特許 7188845 ベル型塗装装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-05

(45)【発行日】2022-12-13

(54)【発明の名称】ベル型塗装装置

(51)【国際特許分類】

   B05B 5/04 20060101AFI20221206BHJP

   B05B 3/10 20060101ALI20221206BHJP

【ＦＩ】

B05B5/04 A

B05B3/10 B

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2019107434

(22)【出願日】2019-06-07

(65)【公開番号】P2020199447

(43)【公開日】2020-12-17

【審査請求日】2021-08-30

(73)【特許権者】

【識別番号】000110321

【氏名又は名称】トヨタ車体株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000110343

【氏名又は名称】トリニティ工業株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000648

【氏名又は名称】弁理士法人あいち国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】川崎 徳子

(72)【発明者】

【氏名】有地 彰彦

(72)【発明者】

【氏名】石川 勝浩

(72)【発明者】

【氏名】大澤 直浩

【審査官】磯部 洋一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１２－１５２７００（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－１５６２２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０８０７６６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５８－０８１４５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０００－２０２３２９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ ５／０４

Ｂ０５Ｂ ３／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ワークの塗装を行うベル型塗装装置であって、
同一の軸線に沿って配置された複数のベルカップを有するベルヘッド部と、
上記軸線を中心に上記ベルヘッド部を回転させる駆動部と、
を備え、
上記ワークに対向する側を前方としたとき、上記ベルヘッド部には、上記複数のベルカップのうち第１ベルカップと上記第１ベルカップの後方に隣接して配置された第２ベルカップとの間に形成された塗料溜り部と、上記塗料溜り部からいずれも分岐した複数の塗料供給孔と、が設けられており、
上記複数の塗料供給孔は、上記ベルヘッド部の回転時の遠心方向に沿って前斜め外方へと延びて上記塗料溜り部を上記第１ベルカップの前方側の第１塗料噴射面に連通させる複数の第１塗料供給孔と、上記遠心方向に沿って後斜め外方へと延びて上記塗料溜り部を上記第２ベルカップの前方側の第２塗料噴射面に連通させる複数の第２塗料供給孔と、からなり、
上記複数の第１塗料供給孔と上記複数の第２塗料供給孔は、上記ベルヘッド部を径方向の外方から視たときに上記ベルヘッド部の回転平面について実質的に面対称形状をなすように構成されており、
上記複数の第１塗料供給孔はいずれも、上記回転平面に対して第１の角度で傾斜した第１傾斜直線上に配置され、上記複数の第２塗料供給孔はいずれも、上記回転平面に対して上記第１の角度と実質的に同一の第２の角度で傾斜した第２傾斜直線上に配置され、且つ、上記第１の角度と上記第２の角度がともに４５度よりも小さい値に設定されている、ベル型塗装装置。

【請求項2】

上記複数の第１塗料供給孔はいずれも、上記塗料溜り部から塗料が流入する第１流入口を有し、上記複数の第２塗料供給孔はいずれも、上記塗料溜り部から塗料が流入する第２流入口を有し、上記第１流入口と上記第２流入口とが上記ベルヘッド部の回転平面における同一円周上に配置されている、請求項１に記載のベル型塗装装置。

【請求項3】

上記第１流入口と上記第２流入口が１つの共通流入口として兼用されている、請求項２に記載のベル型塗装装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ベル型塗装装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、車体を塗装する中塗り、上塗りラインにおいては、高速で回転するベルを備えたベル型塗装装置（以下、単に「塗装装置」ともいう。）が使用されている。この塗装装置は、一般的に、カップ形状を有するベルカップを備え、このベルカップの回転による遠心力を利用して塗料を粒化してワークである車体の塗装面に塗着させるように構成されている。

【0003】

このような塗装装置の一例が下記の特許文献１に開示されている。この塗装装置は、一体化された２つのベルカップと、塗料が流入する塗料溜り部と、を有する回転霧化頭を備えている。この塗装装置において、２つのベルカップが同一の回転軸線を中心に一体回転した状態で、塗料溜り部に流入した塗料は、この塗料溜り部から塗料供給孔を通じて一方のベルカップの塗料吐出沿面に供給され、また塗料溜り部から別の塗料供給孔を通じて他方のベルカップの塗料吐出沿面に供給される。このとき、塗料は各ベルカップの塗料吐出沿面において遠心力によって薄膜化され微粒化された状態でワークに向けて噴射される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特開２０１２－１５２７００号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ところで、この種の塗装装置の設計に際しては、多くの塗料を安定して微粒化できるように塗装能力を高める技術が求められている。このような要請に対しては、例えばベルカップを大径化して、このベルカップによって塗料が受ける遠心力を高めることが考えられる。ところが、ベルカップの吐出口径を上げると、ワークに向けて噴射される塗装パターンの径が大きくなり、これによりオーバースプレーによる塗料のロスが増えることになる。

【0006】

このような問題に対して、特許文献１に開示の塗装装置は、複数のベルカップが同一の軸線を中心に回転する多重ベル構造の回転霧化頭を備えており、塗料を塗料溜り部から複数のベルカップに同時並行で供給することができ、ベルカップの吐出口径を上げることなく塗装能力を高めるのに有効である。しかしながら、この塗装装置では、複数のベルカップに対する塗料の供給比率を均等にするのが難しい。このとき、複数のベルカップの間で塗料の供給量にばらつきが生じると、塗料を安定して微粒化する微粒化性能を得ることができないという問題が生じ得る。

【0007】

本発明は、かかる課題に鑑みてなされたものであり、塗装能力と塗料の微粒化性能をともに向上させることができるベル型塗装装置を提供しようとするものである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一態様は、
ワークの塗装を行うベル型塗装装置であって、
同一の軸線に沿って配置された複数のベルカップを有するベルヘッド部と、
上記軸線を中心に上記ベルヘッド部を回転させる駆動部と、
を備え、
上記ワークに対向する側を前方としたとき、上記ベルヘッド部には、上記複数のベルカップのうち第１ベルカップと上記第１ベルカップの後方に隣接して配置された第２ベルカップとの間に形成された塗料溜り部と、上記塗料溜り部からいずれも分岐した複数の塗料供給孔と、が設けられており、
上記複数の塗料供給孔は、上記ベルヘッド部の回転時の遠心方向に沿って前斜め外方へと延びて上記塗料溜り部を上記第１ベルカップの前方側の第１塗料噴射面に連通させる複数の第１塗料供給孔と、上記遠心方向に沿って後斜め外方へと延びて上記塗料溜り部を上記第２ベルカップの前方側の第２塗料噴射面に連通させる複数の第２塗料供給孔と、からなり、
上記複数の第１塗料供給孔と上記複数の第２塗料供給孔は、上記ベルヘッド部を径方向の外方から視たときに上記ベルヘッド部の回転平面について実質的に面対称形状をなすように構成されており、
上記複数の第１塗料供給孔はいずれも、上記回転平面に対して第１の角度で傾斜した第１傾斜直線上に配置され、上記複数の第２塗料供給孔はいずれも、上記回転平面に対して上記第１の角度と実質的に同一の第２の角度で傾斜した第２傾斜直線上に配置され、且つ、上記第１の角度と上記第２の角度がともに４５度よりも小さい値に設定されている、ベル型塗装装置、
にある。

【発明の効果】

【0009】

上記のベル型塗装装置において、ベルヘッド部は、同一の軸線に沿って配置された複数のベルカップを有し、駆動部によって軸線を中心に回転する。このベルヘッド部の複数の塗料供給孔はいずれも、複数のベルカップのうち第１ベルカップと第２ベルカップとの間に設けられた塗料溜り部から分岐している。

【0010】

上記のベルヘッド部は、複数のベルカップが同一の軸線を中心に回転する多重ベル構造を有する。このため、塗料を塗料溜り部から複数のベルカップに同時並行で供給することができ、ベルカップの吐出口径を上げることなく塗装能力を高めることができる。

【0011】

また、上記のベルヘッド部の複数の塗料供給孔は、複数の第１塗料供給孔と複数の第２塗料供給孔とからなり、各第１塗料供給孔は、ベルヘッド部の回転時の遠心方向に沿って前斜め外方へと延びており、各第２塗料供給孔は、ベルヘッド部の回転時の遠心方向に沿って後斜め外方へと延びている。

【0012】

これにより、第１塗料供給孔と第２塗料供給孔が遠心方向に沿って概ね同方向に延びるようにこれらの相対的な配置を工夫することで、ベルヘッド部の回転時に、塗料溜り部から第１塗料供給孔を通じて第１ベルカップの第１塗料噴射面へと流れる塗料の吐出流量と、塗料溜り部から第２塗料供給孔を通じて第２ベルカップの第２塗料噴射面へと流れる塗料の吐出流量と、を概ね同量に合わせることができる。このため、第１ベルカップ及び第２ベルカップに対する塗料の供給比率を概ね均等にして供給量のばらつきを小さく抑えることで、塗料を安定して微粒化する微粒化性能を得ることができる。

【0013】

以上のごとく、上記の態様によれば、塗装能力と塗料の微粒化性能をともに向上させることができるベル型塗装装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】実施形態１のベル型塗装装置の全体構成を示す断面図。

【図2】図１中のベルヘッド部を矢印Ａ方向から視た図。

【図3】図２のＢ領域の拡大図。

【図4】図１のIV-IV線矢視断面図。

【図5】図１中のベルヘッド部を拡大して示す断面図。

【図6】図５のＣ領域を拡大して示す断面図。

【図7】実施形態２のベル型塗装装置のベルヘッド部について図２に対応した断面図。

【図8】図７のＤ領域の拡大図。

【図9】実施形態２のベル型塗装装置のベルヘッド部について図６に対応した断面図。

【図10】実施形態３のベル型塗装装置のベルヘッド部について図６に対応した断面図。

【発明を実施するための形態】

【0015】

上述の態様の好ましい実施形態について説明する。

【0016】

上記のベル型塗装装置において、上記複数の第１塗料供給孔と上記複数の第２塗料供給孔は、上記ベルヘッド部を径方向の外方から視たときに上記ベルヘッド部の回転平面について実質的に面対称形状をなすように構成されているのが好ましい。

【0017】

このベル型塗装装置によれば、複数の第１塗料供給孔と複数の第２塗料供給孔がベルヘッド部の回転平面について実質的に面対称形状をなすため、第１ベルカップ及び第２ベルカップに対する塗料の供給量のばらつきをより小さく抑えることができる。

【0018】

上記のベル型塗装装置において、上記複数の第１塗料供給孔はいずれも、上記回転平面に対して第１の角度で傾斜した第１傾斜直線上に配置され、上記複数の第２塗料供給孔はいずれも、上記回転平面に対して上記第１の角度と実質的に同一の第２の角度で傾斜した第２傾斜直線上に配置されているのが好ましい。

【0019】

このベル型塗装装置によれば、第１塗料供給孔及び第２塗料供給孔がいずれも実質的に同一の傾斜角度で直線状に延びる形状であるため、各塗料供給孔を塗料が流れるときの圧力損失を低く抑えることができる。

【0020】

上記のベル型塗装装置において、上記複数の第１塗料供給孔はいずれも、上記塗料溜り部から塗料が流入する第１流入口を有し、上記複数の第２塗料供給孔はいずれも、上記塗料溜り部から塗料が流入する第２流入口を有し、上記第１流入口と上記第２流入口とが上記ベルヘッド部の回転平面における同一円周上に配置されているのが好ましい。

【0021】

このベル型塗装装置によれば、第１流入口と第２流入口をベルヘッド部の回転平面における同一円周上に配置することで、塗料溜り部において塗料が第１塗料供給孔の第１流入口まで流れる距離と、第２塗料供給孔の第２流入口まで流れる距離を同じにすることができる。これにより、塗料溜り部から第１塗料供給孔及び第２塗料供給孔のそれぞれに塗料を均等に分配することができる。

【0022】

上記のベル型塗装装置において、上記第１流入口と上記第２流入口が１つの共通流入口で兼用されているのが好ましい。

【0023】

このベル型塗装装置によれば、第１塗料供給孔の第１流入口と第２塗料供給孔の第２流入口を１つの共通流入口とすることによって、ベルヘッド部の構造を簡素化することができる。

【0024】

以下、ベル型塗装装置の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

【0025】

なお、このベル型塗装装置を説明するための図面において、特にことわらない限り、ベルヘッド部の軸方向を矢印Ｘで示し、ベルヘッド部の径方向を矢印Ｙで示し、ベルヘッド部の周方向を矢印Ｚ示すものとする。また、ベルヘッド部が軸方向についてワークと対向する側を「前方」とし、ワークの反対側を「後方」とする。

【0026】

（実施形態１）
図１に示されるように、実施形態１のベル型塗装装置（以下、単に「塗装装置」という。）１は、塗装対象であるワークＷの塗装を行うための装置である。ワークＷとして、例えば、中塗り、上塗りラインにおいて塗装ブースに搬入されて塗装される車体が挙げられる。この場合、塗装装置１は、塗装ロボットのロボットアームに取付けられ、塗装作業時にロボットアームが予め教示された移動軌跡にしたがって制御され、ワークＷである車体の被塗装面Ｗａに向けて配置される。

【0027】

塗装装置１は、同一の軸線Ｌに沿って配置された２つのベルカップ２０，３０を有するベルヘッド部１０と、駆動部５０と、駆動部５０を含む複数の構成要素を収容するハウジング２と、を備えている。軸線Ｌは、軸方向Ｘに沿って延びる仮想の回転軸線である。

【0028】

ベルヘッド部１０は、軸線Ｌまわりの回転時に生じる遠心力によって塗料Ｐを霧化（或いは、「微粒化」ともいう。）する機能を有するものであり、「回転霧化頭」とも称呼される。このベルヘッド部１０には、外部電源に接続された電気ケーブル６を通じて高電圧が印加される。

【0029】

２つのベルカップ２０，３０は、いずれもカップのようなカップ状（「凹状」或いは「椀状」ともいう。）のものである。第２ベルカップ３０が第１ベルカップ２０に被せられるように配置された状態で互いに一体化されている。そして、ベルヘッド部１０の回転に伴って２つのベルカップ２０，３０が軸線Ｌを中心に一体回転するように構成されている。

【0030】

第１ベルカップ２０は、２つのベルカップ２０，３０のうち軸方向Ｘの前側且つ径方向Ｙの内側に配置され、第２ベルカップ３０は、第１ベルカップ２０の後方に隣接して配置されている。このため、第１ベルカップ２０は、「インナベルカップ」或いは「インナベル」とも称呼され、第２ベルカップ３０は、「アウタベルカップ」或いは「アウタベル」とも称呼される。

【0031】

第１ベルカップ２０は、開口縁部２０ａを有し、軸方向Ｘの前方に向かうにつれて内径が漸増して開口縁部２０ａで内径が最大となるように構成されている。第２ベルカップ３０は、第１ベルカップ２０と同様に、開口縁部３０ａを有し、軸方向Ｘの前方に向かうにつれて内径が漸増して開口縁部３０ａで内径が最大となるように構成されている。

【0032】

ベルヘッド部１０には、第１ベルカップ２０と第２ベルカップ３０との間に形成された塗料溜り部４０と、この塗料溜り部４０からいずれも分岐した複数の塗料供給孔４１と、が設けられている。複数の塗料供給孔４１は、複数の第１塗料供給孔４１Ａと、複数の第１塗料供給孔４１Ａと同数の複数の第２塗料供給孔４１Ｂと、からなる。なお、塗料供給孔４１の数は必要に応じて適宜に選択が可能である。

【0033】

複数の第１塗料供給孔４１Ａはいずれも、ベルヘッド部１０の回転時の遠心方向Ｙ１に沿って前斜め外方へと延びて塗料溜り部４０を第１ベルカップ２０の前方側の第１塗料噴射面２１に連通させるためのものである。このため、塗料溜り部４０から各第１塗料供給孔４１Ａを通じて第１塗料噴射面２１に供給された塗料Ｐは、この第１塗料噴射面２１において第１ベルカップ２０の回転時の遠心力によって薄膜化される。

【0034】

複数の第２塗料供給孔４１Ｂはいずれも、ベルヘッド部１０の回転時の遠心方向Ｙ１に沿って後斜め外方へと延びて塗料溜り部４０を第２ベルカップ３０の前方側の第２塗料噴射面３１に連通させるためのものである。このため、塗料溜り部４０から各第２塗料供給孔４１Ｂを通じて第２塗料噴射面３１に供給された塗料Ｐは、この第２塗料噴射面３１において第２ベルカップ３０の回転時の遠心力によって薄膜化される。

【0035】

第１ベルカップ２０と第２ベルカップ３０との間には、第１ベルカップ２０の裏面と第２ベルカップ３０の第２塗料噴射面３１とによって区画された間隙Ｇが形成されている。この間隙Ｇは、塗料溜り部４０よりも径方向Ｙの外方に円環状に設けられた隙間である。このため、塗料Ｐは、間隙Ｇを通じ第２塗料噴射面３１に沿って径方向Ｙの外方に流れることができる。

【0036】

第１ベルカップ２０の中央部は、円板状のベルハブ２２として構成されている。このベルハブ２２において、軸方向Ｘの後方側の裏面２２ａは、中心部から外周部まで凹んだ湾曲状のガイド面として構成されている。このため、ベルハブ２２の裏面２２ａは、塗料溜り部４０に供給された後述の塗料Ｐや洗浄液を径方向Ｙの外方へガイドする機能を果たす。また、ベルハブ２２の中央部には、洗浄液吐出孔２２ｂが貫通形成されている。この洗浄液吐出孔２２ｂは、塗料Ｐよりも粘性の低い洗浄液を流す一方で、塗料Ｐを流さないように構成されている。

【0037】

ハウジング２の各部位のうち外表面に近い部位には、外部のエア供給源３に連通するエア供給路４が設けられている。このエア供給路４の流入口４ａから流入したエアはエア吹出口４ｂから吹き出すエア、所謂「シェーピングエア」に使用される。このシェーピングエアは、塗料が遠心方向に広がりすぎるのを抑える機能を果たす。エア供給路４のエア吹出口４ｂは、ハウジング２の周方向に沿って等間隔で複数設けられている。

【0038】

駆動部５０は、軸線Ｌを中心にベルヘッド部１０を回転させるためのものであり、エアモータ５１及びタービン５２を有する。

【0039】

エアモータ５１は、エア駆動式のモータであり、ベルヘッド部１０を回転駆動するアクチュエータとして構成されている。このエアモータ５１は、軸線Ｌに沿って延びる駆動軸部５１ａを有し、この駆動軸部５１ａがエアモータ５１の回転中心となる。このエアモータ５１の起動及び停止、運転時の回転数は、制御部５３によって制御される。

【0040】

エアモータ５１の駆動軸部５１ａには、ベルヘッド部１０の軸線Ｌに沿って延びる塗料供給管７が内蔵されている。この塗料供給管７は、ベルヘッド部１０を貫通しており、軸方向Ｘの前方側の吐出口７ａが塗料溜り部４０に連通するように配置されている。このため、外部の塗料供給源５から供給された塗料Ｐが、塗料供給管７の管内を軸方向Ｘの前方へと流れた後に、吐出口７ａから塗料溜り部４０に供給される。

【0041】

また、特に図示しないものの、塗料供給管７の外周には、この塗料供給管７と同心状であり且つ塗料溜り部４０に連通する洗浄液供給経路が設けられており、この洗浄液供給経路を通じて塗料溜り部４０に洗浄液が供給可能になっている。これにより、ベルヘッド部１０の洗浄時に、塗料Ｐに代えて洗浄液を塗料溜り部４０に供給することができる。

【0042】

エアモータ５１の駆動軸部５１ａは、ベルヘッド部１０に固定され且つ円筒状のタービン５２と一体化されている。このタービン５２の外周面には、周方向に互いに等間隔で配置された複数の羽根５２ａが設けられている。このため、タービン５２の複数の羽根５２ａにエアが供給されることによってエアモータ５１の駆動軸部５１ａが軸線Ｌまわりに回転し、これによりベルヘッド部１０が軸線Ｌを中心に回転する。

【0043】

なお、エアモータ５１のスラスト方向の空気軸受、及びラジアル方向の空気軸受に使用される軸受用エアや、エアモータ５１を駆動するための駆動用エアは、エア供給路４とは別の経路を通じて供給されるようになっている。

【0044】

上記のタービン５２の構造の詳細については、例えば実開昭６０－１５１５５５号公報に開示の「タービン５」が参照される。従って、本明細書では、この公報を援用することにより、タービン５２の更なる詳細な説明を省略する。

【0045】

図２及び図３に示されるように、第１ベルカップ２０の複数の第１塗料供給孔４１Ａは、複数の第１流出口４５及び複数の共通流入口４４がいずれも軸線Ｌ（図１参照）を中心に周方向Ｚに等間隔に配置されるように構成されている。

【0046】

図２に示されるように、第１塗料噴射面２１の外縁部には、塗料Ｐを液糸にするための複数の溝２１ａが設けられている。これら複数の溝２１ａは、周方向Ｚに等間隔で配置されており、いずれも第１ベルカップ２０の径方向Ｙに沿って延びている。

【0047】

第１塗料噴射面２１と同様に、第２塗料噴射面３１の外縁部には、塗料Ｐを液糸にするための複数の溝３１ａが設けられている。これら複数の溝３１ａは、周方向Ｚに等間隔で配置されており、いずれも第２ベルカップ３０の径方向Ｙに沿って延びている。

【0048】

図４に示されるように、第２ベルカップ３０の複数の第２塗料供給孔４１Ｂは、複数の第２流出口４６が軸線Ｌを中心に周方向Ｚに等間隔に配置されるように構成されている。複数の第２流出口４６は、それぞれが軸方向Ｘについて複数の第１流出口４５のそれぞれと重なるように配置されている。複数の第２塗料供給孔４１Ｂは、第１塗料供給孔４１Ａと同一の孔径及び長さを有する。

【0049】

図５に示されるように、ベルヘッド部１０において、第２ベルカップ３０が第１ベルカップ２０よりも大径のベルカップとなるように構成されている。即ち、第２ベルカップ３０は、その開口縁部３０ａにおける吐出口径（「ベル径」ともいう。）が第１ベルカップ２０の開口縁部２０ａにおける吐出口径を寸法差ｄ１で上回るように構成されている。この寸法差ｄ１は、必要に応じて０（ゼロ）であってもよい。

【0050】

また、第２ベルカップ３０は、その開口縁部３０ａが第１ベルカップ２０の開口縁部２０ａに対して軸方向Ｘの後方に寸法ｄ２でオフセットしたオフセット構造を有する。なお、ワークＷに塗着する塗料Ｐの粒径を所望の範囲内に抑えることが可能であれば、このようなオフセット構造を省略することもできる。

【0051】

ここで、本発明者は、第１塗料供給孔４１Ａと第２塗料供給孔４１Ｂの孔径及び長さを単に同じにするのみでは、ベルヘッド部１０に回転時の遠心力によって遠心方向Ｙ１に沿って流れる塗料Ｐの圧力損失を２つの塗料供給孔４１Ａ，４１Ｂの間で均等にするのが難しいことに着目した。

【0052】

そこで、本実施形態では、図６に示されるように、複数の第１塗料供給孔４１Ａと複数の第２塗料供給孔４１Ｂは、ベルヘッド部１０を径方向Ｙの外方から視たときにベルヘッド部１０の回転平面Ｒについて実質的に面対称形状をなすように構成されている。ここで、回転平面Ｒは、第１方向Ｘを法線方向とする仮想の平面である。

【0053】

ここでいう「実質的に面対称形状をなす」との形態には、第１塗料供給孔４１Ａの形状と第２塗料供給孔４１Ｂの形状が幾何学的に完全な面対称の関係となる形態のみならず、これらの形状が公差などの誤差や許容値などの多少のずれによって概ね面対称の関係となる形態が包含される。このような面対称形状を実現するために、第１塗料供給孔４１Ａと第２塗料供給孔４１Ｂは、同数であり略同一の孔径及び長さを有するのが好ましい。

【0054】

複数の第１塗料供給孔４１Ａはいずれも、ベルヘッド部１０の回転平面Ｒに対して第１の角度θ１で傾斜した仮想の第１傾斜直線Ｍ上に配置されている。各第１塗料供給孔４１Ａは、軸方向Ｘの前方へ向かうにつれて回転平面Ｒから徐々に遠ざかるように傾斜している。

【0055】

また、複数の第２塗料供給孔４１Ｂはいずれも、ベルヘッド部１０の回転平面Ｒに対して第１の角度θ１と実質的に同一の第２の角度θ２で傾斜した仮想の第２傾斜直線Ｎ上に配置されている。この場合、第２の角度θ２は、第１の角度θ１と実質的に同一であればよく、完全に同一の値となる関係に限定されるものではなく、公差などの誤差や許容値などの多少のずれが許容される。各第２塗料供給孔４１Ｂは、軸方向Ｘの後方へ向かうにつれて回転平面Ｒから徐々に遠ざかるように傾斜している。

【0056】

なお、角度θ１，θ２については特に限定されないが、各塗料供給孔４１を塗料Ｐが流れるときの圧力損失を下げるという観点に基づいた場合、角度θ１，θ２を４５度よりも小さい値に設定するのが好ましい。

【0057】

第１塗料供給孔４１Ａは、塗料溜り部４０から塗料Ｐが流入する第１流入口４２と、第１塗料噴射面２１に開口形成された第１流出口４５と、を有する。これにより、塗料溜り部４０から第１流入口４２を通じて第１塗料供給孔４１Ａに流入した塗料Ｐは、第１ベルカップ２０に作用する遠心力にしたがって第１塗料供給孔４１Ａを斜め前方へと流れて、第１流出口４５を通じて第１塗料噴射面２１に向けて噴射される。

【0058】

第２塗料供給孔は、塗料溜り部４０から塗料Ｐが流入する第２流入口４３と、第２塗料噴射面３１に開口形成された第２流出口４６と、を有する。これにより、塗料溜り部４０から第２流入口４３を通じて第２塗料供給孔４１Ｂに流入した塗料Ｐは、第２ベルカップ３０に作用する遠心力にしたがって第２塗料供給孔４１Ｂを斜め前方へと流れて、第２流出口４６を通じて第２塗料噴射面３１に向けて噴射される。

【0059】

ここで、第１塗料供給孔４１Ａの第１流入口４２と、第２塗料供給孔の第２流入口４３は、１つの共通流入口４４として兼用されている。即ち、本実施形態では、第１流入口４２と第２流入口４３とは、回転平面Ｒにおける同一円周上に配置されており、且つ周方向Ｚについて互いに重なり合うように同一の位置に配置されている。この場合、塗料供給管７の吐出口７ａと第１流入口４２とを直線的に結ぶ距離と、塗料供給管７の吐出口７ａと第２流入口４３とを直線的に結ぶ距離と、が同じである。

【0060】

上記の塗装装置１（図１参照）において、運転時に電気ケーブル６を通じてベルヘッド部１０に通電されると、塗料溜り部４０から第１塗料供給孔４１Ａ及び第２塗料供給孔４１Ｂを流れる塗料Ｐが印加電圧によって帯電する。帯電した塗料Ｐは、第１塗料供給孔４１Ａの第１流出口４５と、第２塗料供給孔４１Ｂの第２流出口４６と、のそれぞれから吐出される。

【0061】

第１流出口４５から吐出された塗料Ｐは、第１ベルカップ２０の第１塗料噴射面２１に沿って薄膜を形成し、この第１ベルカップ２０の開口縁部２０ａで所望の微粒化状態となって吐出される。一方で、第２流出口４６から吐出された塗料Ｐは、間隙Ｇにおいて第２ベルカップ３０の第２塗料噴射面３１に沿って薄膜を形成し、この第２ベルカップ３０の開口縁部３０ａで所望の微粒化状態となって吐出される。

【0062】

なお、間隙Ｇの軸方向Ｘ或いは径方向Ｙの寸法は、第２塗料噴射面３１に沿って形成される塗料Ｐの薄膜の軸方向Ｘ或いは径方向Ｙの厚みに、所定の隙間を加算した値に設定されるのが好ましい。

【0063】

そして、微粒化した塗料Ｐは、接地されたワークＷとの間の静電気力とエア供給路４のエア吹出口４ｂから吹き出すシェーピングエアとによって、一定のパターンでワークＷの塗装面Ｗａに向けて噴射されて塗着する。

【0064】

上述の実施形態１によれば、以下のような作用効果が得られる。

【0065】

上記の塗装装置１において、ベルヘッド部１０は、同一の軸線Ｌに沿って配置された２つのベルカップ２０，３０を有し、駆動部５０によって軸線Ｌを中心に回転する。このベルヘッド部１０の複数の塗料供給孔４１はいずれも、第１ベルカップ２０と第２ベルカップ３０との間に設けられた塗料溜り部４０から分岐している。

【0066】

上記のベルヘッド部１０は、２つのベルカップ２０，３０が同一の軸線Ｌを中心に回転する多重ベル構造を有する。このため、塗料Ｐを塗料溜り部４０から２つのベルカップ２０，３０に同時並行で供給することができ、ベルカップの吐出口径を上げることなく塗装能力を高めることができる。例えば、同様の吐出口径を有する１つのベルカップのみを使用する場合に比べて、塗装能力である塗料Ｐの吐出流量を２倍程度まで高めることができる。

【0067】

また、上記のベルヘッド部１０の複数の塗料供給孔４１は、複数の第１塗料供給孔４１Ａと複数の第２塗料供給孔４１Ｂとからなり、各第１塗料供給孔４１Ａは、ベルヘッド部１０の回転時の遠心方向Ｙ１に沿って前斜め外方へと延びており、各第２塗料供給孔は、ベルヘッド部１０の回転時の遠心方向Ｙ１に沿って後斜め外方へと延びている。

【0068】

これにより、第１塗料供給孔４１Ａと第２塗料供給孔４１Ｂが遠心方向Ｙ１に沿って概ね同方向に延びるようにこれらの相対的な配置を工夫することで、ベルヘッド部１０の回転時に、塗料溜り部４０から第１塗料供給孔４１Ａを通じて第１ベルカップ２０の第１塗料噴射面２１へと流れる塗料Ｐの吐出流量と、塗料溜り部４０から第２塗料供給孔４１Ｂを通じて第２ベルカップ３０の第２塗料噴射面３１へと流れる塗料Ｐの吐出流量と、を概ね同量に合わせることができる。このため、第１ベルカップ２０及び第２ベルカップ３０に対する塗料Ｐの供給比率を概ね均等にして供給量のばらつきを抑えることで、塗料Ｐを安定して微粒化する微粒化性能を得ることができる。

【0069】

従って、上述の実施形態１によれば、塗装能力と塗料Ｐの微粒化性能をともに向上させることができる塗装装置１を提供できる。

【0070】

特に、複数の塗料供給孔４１は、複数の第１塗料供給孔４１Ａと複数の第２塗料供給孔４１Ｂとからなり、複数の第１塗料供給孔４１Ａと複数の第２塗料供給孔４１Ｂが、ベルヘッド部１０を径方向Ｙの外方から視た側面視でベルヘッド部１０の回転平面Ｒについて実質的に面対称形状をなすように構成されている。

【0071】

これにより、ベルヘッド部１０の回転時に、塗料溜り部４０から第１塗料供給孔４１Ａを通じて第１ベルカップ２０の第１塗料噴射面２１へと流れる塗料Ｐの吐出流量と、塗料溜り部４０から第２塗料供給孔４１Ｂを通じて第２ベルカップ３０の第２塗料噴射面３１へと流れる塗料Ｐの吐出流量と、を合わせることができる。その結果、第１ベルカップ２０及び第２ベルカップ３０に対する塗料Ｐの供給量のばらつきをより小さく抑えることができる。

【0072】

また、上記のベルヘッド部１０によれば、第１ベルカップ２０と第２ベルカップ３０との間での塗料Ｐの供給比率を均等にして供給量のばらつきを小さく抑えることで、塗料Ｐを安定して微粒化する微粒化性能を得ることができる。

【0073】

上記の塗装装置１によれば、第１塗料供給孔４１Ａ及び第２塗料供給孔４１Ｂがいずれも同一の傾斜角度で直線状に延びる形状であるため、各塗料供給孔４１を塗料Ｐが流れるときの圧力損失を低く抑えることができる。

【0074】

上記の塗装装置１によれば、第１流入口４２と第２流入口４３をベルヘッド部１０の回転平面Ｒにおける同一円周上に配置することで、塗料溜り部４０において塗料Ｐが第１塗料供給孔４１Ａの第１流入口４２まで流れる距離と、第２塗料供給孔４１Ｂの第２流入口４３まで流れる距離を同じにすることができる。これにより、塗料溜り部４０から第１塗料供給孔４１Ａ及び第２塗料供給孔４１Ｂのそれぞれに塗料Ｐを均等に分配することができる。

【0075】

上記の塗装装置１によれば、第１塗料供給孔４１Ａの第１流入口４２と第２塗料供給孔４１Ｂの第２流入口４３を１つの共通流入口４４とすることによって、ベルヘッド部１０の構造を簡素化することができる。

【0076】

以下、上述の実施形態１に関連する他の実施形態について図面を参照しつつ説明する。他の実施形態において、実施形態１の要素と同一の要素には同一の符号を付しており、当該同一の要素についての説明を省略する。

【0077】

（実施形態２）
図７～図９に示されるように、実施形態２の塗装装置１０１は、ベルヘッド部１１０の構造が実施形態１の塗装装置１のベルヘッド部１０のものと相違している。

【0078】

図７及び図８に示されるように、ベルヘッド部１１０において、複数の第２流出口４６は、それぞれが周方向Ｚについて複数の第１流出口４５のそれぞれから外れた位置にあり、それぞれが軸方向Ｘについて複数の第１流出口４５のそれぞれと重ならないように配置されている。そして、第１流出口４５と第２流出口４６は、周方向Ｚに互い違いに等間隔で配置されている。

【0079】

図９に示されるように、複数の第１塗料供給孔４１Ａと複数の第２塗料供給孔４１Ｂは、ベルヘッド部１１０を径方向Ｙの外方から視た側面視でベルヘッド部１１０の回転平面Ｒについて実質的に面対称形状をなしている。また、塗料供給管７の吐出口７ａから第１流入口４２までの距離と、塗料供給管７の吐出口７ａから第２流入口４３までの距離と、が同じになるように構成されている。

【0080】

その他の構成は、実施形態１と同様である。

【0081】

塗装装置１０１によれば、ベルヘッド部１１０において、第１塗料供給孔４１Ａの第１流出口４５と第２塗料供給孔４１Ｂの第２流出口４６が周方向Ｚに互い違いに等間隔で配置された構造を実現できる。

【0082】

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

【0083】

（実施形態３）
図１０に示されるように、実施形態３の塗装装置２０１は、ベルヘッド部２１０の構造が実施形態１の塗装装置１のベルヘッド部１０のものと相違している。

【0084】

ベルヘッド部２１０において、第１流入口４２と第２流入口４３とは、軸方向Ｘについて互いに離れた位置にあり、回転平面Ｒにおける同一円周上に配置されていない。即ち、第１流入口４２と第２流入口４３が互いに異なる流入口になっている。

【0085】

塗装装置２０１によれば、ベルヘッド部２１０において、第１塗料供給孔４１Ａの複数の第１流入口４２と第２塗料供給孔４１Ｂの複数の第２流入口４３を軸方向Ｘに離間させた構造を実現できる。

【0086】

その他、実施形態１と同様の作用効果を奏する。

【0087】

なお、実施形態３に特に関連する変更例として、複数の第１流入口４２と複数の第２流入口４３を軸方向Ｘに離間させる構造を、実施形態２のベルヘッド部１１０に適用した実施形態を採用することもできる。

【0088】

本発明は、上述の実施形態のみに限定されるものではなく、本発明の目的を逸脱しない限りにおいて種々の応用や変形が考えられる。例えば、上述の実施形態を応用した次の各形態を実施することもできる。

【0089】

上述の実施形態では、２つのベルカップ２０，３０を設ける場合について例示したが、これに代えて、２つのベルカップ２０，３０に１又は複数の別のベルカップが追加された構造を採用することもできる。即ち、ベルカップの数を３つ以上の複数に設定することもできる。

【0090】

上述の実施形態では、第１塗料供給孔４１Ａと第２塗料供給孔４１Ｂがいずれも直線状に延びる場合について例示したが、回転平面Ｒについて実質的に面対称形状をなすという条件を満足していれば、第１塗料供給孔４１Ａ及び第２塗料供給孔４１Ｂの形状は直線以外の形状（例えば、湾曲形状や折れ曲がり形状）であってもよい。

【0091】

上述の実施形態では、ワークＷとしての車体を塗装するための塗装装置１，１０１，２０１について例示したが、これらの塗装装置１，１０１，２０１を必要に応じて車体以外のワークＷの塗装に使用することもできる。

【符号の説明】

【0092】

１，１０１，２０１ ベル型塗装装置（塗装装置）
１０，１１０，２１０ ベルヘッド部
２０ 第１ベルカップ（ベルカップ）
２１ 第１塗料噴射面
３０ 第２ベルカップ（ベルカップ）
３１ 第２塗料噴射面
４０ 塗料溜り部
４１ 塗料供給孔
４１Ａ 第１塗料供給孔
４１Ｂ 第２塗料供給孔
４２ 第１流入口
４３ 第２流入口
４４ 共通流入口
５０ 駆動部
Ｌ 軸線
Ｍ 第１傾斜直線
Ｎ 第２傾斜直線
Ｒ 回転平面
Ｗ ワーク
Ｙ 径方向
θ１ 第１の角度
θ２ 第２の角度

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】