JP5138035B2 - 回転霧化頭型塗装装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば自動車の車体等の被塗物を塗装するのに用いて好適な回転霧化頭型塗装装置に関する。

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知られている（例えば特許文献１：特開２００２−２４８３８２号公報、特許文献２：特開平４−７１６５６号公報、特許文献３：米国特許出願公開第２００３／００７５６１７号明細書、特許文献４：特表平８−５０３４１６号公報、特許文献５：特開平１１−２８３９１号公報参照）。ここで、特許文献１〜３には、例えばエアモータによって回転する回転軸の先端に回転霧化頭を取付ける構成が開示されている。このとき、回転軸の先端には雄ねじを有する取付軸部を形成すると共に、回転霧化頭の後部側には雌ねじを有する取付筒部を形成している。そして、取付軸部の雄ねじに取付筒部の雌ねじを螺合することによって、回転軸に回転霧化頭を取付ける構成としている。

また、特許文献４には、回転霧化頭を回転軸に取付ける機構として、回転霧化頭の後側に複数の嵌合環が円周に沿って設けられた環状の弾性連結部材を設けると共に、各嵌合環の先端に設けたボール状の凸部を回転軸の溝の係合させる構成が開示されている。この場合、回転軸の回転したときには、遠心力によって弾性連結部材の先端が径方向に拡開し、回転霧化頭と回転軸との締結力が増加すると共に、これらの回転中心が自動的に合わされる。

さらに、特許文献５には、回転霧化頭を回転軸に取付ける機構として、回転霧化頭の取付筒部の内周面に環状溝を設けると共に、回転軸の取付軸部の外周面にＯリングを設け、該Ｏリングを環状溝に係合させる構成が開示されている。また、特許文献５の図８等には、回転軸の取付軸部には先端側に向けて漸次縮径したテーパ部を設けると共に、回転霧化頭の取付筒部には該テーパ部の傾斜外周面に対応して開口側に向けて漸次拡径した傾斜内周面を設ける構成が開示されている。この場合、回転霧化頭の傾斜内周面を回転軸の傾斜内周面に押付けることによって、これらの回転中心が自動的に合わせるものである。

ところで、ねじの螺合によって回転軸に回転霧化頭を取付ける回転霧化頭型塗装装置では、モータの回転によって回転霧化頭が脱落するのを防止するために、回転霧化頭をモータの回転方向と反対方向に回転させることによって、ねじが締め付けられる構成となっている。しかし、モータの回転数が上昇するときには、慣性力によって回転霧化頭と回転軸との締結力が増加する方向に回転トルクが作用する。しかし、モータの回転数が低下するときには、回転霧化頭と回転軸との間の締結力が減少する方向に回転トルクが作用する。このため、塗装中にモータの回転数を急激に減少させるときや、不具合によってモータを緊急停止するときには、ねじが緩んで回転軸から回転霧化頭が脱落する虞れがある。

このため、特許文献１には、回転霧化頭の脱落を防止するために、回転霧化頭の取付筒部の外周側に突起を設けると共に、取付筒部の前側に位置して回転霧化頭を取囲むシェーピングエアリングに取付筒部の突起が挿通可能な溝を設けた構成が開示されている。しかし、このような突起と溝からなる脱落防止機構は、構造が複雑で設計上の制約が大きく、製造コストが高いという問題がある。

また、ねじの螺合によって回転軸に回転霧化頭を取付ける場合、回転霧化頭の取付け、取外しを行うときに、回転軸を廻り止め状態で固定する必要がある。特許文献２，３には、回転軸に設けたロック穴に外部から棒状のロック部材を挿入することによって、回転軸の廻り止めを行う機構が開示されている。しかし、このような廻り止め機構も構造が複雑であり、塗装装置の小型化、低コスト化を阻害する要因となる。

一方、特許文献４には、回転霧化頭に弾性連結部材を設けると共に、該弾性連結部材の凸部を回転軸の溝に係合させることによって、回転軸に回転霧化頭を取付ける機構が開示されている。しかし、特許文献４の発明では、回転軸に対する回転霧化頭の回転変位は考慮されていない。これに加え、回転軸と回転霧化頭との締結箇所は、弾性連結部材の凸部と回転軸の溝との間に限られている。

このため、特許文献４による塗装装置では、回転霧化頭は回転軸に対して安定的に固定することができず、回転軸の中心軸と回転霧化頭の中心軸とが一致しない状態（ずれた状態）で回転する虞れがある。この場合、回転軸はエアモータのエア軸受によって回転可能に支持されているから、回転軸とエア軸受とが接触して損傷する可能性がある。

また、特許文献５には、回転軸の外周側に設けたＯリングを回転霧化頭の環状溝に係合されることによって、回転霧化頭の傾斜内周面を回転軸の傾斜内周面に押付ける構成が開示されている。しかし、特許文献５の発明でも、回転軸に対する回転霧化頭の回転変位は考慮されていない。

このため、特許文献５による塗装装置では、エアモータの回転数が上昇または下降したときに、回転霧化頭に作用する慣性によって、回転軸の回転数に回転霧化頭の回転数が追従せず、追従遅延が生じる虞れがある。このような追従遅延が発生した場合には、エアモータの回転数を指示回転数に向けて上昇させるときには、回転霧化頭の回転数がエアモータの回転数よりも遅延して指示回転数に到達する。一方、エアモータの回転数を指示回転数に向けて下降させるときには、エアモータが指示回転数に到達するのを遅延させてしまう。この結果、エアモータの回転数を変化させつつ塗装作業を行なうときには、回転霧化される塗料粒子は迅速に所望の大きさを得ることができず、塗装品質の低下をきたすという問題がある。

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、ねじの螺合を用いることなく回転軸に回転霧化頭を取付けることができると共に、回転数の上昇や下降が生じても、回転軸に対して回転霧化頭が回転変位するのを防ぐことができる回転霧化頭型塗装装置を提供することにある。

上述した課題を解決するために、本発明は、モータによって回転し先端側が取付軸部となった回転軸と、前部側がベル形またはカップ形に形成され後部側が該回転軸の取付軸部の外周側に取付けられる取付筒部となった回転霧化頭とを備えた回転霧化頭型塗装装置に適用される。

そして、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には、前記回転霧化頭が回転軸に対して周方向に回転するのを規制する回転規制機構を設け、前記回転規制機構は、前記回転軸の取付軸部の外周側に設けられると共に、前記回転軸の軸線に平行な軸方向に向けて延びる複数の噛合歯からなる雄スプラインと、前記回転霧化頭の取付筒部の内周側に設けられると共に、前記回転軸の軸線に平行な軸方向に向けて延びて前記噛合歯が噛合する複数の噛合歯からなる雌スプラインとによって構成し、前記回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には、前記回転霧化頭が回転軸に対して軸方向に変位するのを規制する軸方向変位規制機構を設け、前記軸方向変位規制機構は、前記回転軸の取付軸部の外周側に設けられ径方向外側に向けて変位可能な係合部材と、前記回転霧化頭の取付筒部の内周側に設けられ周方向に向けて延びると共に該係合部材が進入して嵌合する嵌合溝とによって構成したことにある。

本発明によれば、回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には回転規制機構を設けたから、該回転規制機構によって、回転霧化頭と回転軸との間で回転のずれが生じるのを規制することができる。このため、回転数の上昇、下降に拘らず、回転霧化頭は回転軸と一体となって回転するから、回転霧化頭を回転軸に対して安定的に固定することができる。これにより、回転軸の中心軸と回転霧化頭の中心軸とが一致した状態を保持することができ、回転軸等の損傷を防いで、信頼性、耐久性を高めることができる。

また、回転数の上昇、下降に拘らず、回転霧化頭は回転軸と一体となって回転するから、回転軸と回転霧化頭との間の追従遅延をなくすことができる。このため、例えば回転軸の回転数を変化させつつ塗装作業を行なうときには、塗料粒子を回転数の変化に応じて速やかに所望の大きさにすることができ、塗装品質を向上させることができる。

また、回転規制機構は、回転軸の取付軸部の外周側に設けられた雄スプラインと、回転霧化頭の取付筒部の内周側に設けられた雌スプラインとによって構成したから、雄スプラインと雌スプラインとを結合させることによって、回転軸に回転霧化頭を取付けることができる。このため、ねじの螺合を用いることなく回転軸に回転霧化頭を取付けることができるから、例えばモータの回転数が急激に低下したときでも、ねじの弛緩によって回転霧化頭が回転軸から脱落することがなく、回転軸に対する回転霧化頭の取付け安定性を高めることができる。

また、請求項１の発明では、前記回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には、前記回転霧化頭が回転軸に対して軸方向に変位するのを規制する軸方向変位規制機構を設ける構成としている。

この構成により、軸方向変位規制機構を用いて回転霧化頭が回転軸に対して軸方向に変位するのを規制することができ、回転霧化頭の脱落を確実に防止することができる。

この場合、軸方向変位規制機構は、雄スプラインの噛合歯と雌スプラインの噛合歯との間に生じる軸方向の摩擦抵抗を用いる構成としてもよい。これにより、雄スプラインおよび雌スプラインは、回転規制機構および軸方向変位規制機構の２つの機能をもつことができる。このため、回転規制機構および軸方向変位規制機構を別個に形成した場合に比べて、回転軸の取付軸部および回転霧化頭の取付筒部を小型化することができる。

また、軸方向変位規制機構は、回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部とのうちいずれか一方に設けられた弾性リングによって構成してもよい。これにより、例えば弾性リングを回転軸の取付軸部に設けたときには、弾性リングを回転霧化頭の取付筒部の内周面に弾性的に接触させることによって、回転軸に対して回転霧化頭が軸方向に変位するのを防止することができる。

また、軸方向変位規制機構は、回転軸の取付軸部および回転霧化頭の取付筒部にそれぞれ設けられた第１，第２の磁性部材によって構成してもよい。このとき、第１，第２の磁性部材は磁力によって互いに引き付け合うから、第１，第２の磁性部材を用いて回転軸に対して回転霧化頭が軸方向に変位するのを防止することができる。

さらに、請求項１の発明では、前記軸方向変位規制機構は、前記回転軸の取付軸部の外周側に設けられ径方向外側に向けて変位可能な係合部材と、前記回転霧化頭の取付筒部の内周側に設けられ周方向に向けて延びると共に該係合部材が進入して嵌合する嵌合溝とによって構成している。このように構成したことにより、係合部材が嵌合溝に進入することによって、回転霧化頭が回転軸に対して軸方向に変位するのを規制することができる。

請求項２の発明では、前記回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には、前記回転霧化頭が回転したときに前記回転霧化頭の内周面を前記回転軸の外周面に向けて押付けて、前記回転霧化頭の中心軸を回転軸の中心軸に合わせる軸合わせ機構を設ける構成としている。

このように構成したことにより、軸合わせ機構は、例えば回転による遠心力を利用して回転霧化頭の内周面を回転軸の外周面に向けて押付けることによって、回転霧化頭の中心軸を回転軸の中心軸に合わせることができる。

このとき、回転軸の取付軸部の外周面には傾斜外周面を設けると共に、回転霧化頭の取付筒部の内周面には該傾斜外周面に対応した傾斜内周面を設けるのが好ましい。この場合、回転霧化頭を回転軸の基端側に向けて軸方向に付勢することによって、回転軸の傾斜外周面に回転霧化頭の傾斜内周面を当接させて、回転霧化頭の中心軸を回転軸の中心軸に一致させることができる。

請求項３の発明では、前記軸合わせ機構は、前記嵌合溝の底部側に設けられ前記取付筒部の奥部側から開口側に向けて溝深さ寸法が浅くなった傾斜溝底面によって構成している。

このように構成したことにより、例えば回転による遠心力を利用して係合部材を径方向外側に突出させたときには、係合部材の先端が嵌合溝の傾斜溝底面に当接する。このため、係合部材と傾斜溝底面との接触箇所に発生する分力によって、回転霧化頭を回転軸の基端側に向けて付勢することができる。これにより、回転霧化頭の内周面を回転軸の外周面に向けて付勢し、回転霧化頭の中心軸を回転軸の中心軸に合わせることができる。

また、係合部材には、径方向外側に向けて付勢するばね部材を取付ける構成としてもよい。このとき、回転軸が回転しているか否かに拘らず、係合部材の先端を嵌合溝に進入させることができる。これにより、回転軸に回転霧化頭を取付けるときには、係合部材を嵌合溝に確実に嵌合させることができ、回転霧化頭を抜止め状態で固定することができる。

また、係合部材と嵌合溝とは、磁力によって互いに引き付け合う構成としてもよい。このとき、磁力によって係合部材を嵌合溝に向けて移動させることができる。このため、回転軸が回転しているか否かに拘らず、係合部材の先端を嵌合溝に進入させることができる。これにより、回転軸に回転霧化頭を取付けるときには、係合部材を嵌合溝に確実に嵌合させることができ、回転霧化頭を抜止め状態で固定することができる。

また、係合部材は、先端が回転軸の取付軸部から突出可能に設けられた係合突起によって構成してもよい。このとき、係合突起の先端が嵌合溝に進入することによって、係合突起および嵌合溝を係合させることができる。

また、係合部材は、当該一部が回転軸の取付軸部から突出可能に設けられた係合球体によって構成してもよい。このとき、係合球体の突出部分が嵌合溝に進入することによって、係合突起および嵌合溝を係合させることができる。

また、請求項４の発明が採用する構成の特徴は、前記回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には、前記回転霧化頭が回転軸に対して周方向に回転するのを規制する回転規制機構を設け、前記回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には、前記回転霧化頭が回転軸に対して軸方向に変位するのを規制する軸方向変位規制機構を設け、前記回転規制機構および軸方向変位規制機構は、前記回転軸の取付軸部の外周側に設けられ径方向外側に向けて変位可能な１個または複数個の係合部材と、前記回転霧化頭の取付筒部の内周側に列設された複数個の独立凹部からなり該係合部材が進入したときに該係合部材が軸方向および周方向に対して固定した状態で嵌合する嵌合部とによって構成したことにある。

本発明によれば、回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には回転規制機構を設けたから、該回転規制機構によって、回転霧化頭と回転軸との間で回転のずれが生じるのを規制することができる。このため、回転数の上昇、下降に拘らず、回転霧化頭は回転軸と一体となって回転するから、回転霧化頭を回転軸に対して安定的に固定することができると共に、回転軸と回転霧化頭との間の追従遅延をなくすことができる。

また、軸方向変位規制機構を用いて回転霧化頭が回転軸に対して軸方向に変位するのを規制することができ、回転霧化頭の脱落を確実に防止することができる。

また、回転規制機構および軸方向変位規制機構は、回転軸の取付軸部の外周側に設けられた係合部材と、回転霧化頭の取付筒部の内周側に列設された複数個の独立凹部からなる嵌合部とによって構成した。これにより、係合部材を嵌合部の独立凹部に嵌合させることによって、回転軸に回転霧化頭を取付けることができる。このため、ねじの螺合を用いることなく回転軸に回転霧化頭を取付けることができ、回転軸に対する回転霧化頭の取付け安定性を高めることができる。

また、係合部材が嵌合部の独立凹部に進入することによって、回転霧化頭が回転軸に対して軸方向および周方向に変位するのを規制するから、係合部材および嵌合部は、回転規制機構および軸方向変位規制機構の２つの機能をもつことができる。このため、回転規制機構および軸方向変位規制機構を別個に形成した場合に比べて、回転軸の取付軸部および回転霧化頭の取付筒部を小型化することができる。

請求項５の発明では、前記回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には、前記回転霧化頭が回転したときに前記回転霧化頭の内周面を前記回転軸の外周面に向けて押付けて、前記回転霧化頭の中心軸を回転軸の中心軸に合わせる軸合わせ機構を設ける構成としている。

これにより、例えば回転軸の取付軸部の外周面には傾斜外周面を設けると共に、回転霧化頭の取付筒部の内周面には傾斜内周面を設けた場合には、軸合わせ機構は、回転霧化頭の傾斜内周面を回転軸の傾斜外周面に向けて押付けることによって、回転霧化頭の中心軸を回転軸の中心軸に合わせることができる。

請求項６の発明では、前記軸合わせ機構は、前記嵌合部の独立凹部の底部側に設けられ前記取付筒部の奥部側から開口側に向けて深さ寸法が浅くなった傾斜底面によって構成している。

このように構成したことにより、例えば回転による遠心力を利用して係合部材を径方向外側に突出させたときには、係合部材の先端が独立凹部の傾斜底面に当接するから、係合部材と傾斜底面との接触箇所に発生する分力によって、回転霧化頭を回転軸の基端側に向けて付勢することができる。これにより、回転霧化頭の内周面を回転軸の外周面に向けて押付けて、回転霧化頭の中心軸を回転軸の中心軸に合わせることができる。

また、請求項７の発明が採用する構成の特徴は、前記回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には、前記回転霧化頭が回転軸に対して周方向に回転するのを規制する回転規制機構を設け、前記回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には、前記回転霧化頭が回転軸に対して軸方向に変位するのを規制する軸方向変位規制機構を設け、前記回転規制機構および軸方向変位規制機構は、前記回転軸の取付軸部の外周側に設けられ先端側が自由端となって径方向に撓み変形可能な腕部と、該腕部の先端に設けられ径方向外側に向けて突出した爪部と、前記回転霧化頭の取付筒部の内周側に列設された複数個の独立凹部からなり該爪部が進入したときに該爪部が軸方向および周方向に対して固定した状態で嵌合する嵌合部とによって構成したことにある。

このように構成したことにより、回転規制機構を用いて、回転霧化頭と回転軸との間で回転ずれが生じるのを規制することができる。このため、回転数の上昇、下降に拘らず、回転霧化頭は回転軸と一体となって回転するから、回転霧化頭を回転軸に対して安定的に固定することができると共に、回転軸と回転霧化頭との間の追従遅延をなくすことができる。

また、回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には軸方向変位規制機構を設けたから、該軸方向変位規制機構を用いて回転霧化頭が回転軸に対して軸方向に変位するのを規制することができ、回転霧化頭の脱落を確実に防止することができる。

また、回転規制機構および軸方向変位規制機構は、回転軸の取付軸部の外周側に設けられた腕部と、該腕部の先端に設けられた爪部と、回転霧化頭の取付筒部の内周側に列設された複数個の独立凹部からなる嵌合部とによって構成したから、爪部を嵌合部の独立凹部に嵌合することによって、回転軸に回転霧化頭を取付けることができる。このため、ねじの螺合を用いることなく回転軸に回転霧化頭を取付けることができ、回転軸に対する回転霧化頭の取付け安定性を高めることができる。

また、爪部が嵌合部の独立凹部に進入することによって、回転霧化頭が回転軸に対して軸方向および周方向に変位するのを規制するから、爪部および嵌合部は、回転規制機構および軸方向変位規制機構の２つの機能をもつことができる。このため、回転規制機構および軸方向変位規制機構を別個に形成した場合に比べて、回転軸の取付軸部および回転霧化頭の取付筒部を小型化することができる。

請求項８の発明では、前記回転軸の取付軸部と回転霧化頭の取付筒部との間には、前記回転霧化頭が回転したときに前記回転霧化頭の内周面を前記回転軸の外周面に向けて押付けて、前記回転霧化頭の中心軸を回転軸の中心軸に合わせる軸合わせ機構を設ける構成としている。

これにより、例えば回転軸の取付軸部の外周面には傾斜外周面を設けると共に、回転霧化頭の取付筒部の内周面には傾斜内周面を設けた場合には、軸合わせ機構は、回転霧化頭の傾斜内周面を回転軸の傾斜外周面に向けて押付けることによって、回転霧化頭の中心軸を回転軸の中心軸に合わせることができる。

請求項９の発明では、前記軸合わせ機構は、前記嵌合部の独立凹部の内側に設けられ前記取付筒部の奥部側から開口側に向けて深さ寸法が浅くなった傾斜面によって構成している。

このように構成したことにより、例えば回転による遠心力を利用して爪部を径方向外側に変位させたときには、爪部の先端が独立凹部の傾斜面に当接するから、爪部によって回転霧化頭を回転軸の基端側に引っ張ることができる。これにより、回転霧化頭の内周面を回転軸の外周面に向けて押付けて、回転霧化頭の中心軸を回転軸の中心軸に合わせることができる。

第１の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を示す縦断面図である。 図１中の回転軸および回転霧化頭を示す縦断面図である。 回転規制機構を図２中の矢示III−III方向からみた横断面図である。 回転規制機構を拡大して示す図２中のa部の拡大断面図である。 第２の実施の形態による回転軸および回転霧化頭を示す縦断面図である。 回転規制機構を図５中の矢示VI−VI方向からみた横断面図である。 回転規制機構を拡大して示す図５中のb部の拡大断面図である。 第３の実施の形態による回転規制機構を拡大して示す図４と同様位置の要部拡大断面図である。 第４の実施の形態による回転規制機構を拡大して示す図４と同様位置の要部拡大断面図である。 第５の実施の形態による回転軸および回転霧化頭を示す縦断面図である。 回転規制機構を図１０中の矢示XI−XI方向からみた横断面図である。 回転規制機構を拡大して示す図１０中のc部の要部拡大断面図である。 回転軸が回転した状態の回転規制機構を拡大して示す図１２と同様位置の要部拡大断面図である。 第６の実施の形態による回転軸および回転霧化頭を示す縦断面図である。 回転規制機構を図１４中の矢示XV−XV方向からみた横断面図である。 回転規制機構を拡大して示す図１４中のd部の拡大断面図である。 回転軸が回転した状態の回転規制機構を拡大して示す図１６と同様位置の要部拡大断面図である。 第７の実施の形態による回転規制機構を拡大して示す図４と同様位置の要部拡大断面図である。 第８の実施の形態による回転軸および回転霧化頭を示す縦断面図である。 回転規制機構を拡大して示す図１９中のe部の拡大断面図である。 第１の変形例による回転規制機構を拡大して示す図２０と同様位置の要部拡大断面図である。 第２の変形例による回転規制機構を拡大して示す図２０と同様位置の要部拡大断面図である。 第９の実施の形態による回転軸および回転霧化頭を示す縦断面図である。 回転規制機構を図２３中の矢示XXIV−XXIV方向からみた横断面図である。 回転規制機構を拡大して示す図２３中のf部の拡大断面図である。 回転軸が回転した状態の回転規制機構を拡大して示す図２５と同様位置の要部拡大断面図である。 第３の変形例による回転規制機構を拡大して示す図２５と同様位置の要部拡大断面図である。 第４の変形例による回転規制機構を拡大して示す図２５と同様位置の要部拡大断面図である。 第１０の実施の形態による回転軸および回転霧化頭を示す縦断面図である。 回転規制機構を図２９中の矢示XXX−XXX方向からみた横断面図である。 回転規制機構を拡大して示す図２９中のg部の拡大断面図である。 回転軸に回転霧化頭を取付ける途中状態の回転規制機構を拡大して示す図３１と同様位置の要部拡大断面図である。 回転軸から回転霧化頭を取外した状態の回転規制機構を拡大して示す図３１と同様位置の要部拡大断面図である。

１ 回転霧化頭型塗装装置
１３ エアモータ（モータ）
１４ 回転軸
１５ 取付軸部
１５Ｃ 傾斜外周面
２１ 回転霧化頭
２４ 取付筒部
２４Ｃ 傾斜内周面
２５，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１，１０１，１０１′，１０１″，１１１ 回転規制機構
２６，３２，４２，５２，６２，７２，８２，９２ 雄スプライン部材（雄スプライン）
２６Ａ，３２Ａ，４２Ａ，５２Ａ，６２Ａ，７２Ａ，８２Ａ，９２Ａ 噛合歯
２７，３３，４３，５３，６３，７３，８３，９３ 雌スプライン部材（雌スプライン）
２７Ａ，３３Ａ，４３Ａ，５３Ａ，６３Ａ，７３Ａ，８３Ａ，９３Ａ 噛合歯
２８，３４，４４，５４，６４，７４，８４，９４，９４′，９４″，１０２，１０２′，１０２″，１１２ 軸方向変位規制機構
３５ 弾性リング
４５ 第１の磁性リング（第１の磁性部材）
４６ 第２の磁性リング（第２の磁性部材）
６５，７５，８５，１０３，１０３′，１０３″ 係合突起（係合部材）
６７，７７，８８，９７，９７″ 嵌合溝
６７Ａ，７７Ａ，８８Ａ，９７Ａ，９７Ａ″ 傾斜溝底面
６８，７８，８９，９８，１０６，１１７ 軸合わせ機構
７５Ｃ，１０３Ｃ′ 第１のばね部材
７５Ｄ，１０３Ｄ′ 第２のばね部材
９５，９５′，９５″ 係合球体（係合部材）
９５Ａ′ ばね部材
１０５，１０５″，１１５ 嵌合部
１０５Ａ，１０５Ａ″，１１５Ａ 独立凹部
１０５Ｂ 傾斜底面
１１３ 腕部
１１４ 爪部
１１６ 傾斜面

本発明は、以下に説明する複数の発明を包含する発明群に属する発明であり、以下に、その発明群の実施の形態として、第１ないし第１０の実施の形態について説明するが、そのうち、第５ないし第１０の実施の形態が、本出願人が特許請求の範囲に記載した発明に対応するものである。
以下、本発明の実施の形態による回転霧化頭が取付けられた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。

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。この実施の形態では、各色毎の塗料が充填されたカートリッジを交換して取付けるカートリッジ式の回転霧化頭型塗装装置を例に挙げて説明する。

１は例えば塗装用ロボットのアーム（図示せず）先端に設けられた回転霧化頭型塗装装置（以下、塗装装置１という）である。該塗装装置１は、後述のハウジング２、カートリッジ９、エアモータ１３、回転軸１４、回転霧化頭２１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たハウジングである。該ハウジング２には、前側に位置してモータ取付部３が形成され、後側にはカートリッジ取付部４が形成されている。また、カートリッジ取付部４の底部４Ａには、押出しシンナの接続部をなす雌接続部４Ｂ等が形成されている。ここで、ハウジング２には、各取付部３，４の中心位置を通るようにフィードチューブ挿通孔５が軸方向に延びて形成されている。また、ハウジング２の前部にはシェーピングエアリング６が取付けられている。該シェーピングエアリング６は、後述の回転霧化頭２１から噴霧された塗料の噴霧パターン等を制御するためのシェーピングエアを噴出するものである。

７はハウジング２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である。該各エア通路７は、後述のエアモータ１３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等を供給するものである。本実施の形態では、代表的に１本のエア通路のみを図示している。

８はハウジング２に設けられたハウジング側押出しシンナ通路である。該押出しシンナ通路８は、一端が押出しシンナ給排弁（図示せず）に接続され、他端がカートリッジ取付部４の雌接続部４Ｂの底部に開口している。

９は回転霧化頭２１に向け塗料を供給する塗装用のカートリッジである。該カートリッジ９は、ａ色，ｂ色，…ｎ色の塗料を個別に貯えたものが各塗色毎に用意され、ハウジング２のカートリッジ取付部４に交換可能に取付けられる。そして、カートリッジ９は、軸線Ｏ−Ｏをもって前，後方向に延びる円筒体（シリンダ）として形成されたボンベ１０と、該ボンベ１０から軸方向に同軸、即ち軸線Ｏ−Ｏと同軸に延びて設けられた塗料ノズルをなすフィードチューブ１１と、該フィードチューブ１１内の塗料通路１１Ａを連通、遮断する塗料弁１２（図２中に弁体の先端のみ図示）と、ボンベ１０内を塗料収容室と押出しシンナ収容室とに画成するピストン（いずれも図示せず）等とにより大略構成されている。

また、ボンベ１０の前面側には、ハウジング２に設けられたカートリッジ取付部４の雌接続部４Ｂに接続される雄接続部１０Ａが突設されている。さらに、ボンベ１０には、雄接続部１０Ａから押出しシンナ収容室に延びるカートリッジ側押出しシンナ通路（図示せず）が設けられ、ハウジング側押出しシンナ通路８と連通している。

一方、フィードチューブ１１の内部は塗料通路１１Ａとなり、該塗料通路１１Ａは、ボンベ１０内の塗料収容室に連通している。そして、フィードチューブ１１は、ハウジング２のフィードチューブ挿通孔５内に挿着された状態で、塗料収容室内の塗料を回転霧化頭２１に向けて吐出するものである。この場合、ボンベ１０の押出しシンナ収容室に押出しシンナが供給されることにより、ピストンが押動され、塗料収容室内の塗料をフィードチューブ１１の塗料通路１１Ａに流出させるものである。

１３はハウジング２のモータ取付部３内に収容されたエアモータ（モータ）である。該エアモータ１３は、筒状に形成されたモータケーシング１３Ａと、該モータケーシング１３Ａ内に収容されたエアタービン１３Ｂと、後述する回転軸１４を回転可能に軸支する静圧エア軸受１３Ｃとによって大略構成されている。そして、エアモータ１３は、エアタービン１３Ｂに圧縮エアが供給されることにより、高速（例えば３０００〜１５００００ｒｐｍ）で回転軸１４を回転駆動するものである。さらに、エアモータ１３には高電圧発生器（図示せず）が接続され、該高電圧発生器はエアモータ１３に例えば−６０ないし−１５０ｋＶの高電圧を印加し、この高電圧を後述の回転霧化頭２１を通じて塗料に直接的に帯電させている。

１４はエアモータ１３の静圧エア軸受１３Ｃに回転可能に支持された回転軸である。該回転軸１４は、軸線Ｏ−Ｏをもって前，後方向に延びる中空の円筒軸として形成されている。そして、回転軸１４の基端側は、エアモータ１３のエアタービン１３Ｂに取付けられ、回転軸１４の先端側は、エアモータ１３の前側に突出して、後述の回転霧化頭２１が取付けられている。

１５は回転軸１４の先端側の段差部１４Ａから前方に向けて設けられた取付軸部である。該取付軸部１５は、回転軸１４よりも小径な円筒状に形成され軸方向に延びる円筒状部１５Ａと、該円筒状部１５Ａの先端側に位置して回転軸１４の先端側に向って漸次縮径したテーパ部１５Ｂとから構成されている。

ここで、回転軸１４の先端側には、径方向の段差部１４Ａが形成され、この段差部１４Ａよりも先端側が取付軸部１５となっている。前記円筒状部１５Ａの外周には、段差部１４Ａに位置して後述の雄スプライン部材２６が設けられている。また、テーパ部１５Ｂの傾斜外周面１５Ｃは、回転軸１４の回転中心となる軸線Ｏ−Ｏに向って傾斜して形成されている。そして、取付軸部１５には、後述の回転霧化頭２１が取付けられている。

２１は回転軸１４の先端側に取付けられた回転霧化頭である。該回転霧化頭２１は、後述する霧化頭本体２２およびハブ部材２３によって構成されている。

２２は回転霧化頭２１の外形をなす霧化頭本体である。該霧化頭本体２２は、例えば鉄、ステンレス、アルミニウム合金等の導電性金属材料、導電性樹脂材料等を用いて形成され、軸線Ｏ−Ｏを回転中心として後部側から前部側に向けて拡開するベル形またはカップ形に形成されている。ここで、霧化頭本体２２の内周面の前部側は、円皿状に拡開する塗料薄膜化面２２Ａとなっている。一方、霧化頭本体２２の前端（外周端）は、塗料薄膜化面２２Ａに連続した放出端縁２２Ｂとなっている。

また、霧化頭本体２２の後部側は、図２に示すように、円筒状をなして後述の取付筒部２４となっている。このとき、霧化頭本体２２には、取付筒部２４の奥部を閉塞するように環状隔壁２２Ｃが半径方向内向きに突出して形成され、該環状隔壁２２Ｃの内周側にはフィードチューブ１１の先端が挿通される。

また、霧化頭本体２２には、環状隔壁２２Ｃと塗料薄膜化面２２Ａとの間に後述のハブ部材２３によって画成される塗料溜り２２Ｄが設けられている。そして、塗料溜り２２Ｄは、フィードチューブ１１から吐出された塗料を一時的に溜める空間となっている。

そして、霧化頭本体２２は、回転霧化頭２１が高速回転している状態で、塗料溜り２２Ｄに塗料が供給されると、この塗料を後述する塗料流出通路２３Ａを介して塗料薄膜化面２２Ａに供給し、該塗料薄膜化面２２Ａで薄膜化した後、放出端縁２２Ｂから微粒化しつつ噴霧するものである。

２３は霧化頭本体２２の塗料薄膜化面２２Ａと塗料溜り２２Ｄとの間に設けられた円板状のハブ部材である。該ハブ部材２３には、外周側には塗料，溶剤を霧化頭本体２２の塗料薄膜化面２２Ａに導く塗料流出通路２３Ａが多数個設けられ、中央部側にはハブ部材２３の前面に溶剤を供給する溶剤流出通路２３Ｂが複数個設けられている。

２４は霧化頭本体２２の後部側に設けられた取付筒部である。該取付筒部２４の内周側には、有底の嵌合穴２４Ａが設けられている。一方、嵌合穴２４Ａの奥部側には、環状隔壁２２Ｃによって円形の底面２４Ｂが形成されている。

また、嵌合穴２４Ａには、底面２４Ｂから開口側（後部側）に向けて漸次拡径した傾斜内周面２４Ｃが形成されている。このとき、傾斜内周面２４Ｃは霧化頭本体２２の回転中心となる軸線Ｏ−Ｏに向って傾斜し、かつ取付軸部１５の傾斜外周面１５Ｃに対応して形成されている。そして、取付筒部２４は、嵌合穴２４Ａ内にテーパ部１５Ｂを収容した状態で、取付軸部１５の外周側に取付けられる。

さらに、取付筒部２４の嵌合穴２４Ａには、この開口側に位置して大径な全周溝からなる雌スプライン嵌合部２４Ｄが形成されている。そして、この雌スプライン嵌合部２４Ｄには、後述の雌スプライン部材２７が設けられている。

次に、第１の実施の形態の特徴部分である回転規制機構２５と、軸方向変位規制機構２８とについて説明する。

即ち、２５は回転軸１４の取付軸部１５と回転霧化頭２１の取付筒部２４との間に設けられた回転規制機構である。この回転規制機構２５は、回転霧化頭２１が回転軸１４に対して周方向に回転するのを規制するものである。ここで、回転規制機構２５は、図３および図４に示すように、後述の雄スプライン部材２６と雌スプライン部材２７とによって構成されている。

２６は回転軸１４の段差部１４Ａに隣接して取付軸部１５の円筒状部１５Ａに設けられた雄スプライン部材である。該雄スプライン部材２６は、円筒状部１５Ａの外周面から径方向外側に向けて突出した断面歯車状に形成されている。

そして、雄スプライン部材２６は、取付軸部１５の外周側に設けられた例えば断面三角形状の複数の噛合歯２６Ａによって構成されている。ここで、各噛合歯２６Ａは、軸線Ｏ−Ｏに平行な状態で軸方向に向けて延びると共に、回転軸１４の全周に亘って周方向に等間隔に配置されている。これにより、雄スプライン部材２６は、取付軸部１５のうち基端側の外周面を全周に亘って覆っている。

ここで、雄スプライン部材２６と後述する雌スプライン部材２７のうち、少なくとも一方側、実施の形態の場合、雄スプライン部材２６は、例えば弾性的に変形可能な樹脂材料、ゴム材料等により環状体として形成されている。即ち、雄スプライン部材２６は、外周側に全周に亘って噛合歯２６Ａが形成された環状体となっている。そして、この雄スプライン部材２６は、取付軸部１５の円筒状部１５Ａと回転軸１４の段差部１４Ａに嵌合され、例えば接着剤等によって固着されている。

２７は回転霧化頭２１の取付筒部２４のうち雌スプライン嵌合部２４Ｄに設けられた雌スプライン部材である。該雌スプライン部材２７は、取付筒部２４の内周面から径方向内側に向けて突出した断面歯車状に形成されている。

そして、雌スプライン部材２７は、取付筒部２４の内周側に設けられた例えば断面三角形状の複数の噛合歯２７Ａによって構成されている。ここで、各噛合歯２７Ａは、軸線Ｏ−Ｏに平行な状態で軸方向に向けて延びると共に、各噛合歯２６Ａと対応して嵌合穴２４Ａの全周に亘って周方向に等間隔に配置されている。これにより、雌スプライン部材２７は、取付筒部２４のうち嵌合穴２４Ａの開口側の内周面を全周に亘って覆っている。

ここで、実施の形態の場合、雌スプライン部材２７は、回転霧化頭２１とは別個に例えば鉄、ステンレス等の金属材料、硬質樹脂材料等により環状に形成されている。即ち、雌スプライン部材２７は、内周側に全周に亘って噛合歯２７Ａが形成された環状体となっている。そして、この雌スプライン部材２７は、取付筒部２４の雌スプライン嵌合部２４Ｄに例えば圧入、接着等の手段で固着されている。なお、雌スプライン部材２７は、回転霧化頭２１の取付筒部２４の部材を利用して該取付筒部２４に一体的に形成してもよい。

そして、回転霧化頭２１を回転軸１４に取付けるときには、雌スプライン部材２７の噛合歯２７Ａが雄スプライン部材２６の噛合歯２６Ａ間の溝に挿入され、複数の噛合歯２６Ａと複数の噛合歯２７Ａとが噛合した状態となる。これにより、雄スプライン部材２６と雌スプライン部材２７とが係合し、回転霧化頭２１が回転軸１４に対して周方向に相対変位することがなくなる。

さらに、２８は軸方向変位規制機構を示し、この軸方向変位規制機構２８は、回転規制機構２５と一体となって構成されるものである。即ち、雄スプライン部材２６は、例えば弾性的に変形可能な樹脂材料等によって形成され、雌スプライン部材２７は、例えば金属材料によって形成されている。この結果、噛合歯２６Ａが噛合歯２７Ａ間の溝に挿入したときには、雄スプライン部材２６の噛合歯２６Ａと雌スプライン部材２７の噛合歯２７Ａとの間には、軸方向の摩擦抵抗が発生する。このため、雄スプライン部材２６および雌スプライン部材２７は、回転規制機構２５を構成するのに加え、回転霧化頭２１が回転軸１４に対して軸方向に変位するのを規制する軸方向変位規制機構２８を構成することができる。

従って、第１の実施の形態の場合、雄スプライン部材２６と雌スプライン部材２７は、回転規制機構２５と軸方向変位規制機構２８との２つの機能を兼ね備えている。

第１の実施の形態による塗装装置１は上述のような構成を有するもので、次にその作用について述べる。

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１３を回転駆動させることにより、回転軸１４と共に回転霧化頭２１が高速回転する。そして、回転軸１４と共に回転霧化頭２１を回転駆動した状態で、回転霧化頭２１に高電圧を印加すると共に、フィードチューブ１１から回転霧化頭２１の塗料溜り２２Ｄに向けて塗料を供給する。この塗料溜り２２Ｄに供給された塗料は、遠心力によりハブ部材２３の塗料流出通路２３Ａから霧化頭本体２２の塗料薄膜化面２２Ａに流出する。そして、塗料流出通路２３Ａから流出した塗料は、塗料薄膜化面２２Ａで薄膜化した後に、放出端縁２２Ｂから塗料粒子となって噴霧され、被塗物に塗着する。

一方、色替を行なう場合には、同じく回転霧化頭２１を回転駆動した状態で、塗料に替えてシンナ等の溶剤を回転霧化頭２１の塗料溜り２２Ｄに供給する。この溶剤により塗料溜り２２Ｄを洗浄し、次にハブ部材２３の塗料流出通路２３Ａから流出した溶剤により霧化頭本体２２の塗料薄膜化面２２Ａ、放出端縁２２Ｂに付着した塗料を洗浄し、さらに溶剤流出通路２３Ｂから流出した溶剤によりハブ部材２３の前面を洗浄する。

ここで、回転霧化頭２１やフィードチューブ１１の先端を入念に洗浄するために、回転霧化頭２１を取外すことがある。また、被塗物の形状、大きさ等に応じて回転霧化頭２１を交換することもある。そこで、次に回転軸１４から回転霧化頭２１を取外す場合と、回転軸１４に回転霧化頭２１を取付ける場合とについて説明する。

まず、回転霧化頭２１を回転軸１４から取外す場合には、雄スプライン部材２６と雌スプライン部材２７との間の摩擦力に抗して回転霧化頭２１を軸方向に沿って前部側に向けて引張る。これにより、霧化頭本体２２の取付筒部２４を回転軸１４の取付軸部１５から抜取ることができる。

一方、回転霧化頭２１を回転軸１４に取付ける場合には、取付筒部２４の嵌合穴２４Ａ内に取付軸部１５のテーパ部１５Ｂが挿入された状態で、霧化頭本体２２を回転軸１４に向けて押す。このとき、雌スプライン部材２７の後端側が雄スプライン部材２６の先端側に当接するから、回転霧化頭２１を周方向に回転させて雌スプライン部材２７の噛合歯２７Ａ間のＶ字状溝に雄スプライン部材２６の噛合歯２６Ａが進入可能な位置を探す。そして、噛合歯２７Ａ間の溝に噛合歯２６Ａを挿入させつつ、これらの間の摩擦力に抗して回転霧化頭２１を回転軸１４に押付ける。これにより、雌スプライン部材２７と雄スプライン部材２６との間の摩擦抵抗によって、回転霧化頭２１は抜止め状態で回転軸１４に取付けられる。

また、回転霧化頭２１を回転軸１４に押付けると、取付軸部１５の傾斜外周面１５Ｃに取付筒部２４の傾斜内周面２４Ｃが当接する。このとき、回転霧化頭２１は、テーパ部１５Ｂの傾斜外周面１５Ｃによって回転軸１４の回転中心に配向される。これにより、回転霧化頭２１は回転軸１４に対して自動的に調芯され、回転霧化頭２１および回転軸１４の中心軸（軸線Ｏ−Ｏ）は互いに一致する。

これに加えて、噛合歯２６Ａと噛合歯２７Ａとが噛合しているから、回転霧化頭２１は回転軸１４に対して周方向に相対変位が規制される。このため、回転霧化頭２１は、エアモータ１３の回転数が急激に上昇、低下したときでも、回転軸１４と一緒に回転する。このため、回転霧化頭２１の取付筒部２４と回転軸１４の取付軸部１５との間に隙間や緩みが生じることがなく、傾斜内周面２４Ｃが傾斜外周面１５Ｃに密着した状態を保持することができる。この結果、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸（軸線Ｏ−Ｏ）に常に一致させることができるから、回転霧化頭２１を回転バランスを良好な状態に保持することができる。

かくして、第１の実施の形態では、回転軸１４の取付軸部１５と回転霧化頭２１の取付筒部２４との間には、回転規制機構２５が設けられている。このため、該回転規制機構２５によって、回転霧化頭２１が回転軸１４に対して周方向に回転変位するのを規制することができる。

この結果、回転数の上昇、下降に拘らず、回転霧化頭２１を回転軸１４に対して安定的に固定して、回転霧化頭２１と回転軸１４との間で回転ずれが生じるのを規制することができる。これにより、回転軸１４の中心軸と回転霧化頭２１の中心軸とが一致した状態を保持することができるから、回転軸１４が静圧エア軸受１３Ｃに接触するのを防止することができ、信頼性、耐久性を高めることができる。

また、回転数の上昇、下降のいずれの場合でも、回転霧化頭２１は回転軸１４と一体となって回転するから、回転軸１４と回転霧化頭２１との間の追従遅延をなくすことができる。このため、例えば回転軸１４の回転数を変化させつつ塗装作業を行なう場合でも、塗料粒子を速やかに回転数に対応した粒径とすることができ、塗装品質を向上させることができる。

また、回転規制機構２５は、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に設けられた雄スプライン部材２６と、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周側に設けられた雌スプライン部材２７とによって構成されている。この結果、雄スプライン部材２６と雌スプライン部材２７とを結合させることによって、回転霧化頭２１を回転軸１４に対して直ちに取付けることができる。このため、ねじの螺合を用いることなく回転軸１４に回転霧化頭２１を取付けることができるから、例えばエアモータ１３の回転数が急激に低下したときでも、回転霧化頭２１が回転軸１４から脱落することがなく、回転軸１４に対する回転霧化頭２１の取付け安定性を高めることができる。

また、回転軸１４の取付軸部１５と回転霧化頭２１の取付筒部２４との間には軸方向変位規制機構２８を設けたから、該軸方向変位規制機構２８を用いて回転霧化頭２１が回転軸１４に対して軸方向に変位するのを規制することができ、回転霧化頭２１の脱落を確実に防止することができる。

特に、第１の実施の形態では、軸方向変位規制機構２８は、雄スプライン部材２６の噛合歯２６Ａと雌スプライン部材２７の噛合歯２７Ａとの間に生じる軸方向の摩擦抵抗を用いる構成としている。この結果、雄スプライン部材２６と雌スプライン部材２７は、回転規制機構２５および軸方向変位規制機構２８の２つの機能をもつことができる。このため、回転規制機構２５と軸方向変位規制機構２８とを別個に形成した場合に比べて、回転軸１４の取付軸部１５および回転霧化頭２１の取付筒部２４を小型化することができる。

さらに、特許文献５の発明のように、取付軸部１５と取付筒部２４との間に弾性リングを設けて回転霧化頭２１の抜止めを行う場合には、回転霧化頭２１の取付け、取外しの際に、弾性リングが相手方部材に摺接するから、弾性リングに捩れや摩耗を生じ、耐久性、信頼性が低下する虞れがある。これに対し、第１の実施の形態では、雄スプライン部材２６と雌スプライン部材２７との間の摩擦抵抗を用いる構成としたから、弾性リングに捩れ等が発生せず、耐久性、信頼性を高めることができる。

次に、図５ないし図７は第２の実施の形態を示している。第２の実施の形態の特徴は、軸方向変位規制機構を、回転軸の取付軸部に設けられ回転霧化頭の取付筒部に弾性的に接触する弾性リングによって構成したことにある。なお、第２の実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

３１は第２の実施の形態による回転規制機構である。該回転規制機構３１は、第１の実施の形態による回転規制機構２５とほぼ同様に、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に設けられた雄スプライン部材３２と、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周側に設けられた雌スプライン部材３３とによって構成されている。

そして、第２の実施の形態では、雄スプライン部材３２と雌スプライン部材３３は、例えばいずれも鉄、ステンレス、アルミニウム合金等の導電性金属材料、導電性樹脂材料等を用いて形成されている。

ここで、雄スプライン部材３２は、外周側に全周に亘って噛合歯３２Ａが形成された環状体となっている。そして、雄スプライン部材３２は、取付軸部１５の円筒状部１５Ａと回転軸１４の段差部１４Ａに嵌合され、固着されている。また、雌スプライン部材３３は、内周側に全周に亘って噛合歯３３Ａが形成された環状体となっている。そして、雌スプライン部材３３は、取付筒部２４の雌スプライン嵌合部２４Ｄに固着されている。

しかし、回転規制機構３１の雄スプライン部材３２、雌スプライン部材３３は、第１の実施の形態による雄スプライン部材２６、雌スプライン部材２７と異なり、軸方向変位規制機構として機能する必要がない。このため、雄スプライン部材３２と雌スプライン部材３３との間には、噛合歯３２Ａが噛合歯３３Ａ間の溝に進入可能とするために、僅かな隙間が形成されている。

３４は第２の実施の形態による軸方向変位規制機構である。この軸方向変位規制機構３４は、第１の実施の形態による軸方向変位規制機構２８と異なり、回転規制機構３１とは別個に設けられている。具体的には、軸方向変位規制機構３４は、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に装着された例えばＯリング等の弾性リング３５によって構成されている。

ここで、取付軸部１５の円筒状部１５Ａには、弾性リング３５を装着するためにリング嵌着溝３６が凹設されている。そして、リング嵌着溝３６は、例えば断面四角形状の凹溝によって形成され、円筒状部１５Ａの外周面に位置して周方向に延びると共に、円筒状部１５Ａを取囲む環状に形成されている。

また、弾性リング３５は、リング嵌着溝３６に装着されると共に、その外周側はリング嵌着溝３６から突出している。そして、弾性リング３５は、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周面に弾性的に接触し、回転霧化頭２１が軸方向に変位するのを規制している。

かくして、第２の実施の形態でも第１の実施の形態と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、軸方向変位規制機構３４は、回転軸１４の取付軸部１５に設けた弾性リング３５によって構成したから、弾性リング３５を回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周面に弾性的に接触させることによって、回転軸１４に対して回転霧化頭２１が軸方向に変位するのを防止することができる。

また、第２の実施の形態では、回転規制機構３１とは別個に軸方向変位規制機構３４を設ける構成としたから、軸方向変位規制機構３４は回転霧化頭２１の軸方向に対する変位だけを考慮すればよく、弾性リング３５の材料選択や形状等の設計自由度が高くなる。

なお、第２の実施の形態では、弾性リング３５は、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に設けられ、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周面に弾性的に接触する構成となっている。しかし、本発明はこれに限らず、弾性リングを回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周側に設けると共に、該弾性リングを回転軸１４の取付軸部１５の外周面に弾性的に接触させる構成としてもよい。

次に、図８は第３の実施の形態を示している。第３の実施の形態の特徴は、軸方向変位規制機構を、回転軸の取付軸部に設けられた第１の磁性リングと、回転霧化頭の取付筒部に設けられた第２の磁性リングとによって構成したことにある。なお、第３の実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

４１は第３の実施の形態による回転規制機構である。該回転規制機構４１は、第２の実施の形態による回転規制機構３１とほぼ同様に、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に設けられた複数の噛合歯４２Ａからなる雄スプライン部材４２と、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周側に設けられた複数の噛合歯４３Ａからなる雌スプライン部材４３とによって構成されている。

４４は第３の実施の形態による軸方向変位規制機構である。該軸方向変位規制機構４４は、第１の実施の形態による軸方向変位規制機構２８と異なり、回転規制機構４１とは別個に設けられている。具体的には、軸方向変位規制機構４４は、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に設けられた第１の磁性リング４５（第１の磁性部材）と、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周側に設けられた第２の磁性リング４６（第２の磁性部材）とによって構成されている。

ここで、取付軸部１５の円筒状部１５Ａの外周側には、雄スプライン部材４２よりも前側に位置して、第１の磁性リング４５を装着するために第１のリング嵌着溝４７が凹設されている。そして、リング嵌着溝４７は、例えば円筒状部１５Ａの外周面を周方向に延びる断面四角形状の環状溝として形成されている。

一方、取付筒部２４の内周側には、雌スプライン部材４３よりも前側に位置して、第２の磁性リング４６を装着するための第２のリング嵌着溝４８が凹設されている。このとき、第２のリング嵌着溝４８は、回転軸１４に回転霧化頭２１を取付けた状態で第１のリング嵌着溝４７と対面する位置に配置されている。そして、リング嵌着溝４８は、例えば嵌合穴２４Ａの内周面を周方向に延びる断面四角形状の環状溝として形成されている。

また、第１の磁性リング４５は、例えば永久磁石等のように磁力を有する磁性体材料を用いて断面四角形のリング状に形成されている。そして、第１の磁性リング４５は、取付軸部１５の第１のリング嵌着溝４７に取付けられている。一方、第２の磁性リング４６は、例えば磁性体材料によって断面四角形のリング状に形成され、取付筒部２４の第２のリング嵌着溝４８に取付けられている。

さらに、第２の磁性リング４６は、第１の磁性リング４５の磁力によって第１の磁性リング４５に引き付けられる構成となっている。また、回転軸１４に回転霧化頭２１を取付けた状態でも、第１磁性リング４５は、隙間を介して第２の磁性リング４６と対面する構成となっている。

かくして、第３の実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第３の実施の形態では、軸方向変位規制機構４４は、回転軸１４の取付軸部１５および回転霧化頭２１の取付筒部２４にそれぞれ設けられた第１，第２の磁性リング４５，４６によって構成されている。このため、第１，第２の磁性リング４５，４６は磁力によって引力が作用するから、第１，第２の磁性リング４５，４６を用いて回転軸１４に対して回転霧化頭２１が軸方向に変位するのを防止することができる。

また、軸方向変位規制機構４４の第２の磁性リング４６は、取付軸部２４の嵌合穴２４Ａに設けられ、第１の磁性リング４５との間に隙間が形成されているから、第１，第２の磁性リング４５，４６が直接接触することがない。このため、第２の実施の形態のように、弾性リングを用いた場合に比べて、第１，第２の磁性リング４５，４６に摩耗が生じることがなく、耐久性を高めることができる。

なお、第３の実施の形態では、軸方向変位規制機構４４は回転軸１４を取囲むリング状に形成された第１，第２の磁性リング４５，４６を用いて構成となっている。しかし、本発明はこれに限らず、例えば回転軸１４の取付軸部１５には複数の第１の磁性部材を周方向に間隔をもって配置すると共に、回転霧化頭２１の取付筒部２４には複数の第２の磁性部材を周方向に間隔をもって配置する構成としてもよい。

次に、図９は第４の実施の形態を示している。第４の実施の形態の特徴は、軸方向変位規制機構を、互いに磁力で引き付け合う雄スプライン部材と雌スプライン部材とによって構成したことにある。なお、第４の実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

５１は第４の実施の形態による回転規制機構である。該回転規制機構５１は、第１の実施の形態による回転規制機構２５とほぼ同様に、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に設けられた雄スプライン部材５２と、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周側に設けられた雌スプライン部材５３とによって構成されている。

ここで、雄スプライン部材５２は、外周側に全周に亘って噛合歯５２Ａが形成された環状体となっている。そして、雄スプライン部材５２は、取付軸部１５の円筒状部１５Ａと回転軸１４の段差部１４Ａに嵌合され、固着されている。また、雌スプライン部材５３は、内周側に全周に亘って噛合歯５３Ａが形成された環状体となっている。そして、雌スプライン部材５３は、取付筒部２４の雌スプライン嵌合部２４Ｄに固着されている。

然るに、第４の実施の形態では、雄スプライン部材５２は、例えば永久磁石等のように磁力を有する磁性体材料を用いて形成されている。一方、雌スプライン部材５３も、例えば鉄系材料のような磁性体材料によって形成されている。これにより、雄スプライン部材５２と雌スプライン部材５３との間には、磁気的な引力が作用し、互いに引き付け合う構成となっている。このため、雄スプライン部材５２および雌スプライン部材５３は、回転規制機構５１を構成するのに加え、回転霧化頭２１が回転軸１４に対して軸方向に変位するのを規制する軸方向変位規制機構５４を構成している。

なお、雄スプライン部材５２と雌スプライン部材５３との間には、噛合歯５２Ａが噛合歯５３Ａ間の溝に容易に進入可能とするために、僅かな隙間が形成されている。

かくして、第４の実施の形態でも第１，第３の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

次に、図１０ないし図１３は第５の実施の形態を示している。第５の実施の形態の特徴は、軸方向変位規制機構を、回転軸の取付軸部に径方向に変位可能に設けられた係合突起と、回転霧化頭の取付筒部に設けられた嵌合溝とによって構成すると共に、軸合わせ機構を、嵌合溝の底部側に設けた傾斜溝底面によって構成したことにある。なお、第５の実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

６１は第５の実施の形態による回転規制機構である。該回転規制機構６１は、第２の実施の形態による回転規制機構３１とほぼ同様に、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に設けられた複数の噛合歯６２Ａからなる雄スプライン部材６２と、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周側に設けられた複数の噛合歯６３Ａからなる雌スプライン部材６３とによって構成されている。

６４は第５の実施の形態による軸方向変位規制機構である。該軸方向変位規制機構６４は、第１の実施の形態による軸方向変位規制機構２８と異なり、回転規制機構６１とは別個に設けられている。具体的には、軸方向変位規制機構６４は、回転軸１４の取付軸部１５に径方向に変位可能に設けられた複数（例えば２個）の係合突起６５（係合部材）と、回転霧化頭２１の取付筒部２４に設けられた環状の嵌合溝６７とによって構成されている。

ここで、係合突起６５は、大きな遠心力が作用するように、例えば高密度な金属材料によって形成されている。また、係合突起６５は、例えば円柱状のピン部６５Ａと、該ピン部６５Ａの基端側に設けられた環状の鍔部６５Ｂとによって構成されている。また、ピン部６５Ａの先端側には、例えば円弧状の面取りが施され、後述する傾斜溝底面６７Ａとの接触面積が大きくなっている。

一方、取付軸部１５の円筒状部１５Ａの外周側には、雄スプライン部材６２よりも前側に位置して、係合突起６５を収容するために、複数（例えば２個）の突起収容凹部６６が周方向に対して等間隔で凹設されている。このとき、複数の突起収容凹部６６は、環状の嵌合溝６７と対向するように、軸方向に対して同じ位置に配置されている。また、複数の突起収容凹部６６は、回転軸１４の周方向に対して等間隔に配置されている。さらに、突起収容凹部６６は、断面円形状で径方向に延びる有底穴によって構成され、その内径寸法は例えば係合突起６５の鍔部６５Ｂの外径寸法よりも大きい値に設定されている。これにより、係合突起６５は、突起収容凹部６６内で径方向に変位可能となっている。

また、突起収容凹部６６の開口側には蓋部６６Ａが設けられると共に、該蓋部６６Ａには、ピン部６５Ａよりも大径で鍔部６５Ｂよりも小径な挿通孔６６Ｂが設けられている。これにより、係合突起６５のピン部６５Ａは挿通孔６６Ｂを通じて突起収容凹部６６から突出可能となるのに対して、係合突起６５の鍔部６５Ｂは蓋部６６Ａと干渉する。これにより、蓋部６６Ａは、係合突起６５が突起収容凹部６６から抜け出るのを防止している。

一方、軸方向変位規制機構６４の一部を構成する嵌合溝６７は、取付筒部２４の内周側に凹設されている。このとき、嵌合溝６７は、回転軸１４に回転霧化頭２１を取付けた状態で係合突起６５と対面する位置に配置されている。また、嵌合溝６７は、例えば嵌合穴２４Ａの内周面に位置して周方向に延びた断面四角形状の環状溝として形成されている。そして、嵌合溝６７は、係合突起６５が径方向外側に変位したときに、係合突起６５のピン部６５Ａが進入して嵌合する。これにより、係合突起６５および嵌合溝６７は、回転霧化頭２１が軸方向に変位するのを規制することができる。

さらに、６８は軸合わせ機構を示し、この軸合わせ機構６８は、軸方向変位規制機構６４と一体となって構成されているものである。

ここで、軸合わせ機構６８について述べると、嵌合溝６７は、ピン部６５Ａが進入可能となるように、ピン部６５Ａの外径寸法よりも大きな溝幅寸法を有している。さらに、嵌合溝６７の底部側には、取付筒部２４の奥部側から開口側に向けて溝深さ寸法が浅くなった傾斜溝底面６７Ａが形成されている。そして、嵌合溝６７は、傾斜溝底面６７Ａと係合突起６５の先端部分とが接触可能となるように、その溝深さ寸法が設定されている。これにより、係合突起６５と嵌合溝６７の傾斜溝底面６７Ａは、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸に合わせる軸合わせ機構６８を構成することができる。

ここで、軸合わせ機構６８の作用について具体的に説明する。まず、回転軸１４は例えば３０００〜１５００００ｒｐｍ程度の高速で回転駆動するから、係合突起６５は、図１３に示すように、遠心力によって径方向外側に移動する。このとき、係合突起６５のピン部６５Ａは嵌合溝６７の傾斜溝底面６７Ａに強く押付けられるから、ピン部６５Ａと傾斜溝底面６７Ａとの接触箇所に軸方向の分力が発生し、回転霧化頭２１は回転軸１４の基端側（エアモータ１３の方向）に向けて押付けられる。この結果、回転霧化頭２１の傾斜内周面２４Ｃを回転軸１４の傾斜外周面１５Ｃに向けて付勢し、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸に合わせることができる。

かくして、第５の実施の形態でも第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第５の実施の形態では、軸方向変位規制機構６４は、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に設けられた係合突起６５と、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周側に設けられた嵌合溝６７とによって構成したから、係合突起６５が嵌合溝６７に進入することによって、回転霧化頭２１が回転軸１４に対して軸方向に変位するのを規制することができる。

また、軸合わせ機構６８は、係合突起６５と嵌合溝６７の底部側に設けられた傾斜溝底面６７Ａによって構成したから、回転軸１４が高速回転しているときの遠心力を利用して係合突起６５を径方向外側に突出し、係合突起６５の先端が嵌合溝６７の傾斜溝底面６７Ａに当接する。従って、係合突起６５のピン部６５Ａと傾斜溝底面６７Ａとの接触箇所に発生する分力によって、回転霧化頭２１を回転軸１４の基端側（エアモータ１３の方向）に向けて付勢することができる。これにより、回転霧化頭２１の傾斜内周面２４Ｃを回転軸１４の傾斜外周面１５Ｃに向けて押付けて、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸に合わせることができる。

この場合、回転軸１４の傾斜外周面１５Ｃと霧化頭本体２２の傾斜内周面２４Ｃとは、互いに密に当接しているから、回転霧化頭２１は確実に軸合わせすることができる。

また、例えば特許文献５の発明のように、取付軸部１５の弾性リングを取付筒部２４の傾斜面に接触させた場合には、弾性リングは径方向内側に収縮しようとするため、遠心力が作用しても弾性リングを傾斜面に強く押付けることができない。これに対し、第５の実施の形態では、回転軸１４には複数の係合突起６５がそれぞれ別個に設けられているから、遠心力が作用したときには、各係合突起６５は独立して容易に径方向外側に変位することができる。

この結果、第５の実施の形態では、回転霧化頭２１の傾斜内周面２４Ｃを回転軸１４の傾斜外周面１５Ｃに向けて付勢する付勢力を回転数に応じて容易に高めることができるから、回転霧化頭２１の中心軸と回転軸１４の中心軸とが一致した状態で回転霧化頭２１を回転軸１４に確実に固定することができる。これにより、回転軸１４を安定して回転させることができ、回転軸１４や静圧エア軸受１３Ｃの損傷を防ぐことができる。

また、例えば特許文献５の発明のように、取付軸部１５の弾性リングを取付筒部２４の傾斜面に接触させた場合には、回転霧化頭２１の取付け、取外しのときに、弾性リングの捩れや摩耗が生じる虞れがある。これに対し、第５の実施の形態では、回転軸１４には径方向に変位可能な係合突起６５を設ける構成としたから、回転霧化頭２１の取付け、取外しのときには、係合突起６５を回転軸１４の突起収容凹部６６内に収容することができ、摩耗を抑制して耐久性、信頼性を高めることができる。

次に、図１４および図１７は第６の実施の形態を示している。第６の実施の形態の特徴は、軸方向変位規制機構を係合突起と嵌合溝とによって構成すると共に、係合突起には径方向外側に向けて付勢するばね部材を取付ける構成としたことにある。なお、第６の実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

７１は第６の実施の形態による回転規制機構である。該回転規制機構７１は、第２の実施の形態による回転規制機構３１とほぼ同様に、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に設けられた複数の噛合歯７２Ａからなる雄スプライン部材７２と、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周側に設けられた複数の噛合歯７３Ａからなる雌スプライン部材７３とによって構成されている。

７４は第６の実施の形態による軸方向変位規制機構である。該軸方向変位規制機構７４は、第５の実施の形態による係合突起６５、嵌合溝６７とほぼ同様な係合突起７５（係合部材）、嵌合溝７７を備えている。このため、係合突起７５は、例えば円柱状のピン部７５Ａと、該ピン部７５Ａの基端側に設けられた環状の鍔部７５Ｂとによって構成されている。

そして、係合突起７５は、取付軸部１５の円筒状部１５Ａに凹設された突起収容凹部７６に収容されている。この場合、突起収容凹部７６は、断面円形状で径方向に延びる有底穴からなり、環状の嵌合溝７７と対向する位置に複数個（例えば２個）設けられている。そして、複数の突起収容凹部７６は、回転軸１４の周方向に対して等間隔に配置されている。また、突起収容凹部７６の開口側には蓋部７６Ａが設けられると共に、該蓋部７６Ａには、ピン部７５Ａが挿通する挿通孔７６Ｂが設けられている。

一方、係合突起７５の鍔部７５Ｂと突起収容凹部７６の底面との間には、コイルばね等からなる第１のばね部材７５Ｃが設けられている。そして、第１のばね部材７５Ｃは、係合突起７５を径方向外側（突起収容凹部７６から突出する方向）に向けて付勢している。一方、係合突起７５の鍔部７５Ｂと突起収容凹部７６の蓋部７６Ａとの間には、ピン部７５Ａを取囲んだコイルばね等からなる第２のばね部材７５Ｄが設けられている。そして、第２のばね部材７５Ｄは、係合突起７５を径方向内側（突起収容凹部７６に進入する方向）に向けて付勢している。

このため、回転軸１４が回転していないときには、係合突起７５は、図１６に示すように、２つのばね部材７５Ｃ，７５Ｄがつり合った位置に保持され、ピン部７５Ａは突起収容凹部７６から僅かに突出した状態となる。また、回転軸１４が高速回転したときには、係合突起７５には遠心力が作用するから、係合突起７５は、図１７に示すように、第２のばね部材７５Ｄに抗して径方向外側に変位する。

一方、嵌合溝７７は、取付筒部２４の内周側に凹設されている。このとき、嵌合溝７７は、例えば断面四角形状の凹溝によって形成され、嵌合穴２４Ａの内周面に位置して周方向に延びた環状に形成されている。そして、嵌合溝７７は、係合突起７５が径方向外側に変位したときに、係合突起７５のピン部７５Ａが進入して嵌合する。これにより、係合突起７５および嵌合溝７７は、回転霧化頭２１が軸方向に変位するのを規制することができる。

さらに、７８は軸合わせ機構を示し、この軸合わせ機構７８は、軸方向変位規制機構７４と一体となって構成されているものである。即ち、嵌合溝７７の底部側には、取付筒部２４の奥部側から開口側に向けて溝深さ寸法が浅くなった傾斜溝底面７７Ａが形成されている。このとき、傾斜溝底面７７Ａは、係合突起７５の先端部分と接触可能になっている。これにより、係合突起７５および嵌合溝７７の傾斜溝底面７７Ａは、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸に合わせる軸合わせ機構７８を構成することができる。

かくして、第６の実施の形態でも第１，第５の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第６の実施の形態では、係合突起７５に第１のばね部材７５Ｃを取付けて、該第１のばね部材７５Ｃを用いて係合突起７５を径方向外側に向けて付勢する構成となっている。このため、回転軸１４が回転しているか否かに拘らず、係合突起７５の先端を嵌合溝７７に進入させることができるから、回転軸１４に回転霧化頭２１を取付けるときには、係合突起７５を嵌合溝７７に確実に嵌合させることができ、回転霧化頭２１を抜止め状態で固定することができる。

ここで、前述した第５の実施の形態のように、第１，第２のばね部材７５Ｃ，７５Ｄを設けない場合について考える。この場合には、係合突起７５を突出寸法を大きくすると共に、嵌合溝７７の溝深さ寸法を大きく形成したときには、係合突起７５が嵌合溝７７に深く入り込んでしまう。このため、回転霧化頭２１を取外すときには、係合突起７５を嵌合溝７７からなかなか抜き出せない虞れがある。

これに対し、本実施の形態では、係合突起７５に第２のばね部材７５Ｄを取付けて、該第２のばね部材７５Ｄを用いて係合突起７５を径方向内側に向けて付勢する構成としている。これにより、回転軸１４が静止したときには、係合突起７５が突起収容凹部７６から必要以上に突出するのを防止することができる。このため、回転霧化頭２１の取付け、取外しの際には、係合突起７５の先端が嵌合溝７７に進入するものの、傾斜溝底面７７Ａには接触しない。このため、回転霧化頭２１を回転軸１４から引き抜くことで、嵌合溝７７から係合突起７５を容易に抜き出すことができ、回転霧化頭２１を取付け、取外しするときの作業性を高めることができる。

また、前述した第５の実施の形態のように、第１，第２のばね部材７５Ｃ，７５Ｄを設けない場合に比べて、係合突起７５の径方向の変位量（ストローク長）を大きくすることができる。このため、嵌合溝７７の溝深さ寸法を大きくして、回転状態における回転霧化頭２１の抜止め効果を高めることができる。

次に、図１８は第７の実施の形態を示している。第７の実施の形態の特徴は、軸方向変位規制機構を係合突起と嵌合溝とによって構成すると共に、係合突起および嵌合溝は磁力によって互いに引き付け合う構成としたことにある。なお、第７の実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

８１は第７の実施の形態による回転規制機構である。該回転規制機構８１は、第２の実施の形態による回転規制機構３１とほぼ同様に、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に設けられた複数の噛合歯８２Ａからなる雄スプライン部材８２と、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周側に設けられた複数の噛合歯８３Ａからなる雌スプライン部材８３とによって構成されている。

８４は第７の実施の形態による軸方向変位規制機構である。該軸方向変位規制機構８４は、第５の実施の形態による係合突起６５、嵌合溝６７とほぼ同様な係合突起８５（係合部材）、嵌合溝８８を備えている。そして、係合突起８５、嵌合溝８８は、磁力によって互いに引き付け合う構成となっている。具体的には、係合突起８５は、例えば永久磁石等のような磁力を有する磁性材料によって形成されている。一方、後述するように、嵌合溝８８は、例えば鉄系材料のような磁性体部材８７によって形成され、係合突起８５との間で磁気的な引力が作用する構成となっている。

ここで、係合突起８５は、例えば円柱状のピン部８５Ａと、該ピン部８５Ａの基端側に設けられた環状の鍔部８５Ｂとによって構成されている。そして、係合突起８５は、取付軸部１５の円筒状部１５Ａに凹設された突起収容凹部８６に収容されている。このとき、突起収容凹部８６は、断面円形状で径方向に延びる有底穴からなり、環状の嵌合溝８８と対向する位置に複数個（例えば２個）設けられている。そして、複数の突起収容凹部８６は、回転軸１４の周方向に対して等間隔に配置されている。また、突起収容凹部８６の開口側には蓋部８６Ａが設けられると共に、該蓋部８６Ａには、ピン部８５Ａが挿通する挿通孔８６Ｂが設けられている。

一方、取付筒部２４の内周側には、突起収容凹部８６と対向する位置に環状に形成された磁性体部材８７が埋設されている。この磁性体部材８７は、例えば鉄系材料のような磁性体材料によって形成されている。そして、前述の嵌合溝８８は、この磁性体部材８７の内周面に設けられている。

また、嵌合溝８８は、例えば断面四角形状の凹溝によって形成され、嵌合穴２４Ａの内周面に位置して周方向に延びた環状に形成されている。そして、嵌合溝８８は、係合突起８５が径方向外側に変位したときに、係合突起８５のピン部８５Ａが進入して係合する。これにより、係合突起８５および嵌合溝８８は、回転霧化頭２１が軸方向に変位するのを規制することができる。

８９は軸合わせ機構を示し、この軸合わせ機構８９は、軸方向変位規制機構８４と一体となって構成されているものである。即ち、嵌合溝８８の底部側には、取付筒部２４の奥部側から開口側に向けて溝深さ寸法が浅くなった傾斜溝底面８８Ａが形成されている。このとき、傾斜溝底面８８Ａは、係合突起８５の先端部分と接触可能になっている。これにより、係合突起８５および嵌合溝８８の傾斜溝底面８８Ａは、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸に合わせる軸合わせ機構８９を構成することができる。

かくして、第７の実施の形態でも第１，第５の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第７の実施の形態では、係合突起８５と嵌合溝８８とは磁力によって互いに引き付け合う構成としたから、磁力によって係合突起８５を嵌合溝８８に向けて移動させることができる。このため、回転軸１４が回転しているか否かに拘らず、係合突起８５の先端を嵌合溝８８に進入させることができるから、回転軸１４に回転霧化頭２１を取付けるときには、係合突起８５を嵌合溝８８に確実に嵌合させることができ、回転霧化頭２１を抜止め状態で固定することができる。

次に、図１９および図２０は第８の実施の形態を示している。第８の実施の形態の特徴は、軸方向変位規制機構を係合球体と嵌合溝とによって構成すると共に、軸合わせ機構を、嵌合溝の底部側に設けた傾斜溝底面によって構成したことにある。なお、第８の実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

９１は第８の実施の形態による回転規制機構である。該回転規制機構９１は、第２の実施の形態による回転規制機構３１とほぼ同様に、回転軸１４の取付軸部１５の外周側に設けられた複数の噛合歯９２Ａからなる雄スプライン部材９２と、回転霧化頭２１の取付筒部２４の内周側に設けられた複数の噛合歯９３Ａからなる雌スプライン部材９３とによって構成されている。

９４は第８の実施の形態による軸方向変位規制機構である。該軸方向変位規制機構９４は、回転軸１４の取付軸部１５に径方向に変位可能に設けられた複数（例えば２個）の係合球体９５（係合部材）と、回転霧化頭２１の取付筒部２４に設けられた環状の嵌合溝９７とによって構成されている。

また、係合球体９５は、例えば金属材料からなる球体によって形成されている。そして、係合球体９５は、取付軸部１５の円筒状部１５Ａに凹設された球体収容凹部９６に収容されている。このとき、球体収容凹部９６は、断面円形状で径方向に延びる有底穴からなり、環状の嵌合溝９７と対向する位置に複数個（例えば２個）設けられている。

そして、複数の球体収容凹部９６は、回転軸１４の周方向に対して等間隔に配置されている。また、球体収容凹部９６の内径寸法は、係合球体９５の外径寸法よりも大きな値に設定されている。さらに、球体収容凹部９６の開口側には蓋部９６Ａが設けられると共に、該蓋部９６Ａには、係合球体９５の外径寸法よりも小さい穴径寸法をもった挿通孔９６Ｂが設けられている。これにより、係合球体９５は、その一部が挿通孔９６Ｂを通じて球体収容凹部９６から突出可能となっている。

一方、嵌合溝９７は、取付筒部２４の内周側に凹設されている。このとき、嵌合溝９７は、例えば断面四角形状の凹溝によって形成され、嵌合穴２４Ａの内周面に位置して周方向に延びた環状に形成されている。そして、嵌合溝９７は、係合球体９５が径方向外側に変位したときに、係合球体９５の一部が進入して係合する。これにより、係合球体９５および嵌合溝９７は、回転霧化頭２１が軸方向に変位するのを規制する。

９８は軸合わせ機構を示し、この軸合わせ機構９８は、軸方向変位規制機構９４と一体となって構成されているものである。即ち、嵌合溝９７の底部側には、取付筒部２４の奥部側から開口側に向けて溝深さ寸法が浅くなった傾斜溝底面９７Ａが形成されている。このとき、傾斜溝底面９７Ａは、係合球体９５の突出部分と接触可能になっている。これにより、係合球体９５および嵌合溝９７の傾斜溝底面９７Ａは、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸に合わせる軸合わせ機構９８を構成することができる。

かくして、第８の実施の形態でも第１，第５の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第８の実施の形態では、軸方向変位規制機構９４は係合球体９５および嵌合溝９７によって構成したから、係合球体９５が嵌合溝９７に進入することによって、回転霧化頭２１が回転軸１４に対して軸方向に変位するのを規制することができる。

また、軸合わせ機構９８は、嵌合溝９７の底部側に設けられた傾斜溝底面９７Ａによって構成されている。従って、回転による遠心力を利用して係合球体９５を径方向外側に突出させたときには、係合球体９５の先端が嵌合溝９７の傾斜溝底面９７Ａに当接する。このため、係合球体９５と傾斜溝底面９７Ａとの接触箇所に発生する分力によって、回転霧化頭２１を回転軸１４に向けて押付けることができる。これにより、回転霧化頭２１の傾斜内周面２４Ｃを回転軸１４の傾斜外周面１５Ｃに向けて付勢し、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸に合わせることができる。

なお、第８の実施の形態による軸方向変位規制機構９４では、係合球体９５は遠心力でのみ径方向外側に変位する構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、図２１に示す第１の変形例による軸方向変位規制機構９４′のように、係合球体９５′と球体収容凹部９６の底面との間にばね部材９５Ａ′を設け、該ばね部材９５Ａ′によって係合球体９５′を蓋部９６Ａに向けて付勢する構成としてもよい。

また、図２２に示す第２の変形例による軸方向変位規制機構９４″のように構成してもよい。即ち、係合球体９５″を永久磁石等のように磁力をもった磁性材料によって形成すると共に、嵌合溝９７″を磁性材料によって形成し、係合球体９５″と嵌合溝９７″とが磁力によって引き付け合う構成としてもよい。

次に、図２３ないし図２６は第９の実施の形態を示している。第９の実施の形態の特徴は、回転規制機構および軸方向変位規制機構を、回転軸の取付軸部に設けられた係合突起と、回転霧化頭の取付筒部に列設された複数個の独立凹部からなる嵌合部とによって構成したことにある。なお、第９の実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

１０１，１０２は第９の実施の形態による回転規制機構と軸方向変位規制機構をそれぞれ示している。そして、回転規制機構１０１および軸方向変位規制機構１０２は、回転軸１４の取付軸部１５に径方向に変位可能に設けられた複数（例えば２個）の係合突起１０３と、回転霧化頭２１の取付筒部２４に設けられた後述の複数個の独立凹部１０５Ａからなる嵌合部１０５とによって構成されている。従って、係合突起１０３と独立凹部１０５Ａからなる嵌合部１０５は、回転規制機構１０１と軸方向変位規制機構１０２を兼ねている。

ここで、係合突起１０３は、第５の実施の形態による係合突起６５とほぼ同様に、例えば円柱状のピン部１０３Ａと、該ピン部１０３Ａの基端側に設けられた環状の鍔部１０３Ｂとによって構成されている。そして、係合突起１０３は、取付軸部１５の円筒状部１５Ａに凹設された突起収容凹部１０４に収容されている。

このとき、突起収容凹部１０４は、断面円形状で径方向に延びる有底穴からなり、嵌合部１０５と対向する位置に複数個（例えば２個）設けられている。そして、複数の突起収容凹部１０４は、回転軸１４の周方向に対して等間隔に配置されている。また、突起収容凹部１０４の開口側には蓋部１０４Ａが設けられると共に、該蓋部１０４Ａには、ピン部１０３Ａが挿通する挿通孔１０４Ｂが設けられている。

一方、嵌合部１０５は、取付筒部２４の内周側に列設された複数個の独立凹部１０５Ａからなり、これらの独立凹部１０５Ａは周方向に不連続な状態で互いに独立して凹設され、周方向に沿って円環状に配置されている。このとき、嵌合部１０５は、回転軸１４に回転霧化頭２１を取付けた状態で係合突起１０３と対面する位置に設けられている。また、嵌合部１０５の独立凹部１０５Ａは、例えば断面四角形状で径方向に延びる有底穴によって形成されている。

そして、独立凹部１０５Ａは、係合突起１０３が径方向外側に変位したときには、係合突起１０３のピン部１０３Ａが進入すると共に、係合突起１０３が軸方向および周方向に対して固定した状態で嵌合する。これにより、係合突起１０３および嵌合部１０５は、回転霧化頭２１が回転軸１４に対して周方向に回転するのを規制すると共に、軸方向に変位するのを規制する。

また、独立凹部１０５Ａは、係合突起１０３よりも多数個設けられている。このため、係合突起１０３は、多数個の独立凹部１０５Ａのうち対面した任意の独立凹部１０５Ａに係合すればよい。これにより、係合突起１０３と独立凹部１０５Ａとの位置合わせが容易となり、回転霧化頭２１の取付け性が向上している。

１０６は軸合わせ機構を示し、この軸合わせ機構１０６は、回転規制機構１０１および軸方向変位規制機構１０２と一体となって構成されているものである。

ここで、軸合わせ機構１０６について述べると、独立凹部１０５Ａの底部側には、取付筒部２４の奥部側から開口側に向けて溝深さ寸法が浅くなった傾斜底面１０５Ｂが形成されている。このとき、傾斜底面１０５Ｂは、係合突起１０３の先端部分と接触可能になっている。これにより、係合突起１０３および独立凹部１０５Ａの傾斜底面１０５Ｂは、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸に合わせる軸合わせ機構１０６を構成することができる。

かくして、第９の実施の形態でも第１，第５の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第９の実施の形態では、係合突起１０３が嵌合部１０５の独立凹部１０５Ａに進入することによって、回転霧化頭２１が回転軸１４に対して軸方向および周方向に変位するのを規制するから、係合突起１０３および嵌合部１０５は、回転規制機構１０１および軸方向変位規制機構１０２の２つの機能をもつことができる。このため、回転規制機構１０１および軸方向変位規制機構１０２を別個に形成した場合に比べて、回転軸１４の取付軸部１５および回転霧化頭２１の取付筒部２４を小型化することができる。

また、軸合わせ機構１０６は、独立凹部１０５Ａの底部側に設けられた傾斜底面１０５Ｂによって構成されている。従って、回転による遠心力を利用して係合突起１０３を径方向外側に突出させたときには、係合突起１０３の先端が独立凹部１０５Ａの傾斜底面１０５Ｂに当接する。この結果、係合突起１０３と傾斜底面１０５Ｂとの接触箇所に発生する分力によって、回転霧化頭２１を回転軸１４に向けて押付けることができる。これにより、回転霧化頭２１の傾斜内周面２４Ｃを回転軸１４の傾斜外周面１５Ｃに向けて付勢し、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸に自動的に合わせることができる。

なお、第９の実施の形態による回転規制機構１０１および軸方向変位規制機構１０２では、係合突起１０３は遠心力でのみ径方向外側に変位する構成となっている。しかし、本発明はこれに限らず、図２７に示す第３の変形例による回転規制機構１０１′および軸方向変位規制機構１０２′のように、第６の実施の形態と同様に、係合突起１０３′に第１，第２のばね部材１０３Ｃ′，１０３Ｄ′を取付けて、係合突起１０３′を径方向外側に付勢する構成としてもよい。また、図２８に示す第４の変形例による回転規制機構１０１″および軸方向変位規制機構１０２″のように、第７の実施の形態と同様に、係合球体１０３″と嵌合部１０５″との間に磁気的な引力を作用させる構成としてもよい。

また、図２３ないし図２６に示す第９の実施の形態では、係合部材として係合突起１０３を用いる構成としたが、図１９に示す第８の実施の形態と同様に、係合部材として係合球体を用いる構成としてもよい。このとき、係合球体にはばね部材を取付ける構成としてもよく、係合球体と嵌合部との間に磁気的な引力を作用させる構成としてもよい。

次に、図２９および図３３は第１０の実施の形態を示している。第１０の実施の形態の特徴は、回転規制機構および軸方向変位規制機構は、回転軸の取付軸部に設けられ先端側が自由端となって径方向に撓み変形可能な腕部と、該腕部の先端に設けられた爪部と、回転霧化頭の取付筒部に列設された複数個の独立凹部からなる嵌合部とによって構成したことにある。なお、第１０の実施の形態では第１の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。

１１１，１１２は第１０の実施の形態による回転規制機構と軸方向変位規制機構をそれぞれ示している。そして、回転規制機構１１１および軸方向変位規制機構１１２は、回転軸１４の取付軸部１５に設けられた複数の腕部１１３と、該腕部１１３の先端に設けられた爪部１１４と、回転霧化頭２１の取付筒部２４に列設された複数個の独立凹部１１５Ａからなる嵌合部１１５とによって構成されている。

ここで、腕部１１３は、円筒状部１５Ａの外周側に位置して、例えば上側に５本および下側に５本の合計１０本設けられている。また、各腕部１１３は、基端側が回転軸１４の外周面に取付けられると共に、先端側が軸方向に沿って回転軸１４の先端側に向けて延びている。そして、腕部１１３は、例えば可撓性を有する金属材料や樹脂材料によって形成され、自由端となった先端部分が径方向に変位可能となっている。また、腕部１１３の先端には例えば半球状または半円状の爪部１１４が取付けられ、該爪部１１４は径方向外側に向けて突出している。さらに、各腕部１１３に設けられた爪部１１４は、同一円周上に並んで配置されている。

一方、嵌合部１１５は、取付筒部２４の内周側に列設された複数個の独立凹部１１５Ａからなり、これらの独立凹部１１５Ａは周方向に不連続な状態で互いに独立して凹設され、周方向に沿って円環状に配置されている。このとき、嵌合部１１５は、回転軸１４に回転霧化頭２１を取付けた状態で爪部１１４と対面する位置に設けられている。また、嵌合部１１５の独立凹部１１５Ａは、例えば断面四角形状で径方向に延びる有底穴によって形成されている。

ここで、爪部１１４と嵌合部１１５の独立凹部１１５Ａとの係合関係について説明する。まず、回転軸１４から回転霧化頭２１を取外した状態では、腕部１１３は、図３３に示すように、ほぼ軸方向に延びた状態となる。

次に、回転軸１４に回転霧化頭２１を取付けるために、取付筒部２４内に取付軸部１５を挿入すると、取付筒部２４の開口端に爪部１１４が接触する。このとき、腕部１１３の先端は、図３２に示すように、回転軸１４の内径側に向けて撓み変形する。

この状態から回転霧化頭２１を回転軸１４に付けてさらに押し込むと、爪部１１４が嵌合部１１５の独立凹部１１５Ａの内部に進入する。このため、腕部１１３は、図３１に示すように、そのばね性によって軸方向に延びた状態に復帰する。

このとき、爪部１１４は、軸方向および周方向に固定した状態で嵌合部１１５に嵌合する。これにより、爪部１１４および嵌合部１１５は、回転霧化頭２１が回転軸１４に対して周方向に回転するのを規制すると共に、軸方向に変位するのを規制するものである。

なお、腕部１１３は、必ずしもばね性を有する必要はなく、例えば遠心力だけでその先端（爪部１１４）が径方向に変位する構成としてもよい。

また、嵌合部１１５の独立凹部１１５Ａは、爪部１１４よりも多数個設けられている。このため、爪部１１４は、多数個の独立凹部１１５Ａのうち対面した任意の独立凹部１１５Ａに係合すればよい。これにより、爪部１１４と独立凹部１１５Ａとの位置合わせが容易となり、回転霧化頭２１の取付け性が向上している。

１１７は軸合わせ機構を示し、この軸合わせ機構１１７は、回転規制機構１１１および軸方向変位規制機構１１２と一体となって構成されているものである。

ここで、軸合わせ機構１１７について述べると、独立凹部１１５Ａの内側には、取付筒部２４の奥部側から開口側に向けて溝深さ寸法が浅くなった傾斜面１１６（傾斜壁面）が形成されている。このとき、傾斜面１１６は、爪部１１４の先端部分と接触可能になっている。これにより、爪部１１４および独立凹部１１５Ａの傾斜面１１６は、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸に合わせる軸合わせ機構１１７を構成することができる。

具体的には、回転軸１４が高速回転したときには、遠心力によって爪部１１４が径方向外側に変位して、爪部１１４の先端部分が傾斜面１１６に接触する。このとき、爪部１１４は独立凹部１１５Ａに引っ掛かって回転霧化頭２１を腕部１１３の基端側に向けて引っ張るから、回転霧化頭２１の傾斜内周面２４Ｃが回転軸１４の傾斜外周面１５Ｃに向けて付勢される。これにより、回転霧化頭２１および回転軸１４は、互いの回転軸が自動的に一致する。

かくして、第１０の実施の形態でも第１，第５，第９の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。特に、第１０の実施の形態では、軸合わせ機構１１７は、独立凹部１１５Ａの内側に設けられた傾斜面１１６によって構成されている。従って、遠心力によって爪部１１４が径方向外側に変位したときには、爪部１１４の先端が独立凹部１１５Ａの傾斜面１１６に当接し、回転霧化頭２１を回転軸１４に向けて引っ張ることができる。これにより、回転霧化頭２１の傾斜内周面２４Ｃを回転軸１４の傾斜外周面１５Ｃに向けて付勢し、回転霧化頭２１の中心軸を回転軸１４の中心軸に自動的に合わせることができる。

なお、図８に示す第３の実施の形態では、第１の磁性リング４５は磁力を有するのに対し、第２の磁性リング４６は磁力を有さない構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、例えば、第１の磁性リング４５は磁力を有さず、第２の磁性リング４６が磁力を有する構成としてもよい。また、第１，第２の磁性リング４５，４６の間に磁気的な引力が作用するのであれば、第１，第２の磁性リング４５，４６はいずれも磁力を有する構成としてもよい。この構成は、第４，第７の実施の形態および第２，第４の変形例にも適用することができる。

また、図１０ないし図１３に示す第５の実施の形態では、２個の係合突起６５を回転軸１４に設ける構成とした。しかし、本発明はこれに限らず、１個の係合突起を回転軸に設ける構成としてもよく、３個以上の係合突起を回転軸に設ける構成としてもよい。この場合、回転霧化頭の回転バランスを考慮して、複数個の係合突起を周方向に等間隔に配置するのが好ましい。この構成は、第６〜第９の実施の形態および第１〜第４の変形例にも適用することができる。

また、図２３ないし図２６に示す第９の実施の形態では、係合突起１０３に比べて多数の独立凹部１０５Ａを設ける構成としたが、係合突起と同数の嵌合部の独立凹部を設ける構成としてもよい。この構成は、第１０の実施の形態および第３，第４の変形例にも適用することができる。

また、第１の実施の形態では、回転霧化頭２１は、各色毎の塗料が充填されたカートリッジ９を交換して取付けるカートリッジ式の回転霧化頭型塗装装置１に適用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、フィードチューブを外部の塗料供給源等に接続した回転霧化頭型塗装装置に適用してもよい。この構成は他の実施の形態および変形例にも同様に適用することができる。

さらに、第１の実施の形態では、図示しない高電圧発生器を設け、該高電圧発生器によって塗料に直接的に高電圧を印加した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えばハウジングの外周側には外部電極を設け、この外部電極が回転霧化頭から噴霧された塗料を間接的に高電圧に帯電させる間接帯電式の回転霧化頭型塗装装置に適用してもよい。この構成は他の実施の形態および変形例にも同様に適用することができるものである。

Claims (9)

1. モータ（１３）によって回転し先端側が取付軸部（１５）となった回転軸（１４）と、前部側がベル形またはカップ形に形成され後部側が該回転軸（１４）の取付軸部（１５）の外周側に取付けられる取付筒部（２４）となった回転霧化頭（２１）とを備えた回転霧化頭型塗装装置において、
   前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）と回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）との間には、前記回転霧化頭（２１）が回転軸（１４）に対して周方向に回転するのを規制する回転規制機構（２５，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１）を設け、
   前記回転規制機構（２５，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１）は、前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）の外周側に設けられると共に、前記回転軸（１４）の軸線Ｏ−Ｏに平行な軸方向に向けて延びる複数の噛合歯（２６Ａ，３２Ａ，４２Ａ，５２Ａ，６２Ａ，７２Ａ，８２Ａ，９２Ａ）からなる雄スプライン（２６，３２，４２，５２，６２，７２，８２，９２）と、
   前記回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）の内周側に設けられると共に、前記回転軸（１４）の軸線Ｏ−Ｏに平行な軸方向に向けて延びて前記噛合歯（２６Ａ，３２Ａ，４２Ａ，５２Ａ，６２Ａ，７２Ａ，８２Ａ，９２Ａ）が噛合する複数の噛合歯（２７Ａ，３３Ａ，４３Ａ，５３Ａ，６３Ａ，７３Ａ，８３Ａ，９３Ａ）からなる雌スプライン（２７，３３，４３，５３，６３，７３，８３，９３）とによって構成し、
   前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）と回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）との間には、前記回転霧化頭（２１）が回転軸（１４）に対して軸方向に変位するのを規制する軸方向変位規制機構（６４，７４，８４，９４，９４′，９４″）を設け、
   前記軸方向変位規制機構（６４，７４，８４，９４，９４′，９４″）は、前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）の外周側に設けられ径方向外側に向けて変位可能な係合部材（６５，７５，８５）と、前記回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）の内周側に設けられ周方向に向けて延びると共に該係合部材（６５，７５，８５，９５，９５′，９５″）が進入して嵌合する嵌合溝（６７，７７，８８，９７，９７″）とによって構成したことを特徴とする回転霧化頭型塗装装置。
2. 前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）と回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）との間には、前記回転霧化頭（２１）が回転したときに前記回転霧化頭（２１）の内周面を前記回転軸（１４）の外周面に向けて押付けて、前記回転霧化頭（２１）の中心軸を回転軸（１４）の中心軸に合わせる軸合わせ機構（６８，７８，８９，９８）を設ける構成としてなる請求項１に記載の回転霧化頭型塗装装置。
3. 前記軸合わせ機構（６８，７８，８９，９８）は、前記嵌合溝（６７，７７，８８，９７，９７″）の底部側に設けられ前記取付筒部（２４）の奥部側から開口側に向けて溝深さ寸法が浅くなった傾斜溝底面（６７Ａ，７７Ａ，８８Ａ，９７Ａ，９７Ａ″）によって構成してなる請求項２に記載の回転霧化頭型塗装装置。
4. モータ（１３）によって回転し先端側が取付軸部（１５）となった回転軸（１４）と、前部側がベル形またはカップ形に形成され後部側が該回転軸（１４）の取付軸部（１５）の外周側に取付けられる取付筒部（２４）となった回転霧化頭（２１）とを備えた回転霧化頭型塗装装置において、
   前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）と回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）との間には、前記回転霧化頭（２１）が回転軸（１４）に対して周方向に回転するのを規制する回転規制機構（１０１，１０１′，１０１″）を設け、
   前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）と回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）との間には、前記回転霧化頭（２１）が回転軸（１４）に対して軸方向に変位するのを規制する軸方向変位規制機構（１０２，１０２′，１０２″）を設け、
   前記回転規制機構（１０１，１０１′，１０１″）および軸方向変位規制機構（１０２，１０２′，１０２″）は、前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）の外周側に設けられ径方向外側に向けて変位可能な１個または複数個の係合部材（１０３，１０３′，１０３″）と、前記回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）の内周側に列設された複数個の独立凹部（１０５Ａ，１０５Ａ″）からなり該係合部材（１０３，１０３′，１０３″）が進入したときに該係合部材（１０３，１０３′，１０３″）が軸方向および周方向に対して固定した状態で嵌合する嵌合部（１０５，１０５″）とによって構成したことを特徴とする回転霧化頭型塗装装置。
5. 前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）と回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）との間には、前記回転霧化頭（２１）が回転したときに前記回転霧化頭（２１）の内周面を前記回転軸（１４）の外周面に向けて押付けて、前記回転霧化頭（２１）の中心軸を回転軸（１４）の中心軸に合わせる軸合わせ機構（１０６）を設ける構成としてなる請求項４に記載の回転霧化頭型塗装装置。
6. 前記軸合わせ機構（１０６）は、前記嵌合部（１０５，１０５″）の独立凹部（１０５Ａ，１０５Ａ″）の底部側に設けられ前記取付筒部（２４）の奥部側から開口側に向けて深さ寸法が浅くなった傾斜底面（１０５Ｂ）によって構成してなる請求項５に記載の回転霧化頭型塗装装置。
7. モータ（１３）によって回転し先端側が取付軸部（１５）となった回転軸（１４）と、前部側がベル形またはカップ形に形成され後部側が該回転軸（１４）の取付軸部（１５）の外周側に取付けられる取付筒部（２４）となった回転霧化頭（２１）とを備えた回転霧化頭型塗装装置において、
   前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）と回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）との間には、前記回転霧化頭（２１）が回転軸（１４）に対して周方向に回転するのを規制する回転規制機構（１１１）を設け、
   前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）と回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）との間には、前記回転霧化頭（２１）が回転軸（１４）に対して軸方向に変位するのを規制する軸方向変位規制機構（１１２）を設け、
   前記回転規制機構（１１１）および軸方向変位規制機構（１１２）は、前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）の外周側に設けられ先端側が自由端となって径方向に撓み変形可能な腕部（１１３）と、該腕部（１１３）の先端に設けられ径方向外側に向けて突出した爪部（１１４）と、前記回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）の内周側に列設された複数個の独立凹部（１１５Ａ）からなり該爪部（１１４）が進入したときに該爪部（１１４）が軸方向および周方向に対して固定した状態で嵌合する嵌合部（１１５）とによって構成したことを特徴とする回転霧化頭型塗装装置。
8. 前記回転軸（１４）の取付軸部（１５）と回転霧化頭（２１）の取付筒部（２４）との間には、前記回転霧化頭（２１）が回転したときに前記回転霧化頭（２１）の内周面を前記回転軸（１４）の外周面に向けて押付けて、前記回転霧化頭（２１）の中心軸を回転軸（１４）の中心軸に合わせる軸合わせ機構（１１７）を設ける構成としてなる請求項７に記載の回転霧化頭型塗装装置。
9. 前記軸合わせ機構（１１７）は、前記嵌合部（１１５）の独立凹部（１１５Ａ）の内側に設けられ前記取付筒部（２４）の奥部側から開口側に向けて深さ寸法が浅くなった傾斜面（１１６）によって構成してなる請求項８に記載の回転霧化頭型塗装装置。

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