JP6707381B2

JP6707381B2 - 回転霧化頭

Info

Publication number: JP6707381B2
Application number: JP2016063287A
Authority: JP
Inventors: 翔舞竹内
Original assignee: Trinity Industrial Corp
Current assignee: Trinity Industrial Corp
Priority date: 2016-03-28
Filing date: 2016-03-28
Publication date: 2020-06-10
Anticipated expiration: 2036-03-28
Also published as: JP2017176905A

Description

本発明は、塗装ガンに着脱可能に取り付けられて回転駆動されると共に、前面に凹状の塗料拡散面を有し、塗料拡散面の中央近傍に形成されている塗料孔から排出される塗料が、遠心力により塗料拡散面を伝わって外側に拡がり外縁部から霧状になって噴出される回転霧化頭に関する。

従来、この種の回転霧化頭として、塗料拡散面のうち塗料孔が形成されている中央近傍からセレーション部が形成されている外縁部まので間が、テーパー角が５０度程度のテーパー面になっているものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００６−１３０４２３号公報（図２）

しかしながら、上記した従来の回転霧化頭では、塗料がテーパー面を伝わって拡がる際にさざ波状になることがあり、これが原因で塗料が霧化されたときの霧の粒径が大きくばらつくという問題が生じていた。

本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、塗料を、ばらつきが小さい粒径の霧状にすることが可能な回転霧化頭の提供を目的とする。

上記目的を達成するためになされた請求項１の発明は、塗装ガンに着脱可能に取り付けられて回転駆動されると共に、前面に凹状の塗料拡散面を有し、前記塗料拡散面の中央又は中央近傍に形成されている塗料孔から排出される塗料が、遠心力により前記塗料拡散面を伝わって外側に拡がり外縁部から霧状になって噴出される回転霧化頭において、前記塗料拡散面のうち外縁寄り位置に、テーパー角が８度以下の段差面が形成され、前記塗料拡散面のうち前記段差面の内側隣には、テーパー角が８３度以上の拡張面が形成され、前記塗料拡散面のうち前記段差面より外側部分は、テーパー角が略６０度の噴霧面をなし、その噴霧面に、凹凸が周方向に交互に並んだセレーション部が備えられている回転霧化頭である。

本発明の回転霧化頭のように、セレーション部を有する噴霧面の内側隣に、テーパー角が８度以下の段差面を形成することで、セレーションに到達する塗料の厚さのばらつきが抑えられることを、実験により確認することができた。つまり本発明の回転霧化頭によれば、セレーションに到達する塗料の厚さのばらつきが抑えられ、塗料を、ばらつきが小さい粒径の霧状にすることができる。

なお、噴霧面のうちセレーション部より内側の径方向の大きさを３［ｍｍ］以下とすることで、噴霧面における塗料の厚さのばらつきも抑えられる。さらには、段差面と噴霧面との間の角部は、曲率半径２［ｍｍ］の曲面とすることが好ましい。

本発明の第１実施形態に係る回転霧化頭の側断面図回転霧化頭の一部を拡大した側断面図第２実施形態の回転霧化頭の側断面図

［第１実施形態］
以下、本発明の一実施形態を図１及び図２に基づいて説明する。図１には、塗装ガン１０の先端部が示されている。この塗装ガン１０は、本発明に係る回転霧化頭２０を先端部に備え、その回転霧化頭２０以外は、公知な構造になっている。即ち、塗装ガン１０は、筒形ボディ１１の中心部に筒形回転駆動シャフト１２を回転可能に支持して備え、その筒形回転駆動シャフト１２が図示しないエアーモーターから動力を受けて回転駆動されるようになっている。また、筒形回転駆動シャフト１２の中心部には、塗料供給管１３が遊嵌されかつその後端部が筒形ボディ１１に対して固定されている。そして、塗料供給管１３の内側の第１供給路１３Ａを通して塗料が前方に向けて供給される。また、筒形回転駆動シャフト１２の外周面には、前端部に雄螺子部１２Ｎが設けられると共に、その後側には、後方に向かって拡径したテーパー軸部１２Ｔが設けられている。また、塗料供給管１３の前端部には、全体より外径が小さいノズル部１３Ｃが備えられ、そのノズル部１３Ｃが筒形回転駆動シャフト１２の先端面より前方に突出している。

回転霧化頭２０は、略円筒状のシャフト結合部２４の前端にベル形鍔部２３を備えてなる。また、シャフト結合部２４の内側は、ベル形鍔部２３によって前端を閉塞された結合凹部２４Ｅになっている。その結合凹部２４Ｅの内周面には、奥部に雌螺子部２４Ｎが形成されると共に、その雌螺子部２４Ｎの後側には、後方に向かって拡径したテーパー孔部２４Ｔが形成されている。そして、シャフト結合部２４の雌螺子部２４Ｎと筒形回転駆動シャフト１２の雄螺子部１２Ｎとが螺合されかつ、シャフト結合部２４のテーパー孔部２４Ｔと筒形回転駆動シャフト１２のテーパー軸部１２Ｔとが摩擦係合して、回転霧化頭２０が筒形回転駆動シャフト１２と一体回転可能に結合されている。

ベル形鍔部２３の前面は、凹状の塗料拡散面２６になっている。塗料拡散面２６には、中央から外縁側に向かって順番に、中央テーパー面２６Ａ、１０度以下段差面２６Ｂ、８０度以上拡張面２６Ｃ、１０度以下段差面２６Ｄ及び噴霧面２６Ｅが備えられている。

中央テーパー面２６Ａは、テーパー角θ１（図２参照）が７０度以上で前方に向かって拡径し、その外径は、全体の３５〜４０％程度の大きさをなしている。なお、図２において符号Ｈ１〜Ｈ２で示された線は、回転霧化頭２０の中心線ＣＬ１と平行な基準線である。

１０度以下段差面２６Ｂは、テーパー角θ２（図２参照）が１０度以下で前方に向かって拡径し、その外径は全体の４５％程度の大きさをなしている。８０度以上拡張面２６Ｃは、テーパー角θ３（図２参照）が８０度以上で前方に向かって拡径し、その外径は、全体の９０％程度の大きさをなしている。１０度以下段差面２６Ｄは、テーパー角θ４が１０度以下で前方に向かって拡径し、その外径は全体の９２％程度の大きさをなしている。噴霧面２６Ｅは、テーパー角θ５（図２参照）が６０程度で前方に向かって拡径している。また、噴霧面２６Ｅには、周方向に凹凸が交互に並んだセレーション部２６Ｓが備えられ、セレーション部２６Ｓの凹部は、回転霧化頭２０の径方向の延びた溝状をなし、その溝幅は、例えば、０．１〜０．５［ｍｍ］になっている。さらに、セレーション部２６Ｓと噴霧面２６Ｅとの角部は、曲率半径が例えば２［ｍｍ］以下の曲面２６Ｆになっていて、セレーション部２６Ｓは曲面２６Ｆより外側に配置れている。そして、噴霧面２６Ｅのうちセレーション部２６Ｓと曲面２６Ｆとの間の径方向の大きさが３［ｍｍ］以下になっている。

図１に示すように、ベル形鍔部２３のうち中央テーパー面２６Ａの後方には、塗料部屋２７が形成されている。塗料部屋２７の内部側面２７Ｓは、前方に向かって拡径したテーパー面になっている。また、塗料部屋２７と塗料拡散面２６とを区画する前面区画壁２８の内面、即ち、塗料部屋２７の内部前面２７Ｆの中央部からは、円錐形突部２８Ｔが突出している。さらに、前面区画壁２８には、複数の中央塗料孔３０と複数の外縁塗料孔３１とが貫通形成されている。

複数の中央塗料孔３０は、円錐形突部２８Ｔの中腹部分から中央テーパー面２６Ａの中心に向かって延び、それら複数の中央塗料孔３０の前面開口は１つに纏められている。一方、複数の外縁塗料孔３１は、前面区画壁２８の円形の外縁部に沿って円環状に等間隔に並べられている。そして、それら複数の外縁塗料孔３１の中心軸が全て、塗料部屋２７の内部側面２７Ｓと平行になって延びている。さらには、各外縁塗料孔３１の中心と回転霧化頭２０の中心とを含む平面で回転霧化頭２０を切断した切断面（図２に示した切断面）では、外縁塗料孔３１のうち回転霧化頭２０の中心から最も離れた部分が塗料部屋２７の内部側面２７Ｓと面一になっている。また、外縁塗料孔３１の終端部は、中央テーパー面２６Ａの外縁部分より僅かに内側に位置している。

図１に示すように、塗料部屋２７と結合凹部２４Ｅとを区画する後面区画壁２９の中央には、後部センター孔３２が貫通形成されている。そして、後部センター孔３２に、塗料供給管１３のノズル部１３Ｃの先端部が突入している。

なお、塗料部屋２７内を前面側から清掃するために、回転霧化頭２０の一部は、前面区画壁２８を底部としたカップ部材５０として分離されていて、そのカップ部材５０が回転霧化頭２０の本体部分に螺子Ｎによって固定されている。

本実施形態の回転霧化頭２０の構成に関する説明は以上である。次に、回転霧化頭２０の作用効果について説明する。回転霧化頭２０が回転駆動された状態で中央塗料孔３０及び外縁塗料孔３１から塗料が排出されると、その塗料は遠心力を受けて塗料拡散面２６を伝わって外側に拡がり、最終的には噴霧面２６Ｅのセレーション部２６Ｓで霧化されて回転霧化頭２０の斜め前方に噴霧される。ここで、本実施形態の回転霧化頭２０のように、セレーション部２６Ｓを有する噴霧面２６Ｅの内側隣に、テーパー角θ４が１０度以下の１０度以下段差面２６Ｄを形成すると、後述する実験で確認できたように、噴霧面２６Ｅに到達する塗料の厚さのばらつきが抑えられる。これにより、噴霧面２６Ｅのセレーション部２６Ｓから斜め前側方に放出される霧状の塗料の粒径におけるばらつきを抑えることができる。また、塗料拡散面２６のうち１０度以下段差面２６Ｄの内側隣には、テーパー角θ３が８０度以上の８０度以上拡張面２６Ｃを形成すると、これも、後述する実験で確認できたように、１０度以下段差面２６Ｄに到達する塗料の厚さのばらつきも抑えることができる。即ち、１０度以下段差面２６Ｄに加えて８０度以上拡張面２６Ｂを設けることで、セレーション部２６Ｓに到達する塗料の厚さの均一性が一層向上し、霧状塗料の粒径のばらつきを一層小さくすることができる。

［第２実施形態］
本実施形態の回転霧化頭２０Ｖは、図３に示されており、１０度以下段差面２６Ｄと８０度以上拡張面２６Ｃとからなる段差部を３つ以上備えている。本実施形態の回転霧化頭２０Ｖによって第１実施形態の回転霧化頭２０と同様の作用効果を奏する。

［実施例］
第１実施形態の回転霧化頭２０において、テーパー角θ３を８３度、テーパー角θ４を８度、噴霧面２６Ｅのうちセレーション部２６Ｓより内側部分の幅を略３［ｍｍ］とし、噴霧面２６Ｅのうちセレーション部２６Ｓより内側部分における塗料のさざ波の発生度合いを、高速度カメラで撮影して確認する実験を行った。

（Ａ）実験条件
使用した塗料：溶剤塗料、粘度０．０５［Ｐａ・ｓ］
塗料の噴出量：３００［ｃｃ／分］
回転霧化頭２０の回転数：２５００［ｒｐｍ］
回転霧化頭２０の直径：７７［ｍｍ］

（Ｂ）実験結果
高速度カメラで撮影した写真の目視確認により、本発明を適用した回転霧化頭２０によれば、１０度以下段差面２６Ｄより外側の噴霧面２６Ｅに到達する塗料の厚さのばらつきが抑えられることが分かった。

［他の実施形態］
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、上記以外にも要旨を逸脱しない範囲内で種々変更して実施することができる。

１０塗装ガン
２０，２０Ｖ回転霧化頭
２６塗料拡散面
２６Ｂ，２６Ｄ１０度以下段差面
２６Ｃ８０度以上拡張面
２６Ｅ噴霧面
２６Ｓセレーション部
３０中央塗料孔
３１外縁塗料孔

Claims

塗装ガンに着脱可能に取り付けられて回転駆動されると共に、前面に凹状の塗料拡散面を有し、前記塗料拡散面の中央又は中央近傍に形成されている塗料孔から排出される塗料が、遠心力により前記塗料拡散面を伝わって外側に拡がり外縁部から霧状になって噴出される回転霧化頭において、
前記塗料拡散面のうち外縁寄り位置に、テーパー角が８度以下の段差面が形成され、
前記塗料拡散面のうち前記段差面の内側隣には、テーパー角が８３度以上の拡張面が形成され、
前記塗料拡散面のうち前記段差面より外側部分は、テーパー角が略６０度の噴霧面をなし、その噴霧面に、凹凸が周方向に交互に並んだセレーション部が備えられている回転霧化頭。