(57)【要約】【課題】スプレーノズルの接近・待避移動動作のための駆動機構を備えずとも、任意の接近・待避移動動作が可能な竪型スリーブスプレー装置を提供する。【解決手段】本体フレーム４１の上方及び下方に回転可能に支持されるボールねじ軸４４と、ボールねじナット４５と、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂ及びスプレーノズル昇降案内開口部４６ａを貫通するように突出させて、スプレーノズル４９を支持可能に構成されるスプレーノズル支持部材４７と、サーボモータ５０と、を備えると共に、ボールねじナット４５を昇降させることにより、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂにおけるスプレーノズル旋回動作と、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａにおけるスプレーノズル昇降動作と、を行わせることを特徴とする竪型スリーブスプレー装置４０により達成される。【選択図】図２
2020069511.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
離型剤塗布位置にある射出スリーブにスプレーノズルを接近・待避させると共に、前記射出スリーブ内で前記スプレーノズルを昇降させて、前記射出スリーブ内に離型剤を塗布する竪型スリーブスプレー装置であって、
前記離型剤塗布位置にある前記射出スリーブと平行に立設される本体フレームと、
前記本体フレームの上方及び下方に回転可能に支持され、該回転の中心軸が前記射出スリーブと平行に配置されるボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸と組み合わされるボールねじナットと、
前記本体フレームの側方に開口されたスプレーノズル案内開口部と、
前記ボールねじナットから前記本体フレームの側方に、前記スプレーノズル案内開口部を貫通するように突出させて、前記本体フレームの側方に前記スプレーノズルを支持可能に構成されるスプレーノズル支持部材と、
前記本体フレームに配置されるサーボモータと、
前記サーボモータの回転を前記ボールねじ軸に伝達させる回転伝達機構と、
を備えると共に、
前記スプレーノズル案内開口部が、
前記スプレーノズル支持部材を案内させて、前記スプレーノズル支持部材を、前記ボールねじナットを介して前記ボールねじ軸中心に旋回させるスプレーノズル旋回案内開口部と、
前記スプレーノズル支持部材を案内させて、前記スプレーノズル支持部材を、前記ボールねじナットを介して前記ボールねじ軸と平行に昇降させるスプレーノズル昇降案内開口部と、から構成され、
前記サーボモータにより前記ボールねじ軸を回転駆動させて、前記ボールねじナットを前記本体フレーム内で昇降させることにより、前記スプレーノズル支持部材の、前記スプレーノズル案内開口部を貫通する貫通部を前記スプレーノズル案内開口部により案内させて、
前記スプレーノズル旋回案内開口部において、前記離型剤塗布位置にある前記射出スリーブに前記スプレーノズルを接近・待避させるスプレーノズル旋回動作と、
前記スプレーノズル昇降案内開口部において、前記射出スリーブ内で前記スプレーノズルを昇降させるスプレーノズル昇降動作と、
を行わせることを特徴とする竪型スリーブスプレー装置。
【請求項２】
少なくとも前記スプレーノズル旋回案内開口部を含む、前記本体フレームの側面が、前記ボールねじ軸中心と中心を一致する円弧断面形状で構成される、
請求項１に記載の竪型スリーブスプレー装置。
【請求項３】
前記スプレーノズル支持部材の前記貫通部に、前記スプレーノズル旋回動作における半径方向と一致する回転中心を有するガイドローラが配置され、該ガイドローラが前記スプレーノズル案内開口部の対向する開口断面に案内される、
請求項１又は請求項２に記載の竪型スリーブスプレー装置。
【請求項４】
前記スプレーノズル案内開口部を構成する、前記スプレーノズル旋回案内開口部及び前記スプレーノズル昇降案内開口部の少なくとも一方を含む前記本体フレームの側面が、前記本体フレームに対して着脱可能な別部材として構成される、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の竪型スリーブスプレー装置。
【請求項５】
請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の竪型スリーブスプレー装置を使用する、離型剤塗布制御方法であって、
前記射出スリーブの所定位置に配置させた温度計測手段により前記射出スリーブの温度を計測すると共に、離型剤塗布完了後の前記射出スリーブの鋳造サイクル毎の前記所定位置の温度の差異が所定範囲内になるように、
前記射出スリーブ内を昇降させる前記スプレーノズルによる離型剤塗布時間、及び前記スプレーノズルの昇降速度の少なくとも一方を制御する、
ことを特徴とする離型剤塗布制御方法。
【請求項６】
前記射出スリーブの長手方向の複数位置に配置させた温度計測手段により前記射出スリーブの温度を計測すると共に、離型剤塗布完了後の前記射出スリーブの鋳造サイクル毎の、該複数位置全ての温度の差違、又は、該複数位置毎の温度の差異が所定範囲内になるように、
前記射出スリーブ内を昇降させる前記スプレーノズルによる離型剤塗布時間、前記スプレーノズルの昇降範囲及び昇降速度の少なくとも一つを制御する、
請求項５に記載の離型剤塗布制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、竪鋳込型ダイカストマシンの射出スリーブ内に離型剤を塗布する竪型スリーブスプレー装置及びその離型剤塗布制御方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ダイカストマシンは、金型内の金型キャビティに溶融状態の金属（溶湯）を射出充填させ、冷却凝固させることにより、所望の形状の金属製品を鋳造する装置である。一般的に二分割構造の金型を、所定の型締力で型締めする型締装置の型締め方向（横型締め／竪型締め）や、金型キャビティに溶湯を射出充填させる射出装置の射出充填（鋳込み）方向（横鋳込型／竪鋳込型）の組み合わせにより、様々な形態のダイカストマシンがある。
【０００３】
この中で、竪鋳込型の射出装置を有するダイカストマシンは、主に、アルミニウムや同合金を材料とするスクイズキャスティング法（溶湯鍛造法）に使用される。スクイズキャスティング法は、金型キャビティ内へ高速・中圧で溶湯を射出充填する通常のダイカスト法と異なり、金型キャビティ内へ低速・高圧で溶湯を射出充填するものである。金型キャビティ内へ溶湯を低速で射出充填するため、溶湯内への空気等のガスの巻き込みが少なく、また、加圧充填時間が長いため、内部欠陥が少なく機械的性質に優れた鋳造品が得られる。そのため、スクイズキャスティング法は、自動車等のアルミホイール、ブレーキキャリパー、アンチロックブレーキシステムのケーシングの耐圧部品や、サスペンションのアーム類の足回り部品等の製造に採用される。
【０００４】
図１を参照しながら、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの射出装置及びスクイズキャスティング法の概略を説明する。図１は、一般的な、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの、射出装置上端部分及び金型の概略側面断面図である。
【０００５】
固定型（下型）２０は、図示しない固定盤の上面に取り付けられており、固定型２０と、図示しない可動盤の下面に取り付けられる可動型（上型）２１とが組み合わされて、金型キャビティ２２が成形される。そして、図示しない型締装置により、可動盤を昇降させることにより、固定型２０に対して、可動型２１を上下方向に型開閉・型締めできるように構成されている。
【０００６】
固定盤の所定距離下方には、竪鋳込型の射出装置１が配置されている。その上端部分には、射出スリーブ１０が取り付けられており、射出スリーブ１０にはプランジャチップ１１ａが挿入されている。プランジャチップ１１ａは、図示しないチップジョイントを介してプランジャロッド１１ｂに取り付けられており、これらプランジャチップ１１ａ及びプランジャロッド１１ｂからなるプランジャ１１は、図示しない射出シリンダのシリンダロッドに同軸上に取り付けられている。これら射出スリーブ１０及びプランジャ１１は、鋳込重量に応じて交換するため、それぞれ、射出装置１の上端部分及び射出シリンダに対して着脱可能に取り付けられている。尚、図１は、射出スリーブ１０及びプランジャ１１が射出待機位置にある状態を示す。
【０００７】
射出待機位置において、プランジャチップ１１ａは、同じく射出待機位置にある円筒形状の射出スリーブ１０の下端の開口を閉塞するように、射出スリーブ１０の全高に対して下方側に降下させた位置にあり、図示しない給湯手段の溶湯保持容器３０（ラドル）により供給（給湯）される溶湯が、射出スリーブ１０内に給湯される（給湯工程）。給湯手段による射出スリーブ１０への給湯工程を容易にするため、竪鋳込型ダイカストマシンにおいては、射出待機位置にある射出スリーブ１０を、固定型（下型）２０の下方投影域から待避させる。具体的には、射出スリーブ１０を含む射出装置１全体を水平移動させて、射出スリーブ１０を、固定型（下型）２０の下方投影域から待避させる形態もあるが、特許文献１や特許文献２のように、射出装置下方に傾転軸を設け、射出装置側方に配置させた傾転シリンダ等の傾転機構により、射出装置全体を傾転軸中心に傾転させて、射出スリーブ１０を含む部位を、固定型（下型）２０の下方投影域から待避させる形態が一般的である。このように、射出装置を傾転させて行われる給湯工程については、特許文献１の第２図（Ｂ）〜（Ｄ）を参照すると理解が容易である。
【０００８】
射出スリーブ１０は、射出シリンダと独立した、図示しない昇降手段を介して射出装置１の上端部分に取り付けられており、給湯工程後、この昇降手段及び射出シリンダを連動させ、射出スリーブ１０及びプランジャチップ１１ａ（プランジャ１１）を一体的に上昇させる。そして、固定盤下面から上面へと貫通する貫通穴（図示せず）を介して、射出スリーブ１０の上端部分を固定型２０下面に形成される射出孔２０ａに当接（ドッキング）させる。その後、プランジャチップ１１ａを１００〜１５０ＭＰａ以上の高圧力で、且つ、所定の速度（８０〜５００ｍｍ／ｓｅｃ．）でゆっくりと上昇させ、射出スリーブ１０内に貯留された溶湯を、固定型２０の射出孔２０ａ及び金型キャビティ２２間を連通するゲート部２０ｂを介して、金型キャビティ２２に射出充填させる（射出工程）。射出工程の後半、金型キャビティ内が溶湯で満たされた後（射出完了）も、溶湯の凝固収縮に応じてプランジャチップ１１ａを適宜上昇させながら、溶湯への高い圧力付与を継続させる（増圧工程）。図１中の２点鎖線は、固定型２０へのドッキング時の射出スリーブ１０他を示す。このような、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの、射出スリーブの固定型への当接（ドッキング）や射出工程については、特許文献２の第２図（a）〜（c）を参照すると理解が容易である。
【０００９】
金型キャビティ内の溶湯（鋳造品）の冷却凝固が完了した後、図示しない型締装置により可動型２１が上方に型開きされ、図示しない押出装置により可動型２１の金型キャビティ面から離型された鋳造品が、図示しない製品取出手段により金型外へ搬送される（製品取出工程）。その後、型開き状態の金型間に、図示しない離型剤塗布手段を挿入させ、固定型２０及び可動型２１の金型キャビティ面に離型剤が塗布される（金型離型剤塗布工程）。
【００１０】
一方、製品取出工程及び離型剤塗布工程の間、射出装置１においては、射出スリーブ１０を降下させ、固定型２０から離間させるとともに、プランジャ１１を降下させる。射出スリーブ１０及びプランジャチップ１１ａを射出待機位置に降下させた後、射出スリーブ１０内に離型剤（プランジャチップ１１ａの摺動潤滑用）を塗布させる（スリーブ離型剤塗布工程）。この離型剤の乾燥を待って、次の鋳造サイクルの給湯工程が開始される。
【００１１】
ここで、射出スリーブ１０内に離型剤を塗布させるスリーブ離型剤塗布工程を行うため、射出待機位置に降下させた射出スリーブ１０を、固定型（下型）２０の下方投影域から待避させる必要がある。先に説明したように、射出装置全体を傾転軸中心に傾転させて、射出スリーブ１０を含む部位を、固定型（下型）２０の下方投影域から待避させる形態が一般的であり、この形態における射出スリーブ１０の給湯位置及び、射出スリーブ１０内に離型剤を塗布させる離型剤塗布位置は同じ位置であることが多い。
【００１２】
上記のようなスリーブ潤滑剤塗布工程を行うため、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの離型剤塗布位置近傍には、特許文献２に示すようなスプレー装置（竪型スリーブスプレー装置）が配置される。このような、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの、射出完了後の射出スリーブの射出待機位置への下降や射出装置の傾転動作については、特許文献２の第２図（d）及び（e）を参照すると理解が容易である。また、離型剤塗布位置にある射出スリーブへの、竪型スリーブスプレー装置によるスリーブ離型剤塗布工程については、特許文献２の第２図（ｇ）及び（h）を参照すると理解が容易である。
【００１３】
また、上記のようなスリーブ離型剤塗布工程においては、射出スリーブの温度制御を目的として、特許文献３に開示されているように、塗布する離型剤の量の制御が行われる場合もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１４】
【特許文献１】特開平０２−２９５６６１号公報
【特許文献２】特開平０２−０５５６５３号公報
【特許文献３】実開昭６４−０４９３５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
特許文献１や特許文献２のように、射出装置全体を傾転軸中心に傾転させて、射出スリーブを含む部位を、下型の下方投影域から待避させる形態の場合、給湯位置及び離型剤塗布位置は同じ位置であることが多いことは先に説明したとおりである。この形態の場合、給湯時には、給湯位置にある射出スリーブ直上に、炉から溶湯を汲み出した溶湯保持容器（ラドル）を接近させる際（例えば、特許文献１の第２図（Ｂ）〜（Ｄ））の障害とならないように、竪型スリーブスプレー装置においては、少なくともスプレーノズルを含む部位を、給湯位置にある射出スリーブ近傍から待避させておく必要がある（特許文献２の第２図（ｇ）参照）。
【００１６】
一方、スリーブ離型剤塗布工程時においては、竪型スリーブスプレー装置の少なくともスプレーノズルを含む部位を、先に待避させておいた位置から、離型剤塗布位置（給湯位置と同じ）にある射出スリーブの直上で、且つ、スプレーノズルが射出スリーブと同軸となる位置に移動させる必要がある（例えば、特許文献２の第１図及び第２図（ｈ）参照）。
【００１７】
このような、離型剤塗布位置にある射出スリーブ直上への、スプレーノズルを含む部位の接近・待避移動動作に関して、射出スリーブ内の離型剤を塗布するために必要なスプレーノズルの昇降ストロークに、溶湯保持容器を接近させる際の障害とならない程度のスプレーノズルの待避ストロークを加えたものを、スプレーノズルの昇降ストロークとして、給湯時に、スプレーノズルを含む部位を射出スリーブ直上から、さらに上方に待避させる形態も可能である。
【００１８】
しかしながら、この形態の場合、竪型スリーブスプレー装置の全高が、待避ストローク分高くなり、射出スリーブ内でスプレーノズルを昇降させる際の昇降速度や昇降動作の切換え回数によっては、スプレーノズルの昇降動作に伴う慣性モーメント等により、竪型スリーブスプレー装置に振動等が発生する。また、これを抑制するための装置躯体や装置取付剛性の増加に伴うコストアップ等が発生する。
【００１９】
そのため、竪型スリーブスプレー装置において、このような、離型剤塗布位置にある射出スリーブ直上への、スプレーノズルを含む部位の接近・待避移動動作を水平方向の動作とすることが一般的である。従って、竪型スリーブスプレー装置の、このような接近・待避移動動作のための駆動機構も水平方向の配置に成らざるを得なかった（例えば、特許文献２の第２図（g）及び（h）の移動シリンダ１６）。そのため、竪型スリーブスプレー装置においては、このように水平方向に配置される駆動機構の寸法分、竪型スリーブスプレー装置を設置するために必要な寸法や面積が大きくなるという問題があった。
【００２０】
本発明は、上記したような問題点に鑑みてなされたもので、具体的には、スプレーノズルを含む部位の接近・待避移動動作のための水平方向に配置される駆動機構を備えずとも、任意の接近・待避移動動作が可能で、射出スリーブ内に塗布させる離型剤の量の制御が可能な竪型スリーブスプレー装置及び離型剤塗布制御方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
本発明の上記目的は、離型剤塗布位置にある射出スリーブにスプレーノズルを接近・待避させると共に、前記射出スリーブ内で前記スプレーノズルを昇降させて、前記射出スリーブ内に離型剤を塗布する竪型スリーブスプレー装置であって、
前記離型剤塗布位置にある前記射出スリーブと平行に立設される本体フレームと、
前記本体フレームの上方及び下方に回転可能に支持され、該回転の中心軸が前記竪型スリーブと平行に配置されるボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸と組み合わされるボールねじナットと、
前記本体フレームの側方に開口されたスプレーノズル案内開口部と、
前記ボールねじナットから前記本体フレームの側方に、前記スプレーノズル案内開口部を貫通するように突出させて、前記本体フレームの側方に前記スプレーノズルを支持可能に構成されるスプレーノズル支持部材と、
前記本体フレームに配置されるサーボモータと、
前記サーボモータの回転を前記ボールねじ軸に伝達させる回転伝達機構と、
を備えると共に、
前記スプレーノズル案内開口部が、
前記スプレーノズル支持部材を案内させて、前記スプレーノズル支持部材を、前記ボールねじナットを介して前記ボールねじ軸中心に旋回させるスプレーノズル旋回案内開口部と、
前記スプレーノズル支持部材を案内させて、前記スプレーノズル支持部材を、前記ボールねじナットを介して前記ボールねじ軸と平行に昇降させるスプレーノズル昇降案内開口部と、から構成され、
前記サーボモータにより前記ボールねじ軸を回転駆動させて、前記ボールねじナットを前記本体フレーム内で昇降させることにより、前記スプレーノズル支持部材の、前記スプレーノズル案内開口部を貫通する貫通部を前記スプレーノズル案内開口部により案内させて、
前記スプレーノズル旋回案内開口部において、前記離型剤塗布位置にある前記射出スリーブに前記スプレーノズルを接近・待避させるスプレーノズル旋回動作と、
前記スプレーノズル昇降案内開口部において、前記射出スリーブ内で前記スプレーノズルを昇降させるスプレーノズル昇降動作と、
を行わせることを特徴とする竪型スリーブスプレー装置により達成される。
【００２２】
本発明に係る竪型スリーブスプレー装置は、少なくとも前記スプレーノズル旋回案内開口部を含む、前記本体フレームの側面が、前記ボールねじ軸中心と中心を一致する円弧断面形状で構成されても良い。
【００２３】
また、本発明に係る竪型スリーブスプレー装置は、前記スプレーノズル支持部材の前記貫通部に、前記スプレーノズル旋回動作における半径方向と一致する回転中心を有するガイドローラが配置され、該ガイドローラが前記スプレーノズル案内開口部の対向する開口断面に案内されても良い。
【００２４】
さらに、本発明に係る竪型スリーブスプレー装置は、前記スプレーノズル案内開口部を構成する、前記スプレーノズル旋回案内開口部及び前記スプレーノズル昇降案内開口部の少なくとも一方を含む前記本体フレームの側面が、前記本体フレームに対して着脱可能な別部材として構成されても良い。
【００２５】
また、本発明の上記目的は、本発明に係る竪型スリーブスプレー装置を使用して、前記射出スリーブの所定位置に配置させた温度計測手段により前記射出スリーブの温度を計測すると共に、離型剤塗布完了後の前記竪型スリーブの鋳造サイクル毎の前記所定位置の温度の差異が所定範囲内になるように、
前記射出スリーブ内を昇降させる前記スプレーノズルによる離型剤塗布時間、及び前記スプレーノズルの昇降速度の少なくとも一方を制御する離型剤塗布制御方法により達成される。
【００２６】
さらに、本発明に係る離型剤塗布制御方法においては、前記射出スリーブの長手方向の複数位置に配置させた温度計測手段により前記射出スリーブの温度を計測すると共に、離型剤塗布完了後の前記射出スリーブの鋳造サイクル毎の、該複数位置全ての温度の差違、又は、該複数位置毎の温度の差異が所定範囲内になるように、
前記射出スリーブ内を昇降させる前記スプレーノズルによる離型剤塗布時間、前記スプレーノズルの昇降範囲及び昇降速度の少なくとも一つを制御しても良い。
【発明の効果】
【００２７】
本発明に係る、竪型スリーブスプレー装置においては、離型剤塗布位置にある竪型スリーブにスプレーノズルを接近・待避させると共に、前記竪型スリーブ内で前記スプレーノズルを昇降させて、前記竪型スリーブ内に離型剤を塗布する竪型スリーブスプレー装置であって、
前記離型剤塗布位置にある前記竪型スリーブと平行に立設される本体フレームと、
前記本体フレームの上方及び下方に回転可能に支持され、該回転の中心軸が前記竪型スリーブと平行に配置されるボールねじ軸と、
前記ボールねじ軸と組み合わされるボールねじナットと、
前記本体フレームの側方に開口されたスプレーノズル案内開口部と、
前記ボールねじナットから前記本体フレームの側方に、前記スプレーノズル案内開口部を貫通するように突出させて、前記本体フレームの側方に前記スプレーノズルを支持可能に構成されるスプレーノズル支持部材と、
前記本体フレームに配置されるサーボモータと、
前記サーボモータの回転を前記ボールねじ軸に伝達させる回転伝達機構と、
を備えると共に、
前記スプレーノズル案内開口部が、
前記スプレーノズル支持部材を案内させて、前記スプレーノズル支持部材を、前記ボールねじナットを介して前記ボールねじ軸中心に旋回させるスプレーノズル旋回案内開口部と、
前記スプレーノズル支持部材を案内させて、前記スプレーノズル支持部材を、前記ボールねじナットを介して前記ボールねじ軸と平行に昇降させるスプレーノズル昇降案内開口部と、から構成され、
前記サーボモータにより前記ボールねじ軸を回転駆動させて、前記ボールねじナットを前記本体フレーム内で昇降させることにより、前記スプレーノズル支持部材の、前記スプレーノズル案内開口部を貫通する貫通部を前記スプレーノズル案内開口部により案内させて、
前記スプレーノズル旋回案内開口部において、前記離型剤塗布位置にある前記竪型スリーブに前記スプレーノズルを接近・待避させるスプレーノズル旋回動作と、
前記スプレーノズル昇降案内開口部において、前記竪型スリーブ内で前記スプレーノズルを昇降させるスプレーノズル昇降動作と、
を行わせるため、スプレーノズルを含む部位の接近・待避移動動作のための水平方向に配置される駆動機構を備えずとも、任意の接近・待避移動動作が可能である。
【００２８】
また、本発明に係る竪型スリーブスプレー装置を使用する、本発明に係る離型剤塗布制御方法においては、前記射出スリーブの所定位置に配置させた温度計測手段により前記射出スリーブの温度を計測すると共に、離型剤塗布完了後の前記射出スリーブの鋳造サイクル毎の前記所定位置の温度の差異が所定範囲内になるように、
前記射出スリーブ内を昇降させる前記スプレーノズルによる離型剤塗布時間、及び前記スプレーノズルの昇降速度の少なくとも一方を制御するため、射出スリーブ内に塗布させる離型剤の量の制御が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】一般的な、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの、射出装置上端部分及び金型の概略側面断面図である。
【図２】第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置の概略側面断面図である。
【図３】図２の各矢視図（一部断面含む）他である。
【図４】図２の要部Ｘの詳細図（一部断面含む）他である。
【図５】第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置の、本体フレームの別形態を示す概略図である。
【図６】第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置の、ガイドローラの別形態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
以下、本発明を実施するための形態について、添付図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３１】
［第１実施形態］
図２乃至図４を参照しながら本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０を説明する。図２は、第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置の概略側面断面図である。図を簡単にするため、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの図示は省略し、離型剤塗布位置にある射出スリーブ、プランジャチップ及びプランジャロッドの一部のみ２点鎖線で図示している。図２は、スプレーノズルが下降限位置にある状態を示す。図３は、図２の各矢視図（一部断面含む）他である。図３（ａ）がＡ−Ａ矢視（断面）図、図３（ｂ）がＢ矢視図（正面図）を示し、図３（ｃ）が、図３（ｂ）のＣ矢視図（側面図）を示す。図４は、図２の要部Ｘの詳細図（一部断面含む）他である。図４（ａ）が、図１の要部Ｘの詳細図であり、図４（ｂ）及び（ｃ）が、図４（ａ）の別形態を示す。また、図４（ｄ）は、図４（ａ）のＤ−Ｄ矢視図（正面図）である。
【００３２】
まず、図２を参照しながら、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０の基本構成を説明する。図示しない竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの、同じく図示しない射出装置が傾転され、射出スリーブ１０、プランジャチップ１１ａ及びプランジャロッド１１ｂ（一部）が離型剤塗布位置に移動されている。
【００３３】
竪型スリーブスプレー装置４０は、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの、一部のみ２点鎖線で図示したマシンベース２に、取付架台６１を介して固定されている。竪型スリーブスプレー装置４０の主要躯体は、管状の本体フレーム４１と、該本体フレーム４１の上方を閉塞する上部プレート４２及び下方を閉塞する下部プレート４３とで構成され、本体フレーム４１は離型剤塗布位置にある射出スリーブ１０と平行に立設される。
【００３４】
本体フレーム４１内には、上部プレート４２及び下部プレート４３に、それぞれ上部回転支持部材４２ａ及び下部回転支持部材４３ａを介して回転可能に支持されるボールねじ軸４４が配置されている。当然ながら、該ボールねじ軸４４の該回転の中心軸は射出スリーブ１０と平行に配置されており、ボールねじ軸４４にはボールねじナット４５が組み合わされている。
【００３５】
また、本体フレーム４１の側方（外周面）には、図３（ｂ）及び、同図のＣ矢視図である図３（ｃ）に示すように、本体フレーム４１の長手方向に連続するスプレーノズル案内開口部４６が開口されている。そして、ボールねじナット４５から本体フレーム４１の側方に、スプレーノズル案内開口部４６を貫通するように突出させたスプレーノズル支持部材４７により、射出スリーブ１０内に離型剤を塗布させるためのスプレーノズル４９が本体フレーム４１の側方に支持される。
【００３６】
一方、本体フレーム４１の上部プレート４２の上方には、モータブラケット５１を介して、その出力軸がボールねじ軸４４の回転中心と同軸になるように、サーボモータ５０が配置される。そして、サーボモータ５０の出力軸と、上部プレート４２の上部回転支持部材４２ａから上方へ突出させたボールねじ軸４４の上方端部とが、回転伝達機構としてのカップリング５２を介して連結されており、サーボモータ５０の回転運動をボールねじ軸４４に伝達させることができる。
【００３７】
引き続き、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０の、スプレーノズル４９の動作を説明する。先に説明したスプレーノズル案内開口部４６は、図３（ｂ）に示すように、管状の本体フレーム４１の側方（外周面）に開口された、直線状のスプレーノズル昇降案内開口部４６ａと、該スプレーノズル昇降案内開口部４６ａの上端部分から、円周方向に略９０度位相を移動させた位置の上方まで連続して開口された、曲線状のスプレーノズル旋回案内開口部４６ｂと、から構成される。スプレーノズル昇降案内開口部４６ａの本隊フレーム４１長手方向の長さ（移動領域）をＳＴ１、同様に、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの本隊フレーム４１長手方向の長さ（移動領域）をＳＴ２、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの本隊フレーム４１の円周方向の移動角度（移動領域）をＳＴ２’とする。
【００３８】
上記の構成において、例えば、図２に示すように、スプレーノズル４９が下降限位置にある状態から、サーボモータ５０により、ボールねじナット４５が上方に移動するようにボールねじ軸４４を回転駆動させる。この時、ボールねじ軸４４と組み合わされたボールねじナット４５も共に同方向に回転しようとする。しかしながら、ボールねじナット４５から、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａを貫通するように、本体フレーム４１側方に突出させたスプレーノズル支持部材４７により、ボールねじナット４６の回転が拘束され上方に移動するため、スプレーノズル支持部材４７及びスプレーノズル４９も一体で上方への移動（上昇）を開始する。このスプレーノズル支持部材４７によるボールねじナット４６の回転の拘束により、言い換えれば、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａによりスプレーノズル支持部材４７が上方への移動を案内されることによって、スプレーノズル４９の上昇がＳＴ１の移動領域において継続される。
【００３９】
サーボモータ５０によるボールねじ軸４４の回転が継続され、本体フレーム４１側方に突出させたスプレーノズル支持部材４７がスプレーノズル旋回案内開口部４６ｂに到達すると、ボールねじナット４５の回転の拘束は、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂにおいて、スプレーノズル支持部材４７が旋回可能な方向にのみ解除され、スプレーノズル支持部材４７のボールねじ軸４４を中心とする旋回が許容される。また、ボールねじナット４５の上方への移動も、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの開口形状に準じて、スプレーノズル支持部材４７が上昇可能な範囲で許容される。そのため、スプレーノズル支持部材４７の上方が、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂに案内され、スプレーノズル支持部材４７とスプレーノズル４９とが一体で、上昇を継続しつつ（ＳＴ２）、図３（ａ）に示すように、スプレーノズル支持部材４７を、実線で示す位置（ＳＴ１移動時）から、２点鎖線で示す位置（図３（ｃ）に示すスプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの上端位置）まで、ボールねじ軸４４を中心として、移動角度ＳＴ２’旋回することになる。
【００４０】
一方、スプレーノズル支持部材４７が図３（ａ）に２点鎖線で示す位置にある状態において、サーボモータ５０により、ボールねじナット４５が下方に移動するようにボールねじ軸４４を回転させると、スプレーノズル４９とスプレーノズル支持部材４７とを、先に説明した動作とは逆に動作させることができる。すなわち、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの案内により、ＳＴ２の移動領域において、スプレーノズル４９とスプレーノズル支持部材４７とが一体で下降しつつ、ＳＴ２’の移動領域において、ボールねじ軸４４を中心として旋回し、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａの案内により、ＳＴ１の移動領域において、スプレーノズル４９とスプレーノズル支持部材４７とが一体で下降する。
【００４１】
このように、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０においては、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂにおいて、離型剤塗布位置にある射出スリーブ１０にスプレーノズル４９を接近・待避させるスプレーノズル旋回動作と、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａにおいて、射出スリーブ１０内でスプレーノズル４９を昇降させるスプレーノズル昇降動作と、をサーボモータ５０のみで行わせることができる。すなわち、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０においては、スプレーノズル４９を含む部位の接近・待避移動動作のための水平方向に配置される駆動機構を備えずとも、任意の接近・待避移動動作が可能である。
【００４２】
尚、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの開口下方端とスプレーノズル昇降案内開口部４６ａの開口上方端との合流位置を、先出した、スプレーノズル４９の”下降限位置”に対して、スプレーノズル４９の”スプレー準備位置”とする。また、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの開口上方端を、スプレーノズル４９の”待避位置”とする。尚、第１実施形態においては、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂを曲線状としたが、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａの開口上方端との合流位置、すなわち、”スプレー準備位置”において両開口が滑らかに連続していれば、それ以外の開口が直線状であっても良い。
【００４３】
ここで、スプレーノズル案内開口部４６（スプレーノズル昇降案内開口部４６ａ及びスプレーノズル旋回案内開口部４６ｂ）において、スプレーノズル支持部材４７が案内される場合、スプレーノズル支持部材４７がスプレーノズル案内開口部４６を貫通する貫通部（図２の要部Ｘ）は、スプレーノズル案内開口部４６の開口断面との接触を鑑み、スプレーノズル支持部材４７に対して別部品とし交換可能に構成されると共に、同貫通部が、本体フレーム４１よりも硬度が低い素材や、本体フレーム４１に対して摺動抵抗の少ない潤滑性を有する素材で構成されることが好ましい。また、同貫通部とスプレーノズル案内開口部４６との接触部に、スプレーノズル支持部材４７側あるいは本体フレーム４１側から、定期的に潤滑剤を塗布する構成が配置されてもよい。
【００４４】
本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０においては、スプレーノズル案内開口部４６におけるスプレーノズル支持部材４７の案内（スプレーノズル案内開口部４６の開口断面との接触）をよりスムーズにするために、上記貫通部に、スプレーノズル旋回動作における半径方向と一致する回転中心を有するガイドローラ４８が配置されている。これを、図４（ａ）に示す。
【００４５】
ガイドローラ４８は、ベアリング部４８ａと、ベアリング部４８ａの外周面に一体形成されたローラ部４８ｂにより構成され、ベアリング部４８ａの内輪部は、外輪部よりも回転中心方向の両側に突出している。これを”両ツバ”等と呼称する。また、ボールねじナット４５から本体フレーム４１の側方に突出する貫通部の断面形状は円形で、その中心４７ｄは、スプレーノズル旋回動作における半径方向と一致するものである。そして、同貫通部に連続して形成される小径部４７ａにベアリング部４８ａの内輪部が挿入されると共に、他端側（スプレーノズル４９側）の雄ねじ加工部４７ｂからベアリングナット４７ｃがねじ込まれることにより、ガイドローラ４８がスプレーノズル支持部材４７に固定される。このような構成により、ガイドローラ４８の回転中心は、スプレーノズル旋回動作における半径方向と一致するものとなる。
【００４６】
上記のようなガイドローラ４８は、スプレーノズル案内開口部４６におけるスプレーノズル支持部材４７の案内をよりスムーズにする。具体的には、スプレーノズル案内開口部４６においては、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂであっても、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａであっても、スプレーノズル案内開口部４６の対向する開口断面間距離は、スプレーノズル支持部材４７の貫通部の突出方向断面寸法、すなわち、ガイドローラ４８の外径よりも大きく構成されている。これは、ガイドローラ４８がスプレーノズル案内開口部４６の対向する開口断面の一方に案内されるようにするためである。
【００４７】
ここで、図４（ａ）のＤ−Ｄ矢視図である図４（ｄ）が、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂにおけるスプレーノズル支持部材４７の案内を示すものとする。図４（ｄ）においては、ガイドローラ４８がスプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの対向する開口断面の中間に位置する状態を図示しているが、ボールねじ軸４４が回転駆動されてボールねじナット４５が下降する状態においては、スプレーノズル支持部材４７の貫通部に配置されたガイドローラ４８は、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの対向する開口断面の下方断面に押圧される。そのため、図４（ｄ）に示すように、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂが右下がり（左上がり）の場合、ガイドローラ４８は時計回りに回転しながら、スプレーノズル支持部材４７の旋回動作（ＳＴ２’）及び下降動作（ＳＴ２）を案内する。
【００４８】
一方、ボールねじ軸４４が回転駆動されてボールねじナット４５が上昇する状態においては、スプレーノズル支持部材４７の貫通部に配置されたガイドローラ４８は、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの対向する開口断面の上方断面に押圧される。そのため、ガイドローラ４８は時計回りに回転しながら、スプレーノズル支持部材４７の旋回動作（ＳＴ２’）及び下降動作（ＳＴ２）を案内する。
【００４９】
また、図示はしていないが、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａにおいては、ボールねじ軸４４が回転駆動されてボールねじナット４５が上昇下降する状態において、ボールねじ軸４４の回転駆動に対して、ボールねじナット４５も回転しようとする。これにより、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａ及びガイドローラ４８の円周方向のクリアランス分、スプレーノズル支持部材４７がボールねじナット４５と一体で回転するため、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａの対向する開口断面の左右どちらかの断面に押圧される。押圧された側の断面に対して、ガイドローラ４８が回転しながら、スプレーノズル支持部材４７を案内するため、スプレーノズル４９の上昇動作及び下降動作（ＳＴ１）が安定して行われる。
【００５０】
このようなガイドローラ４８は、要求される仕様に応じて製作品としても良いが、様々なサイズや仕様のものが市販されており、要求される仕様に基づき、選択・入手が容易である。例えば、図示はしていないが、ベアリング部４８ａの内輪部が、外輪部よりも回転中心方向に片側のみ突出する形態（”片ツバ”）や、全く突出していない形態（”ツバ無”）もある。また、ベアリング部４８ａの外周面に一体成形されているローラ部４８ｂは、金属や樹脂等、素材も選択可能である。あるいは、図４（ｂ）に示すように、ローラ部４８ｂの外周面側にＨ溝が加工された形態や、高荷重に対応するため、ベアリング部４８ａがダブルベアリングで構成されている形態もある。
【００５１】
一方、スプレーノズル支持部材４７へのガイドローラ４８の固定は、図４（ａ）や図４（ｂ）に示すようなベアリングナット４７ｃでの固定ではなく、図４（ｃ）に示すように、スプレーノズル支持部材４７を貫通部において軸方向に分割可能に構成して、この分割部分をインロー構造付きのねじ込み構造等にして、ベアリング部４８ａの内輪部を挟み込むように構成しても良く、適宜、好適な形態が採用されれば良い。
【００５２】
このように、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０においては、サーボモータ５０の回転運動を直線運動に変換するボールねじ機構のボールねじナット４５に、スプレーノズル支持部材４７を介してスプレーノズル４９を支持させる構成によりスプレーノズル４９を昇降させる。そして、このスプレーノズル４９の昇降を、スプレーノズル支持部材４７の貫通部を介して、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａ及びスプレーノズル旋回案内開口部４６ｂで案内させることにより、スプレーノズルを含む部位の接近・待避移動動作のための水平方向に配置される駆動機構を備えずとも、任意の接近・待避移動動作を可能とするものである。
【００５３】
上記構成により、スプレーノズルの昇降動作と接近・待避移動動作とが、１つのサーボモータで連続して行われるため、上記動作をそれぞれ個別の駆動装置で行う従来の竪型スリーブスプレー装置に対して、鋳造サイクルの短縮に寄与する。また、スプレーノズルを含む部位の接近・待避移動動作のための水平方向に配置される駆動機構を備えなくて済むため、竪型スリーブスプレー装置を設置するために必要な寸法や面積を抑制することができ、竪型スリーブスプレー装置の設置に必要な投影面積を小さくすることができる。
【００５４】
尚、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０は、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンへの採用を前提として説明した。しかしながら、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０は、横型締め／竪鋳込型のダイカストマシンへの採用も可能である。図示はしていないが、横型締めのダイカストマシンにおいては型締力センサが固定盤側のタイバーナットに、固定盤から水平方向に突出するように配置される。また、横型締め／竪鋳込型のダイカストマシンにおいては、射出スリーブやプランジャチップ等、鋳込部品の操作側からのメンテナンスや交換を鑑み、竪型スリーブスプレー装置は反操作側に配置される。そのため、従来の竪型スリーブスプレー装置を反操作側に配置すると、設置に必要な投影面積が大きいため、固定盤側のタイバーナットから側方に突出するように配置される型締力センサを、反操作側下方のタイバーナットに配置させることが出来なかった。本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０を横型締め／竪鋳込型のダイカストマシンへ採用することにより、設置に必要な投影面積が小さく、型締力センサを、反操作側下方のタイバーナットに配置させることができる。
【００５５】
また、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０においては、図３に示すように、本体フレーム４１の側方に、直接、スプレーノズル案内開口部４６が開口される形態を示した。しかしながら、図５に示すように、スプレーノズル案内開口部４６を構成する、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂ及びスプレーノズル昇降案内開口部４６ａを含む本体フレーム４１の側面が、本体フレーム４１に対して着脱可能な別部材として構成されても良い。理解を容易にするために、図３（ｂ）に相当する矢視を図５（ｂ）、図３（ｃ）に相当する矢視を図５（ｄ）（且つ、図５（ｂ）のＦ矢視図）としている。また、図５（ａ）は、図５（ｂ）のＥ−Ｅ矢視断面図であり、図５（ｃ）は図５（ｄ）のＧ−Ｇ矢視断面図である。
【００５６】
具体的には、図５（ｂ）及び図５（ｄ）に示すように、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａが開口されたスプレーノズル昇降案内開口部材１４６ａが、本体フレーム４１の側方にボルトで固定されている。さらに、スプレーノズル昇降案内開口部材１４６ａの上方に、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂが開口されたスプレーノズル旋回案内開口部材１４６ｂが、本体フレーム４１の側方にボルトで固定されている。そして、それぞれの開口が、先に説明した”スプレー準備位置”において連続している。
【００５７】
一方、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａ及びスプレーノズル旋回案内開口部４６ｂに対応する本体フレーム４１の側方には、図５（ｂ）及び図５（ｄ）に破線で示すように、それぞれの開口よりも開口面積が大きい開口が加工されている。
【００５８】
この形態においては、例えば、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの鋳込重量が少なく、射出スリーブ１０内におけるスプレーノズル４９の昇降ストロークが短くて済む場合に、スプレーノズル昇降案内開口部材１４６ａのスプレーノズル昇降案内開口部４６ａの、本体フレーム４１の長手方向の開口長さを、スプレーノズル４９の昇降ストロークに合わせて短くすることにより開口面積を縮小して、本体フレーム４１内への不要な離型剤飛沫やコンタミ等の侵入を抑制することができる。
【００５９】
また、スプレーノズル４９を含む部位の待避移動動作について、先に説明したスプレーノズル４９の”待避位置”を変更する場合がある。具体的には、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンの鋳込重量に応じて、異なるサイズの溶湯保持容器（ラドル）使い分ける場合に、鋳造サイクル短縮のために、スプレーノズル４９の”待避位置”を、溶湯保持容器（ラドル）のサイズ毎に変更する場合や、離型剤飛沫やコンタミ等が想定以上に発生するため、当初よりもスプレーノズル４９の”待避位置”を、給湯位置にある射出スリーブ１０から出来るだけ離間した位置まで待避させたい場合等である。
【００６０】
このような、スプレーノズル４９の”待避位置”の変更においても、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの開口上方端の位置が異なるスプレーノズル旋回案内開口部材１４６ｂを複数個用意して、適宜、”待避位置”に合わせてスプレーノズル旋回案内開口部材１４６ｂを交換することにより、スプレーノズル４９の”待避位置”を容易に変更することができる。スプレーノズル４９を射出スリーブ内で昇降させる昇降動作の制御精度に対して、スプレーノズル４９の”待避位置”の位置精度に高い精度は要求されないため、このようなスプレーノズル旋回案内開口部材１４６ｂの交換による”待避位置”の変更であっても問題が生じることはない。また、スプレーノズル４９の”待避位置”や、同”待避位置”以外において、スプレーノズル４９の洗浄のために、近傍に配置させた洗浄液容器にスプレーノズル４９の先端部を浸したり、洗浄効果を増すために、同洗浄液容器内でスプレーノズル４９を僅かに昇降させたりする場合がある。このような、スプレーノズル４９の洗浄のための新たな位置や昇降動作を追加する場合においても、スプレーノズル旋回案内開口部材１４６ｂは有効である。
【００６１】
一方、この形態において、図４に示すガイドローラ４８を採用する場合は、当然ながら、本体フレーム４１の開口断面ではなく、スプレーノズル昇降案内開口部材１４６ａのスプレーノズル昇降案内開口部４６ａ、及び、スプレーノズル旋回案内開口部材１４６ｂのスプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの開口断面に案内されるように、ガイドローラ４８が配置される位置、すなわち、ボールねじ軸４４の回転の中心軸からの、スプレーノズル旋回操作における半径方向の距離が決定されれば良い。
【００６２】
尚、図５では、スプレーノズル案内開口部４６を構成する、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂ及びスプレーノズル昇降案内開口部４６ａを含む本体フレーム４１の側面が、両方の開口部共に本体フレーム４１に対して着脱可能な別部材として構成される形態を示した。しかしながら、必ずしも、両方の開口部が、着脱可能な別部材として構成される必要は無く、例えば、スプレーノズル４９の”待避位置”の変更を主として、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂのみを別部材とする形態であっても良い。
【００６３】
また、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０においては、スプレーノズル支持部材４７の貫通部に、１つのガイドローラ４８が配置される形態を説明した。しかしながら、図６に示すように、複数のガイドローラが配置される形態も可能である。理解を容易にするために、図４（ａ）に相当する矢視を図６（ａ）、図４（ｄ）に相当する矢視を図６（ｂ）（且つ、図６（ａ）のＨ−Ｈ矢視図）としている。図６（ｃ）は図６（ｂ）のＩ−Ｉ矢視（断面）図である。
【００６４】
具体的には、スプレーノズル支持部材４７の貫通部近傍に、ガイドローラ支持部材１４７が配置されている。ガイドローラ支持部材１４７は、スプレーノズル支持部材４７と一体で形成されても、別部材としてスプレーノズル支持部材４７に取り付けられる形態であっても良い。そして、図６（ｂ）に示すように、ガイドローラ支持部材１４７の上方左側及び下方右側に、それぞれ、ガイドローラ１４８が配置されている。図６（ａ）に示すように、ガイドローラ１４８は支持軸１４８ｃを有するタイプで、ガイドローラ１４８は、その支持軸１４８ｃを、ガイドローラ支持部材１４７に貫通させ、突出させた雄ねじ加工がなされた一端にナット１４８ｄをねじ込み、ガイドローラ支持部材１４７に固定されている。
【００６５】
ガイドローラ１４８の、支持軸１４８ｃの他端には、図示しないベアリング部により、ローラ部１４８ａが回転可能に支持される。尚、図６（ａ）においては、図を簡単にするために、ガイドローラ１４８他を単純な側面図として図示しているが、実際には、図６（ｃ）に示すように、ガイドローラ１４８の支持軸１４８ｃのローラ部１４８ａの回転中心は、スプレーノズル旋回動作における半径方向と一致するように配置されている。これは、当然ながら、管状のスプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの開口断面（上下方向）に案内されるための配置である。また、ガイドローラ１４８の支持軸１４８ｃのローラ部１４８ａの回転中心を、スプレーノズル旋回動作における半径方向と一致させるために、ガイドローラ支持部材１４７のガイドローラ１４８の取付部位はテーパ状に加工され、ナット１４８ｄはテーパ座金等を介してガイドローラ支持部材１４７に締め付けられる。図示はしていないが、ガイドローラ支持部材１４７のガイドローラ１４８の取付部位を座ぐり付の斜め貫通孔としても良い。
【００６６】
このような複数配置されたガイドローラ１４８は、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａにおける、スプレーノズル支持部材４７の貫通部の案内にも有効である。図６（ｂ）に、上下方向に開口されたスプレーノズル昇降案内開口部４６ａの開口断面を、同符号４６ａを付して２点鎖線で図示している。図４を参照しながら説明した、ガイドローラ（４８）が１個の形態と異なり、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａの対向する開口断面の左右それぞれの側にガイドローラ１４８が配置されているため、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａ及びガイドローラ１４８のクリアランスが少なく、左右それぞれのガイドローラ１４８が開口断面に接触して回転するような場合であっても、それぞれのガイドローラ１４８が異なる方向に回転し、スプレーノズル４９（スプレーノズル支持部材４７）の昇降動作の障害になることはない。逆に、図示はしていないが、図６（ｂ）において、左右それぞれのガイドローラ１４８が左右の開口断面に僅かに押圧されるような機構を設け、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａにおけるスプレーノズル４９（スプレーノズル支持部材４７）の昇降動作の精度をより向上させても良い。また、図６には、ガイドローラ１４８が２個配置される形態を図示したが、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａ及びスプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの両開口における、スプレーノズル支持部材４７の更なる滑らかな案内のために、３個以上のガイドローラが配置される形態であっても良い。
【００６７】
一方、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０においては、スプレーノズル４９の昇降動作をサーボモータ５０で制御するため、油圧シリンダやエアシリンダ等の直動アクチュエータで同昇降動作を行う竪型スリーブスプレー装置に対して、スプレーノズルの昇降動作の様々な制御が可能である。まず、直動アクチュエータでは作動油や供給エアーの流量を変更する昇降速度の変更（制御）に対して、サーボモータ５０の回転速度の制御による昇降速度のリニアな制御、例えば、射出スリーブ内をスプレーノズルが上昇している、あるいは、下降しているその動作中において、スプレーノズルの移動速度が変更可能である。
【００６８】
次に、スプレーノズルの昇降速度だけでなく、直動アクチュエータでは機械的なストッパ等で昇降範囲を抑制する昇降範囲の制御（変更）に対して、サーボモータ５０の回転速度を維持しつつ回転駆動時間を増減する、あるいは、回転駆動時間を維持しつつ、回転速度を増減する制御による昇降範囲のリニアな制御も可能である。これら昇降速度や昇降範囲の制御は、リニアに行う事が可能であるだけでなく、前の鋳造サイクルで得られた情報に基づき修正した数値を、連続して行われる次の鋳造サイクルにおける制御にフィードバックすることも容易である。
【００６９】
従来、油圧シリンダやエアシリンダ等の直動アクチュエータで、スプレーノズルの昇降動作を行わせる竪型スリーブスプレー装置において、射出スリーブの温度制御等を目的として、射出スリーブ内への離型剤塗布量を変更する場合、スプレーノズルの昇降動作の細かな制御が困難であったため、特許文献３に開示されているように、塗布する離型剤の量の制御が行われることが一般的であった。
【００７０】
しかしながら、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンに配置された竪型スリーブスプレー装置に離型剤を供給する離型剤供給ユニットは、構成上、射出装置近傍に優先配置される溶湯供給装置や溶湯保持炉から離間させて、ダイカストマシンの側方等に配置される。これは、溶湯が扱われる近傍に、液体が扱われる機器を出来るだけ配置しないという安全上の配慮もある。その結果、竪型スリーブスプレー装置及び離型剤供給ユニット間は所定距離離れており、離型剤供給ユニットから、固定配管やチューブ配管により、竪型スリーブスプレー装置に離型剤が供給される。
【００７１】
そのため、離型剤供給ユニット側で、竪型スリーブスプレー装置に供給する離型剤量を増加、あるいは、減少させる制御を行ったとしても、この離型剤の増減制御がスプレーノズルから噴霧される離型剤量に反映されるにはタイムラグが生じる。その上、供給する単位時間当たりの離型剤量（容積）に対して、遙かに大きな、固定配管やチューブ配管等の管路容積や、チューブ配管の供給圧力による管路容積の変動により、離型剤の増減制御量が吸収される。そのため、竪型スリーブスプレー装置に供給する離型剤量を高い精度で制御することは困難であった。ましてや、特許文献３に開示されているように、離型剤の供給量を制御するのではなく、複数系統用意された、圧力の異なる噴霧用加圧空気回路から、供給量を増やしたい場合は高圧の加圧空気を、減らしたい場合は低圧の加圧空気を選択する段階的な離型剤量の制御においては、離型剤量を意図する量に変更（制御）することが困難であるだけでなく、噴霧用加圧空気の圧力が異なるため、選択した圧力により、離型剤の射出スリーブ内壁への噴霧・塗布状態が異なるという問題がある。
【００７２】
しかしながら、このような問題は、本発明に係る竪型スリーブスプレー装置を使用する、離型剤塗布制御方法によって解決できる。離型剤供給ユニットから、竪型スリーブスプレー装置に供給する離型剤量を一定に維持させた上で、先に説明した、スプレーノズルの昇降速度や昇降範囲が制御可能な構成により、スプレーノズルの昇降動作の制御で、射出スリーブ内壁への離型剤の噴霧・塗布量を制御するものである。例えば、射出スリーブの所定個所に配置させた熱伝対や温度センサ等の温度計測手段により射出スリーブの温度を計測すると共に、離型剤塗布完了後の射出スリーブの鋳造サイクル毎の同所定個所の温度の差異が所定範囲内になるように、射出スリーブ内を昇降させる前記スプレーノズルによる離型剤塗布時間、及びスプレーノズルの昇降速度の少なくとも一方を制御しても良い。
【００７３】
また、射出スリーブの長手方向の複数位置に配置させた温度計測手段により射出スリーブの温度を計測すると共に、離型剤塗布完了後の射出スリーブの鋳造サイクル毎の、該複数位置全ての温度の差違、又は、該複数位置毎の温度の差異が所定範囲内になるように、
射出スリーブ内を昇降させるスプレーノズルによる離型剤塗布時間、スプレーノズルの昇降範囲及び昇降速度の少なくとも一つを制御しても良い。
【００７４】
上記のような離型剤塗布制御方法により、離型剤供給ユニットから、竪型スリーブスプレー装置に供給する離型剤量及び噴霧用加圧空気圧力を一定に維持させた状態で、連続する鋳造サイクルにおいて、射出スリーブの温度を所望する温度域内に維持する制御が可能となる。竪型スリーブスプレー装置に供給する離型剤量及び噴霧用加圧空気圧力が一定に維持されているため、離型剤塗布時間を長くすれば、噴霧・塗布状態は変化させずに、長くした時間に比例して射出スリーブ内に噴霧・塗布される離型剤量を多くすることができる。逆に、離型剤塗布時間を短くすれば、射出スリーブ内に噴霧・塗布される離型剤量を少なくすることができる。
【００７５】
また、上記状態により、所定の離型剤塗布時間内における射出スリーブ内に噴霧・塗布される離型剤量が同じであっても、スプレーノズルの昇降速度の増減により、射出スリーブ内への離型剤の噴霧・塗布状態を、単位面積当たりに噴霧・塗布される離型剤量の増減として変化させることができる。例えば、昇降速度を増速させれば、単位面積当たりに噴霧・塗布される離型剤量を減少させることができ、昇降速度を減速させれば、同離型剤量を増加させることができる。
【００７６】
一方、スプレーノズルの昇降範囲の制御を加えることにより、射出スリーブ内に噴霧・塗布される離型剤量を、射出スリーブの長手方向の特定部位において増減させる制御も可能である。この制御によれば、例えば、竪鋳込型の射出装置に顕著に発生する、射出スリーブの太鼓状変形にも対応することができる。
【００７７】
射出スリーブの太鼓状変形を簡単に説明する。射出装置全体を傾転軸中心に傾転させて、射出スリーブを含む部位を、下型の下方投影域から待避させる形態において、給湯工程時、射出スリーブからの湯こぼれを防止するため、傾転状態の射出装置上方の射出スリーブの略中間位置まで溶湯が供給される。給湯後、先に説明したように、射出装置が傾転状態から垂直状態に戻され、射出スリーブの上端部分が固定型下面に形成される射出孔に当接（ドッキング）される。竪鋳込型の射出装置の場合、金型キャビティ内へ溶湯を低速で射出充填するため、射出スリーブ内に溶湯が長く保持される。
【００７８】
この状態において、湯こぼれを防止するため、射出スリーブの上方部分（上端）まで溶湯が供給されることはない。また、プランジャチップを上昇させて、溶湯が射出スリーブの上方部分を流動する際は、多くの時間、射出スリーブ上端を固定型へ当接（ドッキング）させた状態であるため、溶湯による温度上昇に伴う射出スリーブ上方部分の半径方向の熱膨張が抑制される。一方、射出スリーブの下方部分は、射出スリーブを昇降させる昇降手段等と接続され、直接、溶湯の熱影響を受けない同接続部分において、常時、溶湯による温度上昇に伴う射出スリーブ下方部分の半径方向の熱膨張が抑制される。その結果、熱膨張を抑制する外部構成がない射出スリーブの中央部分が、熱膨張が抑制された上方及び下方部分に対して半径方向に多く熱膨張し、中央が膨らんだ太鼓のような形状に変形するものである。
【００７９】
上記のような離型剤塗布制御方法において、離型剤塗布の開始から所定時間は、太鼓状変形が発生した射出スリーブの中央部分に限定してスプレーノズルを昇降させて、太鼓状変形部を集中的に冷却する。同所定時間経過後、本来の昇降範囲でスプレーノズルを昇降させれば、射出スリーブにおける太鼓状変形の抑制と、射出スリーブ内の所望する範囲への離型剤の噴霧・塗布とが両立できる。射出スリーブへの溶湯の給湯量が変更されても、太鼓状変形が発生する位置に合わせてスプレーノズルの昇降範囲を変更すれば良い。
【００８０】
以上、発明を実施するための形態について、第１実施形態及び関連する別形態を説明したが、本発明は、上記の実施の形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された内容を逸脱しない範囲で、色々な形で実施できることは言うまでもない。
【００８１】
例えば、本発明の第１実施形態においては、竪型スリーブスプレー装置４０が、竪型締め／竪鋳込型のダイカストマシンに採用される形態を説明したが、横型締め／竪鋳込型のダイカストマシン等、射出スリーブ及びプランジャチップを備える射出装置が垂直方向に配置されるダイカストマシンであれば採用することができる。
【００８２】
また、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０においては、本体フレーム４１が管状の形態を説明した。しかしながら、本体フレーム４１がその長手方向全長に亘って必ずしも管状である必要はなく、少なくとも、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂを含む、本体フレーム４１の側面が、ボールねじ軸４４中心と中心を一致する円弧断面形状で構成されても良い。一方、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂを含む、本体フレーム４１の断面形状が矩形（例えば正方形や長方形）であっても、スプレーノズル支持部材４７の貫通部がスプレーノズル案内開口部４６に案内される形態であれば、本願の効果を奏することができる。該貫通部にガイドローラが採用される場合は、スプレーノズル旋回動作中、同ガイドローラが継続して、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの開口断面の上下一方に案内されるように、ガイドローラの、スプレーノズル旋回動作における半径方向の長さを大きくした構成が採用されれば良い。
【００８３】
さらに、本発明の第１実施形態に係る竪型スリーブスプレー装置４０においては、サーボモータ５０が、本体フレーム４１の上方に、その出力軸がボールねじ軸４４の回転中心と同軸になるように配置され、サーボモータ５０の出力軸とボールねじ軸４４の上方端部とが、回転伝達機構としてのカップリング５２を介して連結される形態を説明した。しかしながら、サーボモータ５０は、必ずしも、本体フレーム４１の上方に、その出力軸がボールねじ軸４４の回転中心と同軸になるように配置される必要はない。図示はしていないが、サーボモータ５０がその出力軸を上方とし、且つ、ボールねじ軸４４と平行になるように本体フレームの側方に配置され、カップリング５２ではなく、プーリとプーリベルト、あるいは、チェーンと歯車による回転伝達機構で、サーボモータ５０の出力軸とボールねじ軸４４の上方端部とが連結される形態であっても良い。また、回転伝達機構によりボールねじ軸４４を回転駆動させることが出来れば、サーボモータ５０は、本体フレーム４１の下方や下方側面に配置されても良い。
【００８４】
一方、スプレーノズル３９の昇降動作及び旋回動作をサーボモータで制御することにより、これら動作を、油圧シリンダやエアシリンダ等の直動アクチュエータで行う竪型スリーブスプレー装置に対して様々な制御が可能になる。
【００８５】
サーボモータは所望する回転トルクで回転駆動させることができるだけでなく、出力軸に発生している実回転トルクも計測・モニタリングすることができる。例えば、ボールねじナット４５の昇降動作が、スプレーノズル４９の昇降動作及び旋回動作に変換される、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂ（ＳＴ２、ＳＴ２’）の領域と、スプレーノズル４９の昇降動作にのみ変換されるスプレーノズル昇降案内開口部４６ａ（ＳＴ１）の領域とで、サーボモータ５０の出力軸に発生する実回転トルクは、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂ（ＳＴ２、ＳＴ２’）の領域の方が大きい。サーボモータの実回転トルクのモニタリング機能を活用すれば、作動中の竪型スリーブスプレー装置において、スプレーノズル４９が、ＳＴ１、あるいはＳＴ２（ＳＴ２’）のいずれの領域にあるかを、サーボモータの出力軸に発生している実回転トルクを予め設定した、各領域（ＳＴ１／ＳＴ２）の基準回転トルクと比較することにより、ダイカストマシンの制御装置に認識させることができる。
【００８６】
また、スプレーノズル昇降案内開口部４６ａ（ＳＴ１）及びスプレーノズル旋回案内開口部４６ｂ（ＳＴ２、ＳＴ２’）の複数個所に、スプレーノズル支持部材４７の貫通部（又はガイドローラ）に僅かな案内抵抗（実回転トルクの凹凸）を付与するような、弾性体等の案内障害部材を意図的に設け、スプレーノズル４９が、ＳＴ１、あるいはＳＴ２（ＳＴ２’）のいずれの領域にあるかだけでなく、それぞれの領域のどの位置にあるかを、ダイカストマシンの制御装置に認識させることができる。
【００８７】
そして、この実回転トルクをスプレーノズル４９の昇降・旋回動作において鋳造サイクル毎に記録し、前回鋳造サイクルのトルク変動、あるいは、予め設定する動作良好と見なす基準トルク変動と比較する等して、異常なトルク変動及びその発生個所をダイカストマシンの制御装置側に認識させても良い。このような制御により、ボールねじ機構の機械トラブルの予兆把握や、ボールねじ機構のねじ部やボールの摩耗の程度を把握させることで、竪型スリーブスプレー装置の機械的トラブルの回避や、射出スリーブ内への離型剤塗布不良等による射出スリーブやプランジャチップのトラブルの回避に有効である。
【００８８】
一方、スプレーノズル４９を、スプレーノズル４９の”待避位置（スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの開口上方端）”に旋回・待避させた後の、次の鋳造サイクルまでの、スプレーノズル４９（スプレーノズル支持部材４７）の位置保持については、以下のような形態が可能である。
【００８９】
まず、スプレーノズル支持部材４７が上記”待避位置”へ到達したことを、位置センサによる検知、あるいは、サーボモータ５０の実回転トルクの上昇等から、ダイカストマシンの制御装置に認識させる。その後、スプレーノズル支持部材４７が上記”待避位置”においてボールねじナット４５を上昇させるように、ボールねじ軸４４に所定回転トルクの付与を継続させる。この場合、上記”待避位置”へスプレーノズル支持部材４７を位置保持させるための機械的構成が不要である。当然ながら、ボールねじ軸４４に付与させる所定回転トルクは、上記”待避位置”へスプレーノズル支持部材４７を位置保持させるための最小の回転トルクであることが好ましい。
【００９０】
次に、上記”待避位置”へスプレーノズル支持部材４７を位置保持させるための機械的構成を採用する形態である。先程説明した、スプレーノズル支持部材４７の貫通部（又はガイドローラ）に僅かな案内抵抗（実回転トルクの凹凸）を付与するような、弾性体等の案内障害部材で位置保持させても良いし、上記”待避位置”を、スプレーノズル旋回案内開口部４６ｂの開口上方端（最上部）ではなく、そこから少し下降させた位置にして、その位置の下降分を上記案内障害部材の代用としても良い。これらの案内障害部材で位置保持させる場合、すなわち、竪型スリーブスプレー装置の非作動時において、制御用電源以外のサーボモータ５０への駆動用電源の供給を停止させて省エネルギを図ることができる。上記”待避位置”におけるスプレーノズル支持部材４７の位置保持については、上記やそれ以外の公知となった好適な形態が適宜採用されれば良い。
【符号の説明】
【００９１】
１  射出装置、２  マシンベース、１０  射出スリーブ、４０  竪型スリーブスプレー装置、４１  本体フレーム、４４  ボールねじ軸、４５  ボールねじナット、４６  スプレーノズル案内開口部、４６ａ  スプレーノズル昇降案内開口部、４６ｂ  スプレーノズル旋回案内開口部、４７  スプレーノズル支持部材、４８  ガイドローラ、４９  スプレーノズル、５０  サーボモータ、５２  カップリング（回転伝達機構）、６１  取付架台、１４６ａ  スプレーノズル昇降案内開口部材、１４６ｂ  スプレーノズル旋回案内開口部材、１４７  ガイドローラ支持部材、１４８  ガイドローラ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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