(57)【要約】      （修正有）【課題】噴射部材に塗型材を導く導入部材の撓みを防止することにより、金型の内面に効率的に塗型材を塗布することができる塗型材塗布装置及び塗型材塗装方法を提供する。【解決手段】塗型材塗布装置１０は、塗型材Ｔが収容される塗布装置本体１６と、塗布装置本体から一方向に延びて塗型材が導かれる導入部材１８と、導入部材の先端に設けられて導入部材から導かれた塗型材を回転する円筒状の金型１２の内面に噴射する噴射部材２２と、導入部材に設けられた支持機構２４とを有し、金型の内面に塗型材を塗布する際に、導入部材は、金型の内面に接触した状態で導入部材を支持する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転する円筒状の金型の内面に塗型材を塗布する塗型材塗布装置であって、
一方向に延びて前記塗型材が導かれる導入部材と、
前記導入部材の先端に設けられ、且つ前記導入部材から導かれた該塗型材を前記金型の内面に向かって噴射する噴射部材と、
前記金型の内面に接触した状態で前記導入部材を支持する支持手段と、を備えることを特徴とする塗型材塗布装置。
【請求項２】
請求項１記載の塗型材塗布装置において、
前記支持手段は、前記噴射部材に近接配置されていることを特徴とする塗型材塗布装置。
【請求項３】
請求項１又は２記載の塗型材塗布装置において、
前記導入部材は、円筒状に形成されており、
前記支持手段は、前記金型の内面に接触するリング状の接触部を有し、
前記接触部は、前記導入部材に対して回転可能に設けられていることを特徴とする塗型材塗布装置。
【請求項４】
請求項３記載の塗型材塗布装置において、
前記接触部は、該接触部の半径方向に弾性変形可能に形成され、
前記接触部の外径は、前記金型の内径よりも大きく設定され、
前記支持手段は、前記接触部を半径方向内側に弾性変形した状態で前記金型内に配置されることを特徴とする塗型材塗布装置。
【請求項５】
請求項４記載の塗型材塗布装置において、
前記接触部は、該接触部の半径方向に延びた複数の金属線をリング状に配置することにより形成されていることを特徴とする塗型材塗布装置。
【請求項６】
回転する円筒状の金型の内面に塗型材を塗布する塗型材塗布方法であって、
一方向に延びた導入部材から該導入部材の先端に設けられた噴射部材に導かれた前記塗型材を前記金型の内面に噴射する際に、前記金型の内面に接触する支持手段にて前記導入部材を支持することを特徴とする塗型材塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、回転する円筒状の金型の内面に塗型材を塗布する塗型材塗布装置及び塗型材塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、一方向に延びた導入部材の先端に噴射部材を設け、前記導入部材から前記噴射部材に導かれた塗型材を回転する円筒状の遠心鋳造金型（以下、単に金型と称する。）の内面に向けて噴射する塗型材塗布装置が広汎に知られている。
【０００３】
そして、前記構成の塗型材塗布装置では、前記導入部材及び前記噴射部材の自重と前記塗型材の重みとによって該導入部材に撓みが発生し、該噴射部材が前記金型の内面に接触することがある。このような場合、前記金型の内面に前記塗型材を均一に塗布することが困難になる。
【０００４】
導入部材の撓み量を抑えた塗型材塗布装置として、ロッド（導入部材）の肉厚をその先端部の近傍で薄く形成するもの（特許文献１参照）や、大径パイプの先端に中径パイプを設け、前記中径パイプの先端に小径パイプを設け、小径パイプの先端に塗型用ノズル（噴射部材）を設けることにより、大径パイプ、中径パイプ、及び小径パイプを含む全体（導入部材）の自重を軽くしたもの（特許文献２参照）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１４１８８１号公報
【特許文献２】特開２００５−１４４５０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上述した特許文献１及び２の装置は、導入部材の長さを長くすることを目的としたものではない。そのため、塗型材の塗布の効率を向上させるために、導入部材の長さ（金型の長さ）を長くした場合には、噴射部材が金型の内面に接触することがある。なお、金型の内径を小さくした場合にも、噴射部材が前記金型の内面に接触することがある。
【０００７】
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、噴射部材に塗型材を導く導入部材の撓みを防止することにより、金型の内面に効率的に塗型材を塗布することができる塗型材塗布装置及び塗型材塗装方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［１］  本発明に係る塗型材塗布装置は、回転する円筒状の金型の内面に塗型材を塗布する塗型材塗布装置であって、一方向に延びて前記塗型材が導かれる導入部材と、前記導入部材の先端に設けられ、且つ前記導入部材から導かれた該塗型材を前記金型の内面に向かって噴射する噴射部材と、前記金型の内面に接触した状態で前記導入部材を支持する支持手段と、を備えることを特徴とする。
【０００９】
このような構成によれば、金型の内面に塗型材を塗布する際に、導入部材及び噴射部材の自重と塗型材の重み（以下、塗型等重量と称する。）を支持手段にて支持することができる。これにより、前記導入部材が前記塗型等重量によって撓むことを好適に防止することができる。よって、支持手段を設けない場合と比較して、該導入部材の長さを長くすることができるので、前記金型の長さを長くして金型の内面に効率的に塗型材を塗布することができる。また、該構成によれば、前記導入部材の撓みが好適に防止されるので、前記金型の内径を小さく設定することも可能となる。
【００１０】
［２］  本発明において、前記支持手段は、前記噴射部材に近接配置されていることを特徴とする。これにより、導入部材の長さによらず金型の内面と噴射部材との鉛直方向の間隔を略一定にすることができる。よって、前記金型の内面に塗型材を容易に均一に塗布することができる。
【００１１】
［３］  本発明において、前記導入部材は、円筒状に形成されており、前記支持手段は、前記金型の内面に接触するリング状の接触部を有し、前記接触部は、前記導入部材に対して回転可能に設けられていることを特徴とする。
【００１２】
これにより、金型の回転時に、導入部材が接触部と一緒に回転することを防止することができる。よって、金型の回転力で該導入部材が捩れることを好適に抑えることができる。
【００１３】
［４］  本発明において、前記接触部は、該接触部の半径方向に弾性変形可能に形成され、前記接触部の外径は、前記金型の内径よりも大きく設定され、前記支持手段は、前記接触部を該接触部の半径方向内側に弾性変形させた状態で前記金型内に配置されることを特徴とする。
【００１４】
これにより、支持手段を金型内に配置した際に、接触部は、該接触部の半径方向内側に弾性変形した状態で金型の内面に接触する。そのため、導入部材は、前記接触部から前記金型の半径方向内側に向かう押圧力（弾発力）を受けることとなる。よって、前記押圧力にて前記導入部材の軸線を前記金型の回転軸線上に保持することができる。従って、金型を回転させた際に、導入部材の軸線と前記金型の回転軸線とがずれて該導入部材が振動することを好適に抑えることができる。
【００１５】
[５]  本発明において、前記接触部は、該接触部の半径方向に延びた複数の金属線をリング状に配置することにより形成されていることを特徴とする。これにより、支持手段を金型内に配置した際に、接触部が受ける塗型等重量の荷重方向と金属線の延在方向とが略一致するので、該塗型重量を前記接触部にて効率的に受けることができる。
【００１６】
[６]  本発明に係る塗型材塗布方法は、回転する円筒状の金型の内面に塗型材を塗布する塗型材塗布方法であって、一方向に延びた導入部材から該導入部材の先端に設けられた噴射部材に導かれた前記塗型材を前記金型の内面に噴射する際に、前記金型の内面に接触する支持手段にて前記導入部材を支持することを特徴とする。
【００１７】
このような方法によれば、金型の内面に塗型材を塗布する際に、塗型等重量を支持手段にて支持することができるので、前記金型及び導入部材の長さを長くして金型の内面に効率的に塗型材を塗布することができる。
【発明の効果】
【００１８】
以上説明したように、本発明によれば、金型の内面に塗型材を塗布する際に、塗型等重量を支持手段にて支持することができるので、前記導入部材が前記塗型等重量によって撓むことを好適に防止することができる。よって、前記金型及び前記導入部材の長さを長くして金型の内面に効率的に塗型材を塗布することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本実施形態に係る塗型材塗布装置の側面図である。
【図２】導入部材の先端部周辺及び噴射部の拡大断面図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面図である。
【図４】本実施形態に係る塗型材塗布方法を用いたスリーブの製造方法を示したフローチャートである。
【図５】金型の清掃・冷却工程を示す断面説明図である。
【図６】前記フローチャートのステップＳ３を詳細に説明するためのフローチャートである。
【図７】図７Ａは金型内に噴射部材、支持機構、及び導入部材を挿入する前の状態を示した断面説明図であり、図７Ｂは金型内に噴射部材、支持機構、及び導入部材を挿入した状態を示した断面説明図である。
【図８】金型の内面に塗型材を塗布している状態を示す断面説明図である。
【図９】金型内に溶湯を注湯している状態を示す断面説明図である。
【図１０】鋳物を引き抜いている状態を示す断面説明図である。
【図１１】本発明に係る塗型材塗布装置の変形例を示す導入部材及び支持機構の断面図において、図１１Ａは接触部を金型内に挿入する前の状態を示した断面図であり、図１１Ｂは接触部を金型内に挿入した状態を示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明に係る塗型材塗布装置及び塗型材塗布方法について好適な実施形態を例示し、添付の図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２１】
図１及び図２に示すように、塗型材塗布装置１０は、回転する遠心鋳造金型（金型）１２の内面に塗型材Ｔ（図８参照）を塗布するための装置であり、一方向（Ｘ方向）に延びたレール１４上を移動する塗布装置本体１６と、塗布装置本体１６に接続されてＸ方向に延びた円筒状の導入部材１８と、金型１２の外側で導入部材１８をＸ方向に移動可能に支持する支持台２０と、導入部材１８の先端に設けられた噴射部材２２と、導入部材１８に設けられた支持手段としての支持機構２４と、制御部２６とを備えている。
【００２２】
図１に示すように、塗布装置本体１６は、塗型材Ｔが収容される収容部２８と、収容部２８に収容されている塗型材Ｔを導入部材１８に供給するための供給部３０と、レール１４に係合する車輪３２、３２とを有している。なお、供給部３０としては、例えば、塗型材Ｔを圧送する圧送ポンプが用いられる。
【００２３】
支持台２０は、工場等の床面に設けられた基部３４と、基部３４に対して軸支されて導入部材１８に接触する接触ローラ３６とを有している。なお、図１では、支持台２０を１つのみ示しているが、支持台２０をＸ方向に複数配置してもよい。
【００２４】
図２に示すように、導入部材１８の先端よりもやや後方には、導入部材１８の半径方向外側に張り出した鍔部３８が設けられている。なお、導入部材１８の長さは、任意に設定することができる。
【００２５】
噴射部材２２は、導入部材１８から導かれた塗型材Ｔを金型１２の内面に向けて噴射するための噴射ノズル４０と、噴射ノズル４０に接続されて導入部材１８の先端にねじ込まれるボルト部４２とを有している。
【００２６】
噴射ノズル４０は、噴射口４０ａが鉛直下方に向くように設定されている。また、ボルト部４２の内部には、塗型材Ｔが流通可能な貫通孔４４が形成されている。
【００２７】
図１〜図３に示すように、支持機構２４は、導入部材１８のうち鍔部３８よりも先端に位置する部位の外周に設けられた軸受部４６と、ボルト部４２に螺合した状態で軸受部４６を鍔部３８との間で挟持するナット部４８、４８と、軸受部４６の外周に設けられたリング状の接触部５０とを有している。
【００２８】
軸受部４６としては、例えば、転がり軸受が用いられる。接触部５０は、導入部材１８の半径方向に延びた複数の金属線５２が導入部材１８の周方向に配置されることにより形成されている。これにより、接触部５０は、その半径方向に弾性変形可能となる。
【００２９】
図７Ａ及び図７Ｂに示すように、接触部５０の外径Ｌ１は、金型１２の内径Ｌ０よりも所定距離（Ｌ１−Ｌ０）だけ大きく設定されている。前記所定距離は、接触部５０の半径方向の弾性変形範囲内に定められ、例えば、０．３［ｍｍ］〜０．７［ｍｍ］程度に設定するとよい。これにより、接触部５０をその半径方向に弾性変形させた状態で支持機構２４を金型１２内に配置することが可能となる。
【００３０】
金属線５２の材質や形状は、金型１２の種類等によって適宜選定される。例えば、金属線５２は、鋼で構成すると共に、線径を０．１［ｍｍ］〜０．５［ｍｍ］の範囲に設定し、長さを７［ｍｍ］〜９［ｍｍ］の範囲に設定することができる。
【００３１】
図１に示すように、制御部２６は、図示しない回転用モータ等を制御することにより、車輪３２、３２を回転させて塗布装置本体１６をＸ方向に移動すると共に、供給部３０を制御することにより、噴射ノズル４０から噴射される塗型材Ｔの量を調節する。
【００３２】
次に、本実施形態に係る塗型材塗布方法について、シリンダブロックに設けられるスリーブの製造工程を例に、図４〜図１０を参照しながら説明する。
【００３３】
先ず、図５に示すように、金型１２を回転ローラ５４、５４の上で回転させながら、ロッド５６の先端に設けられたブラシ５８にて金型１２の内面を清掃する（図４のステップＳ１）。また、冷却機構６０にて金型１２の外面に冷媒を吹き付けることにより金型１２を所定温度に冷却する（ステップＳ２）。
【００３４】
続いて、金型１２の内面に塗型材Ｔを塗布する（ステップＳ３）。具体的には、図６のステップＳ２１〜ステップＳ２８の処理を行う。つまり、回転ローラ５４、５４を回転することにより金型１２を回転する（ステップＳ２１）。そして、制御部２６は、前記回転用モータを制御して、車輪３２、３２を回転させて塗布装置本体１６を金型１２側に移動する（図６のステップＳ２２）。これにより、噴射部材２２、支持機構２４、及び導入部材１８が金型１２内に挿入される。
【００３５】
このとき、図７Ａ及び図７Ｂに示すように、接触部５０の外径Ｌ１が金型１２の内径Ｌ０よりも所定距離（Ｌ１−Ｌ０）だけ大きく形成されているので、接触部５０（金属線５２）は、導入部材１８の半径方向内側に弾性変形された状態で金型１２の内面に接触する。そのため、導入部材１８は、接触部５０から金型１２の半径方向内側に向かう押圧力を受けることとなる。よって、図７Ｂに示すように、導入部材１８は、その軸線Ａが金型１２の回転軸線Ｂ上に位置するように保持される。
【００３６】
制御部２６は、噴射部材２２が所定位置に配置されたときに、塗布装置本体１６の移動を停止する（ステップＳ２３）。このとき、上述したように、導入部材１８の軸線Ａと金型１２の回転軸線Ｂとが略一致しているので、金型１２の回転によって導入部材１８が振動することを好適に抑えることができる。
【００３７】
次に、制御部２６は、供給部３０を制御して、塗布装置本体１６から導入部材１８に塗型材Ｔを供給する（ステップＳ２４）。そうすると、図８に示すように、導入部材１８に導かれる塗型材Ｔがボルト部４２を介して噴射ノズル４０に導かれ噴射口４０ａから金型１２の内面に向かって噴射される。これにより、塗型材Ｔが金型１２の内面に周方向に均一に塗布される。
【００３８】
このとき、噴射部材２２及び導入部材１８の自重と塗型材Ｔの重み（塗型等重量）は、導入部材１８の鉛直下方に位置する金属線５２で支持されている。つまり、接触部５０が受ける塗型等重量の荷重方向と金属線５２の延在方向とが略一致するので、塗型等重量を複数の金属線５２で効率的に受けることができる。よって、導入部材１８が塗型等重量によって撓むことを好適に防止することができる。従って、噴射ノズル４０が金型１２の内面に接触することを確実に防止することができる。
【００３９】
また、金型１２が回転すると、接触部５０も金型１２と一緒に回転することとなるが、接触部５０は、導入部材１８に対して軸受部４６を介して回転可能に設けられているので、金型１２の回転力で導入部材１８が捩れることを好適に抑えることができる。
【００４０】
なお、図８から諒解されるように、金型１２のうち導入部材１８が位置していない側（図８の左側）の端部（金型１２の一方の端部）には、塗型材Ｔが金型１２の外部に流れ出ることを防止するための環状のエンドキャップ６２ａが装着されている。
【００４１】
また、制御部２６は、塗布装置本体１６を金型１２から離間する方向に移動する（図６のステップＳ２５）。これにより、塗型材Ｔが金型１２の内面にその長さ方向に均一に塗布される。このとき、接触部５０は、金型１２の内面との摩擦によって噴射ノズル４０に向かう方向の力が作用するが、接触部５０が固定されている軸受部４６の噴射ノズル４０側への移動をナット部４８、４８にて阻止しているので、導入部材１８と支持機構２４との相対位置がずれることはない。
【００４２】
なお、金型１２の他方の端部の内面に塗型材Ｔを塗布する際に、接触部５０が金型１２から離脱するが、導入部材１８は上述した支持台２０によって支持されるため、金型１２の他方の端部の内面に対しても塗型材Ｔを好適に塗布することができる。
【００４３】
そして、制御部２６は、供給部３０を制御して、塗型材Ｔの導入部材１８への供給を停止することにより、噴射ノズル４０からの塗型材Ｔの噴射を停止する（ステップＳ２６）。続いて、噴射ノズル４０が金型１２の外側に移動した後に、制御部２６は、塗布装置本体１６の移動を停止する（ステップＳ２７）。このとき、金型１２の他方の端部に環状のエンドキャップ６２ｂ（図９参照）を装着する（ステップＳ２８）。これにより、金型１２の他方の端部から塗型材Ｔが流れ出ることを抑えることができる。
【００４４】
その後、図９に示すように、エンドキャップ６２ａの開口部６３から、金型１２内に溶湯Ｍを注湯する（図４のステップＳ４）。これにより、金型１２の内面に塗布された塗型材Ｔの上に溶湯Ｍが積層されることとなる。なお、溶湯Ｍとしては、例えば、鉄溶湯が用いられる。
【００４５】
次に、図１０に示すように、金型１２内の溶湯Ｍが固化した後に、エンドキャップ６２ｂを取り外し（ステップＳ５）、引抜装置６４にて鋳物６６を金型１２の外側に引き抜く（ステップＳ６）。その後、鋳物６６を所定の形状に加工することによりスリーブが製造される（ステップＳ７）。この段階で、スリーブの製造方法の手順を終了する。
【００４６】
本実施形態では、塗型等重量を接触部５０（複数の金属線５２）で支持することにより、導入部材１８の撓みを防止しているので、支持機構２４を設けない場合と比較して導入部材１８の長さを長く設定することができる。これにより、金型１２の長さを長くして効率的に塗型材Ｔの塗布を行うことができる。
【００４７】
また、支持機構２４を噴射部材２２に近接配置しているので、導入部材１８の長さによらず金型１２の内面と噴射部材２２との鉛直方向の間隔Ｌ２（図７Ｂ参照）を略一定にすることができる。これにより、金型１２の内面に塗型材Ｔを容易に均一に塗布することができる。
【００４８】
さらに、本実施形態では、導入部材１８の撓みが防止されるので、金型１２の内径を小さく設定することも可能となる。
【００４９】
（変形例）
次に、本発明に係る塗型材塗布装置の変形例について図１１Ａ及び図１１Ｂを参照しながら説明する。なお、図１１Ａは図３に対応している。
【００５０】
この変形例では、図１１Ａに示すように、接触部６８の構造が上述した実施形態と異なっている。具体的には、接触部６８は、軸受部４６の外面に固定された複数（図１１Ａ及び図１１Ｂでは４つ）の弾性部材７０、７０、７０、７０と、弾性部材７０、７０、７０、７０の先端に設けられて金型１２の内面に接触する接触プレート７２、７２、７２、７２とを有している。
【００５１】
弾性部材７０としては、例えば、圧縮コイルばねが用いられる。接触プレート７２、７２、７２、７２は、正面視で円弧状に形成され、図１１Ｂに示すように、弾性部材７０、７０、７０、７０を所定量圧縮（弾性変形）させることにより、隣り合う接触プレート７２、７２同士が接触して円形状となる。本変形例によれば、上述した実施形態と同様の効果を奏することができる。
【００５２】
本発明は上記した実施形態に限らず、本発明の要旨を逸脱することなく、種々の構成を採り得ることは当然可能である。
【００５３】
支持機構は、導入部材に対して複数設けてもよい。そうすることにより、導入部材の撓みを一層確実に防止することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１０…塗型材塗布装置                    １２…遠心鋳造金型
１６…塗装装置本体                      １８…導入部材
２０…支持台                            ２２…噴射部材
２４…支持機構                          ２６…制御部
４０…噴射ノズル                        ４２…ボルト部
４６…軸受部                            ４８…ナット部
５０、６８…接触部                      ５２…金属線
【図１】
2011235313.tif 000003
【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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【図７】
2011235313.tif 000009
【図８】
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【図９】
2011235313.tif 000011
【図１０】
2011235313.tif 000012
【図１１】
2011235313.tif 000013