提供能够提高驱动效率的气动马达和静电喷涂装置。为此，气动马达具备：壳体(12)；主轴(2)，其贯穿插入到壳体内侧；叶轮(4)，其与主轴同心地固定于主轴的一部分且配置在壳体的内侧，在外周面形成有多个涡轮叶片(10)；轴承(14、16)，其用于将主轴和叶轮支承成旋转自如；和喷嘴部(涡轮空气喷嘴孔(28)和制动空气喷嘴孔(34))，其具有用于向各涡轮叶片喷出压缩空气的管状或孔状的流路以使叶轮沿周向旋转，在设喷嘴部的流路的水力半径为rh、流路的流路面的粘性摩擦系数为cf、压缩空气的比热容比为k、流路的入口处的压缩空气的流速为ve、音速为a0、并且M1＝ve/a0的情况下，将喷嘴部的流路的长度设定为通过预定算式得到的算出值(L)以上的尺寸。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及气动马达以及静电喷涂装置，所述气动马达以及静电喷涂装置例如搭载于在静电喷涂工序中使用的主轴装置、或需要高速旋转的使用小径工具的机床的主轴系统的驱动部等。
技术介绍
所述气动马达是主轴由静压气体轴承轴支承并从喷嘴部(孔或管等)朝向叶轮(旋转翼)喷出压缩空气等气体来使上述主轴旋转的原动机，所述气动马达被广泛地搭载于静电喷涂机和精密加工机等。并且，为了实现其旋转效率的提高，从以往开始就进行了各种各样的改进，已知将所述改进具体化后的各种马达结构(参考专利文献I和专利文献2)。在图I和图2中，作为这样的气动马达的结构例，举例示出了搭载于静电喷涂机的静电喷枪的气动马达(带空气涡轮的主轴装置)的一个结构。所述气动马达具备中空的主轴2，其从基端部朝向末端部(在图I中，从右端部朝向左端部)呈大致直圆管状地延伸；和叶轮4，其与所述主轴2同心地配设在上述主轴2的基端部。叶轮4具备圆环部6，其形成为比主轴2直径大的平板状，并且通过紧固部件等定位固定于主轴2的基端部；和叶轮主体8，其形成为直径比主轴2的直径大且比圆环部6的直径小的短圆筒状，并且该叶轮主体8固定设置于圆环部6的轴向的一侧面(在图I中为右侧面)。在叶轮主体8的外周面，在整周范围内沿周向以等间隔形成有多个润轮叶片(blade,叶片)10。各润轮叶片(叶片)10以向同一旋转方向同样地倾斜(作为一例，向叶轮4的正转方向(图2中的右旋方向C)前倾)的方式构成为相同形状。形成为这种结构的主轴2和叶轮4由预定的轴承(静压气体径向轴承14和静压气体推力轴承16)旋转自如地支承在壳体12的内侧。在图I所示的结构中，静压气体径向轴承14的轴承主体18构成为多孔质材料制的圆筒状，该静压气体径向轴承14的轴承主体18固定在壳体12的内侧的轴向中间部位，并且该静压气体径向轴承14的轴承主体18配置成，其内周面与主轴2的外周面的轴向中间部位隔开微小的间隙地对置。在壳体12的内部设有供气通道20，所述供气通道20与静压气体径向轴承14的轴承主体18的外周面连通，该供气通道20用于经由该轴承主体18向该轴承主体18与上述主轴2的外周面的间隙供给压缩空气。另一方面，静压气体推力轴承16的轴承主体22构成为多孔质材料制的剖面形状呈矩形的圆环状，该静压气体推力轴承16固定于壳体12的基端(在图I中为右端)内侧，并且该静压气体推力轴承16配置成，其轴向一侧面(图I中的右侧面)与构成叶轮4的圆环部6中的位于叶轮主体8的固定设置面相反侧的侧面(图I中的左侧面)的外周缘部隔开微小的间隙地对置。上述供气通道20与静压气体推力轴承16的轴承主体22的外周面连通，并且经过该轴承主体22向该轴承主体22与上述叶轮4的圆环部6的侧面的间隙也供给压缩空气。在通过这些静压气体径向轴承14和静压气体推力轴承16将主轴2和叶轮4支承成旋转自如的情况下，通过供气通道20、继而通过静压气体径向轴承14和静压气体推力轴、承16的两轴承主体18、22，向这些轴承主体18、22与主轴2及叶轮4(圆环部6)的上述间隙连续地供给压缩空气。被供给到所述间隙的压缩空气被连续地吹送到上述主轴2的外周面和上述圆环部6的侧面，在上述间隙整体形成由压缩空气构成的膜。其结果是，主轴2和叶轮4通过上述膜保持成与轴承14、16均不接触的状态，同时由这些轴承14、16支承成旋转自如另外，通过供气通道20连续地供给到上述间隙的压缩空气通过设于静压气体径向轴承14的轴承主体18的内部的排气孔24、设于壳体12内部的排气通道26以及存在于该壳体12的内部的间隙等依次排出到外部空间。而且，在将形成为这种结构的气动马达(带空气涡轮的主轴装置)安装于静电喷涂机的静电喷枪的情况下，可以利用与静压气体推力轴承16分体的静压径向轴承(未图示)将圆环部6中的由静压气体推力轴承16支承的支承面的相反侧的侧面(即，叶轮主体8的固定设置面(在图I中为右侧面))支承成旋转自如，从而将叶轮4和用于固定该叶轮4的主轴2沿轴向定位。而且，在壳体12的内部，以基端侧(在图I中为右端侧)的内周面与叶轮主体8的外周部能够在整周范围对置的方式配设叶轮4。S卩，壳体12的基端侧内周面定位在叶轮主体8的径向外侧。并且，在定位于叶轮主体8的径向外侧的壳体12的基端侧形成有多个(在图2所示的结构中，作为一例，等间隔地形成有六个)涡轮空气喷嘴孔28，所述多个涡轮空气喷嘴孔28沿周向以预定间隔朝向该叶轮主体8的外周部开口。这些涡轮空气喷嘴孔28以其中心均定位于与壳体12的中心轴线正交的假想平面内的方式穿孔形成，并且以相对于该壳体12的径向以相同角度倾斜(换言之，相对于叶轮4的正转方向(图2中的右旋方向C)前倾)的方式穿孔形成。而且，这些涡轮空气喷嘴孔28的上游端(压缩空气(涡轮空气)的供给源侧)的开口 28u与涡轮空气供给通道30连通，所述涡轮空气供给通道30在壳体12的基端侧外周部附近形成于整周范围内，并且该涡轮空气供给通道30的周向的一个部位与涡轮空气供给口 32连通，所述涡轮空气供给口 32以开口于壳体12的基端面(在图I中为右端面)的状态进行设置。另一方面，各涡轮空气喷嘴孔28的下游端(涡轮空气喷入口)28d开口于壳体12的基端侧内周面。即，各涡轮空气喷嘴孔28的下游端(涡轮空气喷入口)28d均与形成于叶轮主体8的外周面的多个涡轮叶片(叶片)10接近并对置地开口。而且，在壳体12的基端侧，以与上述多个涡轮空气喷嘴孔28均不重叠的方式形成有朝向叶轮主体8的外周部开口的制动空气喷嘴孔34。制动空气喷嘴孔34以其中心定位于与涡轮空气喷嘴孔28的中心轴线相同的假想平面内(即，与涡轮空气喷嘴孔28同样的和壳体12的中心轴线正交的假想平面内)的方式穿孔形成，并且制动空气喷嘴孔34以如下方式穿孔形成相对于这些壳体12的径向，向与涡轮空气喷嘴孔28相反的方向以预定角度(与涡轮空气喷嘴孔28大致相同的角度)倾斜(换言之，相对于叶轮4的反转方向(图2中的左旋方向A)前倾)。而且，制动空气喷嘴孔34的上游端(制动空气的供给源侧)的开口 34u与制动空气供给口 36连通，所述制动空气供给口 36以在壳体12的基端面(在图I中为右端面)开口的状态进行设置，并且该制动空气喷嘴孔34的下游端(制动空气喷入口)34d开口于壳体12的基端侧内周面。即，制动空气喷嘴孔34的下游端(制动空气喷入口)34d与形成于叶轮主体8的外周面的多个涡轮叶片(叶片)10接近并对置地开口。另外，在壳体12的基端侧，以能够与静压气体推力轴承16的轴承主体22的内周部以及叶轮4的叶轮主体8的轴向的另一侧面(在图I中为左侧面)均隔开预定间隔地对置的方式配设有圆环状的旋转检测传感器38。所述旋转检测传感器38具备能够与上述叶轮主体8的轴向的另一侧面对置的检测部(在图I中为右侧部)，在该叶轮主体8的另一侧面具备被检测部(编码器)。由此，构成用于检测叶轮4的旋转状态(旋转速度和旋转方向等)的传感器机构。在所述传感器机构中，通过利用上述检测部检测和计量上述被检测部(编码器)的位置变动，能够检测出叶轮4的旋转状态(旋转速度和旋转方向等)。在此，在图I所示的气动马达中，在旋转检测传感器38采用了例如磁铁。这是因为，如图I所示，由于推力轴承16仅本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.29 JP 2010-2656451.一种气动马达，所述气动马达具备壳体；主轴，所述主轴贯穿插入到所述壳体的内侧；叶轮，所述叶轮与所述主轴同心地固定于所述主轴的一部分且配置在所述壳体的内侧，该叶轮在外周面形成有多个涡轮叶片；轴承，所述轴承用于将所述主轴和所述叶轮支承成相对于所述壳体旋转自如；和至少一个喷嘴部，所述喷嘴部具有用于向所述各涡轮叶片喷出压缩空气的管状或孔状的流路，以使所述叶轮沿周向旋转， 所述气动马达的特征在于， 在设所述喷嘴部的流路的水力半径为rh、所述流路的流路面的粘性摩擦系数为Cf、所述压缩空气的比热容比为k，并且设所述流路的入口处的所述压缩空气的流速为ve、音速为ay并且M1 = yJa0的情况下,通过如下算式算出L的值， 算式I2.根据权利要求I所述的气动马达，其特征在于， 所述...
【专利技术属性】
技术研发人员：小林直也，中村刚，小岩有，
申请(专利权)人：日本精工株式会社，
类型：发明
国别省市：
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