JP3274613B2

JP3274613B2 - 回転霧化頭型塗装装置

Info

Publication number: JP3274613B2
Application number: JP34244996A
Authority: JP
Inventors: 将俊近; 公好永井; 章二藤井; 芳夫藤川
Original assignee: NTN Corp
Current assignee: NTN Corp
Priority date: 1996-12-06
Filing date: 1996-12-06
Publication date: 2002-04-15
Anticipated expiration: 2016-12-06
Also published as: JPH10165848A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、塗料に直接高電圧
を印加する直接帯電方式の静電塗装装置に用いて好適な
回転霧化頭型塗装装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自動車の車体等の被塗物を塗装
する塗装装置としては、回転霧化頭型塗装装置が広く用
いられている。そして、この回転霧化頭型塗装装置は、
筒状に形成されたカバーと、該カバー内に設けられたエ
アモータと、導電性金属材料によって中空円筒状に形成
され、該エアモータの軸方向に挿通されて該エアモータ
によって回転せしめられる回転軸と、導電性金属材料に
よって筒状に形成され、該回転軸内を軸方向に伸長して
配設されたフィードチューブと、前記カバーの前側に位
置し、前記回転軸に取付けられて高速回転することによ
り該フィードチューブから供給された塗料を噴霧する回
転霧化頭とから大略構成されている。

【０００３】また、回転霧化頭型塗装装置には、例えば
回転軸に高電圧を印加してフィードチューブ内を流通す
る塗料を高電圧に帯電させる直接帯電方式の静電塗装装
置がある。この回転霧化頭型静電塗装装置は、回転霧化
頭から噴霧される帯電塗料粒子をアース電位にある被塗
物に向けて形成される静電界に沿って飛行させ、該被塗
物に塗着させるものである。

【０００４】一方、この回転霧化頭型静電塗装装置を用
いた場合には、回転霧化頭が被塗物に異常接近したとき
に、該回転霧化頭等に蓄えられた電荷が一気に放電して
火花が生じるという問題がある。

【０００５】そこで、昨今では、回転霧化頭等を絶縁性
樹脂材料から形成し、該回転霧化頭の外周面にその全面
にわたって半導電性膜を設けたものが知られている（例
えば、特開平８−１５０３５２号公報）。この従来技術
によれば、半導電性膜によって回転霧化頭から噴霧され
る塗料に高電圧を印加するに際し、回転霧化頭等の浮遊
容量を半導電性膜の各部分における抵抗によって分布容
量とし、放電エネルギを小さく抑えることができる。

【０００６】ここで、上述した従来技術による回転霧化
頭型塗装装置を図６および図７に基づいて説明する。

【０００７】図中、１は回転霧化頭型塗装装置の外形を
なすカバーで、該カバー１は、例えばポリテトラフルオ
ロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）等の絶縁性樹脂材料から円筒状に形成されて
いる。また、カバー１内には、後述するエアモータ５等
が設けられ、先端側には後述するシェーピングエアリン
グ２が取付けられている。

【０００８】２はカバー１の先端側に螺着されたシェー
ピングエアリングで、該シェーピングエアリング２は、
カバー１と同様の絶縁性樹脂材料から有底の段付筒状に
形成されている。また、シェーピングエアリング２の先
端面にはシェーピングエア噴出口３，３，…が環状に列
設されている。

【０００９】４は各シェーピングエア噴出口３にシェー
ピングエアを供給するためのシェーピングエア供給通路
で、該シェーピングエア供給通路４は、カバー１の内周
側に設けられたシェーピングエア通路４Ａ、連絡通路４
Ｂ，４Ｂおよび各シェーピングエア噴出口３に連通する
環状のエアチャンバ４Ｃから大略構成されている。

【００１０】５はカバー１内に設けられた導電性金属材
料からなるエアモータで、該エアモータ５は導電性金属
材料により段付筒状に形成されたモータハウジング５Ａ
を有し、該モータハウジング５Ａ内には後述する回転軸
６を回転駆動するエアタービン、エア軸受等（図示せ
ず）が設けられている。また、モータハウジング５Ａに
は高電圧発生器（図示せず）によって高電圧が印加され
る。

【００１１】６は例えば鉄材、ステンレス材、アルミニ
ウム合金等の導電性金属材料によって中空円筒状に形成
され、エアモータ５のモータハウジング５Ａ内に軸方向
に挿通された回転軸で、該回転軸６はモータハウジング
５Ａ内に高速回転可能に支持され、微小隙間を介して電
気的に接続されている。また、回転軸６の基端側はエア
モータ５のエアタービンに嵌着され、先端側はモータハ
ウジング５Ａから前方に突出している。さらに、回転軸
６の先端側外周には、後述する霧化頭本体９の雌ねじ部
９Ｇに螺着する雄ねじ部６Ａが形成されている。

【００１２】７は回転軸６内を軸方向に伸長して設けら
れたフィードチューブで、該フィードチューブ７は導電
性金属材料によって２重筒状に形成され、内筒７Ａ内の
通路には塗料が流通し、該内筒７Ａと外筒７Ｂとの間の
通路にはシンナが流通する。また、前記内筒７Ａ内に
は、該内筒７Ａ内の塗料を吐出、停止する塗料弁（図示
せず）の弁体７Ｃが設けられている。そして、フィード
チューブ７は回転霧化頭８に塗料等を供給するため、そ
の先端部が回転軸６から突出して該回転霧化頭８内に延
在している。

【００１３】８はシェーピングエアリング２の前側に位
置して回転軸６に取付けられたベル型の回転霧化頭で、
該回転霧化頭８は、霧化頭本体９とハブ部材１０とから
大略構成されている。

【００１４】ここで、霧化頭本体９は回転霧化頭８の外
形をなすもので、例えばポリエーテルスルホン（ＰＥ
Ｓ）、ポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、ポリエ
ーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエーテルエーテルケトン
（ＰＥＥＫ）、ポリオキシメチレン（ＰＯＭ）、ポリア
ミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエチレンテレフタレート
（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）等の絶縁性樹脂材料に
よって先端側に向け拡開して延びるベル状に形成されて
いる。

【００１５】そして、霧化頭本体９は、前方に向け拡開
して延び内周側にハブ部材１０が嵌合されたベルカップ
部９Ａと、該ベルカップ部９Ａから後方に延びた筒状の
取付部９Ｂと、前記ハブ部材１０の後方に位置して前記
ベルカップ部９Ａと取付部９Ｂとの間に内向きに突設さ
れた環状隔壁９Ｃと、前記ハブ部材１０より前側に位置
して前記ベルカップ部９Ａの前面に形成され、塗料を薄
膜化する塗料薄膜化面９Ｄと、前記ベルカップ部９Ａの
先端側に設けられ、該塗料薄膜化面９Ｄによって薄膜化
された塗料を液糸として放出する塗料放出端縁９Ｅと、
前記取付部９Ｂの内周側に位置して回転軸６の先端部が
嵌合される取付穴９Ｆと、該取付穴９Ｆ内周側に設けら
れ、回転軸６の雄ねじ部６Ａに螺着する雌ねじ部９Ｇと
から大略構成されている。

【００１６】さらに、ベルカップ部９Ａの内周側中央部
位に嵌合されたハブ部材１０は、霧化頭本体９と同様の
絶縁性樹脂材料によって円板状に形成されている。そし
て、ハブ部材１０の外周側には、フィードチューブ７か
ら吐出された塗料またはシンナを霧化頭本体９の塗料薄
膜化面９Ｄに導くための第１のハブ孔１０Ａ，１０Ａ，
…が多数個穿設され、中央側には前面にシンナを供給す
るための第２のハブ孔１０Ｂ，１０Ｂ，…（それぞれ２
個ずつ図示）が複数個穿設されている。

【００１７】そして、回転霧化頭８は、霧化頭本体９の
取付穴９Ｆ内に回転軸６の先端側を嵌合させ、この状態
で霧化頭本体９の雌ねじ部９Ｇと回転軸６の雄ねじ部６
Ａとを螺着させることにより、該回転軸６に取付けられ
ている。また、フィードチューブ７の先端は霧化頭本体
９の環状隔壁９Ｃより前方まで突出している。

【００１８】１１は回転霧化頭８の外周面に厚膜状に塗
着された半導電性膜で、該半導電性膜１１は、例えば導
電性繊維を混練したポリエステル、エポキシ樹脂、フッ
素樹脂等によって形成されている。また、半導電性膜１
１は霧化頭本体９の取付部９Ｂから塗料放出端縁９Ｅに
かけて成膜されている。さらに、半導電性膜１１のう
ち、取付部９Ｂ側の端部は、回転軸６と電気的に接続で
きるように、該回転軸６の外面に接触または空中放電可
能な程度の微小隙間をもって離間している。そして、半
導電性膜１１は、印加される高電圧に応じてその抵抗値
が１０⁷ 〜１０⁹Ωの範囲で適宜設定される。

【００１９】従来技術による回転霧化頭型塗装装置は、
上述の如き構成を有するもので、次に、その作動につい
て説明する。

【００２０】まず、車体等の被塗物に塗装を行なう場合
には、エアモータ５にエアを供給し、エアタービンによ
って回転軸６と一緒に回転霧化頭８を高速回転させる。
この状態で、フィードチューブ７に塗料を供給し、該フ
ィードチューブ７から回転霧化頭８に向けて塗料を供給
する。

【００２１】これにより、回転霧化頭８に供給された塗
料は、ハブ部材１０の各第１のハブ孔１０Ａを通って霧
化頭本体９の塗料薄膜化面９Ｄに流出して薄膜化され、
塗料放出端縁９Ｅから塗料粒子として放出される。ここ
で、エアモータ５のモータハウジング５Ａに給電された
高電圧が、回転霧化頭８の外周面に形成された半導電性
膜１１を介して塗料放出端縁９Ｅから放出される塗料に
給電されているから、この塗料放出端縁９Ｅから噴霧さ
れる塗料粒子に高電圧が印加される。

【００２２】この結果、噴霧された塗料は帯電塗料粒子
となり、各シェーピングエア噴出口３から噴出されるシ
ェーピングエアによって微粒化されつつ、アース側に接
続された被塗物との間に形成された静電界に沿って飛行
し、該被塗物に塗着する。

【００２３】また、この塗装時には、塗装装置が被塗物
に異常接近することがあっても、回転霧化頭８を絶縁性
樹脂材料によって形成し、その外周側に半導電性膜１１
を形成しているから、エアモータ５、回転霧化頭８等の
浮遊容量を半導電性膜１１の各部分における抵抗によっ
て分布容量とし、放電エネルギを小さく抑えることがで
きる。このため、回転霧化頭８と被塗物との異常接近ま
たは接触等によって短絡が生じた場合でも、火花放電の
発生を防止している。

【００２４】さらに、前色の塗装が終了したら、フィー
ドチューブ７から回転霧化頭８に向けてシンナを供給
し、ハブ部材１０の各第１のハブ孔１０Ａから流出する
シンナによって塗料薄膜化面９Ｄ、塗料放出端縁９Ｅを
洗浄すると共に、各第２のハブ孔１０Ｂから流出するシ
ンナによってハブ部材１０の前面を洗浄する。

【００２５】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来技術による回転霧化頭型塗装装置では、回転霧化頭８
を絶縁性樹脂材料によって形成しているから、短絡事故
が発生した場合でも、該回転霧化頭８の浮遊容量が一気
に流れるのを防止し、火花放電の発生を防止している。

【００２６】しかし、フィードチューブ７を金属材料か
ら形成しているから、図７に示すように回転霧化頭８を
被塗物１２に異常接近させた場合に、ハブ部材１０の第
２のハブ孔１０Ｂを介してフィードチューブ７と被塗物
１２との間で短絡事故が発生することがあり、該フィー
ドチューブ７、回転軸６等からの放電エネルギによって
火花放電１３が発生するという問題がある。

【００２７】そこで、ハブ部材１０の第２のハブ孔１０
Ｂを塞いで短絡事故を防止することが考えられるが、こ
の場合にはハブ部材１０の前面に付着した塗料を洗浄で
きなくなるという問題がある。

【００２８】一方、回転霧化頭８を樹脂材料から形成し
ているから、該回転霧化頭８を高速回転させると、この
ときの遠心力によって該回転霧化頭８が径方向に膨出す
ることがある。これにより、霧化頭本体９の取付部９Ｂ
内周側に形成された雌ねじ部９Ｇが拡径し、回転軸６の
雄ねじ部６Ａに対して緩みを生じる虞れがあるという問
題がある。

【００２９】本発明は上述した従来技術の問題に鑑みな
されたもので、本発明の目的は、被塗物とフィードチュ
ーブとの間で火花放電が発生するのを防止できるように
した回転霧化頭型塗装装置を提供することにある。

【００３０】また、本発明の他の目的は、回転軸に対す
る回転霧化頭の緩みを防止できるようにした回転霧化頭
型塗装装置を提供することにある。

【００３１】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、本発明による回転霧化頭型塗装装置は、絶縁性
樹脂材料によって筒状に形成されたカバーと、該カバー
内に設けられたエアモータと、導電性金属材料によって
中空円筒状に形成され、該エアモータの軸方向に挿通さ
れて該エアモータによって回転せしめられる回転軸と、
該回転軸内を軸方向に伸長して配設されたフィードチュ
ーブと、前記カバーの前側に位置して絶縁性樹脂材料に
よって形成され、前記回転軸に取付けられて高速回転す
ることにより該フィードチューブから供給された塗料を
噴霧する回転霧化頭と、該回転霧化頭の外周面に設けら
れ、前記回転軸を介して給電される高電圧を該回転霧化
頭から噴霧される塗料に印加する半導電性膜とを備えて
なる。

【００３２】そして、請求項１の発明が採用する構成の
特徴は、前記フィードチューブは絶縁性樹脂材料によっ
て筒状に形成し、前記回転軸の先端側には中空穴の内周
側に雌ねじ部を設け、前記回転霧化頭は、ベル状に拡開
したベルカップ部と、該ベルカップ部の基端側から軸方
向に突出し前記回転軸の中空穴内に嵌合する取付筒部
と、前記ベルカップ部と取付筒部との間に設けた段差部
とから形成し、該取付筒部の外周側には前記雌ねじ部に
螺着する雄ねじ部を設け、前記半導電性膜は前記ベルカ
ップ部の外周に設け、かつ前記半導電性膜の基端側は前
記段差部まで延在させ、前記回転軸の先端側と電気的に
接続する構成としたことにある。

【００３３】このように構成したことにより、エアモー
タによって回転軸と一緒に回転霧化頭を高速回転させ、
この状態でフィードチューブから回転霧化頭に向けて塗
料を供給することにより、この塗料は回転霧化頭から噴
霧される。このとき、回転霧化頭の外周面から段差部に
かけて設けられた半導電性膜には、回転軸の先端側から
段差部を介して高電圧が供給され、噴霧される塗料粒子
には該半導電性膜によって高電圧が印加されるから、塗
料は帯電塗料粒子となってアース側に接続された被塗物
との間に形成された静電界に沿って飛行し、該被塗物に
塗着する。

【００３４】また、フィードチューブを絶縁性樹脂材料
から形成することにより、塗装時に回転霧化頭が被塗物
等に異常接近した場合でも、フィードチューブと被塗物
との間の短絡を防止することができる。

【００３５】また、回転霧化頭の基端側から突出した取
付筒部を回転軸の中空穴内に嵌合し、この状態で雄ねじ
部と雌ねじ部を螺着する。これにより、回転軸の中空穴
先端側が取付筒部によって覆われ、該取付筒部の軸方向
長さ寸法の分だけ回転軸内面の露出部分を回転霧化頭か
ら離間させることができ、絶縁距離を長くできる。従っ
て、塗装時に回転霧化頭が被塗物等に異常接近した場合
でも、被塗物と回転軸との間で短絡事故が発生するのを
防止することができる。

【００３６】さらに、金属材料からなる回転軸側に雌ね
じ部を形成し、樹脂材料からなる回転霧化頭側に雄ねじ
部を形成して該雌ねじ部に螺着するようにしている。こ
のため、回転霧化頭の高速回転によって雄ねじ部が径方
向に膨出した場合には、該雄ねじ部が雌ねじ部に対して
より強く螺着するから、回転軸と回転霧化頭との間の緩
みを防止することができる。

【００３７】

【００３８】

【００３９】請求項２の発明は、前記回転霧化頭にはベ
ルカップ部と取付筒部との間に段差部を設け、該段差部
に前記半導電性膜と接続された電極板を設けたことにあ
る。請求項３の発明は、前記回転霧化頭の段差部まで延
在した半導電性膜の基端側と前記回転軸の先端側との間
には空中放電可能な程度の微小隙間を形成したことにあ
る。

【００４０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態による
回転霧化頭型塗装装置を添付図面に従って詳細に説明す
る。なお、実施例では前述した従来技術と同一の構成要
素に同一の符号を付し、その説明を省略するものとす
る。

【００４１】図中、２１は従来技術による回転軸６に代
えて用いられる本実施例による回転軸で、該回転軸２１
は、従来技術の回転軸６とほぼ同様に、エアモータ５の
モータハウジング５Ａ内に軸方向に挿通され、例えば鉄
材、ステンレス材、アルミニウム合金等の導電性金属材
料から中空円筒状に形成されている。

【００４２】しかし、本実施例による回転軸２１には、
その中空穴２１Ａの先端側に位置して前方に向けて漸次
拡径するテーパ面２１Ｂが形成され、該テーパ面２１Ｂ
の奥所には後述する霧化頭本体２４の雄ねじ部２４Ｈに
螺着する雌ねじ部２１Ｃが形成されている。また、回転
軸２１の先端部２１Ｄは、後述の電極リング２６と電気
的に接続される電極部をなしている。

【００４３】また、本実施例による回転軸２１は、従来
技術の回転軸６に比較し、後述する霧化頭本体２４に形
成された環状隔壁２４Ｃと段差部２４Ｊとの間の距離に
相当する長さＳだけ短くなっている。

【００４４】２２は回転軸２１内を軸方向に伸長して設
けられた本実施例によるフィードチューブで、該フィー
ドチューブ２２は、従来技術で述べたフィードチューブ
７とほぼ同様に、２重筒状に形成され、内筒２２Ａ内の
通路には塗料が流通し、該内筒２２Ａと外筒２２Ｂとの
間の通路にはシンナが流通する。また、前記内筒２２Ａ
内には塗料弁の弁体２２Ｃが設けられている。しかし、
本実施例のフィードチューブ２２は、例えばポリエーテ
ルスルホン（ＰＥＳ）、ポリフェニレンサルファイド
（ＰＰＳ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリエー
テルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリオキシメチレン
（ＰＯＭ）、ポリアミドイミド（ＰＡＩ）、ポリエチレ
ンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリイミド（ＰＩ）等の
絶縁性樹脂材料から形成されている点で従来技術による
ものとは相違している。

【００４５】２３はシェーピングエアリング２の先端側
に位置して回転軸２１に取付けられた本実施例によるベ
ル型の回転霧化頭で、該回転霧化頭２３は、後述する霧
化頭本体２４とハブ部材２５とから大略構成されてい
る。

【００４６】２４は従来技術による霧化頭本体９に代え
て用いられる本実施例による霧化頭本体で、該霧化頭本
体２４は、従来技術による霧化頭本体９およびフィード
チューブ２２と同様の絶縁性樹脂材料によって先端側に
向け拡開して延びるベル状に形成されている。

【００４７】また、前記霧化頭本体２４は、図２に示す
如く、前方に向け拡開して延び内周側にハブ部材２５が
嵌合されたベルカップ部２４Ａと、該ベルカップ部２４
Ａから後方に延びた取付筒部２４Ｂと、前記ハブ部材２
５の後方に位置して前記ベルカップ部２４Ａと取付筒部
２４Ｂとの間に内向きに突設された環状隔壁２４Ｃと、
前記ハブ部材２５より前側に位置して前記ベルカップ部
２４Ａの前面に形成され、塗料を薄膜化する塗料薄膜化
面２４Ｄと、前記ベルカップ部２４Ａの先端側に設けら
れ、該塗料薄膜化面２４Ｄによって薄膜化された塗料を
液糸として放出する塗料放出端縁２４Ｅと、前記取付筒
部２４Ｂとベルカップ部２４Ａの内周側に位置してフィ
ードチューブ２２が挿入されるフィードチューブ挿入穴
２４Ｆと、前記取付筒部２４Ｂの外周側に位置して回転
軸２１のテーパ面２１Ｂに対応するように後方に向けて
漸次縮径したテーパ面２４Ｇと、前記取付筒部２４Ｂの
先端外周側に形成され、回転軸２１の雌ねじ部２１Ｃに
螺着する雄ねじ部２４Ｈと、前記ベルカップ部２４Ａと
取付筒部２４Ｂとの間に形成された段差部２４Ｊとから
大略構成されている。

【００４８】また、ハブ部材２５は、従来技術で述べた
ハブ部材１０と同様に、霧化頭本体２４と同様の絶縁性
樹脂材料によって円板状に形成され、外周側の第１のハ
ブ孔２５Ａ，２５Ａ，…と、内周側の第２のハブ孔２５
Ｂ，２５Ｂ，…（それぞれ２個ずつ図示）を有し、ベル
カップ部２４Ａの内周側中央部に嵌合されている。

【００４９】ここで、回転霧化頭２３はベルカップ部２
４Ａの軸方向寸法Ｌ1 と取付筒部２４Ｂの軸方向寸法Ｌ
2 とを合計した長さ寸法Ｌを有している。これに対し、
図６に示す従来技術による回転霧化頭８は、その軸方向
寸法がベルカップ部２４Ａの軸方向寸法Ｌ1 とほぼ等し
いものである。従って、本実施例の回転霧化頭２３は取
付筒部２４Ｂの軸方向寸法Ｌ2 の分だけ従来技術の回転
霧化頭８よりも長く形成されている。

【００５０】そして、本実施例の回転霧化頭２３は、霧
化頭本体２４の取付筒部２４Ｂを回転軸２１の中空穴２
１Ａ内に嵌合し、この状態で霧化頭本体２４の雄ねじ部
２４Ｈと回転軸２１の雌ねじ部２１Ｃとを螺着させるこ
とにより、該回転軸２１に取付けられている。この際、
取付筒部２４Ｂによって回転軸２１の中空穴２１Ａを内
側から覆うことにより、該取付筒部２４Ｂの軸方向寸法
Ｌ2 の分だけハブ部材２５の第２のハブ孔２５Ｂから回
転軸２１が露出した部分までの距離を長くし、十分な絶
縁距離を確保する構成としている。また、フィードチュ
ーブ２２の先端は霧化頭本体２４の環状隔壁２４Ｃより
前方まで突出している。

【００５１】２６は霧化頭本体２４の段差部２４Ｊに設
けられ、例えば銅材等の導電性金属材料から円環状に形
成された電極板となる電極リングで、該電極リング２６
は、図３に示す如く、取付筒部２４Ｂの外周側に位置し
て段差部２４Ｊに一体的に固着されている。そして、電
極リング２６は、回転霧化頭２３を回転軸２１に取付け
たときに、回転軸２１の先端部２１Ｄに接触することに
より、該回転軸２１と半導電性膜２７とを電気的に接続
するものである。

【００５２】２７は回転霧化頭２３に設けられ、例えば
導電性繊維を混練したポリエステル、エポキシ樹脂、フ
ッ素樹脂等によって形成された本実施例による半導電性
膜で、該半導電性膜２７は、霧化頭本体２４のベルカッ
プ部２４Ａ外周面に位置して段差部２４Ｊから塗料放出
端縁２４Ｅにかけて成膜され、その基端側は電極リング
２６に接続している。そして、半導電性膜２７は、従来
技術で述べた半導電性膜１１と同様に、印加される高電
圧に応じてその抵抗値が１０⁷ 〜１０⁹ Ωの範囲で適宜
設定される。

【００５３】本実施例による回転霧化頭型塗装装置は上
述の如き構成を有するもので、その基本的動作について
は従来技術によるものと格別差異はない。

【００５４】然るに、本実施例では、フィードチューブ
２２を絶縁性樹脂材料によって形成している。一方、回
転軸２１に雌ねじ部２１Ｃを形成し、回転霧化頭２３の
霧化頭本体２４には取付筒部２４Ｂを設け、該取付筒部
２４Ｂの先端側外周に雄ねじ部２４Ｈを形成している。
従って、回転軸２１に回転霧化頭２３を取付ける場合に
は、取付筒部２４Ｂを回転軸２１の中空穴２１Ａ内に嵌
合し、この状態で回転軸２１側の雌ねじ部２１Ｃに回転
霧化頭２３側の雄ねじ部２４Ｈを螺着して取付ける構成
としている。

【００５５】これにより、フィードチューブ２２を絶縁
性樹脂材料で形成しているから、塗装時に回転霧化頭２
３が被塗物に異常接近した場合でも、従来技術で述べた
ように、ハブ部材２５の各第２のハブ孔２５Ｂを介して
被塗物とフィードチューブ２２とが短絡するのを防止す
ることができる。

【００５６】また、本実施例では、霧化頭本体２４の取
付筒部２４Ｂによって回転軸２１の中空穴２１Ａ内周を
覆うことができるから、回転軸２１の中空穴２１Ａが露
出した部分をハブ部材２５の第２のハブ孔２５Ｂから離
間させることができ、このハブ孔２５Ｂと回転軸２１の
先端部２１Ｄとの間に十分な絶縁距離を確保し、被塗物
との短絡を防止することができる。

【００５７】さらに、回転軸２１側を雌ねじ部２１Ｃと
し、回転霧化頭２３側を雄ねじ部２４Ｈとしているか
ら、樹脂材料からなる回転霧化頭２３が高速回転による
遠心力によって径方向に膨出した場合でも、雄ねじ部２
４Ｈに拡径方向に遠心力を作用させることができる。こ
れにより、雄ねじ部２４Ｈが雌ねじ部２１Ｃに対してよ
り強く螺着するから、回転軸２１と回転霧化頭２３との
間の緩みを防止することができる。

【００５８】かくして、本実施例によれば、塗装時に回
転霧化頭２３が被塗物に異常接近した場合でも、被塗物
とフィードチューブ２２との間、被塗物と回転軸２１と
の間で短絡事故が発生するのを防止することができ、安
全性や信頼性を向上することができる。

【００５９】このため、ハブ部材２５に各第２のハブ孔
２５Ｂを設ける構成としても、該各第２のハブ孔２５Ｂ
を介して被塗物との間で短絡事故が発生するのを防止で
き、ハブ部材２５前面の洗浄機能を維持することができ
る。

【００６０】さらに、回転霧化頭２３側を雄ねじ部２４
Ｈとすることにより、遠心力による回転軸２１と回転霧
化頭２３との間の緩みを防止することができるから、回
転霧化頭２３の脱落事故等を防止することができ、当該
回転霧化頭型塗装装置に対する信頼性を向上することが
できる。

【００６１】また、エアモータ５を構成するエア軸受
は、通常、軸−軸受系の固有振動数の２倍の回転数で不
安定な自励振動が発生し、これ以上回転数を上げること
ができなくなる。しかし、本実施例では、回転霧化頭２
３を金属材料よりも比重の小さい樹脂材料から形成し、
さらに、従来技術として図６に示されるように、回転軸
６の雄ねじ部６Ａおよび回転霧化頭９の取付穴９Ｆと嵌
合される雄テーパ面に代えて、図１に示す如く、回転軸
２１の内周面に雌ねじ部２１Ｃおよび雌テーパ面２１Ｂ
を設け、金属材料からなる回転軸２１の長さ寸法を短縮
する構成としている。

【００６２】これにより、回転霧化頭２３と回転軸２１
からなる回転部の合計質量を小さくでき、軸−軸受系の
固有振動数を上げることができる。即ち、回転霧化頭２
３が回転するときの不安定な自励振動を高速回転域まで
抑えることができ、該回転霧化頭２３を高速回転域まで
安定して回転させることができる。従って、回転霧化頭
２３の最高回転数を、より高い状態に維持することがで
きる。

【００６３】なお、前記実施例では、霧化頭本体２４の
段差部２４Ｊに電極リング２６を一体的に固着し、該電
極リング２６を回転軸２１の先端部２１Ｄに接触させて
高電圧を半導電性膜２７に給電した場合を例に挙げて説
明したが、本発明はこれに限らず、例えば、図４に示す
第１の変形例の如く、電極リング２６を廃止し、半導電
性膜２７′を段差部２４Ｊを覆うように取付筒部２４Ｂ
の近傍まで延ばす構成としてもよい。この際、回転軸２
１の先端部２１Ｄと半導電性膜２７′との間に空中放電
可能な程度の微小隙間Ｇを形成してもよい。また、この
第１の変形例による半導電性膜２７′を回転軸２１の先
端部２１Ｄに接触させる構成としてもよい。

【００６４】一方、前記実施例では、回転霧化頭２３の
霧化頭本体２４は先端側に向けて拡開して延びるベル状
に形成するものとして述べたが、本発明はこれに限ら
ず、第２の変形例として、例えば図５に示す如く、ベル
カップを長筒状に形成してもよい。なお、図５中に示す
長筒状のベルカップを備えた回転霧化頭は、前述の実施
例と同一の構成要素には同一の符号をもって「″」を付
し、その説明を省略するものとする。

【００６５】また、前記実施例では、フィードチューブ
２２を内筒２２Ａと外筒２２Ｂとから２重筒状に形成し
た場合を例示したが、フィードチューブは単筒型フィー
ドチューブ、または複数本のフィードチューブを束ねて
形成した束状フィードチューブとして形成し、これら単
筒型フィードチューブ、束状フィードチューブを回転軸
２１内に挿入する構成としてもよい。

【００６６】さらに、前記実施例では、霧化頭本体２４
の取付筒部２４Ｂを、ベルカップ部２４Ａと一体形成す
るものとして図示したが、これに替えて、例えば、取付
筒部をベルカップ部と別体に設け、接着、嵌着等の固着
手段によって一体的に固着するようにしてもよい。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述した如く、請求項１の発明によ
れば、フィードチューブを絶縁性樹脂材料から形成する
構成としているから、塗装時に回転霧化頭が被塗物等に
異常接近した場合でも、フィードチューブと被塗物との
間の短絡を防止することができる。この結果、短絡事故
による火花放電の発生を防止でき、当該回転霧化頭型塗
装装置に対する安全性や信頼性を向上することができ
る。

【００６８】また、回転霧化頭の取付筒部を回転軸の中
空穴内に嵌合し、雄ねじ部と雌ねじ部を螺着することに
より、取付筒部の軸方向長さ寸法の分だけ回転軸内面の
露出部分を回転霧化頭から離間させることができ、被塗
物に対する絶縁距離を長くすることができる。これによ
っても、被塗物と回転軸との間の短絡事故を防止でき、
安全性等を向上することができる。

【００６９】また、金属材料からなる回転軸側に雌ねじ
部を形成し、樹脂材料からなる回転霧化頭側に雄ねじ部
を形成して該雌ねじ部に螺着するようにしている。この
ため、回転霧化頭の高速回転によって雄ねじ部が径方向
に膨出した場合には、雄ねじ部を雌ねじ部に対してより
強く螺着させることができるから、回転軸と回転霧化頭
との間の緩みを防止することができ、回転霧化頭の脱落
事故を防止して信頼性を向上することができる。

【００７０】さらに、金属材料からなる回転軸側に雌ね
じ部を形成し、樹脂材料からなる回転霧化頭側に雄ねじ
部を形成して該雌ねじ部に螺着する構造としているか
ら、回転部全体の質量を小さくすることができ、これに
より、軸−軸受系の固有振動数を高くすることができ、
回転時の自励振動を抑え、回転霧化頭を高速回転域まで
安定して回転させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による回転霧化頭型塗装装置の
要部を示す縦断面図である。

【図２】図１中の回転霧化頭、電極リング、半導電性膜
等を示す縦断面図である。

【図３】図１中のａ部を拡大して示す要部拡大縦断面図
である。

【図４】本発明の第１の変形例を示す図３と同様位置か
らみた要部拡大縦断面図である。

【図５】本発明の第２の変形例による回転霧化頭、半導
電性膜を示す縦断面図である。

【図６】従来技術による回転霧化頭型塗装装置の要部を
示す縦断面図である。

【図７】被塗物とフィードチューブとの間で火花放電が
生じた状態を図６中の矢示ｂ部を拡大して示す要部拡大
縦断面図である。

【符号の説明】

１カバー５エアモータ２１回転軸２１Ａ中空穴２１Ｃ雌ねじ部２２フィードチューブ２３，２３″ 回転霧化頭２４，２４″ 霧化頭本体２４Ａ，２４Ａ″ ベルカップ部２４Ｂ，２４Ｂ″ 取付筒部２４Ｈ，２４Ｈ″ 雄ねじ部２４Ｊ，２４Ｊ″ 段差部２６，２６″電極リング（電極板）２７，２７′，２７″ 半導電性膜

フロントページの続き (72)発明者藤井章二静岡県磐田市今之浦２丁目10番地の７ (72)発明者藤川芳夫静岡県周智郡森町谷中735番地の１ (56)参考文献特開平８−150352（ＪＰ，Ａ) 特開昭57−24657（ＪＰ，Ａ) 特開平８−187453（ＪＰ，Ａ) 特開平10−151377（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05B 5/04

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】絶縁性樹脂材料によって筒状に形成され
たカバーと、該カバー内に設けられたエアモータと、導
電性金属材料によって中空円筒状に形成され、該エアモ
ータの軸方向に挿通されて該エアモータによって回転せ
しめられる回転軸と、該回転軸内を軸方向に伸長して配
設されたフィードチューブと、前記カバーの前側に位置
して絶縁性樹脂材料によって形成され、前記回転軸に取
付けられて高速回転することにより該フィードチューブ
から供給された塗料を噴霧する回転霧化頭と、該回転霧
化頭の外周面に設けられ、前記回転軸を介して給電され
る高電圧を該回転霧化頭から噴霧される塗料に印加する
半導電性膜とを備えてなる回転霧化頭型塗装装置におい
て、前記フィードチューブは絶縁性樹脂材料によって筒状に
形成し、前記回転軸の先端側には中空穴の内周側に雌ね
じ部を設け、前記回転霧化頭は、ベル状に拡開したベルカップ部と、
該ベルカップ部の基端側から軸方向に突出し前記回転軸
の中空穴内に嵌合する取付筒部と、前記ベルカップ部と
取付筒部との間に設けた段差部とから形成し、該取付筒
部の外周側には前記雌ねじ部に螺着する雄ねじ部を設
け、前記半導電性膜は前記ベルカップ部の外周に設け、かつ
前記半導電性膜の基端側は前記段差部まで延在させ、前
記回転軸の先端側と電気的に接続する構成としたことを
特徴とする回転霧化頭型塗装装置。
【請求項２】前記回転霧化頭の段差部には前記半導電
性膜と接続された電極板を設けてなる請求項１に記載の
回転霧化頭型塗装装置。
【請求項３】前記回転霧化頭の段差部まで延在した半
導電性膜の基端側と前記回転軸の先端側との間には空中
放電可能な程度の微小隙間を形成してなる請求項１に記
載の回転霧化頭型塗装装置。