KR101235072B1 - 회전 분무화 헤드형 도장 장치 - Google Patents

회전 분무화 헤드형 도장 장치 Download PDF

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에이비비 가부시키가이샤
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Abstract

회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는, 회전 규제 기구(25)를 설치한다. 이 때, 회전 규제 기구(25)는, 장착 축부(15)의 외주측에 설치한 웅형 스플라인 부재(26)와, 장착 통부(24)의 내주측에 설치한 자형 스플라인 부재(27)에 의해 구성된다. 그리고, 회전 규제 기구(25)는, 웅형 스플라인 부재(26)와 자형 스플라인 부재(27)가 서로 맞물림으로써, 회전축(14)에 대하여 회전 분무화 헤드(21)가 회전 변위되는 것을 규제한다.

Description

회전 분무화 헤드형 도장 장치{ROTARY ATOMIZING HEAD TYPE COATING DEVICE}
본 발명은, 예를 들면, 자동차의 차체 등의 피도장물을 도장하는데 사용하기에 바람직한 회전 분무화 헤드형 도장 장치에 관한 것이다.
일반적으로, 자동차의 차체 등의 피도장물을 도장하는 도장 장치로서는, 회전 분무화 헤드형 도장 장치가 널리 알려져 있다(예를 들면, 특허 문헌 1: 일본 특허출원 공개번호 2002-248382호 공보, 특허 문헌 2: 일본 특허출원 공개번호 평 4-71656호 공보, 특허 문헌 3: 미국 특허 출원 공개 제2003/0075617호 명세서, 특허 문헌 4: 일본 특허출원 공표번호 평8-503416호 공보, 특허 문헌 5: 일본 특허출원 공개번호 평11-28391호 공보 참조). 여기서, 특허 문헌 1∼3에는, 예를 들면, 에어 모터에 의해 회전하는 회전축의 선단에 회전 분무화 헤드를 장착하는 구성이 개시되어 있다. 이 때, 회전축의 선단에는 수나사를 가지는 장착 축부를 형성하고, 회전 분무화 헤드의 후방측에는 암나사를 가지는 장착 통부를 형성하고 있다. 그리고, 장착 축부의 수나사에 장착 통부의 암나사를 나사결합시킴으로써, 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착하는 구성으로 하고 있다.
또한, 특허 문헌 4에는, 회전 분무화 헤드를 회전축에 장착하는 기구로서, 회전 분무화 헤드의 뒤쪽에 복수의 끼워맞춤환이 원주를 따라 설치된 환형의 탄성 연결 부재를 설치하고, 또한 각 끼어맞춤환의 선단에 설치한 볼형의 볼록부를 회전축의 홈에 걸어맞추는 구성이 개시되어 있다. 이 경우, 회전축의 회전했을 때는, 원심력에 의해 탄성 연결 부재의 선단이 직경 방향으로 확개(擴開)하고, 회전 분무화 헤드와 회전축과의 체결력이 증가하고, 또한 이들 회전 중심이 자동적으로 맞추어진다.
또한, 특허 문헌 5에는, 회전 분무화 헤드를 회전축에 장착하는 기구로서, 회전 분무화 헤드의 장착 통부(筒部)의 내주면에 환형 홈을 설치하고, 또한 회전축의 장착 축부의 외주면에 O링을 설치하고, 상기 O링을 환형 홈에 걸어맞추는 구성이 개시되어 있다. 또한, 특허 문헌 5의 도 8 등에는, 회전축의 장착 축부에는 선단측을 향해 점차 직경이 축소된 테이퍼부를 설치하고, 또한 회전 분무화 헤드의 장착 통부에는 상기 테이퍼부의 경사 외주면에 대응하여 개구 측을 향해 점차 직경이 확대된 경사 내주면을 설치하는 구성이 개시되어 있다. 이 경우, 회전 분무화 헤드의 경사 내주면을 회전축의 경사 내주면에 가압함으로써, 이들 회전 중심을 자동적으로 맞춘다.
그런데, 나사의 나사 결합에 의해 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착하는 회전 분무화 헤드형 도장 장치에서는, 모터의 회전에 의해 회전 분무화 헤드가 탈락하는 것을 방지하기 위하여, 회전 분무화 헤드를 모터의 회전 방향과 반대 방향으로 회전시킴으로써, 나사가 체결되는 구성으로 되어 있다. 그러나, 모터의 회전수가 상승할 때는, 관성력에 의해 회전 분무화 헤드와 회전축과의 체결력이 증가하는 방향으로 회전 토크가 작용한다.그러나, 모터의 회전수가 저하될 때는, 회전 분무화 헤드와 회전축 사이의 체결력이 감소하는 방향으로 회전 토크가 작용한다. 그러므로, 도장 중에 모터의 회전수를 급격하게 감소시킬 때나, 문제가 발생하여 모터를 긴급정지할 때는, 나사가 느슨해져 회전축으로부터 회전 분무화 헤드가 탈락할 우려가 있다.
그러므로, 특허 문헌 1에는, 회전 분무화 헤드의 탈락을 방지하기 위하여, 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 외주측에 돌기를 설치하고, 또한 장착 통부의 앞쪽에 위치하여 회전 분무화 헤드를 둘러싸는 쉐이핑 에어링(shaping air ring)에 장착 통부의 돌기가 삽통(揷通) 가능한 홈을 설치한 구성이 개시되어 있다. 그러나, 이와 같은 돌기와 홈으로 이루어지는 탈락 방지 기구는, 구조가 복잡하며 설계상의 제약이 크며, 제조 비용이 높은 문제가 있다.
또한, 나사의 나사 결합에 의해 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착하는 경우, 회전 분무화 헤드의 장착 혹은 분리 시에, 회전축을 회전 멈춤 상태에서 고정할 필요가 있다. 특허 문헌 2, 3에는, 회전축에 형성된 록 구멍에 외부로부터 봉형의 록부재를 삽입함으로써, 회전축의 회전 멈춤을 행하는 기구가 개시되어 있다. 그러나, 이와 같이 회전 멈춤 기구도 구조가 복잡하며, 도장 장치의 소형화 및 저비용화를 저해하는 요인이 된다.
한편, 특허 문헌 4에는, 회전 분무화 헤드에 탄성 연결 부재를 설치하고, 또한 상기 탄성 연결 부재의 볼록부를 회전축의 홈에 걸어맞춤으로써, 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착하는 기구가 개시되어 있다. 그러나, 특허 문헌 4의 발명에서는, 회전축에 대한 회전 분무화 헤드의 회전 변위는 고려하고 있지 않다. 여기에 더하여, 회전축과 회전 분무화 헤드와의 체결 개소(個所)는, 탄성 연결 부재의 볼록부와 회전축의 홈 사이로 한정되어 있다.
그러므로, 특허 문헌 4에 의한 도장 장치에서는, 회전 분무화 헤드는 회전축에 대하여 안정적으로 고정될 수 없고, 회전축의 중심축과 회전 분무화 헤드의 중심축이 일치하지 않는 상태(어긋난 상태)에서 회전할 우려가 있다. 이 경우, 회전축은 에어 모터의 에어 베어링에 의해 회전 가능하게 지지되어 있으므로, 회전축과 에어 베어링이 접촉하여 손상될 가능성이 있다.
또한, 특허 문헌 5에는, 회전축의 외주측에 설치한 O링을 회전 분무화 헤드의 환형 홈에 걸어맞춤으로써, 회전 분무화 헤드의 경사 내주면을 회전축의 경사 내주면에 가압하는 구성이 개시되어 있다. 그러나, 특허 문헌 5의 발명에서도, 회전축에 대한 회전 분무화 헤드의 회전 변위는 고려하고 있지 않다.
그러므로, 특허 문헌 5에 의한 도장 장치에서는, 에어 모터의 회전수가 상승 또는 하강했을 때, 회전 분무화 헤드에 작용하는 관성에 의해, 회전축의 회전수에 회전 분무화 헤드의 회전수가 추종(追從)하지 않고, 추종 지연이 생길 우려가 있다. 이와 같은 추종 지연이 발생한 경우에는, 에어 모터의 회전수를 지시 회전수까지 상승시킬 때는, 회전 분무화 헤드의 회전수가 에어 모터의 회전수보다 지연되어 지시 회전수에 도달한다. 한편, 에어 모터의 회전수를 지시 회전수까지 하강시킬 때는, 에어 모터가 지시 회전수에 도달하는 것을 지연시킨다. 이 결과, 에어 모터의 회전수를 변화시키면서 도장 작업을 행할 때는, 회전 분무화되는 도료 입자는 원하는 크기를 신속하게 얻을 수 없어, 도장 품질의 저하를 초래하는 문제점이 있다.
특허 문헌 1: 일본 특허출원 공개번호 2002-248382호 공보 특허 문헌 2: 일본 특허출원 공개번호 평 4-71656호 공보 특허 문헌 3: 미국 특허 출원 공개 제2003/0075617호 명세서 특허 문헌 4: 일본 특허출원 공표번호 평8-503416호 공보 특허 문헌 5: 일본 특허출원 공개번호 평11-28391호 공보
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 감안하여 이루어진 것이며, 본 발명의 목적은, 나사의 나사 결합을 이용하지 않고 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착할 수 있고, 또한 회전수의 상승이나 하강이 생겨도, 회전축에 대하여 회전 분무화 헤드가 회전 변위되는 것을 방지할 수 있는 회전 분무화 헤드형 도장 장치를 제공하는 것에 있다.
(1) 전술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명은, 모터에 의해 회전하고 선단측이 장착 축부가 된 회전축과, 전방측이 벨형 또는 컵형으로 형성되고 후방측이 상기 회전축의 장착 축부의 외주측에 장착되는 장착 통부로 된 회전 분무화 헤드를 구비한 회전 분무화 헤드형 도장 장치에 적용된다.
그리고, 본 발명이 채용하는 구성의 특징은, 상기 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 주위 방향으로 회전하는 것을 규제하는 회전 규제 기구를 설치하고, 상기 회전 규제 기구는, 상기 회전축의 장착 축부의 외주측에 설치되고 축 방향을 향하여 연장되는 복수의 맞물림기어로 이루어지는 웅형(雄型) 스플라인과, 상기 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 내주측에 설치되고 축 방향을 향하여 연장되어 상기 맞물림기어가 맞물리는 복수의 맞물림기어로 이루어지는 자형(雌型) 스플라인에 의해 구성된 점에 있다.
본 발명에 의하면, 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는 회전 규제 기구를 설치하였으므로, 상기 회전 규제 기구에 의해, 회전 분무화 헤드와 회전축 사이에 회전의 어긋남이 생기는 것을 규제할 수 있다. 그러므로, 회전수의 상승 및 하강에 구애받지 않고, 회전 분무화 헤드는 회전축과 일체로 되어 회전하기 때문에, 회전 분무화 헤드를 회전축에 대하여 안정적으로 고정할 수 있다. 이로써, 회전축의 중심축과 회전 분무화 헤드의 중심축이 일치한 상태를 유지할 수 있고, 회전축 등의 손상을 막아, 신뢰성 및 내구성을 높일 수 있다.
또한, 회전수의 상승 및 하강에 구애받지 않고, 회전 분무화 헤드는 회전축과 일체로 되어 회전하기 때문에, 회전축과 회전 분무화 헤드 사이의 추종 지연을 없앨 수 있다. 그러므로, 예를 들면 회전축의 회전수를 변화시키면서 도장 작업을 행할 때는, 도료 입자를 회전수의 변화에 따라 신속하게 원하는 크기로 할 수 있고, 도장 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 회전 규제 기구는, 회전축의 장착 축부의 외주측에 설치된 웅형 스플라인과 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 내주측에 설치된 자형 스플라인에 의해 구성되므로, 웅형 스플라인과 자형 스플라인을 결합시킴으로써, 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착할 수 있다. 그러므로, 나사의 나사 결합을 이용하지 않고 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착할 수 있으므로, 예를 들면 모터의 회전수가 급격하게 저하될 때도, 나사의 이완에 의해 회전 분무화 헤드가 회전축으로부터 탈락하지 않아서, 회전축에 대한 회전 분무화 헤드의 장착 안정성을 높일 수 있다.
(2) 본 발명에서는, 상기 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제하는 축 방향 변위 규제 기구를 설치하는 구성으로 하고 있다.
이 구성에 의해, 축 방향 변위 규제 기구를 사용하여 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제할 수 있어서, 회전 분무화 헤드의 탈락을 확실하게 방지할 수 있다.
이 경우, 축 방향 변위 규제 기구는, 웅형 스플라인의 맞물림기어와 자형 스플라인의 맞물림기어 사이에 생기는 축 방향의 마찰 저항을 이용하도록 구성해도 된다. 이로써, 웅형 스플라인 및 자형 스플라인은, 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구의 2개의 기능을 가질 수 있다. 그러므로, 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구를 별개로 형성한 경우에 비하여, 회전축의 장착 축부 및 회전 분무화 헤드의 장착 통부를 소형화할 수 있다.
또한, 축 방향 변위 규제 기구는, 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 중 어느 한쪽에 설치된 탄성 링에 의해 구성해도 된다. 이로써, 예를 들면 탄성 링을 회전축의 장착 축부에 설치했을 때는, 탄성 링을 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 내주면에 탄성적으로 접촉시킴으로써, 회전축에 대하여 회전 분무화 헤드가 축 방향으로 변위되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 축 방향 변위 규제 기구는, 회전축의 장착 축부 및 회전 분무화 헤드의 장착 통부에 각각 설치된 제1 자성 부재 및 제2 자성 부재에 의해 구성되어도 된다. 이 때, 제1 자성 부재 및 제2 자성 부재는 자력에 의해 서로 끌어당기기 때문에, 제1 자성 부재 및 제2 자성 부재를 사용하여 회전축에 대하여 회전 분무화 헤드가 축 방향으로 변위되는 것을 방지할 수 있다.
(3) 본 발명에서는, 상기 축 방향 변위 규제 기구는, 상기 회전축의 장착 축부의 외주측에 설치되어 직경 방향 외측을 향해 변위 가능한 걸어맞춤 부재와, 상기 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 내주측에 설치되어 주위 방향을 향하여 연장되고, 또한 상기 걸어맞춤 부재가 진입하여 끼워맞추어지는 끼워맞춤 홈에 의해 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 걸어맞춤 부재가 끼워맞춤 홈에 진입함으로써, 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제할 수 있다.
(4) 본 발명에서는, 상기 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드가 회전할 때 상기 회전 분무화 헤드의 내주면을 상기 회전축의 외주면을 향해 가압하여, 상기 회전 분무화 헤드의 중심축을 회전축의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구를 설치하도록 구성되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 축 맞춤 기구는, 예를 들면 회전에 의한 원심력을 이용하여 회전 분무화 헤드의 내주면을 회전축의 외주면을 향해 가압함으로써, 회전 분무화 헤드의 중심축을 회전축의 중심축에 맞출 수 있다.
이 때, 회전축의 장착 축부의 외주면에는 경사 외주면을 설치하고, 또한 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 내주면에는 상기 경사 외주면에 대응한 경사 내주면을 설치하는 것이 바람직하다. 이 경우, 회전 분무화 헤드를 회전축의 기단(基端) 측을 향해 축 방향으로 가압함으로써, 회전축의 경사 외주면에 회전 분무화 헤드의 경사 내주면을 맞닿게 하여, 회전 분무화 헤드의 중심축을 회전축의 중심축에 일치시킬 수 있다.
(5) 본 발명에서는, 상기 축 맞춤 기구는, 상기 끼워맞춤 홈의 바닥부 측에 설치되고 상기 장착 통부의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 홈 깊이 치수가 얕아진 경사 홈 바닥면에 의해 구성되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 예를 들면 회전에 의한 원심력을 이용하여 걸어맞춤 부재를 직경 방향 외측으로 돌출시켰을 때는, 걸어맞춤 부재의 선단이 끼워맞춤 홈의 경사 홈 바닥면에 맞닿는다. 그러므로, 걸어맞춤 부재와 경사 홈 바닥면과의 접촉 개소에 발생하는 분력(分力)에 의해, 회전 분무화 헤드를 회전축의 기단 측을 향해 가압할 수 있다. 이로써, 회전 분무화 헤드의 내주면을 회전축의 외주면을 향해 가압하고, 회전 분무화 헤드의 중심축을 회전축의 중심축에 맞출 수 있다.
또한, 걸어맞춤 부재에는, 직경 방향 외측을 향해 가압하는 스프링 부재를 장착하도록 구성되어도 된다. 이 때, 회전축이 회전하고 있는지의 여부에 구애받지 않고, 걸어맞춤 부재의 선단을 끼워맞춤 홈에 진입시킬 수 있다. 이로써, 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착할 때는, 걸어맞춤 부재를 끼워맞춤 홈에 확실하게 끼워맞출 수 있고, 회전 분무화 헤드를 이탈방지 상태로 고정할 수 있다.
또한, 걸어맞춤 부재와 끼워맞춤 홈은, 자력에 의해 서로 끌어당기는 구성으로 해도 된다. 이 때, 자력에 의해 걸어맞춤 부재를 끼워맞춤 홈을 향해 이동시킬 수 있다. 그러므로, 회전축이 회전하고 있는지의 여부에 구애받지 않고, 걸어맞춤 부재의 선단을 끼워맞춤 홈에 진입시킬 수 있다. 이로써, 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착할 때는, 걸어맞춤 부재를 끼워맞춤 홈에 확실하게 끼워맞출 수 있고, 회전 분무화 헤드를 이탈방지 상태로 고정할 수 있다.
또한, 걸어맞춤 부재는, 선단이 회전축의 장착 축부로부터 돌출 가능하게 설치된 걸어맞춤 돌기에 의해 구성되어도 된다. 이 때, 걸어맞춤 돌기의 선단이 끼워맞춤 홈에 진입함으로써, 걸어맞춤 돌기 및 끼워맞춤 홈을 걸어맞출 수 있다.
또한, 걸어맞춤 부재는, 일부가 회전축의 장착 축부로부터 돌출 가능하게 설치된 걸어맞춤 구체에 의해 구성되어도 된다. 이 때, 걸어맞춤 구체(球體)의 돌출 부분이 끼워맞춤 홈에 진입함으로써, 걸어맞춤 돌기 및 끼워맞춤 홈을 걸어맞출 수 있다.
(6) 또한, 본 발명이 채용하는 구성의 특징은, 상기 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 주위 방향으로 회전하는 것을 규제하는 회전 규제 기구를 설치하고, 상기 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제하는 축 방향 변위 규제 기구를 설치하고, 상기 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구는, 상기 회전축의 장착 축부의 외주측에 설치되고 직경 방향 외측을 향해 변위 가능한 1개 또는 복수의 걸어맞춤 부재와, 상기 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 내주측에 형성된 복수의 독립 오목부로 이루어지고 상기 걸어맞춤 부재가 진입했을 때 상기 걸어맞춤 부재가 축 방향 및 주위 방향에 대하여 고정된 상태로 끼워맞추어지는 끼워맞춤부에 의해 구성된 점에 있다.
본 발명에 의하면, 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는 회전 규제 기구를 설치하였으므로, 상기 회전 규제 기구에 의해, 회전 분무화 헤드와 회전축 사이에 회전의 어긋남이 생기는 것을 규제할 수 있다. 그러므로, 회전수의 상승 및 하강에 구애받지 않고, 회전 분무화 헤드는 회전축과 일체로 되어 회전하기 때문에, 회전 분무화 헤드를 회전축에 대하여 안정적으로 고정할 수 있고, 또한 회전축과 회전 분무화 헤드 사이의 추종 지연을 없앨 수 있다.
또한, 축 방향 변위 규제 기구를 사용하여 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제할 수 있어서, 회전 분무화 헤드의 탈락을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구는, 회전축의 장착 축부의 외주측에 설치된 걸어맞춤 부재와, 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 내주측에 형성된 복수의 독립 오목부로 이루어지는 끼워맞춤부에 의해 구성하였다. 이로써, 걸어맞춤 부재를 끼워맞춤부의 독립 오목부에 끼워맞춤으로써, 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착할 수 있다. 그러므로, 나사의 나사 결합을 이용하지 않고 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착할 수 있어서, 회전축에 대한 회전 분무화 헤드의 장착 안정성을 높일 수 있다.
또한, 걸어맞춤 부재가 끼워맞춤부의 독립 오목부에 진입함으로써, 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 축 방향 및 주위 방향으로 변위되는 것을 규제하기 때문에, 걸어맞춤 부재 및 끼워맞춤부는, 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구의 2개의 기능을 가질 수 있다. 그러므로, 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구를 별개로 형성한 경우에 비하여, 회전축의 장착 축부 및 회전 분무화 헤드의 장착 통부를 소형화할 수 있다.
(7) 본 발명에서는, 상기 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드가 회전할 때 상기 회전 분무화 헤드의 내주면을 상기 회전축의 외주면을 향해 가압하여, 상기 회전 분무화 헤드의 중심축을 회전축의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구를 설치하도록 구성되어 있다.
이로써, 예를 들면 회전축의 장착 축부의 외주면에는 경사 외주면을 설치하고, 또한 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 내주면에는 경사 내주면을 설치한 경우에는, 축 맞춤 기구는, 회전 분무화 헤드의 경사 내주면을 회전축의 경사 외주면을 향해 가압함으로써, 회전 분무화 헤드의 중심축을 회전축의 중심축에 맞출 수 있다.
(8) 본 발명에서는, 상기 축 맞춤 기구는, 상기 끼워맞춤부의 독립 오목부의 바닥부 측에 설치되고 상기 장착 통부의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 깊이 치수가 얕아진 경사 바닥면에 의해 구성되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 예를 들면 회전에 의한 원심력을 이용하여 걸어맞춤 부재를 직경 방향 외측으로 돌출시켰을 때는, 걸어맞춤 부재의 선단이 독립 오목부의 경사 바닥면에 맞닿으므로, 걸어맞춤 부재와 경사 바닥면과의 접촉 개소에 발생하는 분력에 의해, 회전 분무화 헤드를 회전축의 기단 측을 향해 가압할 수 있다. 이로써, 회전 분무화 헤드의 내주면을 회전축의 외주면을 향해 가압하여, 회전 분무화 헤드의 중심축을 회전축의 중심축에 맞출 수 있다.
(9) 또한, 본 발명이 채용하는 구성의 특징은, 상기 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 주위 방향으로 회전하는 것을 규제하는 회전 규제 기구를 설치하고, 상기 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제하는 축 방향 변위 규제 기구를 설치하고, 상기 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구는, 상기 회전축의 장착 축부의 외주측에 설치되고 선단측이 자유단으로 되어 직경 방향으로 휨 변형 가능한 완부(腕部)와, 상기 완부의 선단에 설치되고 직경 방향 외측을 향해 돌출된 클릭부와, 상기 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 내주측에 형성된 복수의 독립 오목부로 이루어지고 상기 클릭부가 진입했을 때 상기 클릭부가 축 방향 및 주위 방향에 대하여 고정된 상태로 끼워맞추어지는 끼워맞춤부에 의해 구성된 점에 있다.
이와 같이 구성함으로써, 회전 규제 기구를 사용하여, 회전 분무화 헤드와 회전축 사이에 회전 어긋남이 생기는 것을 규제할 수 있다. 그러므로, 회전수의 상승 및 하강에 구애받지 않고, 회전 분무화 헤드는 회전축과 일체로 되어 회전하기 때문에, 회전 분무화 헤드를 회전축에 대하여 안정적으로 고정할 수 있고, 또한 회전축과 회전 분무화 헤드 사이의 추종 지연을 없앨 수 있다.
또한, 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는 축 방향 변위 규제 기구를 설치하였으므로, 상기 축 방향 변위 규제 기구를 사용하여 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제할 수 있어서, 회전 분무화 헤드의 탈락을 확실하게 방지할 수 있다.
또한, 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구는, 회전축의 장착 축부의 외주측에 설치된 완부와, 상기 완부의 선단에 설치된 클릭부와, 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 내주측에 설치된 복수의 독립 오목부로 이루어지는 끼워맞춤부에 의해 구성하였으므로, 클릭부를 끼워맞춤부의 독립 오목부에 끼워맞춤으로써, 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착할 수 있다. 그러므로, 나사의 나사 결합을 이용하지 않고 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착할 수 있어서, 회전축에 대한 회전 분무화 헤드의 장착 안정성을 높일 수 있다.
또한, 클릭부가 끼워맞춤부의 독립 오목부에 진입함으로써, 회전 분무화 헤드가 회전축에 대하여 축 방향 및 주위 방향으로 변위되는 것을 규제하기 때문에, 클릭부 및 끼워맞춤부는, 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구의 2개의 기능을 가질 수 있다. 그러므로, 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구를 별개로 형성한 경우에 비하여, 회전축의 장착 축부 및 회전 분무화 헤드의 장착 통부를 소형화할 수 있다.
(10) 본 발명에서는, 상기 회전축의 장착 축부와 회전 분무화 헤드의 장착 통부 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드가 회전할 때 상기 회전 분무화 헤드의 내주면을 상기 회전축의 외주면을 향해 가압하여, 상기 회전 분무화 헤드의 중심축을 회전축의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구를 설치하는 구성으로 하고 있다.
이로써, 예를 들면, 회전축의 장착 축부의 외주면에는 경사 외주면을 설치하고, 또한 회전 분무화 헤드의 장착 통부의 내주면에는 경사 내주면을 설치한 경우에는, 축 맞춤 기구는, 회전 분무화 헤드의 경사 내주면을 회전축의 경사 외주면을 향해 가압함으로써, 회전 분무화 헤드의 중심축을 회전축의 중심축에 맞출 수 있다.
(11) 본 발명에서는, 상기 축 맞춤 기구는, 상기 끼워맞춤부의 독립 오목부의 내측에 설치되고 상기 장착 통부의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 깊이 치수가 얕아진 경사면에 의해 구성되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 예를 들면 회전에 의한 원심력을 이용하여 클릭부를 직경 방향 외측으로 변위시켰을 때는, 클릭부의 선단이 독립 오목부의 경사면에 맞닿으므로, 클릭부에 의해 회전 분무화 헤드를 회전축의 기단 측으로 당길 수 있다. 이로써, 회전 분무화 헤드의 내주면을 회전축의 외주면을 향해 가압하여, 회전 분무화 헤드의 중심축을 회전축의 중심축에 맞출 수 있다.
도 1은 제1 실시예에 의한 회전 분무화 헤드형 도장 장치를 나타내는 종단면도이다.
도 2는 도 1의 회전축 및 회전 분무화 헤드를 나타내는 종단면도이다.
도 3은 회전 규제 기구를 도 2의 화살표 III－III 방향으로부터 본 횡단면도이다.
도 4는 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 2의 a부의 확대 단면도이다.
도 5는 제2 실시예에 의한 회전축 및 회전 분무화 헤드를 나타내는 종단면도이다.
도 6은 회전 규제 기구를 도 5의 화살표 VI－VI 방향으로부터 본 횡단면도이다.
도 7은 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 5의 b부의 확대 단면도이다.
도 8은 제3 실시예에 의한 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 4와 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
도 9는 제4 실시예에 의한 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 4와 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
도 10은 제5 실시예에 의한 회전축 및 회전 분무화 헤드를 나타내는 종단면도이다.
도 11은 회전 규제 기구를 도 10의 화살표 XI－XI 방향으로부터 본 횡단면도이다.
도 12는 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 10의 c부의 주요부 확대 단면도이다.
도 13은 회전축이 회전한 상태의 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 12와 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
도 14는 제6 실시예에 의한 회전축 및 회전 분무화 헤드를 나타내는 종단면도이다.
도 15는 회전 규제 기구를 도 14의 화살표 XV－XV 방향으로부터 본 횡단면도이다.
도 16은 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 14의 d부의 확대 단면도이다.
도 17은 회전축이 회전한 상태의 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 16과 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
도 18은 제7 실시예에 의한 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 4와 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
도 19는 제8 실시예에 의한 회전축 및 회전 분무화 헤드를 나타내는 종단면도이다.
도 20은 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 19의 e부의 확대 단면도이다.
도 21은 제1 변형예에 의한 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 20과 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
도 22는 제2 변형예에 의한 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 20과 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
도 23은 제9 실시예에 의한 회전축 및 회전 분무화 헤드를 나타내는 종단면도이다.
도 24는 회전 규제 기구를 도 23의 화살표 XXIV－XXIV 방향으로부터 본 횡단면도이다.
도 25는 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 23의 f부의 확대 단면도이다.
도 26은 회전축이 회전한 상태의 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 25와 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
도 27은 제3 변형예에 의한 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 25와 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
도 28은 제4 변형예에 의한 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 25와 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
도 29는 제10 실시예에 의한 회전축 및 회전 분무화 헤드를 나타내는 종단면도이다.
도 30은 회전 규제 기구를 도 29의 화살표 XXX－XXX 방향으로부터 본 횡단면도이다.
도 31은 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 29의 g부의 확대 단면도이다.
도 32는 회전축에 회전 분무화 헤드를 장착하는 도중 상태의 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 31과 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
도 33은 회전축으로부터 회전 분무화 헤드를 분리한 상태의 회전 규제 기구를 확대하여 나타낸 도 31과 동일한 위치의 주요부 확대 단면도이다.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 회전 분무화 헤드가 장착된 회전 분무화 헤드형 도장 장치를 첨부 도면에 따라 상세하게 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 4는 본 발명의 제1 실시예를 나타내고 있다. 이 실시예에서는, 각 색별 도료가 충전된 카트리지를 교환하여 장착하는 카트리지식 회전 분무화 헤드형 도장 장치를 예로 들어 설명한다.
부호 "1"은, 예를 들면 도장용 로봇의 암(도시하지 않음) 선단에 설치된 회전 분무화 헤드형 도장 장치(이하, 도장 장치(1)라고 함)이다. 도장 장치(1)는, 후술하는 하우징(2), 카트리지(9), 에어 모터(13), 회전축(14), 회전 분무화 헤드(21) 등에 의해 대략 구성되어 있다.
부호 "2"는 도장용 로봇의 암 선단에 장착된 하우징이다. 하우징(2)에는, 앞쪽에 위치하는 모터 장착부(3)가 형성되고, 뒤쪽에는 카트리지 장착부(4)가 형성되어 있다. 또한, 카트리지 장착부(4)의 바닥부(4A)에는, 압출 시너의 접속부를 이루는 자형 접속부(4B) 등이 형성되어 있다. 여기서, 하우징(2)에는, 각 장착부(3, 4)의 중심 위치를 통과하도록 피드 튜브 삽통구멍(5)이 축 방향으로 연장되어 형성되어 있다. 또한, 하우징(2)의 앞부분에는 쉐이핑 에어링(6)이 장착되어 있다. 쉐이핑 에어링(6)은, 후술하는 회전 분무화 헤드(21)로부터 분무된 도료의 분무 패턴 등을 제어하기 위한 쉐이핑 에어를 분출한다.
부호 "7"은 하우징(2)에 설치되고, 제어 에어원(源)(도시하지 않음)에 접속된 복수의 에어 통로이다. 각각의 에어 통로(7)는, 후술하는 에어 모터(13)를 제어하기 위한 터빈 에어, 베어링 에어, 브레이크 에어, 도료의 분무 패턴을 성형하기 위한 쉐이핑 에어 등을 공급한다. 본 실시예에서는, 대표적으로 1개의 에어 통로만을 도시하고 있다.
부호 "8"은 하우징(2)에 설치된 하우징측 압출 시너 통로이다. 압출 시너 통로(8)는, 일단이 압출 시너 공급 밸브(도시하지 않음)에 접속되고, 타단이 카트리지 장착부(4)의 자형 접속부(4B)의 바닥부에 개구되어 있다.
부호 "9"는 회전 분무화 헤드(21)를 향해 도료를 공급하는 도장용 카트리지이다. 카트리지(9)는, a색, b색, …n색의 도료를 개별적으로 저장한 것이 각 도색별로 준비되어 하우징(2)의 카트리지 장착부(4)에 교환 가능하게 장착된다. 그리고, 카트리지(9)는, 축선 O－O를 가지고 전후 방향으로 연장되는 원통체(실린더)로서 형성된 봄베(10)와, 봄베(10)로부터 축 방향으로 동일 축, 즉 축선 O－O와 동일한 축으로 연장되어 설치된 도료 노즐을 이루는 피드 튜브(11)와, 피드 튜브(11) 내의 도료 통로(11A)를 연통 및 차단하는 도료 밸브(12)(도 2에 밸브체의 선단만 도시)와, 봄베(10) 내를 도료 수용실과 압출 시너 수용실로 구획하는 피스톤(모두 도시하지 않음) 등에 의해 대략 구성되어 있다.
또한, 봄베(10)의 앞면측에는, 하우징(2)에 설치된 카트리지 장착부(4)의 자형 접속부(4B)에 접속되는 웅형 접속부(10A)가 돌출되어 있다. 또한, 봄베(10)에는, 웅형 접속부(10A)로부터 압출 시너 수용실에 연장되는 카트리지 측 압출 시너 통로(도시하지 않음)가 설치되고, 하우징측 압출 시너 통로(8)와 연통되어 있다.
한편, 피드 튜브(11)의 내부는 도료 통로(11A)가 되고, 도료 통로(11A)는, 봄베(10) 내의 도료 수용실에 연통되어 있다. 그리고, 피드 튜브(11)는, 하우징(2)의 피드 튜브 삽통구멍(5) 내에 삽착된 상태에서, 도료 수용실 내의 도료를 회전 분무화 헤드(21)를 향해 토출한다. 이 경우, 봄베(10)의 압출 시너 수용실에 압출 시너가 공급됨으로써, 피스톤이 압동되어, 도료 수용실 내의 도료를 피드 튜브(11)의 도료 통로(11A)로 유출시킨다.
부호 "13"은 하우징(2)의 모터 장착부(3) 내에 수용된 에어 모터(모터)이다. 에어 모터(13)는, 통형으로 형성된 모터 케이싱(13A)과, 모터 케이싱(13A) 내에 수용된 에어 터빈(13B)과, 후술하는 회전축(14)을 회전 가능하게 축지지하는 정압(靜壓) 에어 베어링(13C)에 의해 대략 구성되어 있다. 그리고, 에어 모터(13)는, 에어 터빈(13B)에 압축 에어가 공급됨으로써, 고속(예를 들면 3000∼150000 rpm)으로 회전축(14)을 회전 구동시킨다. 또한, 에어 모터(13)에는 고전압 발생기(도시하지 않음)가 접속되고, 상기 고전압 발생기는 에어 모터(13)에, 예를 들면, -60 내지 -150kV의 고전압을 인가하고, 이 고전압을 후술하는 회전 분무화 헤드(21)를 통해서 도료에 직접적으로 대전시키고 있다.
부호 "14"는 에어 모터(13)의 정압 에어 베어링(13C)에 회전 가능하게 지지된 회전축이다. 회전축(14)은, 축선 O－O를 가지고 전후 방향으로 연장되는 중공의 원통축으로서 형성되어 있다. 그리고, 회전축(14)의 기단측은, 에어 모터(13)의 에어 터빈(13B)에 장착되고, 회전축(14)의 선단측은, 에어 모터(13)의 앞쪽으로 돌출되고, 후술하는 회전 분무화 헤드(21)가 장착되어 있다.
"15"는 회전축(14)의 선단측의 단차부(14A)로부터 전방을 향하여 설치된 장착 축부이다. 장착 축부(15)는, 회전축(14)보다 직경이 작은 원통형으로 형성되고 축 방향으로 연장되는 원통형부(15A)와, 원통형부(15A)의 선단측에 위치하여 회전축(14)의 선단측을 향해 점차 직경이 작아지는 테이퍼부(15B)로 구성되어 있다.
여기서, 회전축(14)의 선단측에는, 직경 방향의 단차부(14A)가 형성되고, 이 단차부(14A)보다 선단측이 장착 축부(15)로 되어 있다. 원통형부(15A)의 외주에는, 단차부(14A)에 위치하여 후술하는 웅형 스플라인 부재(26)가 설치되어 있다. 또한, 테이퍼부(15B)의 경사 외주면(15C)은, 회전축(14)의 회전 중심이 되는 축선 O－O를 향해 경사지게 형성되어 있다. 그리고, 장착 축부(15)에는, 후술하는 회전 분무화 헤드(21)가 장착되어 있다.
부호 "21"은 회전축(14)의 선단측에 장착된 회전 분무화 헤드이다. 회전 분무화 헤드(21)는, 후술하는 분무화 헤드 본체(22) 및 허브 부재(23)에 의해 구성되어 있다.
부호 "22"는 회전 분무화 헤드(21)의 외형을 이루는 분무화 헤드 본체이다. 분무화 헤드 본체(22)는, 예를 들면 철, 스테인레스, 알루미늄 합금 등의 도전성 금속 재료, 도전성 수지 재료 등을 사용하여 형성되고, 축선 O－O를 회전 중심으로 하여 후방측으로부터 전방측을 향해 확개하는 벨형 또는 컵형으로 형성되어 있다. 여기서, 분무화 헤드 본체(22)의 내주면의 전방측은, 원형의 접시 모양으로 확개하는 도료 박막화면(22A)이 되어 있다. 한편, 분무화 헤드 본체(22)의 전단(외주단)은, 도료 박막화면(22A)에 연속하는 방출단 에지(22B)가 되어 있다.
또한, 분무화 헤드 본체(22)의 후방측은, 도 2에 나타낸 바와 같이, 원통형을 이루고 후술하는 장착 통부(24)가 되어 있다. 이 때, 분무화 헤드 본체(22)에는, 장착 통부(24)의 안쪽부를 폐색하도록 환형 격벽(22C)이 반경 방향 내측으로 돌출되어 형성되고, 환형 격벽(22C)의 내주측에는 피드 튜브(11)의 선단이 삽입된다.
또한, 분무화 헤드 본체(22)에는, 환형 격벽(22C)과 도료 박막화면(22A) 사이에 후술하는 허브 부재(23)에 의해 구획되는 도료 저장부(22D)가 설치되어 있다. 그리고, 도료 저장부(22D)는, 피드 튜브(11)로부터 토출된 도료를 일시적으로 모으는 공간이 되어 있다.
그리고, 분무화 헤드 본체(22)는, 회전 분무화 헤드(21)가 고속으로 회전하고 있는 상태에서, 도료 저장부(22D)에 도료가 공급되면, 이 도료를 후술하는 도료 유출 통로(23A)를 통하여 도료 박막화면(22A)에 공급하고, 도료 박막화면(22A)에서 박막화한 후, 방출단 에지(22B)로부터 미립화하면서 분무한다.
부호 "23"은 분무화 헤드 본체(22)의 도료 박막화면(22A)과 도료 저장부(22D) 사이에 설치된 원판형 허브 부재이다. 허브 부재(23)에는, 외주측에는 도료 및 용제를 분무화 헤드 본체(22)의 도료 박막화면(22A)으로 안내하는 도료 유출 통로(23A)가 다수개 설치되고, 중앙부 측에는 허브 부재(23)의 앞면에 용제를 공급하는 용제 유출 통로(23B)가 복수개 설치되어 있다.
부호 "24"는 분무화 헤드 본체(22)의 후방측에 설치된 장착 통부이다. 장착 통부(24)의 내주측에는, 바닥부를 가지는 끼워맞춤구멍(24A)이 형성되어 있다. 한편, 끼워맞춤구멍(24A)의 안쪽부 측에는, 환형 격벽(22C)에 의해 원형의 바닥면(24B)이 형성되어 있다.
또한, 끼워맞춤구멍(24A)에는, 바닥면(24B)으로부터 개구 측(후방측)을 향해 점차 직경이 확대된 경사 내주면(24C)이 형성되어 있다. 이 때, 경사 내주면(24C)은 분무화 헤드 본체(22)의 회전 중심이 되는 축선 O－O를 향해 경사지면서, 또한 장착 축부(15)의 경사 외주면(15C)에 대응하여 형성되어 있다. 그리고, 장착 통부(24)는, 끼워맞춤구멍(24A) 내에 테이퍼부(15B)를 수용한 상태에서, 장착 축부(15)의 외주측에 장착된다.
또한, 장착 통부(24)의 끼워맞춤구멍(24A)에는, 이 개구 측에 위치하고 직경이 큰 전체 주위 홈으로 이루어지는 자형 스플라인 끼워맞춤부(24D)가 형성되어 있다. 그리고, 이 자형 스플라인 끼워맞춤부(24D)에는, 후술하는 자형 스플라인 부재(27)가 설치되어 있다.
다음으로, 제1 실시예의 특징 부분인 회전 규제 기구(25)와, 축 방향 변위 규제 기구(28)에 대하여 설명한다.
즉, 부호 "25"는 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에 설치된 회전 규제 기구이다. 이 회전 규제 기구(25)는, 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 주위 방향으로 회전하는 것을 규제한다. 여기서, 회전 규제 기구(25)는, 도 3 및 도 4에 나타낸 바와 같이, 후술하는 웅형 스플라인 부재(26)와 자형 스플라인 부재(27)에 의해 구성되어 있다.
부호 "26"은 회전축(14)의 단차부(14A)에 인접하여 장착 축부(15)의 원통형부(15A)에 설치된 웅형 스플라인 부재이다. 웅형 스플라인 부재(26)는, 원통형부(15A)의 외주면으로부터 직경 방향 외측을 향해 돌출된 단면 기어상(狀)으로 형성되어 있다.
그리고, 웅형 스플라인 부재(26)는, 장착 축부(15)의 외주측에 설치된, 예를 들면 단면 삼각형상의 복수의 맞물림기어(26A)에 의해 구성되어 있다. 여기서, 각 맞물림기어(26A)는, 축선 O－O와 평행한 상태에서 축 방향을 향하여 연장되고, 또한 회전축(14)의 전체 주위에 걸쳐서 주위 방향으로 등 간격으로 배치되어 있다. 이로써, 웅형 스플라인 부재(26)는, 장착 축부(15) 중 기단 측의 외주면을 전체 주위에 걸쳐 덮고 있다.
여기서, 웅형 스플라인 부재(26)와 후술하는 자형 스플라인 부재(27) 중, 적어도 한쪽, 실시예의 경우, 웅형 스플라인 부재(26)는, 예를 들면 탄성적으로 변형 가능한 수지 재료, 고무 재료 등에 의해 환형체로서 형성되어 있다. 즉, 웅형 스플라인 부재(26)는, 외주측으로 전체 주위에 걸쳐 맞물림기어(26A)가 형성된 환형체로 되어 있다. 그리고, 이 웅형 스플라인 부재(26)는, 장착 축부(15)의 원통형부(15A)와 회전축(14)의 단차부(14A)에 끼워맞추어지고, 예를 들면 접착제 등에 의해 고착되어 있다.
부호 "27"은 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 중 자형 스플라인 끼워맞춤부(24D)에 설치된 자형 스플라인 부재이다. 자형 스플라인 부재(27)는, 장착 통부(24)의 내주면으로부터 직경 방향 내측을 향해 돌출된 단면 기어상으로 형성되어 있다.
그리고, 자형 스플라인 부재(27)는, 장착 통부(24)의 내주측에 설치된, 예를 들면 단면 삼각형상의 복수의 맞물림기어(27A)에 의해 구성되어 있다. 여기서, 각 맞물림기어(27A)는, 축선 O－O와 평행한 상태에서 축 방향으로 향하여 연장되고, 또한 각 맞물림기어(26A)와 대응하여 끼워맞춤구멍(24A)의 전체 주위에 걸쳐서 주위 방향으로 등 간격으로 배치되어 있다. 이로써, 자형 스플라인 부재(27)는, 장착 통부(24) 중 끼워맞춤구멍(24A)의 개구 측의 내주면을 전체 주위에 걸쳐서 덮고 있다.
여기서, 실시예의 경우, 자형 스플라인 부재(27)는, 회전 분무화 헤드(21)와는 별개로, 예를 들면, 철, 스테인레스 등의 금속 재료, 경질 수지 재료 등에 의해 환형으로 형성되어 있다. 즉, 자형 스플라인 부재(27)는, 내주 측으로 전체 주위에 걸쳐서 맞물림기어(27A)가 형성된 환형체로 되어 있다. 그리고, 이 자형 스플라인 부재(27)는, 장착 통부(24)의 자형 스플라인 끼워맞춤부(24D)에, 예를 들면 압입, 접착 등의 수단에 의해 고착되어 있다. 그리고, 자형 스플라인 부재(27)는, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 부재를 이용하여 장착 통부(24)에 일체적으로 형성되어도 된다.
그리고, 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)에 장착할 때는, 자형 스플라인 부재(27)의 맞물림기어(27A)가 웅형 스플라인 부재(26)의 맞물림기어(26A) 사이의 홈에 삽입되고, 복수의 맞물림기어(26A)와 복수의 맞물림기어(27A)가 서로 맞물린 상태가 된다. 이로써, 웅형 스플라인 부재(26)와 자형 스플라인 부재(27)가 걸어맞추어지고, 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 주위 방향으로 상대 변위하지 않게 된다.
또한, 부호 "28"은 축 방향 변위 규제 기구를 나타내고, 이 축 방향 변위 규제 기구(28)는, 회전 규제 기구(25)와 일체로 되어 구성된다. 즉, 웅형 스플라인 부재(26)는, 예를 들면 탄성적으로 변형 가능한 수지 재료 등에 의해 형성되고, 자형 스플라인 부재(27)는, 예를 들면 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 이 결과, 맞물림기어(26A)가 맞물림기어(27A) 사이의 홈에 삽입될 때는, 웅형 스플라인 부재(26)의 맞물림기어(26A)와 자형 스플라인 부재(27)의 맞물림기어(27A) 사이에는, 축 방향의 마찰 저항이 발생한다. 그러므로, 웅형 스플라인 부재(26) 및 자형 스플라인 부재(27)는, 회전 규제 기구(25)를 구성하는데 더하여, 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제하는 축 방향 변위 규제 기구(28)를 구성할 수 있다.
따라서, 제1 실시예의 경우, 웅형 스플라인 부재(26)와 자형 스플라인 부재(27)는, 회전 규제 기구(25)와 축 방향 변위 규제 기구(28)의 2개의 기능을 겸비하고 있다.
제1 실시예에 의한 도장 장치(1)는 전술한 바와 같은 구성을 가지며, 다음으로, 그 작용에 대하여 설명한다.
먼저, 차체 등의 피도장물에 도장을 행하는 경우에는, 에어 모터(13)를 회전 구동시킴으로써, 회전축(14)과 함께 회전 분무화 헤드(21)가 고속 회전한다. 그리고, 회전축(14)과 함께 회전 분무화 헤드(21)를 회전 구동한 상태에서, 회전 분무화 헤드(21)에 고전압을 인가하고, 또한 피드 튜브(11)로부터 회전 분무화 헤드(21)의 도료 저장부(22D)를 향해 도료를 공급한다. 이 도료 저장부(22D)에 공급된 도료는, 원심력에 의해 허브 부재(23)의 도료 유출 통로(23A)로부터 분무화 헤드 본체(22)의 도료 박막화면(22A)으로 유출된다. 그리고, 도료 유출 통로(23A)로부터 유출된 도료는, 도료 박막화면(22A)에서 박막화된 후, 방출단 에지(22B)로부터 도료 입자가 되어 분무되고, 피도장물에 도장된다.
한편, 색을 바꿀 경우에는, 동일하게 회전 분무화 헤드(21)를 회전 구동한 상태에서, 도료 대신 시너 등의 용제를 회전 분무화 헤드(21)의 도료 저장부(22D)에 공급한다. 이 용제에 의해 도료 저장부(22D)를 세정하고, 다음으로, 허브 부재(23)의 도료 유출 통로(23A)로부터 유출된 용제에 의해 분무화 헤드 본체(22)의 도료 박막화면(22A) 및 방출단 에지(22B)에 부착된 도료를 세정하고, 또한 용제 유출 통로(23B)로부터 유출된 용제에 의해 허브 부재(23)의 앞면을 세정한다.
여기서, 회전 분무화 헤드(21)나 피드 튜브(11)의 선단을 꼼꼼하게 세정하기 위하여, 회전 분무화 헤드(21)를 분리할 경우가 있다. 또한, 피도장물의 형상, 크기 등에 따라 회전 분무화 헤드(21)를 교환하는 경우도 있다. 그래서, 다음으로, 회전축(14)으로부터 회전 분무화 헤드(21)를 분리할 경우와, 회전축(14)에 회전 분무화 헤드(21)를 장착하는 경우에 대하여 설명한다.
먼저, 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)으로부터 분리할 경우에는, 웅형 스플라인 부재(26)와 자형 스플라인 부재(27) 사이의 마찰력에 저항하여 회전 분무화 헤드(21)를 축 방향을 따라 전방측을 향해 누른다. 이로써, 분무화 헤드 본체(22)의 장착 통부(24)를 회전축(14)의 장착 축부(15)로부터 빼낼 수 있다.
한편, 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)에 장착하는 경우에는, 장착 통부(24)의 끼워맞춤구멍(24A) 내에 장착 축부(15)의 테이퍼부(15B)가 삽입된 상태에서, 분무화 헤드 본체(22)를 회전축(14)을 향해 누른다. 이 때, 자형 스플라인 부재(27)의 후단측이 웅형 스플라인 부재(26)의 선단측에 맞닿으므로, 회전 분무화 헤드(21)를 주위 방향으로 회전시켜 자형 스플라인 부재(27)의 맞물림기어(27A) 사이의 V자형 홈에 웅형 스플라인 부재(26)의 맞물림기어(26A)가 진입 가능한 위치를 찾는다. 그리고, 맞물림기어(27A) 사이의 홈에 맞물림기어(26A)를 삽입시키면서, 이들 사이의 마찰력에 저항하여 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14) 측으로 가압한다. 이로써, 자형 스플라인 부재(27)와 웅형 스플라인 부재(26) 사이의 마찰 저항에 의해, 회전 분무화 헤드(21)는 이탈방지 상태로 회전축(14)에 장착된다.
또한, 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14) 측으로 가압하면, 장착 축부(15)의 경사 외주면(15C)에 장착 통부(24)의 경사 내주면(24C)이 맞닿는다. 이 때, 회전 분무화 헤드(21)는, 테이퍼부(15B)의 경사 외주면(15C)에 의해 회전축(14)의 회전 중심에 배향된다. 이로써, 회전 분무화 헤드(21)는 회전축(14)에 대하여 자동적으로 조심(調芯)되어 회전 분무화 헤드(21) 및 회전축(14)의 중심축(축선 O－O)은 서로 일치한다.
여기에 더하여, 맞물림기어(26A)와 맞물림기어(27A)가 맞물려 있으므로, 회전 분무화 헤드(21)는 회전축(14)에 대하여 주위 방향으로 상대 변위가 규제된다.그러므로, 회전 분무화 헤드(21)는, 에어 모터(13)의 회전수가 급격하게 상승 혹은 저하되었을 때에도, 회전축(14)과 함께 회전한다. 그러므로, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)와 회전축(14)의 장착 축부(15) 사이에 간극이나 헐거움이 생기지 않고, 경사 내주면(24C)이 경사 외주면(15C)에 밀착된 상태를 유지할 수 있다. 이 결과, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축(축선 O－O)에 항상 일치시킬 수 있으므로, 회전 분무화 헤드(21)를 회전 밸런스가 양호한 상태로 유지할 수 있다.
따라서, 제1 실시예에서는, 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는, 회전 규제 기구(25)가 설치되어 있다. 그러므로, 회전 규제 기구(25)에 의해, 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 주위 방향으로 회전 변위되는 것을 규제할 수 있다.
이 결과, 회전수의 상승 및 하강에 구애받지 않고, 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)에 대하여 안정적으로 고정하여, 회전 분무화 헤드(21)와 회전축(14) 사이에서 회전 어긋남이 생기는 것을 규제할 수 있다. 이로써, 회전축(14)의 중심축과 회전 분무화 헤드(21)의 중심축이 일치한 상태를 유지할 수 있으므로, 회전축(14)이 정압 에어 베어링(13C)에 접촉하는 것을 방지할 수 있고, 신뢰성 및 내구성을 높일 수 있다.
또한, 회전수의 상승과 하강의 어느 경우에도, 회전 분무화 헤드(21)는 회전축(14)과 일체로 되어 회전하기 때문에, 회전축(14)과 회전 분무화 헤드(21) 사이의 추종 지연을 없앨 수 있다. 그러므로, 예를 들면 회전축(14)의 회전수를 변화시키면서 도장 작업을 행하는 경우에도, 도료 입자를 신속하게 회전수에 대응한 입경(粒徑)으로 할 수 있고, 도장 품질을 향상시킬 수 있다.
또한, 회전 규제 기구(25)는, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치된 웅형 스플라인 부재(26)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치된 자형 스플라인 부재(27)에 의해 구성되어 있다. 이 결과, 웅형 스플라인 부재(26)와 자형 스플라인 부재(27)를 결합시킴으로써, 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)에 대하여 즉시 장착할 수 있다. 그러므로, 나사의 나사 결합을 이용하지 않고 회전축(14)에 회전 분무화 헤드(21)를 장착할 수 있으므로, 예를 들면 에어 모터(13)의 회전수가 급격하게 저하될 때에도, 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)으로부터 탈락하지 않고, 회전축(14)에 대한 회전 분무화 헤드(21)의 장착 안정성을 높일 수 있다.
또한, 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는 축 방향 변위 규제 기구(28)를 설치하였으므로, 축 방향 변위 규제 기구(28)를 사용하여 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제할 수 있어서, 회전 분무화 헤드(21)의 탈락을 확실하게 방지할 수 있다.
특히, 제1 실시예에서는, 축 방향 변위 규제 기구(28)는, 웅형 스플라인 부재(26)의 맞물림기어(26A)와 자형 스플라인 부재(27)의 맞물림기어(27A) 사이에 생기는 축 방향의 마찰 저항을 사용하도록 구성되어 있다. 이 결과, 웅형 스플라인 부재(26)와 자형 스플라인 부재(27)는, 회전 규제 기구(25) 및 축 방향 변위 규제 기구(28)의 2개의 기능을 가질 수 있다. 그러므로, 회전 규제 기구(25)와 축 방향 변위 규제 기구(28)를 별개로 형성한 경우에 비하여, 회전축(14)의 장착 축부(15) 및 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)를 소형화할 수 있다.
또한, 특허 문헌 5의 발명과 같이, 장착 축부(15)와 장착 통부(24) 사이에 탄성 링을 설치하여 회전 분무화 헤드(21)의 이탈방지를 행하는 경우에는, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 혹은 분리 시에, 탄성 링이 상대방 부재에 슬라이드 접촉하므로, 탄성 링에 뒤틀림이나 마모가 생기고, 내구성 및 신뢰성이 저하될 우려가 있다. 이에 비해, 제1 실시예에서는, 웅형 스플라인 부재(26)와 자형 스플라인 부재(27) 사이의 마찰 저항을 사용하는 구성으로 하였으므로, 탄성 링에 뒤틀림 등이 발생하지 않고, 내구성 및 신뢰성을 높일 수 있다.
다음으로, 도 5 내지 도 7은 제2 실시예를 나타내고 있다. 제2 실시예의 특징은, 축 방향 변위 규제 기구를, 회전축의 장착 축부에 설치하고 회전 분무화 헤드의 장착 통부에 탄성적으로 접촉하는 탄성 링에 의해 구성한 점에 있다. 그리고, 제2 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
부호 "31"은 제2 실시예에 의한 회전 규제 기구이다. 회전 규제 기구(31)는, 제1 실시예에 의한 회전 규제 기구(25)로 실질적으로 동일하게, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치된 웅형 스플라인 부재(32)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치된 자형 스플라인 부재(33)에 의해 구성되어 있다.
그리고, 제2 실시예에서는, 웅형 스플라인 부재(32)와 자형 스플라인 부재(33)는, 예를 들면 모두 철, 스테인레스, 알루미늄 합금 등의 도전성 금속 재료, 도전성 수지 재료 등을 사용하여 형성되어 있다.
여기서, 웅형 스플라인 부재(32)는, 외주측으로 전체 주위에 걸쳐서 맞물림기어(32A)가 형성된 환형체로 되어 있다. 그리고, 웅형 스플라인 부재(32)는, 장착 축부(15)의 원통형부(15A)와 회전축(14)의 단차부(14A)에 끼워맞추어지고, 고착되어 있다. 또한, 자형 스플라인 부재(33)는, 내주측으로 전체 주위에 걸쳐서 맞물림기어(33A)가 형성된 환형체로 되어 있다. 그리고, 자형 스플라인 부재(33)는, 장착 통부(24)의 자형 스플라인 끼워맞춤부(24D)에 고착되어 있다.
그러나, 회전 규제 기구(31)의 웅형 스플라인 부재(32) 및 자형 스플라인 부재(33)는, 제1 실시예에 의한 웅형 스플라인 부재(26) 및 자형 스플라인 부재(27)와는 달리, 축 방향 변위 규제 기구로서 기능할 필요가 없다. 그러므로, 웅형 스플라인 부재(32)와 자형 스플라인 부재(33) 사이에는, 맞물림기어(32A)가 맞물림기어(33A) 사이의 홈에 진입 가능하게 하기 위하여, 극히 작은 간극이 형성되어 있다.
부호 "34"는 제2 실시예에 의한 축 방향 변위 규제 기구이다. 이 축 방향 변위 규제 기구(34)는, 제1 실시예에 의한 축 방향 변위 규제 기구(28)와는 달리, 회전 규제 기구(31)와는 별개로 설치되어 있다. 구체적으로는, 축 방향 변위 규제 기구(34)는, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 장착된, 예를 들면 O링 등의 탄성 링(35)에 의해 구성되어 있다.
여기서, 장착 축부(15)의 원통형부(15A)에는, 탄성 링(35)을 장착하기 위해 링 끼워붙임(嵌着) 홈(36)이 오목하게 형성되어 있다. 그리고, 링 끼워붙임 홈(36)은, 예를 들면, 단면 4각형상의 오목홈에 의해 형성되고, 원통형부(15A)의 외주면에 위치하여 주위 방향으로 연장되고, 또한 원통형부(15A)를 둘러싸는 환형으로 형성되어 있다.
또한, 탄성 링(35)은, 링 끼워붙임 홈(36)에 장착되고, 또한 그 외주측은 링 끼워붙임 홈(36)으로부터 돌출되어 있다. 그리고, 탄성 링(35)은, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주면에 탄성적으로 접촉하여, 회전 분무화 헤드(21)가 축 방향으로 변위되는 것을 규제하고 있다.
따라서, 제2 실시예에서도 제1 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제2 실시예에서는, 축 방향 변위 규제 기구(34)는, 회전축(14)의 장착 축부(15)에 설치한 탄성 링(35)에 의해 구성되므로, 탄성 링(35)을 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주면에 탄성적으로 접촉시킴으로써, 회전축(14)에 대하여 회전 분무화 헤드(21)가 축 방향으로 변위하는 것을 방지할 수 있다.
또한, 제2 실시예에서는, 회전 규제 기구(31)와는 별개로 축 방향 변위 규제 기구(34)를 설치하는 구성으로 하였으므로, 축 방향 변위 규제 기구(34)는 회전 분무화 헤드(21)의 축 방향에 대한 변위만을 고려하면 되어, 탄성 링(35)의 재료 선택이나 형상 등의 설계 자유도가 높아진다.
그리고, 제2 실시예에서는, 탄성 링(35)은, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치되고, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주면에 탄성적으로 접촉하는 구성으로 되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 탄성 링을 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치하고, 또한 상기 탄성 링을 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주면에 탄성적으로 접촉시키도록 구성해도 된다.
다음으로, 도 8은 제3 실시예를 나타내고 있다. 제3 실시예의 특징은, 축 방향 변위 규제 기구를, 회전축의 장착 축부에 설치된 제1 자성 링과, 회전 분무화 헤드의 장착 통부에 설치된 제2 자성 링에 의해 구성한 점에 있다. 그리고, 제3 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
부호 "41"은 제3 실시예에 의한 회전 규제 기구이다. 회전 규제 기구(41)는, 제2 실시예에 의한 회전 규제 기구(31)와 실질적으로 동일하게, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치된 복수의 맞물림기어(42A)로 이루어지는 웅형 스플라인 부재(42)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치된 복수의 맞물림기어(43A)로 이루어지는 자형 스플라인 부재(43)에 의해 구성되어 있다.
부호 "44"는 제3 실시예에 의한 축 방향 변위 규제 기구이다. 축 방향 변위 규제 기구(44)는, 제1 실시예에 의한 축 방향 변위 규제 기구(28)와는 달리, 회전 규제 기구(41)와는 별개로 설치되어 있다. 구체적으로는, 축 방향 변위 규제 기구(44)는, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치된 제1 자성 링(45)(제1 자성 부재)과, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치된 제2 자성 링(46)(제2 자성 부재)에 의해 구성되어 있다.
여기서, 장착 축부(15)의 원통형부(15A)의 외주측에는, 웅형 스플라인 부재(42)보다 앞쪽에 위치하고, 제1 자성 링(45)을 장착하기 위해 제1 링 끼워붙임 홈(47)이 오목하게 형성되어 있다. 그리고, 링 끼워붙임 홈(47)은, 예를 들면 원통형부(15A)의 외주면을 주위 방향으로 연장하는 단면 4각형상의 환형 홈으로 형성되어 있다.
한편, 장착 통부(24)의 내주측에는, 자형 스플라인 부재(43)보다 앞쪽에 위치하고, 제2 자성 링(46)을 장착하기 위한 제2 링 끼워붙임 홈(48)이 오목하게 형성되어 있다. 이 때, 제2 링 끼워붙임 홈(48)은, 회전축(14)에 회전 분무화 헤드(21)를 장착한 상태에서 제1 링 끼워붙임 홈(47)과 대면하는 위치에 배치되어 있다. 그리고, 링 끼워붙임 홈(48)은, 예를 들면 끼워맞춤구멍(24A)의 내주면을 주위 방향으로 연장하는 단면 4각형상의 환형 홈으로 형성되어 있다.
또한, 제1 자성 링(45)은, 예를 들면 영구 자석 등과 같이 자력을 가지는 자성체 재료를 사용하여 단면 사각형의 링형으로 형성되어 있다. 그리고, 제1 자성 링(45)은, 장착 축부(15)의 제1 링 끼워붙임 홈(47)에 장착되어 있다. 한편, 제2 자성 링(46)은, 예를 들면 자성체 재료에 의해 단면 사각형의 링형으로 형성되고, 장착 통부(24)의 제2 링 끼워붙임 홈(48)에 장착되어 있다.
또한, 제2 자성 링(46)은, 제1 자성 링(45)의 자력에 의해 제1 자성 링(45)에 끌어당길 수 있도록 구성되어 있다. 또한, 회전축(14)에 회전 분무화 헤드(21)를 장착한 상태에서도, 제1 자성 링(45)은, 간극을 통하여 제2 자성 링(46)과 대면하는 구성으로 되어 있다.
따라서, 제3 실시예에서도 제1 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제3 실시예에서는, 축 방향 변위 규제 기구(44)는, 회전축(14)의 장착 축부(15) 및 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)에 각각 설치된 제1 자성 링 및 제2 자성 링(45 및 46)에 의해 구성되어 있다. 그러므로, 제1 자성 링 및 제2 자성 링(45 및 46)은 자력에 의해 인력이 작용하기 때문에, 제1 자성 링 및 제2 자성 링(45 및 46)을 사용하여 회전축(14)에 대하여 회전 분무화 헤드(21)가 축 방향으로 변위되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 축 방향 변위 규제 기구(44)의 제2 자성 링(46)은, 장착 축부(24)의 끼워맞춤구멍(24A)에 설치되고, 제1 자성 링(45)과의 사이에 간극이 형성되어 있으므로, 제1 자성 링 및 제2 자성 링(45 및 46)이 직접 접촉하지 않는다. 그러므로, 제2 실시예와 같이, 탄성 링을 사용한 경우에 비하여, 제1 자성 링 및 제2 자성 링(45 및 46)에 마모가 생기지 않고, 내구성을 높일 수 있다.
그리고, 제3 실시예에서는, 축 방향 변위 규제 기구(44)는 회전축(14)을 둘러싸는 링형으로 형성된 제1 자성 링 및 제2 자성 링(45 및 46)을 사용하여 구성되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면 회전축(14)의 장착 축부(15)에는 복수의 제1 자성 부재를 주위 방향으로 간격을 두고 배치하고, 또한 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)에는 복수의 제2 자성 부재를 주위 방향으로 간격을 두고 배치하도록 구성해도 된다.
다음으로, 도 9는 제4 실시예를 나타내고 있다. 제4 실시예의 특징은, 축 방향 변위 규제 기구를, 자력으로 서로 끌어당기는 웅형 스플라인 부재와 자형 스플라인 부재에 의해 구성한 점에 있다. 그리고, 제4 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
부호 "51"은 제4 실시예에 의한 회전 규제 기구이다. 회전 규제 기구(51)는, 제1 실시예에 의한 회전 규제 기구(25)와 실질적으로 동일하게, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치된 웅형 스플라인 부재(52)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치된 자형 스플라인 부재(53)에 의해 구성되어 있다.
여기서, 웅형 스플라인 부재(52)는, 외주측에으로 전체 주위에 걸쳐서 맞물림기어(52A)가 형성된 환형체로 되어 있다. 그리고, 웅형 스플라인 부재(52)는, 장착 축부(15)의 원통형부(15A)와 회전축(14)의 단차부(14A)에 끼워맞추어지고, 고착되어 있다. 또한, 자형 스플라인 부재(53)는, 내주측으로 전체 주위에 걸쳐서 맞물림기어(53A)가 형성된 환형체로 되어 있다. 그리고, 자형 스플라인 부재(53)는, 장착 통부(24)의 자형 스플라인 끼워맞춤부(24D)에 고착되어 있다.
이와 같이, 제4 실시예에서는, 웅형 스플라인 부재(52)는, 예를 들면 영구 자석 등과 같이 자력을 가지는 자성체 재료를 사용하여 형성되어 있다. 한편, 자형 스플라인 부재(53)도, 예를 들면 철계 재료와 같은 자성체 재료에 의해 형성되어 있다. 이로써, 웅형 스플라인 부재(52)와 자형 스플라인 부재(53) 사이에는, 자기적인 인력이 작용하고, 서로 끌어당기도록 구성되어 있다. 그러므로, 웅형 스플라인 부재(52) 및 자형 스플라인 부재(53)는, 회전 규제 기구(51)를 구성하는데 더하여, 회전 분무화 헤드(21)이 회전축(14)에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제하는 축 방향 변위 규제 기구(54)를 구성하고 있다.
그리고, 웅형 스플라인 부재(52)와 자형 스플라인 부재(53) 사이에는, 맞물림기어(52A)가 맞물림기어(53A) 사이의 홈에 용이하게 진입 가능하게 하기 위하여, 극히 작은 간극이 형성되어 있다.
따라서, 제4 실시예에서도 제1 및 제3 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다.
다음으로, 도 10 내지 도 13은 제5 실시예를 나타내고 있다. 제5 실시예의 특징은, 축 방향 변위 규제 기구를, 회전축의 장착 축부에 직경 방향으로 변위 가능하게 설치된 걸어맞춤 돌기와, 회전 분무화 헤드의 장착 통부에 설치된 끼워맞춤 홈에 의해 구성하고, 또한 축 맞춤 기구를, 끼워맞춤 홈의 바닥부 측에 설치한 경사 홈 바닥면에 의해 구성한 점에 있다. 그리고, 제5 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
부호 "61"은 제5 실시예에 의한 회전 규제 기구이다. 회전 규제 기구(61)는, 제2 실시예에 의한 회전 규제 기구(31)와 실질적으로 동일하게, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치된 복수의 맞물림기어(62A)로 이루어지는 웅형 스플라인 부재(62)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치된 복수의 맞물림기어(63A)로 이루어지는 자형 스플라인 부재(63)에 의해 구성되어 있다.
부호 "64"는 제5 실시예에 의한 축 방향 변위 규제 기구이다. 축 방향 변위 규제 기구(64)는, 제1 실시예에 의한 축 방향 변위 규제 기구(28)와는 달리, 회전 규제 기구(61)와는 별개로 설치되어 있다. 구체적으로는, 축 방향 변위 규제 기구(64)는, 회전축(14)의 장착 축부(15)에 직경 방향으로 변위 가능하게 설치된 복수개(예를 들면, 2개)의 걸어맞춤 돌기(65)(걸어맞춤 부재)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)에 설치된 환형의 끼워맞춤 홈(67)에 의해 구성되어 있다.
여기서, 걸어맞춤 돌기(65)는, 큰 원심력이 작용하도록, 예를 들면 고밀도 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 또한, 걸어맞춤 돌기(65)는, 예를 들면 원기둥형의 핀부(65A)와, 핀부(65A)의 기단 측에 설치된 환형의 칼라부(65B, collar)에 의해 구성되어 있다. 또한, 핀부(65A)의 선단측에는, 예를 들면 원호형의 모따기가 행해지고, 후술하는 경사 홈 바닥면(67A)과의 접촉 면적이 커져 있다.
한편, 장착 축부(15)의 원통형부(15A)의 외주측에는, 웅형 스플라인 부재(62)보다 앞쪽에 위치하며, 걸어맞춤 돌기(65)를 수용하기 위하여, 복수개(예를 들면, 2개)의 돌기 수용 오목부(66)가 주위 방향에 대하여 등 간격으로 오목하게 형성되어 있다. 이 때, 복수의 돌기 수용 오목부(66)는, 환형의 끼워맞춤 홈(67)과 대향하도록, 축 방향에 대하여 같은 위치에 배치되어 있다. 또한, 복수의 돌기 수용 오목부(66)는, 회전축(14)의 주위 방향에 대하여 등 간격으로 배치되어 있다. 또한, 돌기 수용 오목부(66)는, 단면 원형상이며 직경 방향으로 연장되는 바닥이 있는 구멍에 의해 구성되며, 그 내경 치수는, 예를 들면 걸어맞춤 돌기(65)의 칼라부(65B)의 외경 치수보다 큰 값으로 설정되어 있다. 이로써, 걸어맞춤 돌기(65)는, 돌기 수용 오목부(66) 내에서 직경 방향으로 변위 가능하게 되어 있다.
또한, 돌기 수용 오목부(66)의 개구 측에는 커버부(66A)가 설치되고, 또한 커버부(66A)에는, 핀부(65A)보다 직경이 크며 칼라부(65B)보다 직경이 작은 삽통구멍(66B)이 설치되어 있다. 이로써, 걸어맞춤 돌기(65)의 핀부(65A)는 삽통구멍(66B)을 통해서 돌기 수용 오목부(66)로부터 돌출 가능하게 되는 것에 대하여, 걸어맞춤 돌기(65)의 칼라부(65B)는 커버부(66A)와 간섭한다. 이로써, 커버부(66A)는, 걸어맞춤 돌기(65)가 돌기 수용 오목부(66)로부터 빠져나오는 것을 방지하고 있다.
한편, 축 방향 변위 규제 기구(64)의 일부를 구성하는 끼워맞춤 홈(67)은, 장착 통부(24)의 내주측에 오목하게 형성되어 있다. 이 때, 끼워맞춤 홈(67)은, 회전축(14)에 회전 분무화 헤드(21)를 장착한 상태에서 걸어맞춤 돌기(65)와 대면하는 위치에 배치되어 있다. 또한, 끼워맞춤 홈(67)은, 예를 들면 끼워맞춤구멍(24A)의 내주면에 위치하고 주위 방향으로 연장된 단면 4각형상의 환형 홈으로서 형성되어 있다. 그리고, 끼워맞춤 홈(67)은, 걸어맞춤 돌기(65)가 직경 방향 외측으로 변위했을 때, 걸어맞춤 돌기(65)의 핀부(65A)가 진입하여 끼워맞추어진다. 이로써, 걸어맞춤 돌기(65) 및 끼워맞춤 홈(67)은, 회전 분무화 헤드(21)가 축 방향으로 변위되는 것을 규제할 수 있다.
또한, 부호 "68"은 축 맞춤 기구를 나타내고, 이 축 맞춤 기구(68)는, 축 방향 변위 규제 기구(64)와 일체로 되어 구성되어 있다.
여기서, 축 맞춤 기구(68)에 대하여 설명하면, 끼워맞춤 홈(67)은, 핀부(65A)가 진입 가능하도록, 핀부(65A)의 외경 치수보다 큰 홈폭 치수를 가지고 있다. 또한, 끼워맞춤 홈(67)의 바닥부 측에는, 장착 통부(24)의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 홈 깊이 치수가 얕아진 경사 홈 바닥면(67A)이 형성되어 있다. 그리고, 끼워맞춤 홈(67)은, 경사 홈 바닥면(67A)과 걸어맞춤 돌기(65)의 선단부분이 접촉 가능하도록, 그 홈 깊이 치수가 설정되어 있다. 이로써, 걸어맞춤 돌기(65)와 끼워맞춤 홈(67)의 경사 홈 바닥면(67A)은, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구(68)를 구성할 수 있다.
여기서, 축 맞춤 기구(68)의 작용에 대하여 구체적으로 설명한다. 먼저, 회전축(14)은, 예를 들면 3000∼150000 rpm 정도의 고속으로 회전 구동하기 때문에, 걸어맞춤 돌기(65)는, 도 13에 나타낸 바와 같이, 원심력에 의해 직경 방향 외측으로 이동한다. 이 때, 걸어맞춤 돌기(65)의 핀부(65A)는 끼워맞춤 홈(67)의 경사 홈 바닥면(67A)에 강하게 가압되므로, 핀부(65A)와 경사 홈 바닥면(67A)과의 접촉 개소에 축 방향의 분력이 발생하고, 회전 분무화 헤드(21)는 회전축(14)의 기단측(에어 모터(13)의 방향)을 향해 가압된다. 이 결과, 회전 분무화 헤드(21)의 경사 내주면(24C)을 회전축(14)의 경사 외주면(15C)을 향해 가압하여, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞출 수 있다.
따라서, 제5 실시예에서도 제1 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제5 실시예에서는, 축 방향 변위 규제 기구(64)는, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치된 걸어맞춤 돌기(65)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치된 끼워맞춤 홈(67)에 의해 구성되므로, 걸어맞춤 돌기(65)가 끼워맞춤 홈(67)에 진입함으로써, 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제할 수 있다.
또한, 축 맞춤 기구(68)는, 걸어맞춤 돌기(65)와 끼워맞춤 홈(67)의 바닥부 측에 설치된 경사 홈 바닥면(67A)에 의해 구성되므로, 회전축(14)이 고속 회전하고 있을 때의 원심력을 이용하여 걸어맞춤 돌기(65)를 직경 방향 외측으로 돌출시켜서, 걸어맞춤 돌기(65)의 선단이 끼워맞춤 홈(67)의 경사 홈 바닥면(67A)에 맞닿는다. 따라서, 걸어맞춤 돌기(65)의 핀부(65A)와 경사 홈 바닥면(67A)과의 접촉 개소에 발생하는 분력에 의해, 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)의 기단측(에어 모터(13)의 방향)을 향해 가압할 수 있다. 이로써, 회전 분무화 헤드(21)의 경사 내주면(24C)을 회전축(14)의 경사 외주면(15C)을 향해 가압하여, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞출 수 있다.
이 경우, 회전축(14)의 경사 외주면(15C)과 분무화 헤드 본체(22)의 경사 내주면(24C)은, 서로 조밀하게 맞닿아 있기 때문에, 회전 분무화 헤드(21)는 축이 확실하게 맞추어질 수 있다.
또한, 예를 들면, 특허 문헌 5의 발명과 같이, 장착 축부(15)의 탄성 링을 장착 통부(24)의 경사면에 접촉시켰을 경우에는, 탄성 링은 직경 방향 내측으로 수축하고자 하기 때문에, 원심력이 작용해도 탄성 링을 경사면에 강하게 가압할 수 없다. 이에 비해, 제5 실시예에서는, 회전축(14)에는 복수의 걸어맞춤 돌기(65)가 각각 별개로 설치되어 있으므로, 원심력이 작용할 때는, 각 걸어맞춤 돌기(65)는 독립적으로 용이하게 직경 방향 외측으로 변위될 수 있다.
이 결과, 제5 실시예에서는, 회전 분무화 헤드(21)의 경사 내주면(24C)을 회전축(14)의 경사 외주면(15C)을 향해 가압하는 가압력을 회전수에 따라 용이하게 높일 수 있으므로, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축과 회전축(14)의 중심축이 일치한 상태에서 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)에 확실하게 고정할 수 있다. 이로써, 회전축(14)을 안정적으로 회전시킬 수 있어, 회전축(14)이나 정압 에어 베어링(13C)의 손상을 방지할 수 있다.
또한, 예를 들면, 특허 문헌 5의 발명과 같이, 장착 축부(15)의 탄성 링을 장착 통부(24)의 경사면에 접촉시켰을 경우에는, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 혹은 분리 시에, 탄성 링의 뒤틀림이나 마모가 생길 우려가 있다. 이에 비해, 제5 실시예에서는, 회전축(14)에는 직경 방향으로 변위 가능한 걸어맞춤 돌기(65)를 설치하는 구성으로 하였으므로, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 혹은 분리 시에는, 걸어맞춤 돌기(65)를 회전축(14)의 돌기 수용 오목부(66) 내에 수용할 수 있고, 마모를 억제하여 내구성 및 신뢰성을 높일 수 있다.
다음으로, 도 14 및 도 17은 제6 실시예를 나타내고 있다. 제6 실시예의 특징은, 축 방향 변위 규제 기구를 걸어맞춤 돌기와 끼워맞춤 홈에 의해 구성하고, 또한 걸어맞춤 돌기에는 직경 방향 외측을 향해 가압하는 스프링 부재를 장착하는 구성으로 한 점에 있다. 그리고, 제6 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
부호 "71"은 제6 실시예에 의한 회전 규제 기구이다. 회전 규제 기구(71)는, 제2 실시예에 의한 회전 규제 기구(31)와 실질적으로 동일하게, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치된 복수의 맞물림기어(72A)로 이루어지는 웅형 스플라인 부재(72)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치된 복수의 맞물림기어(73A)로 이루어지는 자형 스플라인 부재(73)에 의해 구성되어 있다.
부호 "74"는 제6 실시예에 의한 축 방향 변위 규제 기구이다. 축 방향 변위 규제 기구(74)는, 제5 실시예에 의한 걸어맞춤 돌기(65) 및 끼워맞춤 홈(67)와 실질적으로 동일한 걸어맞춤 돌기(75)(걸어맞춤 부재) 및 끼워맞춤 홈(77)을 구비하고 있다. 그러므로, 걸어맞춤 돌기(75)는, 예를 들면 원기둥형의 핀부(75A)와, 핀부(75A)의 기단 측에 설치된 환형의 칼라부(75B)에 의해 구성되어 있다.
그리고, 걸어맞춤 돌기(75)는, 장착 축부(15)의 원통형부(15A)에 오목하게 형성된 돌기 수용 오목부(76)에 수용되어 있다. 이 경우, 돌기 수용 오목부(76)는 단면 원형상이며 직경 방향으로 연장되는 바닥이 있는 구멍으로 이루어지고, 환형의 끼워맞춤 홈(77)과 대향하는 위치에 복수개(예를 들면, 2개) 설치되어 있다. 그리고, 복수의 돌기 수용 오목부(76)는, 회전축(14)의 주위 방향에 대하여 등 간격으로 배치되어 있다. 또한, 돌기 수용 오목부(76)의 개구 측에는 커버부(76A)가 설치되고, 또한 커버부(76A)에는, 핀부(75A)가 삽통하는 삽통구멍(76B)이 형성되어 있다.
한편, 걸어맞춤 돌기(75)의 칼라부(75B)와 돌기 수용 오목부(76)의 바닥면 사이에는, 코일 스프링 등으로 이루어지는 제1 스프링 부재(75C)가 설치되어 있다. 그리고, 제1 스프링 부재(75C)는, 걸어맞춤 돌기(75)를 직경 방향 외측(돌기 수용 오목부(76)로부터 돌출하는 방향)을 향해 가압하고 있다. 한편, 걸어맞춤 돌기(75)의 칼라부(75B)와 돌기 수용 오목부(76)의 커버부(76A) 사이에는, 핀부(75A)를 둘러싼 코일 스프링 등으로 이루어지는 제2 스프링 부재(75D)가 설치되어 있다. 그리고, 제2 스프링 부재(75D)는, 걸어맞춤 돌기(75)를 직경 방향 내측(돌기 수용 오목부(76)에 진입하는 방향)을 향해 가압하고 있다.
그러므로, 회전축(14)이 회전하고 있지 않을 때는, 걸어맞춤 돌기(75)는, 도 16에 나타낸 바와 같이, 2개의 스프링 부재(75C, 75D)가 균형을 맞춘 위치에 유지되고, 핀부(75A)는 돌기 수용 오목부(76)로부터 약간 돌출된 상태가 된다. 또한, 회전축(14)이 고속 회전할 때는, 걸어맞춤 돌기(75)에는 원심력이 작용하기 때문에, 걸어맞춤 돌기(75)는, 도 17에 나타낸 바와 같이, 제2 스프링 부재(75D)에 저항하여 직경 방향 외측으로 변위한다.
한편, 끼워맞춤 홈(77)은, 장착 통부(24)의 내주측에 오목하게 형성되어 있다. 이 때, 끼워맞춤 홈(77)은, 예를 들면 단면 4각형상의 오목홈에 의해 형성되고, 끼워맞춤구멍(24A)의 내주면에 위치하고 주위 방향으로 연장된 환형으로 형성되어 있다. 그리고, 끼워맞춤 홈(77)은, 걸어맞춤 돌기(75)가 직경 방향 외측으로 변위했을 때, 걸어맞춤 돌기(75)의 핀부(75A)가 진입하여 끼워맞추어진다. 이로써, 걸어맞춤 돌기(75) 및 끼워맞춤 홈(77)은, 회전 분무화 헤드(21)가 축 방향으로 변위되는 것을 규제할 수 있다.
또한, 부호 "78"은 축 맞춤 기구를 나타내고, 이 축 맞춤 기구(78)는, 축 방향 변위 규제 기구(74)와 일체로 되어 구성되어 있다. 즉, 끼워맞춤 홈(77)의 바닥부 측에는, 장착 통부(24)의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 홈 깊이 치수가 얕아진 경사 홈 바닥면(77A)이 형성되어 있다. 이 때, 경사 홈 바닥면(77A)은, 걸어맞춤 돌기(75)의 선단 부분과 접촉 가능하게 되어 있다. 이로써, 걸어맞춤 돌기(75) 및 끼워맞춤 홈(77)의 경사 홈 바닥면(77A)은, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구(78)를 구성할 수 있다.
따라서, 제6 실시예에서도 제1 및 제5 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제6 실시예에서는, 걸어맞춤 돌기(75)에 제1 스프링 부재(75C)를 장착시켜, 제1 스프링 부재(75C)를 사용하여 걸어맞춤 돌기(75)를 직경 방향 외측을 향해 가압하는 구성으로 되어 있다. 그러므로, 회전축(14)이 회전하고 있는지의 여부에 구애받지 않고, 걸어맞춤 돌기(75)의 선단을 끼워맞춤 홈(77)에 진입시킬 수 있으므로, 회전축(14)에 회전 분무화 헤드(21)를 장착할 때는, 걸어맞춤 돌기(75)를 끼워맞춤 홈(77)에 확실하게 끼워맞출 수 있어서, 회전 분무화 헤드(21)를 이탈방지 상태로 고정할 수 있다.
여기서, 전술한 제5 실시예와 같이, 제1 및 제2 스프링 부재(75C 및 75D)를 설치하지 않는 경우에 대하여 고려한다. 이 경우에는, 걸어맞춤 돌기(75)를 돌출 치수를 크게 하고, 또한 끼워맞춤 홈(77)의 홈 깊이 치수를 크게 형성했을 때는, 걸어맞춤 돌기(75)가 끼워맞춤 홈(77)에 깊게 들어간다. 그러므로, 회전 분무화 헤드(21)를 분리할 때는, 걸어맞춤 돌기(75)를 끼워맞춤 홈(77)으로부터 뽑아내기가 곤란하게 될 우려가 있다.
이에 비해, 본 실시예에서는, 걸어맞춤 돌기(75)에 제2 스프링 부재(75D)를 장착하여, 제2 스프링 부재(75D)를 사용하여 걸어맞춤 돌기(75)를 직경 방향 내측을 향해 가압하도록 구성하고 있다. 이로써, 회전축(14)이 정지했을 때는, 걸어맞춤 돌기(75)가 돌기 수용 오목부(76)로부터 필요 이상 돌출하는 것을 방지할 수 있다. 그러므로, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 혹은 분리 시에는, 걸어맞춤 돌기(75)의 선단이 끼워맞춤 홈(77)에 진입하지만, 경사 홈 바닥면(77A)에는 접촉하지 않는다. 그러므로, 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)으로부터 뽑아냄으로써, 끼워맞춤 홈(77)으로부터 걸어맞춤 돌기(75)를 용이하게 뽑아낼 수가 있어서, 회전 분무화 헤드(21)를 장착 혹은 분리할 때의 작업성을 높일 수 있다.
또한, 전술한 제5 실시예와 같이, 제1 및 제2 스프링 부재(75C 및 75D)를 설치하지 않는 경우에 비하여, 걸어맞춤 돌기(75)의 직경 방향의 변위량(스트로크 길이)을 크게 할 수 있다. 그러므로, 끼워맞춤 홈(77)의 홈 깊이 치수를 크게 하여, 회전 상태에서의 회전 분무화 헤드(21)의 이탈방지 효과를 높일 수 있다.
다음으로, 도 18은 제7 실시예를 나타내고 있다. 제7 실시예의 특징은, 축 방향 변위 규제 기구를 걸어맞춤 돌기와 끼워맞춤 홈에 의해 구성하고, 또한 걸어맞춤 돌기 및 끼워맞춤 홈은 자력에 의해 서로 끌어당기도록 구성한 점에 있다. 그리고, 제7 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
부호 "81"은 제7 실시예에 의한 회전 규제 기구이다. 회전 규제 기구(81)는, 제2 실시예에 의한 회전 규제 기구(31)와 실질적으로 동일하게, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치된 복수의 맞물림기어(82A)로 이루어지는 웅형 스플라인 부재(82)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치된 복수의 맞물림기어(83A)로 이루어지는 자형 스플라인 부재(83)에 의해 구성되어 있다.
부호 "84"는 제7 실시예에 의한 축 방향 변위 규제 기구이다. 축 방향 변위 규제 기구(84)는, 제5 실시예에 의한 걸어맞춤 돌기(65) 및 끼워맞춤 홈(67)와 실질적으로 동일한 걸어맞춤 돌기(85)(걸어맞춤 부재) 및 끼워맞춤 홈(88)을 구비하고 있다. 그리고, 걸어맞춤 돌기(85) 및 끼워맞춤 홈(88)은, 자력에 의해 서로 끌어당기도록 구성되어 있다. 구체적으로는, 걸어맞춤 돌기(85)는, 예를 들면 영구 자석 등의 같은 자력을 가지는 자성 재료에 의해 형성되어 있다. 한편, 후술하는 바와 같이, 끼워맞춤 홈(88)은, 예를 들면 철계 재료와 같은 자성체 부재(87)에 의해 형성되고, 걸어맞춤 돌기(85) 사이에서 자기적인 인력이 작용하는 구성으로 되어 있다.
여기서, 걸어맞춤 돌기(85)는, 예를 들면 원기둥형의 핀부(85A)와, 핀부(85A)의 기단 측에 설치된 환형의 칼라부(85B)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 걸어맞춤 돌기(85)는, 장착 축부(15)의 원통형부(15A)에 오목하게 형성된 돌기 수용 오목부(86)에 수용되어 있다. 이 때, 돌기 수용 오목부(86)는, 단면 원형상이며 직경 방향으로 연장되는 바닥이 있는 구멍으로 이루어지고, 환형의 끼워맞춤 홈(88)과 대향하는 위치에 복수개(예를 들면, 2개) 설치되어 있다. 그리고, 복수의 돌기 수용 오목부(86)는, 회전축(14)의 주위 방향에 대하여 등 간격으로 배치되어 있다. 또한, 돌기 수용 오목부(86)의 개구 측에는 커버부(86A)가 설치되고, 또한 커버부(86A)에는, 핀부(85A)가 삽통하는 삽통구멍(86B)이 형성되어 있다.
한편, 장착 통부(24)의 내주측에는, 돌기 수용 오목부(86)와 대향하는 위치에 환형으로 형성된 자성체 부재(87)가 매설되어 있다. 이 자성체 부재(87)는, 예를 들면 철계 재료와 같은 자성체 재료에 의해 형성되어 있다. 그리고, 전술한 끼워맞춤 홈(88)은, 이 자성체 부재(87)의 내주면에 설치되어 있다.
또한, 끼워맞춤 홈(88)은, 예를 들면, 단면 4각형상의 오목홈에 의해 형성되고, 끼워맞춤구멍(24A)의 내주면에 위치하고 주위 방향으로 연장된 환형으로 형성되어 있다. 그리고, 끼워맞춤 홈(88)은, 걸어맞춤 돌기(85)가 직경 방향 외측으로 변위했을 때, 걸어맞춤 돌기(85)의 핀부(85A)가 진입하여 걸어맞추어진다. 이로써, 걸어맞춤 돌기(85) 및 끼워맞춤 홈(88)은, 회전 분무화 헤드(21)가 축 방향으로 변위하는 것을 규제할 수 있다.
부호 "89"는 축 맞춤 기구를 나타내고, 이 축 맞춤 기구(89)는, 축 방향 변위 규제 기구(84)와 일체로 되어 구성되어 있다. 즉, 끼워맞춤 홈(88)의 바닥부 측에는, 장착 통부(24)의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 홈 깊이 치수가 얕아진 경사 홈 바닥면(88A)이 형성되어 있다. 이 때, 경사 홈 바닥면(88A)은, 걸어맞춤 돌기(85)의 선단부분과 접촉 가능하게 되어 있다. 이로써, 걸어맞춤 돌기(85) 및 끼워맞춤 홈(88)의 경사 홈 바닥면(88A)은, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구(89)를 구성할 수 있다.
따라서, 제7 실시예에서도 제1 및 제5 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제7 실시예에서는, 걸어맞춤 돌기(85)와 끼워맞춤 홈(88)은 자력에 의해 서로 끌어당기도록 구성하였으므로, 자력에 의해 걸어맞춤 돌기(85)를 끼워맞춤 홈(88)을 향해 이동시킬 수 있다. 그러므로, 회전축(14)이 회전하고 있는지의 여부에 구애받지 않고, 걸어맞춤 돌기(85)의 선단을 끼워맞춤 홈(88)에 진입시킬 수 있으므로, 회전축(14)에 회전 분무화 헤드(21)를 장착할 때는, 걸어맞춤 돌기(85)를 끼워맞춤 홈(88)에 확실하게 끼워맞출 수 있고, 회전 분무화 헤드(21)를 이탈방지 상태로 고정할 수 있다.
다음으로, 도 19 및 도 20은 제8 실시예를 나타내고 있다. 제8 실시예의 특징은, 축 방향 변위 규제 기구를 걸어맞춤 구체와 끼워맞춤 홈에 의해 구성하고, 또한 축 맞춤 기구를, 끼워맞춤 홈의 바닥부 측에 설치한 경사 홈 바닥면에 의해 구성한 점에 있다. 그리고, 제8 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
부호 "91"은 제8 실시예에 의한 회전 규제 기구이다. 회전 규제 기구(91)는, 제2 실시예에 의한 회전 규제 기구(31)와 실질적으로 동일하게, 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치된 복수의 맞물림기어(92A)로 이루어지는 웅형 스플라인 부재(92)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치된 복수의 맞물림기어(93A)로 이루어지는 자형 스플라인 부재(93)에 의해 구성되어 있다.
부호 "94"는 제8 실시예에 의한 축 방향 변위 규제 기구이다. 축 방향 변위 규제 기구(94)는, 회전축(14)의 장착 축부(15)에 직경 방향으로 변위 가능하게 설치된 복수개(예를 들면, 2개)의 걸어맞춤 구체(95)(걸어맞춤 부재)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)에 설치된 환형의 끼워맞춤 홈(97)에 의해 구성되어 있다.
또한, 걸어맞춤 구체(95)는, 예를 들면 금속 재료로 이루어지는 구체에 의해 형성되어 있다. 그리고, 걸어맞춤 구체(95)는, 장착 축부(15)의 원통형부(15A)에 오목하게 형성된 구체 수용 오목부(96)에 수용되어 있다. 이 때, 구체 수용 오목부(96)는, 단면 원형상이며 직경 방향으로 연장되는 바닥이 있는 구멍으로 이루어지고, 환형의 끼워맞춤 홈(97)과 대향하는 위치에 복수개(예를 들면, 2개) 설치되어 있다.
그리고, 복수의 구체 수용 오목부(96)는, 회전축(14)의 주위 방향에 대하여 등 간격으로 배치되어 있다. 또한, 구체 수용 오목부(96)의 내경 치수는, 걸어맞춤 구체(95)의 외경 치수보다 큰 값으로 설정되어 있다. 또한, 구체 수용 오목부(96)의 개구 측에는 커버부(96A)가 설치되고, 또한 커버부(96A)에는, 걸어맞춤 구체(95)의 외경 치수보다 작은 구멍 직경 치수를 가진 삽통구멍(96B)이 형성되어 있다. 이로써, 걸어맞춤 구체(95)는, 그 일부가 삽통구멍(96B)을 통해서 구체 수용 오목부(96)로부터 돌출 가능하게 되어 있다.
한편, 끼워맞춤 홈(97)은, 장착 통부(24)의 내주측에 오목하게 형성되어 있다. 이 때, 끼워맞춤 홈(97)은, 예를 들면 단면 4각형상의 오목홈에 의해 형성되고, 끼워맞춤구멍(24A)의 내주면에 위치하고 주위 방향으로 연장된 환형으로 형성되어 있다. 그리고, 끼워맞춤 홈(97)은, 걸어맞춤 구체(95)가 직경 방향 외측으로 변위했을 때, 걸어맞춤 구체(95)의 일부가 진입하여 걸어맞추어진다. 이로써, 걸어맞춤 구체(95) 및 끼워맞춤 홈(97)은, 회전 분무화 헤드(21)가 축 방향으로 변위하는 것을 규제한다.
부호 "98"은 축 맞춤 기구를 나타내고, 이 축 맞춤 기구(98)는, 축 방향 변위 규제 기구(94)와 일체로 되어 구성되어 있다. 즉, 끼워맞춤 홈(97)의 바닥부 측에는, 장착 통부(24)의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 홈 깊이 치수가 얕아진 경사 홈 바닥면(97A)이 형성되어 있다. 이 때, 경사 홈 바닥면(97A)은, 걸어맞춤 구체(95)의 돌출 부분과 접촉 가능하게 되어 있다. 이로써, 걸어맞춤 구체(95) 및 끼워맞춤 홈(97)의 경사 홈 바닥면(97A)은, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구(98)를 구성할 수 있다.
따라서, 제8 실시예에서도 제1 및 제5 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제8 실시예에서는, 축 방향 변위 규제 기구(94)는 걸어맞춤 구체(95) 및 끼워맞춤 홈(97)에 의해 구성하였으므로, 걸어맞춤 구체(95)가 끼워맞춤 홈(97)에 진입함으로써, 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제할 수 있다.
또한, 축 맞춤 기구(98)는, 끼워맞춤 홈(97)의 바닥부 측에 설치된 경사 홈 바닥면(97A)에 의해 구성되어 있다. 따라서, 회전에 의한 원심력을 이용하여 걸어맞춤 구체(95)를 직경 방향 외측으로 돌출시켰을 때는, 걸어맞춤 구체(95)의 선단이 끼워맞춤 홈(97)의 경사 홈 바닥면(97A)에 맞닿는다. 그러므로, 걸어맞춤 구체(95)와 경사 홈 바닥면(97A)과의 접촉 개소에 발생하는 분력에 의해, 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)을 향해 가압할 수 있다. 이로써, 회전 분무화 헤드(21)의 경사 내주면(24C)을 회전축(14)의 경사 외주면(15C)을 향해 가압하고, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞출 수 있다.
그리고, 제8 실시예에 의한 축 방향 변위 규제 기구(94)에서는, 걸어맞춤 구체(95)는 원심력만으로 직경 방향 외측으로 변위하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 도 21에 나타내는 제1 변형예에 의한 축 방향 변위 규제 기구(94')와 같이, 걸어맞춤 구체(95')와 구체 수용 오목부(96)의 바닥면 사이에 스프링 부재(95A')를 설치하고, 스프링 부재(95A')에 의해 걸어맞춤 구체(95')를 커버부(96A)를 향해 가압하는 구성으로 해도 된다.
또한, 도 22에 나타내는 제2 변형예에 의한 축 방향 변위 규제 기구(94")와 같이 구성해도 된다. 즉, 걸어맞춤 구체(95")를 영구 자석 등과 같이 자력을 가진 자성 재료에 의해 형성하고, 끼워맞춤 홈(97")을 자성 재료에 의해 형성하고, 걸어맞춤 구체(95")와 끼워맞춤 홈(97")이 자력에 의해 서로 끌어당기는 구성으로 해도 된다.
다음으로, 도 23 내지 도 26은 제9 실시예를 나타내고 있다. 제9 실시예의 특징은, 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구를, 회전축의 장착 축부에 설치된 걸어맞춤 돌기와, 회전 분무화 헤드의 장착 통부에 형성된 복수의 독립 오목부로 이루어지는 끼워맞춤부에 의해 구성한 점에 있다. 그리고, 제9 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
부호 "101"과 "102"는 제9 실시예에 의한 회전 규제 기구와 축 방향 변위 규제 기구를 각각 나타내고 있다. 그리고, 회전 규제 기구(101) 및 축 방향 변위 규제 기구(102)는, 회전축(14)의 장착 축부(15)에 직경 방향으로 변위 가능하게 설치된 복수개(예를 들면, 2개)의 걸어맞춤 돌기(103)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)에 형성된 후술하는 복수의 독립 오목부(105A)로 이루어지는 끼워맞춤부(105)에 의해 구성되어 있다. 따라서, 걸어맞춤 돌기(103)와 독립 오목부(105A)로 이루어지는 끼워맞춤부(105)는, 회전 규제 기구(101)와 축 방향 변위 규제 기구(102)를 겸하고 있다.
여기서, 걸어맞춤 돌기(103)는, 제5 실시예에 의한 걸어맞춤 돌기(65)와 실질적으로 동일하게, 예를 들면, 원기둥형의 핀부(103A)와 상기 핀부(103A)의 기단 측에 설치된 환형의 칼라부(103B)에 의해 구성되어 있다. 그리고, 걸어맞춤 돌기(103)는, 장착 축부(15)의 원통형부(15A)에 오목하게 형성된 돌기 수용 오목부(104)에 수용되어 있다.
이 때, 돌기 수용 오목부(104)는, 단면 원형상이며 직경 방향으로 연장되는 바닥이 있는 구멍으로 이루어지고, 끼워맞춤부(105)와 대향하는 위치에 복수개(예를 들면, 2개) 설치되어 있다. 그리고, 복수의 돌기 수용 오목부(104)는, 회전축(14)의 주위 방향에 대하여 등 간격으로 배치되어 있다. 또한, 돌기 수용 오목부(104)의 개구 측에는 커버부(104A)가 설치되고, 또한 커버부(104A)에는, 핀부(103A)가 삽통하는 삽통구멍(104B)이 형성되어 있다.
한편, 끼워맞춤부(105)는, 장착 통부(24)의 내주측에 형성된 복수의 독립 오목부(105A)로 이루어지고, 이들 독립 오목부(105A)는 주위 방향으로 불연속인 상태에서 서로 독립적으로 오목하게 형성되고 주위 방향을 따라 원환형으로 배치되어 있다. 이 때, 끼워맞춤부(105)는, 회전축(14)에 회전 분무화 헤드(21)를 장착한 상태에서 걸어맞춤 돌기(103)와 대면하는 위치에 설치되어 있다. 또한, 끼워맞춤부(105)의 독립 오목부(105A)는, 예를 들면 단면 4각형상이며 직경 방향으로 연장되는 바닥이 있는 구멍에 의해 형성되어 있다.
그리고, 독립 오목부(105A)는, 걸어맞춤 돌기(103)가 직경 방향 외측으로 변위했을 때는, 걸어맞춤 돌기(103)의 핀부(103A)가 진입하고, 또한 걸어맞춤 돌기(103)가 축 방향 및 주위 방향에 대하여 고정된 상태로 끼워맞추어진다. 이로써, 걸어맞춤 돌기(103) 및 끼워맞춤부(105)는, 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 주위 방향으로 회전하는 것을 규제하고, 또한 축 방향으로 변위하는 것을 규제한다.
또한, 독립 오목부(105A)는, 걸어맞춤 돌기(103)보다 다수개 설치되어 있다. 그러므로, 걸어맞춤 돌기(103)는, 다수의 독립 오목부(105A) 중 대면한 임의의 독립 오목부(105A)에 걸어맞추어지면 된다. 이로써, 걸어맞춤 돌기(103)와 독립 오목부(105A)와의 위치맞춤이 용이하게 되어, 회전 분무화 헤드(21)의 장착성이 향상되어 있다.
부호 "106"은 축 맞춤 기구를 나타내고, 이 축 맞춤 기구(106)는, 회전 규제 기구(101) 및 축 방향 변위 규제 기구(102)와 일체로 되어 구성되어 있다.
여기서, 축 맞춤 기구(106)에 대하여 설명하면, 독립 오목부(105A)의 바닥부 측에는, 장착 통부(24)의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 홈 깊이 치수가 얕아진 경사 바닥면(105B)이 형성되어 있다. 이 때, 경사 바닥면(105B)은, 걸어맞춤 돌기(103)의 선단 부분과 접촉 가능하게 되어 있다. 이로써, 걸어맞춤 돌기(103) 및 독립 오목부(105A)의 경사 바닥면(105B)은, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구(106)를 구성할 수 있다.
따라서, 제9 실시예에서도 제1 및 제5 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제9 실시예에서는, 걸어맞춤 돌기(103)가 끼워맞춤부(105)의 독립 오목부(105A)에 진입함으로써, 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 축 방향 및 주위 방향으로 변위되는 것을 규제하기 때문에, 걸어맞춤 돌기(103) 및 끼워맞춤부(105)는, 회전 규제 기구(101) 및 축 방향 변위 규제 기구(102)의 2개의 기능을 가질 수 있다. 그러므로, 회전 규제 기구(101) 및 축 방향 변위 규제 기구(102)를 별개로 형성한 경우에 비하여, 회전축(14)의 장착 축부(15) 및 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)를 소형화할 수 있다.
또한, 축 맞춤 기구(106)는, 독립 오목부(105A)의 바닥부 측에 설치된 경사 바닥면(105B)에 의해 구성되어 있다. 따라서, 회전에 의한 원심력을 이용하여 걸어맞춤 돌기(103)를 직경 방향 외측으로 돌출시켰을 때는, 걸어맞춤 돌기(103)의 선단이 독립 오목부(105A)의 경사 바닥면(105B)에 맞닿는다. 이 결과, 걸어맞춤 돌기(103)와 경사 바닥면(105B)과의 접촉 개소에 발생하는 분력에 의해, 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)을 향해 가압할 수 있다. 이로써, 회전 분무화 헤드(21)의 경사 내주면(24C)을 회전축(14)의 경사 외주면(15C)을 향해 가압하여, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 자동적으로 맞출 수 있다.
그리고, 제9 실시예에 의한 회전 규제 기구(101) 및 축 방향 변위 규제 기구(102)에서는, 걸어맞춤 돌기(103)는 원심력만으로 직경 방향 외측으로 변위하는 구성으로 되어 있다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 도 27에 나타내는 제3 변형예에 의한 회전 규제 기구(101') 및 축 방향 변위 규제 기구(102')와 같이, 제6 실시예와 마찬가지로, 걸어맞춤 돌기(103')에 제1 및 제2 스프링 부재(103C' 및 103D')를 장착하여, 걸어맞춤 돌기(103')를 직경 방향 외측으로 가압하는 구성으로 해도 된다. 또한, 도 28에 나타내는 제4 변형예에 의한 회전 규제 기구(101") 및 축 방향 변위 규제 기구(102")와 같이, 제7 실시예와 마찬가지로, 걸어맞춤 구체(103")와 끼워맞춤부(105") 사이에 자기적인 인력을 작용시키는 구성으로 해도 된다.
또한, 도 23 내지 도 26에 나타내는 제9 실시예에서는, 걸어맞춤 부재로서 걸어맞춤 돌기(103)를 사용하는 구성으로 하였으나, 도 19에 나타내는 제8 실시예와 마찬가지로, 걸어맞춤 부재로서 걸어맞춤 구체를 사용하는 구성으로 해도 된다. 이 때, 걸어맞춤 구체에는 스프링 부재를 장착하는 구성으로 해도 되고, 걸어맞춤 구체와 끼워맞춤부 사이에 자기적인 인력을 작용시키는 구성으로 해도 된다.
다음으로, 도 29 및 도 33은 제10 실시예를 나타내고 있다. 제10 실시예의 특징은, 회전 규제 기구 및 축 방향 변위 규제 기구는, 회전축의 장착 축부에 설치되고 선단측이 자유단으로 되어 직경 방향으로 휨 변형 가능한 완부와, 상기 완부의 선단에 설치된 클릭부와, 회전 분무화 헤드의 장착 통부에 형성된 복수의 독립 오목부로 이루어지는 끼워맞춤부에 의해 구성된 점에 있다. 그리고, 제10 실시예에서는 제1 실시예와 동일한 구성 요소에는 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략하기로 한다.
부호 "111"과 "112"는 제10 실시예에 의한 회전 규제 기구와 축 방향 변위 규제 기구를 각각 나타내고 있다. 그리고, 회전 규제 기구(111) 및 축 방향 변위 규제 기구(112)는, 회전축(14)의 장착 축부(15)에 설치된 복수의 완부(113)와, 완부(113)의 선단에 설치된 클릭부(114)와, 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)에 형성된 복수의 독립 오목부(115A)로 이루어지는 끼워맞춤부(115)에 의해 구성되어 있다.
여기서, 완부(113)는, 원통형부(15A)의 외주측에 위치하며, 예를 들면, 위쪽에 5개 및 아래쪽에 5개의 합계 10개 설치되어 있다. 또한, 각 완부(113)는, 기단측이 회전축(14)의 외주면에 장착되고, 또한 선단측이 축 방향을 따라 회전축(14)의 선단측을 향해 연장되어 있다. 그리고, 완부(113)는, 예를 들면 가요성을 가지는 금속 재료나 수지 재료에 의해 형성되고, 자유단이 된 선단 부분이 직경 방향으로 변위 가능하게 되어 있다. 또한, 완부(113)의 선단에는, 예를 들면 반구형 또는 반원형의 클릭부(114)가 장착되고, 클릭부(114)는 직경 방향 외측을 향해 돌출되어 있다. 또한, 각 완부(113)에 설치된 클릭부(114)는, 동일 원주 상에 나란히 배치되어 있다.
한편, 끼워맞춤부(115)는, 장착 통부(24)의 내주측에 형성된 복수의 독립 오목부(115A)로 이루어지고, 이들 독립 오목부(115A)는 주위 방향으로 불연속인 상태로 서로 독립적으로 오목하게 형성되고, 주위 방향을 따라 원환형으로 배치되어 있다. 이 때, 끼워맞춤부(115)는, 회전축(14)에 회전 분무화 헤드(21)를 장착한 상태에서 클릭부(114)와 대면하는 위치에 설치되어 있다. 또한, 끼워맞춤부(115)의 독립 오목부(115A)는, 예를 들면 단면 4각형상이며 직경 방향으로 연장되는 바닥이 있는 구멍에 의해 형성되어 있다.
여기서, 클릭부(114)와 끼워맞춤부(115)의 독립 오목부(115A)와의 걸어맞춤 관계에 대하여 설명한다. 먼저, 회전축(14)으로부터 회전 분무화 헤드(21)를 분리한 상태에서는, 완부(113)는, 도 33에 나타낸 바와 같이, 실질적으로 축 방향으로 연장된 상태가 된다.
다음으로, 회전축(14)에 회전 분무화 헤드(21)를 장착하기 위하여, 장착 통부(24) 내에 장착 축부(15)를 삽입하면, 장착 통부(24)의 개구단에 클릭부(114)가 접촉한다. 이 때, 완부(113)의 선단은, 도 32에 나타낸 바와 같이, 회전축(14)의 내경 측을 향해 휨 변형된다.
이 상태에서 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)에 붙여서 더 밀어넣으면, 클릭부(114)가 끼워맞춤부(115)의 독립 오목부(115A)의 내부에 진입한다. 그러므로, 완부(113)는, 도 31에 나타낸 바와 같이, 그 스프링성에 의해 축 방향으로 연장된 상태로 복귀한다.
이 때, 클릭부(114)는, 축 방향 및 주위 방향으로 고정되 상태로 끼워맞춤부(115)에 끼워맞추어진다. 이로써, 클릭부(114) 및 끼워맞춤부(115)는, 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 주위 방향으로 회전하는 것을 규제하고, 또한 축 방향으로 변위하는 것을 규제한다.
그리고, 완부(113)는, 반드시 스프링성을 가질 필요는 없고, 예를 들면 원심력만으로 그 선단(클릭부(114))이 직경 방향으로 변위하는 구성으로 해도 된다.
또한, 끼워맞춤부(115)의 독립 오목부(115A)는, 클릭부(114)보다 다수개 설치되어 있다. 그러므로, 클릭부(114)는, 다수의 독립 오목부(115A) 중 대면한 임의의 독립 오목부(115A)에 걸어맞추면 된다. 이로써, 클릭부(114)와 독립 오목부(115A)와의 위치맞춤이 용이해져서, 회전 분무화 헤드(21)의 장착성이 향상되어 있다.
부호 "117"은 축 맞춤 기구를 나타내고, 이 축 맞춤 기구(117)는, 회전 규제 기구(111) 및 축 방향 변위 규제 기구(112)와 일체로 되어 구성되어 있다.
여기서, 축 맞춤 기구(117)에 대하여 설명하면, 독립 오목부(115A)의 내측에는, 장착 통부(24)의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 홈 깊이 치수가 얕아진 경사면(116)(경사벽 면)이 형성되어 있다. 이 때, 경사면(116)은, 클릭부(114)의 선단 부분과 접촉 가능하게 되어 있다. 이로써, 클릭부(114) 및 독립 오목부(115A)의 경사면(116)은, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구(117)를 구성할 수 있다.
구체적으로는, 회전축(14)이 고속 회전할 때는, 원심력에 의해 클릭부(114)가 직경 방향 외측으로 변위되어, 클릭부(114)의 선단 부분이 경사면(116)에 접촉한다. 이 때, 클릭부(114)는 독립 오목부(115A)에 걸려서 회전 분무화 헤드(21)를 완부(113)의 기단 측을 향해 당기기 때문에, 회전 분무화 헤드(21)의 경사 내주면(24C)이 회전축(14)의 경사 외주면(15C)을 향해 가압된다. 이로써, 회전 분무화 헤드(21) 및 회전축(14)은, 서로의 회전축이 자동적으로 일치한다.
따라서, 제10 실시예에서도 제1, 제5 및 제9 실시예와 동일한 작용 효과를 얻을 수 있다. 특히, 제10 실시예에서는, 축 맞춤 기구(117)는, 독립 오목부(115A)의 내측에 설치된 경사면(116)에 의해 구성되어 있다. 따라서, 원심력에 의해 클릭부(114)가 직경 방향 외측으로 변위했을 때는, 클릭부(114)의 선단이 독립 오목부(115A)의 경사면(116)에 맞닿고, 회전 분무화 헤드(21)를 회전축(14)을 향해 당길 수 있다. 이로써, 회전 분무화 헤드(21)의 경사 내주면(24C)을 회전축(14)의 경사 외주면(15C)을 향해 가압하여, 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 자동적으로 맞출 수가 있다.
그리고, 도 8에 나타내는 제3 실시예에서는, 제1 자성 링(45)은 자력을 가지는데 비해, 제2 자성 링(46)은 자력을 갖지 않는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 제1 자성 링(45)은 자력을 가지지 않고, 제2 자성 링(46)이 자력을 가지는 구성으로 해도 된다. 또한, 제1 자성 링 및 제2 자성 링(45 및 46) 사이에 자기적인 인력이 작용하면, 제1 자성 링 및 제2 자성 링(45 및 46)은 모두 자력을 가지는 구성으로 해도 된다. 이 구성은, 제4 실시예, 제7 실시예, 제2 변형예 및 제4 변형예에도 적용할 수 있다.
또한, 도 10 내지 도 13에 나타내는 제5 실시예에서는, 2개의 걸어맞춤 돌기(65)를 회전축(14)에 설치하는 구성으로 하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 1개의 걸어맞춤 돌기를 회전축에 설치하는 구성으로 해도 되고, 3개 이상의 걸어맞춤 돌기를 회전축에 설치하는 구성으로 해도 된다. 이 경우, 회전 분무화 헤드의 회전 밸런스를 고려하여, 복수의 걸어맞춤 돌기를 주위 방향으로 등 간격으로 배치하는 것이 바람직하다. 이 구성은, 제6 내지 제9 실시예 및 제1 내지 제4 변형예에도 적용할 수 있다.
또한, 도 23 내지 도 26에 나타내는 제9 실시예에서는, 걸어맞춤 돌기(103)에 비해 다수의 독립 오목부(105A)를 설치하는 구성으로 하였으나, 걸어맞춤 돌기와 동일한 개수의 끼워맞춤부의 독립 오목부를 설치하는 구성으로 해도 된다. 이 구성은, 제10 실시예, 제3 변형예 및 제4 변형예에도 적용할 수 있다.
또한, 제1 실시예에서는, 회전 분무화 헤드(21)는, 각 색 별의 도료가 충전된 카트리지(9)를 교환하여 장착하는 카트리지식 회전 분무화 헤드형 도장 장치(1)에 적용한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 피드 튜브를 외부의 도료 공급원 등에 접속한 회전 분무화 헤드형 도장 장치에 적용해도 된다. 이 구성은 다른 실시예 및 변형예에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
또한, 제1 실시예에서는, 도시하지 않은 고전압 발생기를 설치하고, 상기 고전압 발생기에 의해 도료에 직접적으로 고전압을 인가한 경우를 예로 들어 설명하였다. 그러나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 예를 들면, 하우징의 외주측에는 외부 전극을 설치하고, 이 외부 전극이 회전 분무화 헤드로부터 분무된 도료를 간접적으로 고전압으로 대전시키는 간접 대전식 회전 분무화 헤드형 도장 장치에 적용해도 된다. 이 구성은 다른 실시예 및 변형예에도 마찬가지로 적용할 수 있다.
1: 회전 분무화 헤드형 도장 장치
13: 에어 모터(모터)
14: 회전축
15: 장착 축부
15C: 경사 외주면
21: 회전 분무화 헤드
24: 장착 통부
24C: 경사 내주면
25, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91, 101, 101', 101", 111: 회전 규제 기구
26, 32, 42, 52, 62, 72, 82, 92: 웅형 스플라인 부재(웅형 스플라인)
26A, 32A, 42A, 52A, 62A, 72A, 82A, 92A: 맞물림기어
27, 33, 43, 53, 63, 73, 83, 93: 자형 스플라인 부재(자형 스플라인)
27A, 33A, 43A, 53A, 63A, 73A, 83A, 93A: 맞물림기어
28, 34, 44, 54, 64, 74, 84, 94, 94', 94", 102, 102', 102", 112: 축 방향 변위 규제 기구
35: 탄성 링
45: 제1 자성 링(제1 자성 부재)
46: 제2 자성 링(제2 자성 부재)
65, 75, 85, 103, 103', 103": 걸어맞춤 돌기(걸어맞춤 부재)
67, 77, 88, 97, 97": 끼워맞춤 홈
67A, 77A, 88A, 97A, 97A": 경사 홈 바닥면
68, 78, 89, 98, 106, 117: 축 맞춤 기구
75C, 103C': 제1 스프링 부재
75D, 103D': 제2 스프링 부재
95, 95', 95": 걸어맞춤 구체(걸어맞춤 부재)
95A': 스프링 부재
105, 105", 115: 끼워맞춤부
105A, 105A", 115A: 독립 오목부
105B: 경사 바닥면
113: 완부
114: 클릭부
116: 경사면

Claims (11)

  1. 모터(13)에 의해 회전하고 선단측이 장착 축부(15)가 된 회전축(14)과, 전방측이 벨형 또는 컵형으로 형성되고 후방측이 상기 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 장착되는 장착 통부(24)가 된 회전 분무화 헤드(21)를 포함한 회전 분무화 헤드형 도장 장치에 있어서,
    상기 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 주위 방향으로 회전하는 것을 규제하는 회전 규제 기구(25, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91)가 설치되고,
    상기 회전 규제 기구(25, 31, 41, 51, 61, 71, 81, 91)는, 상기 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치되고 상기 회전축(14)의 축선 O-O에 평행한 축 방향을 향하여 연장되는 복수의 맞물림기어(26A, 32A, 42A, 52A, 62A, 72A, 82A, 92A)로 이루어지는 웅형(雄型) 스플라인(26, 32, 42, 52, 62, 72, 82, 92)과,
    상기 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치되고 상기 회전축(14)의 축선 O-O에 평행한 축 방향을 향하여 연장되어 상기 맞물림기어(26A, 32A, 42A, 52A, 62A, 72A, 82A, 92A)가 서로 맞물리는 복수의 맞물림기어(27A, 33A, 43A, 53A, 63A, 73A, 83A, 93A)로 이루어지는 자형 스플라인(27, 33, 43, 53, 63, 73, 83, 93)에 의해 구성된,
    회전 분무화 헤드형 도장 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제하는 축 방향 변위 규제 기구(28, 34, 44, 54, 64, 74, 84, 94, 94', 94")를 설치하는 구성으로 이루어지는, 회전 분무화 헤드형 도장 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 축 방향 변위 규제 기구(64, 74, 84, 94, 94', 94")는, 상기 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치되고 직경 방향 외측을 향해 변위 가능한 걸어맞춤 부재(65, 75, 85)와, 상기 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 설치되고 주위 방향을 향하여 연장되고 또한 상기 걸어맞춤 부재(65, 75, 85, 95, 95', 95")가 진입하여 끼워맞추어지는 끼워맞춤 홈(67, 77, 88, 97, 97")에 의해 구성되어 이루어지는, 회전 분무화 헤드형 도장 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드(21)가 회전할 때 상기 회전 분무화 헤드(21)의 내주면을 상기 회전축(14)의 외주면을 향해 가압하여, 상기 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구(68, 78, 89, 98)를 설치하는 구성으로 이루어지는, 회전 분무화 헤드형 도장 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 축 맞춤 기구(68, 78, 89, 98)는, 상기 끼워맞춤 홈(67, 77, 88, 97, 97")의 바닥부 측에 설치되고 상기 장착 통부(24)의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 홈 깊이 치수가 얕아진 경사 홈 바닥면(67A, 77A, 88A, 97A, 97A")에 의해 구성되어 이루어지는, 회전 분무화 헤드형 도장 장치.
  6. 모터(13)에 의해 회전하고 선단측이 장착 축부(15)가 된 회전축(14)과, 전방측이 벨형 또는 컵형으로 형성되고 후방측이 상기 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 장착되는 장착 통부(24)가 된 회전 분무화 헤드(21)를 포함한 회전 분무화 헤드형 도장 장치에 있어서,
    상기 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 주위 방향으로 회전하는 것을 규제하는 회전 규제 기구(101, 101', 101")가 설치되고,
    상기 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제하는 축 방향 변위 규제 기구(102, 102', 102")가 설치되고,
    상기 회전 규제 기구(101, 101', 101") 및 축 방향 변위 규제 기구(102, 102', 102")는, 상기 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치되고 직경 방향 외측을 향해 변위 가능한 1개 또는 복수의 걸어맞춤 부재(103, 103', 103")와, 상기 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 형성된 복수의 독립 오목부(105A, 105A")로부터 이루어지고 상기 걸어맞춤 부재(103, 103', 103")가 진입했을 때 상기 걸어맞춤 부재(103, 103', 103")가 축 방향 및 주위 방향에 대하여 고정된 상태로 끼워맞추어지는 끼워맞춤부(105, 105")에 의해 구성된,
    회전 분무화 헤드형 도장 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드(21)가 회전할 때 상기 회전 분무화 헤드(21)의 내주면을 상기 회전축(14)의 외주면을 향해 가압하여, 상기 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구(106)를 설치하는 구성으로 이루어지는, 회전 분무화 헤드형 도장 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 축 맞춤 기구(106)는, 상기 끼워맞춤부(105, 105")의 독립 오목부(105A, 105A")의 바닥부 측에 설치되고 상기 장착 통부(24)의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 깊이 치수가 얕아진 경사 바닥면(105B)에 의해 구성되어 이루어지는, 회전 분무화 헤드형 도장 장치.
  9. 모터(13)에 의해 회전하고 선단측이 장착 축부(15)가 된 회전축(14)과, 전방측이 벨형 또는 컵형으로 형성되고 후방측이 상기 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 장착되는 장착 통부(24)가 된 회전 분무화 헤드(21)를 포함한 회전 분무화 헤드형 도장 장치에 있어서,
    상기 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 주위 방향으로 회전하는 것을 규제하는 회전 규제 기구(111)가 설치되고,
    상기 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드(21)가 회전축(14)에 대하여 축 방향으로 변위되는 것을 규제하는 축 방향 변위 규제 기구(112)가 설치되고,
    상기 회전 규제 기구(111) 및 축 방향 변위 규제 기구(112)는, 상기 회전축(14)의 장착 축부(15)의 외주측에 설치되고 선단측이 자유단으로 되어 직경 방향으로 휨 변형 가능한 완부(113)와, 상기 완부(113)의 선단에 설치되고 직경 방향 외측을 향해 돌출된 클릭부(114)와, 상기 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24)의 내주측에 형성된 복수의 독립 오목부(115A)로부터 이루어지고 상기 클릭부(114)가 진입했을 때 상기 클릭부(114)가 축 방향 및 주위 방향에 대하여 고정된 상태로 끼워맞추어지는 끼워맞춤부(115)에 의해 구성된,
    회전 분무화 헤드형 도장 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 회전축(14)의 장착 축부(15)와 회전 분무화 헤드(21)의 장착 통부(24) 사이에는, 상기 회전 분무화 헤드(21)가 회전할 때 상기 회전 분무화 헤드(21)의 내주면을 상기 회전축(14)의 외주면을 향해 가압하여, 상기 회전 분무화 헤드(21)의 중심축을 회전축(14)의 중심축에 맞추는 축 맞춤 기구(117)를 설치하는 구성으로 이루어지는, 회전 분무화 헤드형 도장 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 축 맞춤 기구(117)는, 상기 끼워맞춤부(115)의 독립 오목부(115A)의 내측에 설치되고 상기 장착 통부(24)의 안쪽부 측으로부터 개구 측을 향해 깊이 치수가 얕아진 경사면(116)에 의해 구성되어 이루어지는, 회전 분무화 헤드형 도장 장치.
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