回転霧化頭型塗装装置
【課題】洗浄流体の供給圧力の変動に影響することなく、チェック弁を安定的に開弁させることにより回転霧化頭の洗浄効率を向上する。
【解決手段】フィードチューブ１７の洗浄流体通路２１を開，閉するチェック弁２２を取囲む位置に、このチェック弁２２の弁部が開弁したときに弁開度を規制する弁開度規制部材２３を設ける構成としている。従って、洗浄流体通路２１から勢いよく洗浄流体を供給した場合でも、弁開度規制部材２３は、チェック弁２２の弁部の弁開度を適正な値に規定することができる。これにより、洗浄流体を最適な状態で供給することができ、回転霧化頭７等を効率よく洗浄することができる。また、チェック弁２２に無理な負荷が作用するのを防止することができ、これらの損傷を防止することができる。
【解決手段】フィードチューブ１７の洗浄流体通路２１を開，閉するチェック弁２２を取囲む位置に、このチェック弁２２の弁部が開弁したときに弁開度を規制する弁開度規制部材２３を設ける構成としている。従って、洗浄流体通路２１から勢いよく洗浄流体を供給した場合でも、弁開度規制部材２３は、チェック弁２２の弁部の弁開度を適正な値に規定することができる。これにより、洗浄流体を最適な状態で供給することができ、回転霧化頭７等を効率よく洗浄することができる。また、チェック弁２２に無理な負荷が作用するのを防止することができ、これらの損傷を防止することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車体等の被塗物に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。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車体等の被塗物を塗装する場合、塗着効率や仕上りが良好な回転霧化頭型塗装装置が用いられる。この回転霧化頭型塗装装置は、塗装用ロボットのアーム等に取付けられるカバーと、該カバー内に設けられたエアモータと、該エアモータによって回転駆動される中空な回転軸と、該回転軸の先端側に取付けられ該回転軸と一緒に回転する回転霧化頭と、先端側が該回転霧化頭内に延在するように前記回転軸内を軸方向に延びて設けられ先端から塗料または洗浄流体を吐出するフィードチューブとにより大略構成されている。
【０００３】
また、フィードチューブは、内筒と該内筒よりも後退した位置に開口した外筒とにより二重筒体として形成されている。そして、フィードチューブの内筒の内部には塗料通路が形成され、内筒と外筒との間には環状の洗浄流体通路が形成されている。
【０００４】
さらに、二重筒体からなるフィードチューブには、その外筒の先端から軸方向に延びるように筒状のチェック弁が設けられ、該チェック弁は、弾性を有する樹脂材料またはゴム材料等から筒状に形成され、縮径した先端の弁部が内筒の外周面に弾性的に密着している（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２７７５７１号公報
【特許文献２】特開平１０−１５６２２２号公報
【特許文献３】国際公開第２００７／０８３６７７号公報
【０００６】
これにより、塗装作業を行っているときには、チェック弁の弁部を内筒の外周面に着座させ、洗浄流体通路から洗浄流体が漏れ出るのを防止している。一方、洗浄作業を行うために、洗浄流体通路に洗浄流体を供給したときには、洗浄流体の供給圧力によりチェック弁の弁部を拡径して内筒の外周面から離座させ、内筒の外周面とチェック弁の弁部との間から回転霧化頭に向け洗浄流体を供給することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、各特許文献による回転霧化頭型塗装装置では、洗浄流体通路の流出口を閉塞するように弾性を有する樹脂材料またはゴム材料からなるチェック弁を設けているから、洗浄作業時以外で洗浄流体通路から洗浄流体が漏れ出るのを防止することができる。
【０００８】
しかし、チェック弁は、弾性を有する樹脂材料またはゴム材料によって形成しているから、洗浄流体の供給圧力が高い場合には、チェック弁の弁部が大きく拡開する。ここで、回転軸、回転霧化頭とフィードチューブとは、これらの間に塗料が流入して固着しないように小さな隙間をもって配設されている。従って、チェック弁の先端側が大きく拡開した場合には、高速で回転している回転霧化頭等にチェック弁が接触して損傷することがあり、洗浄流体の漏出、洗浄流体の不安定な供給による洗浄効率の低下等を招くという問題がある。
【０００９】
また、洗浄流体の供給圧力は変動を生じることがあり、弾性力によって開，閉弁するチェック弁は、洗浄流体の供給圧力の変動に応じて弁開度が変化してしまう。このために、チェック弁が回転霧化頭等に接触しない場合でも、チェック弁の弁部が円形状に開弁せず、歪な開口となって洗浄流体の供給が不安定になってしまうことがあり、洗浄効率の低下、洗浄流体の使用量の増大等を招くという問題がある。
【００１０】
さらに、洗浄流体によってチェック弁の弁部が過大に拡開した場合には、弁部が伸びきってシール性の低下を招く虞があり、チェック弁の寿命が低下するという問題がある。
【００１１】
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、洗浄流体の供給圧力の変動に影響することなく、チェック弁を安定的に開弁させることにより回転霧化頭を効率よく洗浄できるようにした回転霧化頭型塗装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による回転霧化頭型塗装装置は、エアモータによって回転される中空な回転軸と、該回転軸の先端側に設けられた回転霧化頭と、前記回転軸内に同軸に設けられた内筒と外筒とからなり先端側が該回転霧化頭内に延在したフィードチューブと、該フィードチューブの内筒内に形成され塗料と洗浄流体が選択的に供給される塗料通路と、前記フィードチューブの内筒と外筒との間に形成され洗浄流体が供給される洗浄流体通路と、前記フィードチューブの外筒の先端側に設けられ常時は閉弁し洗浄流体が供給されたときに開弁するチェック弁とを備えている。
【００１３】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記フィードチューブの先端側のうち前記チェック弁を取囲む位置には、当該チェック弁が開弁したときに弁開度を規制する弁開度規制部材を設ける構成としたことにある。
【００１４】
請求項２の発明は、前記フィードチューブは、前記塗料通路の流出口よりも前記洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように前記内筒よりも前記外筒を短く形成し、前記弁開度規制部材は、前記チェック弁を取囲んだ状態で前記外筒の先端側に設ける構成としたことにある。
【００１５】
請求項３の発明は、前記フィードチューブは、前記塗料通路の流出口よりも前記洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように前記内筒よりも前記外筒を短く形成し、前記チェック弁は、前記外筒に固定された固定部と、該固定部から前記内筒の外周を先端側に延びた筒部と、該筒部の先端に設けられ内筒の外周面に離着座する弁部とにより構成し、前記弁開度規制部材は、前記チェック弁の筒部を取囲んだ状態で前記外筒の先端側に設ける構成としたことにある。
【００１６】
請求項４の発明は、前記弁開度規制部材には、基端側から先端側に向け内径寸法が漸次大きくなる湾曲内周面を設け、該湾曲内周面には、前記チェック弁が開弁したときにその外周面を当接させる構成としたことにある。
【００１７】
請求項５の発明は、前記回転霧化頭には、洗浄流体を外周側に供給する第１の洗浄流体流出路と洗浄流体を前面側に供給する第２の洗浄流体流出路とを設け、前記フィードチューブの内筒には、前記チェック弁の位置よりも前側に位置して洗浄流体を第１の洗浄流体流出路と第２の洗浄流体流出路とに分流する分流部材を設ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、フィードチューブの洗浄流体通路から勢いよく洗浄流体を供給した場合には、チェック弁が大きく開弁しようとする。しかし、チェック弁を取囲む位置には、当該チェック弁が開弁したときに弁開度を規制する弁開度規制部材を設けているから、この弁開度規制部材によりチェック弁の弁開度を安定させることができる。しかも、チェック弁は、弁開度規制部材によって弁開度が規制されることにより、円形状に開弁することができる。
【００１９】
この結果、洗浄流体の供給圧力が変動した場合でも、この変動に影響することなく、チェック弁を一定の弁開度で円形状に開弁させることができ、洗浄流体を適正に供給することができる。これにより、回転霧化頭等を洗浄流体により効率よく洗浄することができる。また、弁開度規制部材によりチェック弁の弁開度を規制することにより、チェック弁の損傷を防止でき、信頼性や寿命を向上することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、フィードチューブは、塗料通路の流出口よりも洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように、内筒よりも外筒を短く形成しているから、この短い外筒の先端側のスペースを利用し、チェック弁を取囲むように弁開度規制部材を設けることができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、フィードチューブは、塗料通路の流出口よりも洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように、内筒よりも外筒を短く形成しているから、この短い外筒の先端側にチェック弁を設けることができる。また、チェック弁は、筒部の先端側の弁部を内筒の外周面に離着座することができる。さらに、外筒の先端側には、チェック弁の筒部を取囲むように弁開度規制部材を設けることができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、チェック弁が開弁したときに外周面が当接する弁開度規制部材の内周面は、基端側から先端側に向け内径寸法が漸次大きくなる湾曲内周面として形成している。これにより、チェック弁を円滑に開，閉弁させることができ、また、弁開度規制部材の湾曲内周面は、チェック弁の一部に応力が集中するのを防止することができ、該チェック弁の寿命を延ばすことができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、フィードチューブの内筒には、チェック弁よりも前側に位置して分流部材を設けているから、チェック弁を開弁して吐出される洗浄流体は、分流部材によって第１の洗浄流体通路と第２の洗浄流体通路とに分流することができる。これにより、洗浄流体によって回転霧化頭の外周側と前面側とを一度に効率よく洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を図１ないし図４に従って詳細に説明する。
【００２５】
図１において、１は回転霧化頭型塗装装置の外周を覆う塗装機カバーで、該塗装機カバー１は、例えば塗装用ロボットのアーム（図示せず）先端に取付けられている。そして、塗装機カバー１は、円筒状に形成され、その内部には後述のエアモータ２を収容している。
【００２６】
２は塗装機カバー１内に収容されたエアモータで、該エアモータ２は、筒状に形成されたモータケーシング２Ａと、該モータケーシング２Ａ内に収容されたエアタービンと、後述する回転軸３を回転可能に軸支する静圧エア軸受（いずれも図示せず）とによって大略構成されている。そして、エアモータ２は、エアタービンに圧縮エアが供給されることにより、回転軸３を高速回転、例えば３０００〜１０００００ｒｐｍで回転駆動するものである。
【００２７】
３はエアモータ２の静圧エア軸受に回転可能に支持された回転軸で、該回転軸３は、内部が中空となった筒状体として形成されている。また、回転軸３は、その先端がエアモータ２よりも前側に突出し、その先端部外周には、回転霧化頭７を螺着するための雄ねじ３Ａが刻設されている。また、回転軸３の基端側はエアモータ２のエアタービンに取付けられている。
【００２８】
４は塗装機カバー１の先端部に取付けられたシェーピングエアリングで、該シェーピングエアリング４は、前側が擂り鉢状に凹陥した円筒状に形成されている。また、シェーピングエアリング４の外周側の先端部には、エア噴出孔４Ａが周方向に多数（２つのみ図示）形成され、該各エア噴出孔４Ａは、シェーピングエア通路５を介してエア源（図示せず）に接続されている。そして、エア噴出孔４Ａは、後述の回転霧化頭７から噴霧された塗料粒子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。
【００２９】
また、シェーピングエアリング４には、各エア噴出孔４Ａよりも内径側に位置して拡散エア噴出孔４Ｂが周方向に多数（２つのみ図示）形成されている。この拡散エア噴出孔４Ｂは、後述する霧化頭本体８の外周面８Ｃよりも後側に位置している。また、各拡散エア噴出孔４Ｂは、後述する環状ガイド１６の外周側近傍位置に開口している。
【００３０】
そして、拡散エア噴出孔４Ｂは、拡散エア通路６を介してエア源から供給されるエアを拡散エアとし、この拡散エアを環状ガイド１６の外周端近傍に向け霧化頭本体８の後側から吹付ける。これにより、拡散エアは、第２の洗浄流体流出路１５から流出した洗浄流体を霧化頭本体８の外周面８Ｃに押付けつつ、外周面８Ｃで拡散して広げ、均一な膜厚にして、外周面８Ｃの先端に向け案内する。
【００３１】
７は回転軸３の先端部に取付けられた回転霧化頭で、該回転霧化頭７は、供給される塗料を微粒化しつつ被塗物に向け噴霧するものである。また、回転霧化頭７は、図１に示すように、後述する霧化頭本体８、塗料溜り１１、塗料薄膜化面１２、ハブ部材１４、環状ガイド１６等によって大略構成されている。
【００３２】
８はベル形またはカップ形に形成された中空のベルカップからなる霧化頭本体で、該霧化頭本体８は、後部側に位置して回転軸３に取付けるための取付部８Ａと、前部側に位置して前方に向け拡開したベル形拡開部８Ｂとによって構成されている。ここで、取付部８Ａは、円筒状に形成され、その内周側の奥部には回転軸３の先端に設けられた雄ねじ３Ａに螺合する雌ねじ８Ｄが刻設されている。
【００３３】
９は霧化頭本体８の内周側に位置して取付部８Ａの底部をなす取付底部で、該取付底部９は、取付部８Ａとベル形拡開部８Ｂとの境界部となる後側位置に、内向きに突出（縮径）して形成されている。また、取付底部９の前側には、後述する第２の洗浄流体流出路１５が形成されている。そして、取付底部９の内径側（中央部）には、回転軸３の先端側開口に侵入するように筒状突部９Ａが設けられ、該筒状突部９Ａの内周面は、フィードチューブ１７の先端側が挿通されるノズル挿通穴９Ｂとなっている。
【００３４】
１０は霧化頭本体８の軸方向の中間位置に取付底部９と対面して設けられた中間隔壁で、該中間隔壁１０は、後述する第２の洗浄流体流出路１５と塗料溜り１１とを隔てる壁板として形成されている。また、中間隔壁１０の内周側（中央部）には、フィードチューブ１７の内筒１８が隙間をもって挿通されるチューブ挿通孔１０Ａが形成されている。さらに、中間隔壁１０の中央寄りは、塗料溜り１１内の塗料が回転軸３内に浸入するのを防止するために、前方に向けて突出している。
【００３５】
１１は霧化頭本体８の内周側に位置して中間隔壁１０と後述のハブ部材１４との間に画成された塗料溜りである。この塗料溜り１１は、霧化頭本体８の内周面、中間隔壁１０の前面、ハブ部材１４の後面によって囲まれた深皿状の空間として形成されている。そして、塗料溜り１１は、内筒１８から吐出された塗料または洗浄流体を一時的に溜め、これらを拡散するための空間である。
【００３６】
１２は塗料溜り１１の前側から霧化頭本体８の前端にかけて設けられた塗料薄膜化面で、該塗料薄膜化面１２は、円皿状に拡開して形成されている。また、塗料薄膜化面１２の先端は、薄膜化した塗料を放出する放出端縁１２Ａとなっている。そして、塗料薄膜化面１２は、塗料溜り１１から流出した塗料を薄膜化し、放出端縁１２Ａから塗料粒子として噴霧するものである。
【００３７】
１３は霧化頭本体８に設けられた第１の洗浄流体流出路で、該洗浄流体流出路１３は、中間隔壁１０のチューブ挿通孔１０Ａ内に設けられ、後述するフィードチューブ１７の内筒１８との間の環状通路として形成されている。そして、第１の洗浄流体流出路１３は、塗料溜り１１、塗料薄膜化面１２、ハブ部材１４等を洗浄するための洗浄流体を前側に流通させるものである。
【００３８】
１４は霧化頭本体８の前側中央に設けられたハブ部材で、このハブ部材１４は、略円板状に形成され、霧化頭本体８の内周を塞いで塗料溜り１１を画成している。ここで、ハブ部材１４の外周側には、塗料または洗浄流体を霧化頭本体８の塗料薄膜化面１２に流出させる多数の塗料流出孔１４Ａが円形状に列設されている。また、ハブ部材１４の中央部側には、前面に洗浄流体を流出させる複数の流出開口１４Ｂ（いずれも２つのみ図示）が設けられている。
【００３９】
１５は霧化頭本体８に設けられた第２の洗浄流体流出路で、該洗浄流体流出路１５は、流入側が取付底部９と中間隔壁１０との間に開口すると共に、流出側が霧化頭本体８の外周面８Ｃに開口している。ここで、第２の洗浄流体流出路１５は、霧化頭本体８の外周面８Ｃに付着した塗料を除去するための洗浄流体を供給するもので、例えば円環状ないし放射状に延びた隙間通路によって形成されている。
【００４０】
１６は第２の洗浄流体流出路１５の後部側に隣接して霧化頭本体８の外周側に取付けられた環状ガイドである。この環状ガイド１６は、内周側が後側に傾斜し、外周側が霧化頭本体８の外周面８Ｃに向けて前側に傾斜している。そして、環状ガイド１６は、第２の洗浄流体流出路１５から流出して径方向に飛散しようとする洗浄流体を霧化頭本体８の外周面８Ｃに向けて前側に案内するものである。
【００４１】
次に、１７は回転軸３内を軸方向に延びて設けられたフィードチューブを示している。このフィードチューブ１７は、図２に示す如く、回転中心に位置して先端部が後述する回転霧化頭７の塗料溜り１１内に延在した長尺な内筒１８と、該内筒１８の外周側に同軸に設けられた外筒１９とから二重筒体として形成されている。
【００４２】
ここで、外筒１９は、後述する塗料通路２０の流出口２０Ａよりも洗浄流体通路２１の流出口２１Ａが後退した位置で開口するように、前記内筒１８よりも短く形成されている。また、外筒１９の先端側は縮径され、その外周には雄ねじ１９Ａが刻設されている。そして、外筒１９の先端側には、後述のチェック弁２２と弁開度規制部材２３とが取付けられている。
【００４３】
２０は内筒１８の内部に形成された塗料通路で、該塗料通路２０は、先端側の流出口２０Ａから回転霧化頭７（塗料溜り１１）に向け塗料または洗浄流体を供給するものである。即ち、塗料通路２０は、被塗物を塗装する場合には、複数色の中から選択された塗料を回転霧化頭７に向け吐出する。一方、塗装が終了した前色塗料を洗浄する場合には、エア、シンナ等を選択的に流通させ、塗料の排出と洗浄を行う。
【００４４】
また、塗料通路２０の途中には塗料弁（図示せず）が設けられ、該塗料弁は、塗料を供給するときに開弁し、塗料の供給を停止するときに閉弁する。そして、塗料通路２０は、例えば配管、弁体等を介して色替弁装置（いずれも図示せず）に接続されている。なお、色替弁装置は、複数色の塗料と洗浄エア、洗浄シンナからなる洗浄流体とを選択的に供給するもので、マニホールドと該マニホールドに取付けられる複数個の弁装置とにより構成されている。
【００４５】
また、２１はフィードチューブ１７の内筒１８と外筒１９との間に形成された断面環状の洗浄流体通路である。この洗浄流体通路２１は、先端側の流出口２１Ａから回転霧化頭７に向けてシンナ、エア等の洗浄流体を供給するものである。そして、洗浄流体通路２１は、例えば配管、弁体等を介して洗浄流体供給源（いずれも図示せず）に接続されている。
【００４６】
２２はフィードチューブ１７を構成する外筒１９の先端側に設けられたチェック弁である。このチェック弁２２は、弾性（ばね性）を有する樹脂材料、ゴム材料、例えばフッ素系樹脂材料を用いて円筒状に形成されている。また、チェック弁２２は、常時は弾性力によって洗浄流体通路２１の流出口２１Ａを閉弁し、洗浄流体が供給されたときに供給圧力に抗して開弁するものである。
【００４７】
即ち、チェック弁２２は、軸方向の基端側に位置して後述の弁開度規制部材２３によって外筒１９の先端側に取付けられる固定部２２Ａと、内筒１８の外周面との間に径方向の隙間を形成しつつ、該固定部２２Ａから内筒１８の外周を先端側に向けて延びた筒部２２Ｂと、該筒部２２Ｂの先端側を縮径して設けられ、径方向に拡大、縮小することにより内筒１８の外周面に離着座する環状の弁部２２Ｃとから構成されている。
【００４８】
そして、チェック弁２２は、弾性を有した弁部２２Ｃを内筒１８の外周面に全周に亘って着座することにより、洗浄流体通路２１の流出口２１Ａを気液密にシールすることができる。一方、チェック弁２２は、洗浄流体通路２１内に洗浄流体が供給される洗浄時には、図３に示すように、該洗浄流体の供給圧力によって弁部２２Ｃを径方向外向きに変位（拡径）することにより、洗浄流体通路２１の流出口２１Ａを開弁することができる。
【００４９】
次に、チェック弁２２が開弁したときに、その弁開度を規制するためにフィードチューブ１７の先端側に設けられた弁開度規制部材２３について述べる。
【００５０】
即ち、２３はフィードチューブ１７の先端側に設けられた弁開度規制部材である。この弁開度規制部材２３は、フィードチューブ１７の先端側のうちチェック弁２２を取囲む位置、例えば回転軸３の先端開口位置、取付底部９のノズル挿通穴９Ｂの内側に配置されている。そして、弁開度規制部材２３は、円筒状のチェック弁２２の先端側が拡開して開弁したときに、弁部２２Ｃが必要以上に大きく開弁しないように、その弁開度を過大になる前の所定の位置で規制するものである。また、弁開度規制部材２３は、弁部２２Ｃを円形状に開弁させることもできる。
【００５１】
また、弁開度規制部材２３は、図２ないし図４に示すように、基端側に位置して外筒１９の雄ねじ１９Ａに螺着されるナット状の螺着部２３Ａと、該螺着部２３Ａからチェック弁２２の筒部２２Ｂの外周面に沿うように先端側に延びた規制筒２３Ｂとにより段付円筒状に形成されている。なお、規制筒２３Ｂの先端位置（長さ寸法）は、例えばチェック弁２２の弁部２２Ｃ先端位置、回転霧化頭７を構成する取付底部９の前面位置とほぼ同じ位置に設定されている。
【００５２】
また、規制筒２３Ｂの内周側には、軸方向の基端側に位置して縮径段部２３Ｃが形成されている。これにより、弁開度規制部材２３は、縮径段部２３Ｃにチェック弁２２の固定部２２Ａの外周側を係合させ、この状態で、螺着部２３Ａを外筒１９の雄ねじ１９Ａに螺着することにより、チェック弁２２を外筒１９の先端側に一緒に取付けることができる。
【００５３】
ここで、規制筒２３Ｂの内周面２３Ｄは、チェック弁２２が開弁したときに、その筒部２２Ｂから弁部２２Ｃまでが当接するものである。この内周面２３Ｄは、基端側がチェック弁２２の筒部２２Ｂの外形寸法とほぼ同じ内径寸法をもって真直ぐに延びた直線状内周面２３Ｄ1となっている。
【００５４】
一方、内周面２３Ｄの軸方向の中間部から先端部までは、先端側に向け内径寸法が漸次大きくなるように湾曲した湾曲内周面２３Ｄ2となっている。そして、湾曲内周面２３Ｄ2は、内周面２３Ｄの軸方向の中間部から先端部までを緩やかな湾曲面とすることにより、図３に示すように、チェック弁２２が開弁したときに一部に応力が集中したり、折れ曲がったりするのを防止している。
【００５５】
また、湾曲内周面２３Ｄ2は、筒部２２Ｂの先端側および弁部２２Ｃの外周面が当接するもので、洗浄流体を供給するときのチェック弁２２の弁開度を適正な値としている。この場合、チェック弁２２の適正な弁開度とは、例えば亀裂や弾性力の低下が生じないように、弁部２２Ｃが過大に開弁せず、吐出した洗浄流体が後述の分流部材２４に衝突して第１の洗浄流体流出路１３と第２の洗浄流体流出路１５とに分流するような流量、流速となる弁開度である。
【００５６】
２４はフィードチューブ１７を構成する内筒１８の先端側外周に設けられた分流部材である。この分流部材２４は、洗浄流体通路２１から供給される洗浄流体を、第１の洗浄流体流出路１３と第２の洗浄流体流出路１５とに適正に分流するものである。そして、分流部材２４は、チェック弁２２の位置よりも前側（先端側）に配置され、内筒１８の外周面から径方向に突出した、例えば鍔状、扇状、凸球面状等の形状をなす１個または複数個の突起として形成されている。
【００５７】
本実施の形態による回転霧化頭型塗装装置は上述の如き構成を有するもので、次に、塗装作業および洗浄作業について説明する。
【００５８】
最初に、被塗物に塗料を噴霧する塗装作業を行う場合について、図１および図２を参照しつつ説明する。この塗装作業では、エアモータ２によって回転軸３と共に回転霧化頭７を高速回転、例えば３０００〜１０００００ｒｐｍで回転駆動する。この状態で、色替弁装置から供給される塗料をフィードチューブ１７の内筒１８から回転霧化頭７の塗料溜り１１に供給すると、塗料は塗料溜り１１内で滞留しつつ拡散される。そして、塗料溜り１１で拡散された塗料は、ハブ部材１４の塗料流出孔１４Ａを通過して霧化頭本体８の塗料薄膜化面１２に流出する。さらに、この塗料は、塗料薄膜化面１２で均一に薄膜化され、その放出端縁１２Ａから塗料粒子となって噴霧される。
【００５９】
このとき、例えば回転霧化頭７には高電圧が印加され、該回転霧化頭７からアースに接続された被塗物に向けて電気力線が形成されるから、回転霧化頭７から噴霧された塗料粒子は、この電気力線に沿って飛行し、被塗物に塗着する。
【００６０】
また、塗装作業時には、チェック弁２２の弁部２２Ｃが内筒１８の外周面に密着し、洗浄流体通路２１の流出口２１Ａを気液密に閉塞しているから、洗浄流体通路２１に残存している洗浄流体の垂れ落ち事故等を未然に防ぐことができる。
【００６１】
次に、塗装作業が終了し、フィードチューブ１７や回転霧化頭７に残存、付着した前色塗料を洗浄する洗浄作業について図３を参照しつつ説明する。
【００６２】
まず、内筒１８内の塗料通路２０には前色塗料が残存しているから、塗料通路２０の洗浄作業を行うときは、回転霧化頭７を高速回転させつつ、色替弁装置からエアとシンナとを交互に供給することにより、塗料通路２０内の塗料を排出しつつ、塗料が付着した接液面を洗浄する。
【００６３】
一方、回転霧化頭７の洗浄作業を行うときは、回転霧化頭７を高速回転させた状態で、フィードチューブ１７の洗浄流体通路２１からシンナ、エア等の洗浄流体を供給する。このときには、洗浄流体の供給圧力によってチェック弁２２の弁部２２Ｃが拡径して開弁する。これにより、チェック弁２２から吐出される洗浄流体は、内筒１８の外周面に沿って前側に流通して分流部材２４に衝突し、第１の洗浄流体流出路１３と第２の洗浄流体流出路１５とに適宜の割合で供給される。
【００６４】
そして、第１の洗浄流体流出路１３に供給された洗浄流体は、塗料溜り１１からハブ部材１４の塗料流出孔１４Ａ、塗料薄膜化面１２等を順次流れ、これらの接液面に付着した塗料を洗浄することができる。また、第２の洗浄流体流出路１５に供給された洗浄流体は、霧化頭本体８の外周面８Ｃに付着した塗料を洗浄することができる。
【００６５】
この洗浄作業時には、弁開度規制部材２３が開弁したチェック弁２２に当接することにより、チェック弁２２が必要以上に大きく開弁しないように、その弁開度を所定の位置で規制する。また、規制筒２３Ｂの内周面２３Ｄにチェック弁２２を当接させることにより、その弁部２２Ｃを円形状に開弁させることができる。これにより、チェック弁２２を一定の弁開度で開弁させることができ、洗浄流体を全周に亘って均一に供給でき、またチェック弁２２の損傷を防止することができる。
【００６６】
かくして、本実施の形態によれば、フィードチューブ１７の洗浄流体通路２１を開，閉するチェック弁２２を取囲む位置に、当該チェック弁２２が開弁したときに弁開度を規制する弁開度規制部材２３を設ける構成としている。従って、洗浄流体通路２１から勢いよく洗浄流体を供給した場合のように、チェック弁２２が過大に開弁しようとしても、弁開度規制部材２３は、チェック弁２２の弁部２２Ｃを適正な弁開度で安定的に開弁させることができる。
【００６７】
この結果、回転霧化頭７等の洗浄作業時に、洗浄流体の供給圧力が変動した場合でも、弁開度規制部材２３は、この変動に影響することなく、チェック弁２２の弁部２２Ｃを一定の弁開度で開弁させることができる。しかも、弁開度規制部材２３は、チェック弁２２の弁部２２Ｃを円形状に開弁させることができる。これにより、洗浄作業時には、チェック弁２２の弁部２２Ｃから洗浄流体を均一な状態で供給することができ、回転霧化頭７等を洗浄流体により効率よく洗浄することができる。また、弁開度規制部材２３によりチェック弁２２の弁開度を規制することにより、チェック弁２２が開弁したときに一部に応力が集中したり、折れ曲がったり、伸びきったりするのを防止でき、信頼性や寿命を向上することができる。
【００６８】
また、フィードチューブ１７は、塗料通路２０の流出口２０Ａよりも洗浄流体通路２１の流出口２１Ａが後退した位置で開口するように、内筒１８よりも外筒１９を短く形成している。従って、内筒１８と外筒１９との径方向の段差を利用し、短い外筒１９の先端側のスペースにチェック弁２２の筒部２２Ｂ、弁部２２Ｃを取囲むように弁開度規制部材２３を設けることができ、これらを効率よく配置することができる。
【００６９】
一方、弁開度規制部材２３は、チェック弁２２が開弁したときに当接する規制筒２３Ｂの内周面２３Ｄに、基端側から先端側に向け内径寸法が漸次大きくなる湾曲内周面２３Ｄ2を形成している。これにより、湾曲内周面２３Ｄ2は、チェック弁２２を円滑に開，閉弁させることができ、また、湾曲内周面２３Ｄ2は、チェック弁２２の一部に応力が集中するのを防止することができ、該チェック弁２２の寿命を延ばすことができる。
【００７０】
さらに、フィードチューブ１７の内筒１８には、チェック弁２２よりも前側に位置して分流部材２４を設けているから、チェック弁２２を開弁して吐出される洗浄流体は、分流部材２４によって第１の洗浄流体流出路１３と第２の洗浄流体流出路１５とに分流することができる。これにより、洗浄流体によって回転霧化頭７の外周側と前面側とを一度に効率よく洗浄することができる。
【００７１】
なお、実施の形態では、フィードチューブ１７を構成する内筒１８の先端側外周に分流部材２４を設け、該分流部材２４は、径方向に突出した例えば鍔状、扇状、凸球面状等の形状をなす１個または複数個の突起として形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図５に示す変形例のように、分流部材３１は、内筒１８から径方向外向きに突出した断面三角形状の壁部材３１Ａと、該壁部材３１Ａに軸方向に貫通して設けられた貫通孔３１Ｂとによって構成してもよい。これにより、分流部材３１は、貫通孔３１Ｂによって洗浄流体を第１の洗浄流体流出路１３に向けて供給でき、壁部材３１Ａによって洗浄流体を第２の洗浄流体流出路１５に向けて供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明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２】図１中のＡ部をチェック弁を閉弁した状態で示す要部拡大の縦断面図である。
【図３】チェック弁を開弁した状態を図２と同様位置からみた要部拡大の縦断面図である。
【図４】弁開度規制部材を単体で示す縦断面図である。
【図５】本発明の変形例による回転霧化頭型塗装装置を示す要部拡大の縦断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
２ エアモータ
３ 回転軸
７ 回転霧化頭
８ 霧化頭本体
９ 取付底部
１０ 中間隔壁
１１ 塗料溜り
１２ 塗料薄膜化面
１３ 第１の洗浄流体流出路
１４ ハブ部材
１５ 第２の洗浄流体流出路
１７ フィードチューブ
１８ 内筒
１９ 外筒
２０ 塗料通路
２０Ａ，２１Ａ 流出口
２１ 洗浄流体通路
２２ チェック弁
２２Ａ 固定部
２２Ｂ 筒部
２２Ｃ 弁部
２３ 弁開度規制部材
２３Ａ 螺着部
２３Ｂ 規制筒
２３Ｃ 縮径段部
２３Ｄ 内周面
２３Ｄ1 直線状内周面
２３Ｄ2 湾曲内周面
２４，３１ 分流部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば車体等の被塗物に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。
【背景技術】
【０００２】
一般に、車体等の被塗物を塗装する場合、塗着効率や仕上りが良好な回転霧化頭型塗装装置が用いられる。この回転霧化頭型塗装装置は、塗装用ロボットのアーム等に取付けられるカバーと、該カバー内に設けられたエアモータと、該エアモータによって回転駆動される中空な回転軸と、該回転軸の先端側に取付けられ該回転軸と一緒に回転する回転霧化頭と、先端側が該回転霧化頭内に延在するように前記回転軸内を軸方向に延びて設けられ先端から塗料または洗浄流体を吐出するフィードチューブとにより大略構成されている。
【０００３】
また、フィードチューブは、内筒と該内筒よりも後退した位置に開口した外筒とにより二重筒体として形成されている。そして、フィードチューブの内筒の内部には塗料通路が形成され、内筒と外筒との間には環状の洗浄流体通路が形成されている。
【０００４】
さらに、二重筒体からなるフィードチューブには、その外筒の先端から軸方向に延びるように筒状のチェック弁が設けられ、該チェック弁は、弾性を有する樹脂材料またはゴム材料等から筒状に形成され、縮径した先端の弁部が内筒の外周面に弾性的に密着している（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平６−２７７５７１号公報
【特許文献２】特開平１０−１５６２２２号公報
【特許文献３】国際公開第２００７／０８３６７７号公報
【０００６】
これにより、塗装作業を行っているときには、チェック弁の弁部を内筒の外周面に着座させ、洗浄流体通路から洗浄流体が漏れ出るのを防止している。一方、洗浄作業を行うために、洗浄流体通路に洗浄流体を供給したときには、洗浄流体の供給圧力によりチェック弁の弁部を拡径して内筒の外周面から離座させ、内筒の外周面とチェック弁の弁部との間から回転霧化頭に向け洗浄流体を供給することができる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、各特許文献による回転霧化頭型塗装装置では、洗浄流体通路の流出口を閉塞するように弾性を有する樹脂材料またはゴム材料からなるチェック弁を設けているから、洗浄作業時以外で洗浄流体通路から洗浄流体が漏れ出るのを防止することができる。
【０００８】
しかし、チェック弁は、弾性を有する樹脂材料またはゴム材料によって形成しているから、洗浄流体の供給圧力が高い場合には、チェック弁の弁部が大きく拡開する。ここで、回転軸、回転霧化頭とフィードチューブとは、これらの間に塗料が流入して固着しないように小さな隙間をもって配設されている。従って、チェック弁の先端側が大きく拡開した場合には、高速で回転している回転霧化頭等にチェック弁が接触して損傷することがあり、洗浄流体の漏出、洗浄流体の不安定な供給による洗浄効率の低下等を招くという問題がある。
【０００９】
また、洗浄流体の供給圧力は変動を生じることがあり、弾性力によって開，閉弁するチェック弁は、洗浄流体の供給圧力の変動に応じて弁開度が変化してしまう。このために、チェック弁が回転霧化頭等に接触しない場合でも、チェック弁の弁部が円形状に開弁せず、歪な開口となって洗浄流体の供給が不安定になってしまうことがあり、洗浄効率の低下、洗浄流体の使用量の増大等を招くという問題がある。
【００１０】
さらに、洗浄流体によってチェック弁の弁部が過大に拡開した場合には、弁部が伸びきってシール性の低下を招く虞があり、チェック弁の寿命が低下するという問題がある。
【００１１】
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、洗浄流体の供給圧力の変動に影響することなく、チェック弁を安定的に開弁させることにより回転霧化頭を効率よく洗浄できるようにした回転霧化頭型塗装装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明による回転霧化頭型塗装装置は、エアモータによって回転される中空な回転軸と、該回転軸の先端側に設けられた回転霧化頭と、前記回転軸内に同軸に設けられた内筒と外筒とからなり先端側が該回転霧化頭内に延在したフィードチューブと、該フィードチューブの内筒内に形成され塗料と洗浄流体が選択的に供給される塗料通路と、前記フィードチューブの内筒と外筒との間に形成され洗浄流体が供給される洗浄流体通路と、前記フィードチューブの外筒の先端側に設けられ常時は閉弁し洗浄流体が供給されたときに開弁するチェック弁とを備えている。
【００１３】
そして、上述した課題を解決するために、請求項１の発明が採用する構成の特徴は、前記フィードチューブの先端側のうち前記チェック弁を取囲む位置には、当該チェック弁が開弁したときに弁開度を規制する弁開度規制部材を設ける構成としたことにある。
【００１４】
請求項２の発明は、前記フィードチューブは、前記塗料通路の流出口よりも前記洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように前記内筒よりも前記外筒を短く形成し、前記弁開度規制部材は、前記チェック弁を取囲んだ状態で前記外筒の先端側に設ける構成としたことにある。
【００１５】
請求項３の発明は、前記フィードチューブは、前記塗料通路の流出口よりも前記洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように前記内筒よりも前記外筒を短く形成し、前記チェック弁は、前記外筒に固定された固定部と、該固定部から前記内筒の外周を先端側に延びた筒部と、該筒部の先端に設けられ内筒の外周面に離着座する弁部とにより構成し、前記弁開度規制部材は、前記チェック弁の筒部を取囲んだ状態で前記外筒の先端側に設ける構成としたことにある。
【００１６】
請求項４の発明は、前記弁開度規制部材には、基端側から先端側に向け内径寸法が漸次大きくなる湾曲内周面を設け、該湾曲内周面には、前記チェック弁が開弁したときにその外周面を当接させる構成としたことにある。
【００１７】
請求項５の発明は、前記回転霧化頭には、洗浄流体を外周側に供給する第１の洗浄流体流出路と洗浄流体を前面側に供給する第２の洗浄流体流出路とを設け、前記フィードチューブの内筒には、前記チェック弁の位置よりも前側に位置して洗浄流体を第１の洗浄流体流出路と第２の洗浄流体流出路とに分流する分流部材を設ける構成としたことにある。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１の発明によれば、フィードチューブの洗浄流体通路から勢いよく洗浄流体を供給した場合には、チェック弁が大きく開弁しようとする。しかし、チェック弁を取囲む位置には、当該チェック弁が開弁したときに弁開度を規制する弁開度規制部材を設けているから、この弁開度規制部材によりチェック弁の弁開度を安定させることができる。しかも、チェック弁は、弁開度規制部材によって弁開度が規制されることにより、円形状に開弁することができる。
【００１９】
この結果、洗浄流体の供給圧力が変動した場合でも、この変動に影響することなく、チェック弁を一定の弁開度で円形状に開弁させることができ、洗浄流体を適正に供給することができる。これにより、回転霧化頭等を洗浄流体により効率よく洗浄することができる。また、弁開度規制部材によりチェック弁の弁開度を規制することにより、チェック弁の損傷を防止でき、信頼性や寿命を向上することができる。
【００２０】
請求項２の発明によれば、フィードチューブは、塗料通路の流出口よりも洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように、内筒よりも外筒を短く形成しているから、この短い外筒の先端側のスペースを利用し、チェック弁を取囲むように弁開度規制部材を設けることができる。
【００２１】
請求項３の発明によれば、フィードチューブは、塗料通路の流出口よりも洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように、内筒よりも外筒を短く形成しているから、この短い外筒の先端側にチェック弁を設けることができる。また、チェック弁は、筒部の先端側の弁部を内筒の外周面に離着座することができる。さらに、外筒の先端側には、チェック弁の筒部を取囲むように弁開度規制部材を設けることができる。
【００２２】
請求項４の発明によれば、チェック弁が開弁したときに外周面が当接する弁開度規制部材の内周面は、基端側から先端側に向け内径寸法が漸次大きくなる湾曲内周面として形成している。これにより、チェック弁を円滑に開，閉弁させることができ、また、弁開度規制部材の湾曲内周面は、チェック弁の一部に応力が集中するのを防止することができ、該チェック弁の寿命を延ばすことができる。
【００２３】
請求項５の発明によれば、フィードチューブの内筒には、チェック弁よりも前側に位置して分流部材を設けているから、チェック弁を開弁して吐出される洗浄流体は、分流部材によって第１の洗浄流体通路と第２の洗浄流体通路とに分流することができる。これにより、洗浄流体によって回転霧化頭の外周側と前面側とを一度に効率よく洗浄することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態による回転霧化頭型塗装装置を図１ないし図４に従って詳細に説明する。
【００２５】
図１において、１は回転霧化頭型塗装装置の外周を覆う塗装機カバーで、該塗装機カバー１は、例えば塗装用ロボットのアーム（図示せず）先端に取付けられている。そして、塗装機カバー１は、円筒状に形成され、その内部には後述のエアモータ２を収容している。
【００２６】
２は塗装機カバー１内に収容されたエアモータで、該エアモータ２は、筒状に形成されたモータケーシング２Ａと、該モータケーシング２Ａ内に収容されたエアタービンと、後述する回転軸３を回転可能に軸支する静圧エア軸受（いずれも図示せず）とによって大略構成されている。そして、エアモータ２は、エアタービンに圧縮エアが供給されることにより、回転軸３を高速回転、例えば３０００〜１０００００ｒｐｍで回転駆動するものである。
【００２７】
３はエアモータ２の静圧エア軸受に回転可能に支持された回転軸で、該回転軸３は、内部が中空となった筒状体として形成されている。また、回転軸３は、その先端がエアモータ２よりも前側に突出し、その先端部外周には、回転霧化頭７を螺着するための雄ねじ３Ａが刻設されている。また、回転軸３の基端側はエアモータ２のエアタービンに取付けられている。
【００２８】
４は塗装機カバー１の先端部に取付けられたシェーピングエアリングで、該シェーピングエアリング４は、前側が擂り鉢状に凹陥した円筒状に形成されている。また、シェーピングエアリング４の外周側の先端部には、エア噴出孔４Ａが周方向に多数（２つのみ図示）形成され、該各エア噴出孔４Ａは、シェーピングエア通路５を介してエア源（図示せず）に接続されている。そして、エア噴出孔４Ａは、後述の回転霧化頭７から噴霧された塗料粒子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。
【００２９】
また、シェーピングエアリング４には、各エア噴出孔４Ａよりも内径側に位置して拡散エア噴出孔４Ｂが周方向に多数（２つのみ図示）形成されている。この拡散エア噴出孔４Ｂは、後述する霧化頭本体８の外周面８Ｃよりも後側に位置している。また、各拡散エア噴出孔４Ｂは、後述する環状ガイド１６の外周側近傍位置に開口している。
【００３０】
そして、拡散エア噴出孔４Ｂは、拡散エア通路６を介してエア源から供給されるエアを拡散エアとし、この拡散エアを環状ガイド１６の外周端近傍に向け霧化頭本体８の後側から吹付ける。これにより、拡散エアは、第２の洗浄流体流出路１５から流出した洗浄流体を霧化頭本体８の外周面８Ｃに押付けつつ、外周面８Ｃで拡散して広げ、均一な膜厚にして、外周面８Ｃの先端に向け案内する。
【００３１】
７は回転軸３の先端部に取付けられた回転霧化頭で、該回転霧化頭７は、供給される塗料を微粒化しつつ被塗物に向け噴霧するものである。また、回転霧化頭７は、図１に示すように、後述する霧化頭本体８、塗料溜り１１、塗料薄膜化面１２、ハブ部材１４、環状ガイド１６等によって大略構成されている。
【００３２】
８はベル形またはカップ形に形成された中空のベルカップからなる霧化頭本体で、該霧化頭本体８は、後部側に位置して回転軸３に取付けるための取付部８Ａと、前部側に位置して前方に向け拡開したベル形拡開部８Ｂとによって構成されている。ここで、取付部８Ａは、円筒状に形成され、その内周側の奥部には回転軸３の先端に設けられた雄ねじ３Ａに螺合する雌ねじ８Ｄが刻設されている。
【００３３】
９は霧化頭本体８の内周側に位置して取付部８Ａの底部をなす取付底部で、該取付底部９は、取付部８Ａとベル形拡開部８Ｂとの境界部となる後側位置に、内向きに突出（縮径）して形成されている。また、取付底部９の前側には、後述する第２の洗浄流体流出路１５が形成されている。そして、取付底部９の内径側（中央部）には、回転軸３の先端側開口に侵入するように筒状突部９Ａが設けられ、該筒状突部９Ａの内周面は、フィードチューブ１７の先端側が挿通されるノズル挿通穴９Ｂとなっている。
【００３４】
１０は霧化頭本体８の軸方向の中間位置に取付底部９と対面して設けられた中間隔壁で、該中間隔壁１０は、後述する第２の洗浄流体流出路１５と塗料溜り１１とを隔てる壁板として形成されている。また、中間隔壁１０の内周側（中央部）には、フィードチューブ１７の内筒１８が隙間をもって挿通されるチューブ挿通孔１０Ａが形成されている。さらに、中間隔壁１０の中央寄りは、塗料溜り１１内の塗料が回転軸３内に浸入するのを防止するために、前方に向けて突出している。
【００３５】
１１は霧化頭本体８の内周側に位置して中間隔壁１０と後述のハブ部材１４との間に画成された塗料溜りである。この塗料溜り１１は、霧化頭本体８の内周面、中間隔壁１０の前面、ハブ部材１４の後面によって囲まれた深皿状の空間として形成されている。そして、塗料溜り１１は、内筒１８から吐出された塗料または洗浄流体を一時的に溜め、これらを拡散するための空間である。
【００３６】
１２は塗料溜り１１の前側から霧化頭本体８の前端にかけて設けられた塗料薄膜化面で、該塗料薄膜化面１２は、円皿状に拡開して形成されている。また、塗料薄膜化面１２の先端は、薄膜化した塗料を放出する放出端縁１２Ａとなっている。そして、塗料薄膜化面１２は、塗料溜り１１から流出した塗料を薄膜化し、放出端縁１２Ａから塗料粒子として噴霧するものである。
【００３７】
１３は霧化頭本体８に設けられた第１の洗浄流体流出路で、該洗浄流体流出路１３は、中間隔壁１０のチューブ挿通孔１０Ａ内に設けられ、後述するフィードチューブ１７の内筒１８との間の環状通路として形成されている。そして、第１の洗浄流体流出路１３は、塗料溜り１１、塗料薄膜化面１２、ハブ部材１４等を洗浄するための洗浄流体を前側に流通させるものである。
【００３８】
１４は霧化頭本体８の前側中央に設けられたハブ部材で、このハブ部材１４は、略円板状に形成され、霧化頭本体８の内周を塞いで塗料溜り１１を画成している。ここで、ハブ部材１４の外周側には、塗料または洗浄流体を霧化頭本体８の塗料薄膜化面１２に流出させる多数の塗料流出孔１４Ａが円形状に列設されている。また、ハブ部材１４の中央部側には、前面に洗浄流体を流出させる複数の流出開口１４Ｂ（いずれも２つのみ図示）が設けられている。
【００３９】
１５は霧化頭本体８に設けられた第２の洗浄流体流出路で、該洗浄流体流出路１５は、流入側が取付底部９と中間隔壁１０との間に開口すると共に、流出側が霧化頭本体８の外周面８Ｃに開口している。ここで、第２の洗浄流体流出路１５は、霧化頭本体８の外周面８Ｃに付着した塗料を除去するための洗浄流体を供給するもので、例えば円環状ないし放射状に延びた隙間通路によって形成されている。
【００４０】
１６は第２の洗浄流体流出路１５の後部側に隣接して霧化頭本体８の外周側に取付けられた環状ガイドである。この環状ガイド１６は、内周側が後側に傾斜し、外周側が霧化頭本体８の外周面８Ｃに向けて前側に傾斜している。そして、環状ガイド１６は、第２の洗浄流体流出路１５から流出して径方向に飛散しようとする洗浄流体を霧化頭本体８の外周面８Ｃに向けて前側に案内するものである。
【００４１】
次に、１７は回転軸３内を軸方向に延びて設けられたフィードチューブを示している。このフィードチューブ１７は、図２に示す如く、回転中心に位置して先端部が後述する回転霧化頭７の塗料溜り１１内に延在した長尺な内筒１８と、該内筒１８の外周側に同軸に設けられた外筒１９とから二重筒体として形成されている。
【００４２】
ここで、外筒１９は、後述する塗料通路２０の流出口２０Ａよりも洗浄流体通路２１の流出口２１Ａが後退した位置で開口するように、前記内筒１８よりも短く形成されている。また、外筒１９の先端側は縮径され、その外周には雄ねじ１９Ａが刻設されている。そして、外筒１９の先端側には、後述のチェック弁２２と弁開度規制部材２３とが取付けられている。
【００４３】
２０は内筒１８の内部に形成された塗料通路で、該塗料通路２０は、先端側の流出口２０Ａから回転霧化頭７（塗料溜り１１）に向け塗料または洗浄流体を供給するものである。即ち、塗料通路２０は、被塗物を塗装する場合には、複数色の中から選択された塗料を回転霧化頭７に向け吐出する。一方、塗装が終了した前色塗料を洗浄する場合には、エア、シンナ等を選択的に流通させ、塗料の排出と洗浄を行う。
【００４４】
また、塗料通路２０の途中には塗料弁（図示せず）が設けられ、該塗料弁は、塗料を供給するときに開弁し、塗料の供給を停止するときに閉弁する。そして、塗料通路２０は、例えば配管、弁体等を介して色替弁装置（いずれも図示せず）に接続されている。なお、色替弁装置は、複数色の塗料と洗浄エア、洗浄シンナからなる洗浄流体とを選択的に供給するもので、マニホールドと該マニホールドに取付けられる複数個の弁装置とにより構成されている。
【００４５】
また、２１はフィードチューブ１７の内筒１８と外筒１９との間に形成された断面環状の洗浄流体通路である。この洗浄流体通路２１は、先端側の流出口２１Ａから回転霧化頭７に向けてシンナ、エア等の洗浄流体を供給するものである。そして、洗浄流体通路２１は、例えば配管、弁体等を介して洗浄流体供給源（いずれも図示せず）に接続されている。
【００４６】
２２はフィードチューブ１７を構成する外筒１９の先端側に設けられたチェック弁である。このチェック弁２２は、弾性（ばね性）を有する樹脂材料、ゴム材料、例えばフッ素系樹脂材料を用いて円筒状に形成されている。また、チェック弁２２は、常時は弾性力によって洗浄流体通路２１の流出口２１Ａを閉弁し、洗浄流体が供給されたときに供給圧力に抗して開弁するものである。
【００４７】
即ち、チェック弁２２は、軸方向の基端側に位置して後述の弁開度規制部材２３によって外筒１９の先端側に取付けられる固定部２２Ａと、内筒１８の外周面との間に径方向の隙間を形成しつつ、該固定部２２Ａから内筒１８の外周を先端側に向けて延びた筒部２２Ｂと、該筒部２２Ｂの先端側を縮径して設けられ、径方向に拡大、縮小することにより内筒１８の外周面に離着座する環状の弁部２２Ｃとから構成されている。
【００４８】
そして、チェック弁２２は、弾性を有した弁部２２Ｃを内筒１８の外周面に全周に亘って着座することにより、洗浄流体通路２１の流出口２１Ａを気液密にシールすることができる。一方、チェック弁２２は、洗浄流体通路２１内に洗浄流体が供給される洗浄時には、図３に示すように、該洗浄流体の供給圧力によって弁部２２Ｃを径方向外向きに変位（拡径）することにより、洗浄流体通路２１の流出口２１Ａを開弁することができる。
【００４９】
次に、チェック弁２２が開弁したときに、その弁開度を規制するためにフィードチューブ１７の先端側に設けられた弁開度規制部材２３について述べる。
【００５０】
即ち、２３はフィードチューブ１７の先端側に設けられた弁開度規制部材である。この弁開度規制部材２３は、フィードチューブ１７の先端側のうちチェック弁２２を取囲む位置、例えば回転軸３の先端開口位置、取付底部９のノズル挿通穴９Ｂの内側に配置されている。そして、弁開度規制部材２３は、円筒状のチェック弁２２の先端側が拡開して開弁したときに、弁部２２Ｃが必要以上に大きく開弁しないように、その弁開度を過大になる前の所定の位置で規制するものである。また、弁開度規制部材２３は、弁部２２Ｃを円形状に開弁させることもできる。
【００５１】
また、弁開度規制部材２３は、図２ないし図４に示すように、基端側に位置して外筒１９の雄ねじ１９Ａに螺着されるナット状の螺着部２３Ａと、該螺着部２３Ａからチェック弁２２の筒部２２Ｂの外周面に沿うように先端側に延びた規制筒２３Ｂとにより段付円筒状に形成されている。なお、規制筒２３Ｂの先端位置（長さ寸法）は、例えばチェック弁２２の弁部２２Ｃ先端位置、回転霧化頭７を構成する取付底部９の前面位置とほぼ同じ位置に設定されている。
【００５２】
また、規制筒２３Ｂの内周側には、軸方向の基端側に位置して縮径段部２３Ｃが形成されている。これにより、弁開度規制部材２３は、縮径段部２３Ｃにチェック弁２２の固定部２２Ａの外周側を係合させ、この状態で、螺着部２３Ａを外筒１９の雄ねじ１９Ａに螺着することにより、チェック弁２２を外筒１９の先端側に一緒に取付けることができる。
【００５３】
ここで、規制筒２３Ｂの内周面２３Ｄは、チェック弁２２が開弁したときに、その筒部２２Ｂから弁部２２Ｃまでが当接するものである。この内周面２３Ｄは、基端側がチェック弁２２の筒部２２Ｂの外形寸法とほぼ同じ内径寸法をもって真直ぐに延びた直線状内周面２３Ｄ1となっている。
【００５４】
一方、内周面２３Ｄの軸方向の中間部から先端部までは、先端側に向け内径寸法が漸次大きくなるように湾曲した湾曲内周面２３Ｄ2となっている。そして、湾曲内周面２３Ｄ2は、内周面２３Ｄの軸方向の中間部から先端部までを緩やかな湾曲面とすることにより、図３に示すように、チェック弁２２が開弁したときに一部に応力が集中したり、折れ曲がったりするのを防止している。
【００５５】
また、湾曲内周面２３Ｄ2は、筒部２２Ｂの先端側および弁部２２Ｃの外周面が当接するもので、洗浄流体を供給するときのチェック弁２２の弁開度を適正な値としている。この場合、チェック弁２２の適正な弁開度とは、例えば亀裂や弾性力の低下が生じないように、弁部２２Ｃが過大に開弁せず、吐出した洗浄流体が後述の分流部材２４に衝突して第１の洗浄流体流出路１３と第２の洗浄流体流出路１５とに分流するような流量、流速となる弁開度である。
【００５６】
２４はフィードチューブ１７を構成する内筒１８の先端側外周に設けられた分流部材である。この分流部材２４は、洗浄流体通路２１から供給される洗浄流体を、第１の洗浄流体流出路１３と第２の洗浄流体流出路１５とに適正に分流するものである。そして、分流部材２４は、チェック弁２２の位置よりも前側（先端側）に配置され、内筒１８の外周面から径方向に突出した、例えば鍔状、扇状、凸球面状等の形状をなす１個または複数個の突起として形成されている。
【００５７】
本実施の形態による回転霧化頭型塗装装置は上述の如き構成を有するもので、次に、塗装作業および洗浄作業について説明する。
【００５８】
最初に、被塗物に塗料を噴霧する塗装作業を行う場合について、図１および図２を参照しつつ説明する。この塗装作業では、エアモータ２によって回転軸３と共に回転霧化頭７を高速回転、例えば３０００〜１０００００ｒｐｍで回転駆動する。この状態で、色替弁装置から供給される塗料をフィードチューブ１７の内筒１８から回転霧化頭７の塗料溜り１１に供給すると、塗料は塗料溜り１１内で滞留しつつ拡散される。そして、塗料溜り１１で拡散された塗料は、ハブ部材１４の塗料流出孔１４Ａを通過して霧化頭本体８の塗料薄膜化面１２に流出する。さらに、この塗料は、塗料薄膜化面１２で均一に薄膜化され、その放出端縁１２Ａから塗料粒子となって噴霧される。
【００５９】
このとき、例えば回転霧化頭７には高電圧が印加され、該回転霧化頭７からアースに接続された被塗物に向けて電気力線が形成されるから、回転霧化頭７から噴霧された塗料粒子は、この電気力線に沿って飛行し、被塗物に塗着する。
【００６０】
また、塗装作業時には、チェック弁２２の弁部２２Ｃが内筒１８の外周面に密着し、洗浄流体通路２１の流出口２１Ａを気液密に閉塞しているから、洗浄流体通路２１に残存している洗浄流体の垂れ落ち事故等を未然に防ぐことができる。
【００６１】
次に、塗装作業が終了し、フィードチューブ１７や回転霧化頭７に残存、付着した前色塗料を洗浄する洗浄作業について図３を参照しつつ説明する。
【００６２】
まず、内筒１８内の塗料通路２０には前色塗料が残存しているから、塗料通路２０の洗浄作業を行うときは、回転霧化頭７を高速回転させつつ、色替弁装置からエアとシンナとを交互に供給することにより、塗料通路２０内の塗料を排出しつつ、塗料が付着した接液面を洗浄する。
【００６３】
一方、回転霧化頭７の洗浄作業を行うときは、回転霧化頭７を高速回転させた状態で、フィードチューブ１７の洗浄流体通路２１からシンナ、エア等の洗浄流体を供給する。このときには、洗浄流体の供給圧力によってチェック弁２２の弁部２２Ｃが拡径して開弁する。これにより、チェック弁２２から吐出される洗浄流体は、内筒１８の外周面に沿って前側に流通して分流部材２４に衝突し、第１の洗浄流体流出路１３と第２の洗浄流体流出路１５とに適宜の割合で供給される。
【００６４】
そして、第１の洗浄流体流出路１３に供給された洗浄流体は、塗料溜り１１からハブ部材１４の塗料流出孔１４Ａ、塗料薄膜化面１２等を順次流れ、これらの接液面に付着した塗料を洗浄することができる。また、第２の洗浄流体流出路１５に供給された洗浄流体は、霧化頭本体８の外周面８Ｃに付着した塗料を洗浄することができる。
【００６５】
この洗浄作業時には、弁開度規制部材２３が開弁したチェック弁２２に当接することにより、チェック弁２２が必要以上に大きく開弁しないように、その弁開度を所定の位置で規制する。また、規制筒２３Ｂの内周面２３Ｄにチェック弁２２を当接させることにより、その弁部２２Ｃを円形状に開弁させることができる。これにより、チェック弁２２を一定の弁開度で開弁させることができ、洗浄流体を全周に亘って均一に供給でき、またチェック弁２２の損傷を防止することができる。
【００６６】
かくして、本実施の形態によれば、フィードチューブ１７の洗浄流体通路２１を開，閉するチェック弁２２を取囲む位置に、当該チェック弁２２が開弁したときに弁開度を規制する弁開度規制部材２３を設ける構成としている。従って、洗浄流体通路２１から勢いよく洗浄流体を供給した場合のように、チェック弁２２が過大に開弁しようとしても、弁開度規制部材２３は、チェック弁２２の弁部２２Ｃを適正な弁開度で安定的に開弁させることができる。
【００６７】
この結果、回転霧化頭７等の洗浄作業時に、洗浄流体の供給圧力が変動した場合でも、弁開度規制部材２３は、この変動に影響することなく、チェック弁２２の弁部２２Ｃを一定の弁開度で開弁させることができる。しかも、弁開度規制部材２３は、チェック弁２２の弁部２２Ｃを円形状に開弁させることができる。これにより、洗浄作業時には、チェック弁２２の弁部２２Ｃから洗浄流体を均一な状態で供給することができ、回転霧化頭７等を洗浄流体により効率よく洗浄することができる。また、弁開度規制部材２３によりチェック弁２２の弁開度を規制することにより、チェック弁２２が開弁したときに一部に応力が集中したり、折れ曲がったり、伸びきったりするのを防止でき、信頼性や寿命を向上することができる。
【００６８】
また、フィードチューブ１７は、塗料通路２０の流出口２０Ａよりも洗浄流体通路２１の流出口２１Ａが後退した位置で開口するように、内筒１８よりも外筒１９を短く形成している。従って、内筒１８と外筒１９との径方向の段差を利用し、短い外筒１９の先端側のスペースにチェック弁２２の筒部２２Ｂ、弁部２２Ｃを取囲むように弁開度規制部材２３を設けることができ、これらを効率よく配置することができる。
【００６９】
一方、弁開度規制部材２３は、チェック弁２２が開弁したときに当接する規制筒２３Ｂの内周面２３Ｄに、基端側から先端側に向け内径寸法が漸次大きくなる湾曲内周面２３Ｄ2を形成している。これにより、湾曲内周面２３Ｄ2は、チェック弁２２を円滑に開，閉弁させることができ、また、湾曲内周面２３Ｄ2は、チェック弁２２の一部に応力が集中するのを防止することができ、該チェック弁２２の寿命を延ばすことができる。
【００７０】
さらに、フィードチューブ１７の内筒１８には、チェック弁２２よりも前側に位置して分流部材２４を設けているから、チェック弁２２を開弁して吐出される洗浄流体は、分流部材２４によって第１の洗浄流体流出路１３と第２の洗浄流体流出路１５とに分流することができる。これにより、洗浄流体によって回転霧化頭７の外周側と前面側とを一度に効率よく洗浄することができる。
【００７１】
なお、実施の形態では、フィードチューブ１７を構成する内筒１８の先端側外周に分流部材２４を設け、該分流部材２４は、径方向に突出した例えば鍔状、扇状、凸球面状等の形状をなす１個または複数個の突起として形成した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限らず、例えば図５に示す変形例のように、分流部材３１は、内筒１８から径方向外向きに突出した断面三角形状の壁部材３１Ａと、該壁部材３１Ａに軸方向に貫通して設けられた貫通孔３１Ｂとによって構成してもよい。これにより、分流部材３１は、貫通孔３１Ｂによって洗浄流体を第１の洗浄流体流出路１３に向けて供給でき、壁部材３１Ａによって洗浄流体を第２の洗浄流体流出路１５に向けて供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明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２】図１中のＡ部をチェック弁を閉弁した状態で示す要部拡大の縦断面図である。
【図３】チェック弁を開弁した状態を図２と同様位置からみた要部拡大の縦断面図である。
【図４】弁開度規制部材を単体で示す縦断面図である。
【図５】本発明の変形例による回転霧化頭型塗装装置を示す要部拡大の縦断面図である。
【符号の説明】
【００７３】
２ エアモータ
３ 回転軸
７ 回転霧化頭
８ 霧化頭本体
９ 取付底部
１０ 中間隔壁
１１ 塗料溜り
１２ 塗料薄膜化面
１３ 第１の洗浄流体流出路
１４ ハブ部材
１５ 第２の洗浄流体流出路
１７ フィードチューブ
１８ 内筒
１９ 外筒
２０ 塗料通路
２０Ａ，２１Ａ 流出口
２１ 洗浄流体通路
２２ チェック弁
２２Ａ 固定部
２２Ｂ 筒部
２２Ｃ 弁部
２３ 弁開度規制部材
２３Ａ 螺着部
２３Ｂ 規制筒
２３Ｃ 縮径段部
２３Ｄ 内周面
２３Ｄ1 直線状内周面
２３Ｄ2 湾曲内周面
２４，３１ 分流部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エアモータによって回転される中空な回転軸と、該回転軸の先端側に設けられた回転霧化頭と、前記回転軸内に同軸に設けられた内筒と外筒とからなり先端側が該回転霧化頭内に延在したフィードチューブと、該フィードチューブの内筒内に形成され塗料と洗浄流体が選択的に供給される塗料通路と、前記フィードチューブの内筒と外筒との間に形成され洗浄流体が供給される洗浄流体通路と、前記フィードチューブの外筒の先端側に設けられ常時は閉弁し洗浄流体が供給されたときに開弁するチェック弁とを備えてなる回転霧化頭型塗装装置において、
前記フィードチューブの先端側のうち前記チェック弁を取囲む位置には、当該チェック弁が開弁したときに弁開度を規制する弁開度規制部材を設ける構成としたことを特徴とする回転霧化頭型塗装装置。
【請求項２】
前記フィードチューブは、前記塗料通路の流出口よりも前記洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように前記内筒よりも前記外筒を短く形成し、前記弁開度規制部材は、前記チェック弁を取囲んだ状態で前記外筒の先端側に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。
【請求項３】
前記フィードチューブは、前記塗料通路の流出口よりも前記洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように前記内筒よりも前記外筒を短く形成し、
前記チェック弁は、前記外筒に固定された固定部と、該固定部から前記内筒の外周を先端側に延びた筒部と、該筒部の先端に設けられ内筒の外周面に離着座する弁部とにより構成し、
前記弁開度規制部材は、前記チェック弁の筒部を取囲んだ状態で前記外筒の先端側に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。
【請求項４】
前記弁開度規制部材には、基端側から先端側に向け内径寸法が漸次大きくなる湾曲内周面を設け、該湾曲内周面には、前記チェック弁が開弁したときにその外周面を当接させる構成としてなる請求項１，２または３に記載の回転霧化頭型塗装装置。
【請求項５】
前記回転霧化頭には、洗浄流体を外周側に供給する第１の洗浄流体流出路と洗浄流体を前面側に供給する第２の洗浄流体流出路とを設け、前記フィードチューブの内筒には、前記チェック弁の位置よりも前側に位置して洗浄流体を第１の洗浄流体流出路と第２の洗浄流体流出路とに分流する分流部材を設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の回転霧化頭型塗装装置。
【請求項１】
エアモータによって回転される中空な回転軸と、該回転軸の先端側に設けられた回転霧化頭と、前記回転軸内に同軸に設けられた内筒と外筒とからなり先端側が該回転霧化頭内に延在したフィードチューブと、該フィードチューブの内筒内に形成され塗料と洗浄流体が選択的に供給される塗料通路と、前記フィードチューブの内筒と外筒との間に形成され洗浄流体が供給される洗浄流体通路と、前記フィードチューブの外筒の先端側に設けられ常時は閉弁し洗浄流体が供給されたときに開弁するチェック弁とを備えてなる回転霧化頭型塗装装置において、
前記フィードチューブの先端側のうち前記チェック弁を取囲む位置には、当該チェック弁が開弁したときに弁開度を規制する弁開度規制部材を設ける構成としたことを特徴とする回転霧化頭型塗装装置。
【請求項２】
前記フィードチューブは、前記塗料通路の流出口よりも前記洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように前記内筒よりも前記外筒を短く形成し、前記弁開度規制部材は、前記チェック弁を取囲んだ状態で前記外筒の先端側に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。
【請求項３】
前記フィードチューブは、前記塗料通路の流出口よりも前記洗浄流体通路の流出口が後退した位置で開口するように前記内筒よりも前記外筒を短く形成し、
前記チェック弁は、前記外筒に固定された固定部と、該固定部から前記内筒の外周を先端側に延びた筒部と、該筒部の先端に設けられ内筒の外周面に離着座する弁部とにより構成し、
前記弁開度規制部材は、前記チェック弁の筒部を取囲んだ状態で前記外筒の先端側に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。
【請求項４】
前記弁開度規制部材には、基端側から先端側に向け内径寸法が漸次大きくなる湾曲内周面を設け、該湾曲内周面には、前記チェック弁が開弁したときにその外周面を当接させる構成としてなる請求項１，２または３に記載の回転霧化頭型塗装装置。
【請求項５】
前記回転霧化頭には、洗浄流体を外周側に供給する第１の洗浄流体流出路と洗浄流体を前面側に供給する第２の洗浄流体流出路とを設け、前記フィードチューブの内筒には、前記チェック弁の位置よりも前側に位置して洗浄流体を第１の洗浄流体流出路と第２の洗浄流体流出路とに分流する分流部材を設ける構成としてなる請求項１，２または３に記載の回転霧化頭型塗装装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−４２３６０（Ｐ２０１０−４２３６０Ａ）
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０８５５４（Ｐ２００８−２０８５５４）
【出願日】平成２０年８月１３日（２００８．８．１３）
【出願人】（３９９０５５４３２）ＡＢＢ株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月２５日（２０１０．２．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年８月１３日（２００８．８．１３）
【出願人】（３９９０５５４３２）ＡＢＢ株式会社 (18)
【Ｆターム（参考）】
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