触する。また、通電部材２３と主軸７の間にくさび状
空間２７が形成される。
【００２６】以上の構成からなる静電塗装機において、
主軸７が図２（ｂ）に示す矢印方向に回転すると、くさ
び状空間２７に空気が引き込まれる動圧効果によって圧
力が上昇し、通電部材２３は主軸７の案内溝２２の底面
に対してすき間２８をもって浮上する。このすき間２８
は、通電部材２３の内径と主軸７（案内溝２２底面）の
外径の差、付勢力及び主軸７の回転数によって決まる。
主軸７が図２（ｂ）に示す矢印方向に回転すると、くさ
び状空間２７に空気が引き込まれる動圧効果によって圧
力が上昇し、通電部材２３は主軸７の案内溝２２の底面
に対してすき間２８をもって浮上する。このすき間２８
は、通電部材２３の内径と主軸７（案内溝２２底面）の
外径の差、付勢力及び主軸７の回転数によって決まる。
【００２７】使用回転数において、すき間２８がジャー
ナル空気軸受部９、スラスト空気軸受部１０のいずれの
軸受すき間より小さくなるように、通電部材２３の内径
と主軸７（案内溝２２底面）の外径の差及び付勢力が設
定されており、回転数一定のとき浮上量は一定となる。
ナル空気軸受部９、スラスト空気軸受部１０のいずれの
軸受すき間より小さくなるように、通電部材２３の内径
と主軸７（案内溝２２底面）の外径の差及び付勢力が設
定されており、回転数一定のとき浮上量は一定となる。
【００２８】上記のように、すき間２８を軸受すき間よ
り小さくすることにより、放電現象がこのすき間２８部
分に集中的に発生し、ジャーナル空気軸受部９及びスラ
スト空気軸受部１０でのスパッタリング現象を防止する
ことができる。また、すき間２８は容易に調整できるの
で、微小すき間にすることで、放電時のエネルギを小さ
くすることができ、この部分のスパッタリングの影響も
抑えることができる。
り小さくすることにより、放電現象がこのすき間２８部
分に集中的に発生し、ジャーナル空気軸受部９及びスラ
スト空気軸受部１０でのスパッタリング現象を防止する
ことができる。また、すき間２８は容易に調整できるの
で、微小すき間にすることで、放電時のエネルギを小さ
くすることができ、この部分のスパッタリングの影響も
抑えることができる。
【００２９】前述のように、通電部材２３は黒鉛製であ
るので、主軸７の回転開始時における該主軸７と通電部
材２３の摩擦・摩耗を軽減することができる。上記の説
明では、通電部材２３を主軸７のロータ８側のジャーナ
ル空気軸受部９の端部に設けているが、該軸受部９の反
対側の端部、或いは該軸受部９の中央部付近であっても
よい。また、主軸７側の案内溝２２を省略して放電部の
外径をジャーナル空気軸受部９の軸受部面と同一面に形
成すれば、主軸７の外径面の加工を軸受面の加工と同時
にできるので、工数を削減できるメリットがある。さら
に、通電部材２３を欠円状ないし円弧状に形成すること
で、軽量化を図ることができる。軽量化による固有振動
数の上昇により安定性が向上するメリットがある。
るので、主軸７の回転開始時における該主軸７と通電部
材２３の摩擦・摩耗を軽減することができる。上記の説
明では、通電部材２３を主軸７のロータ８側のジャーナ
ル空気軸受部９の端部に設けているが、該軸受部９の反
対側の端部、或いは該軸受部９の中央部付近であっても
よい。また、主軸７側の案内溝２２を省略して放電部の
外径をジャーナル空気軸受部９の軸受部面と同一面に形
成すれば、主軸７の外径面の加工を軸受面の加工と同時
にできるので、工数を削減できるメリットがある。さら
に、通電部材２３を欠円状ないし円弧状に形成すること
で、軽量化を図ることができる。軽量化による固有振動
数の上昇により安定性が向上するメリットがある。
【００３０】次に、図３及び図４に基づいて第２の実施
形態を説明する。基本的な構成は前記の第１実施形態の
場合と同じであるので、以下相違部分について説明す
る。この場合は、ロータ８の外側面に対向したハウジン
グ１の一部に軸方向の調整孔３０を設け、その内端に棒
状の黒鉛製の通電部材３１がアキシャル方向に進退自在
な状態で組み込まれ、さらに、通電部材３１に付勢力を
付与するためのバネ３２及び外部から操作可能な調整ね
じ３３が組み込まれている。通電部材３１とハウジング
１は、上記のバネ３２、及び調整ねじ３３により電気的
に導通している。
形態を説明する。基本的な構成は前記の第１実施形態の
場合と同じであるので、以下相違部分について説明す
る。この場合は、ロータ８の外側面に対向したハウジン
グ１の一部に軸方向の調整孔３０を設け、その内端に棒
状の黒鉛製の通電部材３１がアキシャル方向に進退自在
な状態で組み込まれ、さらに、通電部材３１に付勢力を
付与するためのバネ３２及び外部から操作可能な調整ね
じ３３が組み込まれている。通電部材３１とハウジング
１は、上記のバネ３２、及び調整ねじ３３により電気的
に導通している。
【００３１】上記の棒状の通電部材３１は、図４（ａ）
（ｂ）に示すように、先端面が一定の角度θで斜めに加
工されており、主軸７の回転方向（矢印参照）に対して
くさび状空間３４を形成するようになっている。
（ｂ）に示すように、先端面が一定の角度θで斜めに加
工されており、主軸７の回転方向（矢印参照）に対して
くさび状空間３４を形成するようになっている。
【００３２】主軸７の停止時は、図４（ａ）に示すよう
に、通電部材３１は主軸７のロータ８の外側面に接触し
ているが、主軸７が同図（ｂ）に示す矢印の方向に回転
することにより、くさび状空間３４に空気が引き込まれ
る動圧効果により、圧力が上昇して通電部材３１はロー
タ８に対してすき間３５をもって浮上する。このすき間
３５は、通電部材３１の主軸側端面の角度θ、その端面
の面積、付勢力及び主軸７の回転数によって決まる。
に、通電部材３１は主軸７のロータ８の外側面に接触し
ているが、主軸７が同図（ｂ）に示す矢印の方向に回転
することにより、くさび状空間３４に空気が引き込まれ
る動圧効果により、圧力が上昇して通電部材３１はロー
タ８に対してすき間３５をもって浮上する。このすき間
３５は、通電部材３１の主軸側端面の角度θ、その端面
の面積、付勢力及び主軸７の回転数によって決まる。
【００３３】使用回転数において、すき間３５がジャー
ナル空気軸受部９及びスラスト空気軸受部１０のいずれ
の軸受すき間よりも小さくなるように、通電部材３１の
前記の角度θ、端面の面積、付勢力が設定されている。
主軸７の回転数一定のとき浮上量は一定となる。
ナル空気軸受部９及びスラスト空気軸受部１０のいずれ
の軸受すき間よりも小さくなるように、通電部材３１の
前記の角度θ、端面の面積、付勢力が設定されている。
主軸７の回転数一定のとき浮上量は一定となる。
【００３４】上記のように、すき間３５を各空気軸受部
９、１０の軸受すき間より小さくすることにより、前述
の第１実施形態の場合と同様に、放電現象がこのすき間
３５部分に集中的に発生し、各空気軸受部９、１０での
スパッタリング現象を防止することができる。また、す
き間３５は容易に調整できるので、微小すき間にするこ
とで、放電時のエネルギを小さくすることができ、この
部分のスパッタリングの影響も抑えることができる。
９、１０の軸受すき間より小さくすることにより、前述
の第１実施形態の場合と同様に、放電現象がこのすき間
３５部分に集中的に発生し、各空気軸受部９、１０での
スパッタリング現象を防止することができる。また、す
き間３５は容易に調整できるので、微小すき間にするこ
とで、放電時のエネルギを小さくすることができ、この
部分のスパッタリングの影響も抑えることができる。
【００３５】なお、通電部材３１は、ロータ８の内側面
側に設けてもよい。また、通電部材３１の端面を角度θ
の傾斜面に加工する代わりに、端面が平らな部材を使用
し、適切な条件での慣らし運転により角部を優先的に摩
耗させて傾斜角を付け、くさび状空間３４を形成させる
ようにしてもよい。このようにすれば、通電部材３１の
加工工数を節減することができる。
側に設けてもよい。また、通電部材３１の端面を角度θ
の傾斜面に加工する代わりに、端面が平らな部材を使用
し、適切な条件での慣らし運転により角部を優先的に摩
耗させて傾斜角を付け、くさび状空間３４を形成させる
ようにしてもよい。このようにすれば、通電部材３１の
加工工数を節減することができる。
【００３６】以上述べた第１及び第２実施形態は、いず
れも通電部材２３、３１とハウジング１との通電手段と
して、付勢手段であるバネ２５、３２及びねじ２６、３
３を利用しているが、導線を接続して通電を図るなど、
別の手段でも差し支えない。また、付勢手段の調整ねじ
２６、３３は省略してもよい。さらに、バネ２５、３２
に替えてゴム等の弾性体を用いることができる。また、
通電部材２３、３１は黒鉛に限らず、主軸７との対向面
に導電性の固体潤滑膜を形成した金属、或いは導電性フ
ッ素樹脂などでもよい。
れも通電部材２３、３１とハウジング１との通電手段と
して、付勢手段であるバネ２５、３２及びねじ２６、３
３を利用しているが、導線を接続して通電を図るなど、
別の手段でも差し支えない。また、付勢手段の調整ねじ
２６、３３は省略してもよい。さらに、バネ２５、３２
に替えてゴム等の弾性体を用いることができる。また、
通電部材２３、３１は黒鉛に限らず、主軸７との対向面
に導電性の固体潤滑膜を形成した金属、或いは導電性フ
ッ素樹脂などでもよい。
【００３７】次に、図５から図７に基づいて第３の実施
形態を説明する。基本的な構成は前記の第１及び第２の
実施形態の場合と同じであるので、以下相違部分につい
て説明する。主軸７のロータ８側の端部に環状の外周溝
３６が設けられるとともに、その外周溝３６に対向した
ハウジング１側に内周溝３７が設けられ、両方の溝３
６、３７により一定の空間部が形成されている。上記の
内周溝３７に板バネ３８の一端部がビス３９（図６
（ａ）参照）により取り付けられ、外周溝３６に対して
接線方向に延びた板バネ３８の先端部に通電部材４０が
取り付けられる。
形態を説明する。基本的な構成は前記の第１及び第２の
実施形態の場合と同じであるので、以下相違部分につい
て説明する。主軸７のロータ８側の端部に環状の外周溝
３６が設けられるとともに、その外周溝３６に対向した
ハウジング１側に内周溝３７が設けられ、両方の溝３
６、３７により一定の空間部が形成されている。上記の
内周溝３７に板バネ３８の一端部がビス３９（図６
（ａ）参照）により取り付けられ、外周溝３６に対して
接線方向に延びた板バネ３８の先端部に通電部材４０が
取り付けられる。
【００３８】上記の板バネ３８は、バネに適した導電性
の材料により形成され、また、通電部材４０は黒鉛、そ
の他前記のような通電性ある材料により形成される。通
電部材４０は板バネ３８に接着などの手段により一体化
され、これによりハウジング１と通電部材４０の導通が
確保される。また、板バネ３８は通電部材４０を主軸７
の半径方向に付勢する作用を行う。
の材料により形成され、また、通電部材４０は黒鉛、そ
の他前記のような通電性ある材料により形成される。通
電部材４０は板バネ３８に接着などの手段により一体化
され、これによりハウジング１と通電部材４０の導通が
確保される。また、板バネ３８は通電部材４０を主軸７
の半径方向に付勢する作用を行う。
【００３９】通電部材４０と主軸７の外周溝３６の底面
との間には、図６（ｂ）（ｃ）に示すように，くさび状
空間４１が形成される。このくさび状空間４１は、同
（ｂ）に示すように、通電部材４０の主軸７側の面を斜
めに加工することにより形成されるが、同（ｃ）に示す
ように、主軸７側の面を平面に形成し、その接線角によ
りくさび状空間４１を形成するようにしてもよい。
との間には、図６（ｂ）（ｃ）に示すように，くさび状
空間４１が形成される。このくさび状空間４１は、同
（ｂ）に示すように、通電部材４０の主軸７側の面を斜
めに加工することにより形成されるが、同（ｃ）に示す
ように、主軸７側の面を平面に形成し、その接線角によ
りくさび状空間４１を形成するようにしてもよい。
【００４０】主軸７の停止時には、図６（ａ）から
（ｃ）に示すように、通電部材４０は主軸７に接触して
いるが、主軸７が、図７（ａ）に矢印で示す方向に回転
することにより、くさび状空間４１に空気が引き込まれ
る動圧効果により、圧力が上昇して通電部材４０が主軸
７に対してすき間４２をもって浮上する（同（ｂ）参
照）。このすき間４２は、くさび状空間の角度、通電部
材４０の面積、付勢力及び主軸７の回転数によって決ま
る。使用回転数において、すき間４２がジャーナル空気
軸受部９及びスラスト空気軸受部１０のいずれの軸受す
き間より小さくなるように、通電部材４０の端面角度と
面積及び予圧力が設定されている。
（ｃ）に示すように、通電部材４０は主軸７に接触して
いるが、主軸７が、図７（ａ）に矢印で示す方向に回転
することにより、くさび状空間４１に空気が引き込まれ
る動圧効果により、圧力が上昇して通電部材４０が主軸
７に対してすき間４２をもって浮上する（同（ｂ）参
照）。このすき間４２は、くさび状空間の角度、通電部
材４０の面積、付勢力及び主軸７の回転数によって決ま
る。使用回転数において、すき間４２がジャーナル空気
軸受部９及びスラスト空気軸受部１０のいずれの軸受す
き間より小さくなるように、通電部材４０の端面角度と
面積及び予圧力が設定されている。
【００４１】なお、板バネ３８と通電部材４０とからな
る通電子は、上記の実施形態では１組設けているが、周
上に複数組設けてもよく、主軸７上の別の位置に設けて
もよい。また、ロータ８に設けてもよい。
る通電子は、上記の実施形態では１組設けているが、周
上に複数組設けてもよく、主軸７上の別の位置に設けて
もよい。また、ロータ８に設けてもよい。
【００４２】上記のように、すき間４２を各軸受部９、
１０の軸受すき間より小さくすることにより、放電現象
がこのすき間４２部分に集中的に発生し、前述の各実施
形態の場合と同様に、各軸受部９、１０でのスパッタリ
ング現象を防止することができ、また、すき間４２は容
易に調整できるので、微小すき間にすることで、放電時
のエネルギを小さくすることができ、この部分のスパッ
タリングの影響も抑えることができる。
１０の軸受すき間より小さくすることにより、放電現象
がこのすき間４２部分に集中的に発生し、前述の各実施
形態の場合と同様に、各軸受部９、１０でのスパッタリ
ング現象を防止することができ、また、すき間４２は容
易に調整できるので、微小すき間にすることで、放電時
のエネルギを小さくすることができ、この部分のスパッ
タリングの影響も抑えることができる。
【００４３】
【発明の効果】この発明によれば、ハウジング等の固定
部材に対して通電性を保持した通電部材の主軸に対する
すき間を静圧気体軸受部の軸受すき間より小さく設定し
たことにより、通電部材のすき間部分に放電が集中し、
静圧気体軸受部でのスパッタリングの発生を防止するこ
とができ、スピンドルの寿命を延ばすことができる。
部材に対して通電性を保持した通電部材の主軸に対する
すき間を静圧気体軸受部の軸受すき間より小さく設定し
たことにより、通電部材のすき間部分に放電が集中し、
静圧気体軸受部でのスパッタリングの発生を防止するこ
とができ、スピンドルの寿命を延ばすことができる。
【００４４】また、上記の通電部材を主軸の回転に伴う
動圧効果により浮上させることにより、静圧気体軸受部
の軸受すき間より狭い微小すき間を容易に形成すること
ができ、またそのすき間をほぼ一定に保つことができ
る。さらに、通電部材のすき間を微小に形成すること
で、放電時のエネルギも小さくなり、このすき間部分に
おけるスパッタリングの影響も抑えることができる。
動圧効果により浮上させることにより、静圧気体軸受部
の軸受すき間より狭い微小すき間を容易に形成すること
ができ、またそのすき間をほぼ一定に保つことができ
る。さらに、通電部材のすき間を微小に形成すること
で、放電時のエネルギも小さくなり、このすき間部分に
おけるスパッタリングの影響も抑えることができる。
【図１】第１実施形態の静電塗装機の断面図
【図２】（ａ）図１の停止時におけるII−II線の断面図 （ｂ）図１の駆動時におけるII−II線の断面図
【図３】第２実施形態の静電塗装機の断面図
【図４】（ａ）図３の停止時における一部拡大断面図 （ｂ）図３の駆動時における一部拡大断面図
【図５】第３実施形態の静電塗装機の断面図
【図６】（ａ）図５の停止時におけるVI−VI線の断面図 （ｂ）（ａ）図の一部拡大図 （ｃ）（ａ）図の変形例の一部拡大図
【図７】（ａ）図５の駆動時におけるVI−VI線の断面図 （ｂ）（ａ）図の一部拡大図
【図８】従来の静電塗装機を示す断面図
１ ハウジング ２ 高電圧発生器 ３ 空気通路 ４ 給気ノズル ５ 給気ノズル ６ 軸受すき間 ７ 主軸 ８ ロータ ９ ジャーナル空気軸受部 １０ スラスト空気軸受部 １１ 導管 １３ 塗料噴霧ヘッド １４ 案内板 １５ 導入空間 １６ 支持板 １７ 塗料噴射ノズル １８ 流出孔 １９ タービンブレード ２０ 噴出孔 ２１ コンプレッサ ２２、２２’ 案内溝 ２３ 通電部材 ２４ 調整孔 ２５ バネ ２６ 調整ねじ ２７ くさび状空間 ２８ 隙間 ３０ 調整孔 ３１ 通電部材 ３２ バネ ３３ 調整ねじ ３４ くさび状空間 ３５ すき間 ３６ 外周溝 ３７ 内周溝 ３８ 板バネ ３９ ビス ４０ 通電部材 ４１ くさび状空間 ４２ すき間
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 3J102 AA02 CA35 EB07 GA20 4D075 AA13 AA31 DC13 DC19 4F033 AA01 PB16 4F034 AA04 BA22 BB02 BB14 BB21
Claims (8)
- 【請求項１】 主軸と、この主軸を固定部材に対して半
径方向で静圧支持するジャーナル軸受部と、上記主軸を
固定部材に対してスラスト方向で静圧支持するスラスト
軸受部とを有し、上記主軸の一端部に塗料噴射ヘッドを
取り付けた静電塗装機用スピンドルにおいて、上記固定
部材に対して導電性を保持した通電部材を、上記主軸に
対して上記各軸受部のすき間よりも小さく設定したすき
間を介して対峙させたことを特徴とする静電塗装機用ス
ピンドル。 - 【請求項２】 上記固定部材に上記通電部材を上記主軸
に対して進退自在に装着し、この通電部材を上記主軸に
所定の付勢力で接触させ、その接触面に上記主軸の回転
によって発生する動圧により上記通電部材を浮上させて
上記のすき間を形成するようにしたことを特徴とする請
求項１に記載の静電塗装機用スピンドル。 - 【請求項３】 上記付勢力を固定部材の外部から調整で
きる調整手段を設けたことを特徴とする請求項１又は２
に記載の静電塗装機用スピンドル。 - 【請求項４】 上記通電部材と上記主軸との接触面に動
圧発生用のくさび状空間を形成したことを特徴とする請
求項２又は３に記載の静電塗装機用スピンドル。 - 【請求項５】 上記通電部材を環状又は円弧状に形成
し、その通電部材を上記主軸のジャーナル軸受部に設け
たことを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の
静電塗装機用スピンドル。 - 【請求項６】 上記通電部材を棒状に形成し、その通電
部材を上記主軸のスラスト軸受部に設けたことを特徴と
する請求項１から４のいずれかに記載の静電塗装機用ス
ピンドル。 - 【請求項７】 上記くさび状空間を上記主軸の慣らし運
転による初期摩耗により形成することを特徴とする請求
項６に記載の静電塗装機用スピンドル。 - 【請求項８】 上記通電部材を黒鉛で形成したことを特
徴とする請求項１から７のいずれかに記載の静電塗装機
用スピンドル。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000299984A JP2002102750A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 静電塗装機用スピンドル |
| US09/964,630 US6581857B2 (en) | 2000-09-29 | 2001-09-28 | Externally pressurized gas bearing spindle |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000299984A JP2002102750A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 静電塗装機用スピンドル |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002102750A true JP2002102750A (ja) | 2002-04-09 |
Family
ID=18781718
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000299984A Pending JP2002102750A (ja) | 2000-09-29 | 2000-09-29 | 静電塗装機用スピンドル |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002102750A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004232635A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Gat G Fuer Antriebstechnik Mbh | 高速に回転する工具の駆動のためのタービン羽根車 |
| JP2008511432A (ja) * | 2004-09-03 | 2008-04-17 | ジーエスアイ グループ リミテッド | 駆動スピンドル |
| JP2008138850A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Ntn Corp | 静圧気体軸受スピンドル |
| JP4852152B2 (ja) * | 2006-09-22 | 2012-01-11 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 回転汚染物質トラップを含む装置 |
| KR20140045166A (ko) * | 2012-10-08 | 2014-04-16 | 한국전력공사 | 저주파 진단용 케이블 접속부재 |
| GB2563054A (en) * | 2017-06-01 | 2018-12-05 | Novanta Tech Uk Limited | Rotary atomiser bell cups |
-
2000
- 2000-09-29 JP JP2000299984A patent/JP2002102750A/ja active Pending
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004232635A (ja) * | 2003-01-30 | 2004-08-19 | Gat G Fuer Antriebstechnik Mbh | 高速に回転する工具の駆動のためのタービン羽根車 |
| JP4546103B2 (ja) * | 2003-01-30 | 2010-09-15 | ゲーアーテー・ゲゼルシヤフト・フユール・アントリーブステヒニック・ミト・ベシユレンクテル・ハフツング | 高速に回転する工具の駆動のためのタービン羽根車 |
| JP2008511432A (ja) * | 2004-09-03 | 2008-04-17 | ジーエスアイ グループ リミテッド | 駆動スピンドル |
| JP4852152B2 (ja) * | 2006-09-22 | 2012-01-11 | エーエスエムエル ネザーランズ ビー．ブイ． | 回転汚染物質トラップを含む装置 |
| JP2012028813A (ja) * | 2006-09-22 | 2012-02-09 | Asml Netherlands Bv | 汚染物質をトラップする方法及び装置 |
| JP2008138850A (ja) * | 2006-12-05 | 2008-06-19 | Ntn Corp | 静圧気体軸受スピンドル |
| KR20140045166A (ko) * | 2012-10-08 | 2014-04-16 | 한국전력공사 | 저주파 진단용 케이블 접속부재 |
| GB2563054A (en) * | 2017-06-01 | 2018-12-05 | Novanta Tech Uk Limited | Rotary atomiser bell cups |
| GB2563054B (en) * | 2017-06-01 | 2022-04-20 | Novanta Tech Uk Limited | Rotary atomiser bell cups |
| US11446682B2 (en) | 2017-06-01 | 2022-09-20 | Novanta Technologies UK Limited | Method of manufacturing a rotary atomiser bell cup |
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