JPS591713Y2 - プラズマ溶射装置の粉塵排出装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は内燃機関用シリンダーの如き円筒状ワークの内
径部にプラズマ溶射を行うプラズマ溶射装置の粉塵排出
装置に関するものである。

更に詳細には、プラズマ溶射機を上下動させてワークの
筒孔内に挿入し、ワークを回転させてこれの筒孔内径部
にプラズマ溶射を行うようにした装置において、ワーク
を支持する回転部材内に該ワークの筒孔と連通ずる排出
通路を設け、これを集塵機等の粉塵回収装置に接続し、
ワーク内径部のプラズマ溶射加工時に発生する粉塵を排
出し得るようにした装置に関するものである。

アルミニウム合金製の内燃機関用シリンダーの内径部の
硬化被膜層形成手段として線爆溶射法の如き爆裂法やプ
ラズマ溶射法が着目され、実用化されつつある。

そして以上の溶射法を内燃機関用シリンダーの如き筒状
ワークの内径部の被膜層形成に用いた場合、前者、即ち
線爆溶射法は所定膜厚を得るには多数回の爆射を行うこ
とを必要とし、線材の多数回に亙る供給、作業時間がこ
れにより必然的にある程度長くなり、作業能率上改善が
望まれること、構造が上記線材の供給機構、受は取り支
持機構等を必要とするため複雑化すること、線材が長く
なるとたるむためワーク内径部の軸方向長さに制約があ
ること等の問題がある。

一方、プラズマ溶射法は、溶射材料がすべての金属に及
び、高温ガス環堰下で溶射が行われるため溶射粒子はよ
く溶融し、且つ高速であるため、溶射層は機械的、金属
的、物理的に極めて良好なものが得られ、理想的な溶射
法であるが、これの溶射作業は手作業で行われたり、溶
射機をワークに追従動させる等して行われるのが一般で
、上記シリンダーの如きワークの内径加工に適する実用
性のある装置は未だ提案されていない。

本考案者はプラズマ溶射法に着目し、これにより内燃機
関用シリンダーの加きワークの内径部にプラズマ溶射を
施すべく次の如きプラズマ溶射装置を提案した。

即ち、ワークを回転させ、プラズマ溶射機を上下動させ
てワークの孔内径部に挿抜し、内径部にプラズマ溶射加
工を施すようにしたプラズマ溶射装置を提供した。

これによれば、比較的小径なワークであっても溶射機を
上下動させ、ワークを回転させるだけであるため孔内径
部に溶射層を形成することが可能となり、構造簡単で、
且つ自動化可能、省力化、作業能率向上に資するプラズ
マ溶射機を得ることができる。

しかしながらかかる溶射機において、ワークの内径部に
溶射機を挿入し、溶射加工を行う場合、被加工面である
内径部内に噴射した余剰の粉末が充満し、溶射作業上の
障害となり、溶射効率も低下し、又ワークの筒孔部から
荷電された粉末が外部へ放出され、周辺機器に付着等し
て好ましくない。

本考案者は先に提案したプラズマ溶射装置における上記
した問題点に鑑み、これを解決すべく本考案を威したも
のである。

本考案の目的とする処は、プラズマ溶射機を上下動させ
てワークの筒孔内に挿入し、ワークを回転させてこれの
筒孔内径部にプラズマ溶射を行うようにした装置におい
て、ワークを支持し、これを回転させる部材内にワーク
の筒孔と連通ずる排出通路を設け、これを集塵機に接続
した粉塵排出装置を提供する。

又本考案の目的とする処は、ワークの筒孔と連通ずる回
転部材の排出通路を備えるため、溶射加工時の余剰粉末
はワーク外部へ放出されることなく排出通路で吸引等さ
れて周囲の環境を汚染することがなく、良好な作業環境
の維持、溶射加工の効率化、確実化に資する粉塵排出装
置を提供する。

更に又本考案の目的とする処は、ワークを回転させる回
転部材を利用し、これに排出通路を設けるため、構造簡
単に上記を達成することができ、又必要条件である回転
部材に通路を設け、特別の通路を別設する必要がないた
め上記の化スペース利用上も有利である粉塵排出装置を
提供する。

以下に本考案の好適一実施例を添付図面に従って詳述す
る。

第１図は本考案にかかる粉塵排出装置を備えるプラズマ
溶射装置の正面図を、第２図は同縦断正面図を、第３図
は同側面図を示している。

１は脚３で支持されるテーブルで、テーブル１の中央に
設けた孔２には縦通孔５を備える支持部材４が縦設され
、これの上部のプランジ部６で孔２上の周辺に係止し、
支持部材４の頂部はテーブル１上に突出し、テーブル１
に対して固設されている。

支持部材４の縦通孔５には回転部材７が軸方向へ規制さ
れつつ回転自在に嵌装され、回転部材７の頂部は支持部
材４の頂部上に突出してテーブル１上に突出し、該頂部
には支持テーブル８が固設され、支持テーブル８の中央
部上には位置決め治具９が設けられ、そしてこの位置決
め治具９を挾むように支持テーブル８の両側にはクラン
パー１０が設けられている。

ワークＷは円形の筒孔Ｗ１を備える例えばアルミニウム
合金製の内燃機関用シリンダーとし、これの筒孔Ｗ０が
縦向きとなるように位置させて治具９上に載置し、クラ
ンパー１０でワークＷの周辺部を咬持する。

かかるワークＷの治具９上へのクランパー１０による位
置決めセット及び保持状態で、治具９及び支持テーブル
８には、ワークＷの筒孔Ｗ１と適合し、連通ずる縦通孔
１１，１２を形成する。

そしてこの下の回転部材７には、上記縦通孔１１，１２
と同心的であって、これと連通ずる縦通孔１３が軸方向
へ縦貫穿設され、回転部材７は筒状部材で形成する。

以上の治具９及び支持テーブル８の縦通孔１１゜１２、
回転部材７の縦通孔１３は相互に接続連通してワークＷ
の筒孔Ｗ１と連通し、これによりワークＷの筒孔Ｗ１と
連通する粉塵排出通路Ａを形成する。

この通路Ａを構成する回転部材７の縦通孔１３は、部材
７の下端に設けられ、部材７を回転自在に支持する接続
部材を兼ねる軸受１４に設けた孔１５に連通接続され、
該孔１５は、軸受１４の下面に連結した排出チューブ１
６内の通路１７と通運し、図示しない集塵機に該チュー
ブ１６は接続されている。

かくしてワークＷの筒孔Ｗ工は排出通路Ａ、チューブ１
６で集塵機に連通接続されることとなる。

回転部材７の下部は支持部材４の下端から突出し、上記
軸受１４による支持部と部材４の下端間にはスプロケッ
ト１８が設けられ、チェノ１９を介して脚３に固設した
駆動モーター２０のスプロケット２１と連結し、モータ
ー２０の駆動で回転部材７は回転駆動せしめられる。

回転部材７の伝動機構は上記に代えベルト、プーリ、或
はギヤ伝動でも良い。

テーブル１上に配設されたワークＷを含む機構は、防音
、防塵カバー２２で覆われ、カバー２２の一側面には溶
射作業を監視する遮光板２３が設けられ、カバー２２は
第４図に示される如く固設された本体２４及びワークＷ
の出し入れのための開閉自在な蓋体２５より成り、この
後合端縁間にはシール部材２６を介在せしめてシール効
果を得せしめ、又蓋体２５には溶射処理後のワークＷの
冷却を図るための冷却ファンの如き冷却手段２７が設け
られている。

カバー２２の上面で、ワークＷの筒孔Ｗ１の軸延長線上
に適合する部位には孔２８が形成され、この（Ｌｉ２に
溶射機２９の縦設されたロッド部３０が摺動自在に嵌合
貫通し、ロッド部３０下端部に設けた電極ノズル３１は
ワークＷの筒孔Ｗ０上に位置している。

ロッド部３０上端部の本体３２は支持ブラケット３６に
連結支持され、本体３２は冷却水チューブ３３、電気制
御系チューブ３４及びシールドガスを含む粉末供給チュ
ーブ３５に接続されている。

そしてブラケット３６はカバー２２の背面のテーブル１
上に起設した支持フレーム３９に設けたガイドロッド４
０にガイド部３７を摺動自在に嵌合し、ガイド部３７間
に設けたネジ駒３８はフレーム３９に縦設した送りネジ
４１に螺合し、ネジ４１はモーター４２、スプロケツ）
４３．４４及びチェノ４５で駆動され、これに代えギ
ヤ伝動機構やベルト、プーリ機構を採用しても良い。

以上のモーター４２の駆動で送りネジ４１を駆動し、ネ
ジ駒３８を被動させ、ブラケット３６を介して溶射機２
９を上下動させる。

上記溶射機２９は上下動のみを行い、電極ノズル３１の
荷電粉末の噴射方向は特定している。

そこで上記カバー２２の粉末溶射方向の下辺部には粉塵
排出口４６を設けてこれをダクト４７に接続し、ダクト
４７はチューブ４８を介して集塵機に連通接続され、又
カバー２２の任意の上辺部には熱風排出ダクト４９を設
け、以上はカバー２２を含んで冷却パイプ５０で囲み、
粉塵、熱風及びカバー内の雰囲気を冷却する。

以上において、溶射機２９を降下させ、ワークＷの近傍
上部で溶射作業を開始し、降下を続行して電極ノズル３
１をワークＷの筒孔Ｗ１内に挿入し、筒孔Ｗ１の終端迄
降下させ粉末溶射を行うとともに、ワークＷを回転部材
７を介して回転駆動させ、ワークＷの筒孔Ｗ１部内面を
ノズル３１で走査し、内周面全面に粉末溶射を施す。

この場合、先ずワークＷの筒孔Ｗ１侵入以前に予備的に
噴射された粉末は、この噴射方向にあるカバ−２２下辺
部の開口４６からダクト４７を経て集塵機に集塵され、
周辺機器への付着は防止される。

又熱風は排出ダクト４９を介して外部に排出される。

電極ノズル３１のワークＷの筒孔Ｗ１内への侵入以降も
粉末溶射は継続され、余剰粉末が生じるが、筒孔Ｗ１が
これの直下に設けられた排出通路Ａと連通し、これが集
塵機に連通接続されているため、溶射余剰粉末は筒孔Ｗ
１から上方へ放出されたり、或は筒孔Ｗ１内で浮遊する
ことなく排出通路Ａで吸引され、集塵機に集塵され、回
収される。

このように溶射余剰粉末でカバー２２内や、周辺機器が
汚染されることはない。

以上で明らかな如く本考案によれば、プラズマ溶射機を
上下動させてワーク内径部内に侵入せしめ、ワークを回
転させて内径部に粉末溶射を行うようにしたプラズマ溶
射装置において、ワークの被溶射面である筒孔と連通ず
る通路を回転部材内に縦通ずる如く設けて集塵機に連通
接続するようにしたため、内径部内の粉末溶射時におい
て、粉末溶射で発生した余剰粉末は筒孔下方へ延出した
これと連通ずる通路を経て排出され、ワークの筒孔外部
へ放出されて周辺機器への付着、環境汚染を生じること
がない。

又本考案によれば、特別の排出通路を別設することなく
、ワークの内径部と連通ずる通路を回転部材内に設けた
ため、通路形成は回転部材をパイプ材等とすることによ
り行え、構造が簡単で、且つ必要要素である回転部材を
利用するためスペース利用上も頗る有利であり、この種
溶射装置の簡素化にも資する他、カバーの上記粉末溶射
方向下辺部に粉塵排出ダクトを設けることにより、予備
的粉末溶射で噴射された粉塵を効果的に排出でき、上記
排出通路と併せ粉末を集塵することによりこれを回収す
ることができ、該粉末を再使用することも可能となり、
材料経済上も有利である。

更に又本考案によれば、溶射機を上下動させ、ワークを
回転させてワーク内径部のプラズマ溶射加工を行うよう
にしたため、内燃開用シリンダーの如き比較的小径の内
径部を有するワークの内径部を容易、確実に、且つ極め
て簡素化された機構で、自動化、省力化を達成しつつプ
ラズマ溶射加工を行うことができ、かかる溶射加工時の
粉塵問題を一挙に解決することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は本考案の一実施例を示すもので、第１図は正面図
、第２図は縦断正面図、第３図は側面図、第４図はカバ
ーの拡大平断面図である。 尚図面中 Ｗはワーク、Ｗｏは筒孔、７は回転部材、Ａ
は排出通路、２９は溶射機である。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. プラズマ溶射機を上下動させてワークの筒孔内径部に挿
   抜し、ワークを回転させて筒孔内径部にプラズマ溶射を
   行うようにしたプラズマ溶射装置において、上記ワーク
   は位置決め治具を備えたテーブルに固定され、該テーブ
   ルの下側に配設される支持部材の縦通孔に回転部材を回
   転自在に嵌装し且つ該回転部材の頂部は突出して上記テ
   ーブルと固設し、上記テーブル及び上記回転部材には上
   記ワークの筒孔と連通ずる排出通路を形成し、該排出通
   路を集塵手段と連通接続するように構成したことを特徴
   とするプラズマ溶射装置の粉塵排出装置。