JP4709197B2 - カートリッジ式塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば各色毎のカートリッジを交換して色替を行いつつ被塗物に塗装を施すカートリッジ式塗装装置に関する。

一般に、自動車のボディ等の被塗物を塗装する塗装装置は、例えば塗装用ロボットのアーム先端に取付けられるハウジングと、該ハウジングの前側に設けられ、前方に向けて軸方向に延びた中空な回転軸をエアタービンで回転するエアモータと、該エアモータの回転軸の前端部に取付けられた回転霧化頭と、前記エアモータの回転軸内を前方に延び該回転霧化頭に塗料を吐出するフィードチューブとにより構成されている。

この塗装装置は、回転霧化頭から噴霧する塗料を微粒化するためにエアモータの回転軸を高速で回転している。このときには、回転軸内の空気の粒子が遠心力によって径方向の外側に移動するから、これに伴い回転軸内は負圧になる。従って、塗装作業時には、噴霧した塗料粒子の一部が負圧側に引張られて回転軸内に侵入するから、回転軸の内周面に塗料が付着するという問題がある。

そこで、従来技術の塗装装置には、回転軸内に塗料粒子が侵入しないように、エアタービンに供給するエアの一部、回転軸を支持するエア軸受に供給するエアの一部または専用のエアを回転軸内に導くことにより、該回転軸内を正圧にする構成としたものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平９−１６８７５３号公報

一方、昨今の塗装装置には、各色毎のカートリッジを交換してハウジングに取付け、このカートリッジから回転霧化頭に塗料を供給することにより塗装を行うカートリッジ式塗装装置がある（例えば、特許文献２参照）。

特開平１１−２６２６９９号公報

この特許文献２によるカートリッジ式塗装装置では、ハウジングの後側が有底筒状のカートリッジ取付部となっている。そして、このカートリッジ取付部にカートリッジのタンク部を挿嵌し、前記エアモータの回転軸内にフィードチューブを挿入することにより、ハウジングに対してカートリッジを交換可能に取付けている。

ところで、上述した特許文献２によるカートリッジ式塗装装置では、特許文献１の塗装装置のように、回転軸内に圧縮エアを導いて正圧にすることにより、該回転軸内に塗料粒子が侵入して付着するのを防止することができる。

しかし、カートリッジ式塗装装置は、ハウジングに対してカートリッジを取付け、取外しする構成になっている。このため、例えば着脱作業時にフィードチューブの先端に残存した塗料が滴下し、回転軸の内周面に付着することがある。

このように、回転軸の内周面に付着した塗料は、カートリッジの着脱作業を繰返すことで、積層して堆積してしまうから、塗装中に堆積した塗料が剥離して被塗物に付着した場合には、塗装品質を損なう要因となる。また、塗料の堆積が進行すると、エアモータの性能が低下することも考えられる。

そこで、カートリッジ式塗装装置では、回転軸の内周面に付着した塗料を定期的に除去、洗浄することが行われているが、塗料は時間の経過によって固化しているから、清掃作業に多くの時間を要してしまうという問題がある。

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、エアモータの回転軸に塗料が付着するのを防止し、回転軸の清掃作業を省略できるようにしたカートリッジ式塗装装置を提供することにある。

本発明によるカートリッジ式塗装装置は、前側がモータ取付部となり後側がカートリッジ取付部となったハウジングと、該ハウジングのモータ取付部に取付けられ前方に向けて軸方向に延びた中空な回転軸を有するエアモータと、該エアモータの回転軸の前端部に取付けられ該エアモータによって回転する間に供給された塗料を噴霧する回転霧化頭と、塗料を貯えるタンク部と該タンク部から前方に向けて延びて形成されたフィードチューブとからなり、前記ハウジングのカートリッジ取付部に取付けられたとき前記フィードチューブが前記エアモータの回転軸内に挿入され塗料を前記回転霧化頭に向け吐出するカートリッジとを備えている。

そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記エアモータの回転軸内には、前記回転軸の内周面のうち少なくとも前端部から軸方向の途中位置までを覆う筒体を取付け、取外し可能に設け、該筒体により前記回転軸の内周面への塗料の付着を防ぐ構成としたことにある。

請求項２の発明は、前記筒体には、前記回転軸に挿入するとき、挿入方向の位置決めをするストッパを設ける構成としている。

請求項３の発明は、前記筒体には、付着した塗料が前端部から逆方向に逆流するのを防止する逆流防止部を設ける構成としている。

請求項４の発明は、前記筒体は、前記エアモータの回転軸と一体的に回転する状態で、かつ該回転軸の前端側から抜き差し可能に挿入する構成としている。

請求項５の発明は、前記筒体は、前記エアモータの回転軸に対して非回転状態で、かつ該回転軸の後端側から前端部に向け抜き差し可能に挿入する構成としている。

請求項１の発明によれば、エアモータの回転軸内には、その内周面のうち少なくとも前端部から軸方向の途中位置までを覆う筒体を取付け、取外し可能に設けている。これにより、回転軸内に筒体を設けた状態では、この筒体により回転軸の内周面への塗料の付着を防ぐことができる。また、筒体が塗料で汚れたら、この汚れた筒体は回転軸から取外すことができ、代わりに新しい筒体を回転軸内に取付けることができる。

この結果、ハウジングのカートリッジ取付部に対しカートリッジを取付け、取外しするときに、フィードチューブの先端から塗料が滴下した場合でも、筒体によってエアモータの回転軸に塗料が付着するのを防止することができる。しかも、塗料が付着した筒体は新しい筒体に交換することにより、回転軸の清掃作業を省略することができ、作業性を向上することができる。

請求項２の発明によれば、ストッパは、筒体を回転軸に挿入するときに、挿入方向の位置決めをすることができる。これにより、回転軸に筒体を簡単に、かつ正確に取付けることができ、筒体の交換作業を容易にすることができる。

請求項３の発明によれば、筒体の内周面には、付着した塗料が前端部から逆方向に逆流するのを防止する逆流防止部を設けているから、筒体から塗料がこぼれて回転軸に付着するのを防止でき、回転軸をより一層清浄に保つことができる。

請求項４の発明によれば、筒体は、エアモータの回転軸の前端側から抜き差し可能に挿入することができるから、回転軸から回転霧化頭を取外すだけで、筒体を回転軸に対し簡単に取付け、取外しすることができる。また、筒体は、回転軸と一体的に回転することができ、回転バランスを損なうことなく、回転軸を高速回転することができる。

請求項５の発明によれば、筒体は、エアモータの回転軸の後端側から前端部に向け抜き差し可能に挿入することができるから、回転軸から回転霧化頭を取外し、ハウジングからエアモータを取外すことにより、筒体を回転軸に対し簡単に取付け、取外しすることができる。また、筒体は、回転軸に対して非回転状態としているから、寸法精度、重量バランス等を低く設定することができ、安価に製造することができる。

以下、本発明の実施の形態によるカートリッジ式塗装装置を添付図面に従って詳細に説明する。

まず、図１ないし図４は本発明の第１の実施の形態を示している。図１において、１は第１の実施の形態によるカートリッジ式塗装装置（以下、塗装装置１という）である。この塗装装置１は、例えば塗装用ロボットのアーム（図示せず）先端に取付けられている。そして、塗装装置１は、後述のハウジング２、エアモータ６、回転霧化頭１１、シェーピングエアリング１２、カートリッジ１７等によって大略構成されている。

２は塗装用ロボットのアーム先端に取付けられるハウジングである。このハウジング２は、例えばネック部２Ａの先端にほぼ直角にヘッド部２Ｂが一体形成されたＴ字状に構成されている。また、ハウジング２のヘッド部２Ｂには、後述のモータ取付部３とカートリッジ取付部４とフィードチューブ挿通孔５とが設けられている。

３はハウジング２のヘッド部２Ｂの前側に設けられたモータ取付部で、このモータ取付部３は、有底筒状に形成されている。また、モータ取付部３の開口部には、後述のシェーピングエアリング１２を螺合して取付けるための雌ねじ３Ａが刻設されている。

４はハウジング２のヘッド部２Ｂの後側に設けられたカートリッジ取付部で、このカートリッジ取付部４は、有底筒状に形成されている。また、カートリッジ取付部４の底部には、後述するカートリッジ１７の急速継手２４が嵌合する嵌合穴４Ａ等が形成されている。

５はハウジング２のヘッド部２Ｂに設けられたハウジング側のフィードチューブ挿通孔である。このフィードチューブ挿通孔５は、ヘッド部２Ｂの軸中心を前，後方向に延び、前側がモータ取付部３の底部に開口し、後側がカートリッジ取付部４の底部に開口している。そして、フィードチューブ挿通孔５は、カートリッジ１７のフィードチューブ２２を挿通させるものである。

６はハウジング２のモータ取付部３に取付けられたエアモータで、このエアモータ６は、後述の回転霧化頭１１を高速で回転駆動するものである。そして、エアモータ６は、後述するモータケース７、回転軸８、エア軸受９、エアタービン１０により大略構成されている。

７はエアモータ６の外形をなすモータケースで、該モータケース７は、モータ取付部３内に挿嵌される円筒状に形成されている。また、モータケース７の後端部には、フィードチューブ２２が挿通し、回転軸８へと繋がるモータ側のフィードチューブ挿通孔７Ａが形成されている。さらに、モータケース７には、後述の高電圧発生器１３が電気的に接続されている。

８はモータケース７の軸中心に回転可能に設けられた回転軸を示している。この回転軸８は、円筒状の中空軸として形成され、その内周面８Ａはフィードチューブ挿通孔５，７Ａと同軸で連なっている。一方、回転軸８の前端側は、前記モータケース７から突出し、突出した外周には雄ねじ８Ｂが刻設されている。さらに、回転軸８の前端面８Ｃは、後述する筒体２６のストッパ２６Ｃが当接するもので、円環状の平坦面となっている。

９はモータケース７に設けられ回転軸８を回転可能に支持するエア軸受を示している。また、１０は回転軸８の後端側に設けられ圧縮空気によって回転軸８を回転駆動するエアタービンを示している。

ここで、エアモータ６は、モータケース７をモータ取付部３内に挿嵌し、この状態でモータ取付部３の開口側に設けた雌ねじ３Ａに後述のシェーピングエアリング１２を螺着することにより、モータ取付部３に固定されている。

１１はエアモータ６の回転軸８の前端部に取付けられた回転霧化頭である。この回転霧化頭１１は、エアモータ６によって高速回転された状態で後述するカートリッジ１７のフィードチューブ２２から塗料が供給されることにより、その塗料を遠心力によって微粒化した無数の塗料粒子として噴霧するものである。また、回転霧化頭１１は、図２、図４に示す如く、後側に位置する筒状の取付部１１Ａから前方に向けて拡開するベル形ないしカップ形に形成され、前記取付部１１Ａの内周側には、回転軸８の雄ねじ８Ｂに螺合する雌ねじ１１Ｂが刻設されている。

１２はエアモータ６の前端側に位置してハウジング２のモータ取付部３に取付けられたシェーピングエアリングである。このシェーピングエアリング１２は、段付円筒状に形成され、その前端部には、回転霧化頭１１から放出された塗料粒子のパターン成形を行う多数のシェーピングエア噴出孔１２Ａ（２個のみ図示）が前方に向け開口している。また、シェーピングエアリング１２の後側には、モータ取付部３の雌ねじ３Ａに螺着する雄ねじ１２Ｂが設けられている。

そして、シェーピングエアリング１２は、雄ねじ１２Ｂをモータ取付部３の雌ねじ３Ａに螺着することにより、モータ取付部３内にエアモータ６を固定することができる。一方、シェーピングエアリング１２をモータ取付部３から外したときには、モータ取付部３からエアモータ６を取外すことができる。

１３はハウジング２のネック部２Ａに設けられた高電圧発生器で、該高電圧発生器１３は、例えばコッククロフト回路によって構成され、電源装置（図示せず）から供給される電圧を−６０〜−１２０ｋＶに昇圧するものである。そして、高電圧発生器１３の出力側は例えばエアモータ６に電気的に接続され、これにより高電圧発生器１３は、エアモータ６の回転軸８を介して回転霧化頭１１に高電圧を印加し、回転霧化頭１１に供給された塗料に直接帯電させる。

１４はハウジング２のネック部２Ａに設けられ、制御エア源（図示せず）に接続された複数本のエア通路を示している。これらのエア通路１４は、エアモータ６を制御するためのタービンエア、軸受エア、ブレーキエア、塗料の噴霧パターンを成形するためのシェーピングエア、押出し液体弁１６、塗料弁２５のパイロットエア等を供給するものである。しかし、本実施の形態では、代表的に３本のエア通路１４のみを図示している。

１５はハウジング２に設けられたハウジング側押出し液体通路である。この押出し液体通路１５は、一端が押出し液体供給装置（図示せず）に接続され、他端がヘッド部２Ｂに形成されたカートリッジ取付部４の嵌合穴４Ａ底部に開口している。

１６はハウジング２のヘッド部２Ｂに設けられた押出し液体弁である。この押出し液体弁１６は、常時は押出し液体通路１５を遮断し、後述するカートリッジ１７の押出し液体収容室２１に対する押出し液体の供給を停止している。一方、パイロットエアが供給されたときには、開弁して押出し液体収容室２１に対し押出し液体の供給を行うものである。

次に、ハウジング２に対して着脱可能に取付けられるカートリッジ１７について説明する。

１７はハウジング２のカートリッジ取付部４に着脱可能に取付けられるカートリッジを示している（図１参照）。このカートリッジ１７は、複数個用意され、１回の塗装作業毎にハウジング２に交換して取付けられるものである。そして、カートリッジ１７は、後述するタンク部１８、ピストン１９、フィードチューブ２２等によって大略構成されている。

１８はカートリッジ１７のタンク部で、該タンク部１８は、軸方向の両端が閉塞された円筒状の容器として形成されている。また、タンク部１８内には、可動隔壁をなすピストン１９が軸方向に変位可能に挿嵌されている。このピストン１９は、タンク部１８内を前側の塗料収容室２０と後側の押出し液体収容室２１とに画成している。

また、タンク部１８の後端部には、交換作業を行うときに把持する把持突起１８Ａが設けられている。一方、タンク部１８の前側には、後述するフィードチューブ２２の塗料供給路２２Ａを塗料収容室２０に連通する塗料通路１８Ｂが設けられている。さらに、タンク部１８の前端部には、急速継手２４を取付けるための継手取付穴１８Ｃが設けられている。

２２はタンク部１８から前方に向けて延びて設けられたフィードチューブである。このフィードチューブ２２の先端側は、ハウジング２のフィードチューブ挿通孔５，７Ａ、エアモータ６の回転軸８内を延び、その先端部が回転霧化頭１１内に向け開口している。また、フィードチューブ２２内には、タンク部１８の塗料収容室２０に塗料通路１８Ｂを介して連通する塗料供給路２２Ａが形成されている。さらに、フィードチューブ２２の先端側には、前記塗料供給路２２Ａを縮径して弁座部２２Ｂが設けられている。

２３は押出し液体収容室２１に連通してタンク部１８に設けられたカートリッジ側押出し液体通路である。この押出し液体通路２３は、ハウジング２のカートリッジ取付部４にカートリッジ１７を嵌合したときに、ハウジング側押出し液体通路１５と連通する。また、押出し液体通路２３は、塗料供給機構の充填台に設けられた充填台側押出し液体通路（いずれも図示せず）と連通することもできる。

２４はカートリッジ側押出し液体通路２３の開口端に位置してタンク部１８の継手取付穴１８Ｃ内に設けられた逆止め弁付きの急速継手である。この急速継手２４は、カートリッジ１７を塗装装置１のハウジング２または塗料供給機構の充填台に取付けたときに開弁する。一方、ハウジング２、充填台から取外したときには、閉弁してカートリッジ側押出し液体通路２３から押出し液体が流出するのを防止する。

２５はタンク部１８の前側部位に設けられた塗料弁である。この塗料弁２５は、フィードチューブ２２から回転霧化頭１１に向けて供給される塗料のオン・オフ制御を行うものである。そして、塗料弁２５は、軸方向に変位可能なピストン２５Ａと、該ピストン２５Ａからフィードチューブ２２の塗料供給路２２Ａ内を延び、先端が弁座部２２Ｂに離着座する弁体２５Ｂとを含んで構成されている。

次に、エアモータ６の回転軸８の内周面８Ａへの塗料の付着を防ぐための筒体２６について述べる。

図２において、２６はエアモータ６の回転軸８内に設けられた筒体を示している。この筒体２６は、回転軸８の内周面８Ａのうち前端部から軸方向の途中位置までの間に、フィードチューブ２２から滴下した塗料が付着するのを防止するものである。また、筒体２６は、エアモータ６の回転軸８の内周面８Ａに対し、前端側から差し入れて嵌合し、引き抜いて取外すものである。

そして、筒体２６は、図３に示す如く、円筒状の胴部２６Ａと、該胴部２６Ａの奥部（後部）に縮径して設けられた内鍔状の逆流防止部２６Ｂと、前記胴部２６Ａの開口部（前部）に設けられた外鍔状（フランジ状）のストッパ２６Ｃと、前記胴部２６Ａの開口部に設けられた内鍔状の隔壁部２６Ｄとにより構成されている。

また、筒体２６は、例えば弾性力をもった樹脂材料等により形成され、これにより、回転軸８内に押入れたときに、弾性力をもって内周面８Ａに隙間なく嵌合（密嵌）し、所定位置に固定することができる。この筒体２６は、高速で回転するエアモータ６の回転軸８内に挿着され、該回転軸８と一緒に高速回転するものである。しかし、筒体２６は、弾性力で回転軸８内に密着し軽量な樹脂材料等からなるため、回転軸８の高速回転に支障を来たすような回転アンバランスを生じることはない。また、筒体２６は、樹脂材料を用いた成型加工で安価に製造することができる。

ここで、筒体２６は、回転軸８と一緒に回転するものであるから、その胴部２６Ａは、回転軸８内に隙間なく嵌合するように、その直径寸法が回転軸８の内径寸法と同等または僅かに小さな寸法をもって形成されている。また、カートリッジ１７は、ハウジング２のカートリッジ取付部４から取外すときに、タンク部１８の把持突起１８Ａを把持して引抜くから、このときに衝撃が発生する。また、カートリッジ１７をハウジング２のカートリッジ取付部４に取付けるときに、タンク部１８の前側の縁部がカートリッジ取付部４に衝突することがある。そこで、胴部２６Ａの長さ寸法は、これらの原因によってフィードチューブ２２の先端から塗料が滴下（飛散）する範囲を覆うことができる寸法に設定されている。

また、筒体２６の逆流防止部２６Ｂは、胴部２６Ａの奥部を縮径した内鍔状に形成することにより、胴部２６Ａに付着した塗料が高速回転による負圧でエアタービン１０側に逆流するのを防止するものである。

また、筒体２６のストッパ２６Ｃは、胴部２６Ａの開口部を拡径した外鍔状（フランジ状）に形成しているから、胴部２６Ａを回転軸８内に前端側から差し込んだときに、該回転軸８の前端面８Ｃに当接することができ、筒体２６を回転軸８に対して挿入方向の位置決めをすることができる。即ち、ストッパ２６Ｃが回転軸８の前端面８Ｃに当接するまで回転軸８内に押込むだけで、筒体２６を正確な軸方向位置に取付けることができる。しかも、筒体２６を回転軸８から取外すときには、ストッパ２６Ｃに工具や指先を引っ掛けることができ、筒体２６を容易に引抜くことができる。

さらに、筒体２６の隔壁部２６Ｄは、胴部２６Ａの開口部を縮径した内鍔状に形成しているから、胴部２６Ａ（回転軸８）の前側の開口を閉塞することができ、浮遊する塗料粒子が筒体２６内に侵入するのを防止することができる。

第１の実施の形態による塗装装置１は上述の如き構成を有するもので、次に、カートリッジ１７をハウジング２に交換して取付ける作業と、回転軸８に筒体２６を交換して取付ける作業について説明する。

まず、カートリッジ１７をハウジング２に交換して取付ける作業について述べる。被塗物の塗装が終了したら、ハウジング２に取付けられている使用済みのカートリッジ１７を取外す。この場合、タンク部１８の把持突起１８Ａを把持し、ハウジング２のカートリッジ取付部４からタンク部１８を引抜き、エアモータ６の回転軸８、フィードチューブ挿通孔５，７Ａからフィードチューブ２２を引抜く。

一方、使用済みのカートリッジ１７を取外したら、タンク部１８に塗料が充填された充填済みのカートリッジ１７をハウジング２のカートリッジ取付部４への取付位置に配置する。そして、フィードチューブ２２をハウジング２のフィードチューブ挿通孔５、エアモータ６の回転軸８の順で挿入し、タンク部１８をカートリッジ取付部４内に挿嵌する。これにより、ハウジング２に充填済みのカートリッジ１７を取付けることができる。従って、エアモータ６によって回転霧化頭１１を回転し、この状態でカートリッジ１７のフィードチューブ２２から回転霧化頭１１に向けて塗料を吐出することにより、吐出された塗料を回転霧化頭１１から被塗物に向けて噴霧することができる。

ここで、上述したカートリッジ１７の交換動作では、ハウジング２のカートリッジ取付部４からカートリッジ１７を取外すために、タンク部１８の把持突起１８Ａを把持して引抜いたときに機械的衝撃が発生する。また、カートリッジ１７をハウジング２のカートリッジ取付部４に取付けるときに、タンク部１８の前側の縁部がカートリッジ取付部４に衝突することがある。そして、フィードチューブ２２（塗料供給路２２Ａ）の先端に塗料が残存していると、これらの原因によって、塗料が回転軸８内に滴下（飛散）してしまう。

しかし、回転軸８内には、塗料が滴下する範囲を覆うように筒体２６を設けているから、フィードチューブ２２の先端から滴下した塗料は筒体２６に付着することになる。そして、カートリッジ１７を交換して所定の回数の塗装作業を行ったら、筒体２６内に多くの塗料が付着しているから、この塗料が付着した筒体２６を新たな筒体２６に交換する。

そこで、回転軸８に筒体２６を交換して取付ける作業について述べる。この場合には、ハウジング２からカートリッジ１７を取外し、エアモータ６の回転軸８から回転霧化頭１１を取外す。これにより、回転軸８の先端に筒体２６のストッパ２６Ｃが露出するから、このストッパ２６Ｃに工具や指先を掛けて引っ張ることにより、回転軸８から塗料が付着した筒体２６を容易に取外すことができる。

次に、塗料が付着した筒体２６を取外したら、新しい筒体２６の逆流防止部２６Ｂ側を回転軸８の開口にあてがい真直ぐ押し入れる。これにより、特殊な工具等を用いることなく、新しい筒体２６を回転軸８内に簡単に挿着することができる。そして、新しい筒体２６を回転軸８内に取付けたら、回転軸８の先端に回転霧化頭１１を螺合して取付ける。

以上のように、第１の実施の形態によれば、エアモータ６の回転軸８内には、該回転軸８の内周面８Ａの前端部から軸方向の途中位置までを覆う筒体２６を取付け、取外し可能に設ける構成とした。従って、回転軸８内に筒体２６を取付けたときには、該筒体２６の胴部２６Ａで回転軸８の内周面８Ａを覆うことができ、この内周面８Ａへの塗料の付着を防ぐことができる。また、筒体２６が塗料で汚れたら、この汚れた筒体２６は回転軸８から取外すことができ、代わりに新しい筒体２６を回転軸８内に簡単に取付けることができる。

この結果、ハウジング２のカートリッジ取付部４に対しカートリッジ１７を取付け、取外しするときに、フィードチューブ２２の先端から塗料が滴下した場合でも、筒体２６によって回転軸８に塗料が付着するのを防止することができる。しかも、塗料が付着した筒体２６は新しい筒体２６に容易に交換することができるから、回転軸８の清掃作業を省略することができ、作業性を向上することができる。

また、筒体２６の前端部には外鍔状のストッパ２６Ｃを設けているから、筒体２６を回転軸８に挿入するときに、このストッパ２６Ｃを回転軸８の前端面８Ｃに当接させることにより、該筒体２６を回転軸８の前側位置に位置決めすることができる。しかも、このストッパ２６Ｃは、筒体２６を回転軸８から取外すときに、工具や指先を引っ掛けることができるから、筒体２６はストッパ２６Ｃを利用して容易に引抜くことができる。

一方、筒体２６には、胴部２６Ａの奥部（後部）に内鍔状の逆流防止部２６Ｂを設けているから、胴部２６Ａの内周面に付着した塗料が前端部から逆方向に逆流するのを防止することができる。これにより、筒体２６から塗料がこぼれて回転軸８に付着するのを防止でき、回転軸８をより一層清浄に保つことができる。

また、筒体２６は、エアモータ６の回転軸８の前端側から抜き差し可能に挿入することができる。これにより、回転軸８の前端部から回転霧化頭１１を取外すだけで、筒体２６を回転軸８に対し簡単に取付け、取外しすることができ、作業性を向上できる。

さらに、筒体２６は、樹脂材料を用いた成型加工により安価に製造することができるから、塗料が付着した筒体２６はそのまま処分することができる。また、弾性力を有する樹脂材料からなる筒体２６は、回転軸８内に密着することができ、また薄肉で軽量に形成することができるから、回転アンバランスを生じることはなく、回転軸８と一緒に高速回転することができる。

次に、図５ないし図７は本発明の第２の実施の形態を示している。本実施の形態の特徴は、筒体は、エアモータの回転軸の後端側から抜き差し可能に挿入する構成としたことにある。なお、第２の実施の形態では、前述した第１の実施の形態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。

図５において、３１は第２の実施の形態によるハウジングで、該ハウジング３１は、第１の実施の形態によるハウジング２とほぼ同様に、ヘッド部３１Ａの前側にモータ取付部３２を備えている。また、第２の実施の形態によるモータ取付部３２の開口側には、シェーピングエアリング１２の雄ねじ１２Ｂに螺合する雌ねじ３２Ａが刻設されている。しかし、第２の実施の形態によるモータ取付部３２は、その底部中央に後述する筒体３３のストッパ３３Ｂを収容するための収容凹部３２Ｂが形成されている点で、第１の実施の形態によるモータ取付部３と相違している。

次に、エアモータ６の回転軸８の内周面８Ａへの塗料の付着を防ぐために設けられた第２の実施の形態による筒体３３について述べる。

３３はエアモータ６の回転軸８内に設けられた第２の実施の形態による筒体を示している。この筒体３３は、回転軸８とモータケース７のフィードチューブ挿通孔７Ａに亘って設けられ、フィードチューブ２２から滴下した塗料が付着するのを防止するものである。また、筒体３３は、モータケース７のフィードチューブ挿通孔７Ａ、エアモータ６の回転軸８に対し、後端側から前端部に向け差し入れて嵌合し、引き抜いて取外すものである。さらに、筒体３３は、回転軸８内に遊嵌して挿入され、非回転状態となっている。即ち、筒体３３は、モータケース７のフィードチューブ挿通孔７Ａに後側から固定状態で嵌合して取付けられている。

そして、筒体３３は、図６に示す如く、円筒状の胴部３３Ａと、該胴部３３Ａの後端部に設けられた外鍔状（フランジ状）のストッパ３３Ｂと、前記胴部３３Ａの前端部（開口部）に設けられた内鍔状の隔壁部３３Ｃとにより構成されている。また、筒体３３は、回転軸８の内周面８Ａとの間に隙間を維持できるような剛性をもった材料、例えば金属材料、樹脂材料等により形成されている。

ここで、筒体３３は、回転軸８内に固定した状態で配置されるものであるから、その胴部３３Ａは、回転軸８の内周面８Ａとの間に隙間をもって嵌合（遊嵌）するように、その外径寸法が回転軸８の内径寸法よりも小さな寸法で形成されている。この場合、筒体３３は、回転軸８に接触しないように固定する必要があるから、胴部３３Ａをモータケース７のフィードチューブ挿通孔７Ａに密に嵌合している。また、胴部３３Ａは、回転軸８の全長に亘って設けているから、フィードチューブ２２から滴下した塗料が回転軸８の内周面８Ａに付着することはない。

また、筒体３３のストッパ３３Ｂは、胴部３３Ａの後端部を拡径した外鍔状（フランジ状）に形成しているから、胴部３３Ａをモータケース７のフィードチューブ挿通孔７Ａ、回転軸８内に後端側から差し込んだときに、該モータケース７の後端面に当接することができ、筒体３３を回転軸８に対して挿入方向に位置決めすることができる。具体的には、ストッパ３３Ｂは、筒体３３の前端部を回転軸８の前端部に揃える位置に固定することができる。しかも、筒体３３をモータケース７のフィードチューブ挿通孔７Ａから取外すときには、ストッパ３３Ｂに工具や指先を引っ掛けることができ、このストッパ３３Ｂを利用して筒体３３を容易に引抜くことができる。

さらに、筒体３３の隔壁部３３Ｃは、胴部３３Ａの開口部を縮径した内鍔状に形成しているから、胴部３３Ａ（回転軸８）の前側の開口を閉塞することができ、浮遊する塗料粒子が筒体３３内に侵入するのを防止することができる。

第２の実施の形態による塗装装置１は上述の如き構成を有するもので、次に、回転軸８内に筒体３３を交換して取付ける作業について述べる。

まず、図７に示すように、ハウジング３１からカートリッジ１７を取外し、エアモータ６の回転軸８から回転霧化頭１１を取外す。また、ハウジング３１のモータ取付部３２からシェーピングエアリング１２を取外し、モータ取付部３２からエアモータ６を取外す。これにより、モータケース７の後端面に筒体３３のストッパ３３Ｂが露出するから、このストッパ３３Ｂに工具や指先を掛けて後方に引っ張ることにより、モータケース７から塗料が付着した筒体３３を容易に取外すことができる。

次に、塗料が付着した筒体３３を取外したら、新しい筒体３３の隔壁部３３Ｃ側をモータケース７のフィードチューブ挿通孔７Ａにあてがい真直ぐ押し入れる。これにより、特殊な工具等を用いることなく、新しい筒体３３を回転軸８内に簡単に挿着することができる。そして、新しい筒体３３を回転軸８内に取付けたら、エアモータ６をモータ取付部３２内に収め、このエアモータ６をシェーピングエアリング１２で固定する。さらに、回転軸８の先端に回転霧化頭１１を螺合して取付ける。

かくして、このように構成された第２の実施の形態においても、前述した第１の実施の形態とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

特に、第２の実施の形態では、筒体３３をエアモータ６の回転軸８の後端側から抜き差し可能に挿入する構成としているから、回転軸８から回転霧化頭１１を取外し、ハウジング２からシェーピングエアリング１２とエアモータ６を取外すことにより、筒体３３を回転軸８に対し簡単に取付け、取外しすることができる。また、筒体３３は、回転軸８の全長に亘って設けているから、フィードチューブ２２から滴下した塗料が回転軸８の内周面８Ａに付着するのを確実に防止することができる。さらに、筒体３３は、高速で回転することなく、回転軸８に対して固定状態で取付けられるものであるから、寸法精度、重量バランス等を低く設定することができ、安価に製造することができる。

なお、第１の実施の形態では、筒体２６を構成する胴部２６Ａの開口部（前部）に内鍔状の隔壁部２６Ｄを設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図８および図９に示す第１の変形例による筒体４１のように構成してもよい。即ち、筒体４１は、胴部４１Ａ、逆流防止部４１Ｂ、ストッパ４１Ｃ、隔壁部４１Ｄから構成され、かつ該隔壁部４１Ｄの内周から軸方向の前側に向けて小径筒部４１Ｅを突出して設ける構成としている。この小径筒部４１Ｅは、図８に示すように、フィードチューブ２２の先端外周との間に隙間をもった状態で、この先端外周を覆うように形成されている。これにより、小径筒部４１Ｅは、フィードチューブ２２から吐出した塗料が該フィードチューブ２２の先端外周に付着するのを防止でき、カートリッジ１７の洗浄作業を容易にすることができる。

また、第２の実施の形態では、筒体３３を構成する胴部３３Ａの開口部（前部）に内鍔状の隔壁部３３Ｃを設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１０および図１１に示す第２の変形例による筒体５１のように構成してもよい。即ち、筒体５１は、胴部５１Ａ、ストッパ５１Ｂ、隔壁部５１Ｃから構成され、かつ該隔壁部５１Ｃの内周から軸方向の前側に向けて小径筒部５１Ｄを突出して設ける構成としている。この小径筒部５１Ｄは、図１０に示すように、回転霧化頭１１との間に隙間をもった状態で、フィードチューブ２２の先端外周を覆うように形成されている。これにより、小径筒部５１Ｄは、前述した第１の変形例とほぼ同様に、フィードチューブ２２から吐出した塗料が該フィードチューブ２２の先端外周に付着するのを防止でき、カートリッジ１７の洗浄作業を容易にすることができる。

一方、第１の実施の形態では、筒体２６の後端部だけに内鍔状の逆流防止部２６Ｂを設けた場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図１２に示す第３の変形例による筒体６１のように構成してもよい。即ち、筒体６１は、胴部６１Ａ、逆流防止部６１Ｂ、ストッパ６１Ｃ、隔壁部６１Ｄから構成され、かつ該胴部６１Ａの軸方向の途中位置に径方向内側に突出する他の逆流防止部６１Ｅを軸方向に複数段設ける構成としている。この場合には、各逆流防止部６１Ｅによって塗料の逆流を確実に防止することができる。

また、第２の実施の形態では、筒体３３を、胴部３３Ａ、ストッパ３３Ｂおよび隔壁部３３Ｃにより構成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限るものではなく、例えば図１３に示す第４の変形例による筒体７１のように構成してもよい。即ち、筒体７１は、胴部７１Ａ、ストッパ７１Ｂ、隔壁部７１Ｃから構成され、かつ該胴部７１Ａの軸方向の途中位置に径方向内側に突出する逆流防止部７１Ｄを軸方向に複数段設ける構成としている。この場合には、前述した第１の実施の形態とほぼ同様に、各逆流防止部７１Ｄによって塗料の逆流を防止することができる。

さらに、第１の実施の形態では、筒体２６のストッパ２６Ｃを、拡径した外鍔状（フランジ状）に形成した場合を例示した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばストッパを径方向の外向きに突出する突起等により形成してもよい。即ち、ストッパは、筒体を挿入方向に位置決めできる構造であれば、これらの構成に限るものではない。これらの構成は、第２の実施の形態、各変形例にも同様に適用することができるものである。

本発明の第１の実施の形態によるカートリッジ式塗装装置を示す縦断面図である。 第１の実施の形態によるカートリッジ式塗装装置の前側部分を拡大して示す縦断面図である。 図２中の筒体を単体で拡大して示す縦断面図である。 筒体を取外すために回転霧化頭を分解した状態で示す分解縦断面図である。 本発明の第２の実施の形態によるカートリッジ式塗装装置の前側部分を示す縦断面図である。 図５中の筒体を単体で拡大して示す縦断面図である。 筒体を取外すために回転霧化頭とシェーピングエアリングとエアモータを分解した状態で示す分解縦断面図である。 第１の変形例によるカートリッジ式塗装装置の前側部分を示す縦断面図である。 図８中の筒体を単体で拡大して示す縦断面図である。 第２の変形例によるカートリッジ式塗装装置の前側部分を示す縦断面図である。 図１０中の筒体を単体で拡大して示す縦断面図である。 第３の変形例による筒体を単体で示す縦断面図である。 第４の変形例による筒体を単体で示す縦断面図である。

符号の説明

１ カートリッジ式塗装装置
２，３１ ハウジング
３，３２ モータ取付部
４ カートリッジ取付部
６ エアモータ
７ モータケース
８ 回転軸
８Ａ 内周面
１１ 回転霧化頭
１２ シェーピングエアリング
１７ カートリッジ
１８ タンク部
２２ フィードチューブ
２６，３３，４１，５１，６１，７１ 筒体
２６Ａ，３３Ａ，４１Ａ，５１Ａ，６１Ａ，７１Ａ 胴部
２６Ｂ，４１Ｂ，６１Ｂ，７１Ｄ 逆流防止部
２６Ｃ，３３Ｂ，４１Ｃ，５１Ｂ，６１Ｃ，７１Ｂ ストッパ
２６Ｄ，３３Ｃ，４１Ｄ，５１Ｃ，６１Ｄ，７１Ｃ 隔壁部
６１Ｅ 他の逆流防止部

Claims (5)

1. 前側がモータ取付部となり後側がカートリッジ取付部となったハウジングと、
   該ハウジングのモータ取付部に取付けられ前方に向けて軸方向に延びた中空な回転軸を有するエアモータと、
   該エアモータの回転軸の前端部に取付けられ該エアモータによって回転する間に供給された塗料を噴霧する回転霧化頭と、
   塗料を貯えるタンク部と該タンク部から前方に向けて延びて形成されたフィードチューブとからなり、前記ハウジングのカートリッジ取付部に取付けられたとき前記フィードチューブが前記エアモータの回転軸内に挿入され塗料を前記回転霧化頭に向け吐出するカートリッジとを備えてなるカートリッジ式塗装装置において、
   前記エアモータの回転軸内には、前記回転軸の内周面のうち少なくとも前端部から軸方向の途中位置までを覆う筒体を取付け、取外し可能に設け、該筒体により前記回転軸の内周面への塗料の付着を防ぐ構成としたことを特徴とするカートリッジ式塗装装置。
2. 前記筒体には、前記回転軸に挿入するとき、挿入方向の位置決めをするストッパを設ける構成としてなる請求項１に記載のカートリッジ式塗装装置。
3. 前記筒体には、付着した塗料が前端部から逆方向に逆流するのを防止する逆流防止部を設ける構成としてなる請求項１または２に記載のカートリッジ式塗装装置。
4. 前記筒体は、前記エアモータの回転軸と一体的に回転する状態で、かつ該回転軸の前端側から抜き差し可能に挿入する構成としてなる請求項１，２または３に記載のカートリッジ式塗装装置。
5. 前記筒体は、前記エアモータの回転軸に対して非回転状態で、かつ該回転軸の後端側から前端部に向け抜き差し可能に挿入する構成としてなる請求項１，２または３に記載のカートリッジ式塗装装置。

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