主轴装置以及静电喷涂装置制造方法及图纸

主轴装置的涡轮叶片（9）具备朝向旋转方向的前方的前方面（21）和朝向后方并承受气体的后方面（22）。后方面（22）为具有曲率半径R1的凹状圆柱面，前方面（21）是在具有比R1大的曲率半径R2的凸状圆柱面（21a）与平面（21c）之间，配置具有比R1小的曲率半径R3的凸状圆柱面（21b），并使它们平滑地连续而成的面。构成前方面（21）的三个面中，凸状圆柱面（21a）隔着凸状圆柱面（21b）配置在流路的流入口侧，平面（21c）配置在流路的流出口侧。相邻的涡轮叶片（9）的对置的前方面（21）和后方面（22）所夹出的空间构成气体的流路，从喷嘴（10）喷出的气体从流路的流入口（31）流入，向沿着凹状圆柱面的圆弧状弯曲的方向流动并从流出口（32）流出。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及主轴装置以及静电喷涂装置。
技术介绍
例如在专利文献1、2中，公开了一种应用于主轴装置和涂料喷雾装置的冲动式的涡轮叶轮。该涡轮叶轮具备用于承受从喷嘴喷出的气体的多个涡轮叶片，而通过该涡轮叶片的形状的设计，提高了将喷出的气体的冲击力转换为涡轮叶轮的旋转驱动力的效率。具体地说，涡轮叶片具备后方曲面和前方曲面，所述后方曲面朝向涡轮叶轮的旋转方向的后方并承受气体，所述前方曲面朝向涡轮叶轮的旋转方向的前方并与相邻的涡轮叶片的后方曲面对置，而通过规定两曲面的曲率，提高了气体从涡轮叶轮排出的排气效率。其结果是，以低流量的气体实现了高速旋转和高转矩。现有技术文献专利文献专利文献1：日本JP2006-300024A专利文献2：日本JP4546103B专利文献3：日本JP2008-511432A
技术实现思路
专利技术要解决的课题专利文献1、2中的涡轮叶轮将喷出的气体的冲击力高效率地转换为涡轮叶轮的旋转驱动力，但仍期望将气体的动能更高效率地转换为旋转驱动力。因此，本专利技术的课题是解决上述那样的现有技术所具有的问题点，提供一种将气体的动能高效率地转换为旋转驱动力的主轴装置以及静电喷涂装置。用于解决课题的手段为了解决上述课题，本专利技术的方式由如下结构构成。即，本专利技术的一个方式的主轴装置的特征在于，其具备：大致筒状的壳体；旋转轴，其贯穿插入于所述壳体，并经由轴承而被支承为能够自如旋转；涡轮叶轮，其与所述旋转轴同心地设置并与所述旋转轴一体地旋转；喷嘴，其喷出用于使所述涡轮叶轮旋转的气体；以及多个涡轮叶片，它们形成于所述涡轮叶轮并承受从所述喷嘴喷出的气体，所述主轴装置满足下面五个条件条件A、B、C、D、E：条件A，所述多个涡轮叶片沿所述涡轮叶轮的外周排列成环状，相邻的涡轮叶片之间的间隔为相等间隔；条件B，所述各涡轮叶片具备：朝向所述涡轮叶轮的旋转方向的前方的前方面；和朝向所述涡轮叶轮的旋转方向的后方并承受所述气体的后方面；条件C，所述后方面为具有曲率半径R1的凹状圆柱面，所述前方面是在具有比R1大的曲率半径R2的凸状圆柱面与平面之间，配置具有比R1小的曲率半径R3的凸状圆柱面，并使它们平滑地连续而成的面；条件D，相邻的两个涡轮叶片的对置的前方面和后方面所夹出的空间，构成使所述气体在沿着所述凹状圆柱面的圆弧状弯曲的方向流动的流路，从所述喷嘴喷出的气体从所述流路的一端侧的开口流入，在沿着所述凹状圆柱面的圆弧状弯曲的方向流动并从另一端侧的开口流出；条件E，构成前方面的三个面中，以夹着具有曲率半径R3的凸状圆柱面的方式，具有曲率半径R2的凸状圆柱面配置在所述流路的流入口侧，平面配置在所述流路的流出口侧。在所述主轴装置中，也可以形成为还满足下面三个条件F、G、H的结构：条件F，所述涡轮叶轮为与所述旋转轴分体的圆板状部件，在所述涡轮叶轮的中心形成有贯通孔，在贯穿插入于该贯通孔的所述旋转轴安装有所述涡轮叶轮；条件G，所述多个涡轮叶片形成于所述涡轮叶轮的两个板面中的一个板面侧；条件H，变形抑制部支承所述涡轮叶轮以抑制所述涡轮叶轮的轴向变形，该变形抑制部以与所述涡轮叶轮的两个板面中的未形成有所述涡轮叶片的板面相邻的方式设置于所述旋转轴。而且，在所述条件F、G、H的基础上，也可以形成为还满足下面的条件I的结构：条件I，构成所述变形抑制部的材料的拉伸强度比构成所述涡轮叶轮的材料的拉伸强度高。或者，在满足所述五个条件A、B、C、D、E的主轴装置中，也可以形成为还满足下面的条件J的结构：条件J，所述各涡轮叶片从所述涡轮叶轮的表面突出地形成，并且所述各涡轮叶片形成为从所述涡轮叶轮的表面突出的突出长度不恒定的形状。在满足这六个条件A、B、C、D、E、J的主轴装置中，优选所述涡轮叶片中的与所述涡轮叶轮的边界部分形成为从所述涡轮叶轮的表面突出的突出长度不恒定的形状。优选所述边界部分的外表面的、以沿所述涡轮叶片的突出方向的平面切断而得到的截面形状为曲线。而且，更优选所述曲线为圆弧，优选所述圆弧的曲率半径在0.1mm以上且在0.5mm以下。在所述这些主轴装置中，优选还满足下面三个条件K、L、M：条件K，后方面的所述流出口侧端部处的切平面、与该后方面的所述流出口侧端部的旋转轨迹的所述流出口侧端部处的切平面所成的角度在20°以上且在50°以下；条件L，前方面的平面与相邻的涡轮叶片的后方面对置，但该平面与该对置的后方面的所述流出口侧端部处的切平面平行；条件M，将具有曲率半径R2的凸状圆柱面中的距所述流路的流入口最远的部分、和与该凸状圆柱面对置的相邻涡轮叶片的后方面中的所述流入口侧端部之间的距离设为A，将所述前方面的平面、和与该平面对置的相邻涡轮叶片的后方面的所述流出口侧端部处的切平面之间的距离设为B，距离B小于距离A。并且，在所述主轴装置中，优选还满足下面的条件N：条件N，从所述喷嘴喷出的所述气体的喷出方向、与构成承受所述气体的后方面的凹状圆柱面中的所述流入口侧端部所成的角度在75°以上且在105°以下。此外，本专利技术的另一方式的静电喷涂装置的特征在于，其具备上述的主轴装置中的任意一种主轴装置。专利技术效果关于本专利技术的主轴装置和静电喷涂装置，涡轮叶轮的涡轮叶片承受喷出的气体并将其冲击力转换为涡轮叶轮的旋转驱动力，并且涡轮叶轮的涡轮叶片还受到气体从涡轮叶轮排出而产生的反作用力，因此能够将气体的动能高效率地转换为旋转驱动力。附图说明图1为示出本专利技术的主轴装置的第一实施方式的结构的剖视图。图2为说明图1中的主轴装置的涡轮叶轮以及其周边部分的结构的图。图3为放大地示出第一实施方式的主轴装置的涡轮叶片以及喷嘴的立体图。图4为放大地示出第一实施方式的主轴装置的涡轮叶轮的涡轮叶片的主视图。图5为示出涡轮空气(turbine air)的流量与主轴装置的旋转轴的转速的关系的图表。图6为示出涡轮空气的流量与主轴装置的旋转轴的旋转转矩的关系的图表。图7为说明比较例的主轴装置的涡轮叶轮以及其周边部分的结构的图。图8为示出本专利技术的主轴装置的第二实施方式的结构的剖视图。图9为说明图8中的主轴装置的涡轮叶轮以及其周边部分的结构的图。图10为说明图8中的主轴装置的凸缘部、涡轮叶轮、以及其周边部分的结构的图。图11为说明本专利技术的主轴装置的第三实施方式的结构的图，并且为示出与涡轮叶轮的边界部分的形状的涡轮叶片的立体图。图12为第三实本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种主轴装置，其特征在于，所述主轴装置具备：大致筒状的壳体；旋转轴，其贯穿插入于所述壳体，并经由轴承而被支承为能够自如旋转；涡轮叶轮，其同心地设置于所述旋转轴并与所述旋转轴一体地旋转；喷嘴，其喷出用于使所述涡轮叶轮旋转的气体；以及多个涡轮叶片，它们形成于所述涡轮叶轮并承受从所述喷嘴喷出的气体，所述主轴装置满足下面五个条件A、B、C、D、E：条件A，所述多个涡轮叶片沿所述涡轮叶轮的外周排列成环状，相邻的涡轮叶片之间的间隔为相等间隔；条件B，所述各涡轮叶片具备：朝向所述涡轮叶轮的旋转方向的前方的前方面；和朝向所述涡轮叶轮的旋转方向的后方并承受所述气体的后方面；条件C，所述后方面为具有曲率半径R1的凹状圆柱面，所述前方面是在具有比R1大的曲率半径R2的凸状圆柱面与平面之间，配置具有比R1小的曲率半径R3的凸状圆柱面，并使它们平滑地连续而成的面；条件D，相邻的两个涡轮叶片的对置的前方面和后方面所夹出的空间，构成使所述气体在沿着所述凹状圆柱面的圆弧状弯曲的方向流动的流路，从所述喷嘴喷出的气体从所述流路的一端侧的开口流入，在沿着所述凹状圆柱面的圆弧状弯曲的方向流动并从另一端侧的开口流出；条件E，构成前方面的三个面中，以夹着具有曲率半径R3的凸状圆柱面的方式，具有曲率半径R2的凸状圆柱面配置在所述流路的流入口侧，平面配置在所述流路的流出口侧。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.11.04 JP 2011-242738;2012.05.17 JP 2012-113761.一种主轴装置，其特征在于，
所述主轴装置具备：大致筒状的壳体；旋转轴，其贯穿插入于所述壳体，并经由
轴承而被支承为能够自如旋转；涡轮叶轮，其同心地设置于所述旋转轴并与所述旋转
轴一体地旋转；喷嘴，其喷出用于使所述涡轮叶轮旋转的气体；以及多个涡轮叶片，
它们形成于所述涡轮叶轮并承受从所述喷嘴喷出的气体，
所述主轴装置满足下面五个条件A、B、C、D、E：
条件A，所述多个涡轮叶片沿所述涡轮叶轮的外周排列成环状，相邻的涡轮叶片
之间的间隔为相等间隔；
条件B，所述各涡轮叶片具备：朝向所述涡轮叶轮的旋转方向的前方的前方面；
和朝向所述涡轮叶轮的旋转方向的后方并承受所述气体的后方面；
条件C，所述后方面为具有曲率半径R1的凹状圆柱面，所述前方面是在具有比
R1大的曲率半径R2的凸状圆柱面与平面之间，配置具有比R1小的曲率半径R3的
凸状圆柱面，并使它们平滑地连续而成的面；
条件D，相邻的两个涡轮叶片的对置的前方面和后方面所夹出的空间，构成使所
述气体在沿着所述凹状圆柱面的圆弧状弯曲的方向流动的流路，从所述喷嘴喷出的气
体从所述流路的一端侧的开口流入，在沿着所述凹状圆柱面的圆弧状弯曲的方向流动
并从另一端侧的开口流出；
条件E，构成前方面的三个面中，以夹着具有曲率半径R3的凸状圆柱面的方式，
具有曲率半径R2的凸状圆柱面配置在所述流路的流入口侧，平面配置在所述流路的
流出口侧。
2.根据权利要求1所述的主轴装置，其特征在于，
所述主轴装置还满足下面三个条件F、G、H：
条件F，所述涡轮叶轮为与所述旋转轴分体的圆板状部件，在所述涡轮叶轮的中
心形成有贯通孔，在贯穿插入于该贯通孔的所述旋转轴安装有所述涡轮叶轮；
条件G，所述多个涡轮叶片形成于所述涡轮叶轮的两个板面中的一个板面侧；
条件H，变形抑制部支承所述涡轮叶轮以抑制所述涡轮叶轮的轴向变形，该变形
抑制部以与所述涡轮叶轮的两个板面中的未形成有所述涡轮叶片的板面相邻的方式

\t设置于所述旋转轴。...

【专利技术属性】
技术研发人员：小林直也，中村刚，高桥淳，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP