JP2018126716A

JP2018126716A - 回転霧化頭

Info

Publication number: JP2018126716A
Application number: JP2017023202A
Authority: JP
Inventors: 山崎　勇; Isamu Yamazaki; 山崎　　勇; 俊也小林; Toshiya Kobayashi; 治吉田; Osamu Yoshida; 義治横溝; Yoshiji Yokomizo; 三千雄三井; Michio Mitsui
Original assignee: Toyota Motor Corp; Ransburg Industrial Finishing KK
Current assignee: Carlisle Fluid Technologies Ransburg Japan KK; Toyota Motor Corp
Priority date: 2017-02-10
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2018-08-16

Abstract

【課題】塗料の流量を大きくした場合であっても、塗料の微粒化が悪化するのを抑制することが可能な回転霧化頭を提供する。
【解決手段】回転霧化頭２は、塗装装置１００の回転軸１１に取付可能に構成され、供給される塗料を遠心力により放出して霧化するように構成されている。回転霧化頭２は、供給される塗料が外縁部２７ａに向けて拡散される拡散面２７を備える。外縁部２７ａには溝部２８が形成され、溝部２８は外縁部２７ａの放出端２９まで延びるように形成されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転霧化頭に関する。

従来、回転軸に取り付けられた回転霧化頭を備える塗装装置が知られている（たとえば、特許文献１参照）。このような塗装装置では、回転軸により回転霧化頭が回転されることにより、回転霧化頭に供給される塗料が遠心力によって放出されて霧化されるようになっている。

特許文献１の回転霧化頭は、供給される塗料が外縁部に向けて拡散される内面と、内面の外縁部から径方向外側に延びて外面に繋がる前端面と、内面と前端面とが繋がる部分が切り欠かれることにより形成される溝部とを備えている。これにより、外縁部から放出される塗料が溝部を通過するため、放出される塗料を液糸状にすることが可能である。

特開２００９−２９７６４５号公報

しかしながら、上記した従来の回転霧化頭では、塗料の流量を大きくした場合に、溝部を通過した塗料が前端面に沿って流れるときに液糸が結合して大きな液糸になるので、塗料の微粒化が悪化するおそれがある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、本発明の目的は、塗料の流量を大きくした場合であっても、塗料の微粒化が悪化するのを抑制することが可能な回転霧化頭を提供することである。

本発明による回転霧化頭は、塗装装置の回転軸に取付可能に構成され、供給される塗料を遠心力により放出して霧化するように構成されている。回転霧化頭は、供給される塗料が外縁部に向けて拡散される拡散面を備える。外縁部には溝部が形成され、溝部は外縁部の放出端まで延びるように形成されている。

このように構成することによって、放出端の溝部から塗料が放出されることにより、塗料の流量を大きくした場合であっても、放出される塗料の液糸が結合するのを抑制することができる。したがって、放出される塗料を均一な液糸状にすることができるので、塗料の微粒化が悪化するのを抑制することができる。また、放出端を凹凸状にすることにより、静電塗装が行われる場合に、回転霧化頭と被塗装物との間に形成される電界が強くなるので、塗着効率を向上させることができる。

本発明の回転霧化頭によれば、塗料の流量を大きくした場合であっても、塗料の微粒化が悪化するのを抑制することができる。

本実施形態による回転霧化頭を備える塗装装置を説明するための断面図である。図１の回転霧化頭の外縁部を拡大して示した断面図である。図１の回転霧化頭の放出端を外面側から示した図である。

以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。

まず、図１〜図３を参照して、本発明の一実施形態による回転霧化頭２を備える塗装装置１００について説明する。この塗装装置１００は、いわゆるベルカップ型の静電塗装装置であり、液体の塗料を霧化して被塗装物（図示省略）に塗着させるように構成されている。なお、被塗装物は、たとえば車両のボディである。

塗装装置１００は、図１に示すように、装置本体１と、回転霧化頭２とを備えている。この塗装装置１００は、装置本体１により回転霧化頭２を回転させることにより、回転霧化頭２に供給される塗料が遠心力によって放出されて霧化されるように構成されている。また、塗装装置１００では、回転霧化頭２に高電圧が印加されるとともに、被塗装物が接地されることにより、霧化される塗料が帯電されて被塗装物に塗着しやすくなっている。

装置本体１には、回転軸１１および塗料供給管１２などが設けられている。回転軸１１の先端部１１ａには、回転霧化頭２が着脱可能に取り付けられている。この回転軸１１は、たとえばエアモータ（図示省略）によって回転するように構成されている。また、回転軸１１は、中空状に形成され、内部に塗料供給管１２が配置されている。塗料供給管１２は、液体の塗料を回転霧化頭２に供給するために設けられており、先端１２ａにノズル（図示省略）が形成されている。

回転霧化頭（ベルカップ）２は、基端側（Ｘ２方向側）に配置される取付部２１と、先端側（Ｘ１方向側）に配置されるヘッド部２２とを含んでいる。取付部２１は、円筒状に形成され、回転軸１１の先端部１１ａに取り付けられている。このため、回転霧化頭２は、回転軸１１が回転された場合に、その回転軸１１と一体的に回転するように構成されている。なお、円筒状の取付部２１の内部に回転軸１１の先端部１１ａが配置されている。

ヘッド部２２は、椀状に形成され、開口部２２ａが先端側（Ｘ１方向側）を向くように配置されている。このヘッド部２２は、先端側に向けて拡径するように形成され、内面２２ｂおよび外面２２ｃを有する。

内面２２ｂの中央には軸方向（Ｘ２方向）から見て円形の凹部２３が形成され、その凹部２３を塞ぐようにハブ２４が設けられている。このため、凹部２３およびハブ２４により塗料空間Ｓが区画されている。また、凹部２３の底部中央には貫通孔２５が形成され、その貫通孔２５に塗料供給管１２が配置されている。そして、塗料供給管１２の先端１２ａが塗料空間Ｓに臨むように配置されている。これにより、塗料供給管１２のノズルから塗料空間Ｓに塗料が供給されるようになっている。

ハブ２４は、円板状の別部材であり、凹部２３の開口端部（Ｘ１方向側の端部）を塞ぐように組み付けられている。ハブ２４の中央には、ほぼ円錐状の突起２４ａが塗料空間Ｓ側に突出するように形成されている。このハブ２４には、突起２４ａの近傍に洗浄の際に用いられる洗浄孔２４ｂが形成されている。また、ハブ２４の外縁部には、塗料空間Ｓから塗料を流出させるための流出孔２６が形成されている。

流出孔２６は、周方向に所定の間隔を隔てて複数設けられている。各流出孔２６は、凹部２３の内側面に沿って延びるように形成されている。このため、各流出孔２６では、入口（Ｘ２方向側の端部）が出口（Ｘ１方向側の端部）に比べて径方向の内側に配置されている。なお、周方向は、回転霧化頭２の回転方向であり、径方向は、回転霧化頭２の軸方向（Ｘ１およびＸ２方向）と直交する方向である。

そして、流出孔２６に対して径方向の外側の内面２２ｂが、塗料が拡散される拡散面２７として機能する。この拡散面２７は、先端側（Ｘ１方向側）に向けて拡径するように形成されている。また、拡散面２７の外縁部２７ａには、図２に示すように、溝部２８が形成されている。この溝部２８は、塗料を液糸状にして放出端２９から放出するために設けられている。溝部２８は、径方向に延びるように形成されるとともに、周方向に所定の間隔を隔てて複数設けられている。

具体的には、溝部２８は、内面２２ｂと外面２２ｃとが繋がる部分である放出端２９まで延びるように形成されている。すなわち、内径側から外径側へと延びる溝部２８の深さが所定値になると、その所定値の深さを保ったまま放出端２９に到達するように溝部２８が形成されている。なお、所定値は、たとえば、塗料の流量を大きくした場合であっても塗料を均一な液糸状にすることが可能なように予め設定された値である。

このため、図３に示すように、溝部２８の断面形状が外面２２ｃ側に現れるようになっている。したがって、放出端２９は、外面２２ｃ側から見て凹凸状に形成されている。また、溝部２８は、断面形状がほぼＶ字状に形成され、深くなるほど幅が狭くなるように形成されている。そして、隣接する溝部２８を仕切る壁部は、断面形状が三角形状に形成されている。

−塗装時の動作−
次に、図１〜図３を参照して、塗装装置１００の動作について説明する。なお、塗装時には、回転霧化頭２に高電圧が印加され、被塗装物が接地される。そして、たとえばエアモータにより、回転軸１１および回転霧化頭２が回転される。

まず、塗料供給管１２（図１参照）のノズルから液体の塗料が吐出され、塗料空間Ｓに塗料が供給される。ノズルから吐出された塗料は、ハブ２４の突起２４ａに衝突し、径方向（凹部２３の内側面側）に拡散される。その塗料は、遠心力により流出孔２６から流出される。

そして、流出孔２６から流出した塗料は、遠心力により拡散面２７に沿って径方向の外側に流れる。その拡散面２７に沿って流れる塗料は膜状になり、外縁部２７ａに到達して溝部２８（図２および図３参照）に供給される。溝部２８を通過した塗料は液糸状になり、放出端２９から放出される。そして、放出された液糸状の塗料が霧化される。その霧化された塗料は帯電されており、被塗装物に塗着される。

−効果−
本実施形態では、上記のように、溝部２８を放出端２９まで延びるように形成することによって、放出端２９の溝部２８から塗料が放出されることにより、塗料の流量を大きくした場合であっても、放出される塗料の液糸が結合するのを抑制することができる。したがって、放出される塗料を均一な液糸状にすることができるので、塗料の微粒化が悪化するのを抑制することができる。また、放出端２９を凹凸状にすることにより、回転霧化頭２と被塗装物との間に形成される電界が強くなるので、塗着効率を向上させることができる。本実施形態の回転霧化頭２を用いた場合には、放出端が凹凸状ではない従来の回転霧化頭を用いた場合に比べて、塗着効率が約２％向上した。

−他の実施形態−
なお、今回開示した実施形態は、すべての点で例示であって、限定的な解釈の根拠となるものではない。したがって、本発明の技術的範囲は、上記した実施形態のみによって解釈されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて画定される。また、本発明の技術的範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。

たとえば、本実施形態において、霧化された塗料を制御するためのシェーピングエアを吐出するエア吐出部が設けられていてもよい。

本発明は、塗装装置の回転軸に取付可能に構成され、供給される塗料を遠心力により放出して霧化するように構成された回転霧化頭に利用可能である。

２回転霧化頭
１１回転軸
２７拡散面
２７ａ外縁部
２８溝部
２９放出端
１００塗装装置

Claims

塗装装置の回転軸に取付可能に構成され、供給される塗料を遠心力により放出して霧化するように構成された回転霧化頭であって、
供給される塗料が外縁部に向けて拡散される拡散面を備え、
前記外縁部には溝部が形成され、前記溝部は前記外縁部の放出端まで延びるように形成されていることを特徴とする回転霧化頭。