(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材を貫通する孔部の内周面、及び、前記基材表面の前記孔部の周縁から隆起し、その内周面が前記孔部の内周面に連続するように形成されたボス部の内周面及び外側端面に塗布されたコーティング剤を成形するためのコーティング剤の成形治具であって、
取っ手部とＴ型をなすように固設された柄部と、
前記柄部の端部に複数設けられ、前記柄部の軸線上から該軸線と直交する方向に延出して前記柄部の周方向において等間隔で並ぶとともに、縁部に切刃を形成され、前記ボス部及び前記孔部の内側に挿入される内径仕上げ刃と、
前記柄部に固定されて前記内径仕上げ刃を囲むように複数配設され、前記内径仕上げ刃が前記ボス部及び前記孔部に挿入された状態において前記ボス部の外側端面を仕上げる高さ仕上げ刃と、
前記高さ仕上げ刃の外周側に連接して前記高さ仕上げ刃よりも前記基材の表面側に突出し、前記コーティング剤が塗布された前記ボス部及び前記孔部の内径寸法と前記ボス部の高さ寸法とを最終的に決定するために前記基材の表面に当接するとともに、前記高さ仕上げ刃による切削屑を外部に排出するための溝を有する位置決め部と、を有することを特徴とするコーティング剤の成形治具。
【請求項２】
前記内径仕上げ刃は、前記基材に対する当該成形治具の位置を保持する仮位置決め部であり、
前記位置決め部は、前記基材に対する当該成形治具の高さ方向位置と横方向位置とを最終的に決定し、前記ボス部及び前記孔部の内径寸法と前記ボス部の高さ寸法とを決定するための本位置決め部であることを特徴とする請求項１に記載のコーティング剤の成形治具。
【請求項３】
前記基材は、鋳造用の中間ストークであることを特徴とする請求項１又は２に記載のコーティング剤の成形治具。
【請求項４】
前記高さ仕上げ刃の数は、前記内径仕上げ刃と同数以上であることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコーティング剤の成形治具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、低圧鋳造で用いられる中間ストーク等の部材の孔部分に塗布されるコーティング剤を成形するためのコーティング剤の成形治具に関する。
【背景技術】
【０００２】
低圧鋳造のように溶湯炉から金型に溶湯を注湯する場合に、炉と金型との間を中間ストークで連接する構造が従来から用いられている（例えば特許文献１参照）。このような中間ストークでは、炉からの溶湯は高温なため、通常、その孔部分に耐火剤であるコーティング剤が塗布されており、このようなコーティング剤は主に手作業にて塗布されていた。
【０００３】
上記のようなコーティング剤の乾燥を待って膜が形成されるが、乾燥後のコーティングは比較的凹凸面になる等してむらが生じる場合がある。このため、中間ストークにコーティング剤を塗布した場合には、乾燥後に、ヘラ等でコーティング剤のむら部分を掻き取り、平坦にならす作業が通常行われている。表面を平坦にするための技術としては、例えば特許文献２に、横方向と高さ方向の位置を予め決定して鋳造物の曲面を削るものが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平０１−２０２３５４号公報
【特許文献２】特開平０３−０４７６４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上記のようにヘラ等でコーティング剤をならす作業では、塗布箇所が円形孔であることに起因してコーティング剤の塗布面を大きく掻き取ったり、力の入れ方によってはコーティング剤の一部を欠損させてしまったりして、再度コーティングをやり直すといった効率の悪い作業につながる場合がある。なお、このような問題は、中間ストークに限らず、孔部分に耐火の目的等でコーティング剤を塗布する多くの工業製品あるいは部材に共通に言える問題である。
【０００６】
ここで、特許文献２に開示されるような装置を用いて、孔部分に塗布されたコーティング剤をならすことも考えられるが、孔部分に塗布された上記のようなコーティング剤は内径方向の厚み及び高さ寸法（孔部分外側端面の高さ）が乾燥後まばらである。このため、曲面がある程度の精度をもって成形され、当初から横方向と高さ方向の位置を予め決定して面をならすような特許文献２に係る装置は、適用し難い点がある。
【０００７】
本発明は係る実情に鑑みてなされたものであり、簡易な構造で容易に、孔部分に塗布されたコーティング剤の塗布面を均一に成形することができるコーティング剤の成形治具の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、基材（例えば実施形態における中間ストーク２０）を貫通する孔部（例えば実施の形態における孔部２１）の内周面、及び、前記基材表面の前記孔部の周縁から隆起するように形成されたボス部（例えば実施形態におけるボス部２１Ａ）の内周面及び外側端面に塗布されたコーティング剤を成形するためのコーティング剤の成形治具であって、取っ手部（例えば実施形態における取っ手部２）とＴ型をなすように固設された柄部（例えば実施形態における柄部３）と、前記柄部の端部に複数設けられ、前記柄部の軸線上から該軸線と直交する方向に延出して前記柄部の周方向において等間隔で並ぶとともに、縁部に切刃（例えば実施形態における切刃８）を形成され、前記ボス部及び前記孔部の内側に挿入される内径仕上げ刃（例えば実施形態における内径仕上げ刃５）と、前記柄部に固定されて前記内径仕上げ刃を囲むように複数配設され、前記内径仕上げ刃が前記ボス部及び前記孔部に挿入された状態において前記ボス部の外側端面を仕上げる高さ仕上げ刃（例えば実施形態における高さ仕上げ刃６）と、前記高さ仕上げ刃の外周側に連接して前記高さ仕上げ刃よりも前記基材の表面側に突出し、前記コーティング剤が塗布された前記ボス部及び前記孔部の内径寸法と前記ボス部の高さ寸法とを最終的に決定するために前記基材の表面に当接するとともに、前記高さ仕上げ刃による切削屑を外部に排出するための溝（例えば実施形態における溝１１）を有する位置決め部（例えば実施形態における位置決め部７）と、を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコーティング剤の成形治具において、前記内径仕上げ刃は、前記基材に対する当該成形治具の位置を保持する仮位置決め部であり、前記位置決め部は、前記基材に対する当該成形治具の高さ方向位置と横方向位置とを最終的に決定し、前記ボス部及び前記孔部の内径寸法と前記ボス部の高さ寸法とを決定するための本位置決め部であることを特徴とする。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のコーティング剤の成形治具において、前記基材が、鋳造用の中間ストークであることを特徴とする。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載のコーティング剤の成形治具において、前記高さ仕上げ刃の数が、前記内径仕上げ刃と同数以上であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、簡易な構造で容易に、基材に形成された孔部分に塗布されたコーティング剤の塗布面を均一に成形することができ、作業の効率化が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施形態に係るコーティング剤の成形治具の正面図である。
【図２】同コーティング剤の成形治具の斜視図である。
【図３】同コーティング剤の成形治具の使用方法を説明する図である。
【図４】同コーティング剤の成形治具の使用方法を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１５】
図１に示す本実施形態に係る成形治具１は、作業員が把持する取っ手部２とＴ型をなすように固設された柄部３を備え、柄部３の端部に刃部４を設けて構成されている。取っ手部２及び柄部３は、パイプ状の部材からなり溶接によって一体化され、刃部４は、柄部３の端部に溶接によって一体化されている。刃部４は、柄部３の軸線Ｌ１方向に沿って突出するように柄部３に設けられている。
【００１６】
図２に示すように、刃部４は、内径仕上げ刃５と、高さ仕上げ刃６と、位置決め部７とを備えており、内径仕上げ刃５は、柄部３の端部に複数設けられ、各内径仕上げ刃５は、柄部３の軸線Ｌ１上から該軸線Ｌ１と直交する方向に延出している。内径仕上げ刃５は、本実施形態において４片形成され、柄部３の周方向において９０度間隔で並び、軸線Ｌ１方向視で十字型を呈している。
【００１７】
各内径仕上げ刃５は、軸線Ｌ１上で一体化し、また、先端に向けて湾曲した先細り形状に形成され、その外側縁部に切刃８が形成されている。
【００１８】
高さ仕上げ刃６及び位置決め部７は、内径仕上げ刃５を囲うように柄部３に固定された円錐台筒型のスカート部１０に形成され、高さ仕上げ刃６は、内径仕上げ刃５を囲むように内径仕上げ刃５の外周側に複数配設されている。本実施形態では、隣接する内径仕上げ刃５間に、高さ仕上げ刃６が３〜４個程度形成されているが、この数は他の態様でもよい。また、各高さ仕上げ刃６は、その刃先が内径仕上げ刃５よりも突出しないようにスカート部１０において形成されている。
【００１９】
位置決め部７は、高さ仕上げ刃６の外周側に連接して高さ仕上げ刃６よりも軸線Ｌ１方向で突出した円錐台筒型の部位であり、先端側に平坦面とされた高さ方向位置決め面７Ａが設定されるとともに、その内周面が横方向位置決め面７Ｂとして設定されている。横方向位置決め面７Ｂは、高さ仕上げ刃６に近づく程内径寸法が漸減するように傾斜している。位置決め部７の端面（高さ方向位置決め面７Ａ）内周側には複数の溝１１が形成されている。溝１１は、高さ方向位置決め面７Ａから横方向位置決め面７Ｂを介し、隣接する高さ仕上げ刃６間に形成される谷部分に至り、高さ仕上げ刃６による切削屑を外部に排出する。溝１１は、高さ仕上げ刃６の数と同数以上形成することが好ましい。
【００２０】
本実施形態において成形治具１は、鋳造用の中間ストークに塗布されたコーティング剤の成形用のものであり、図３、図４には成形治具１が用いられる中間ストーク２０の断面が模式的に示されている。中間ストーク２０は、炉と金型との間を連接し、炉からの溶湯を金型に流す複数の孔部２１が形成されている（図中には１つのみ示している）。また、中間ストーク２０の表面２２上の孔部２１の周縁にはボス部２１Ａが隆起するように形成され、ボス部２１Ａの内周面は孔部２１の内周面に連続している。図中、符号２４はボス部２１Ａの外側端面を示している。孔部２１の内周面と、ボス部２１Ａの内周面及び外側端面２４とには、耐火剤であるコーティング剤２５が塗布され膜層が形成されている。ボス部２１Ａの外周面２６は、先端側程外径寸法が漸減するように先細り形状に形成されている。
【００２１】
上記中間ストーク２０においてコーティング剤２５は、孔部２１及びボス部２１Ａに手塗りされ、このとき中間ストーク２０は１００〜１５０度に熱しられ、塗布直後のコーティング剤２５の水分を即座に蒸発させることでコーティング剤２５内に水分を閉じないようにする。なお、コーティング剤２５内に水分が残存すると、該水分が中間ストーク２０が溶湯によって熱せられた場合に、コーティング剤２５を膨張させ、ストーク表面からの脱落を招くといった不具合が発生するために留意が必要である。このような塗布作業を複数回繰り返して必要とするコーティング剤２５の膜厚が得られる。図３に示すように、コーティング剤２５の膜層が形成されると、当初凹凸（図中、Ｘ参照）が見られる。
【００２２】
成形治具１は、コーティング剤２５の塗布面の凹凸部分を均一に成形するために、先ず、ボス部２１Ａ及び孔部２１の内周面に塗布されたコーティング剤２５の掻き取り成形を内径仕上げ刃５で仮位置決めしながら成形し、その後、位置決め部７を中間ストーク２０におけるコーティング剤２５のない表面２２に徐々に近づけ、コーティング剤２５を塗布されたボス部２１Ａ及び孔部２１の内径寸法及びボス部２１Ａの高さ寸法の仕上げを行っていく。そして、成形治具１は、高さ方向位置決め面７Ａと中間ストーク２０の表面２２とを当接させるとともに、横方向位置決め面７Ｂとボス部２１Ａの外周面２６とを当接させることで本位置決めを行い、最終仕上げを実施する。
【００２３】
内径仕上げ刃５の幅寸法は、コーティング剤２５の膜厚とボス部２１Ａ及び孔部２１の内径寸法とを併せた所望のボス部２１Ａ及び孔部２１の内径寸法が得られるように所定の幅に予め設定され、高さ仕上げ刃６の高さ寸法は、コーティング剤２５の膜厚とボス部２１Ａの外側端面２４の高さ寸法とを併せた所望のボス部２１Ａの高さ寸法が得られるように所定の高さを予め設定されている。また、位置決め部７は、その高さ方向位置決め面７Ａが、コーティング剤２５の膜厚とボス部２１Ａの外側端面２４の高さ寸法とを併せた所望のボス部２１Ａの高さ寸法が得られるとともに、その中間ストーク２０の表面２２との当接位置がコーティング剤２５の塗布されていない部位に位置するように形成されている。また、横方向位置決め面７Ｂの傾斜角度は、ボス部２１Ａの外周面２６の傾斜角度と略同一に設定されている。
【００２４】
図３、図４を参照し、成形治具１の使用方法を具体的に説明すると、図３に示すように、先ず作業者は、成形治具１の内径仕上げ刃５を正逆回転に回転しながらコーティング剤２５の塗布されたボス部２１Ａ及び孔部２１に挿入する。内径仕上げ刃５がボス部２１Ａ及び孔部２１内部に挿入され始めると、成形治具１は十字に配設された内径仕上げ刃５に仮位置決めされる。そして、内径仕上げ刃５がボス部２１Ａ及び孔部２１の内周面に凹凸形状に塗布されたコーティング剤２５を成形する。
【００２５】
成形治具１の内径仕上げ刃５が仮位置決めしながらボス部２１Ａ及び孔部２１内に入っていくと、高さ仕上げ刃６も、次第にボス部２１Ａの外側端面２４に凹凸形状に塗布された高さ方向のコーティング剤２５を切削し始める。このようにして、成形治具１を作業者が正・逆回転させながら押圧し、ボス部２１Ａ及び孔部２１内へと進行させると、図４に示すように位置決め部７が、コーティング剤２５が塗布されていない中間ストーク２０の表面２２に高さ方向位置決め面７Ａで当接するとともに、横方向位置決め面７Ｂで孔部２１の外周面２６に当接し、成形治具１の本位置決め（成形終了位置）が確認される。このようにして本位置決めされた状態になると、孔部２１におけるコーティング剤２５は内径及び高さ方向で所望の厚みに成形される。
【００２６】
なお、切削の過程では、高さ仕上げ刃６によって切削された切削屑が溝１１によって外部に排出される。図３、図４において符号２７は、溝１１から排出された切削屑を収容する中間ストーク２０に形成されたポケットを示している。
【００２７】
上述のようにして本実施形態の成形治具１は、回転させて使用する構造に構成され、初めにコーティング剤２５が塗布された円形孔に対して、周方向に等間隔で並ぶように配設された（等分に配設された）内径仕上げ刃５を兼ねた案内刃で仮位置決めを行いながら、ボス部２１Ａ及び孔部２１の内周面のコーティング剤２５の切削を行い、次第にボス部２１Ａの高さ方向の切削を行い、最終的に段状となった位置決め部７を中間ストーク２０のコーティング剤２５の塗布されていない表面２２及びボス部２１Ａの外周面２６に当接させることで、本位置決めを行い、最終仕上げを決定し、求める厚みのコーティング剤２５だけを残す。
【００２８】
以上に記載した本実施形態の成形治具１では、内径仕上げ刃５を仮位置決め用の案内部材として機能させ、内径仕上げ刃５を周方向に等間隔で並べて４片設けたため、成形治具１がボス部２１Ａ及び孔部２１に対して傾いて挿入されても安定した姿勢で成形治具１を案内でき、また、内径仕上げ刃５の外側縁部を切刃８としたため、成形治具１の進行に伴いながら切刃８が成形を行うことで、仮位置決めが安定して行える。
【００２９】
また、高さ仕上げ刃６の外周側に段付状に突出する位置決め部７を設け、位置決め部７を中間ストーク２０のボス部２１の形状に合致させて本位置決めをして、加工を行うことで、高さと横方向で削り過ぎのないコーティング剤２５の膜厚を形成することができる。さらに、成形治具１の全体構造は軽量で簡単な構造で構成されているため、熟練度を要さずに、誰でも正確な成形作業を実行できる。そして、高さ仕上げ刃６を複数の刃に分割してあるため、少しの正逆回転で切削作業が実施でき、安定した傾きのない平坦な面仕上げが可能となる。
【００３０】
したがって、本実施形態の成形治具１によれば、簡易な構造で容易に、中間ストーク２０に形成されたボス部２１Ａ及び孔部２１に塗布されたコーティング剤２５の塗布面を均一に成形することができ、作業の効率化が図れる。
【００３１】
以上で本発明の実施形態を説明したが、本発明は上記実施形態の態様に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、１つの内径仕上げ刃５に対して高さ仕上げ刃６の数が３〜４倍形成される態様であるが、このような態様でなくてもよい。しかしながら、切削の効率化を考慮すると、高さ仕上げ刃６の数が内径仕上げ刃５の数と同数以上であることが好ましい。
【００３２】
また、本実施形態では、内径仕上げ刃５が４片形成され９０度間隔で並ぶ態様を説明したが、１２０度間隔で３片並ぶ態様や、９０度よりも小さい角度で等間隔で並ぶような態様であってもよい。また、本実施形態では、中間ストーク２０のボス部２１Ａ及び孔部２１に塗布されたコーティング剤２５を成形する態様を説明したが、本発明は中間ストークに限らず、孔にコーティングが施される工業製品あるいは部材に適用可能なものである。
【符号の説明】
【００３３】
１  成形治具
２  取っ手部
３  柄部
５  内径仕上げ刃
６  高さ仕上げ刃
７  位置決め部
８  切刃
１１  溝
２０  中間ストーク
２１  孔部
２１Ａ  ボス部
２５  コーティング剤
【図１】
0005695922.tif 000002
【図２】
0005695922.tif 000003
【図３】
0005695922.tif 000004
【図４】
0005695922.tif 000005