特許 7150833 ロータリーアトマイザーベルカップ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-09-30

(45)【発行日】2022-10-11

(54)【発明の名称】ロータリーアトマイザーベルカップ

(51)【国際特許分類】

   B05B 5/04 20060101AFI20221003BHJP

   B05B 3/10 20060101ALI20221003BHJP

   B29C 64/153 20170101ALI20221003BHJP

   B33Y 10/00 20150101ALI20221003BHJP

   B33Y 80/00 20150101ALI20221003BHJP

   B22F 3/105 20060101ALI20221003BHJP

   B22F 3/16 20060101ALI20221003BHJP

【ＦＩ】

B05B5/04 A

B05B3/10 B

B29C64/153

B33Y10/00

B33Y80/00

B22F3/105

B22F3/16

【請求項の数】 18

(21)【出願番号】P 2020516964

(86)(22)【出願日】2018-05-24

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-07-30

(86)【国際出願番号】 GB2018051420

(87)【国際公開番号】W WO2018220348

(87)【国際公開日】2018-12-06

【審査請求日】2021-04-26

(31)【優先権主張番号】1708763.6

(32)【優先日】2017-06-01

(33)【優先権主張国・地域又は機関】GB

(73)【特許権者】

【識別番号】519426678

【氏名又は名称】ノバンタ テクノロジーズ ユーケイ リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】110000855

【氏名又は名称】弁理士法人浅村特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ストラットン、ジョン

(72)【発明者】

【氏名】ビーズリー、クリストファー

【審査官】磯部 洋一郎

(56)【参考文献】

【文献】特開２００７－２２２７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】中国特許出願公開第１０５７０９９５４（ＣＮ，Ａ）

【文献】特開２００３－０８０１２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－１０７４８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００５－２８８２８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１６６１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭５７－１４７４６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１１／０２２１１００（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１０／０１９３６０２（ＵＳ，Ａ１）

【文献】独国特許出願公開第１０２０１６００６１７７（ＤＥ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｂ ５／０４

Ｂ０５Ｂ ３／１０

Ｂ２９Ｃ ６４／１５３

Ｂ３３Ｙ １０／００

Ｂ３３Ｙ ８０／００

Ｂ２２Ｆ ３／１０５

Ｂ２２Ｆ ３／１６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

使用の際に媒体を噴霧するためのベル部（５）と、
使用の際に前記ベル部（５）の回転駆動に介在するハブ部（６）と、を備え、
前記ハブ部（６）は機械加工された金属部分であり、
前記ベル部（５）は付加製造プロセスを用いて前記ハブ（６）上に構築されたものであり、前記ベル部（５）が中空状であり、少なくとも１つの内部空隙（Ｖ）を画定し、前記ベル部（５）は、前記内部空隙（Ｖ）に設けられた少なくとも１つの支持リブ（５４）を備える、ロータリーアトマイザーベルカップ（２）。

【請求項2】

使用の際に媒体を噴霧するためのベル部（５）と、
使用の際に前記ベル部（５）の回転駆動に介在するハブ部（６）と、を備え、
前記ハブ部（６）は機械加工された金属部分であり、
前記ベル部（５）は付加製造プロセスを用いて前記ハブ（６）上に構築されたものであり、前記ベル部（５）が中空状であり、少なくとも１つの内部空隙（Ｖ）を画定し、前記ベル部（５）は、前記内部空隙（Ｖ）に設けられた内部格子構造を備える、ロータリーアトマイザーベルカップ（２）。

【請求項3】

前記ベル部（５）は、前記内部空隙（Ｖ）と前記ベル部（５）の外部との間の流体連通路をもたらす少なくとも１つの開口部を画定する、
請求項１又は２に記載のロータリーアトマイザーベルカップ（２）。

【請求項4】

使用の際に媒体を噴霧するためのベル部（５）と、
使用の際に前記ベル部（５）の回転駆動に介在するハブ部（６）と、を備え、
前記ハブ部（６）は機械加工された金属部分であり、
前記ベル部（５）は付加製造プロセスを用いて前記ハブ（６）上に構築されたものであり、前記ベル部（５）が中空状であり、少なくとも１つの内部空隙（Ｖ）を画定し、前記ベル部（５）は、前記内部空隙（Ｖ）と前記ベル部（５）の外部との間の流体連通路をもたらす少なくとも１つの開口部を画定する、ロータリーアトマイザーベルカップ（２）。

【請求項5】

前記ベル部（５）は、前記内部空隙（Ｖ）に設けられた少なくとも１つの支持リブ（５４）を備える、
請求項２、請求項２に従属する請求項３、及び請求項４のいずれか一項に記載のロータリーアトマイザーベルカップ（２）。

【請求項6】

前記ベル部（５）は、前記内部空隙（Ｖ）に設けられた内部格子構造を備える、
請求項１、請求項１に従属する請求項３、請求項４、及び請求項４に従属する請求項５のいずれか一項に記載のロータリーアトマイザーベルカップ（２）。

【請求項7】

前記ベルカップ（２）は、前記付加製造プロセスの後に機械加工されたものである、
請求項１～６のいずれか一項に記載のロータリーアトマイザーベルカップ（２）。

【請求項8】

前記ベル部（５）は、第１の外側円錐壁部（５１）と第２の内側円錐壁部（５２）とを備え、
前記内部空隙（Ｖ）がこれら円錐壁部（５１、５２）の間に設けられ、
少なくとも１つの支持要素が前記内側および外側円錐壁部（５１、５２）の間に設けられる、
請求項１～７のいずれか一項に記載のロータリーアトマイザーベルカップ（２）。

【請求項9】

前記ハブ部（６）は、前記ベルカップ（２）回転駆動用のスピンドル（１）への取り付けのためのインターフェイス部（６１）を有する、
請求項１～８のいずれか一項に記載のロータリーアトマイザーベルカップ（２）。

【請求項10】

前記インターフェイス部（６１）は、前記付加製造プロセスの前と後に機械加工を施す際の基準となるデータムを有する、
請求項９に記載のロータリーアトマイザーベルカップ（２）。

【請求項11】

請求項１～１０のいずれか一項に記載のベルカップ（２）を備えるロータリーアトマイザースピンドル（１）において、
前記ベルカップは、回転駆動用スピンドル（１）の残部に取り付けられ、
前記ハブ部（６）は、前記スピンドル（１）への取り付けのためのインターフェイス部（６１）を有し、
前記インターフェイス部（６１）はデータムを有し、
前記ベルカップ（２）は付加製造プロセスの後に前記データムを基準にして機械加工されたものである、
ロータリーアトマイザースピンドル（１）。

【請求項12】

使用の際に媒体を噴霧するためのベル部（５）と、使用の際に前記ベル部（５）の回転駆動に介在するハブ部（６）とを備えるロータリーアトマイザーベルカップ（２）の製造方法であって、
機械加工を用いて前記ハブ部（６）を形成する工程と、
付加製造プロセスを用いて前記ベル部（５）を前記ハブ（６）上に構築する工程と、
を含み、前記ベル部（５）が中空状であり、少なくとも１つの内部空隙（Ｖ）を画定する方法。

【請求項13】

前記ベル部（５）を前記付加製造プロセスの後に機械加工することを含む、
請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

前記付加製造プロセスの後の前記機械加工は、前記ベル部（５）と前記ハブ部（６）の材料を除去することを含む、
請求項１３に記載の方法。

【請求項15】

前記ベル部（５）の構築を容易にするように構成されるプラットフォーム部（６２）を、前記ハブ部（６）の最初の機械加工の際に前記ハブ部（６）の一部として形成し、前記付加製造プロセスの後の機械加工の際に前記プラットフォーム部（６２）の少なくとも一部を除去する工程を含む、
請求項１２～１４のいずれか一項に記載の方法。

【請求項16】

前記付加製造プロセスの副産物を前記ベル部（５）の少なくとも１つの開口部を介して排出する工程を含む、
請求項１２～１５のいずれか一項に記載の方法。

【請求項17】

前記付加製造プロセスの前に前記ハブ（６）上のデータムを基準にして前記ハブを機械加工し、前記付加製造プロセスの後に前記データムを基準にして前記ベルカップを機械加工することを含む、
請求項１２～１６のいずれか一項に記載の方法。

【請求項18】

ロータリーアトマイザースピンドル（１）を製造する方法であって、前記スピンドル（１）は、使用の際に媒体を噴霧するためのベル部（５）と、使用の際に前記スピンドル（１）による前記ベル部（５）の回転駆動に介在するハブ部（６）とを備えるベルカップ（２）を備えており、
データムを有する、前記スピンドル（１）への取り付けのためのインターフェイス部（６１）を備える前記ハブ部（６）を機械加工を用いて形成する工程と、
付加製造プロセスを用いて前記ベル部（５）を前記ハブ（６）上に構築する工程と
前記付加製造プロセスの後に前記データムを基準として前記ベルカップ（２）を機械加工する工程と、
前記ベルカップ（２）を前記回転駆動用のスピンドル（１）の残部に取り付ける工程と、を含み、前記ベル部（５）が中空状であり、少なくとも１つの内部空隙（Ｖ）を画定する方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ロータリーアトマイザーおよびロータリーアトマイザーベルカップに関する。

【0002】

ロータリーアトマイザーは、表面を塗装するための様々な状況において使用されている。ロータリーアトマイザーの特定の用途の１つは塗料噴霧の分野におけるものである。これは、例えば、自動車産業の車両への塗料噴霧に広く用いられている。そのような場合、車両に塗料噴霧を行うために、ロータリーアトマイザーのスピンドルはロボットアームに装着され、ロボットアームが空間内を移動されて複数の異なる向きに配置されることがある。その他の場合、異なる支持構造が設けられることもある。

【0003】

より一般的には、ロータリーアトマイザーは、大量生産環境における塗料アプリケーターとして使用される。ロータリーアトマイザーは、「ペイントベル」または「ベルアプリケーター」とも呼ばれ、ペイントスプレーガンと比較して、転写効率に優れ、噴霧パターンに一貫性があり、且つ、圧縮空気の消費が少ないため、大量の塗料の塗布に好ましいものである。

【0004】

ベルカップは、例えばタービンで駆動可能な駆動スピンドルのシャフトに固定された円錐形状または湾曲形状のディスクを備える。塗料は、ディスクの背面の中央に噴射され、遠心力によりカップの縁に向かって飛ばされて霧化される。塗料がカップ上を流れて、その縁から飛び出すと、塗料の流れは霧状の液滴に分解される。

【0005】

使用される場合、タービンは高速・高精度のエアモーターであり、ベルカップをカップの直径、所望の噴霧化および塗料の物理的特性に応じて１０，０００ｒｐｍから７０，０００ｒｐｍの範囲の速度で回転させる。この用途の代表的なタービンはエアベアリングを用いており、このベアリングにおいて、回転するシャフトは流通する圧縮空気をクッションにして実施的に摩擦抵抗がない状態で浮遊されている。

【0006】

通常、ワークの効率的な塗装を確保するために静電システムが設けられる。静電システムは、内部もしくは外部（または直接充電もしくは間接充電）のものでよく、高電圧（たとえば、直流３０，０００～１００，０００ボルト）の電荷をアプリケーターまたはその周囲の空気に供給する。これは、塗料を負に帯電させる一方で、ワーク上に正電荷の領域を形成させ、塗料とワークとの間に静電引力をもたらす効果を有する。

【0007】

また、成形エアシュラウドまたは成形エアリングが備えられていてもよい。これは、生成された噴霧パターンのサイズ管理を目的としてカップ直径の外側でアトマイザーの前面から空気を吹き出すための複数の流路を備える単なるリングである。シュラウドを介してより多くの空気が吹き出されると、霧化した塗料はより小さなパターン内に押し込められる。

【0008】

上記したように、使用の際に、ロータリーアトマイザーのベルカップは、高速で回転される。したがって、ジャイロ効果が関与することとなり、スピンドル、ロボットアーム、またはその他の支持構造全体の動作、精度、または寿命に悪影響を与える可能性がある。

【0009】

それゆえ、このようなジャイロ効果の規模および／または影響を可能な限り最小化することが望まれる。

【0010】

本発明の目的は、この問題に対処することである。

【0011】

本発明の一側面によると、使用の際に媒体を噴霧するためのベル部と、使用の際に前記ベル部の回転駆動に介在するハブ部とを備え、前記ハブ部は機械加工された金属部分であり、前記ベル部は付加製造プロセスを用いて前記ハブ上に構築されたものであるロータリーアトマイザーベルカップが提供される。

【0012】

本発明の他の側面によると、使用の際に媒体を噴霧するためのベル部と、使用の際に前記ベル部の回転駆動に介在するハブ部とを備えるロータリーアトマイザーベルカップの製造方法であって、機械加工を用いて前記ハブ部を形成する工程と、付加製造プロセスを用いて前記ベル部を前記ハブ上に構築する工程とを含む方法が提供される。

【0013】

これにより、ベルカップの高精度且つ効率的な製造を可能とし、従来の機械加工により形成されたハブを用いることでもたらされる全体設計における良い精度を可能とし、使用の際のジャイロ効果を最小化するより軽量のベル部の形成を可能とし、且つ、ベル部の製造を簡素化する。

【0014】

ベルカップは、付加製造プロセスの後に機械加工されてもよい。これにより、最終的な寸法がもたらされてもよい。本方法は、付加製造プロセスの後にベルカップを機械加工することを含んでいてもよい。これにより、最終的な寸法がもたらされてもよい。

【0015】

付加製造プロセスの後の機械加工は、ベル部および／またはハブ部の材料を除去することを含んでいてもよい。

【0016】

本方法は、ベル部の構築を容易にするように構成されるプラットフォーム部を、ハブ部の最初の機械加工においてハブ部の一部として形成する工程を含んでいてもよい。本方法は、付加製造プロセスの後の機械加工においてプラットフォーム部の少なくとも一部を除去する工程を含んでいてもよい。

【0017】

これは、ハブ部とベル部との間に効果的且つ十分な接合を確保するのに役立つ。

【0018】

ベル部は、少なくとも１つの内部空隙を画定するように中空状であってもよい。

【0019】

ベル部は、前記内部空隙に設けられた少なくとも１つの支持リブを備えていてもよい。

【0020】

ベル部は、前記内部空隙に設けられた内部格子構造を備えていてもよい。

【0021】

ベル部は、第１の外側円錐壁部と第２の内側円錐壁部とを備え、内部空隙がこれら円錐壁部の間に設けられ、少なくとも１つの支持要素が内側および外側円錐壁部の間に設けられていてもよい。前記少なくとも１つの支持要素は、例えば、内部格子構造および／または少なくとも１つの支持リブを備えていてもよい。

【0022】

ベル部は、内部空隙とベル部の外部との間の流体連通路をもたらす少なくとも１つの開口部を画定してもよい。この連通路は、内部空隙からベル部の外部への排出路として作用してもよい。これにより、付加製造プロセスの副産物、例えば、未溶融粉末の排出が可能となる。

【0023】

付加製造プロセスは、金属粉末のレーザー焼結を含んでいてもよい。そのような場合には、前記少なくとも１つの開口部は未焼結の金属粉末の空隙からの排出を可能とする。

【0024】

内部空隙には閉鎖区画がなく、未溶融粉末の排出が確保される。

【0025】

空隙により、ロータリーアトマイザーの一部として稼動する際に用いられるベル部の内部を通る流体連通路がもたらされてもよい。これにより、流体、例えば洗浄流体を所望の位置へ送達可能としてもよい。ベル部は、内部空隙からベル部の外部への流体の流出を可能とする少なくとも１つの流体送出開口部を画定してもよい。

【0026】

ベル部は、内部空隙とベル部の外部との間の流体連通路をもたらす少なくとも２つの開口部を備えていてもよい。ロータリーアトマイザーの一部としてベルカップが稼動する際に、これらの開口部のうち第１の開口部は流体入口として作用し、第２の開口部は流体出口として作用してもよい。

【0027】

ハブ部は、ベルカップ回転駆動用スピンドルへの取り付けのためのインターフェイス部を有していてもよい。ハブは、スピンドルのシャフトに取り付けられるように構成されてもよい。

【0028】

インターフェイス部は、また、付加製造プロセスの前および／または後の機械加工用の工具のシャフト上にハブ／ベルカップを取り付けるために用いられてもよい。

【0029】

インターフェイス部は、付加製造プロセスの前および／または後の機械加工を施す際の基準となるデータムを有していてもよい。

【0030】

本発明の更に別の側面によると、ロータリーアトマイザースピンドルの製造方法が提供される。スピンドルは、使用の際に媒体を噴霧するためのベル部と、使用の際にスピンドルによるベル部の回転駆動に介在するハブ部とを備えるベルカップを備えるものである。本方法は、データムを有する、スピンドルへの取り付けのためのインターフェイス部を備えるハブ部を機械加工を用いて形成する工程と、付加製造プロセスを用いてベル部をハブ上に構築する工程と、付加製造プロセスの後にデータムを基準としてベルカップを機械加工する工程と、ベルカップを回転駆動用のスピンドルの残部に取り付ける工程とを含む。

【0031】

本発明の更に別の側面によると、上記に定義したベルカップを備えるロータリーアトマイザースピンドルが提供される。ベルカップは、回転駆動用のスピンドルの残部に取り付けられ、ハブ部は、スピンドルへの取り付けのためのインターフェイス部を備え、インターフェイス部はデータムを有する。ベルカップは、付加製造プロセスの後にデータムを基準として機械加工されたものである。

【0032】

スピンドルは本体を備えていてもよく、本体の内部で、本体に対して相対回転するシャフトが軸支される。ベルカップは、ハブを介してシャフトに取り付けられてもよい。

【0033】

スピンドルは、シャフトを軸支する１つまたは複数のラジアルエアベアリングを有していてもよい。スピンドルは、シャフトを、ひいてはベルカップを回転駆動するためにシャフトに取り付けられるタービンを備えていてもよい。本体は、駆動ガスをタービンに供給するように構成されてもよい。

【0034】

本発明の更に別の側面によると、ロータリーアトマイザーベルカップを修理または改変する方法が提供される。本方法は、付加製造を用いて、ベルカップ上に材料からなる部位を構築する工程を含む。

【0035】

これは、初期のベルカップが上記のように形成されているか、従来の方法で形成されているかに関係なく実行できる。ベルカップの摩耗領域を付加製造により構築し直し、必要に応じて最終機械加工がなされてもよい。あるいは、（摩耗または未摩耗状態の）ベルカップの動作形状を、異なる性能を実現するように付加製造によって改変して、必要に応じて最終機械加工がなされてもよい。

【0036】

なお、一般に、本発明の各側面に続いて述べた省略可能な特徴のそれぞれは、本発明の他の各側面に関する省略可能な特徴として同等に適用可能であり、文言に必要な変更を行うことで各側面の後に書き直すことも可能である。各側面の後にこのような省略可能な特徴の全てを書き直しをしなかったのは、単に簡潔にするためである。

【図面の簡単な説明】

【0037】

【図1】図１は、塗料噴霧器の形態のロータリーアトマイザーを概略的に示す。

【図2】図２は、図１に示すロータリーアトマイザーのロータリーアトマイザーベルカップをより詳細に示す断面図である。

【図3】図３は、図２に示すベルカップのベル部の断面図である。

【図4】図４は、図３に示すベル部の一部の透視図である。

【図5】図５は、図２に示すベルカップのハブ部の断面図である。

【図6】図６は、図５のハブ部がベースプレート内に配置され、ハブ部上にベル部を構築する準備が整った状態のハブ部を示す。

【発明を実施するための形態】

【0038】

以下、添付の図面を参照して、本発明の実施形態を一例として説明する。

【0039】

図１は、塗料噴霧ベルカップ２を回転駆動するように構成されたロータリーアトマイザースピンドル１を含む、塗料噴霧器の形態のロータリーアトマイザーを概略的に示す。スピンドル１は、少なくとも１つのラジアルエアベアリング（図示せず）に軸支されるシャフト１ａを備え、駆動ガスの作用下でシャフト１ａを回転駆動するためのタービンホイール（図示せず）を担持する。図１に示される塗料噴霧器はまた、材料、この場合は塗料がベルカップ２によって霧化され、塗料が塗られる表面に向けて発射されるように、塗料をリザーバ４からベルカップ２に供給するための供給装置３を備える。このような塗料噴霧器において一般的であるように、スピンドル１と被塗装面の間に印加される高電圧によって生じる静電気力により塗料が被塗装面に向かって発射される。

【0040】

なお、別の方法では、タービン駆動以外の駆動の他の形態が使用されてもよく、例えば、シャフトが電気的に駆動されてもよい。

【0041】

このレベルの塗料噴霧器の構造および動作は従来のものであり、そのような塗料噴霧器は当技術分野で広く使用されており、よく理解されている。本発明において重要なのは、スピンドル１の特徴、特にベルカップ２の特徴である。これらについては、以下で詳しく説明する。

【0042】

図２は、ロータリーアトマイザーのベルカップ２を断面図にてより詳細に示す。図２において、ベルカップ２はスピンドル１のシャフト１ａに取り付ける準備ができた完成状態で示されている。

【0043】

ベルカップ２はベル部５とハブ部６とを備える。ベル部５は図３および図４に単独で示され、ハブ部６は図５に単独で示される。

【0044】

ハブ部は一般的に円筒形で、ベル部は一般的に円錐形である。ハブ部６は機械加工された金属部分である一方、ベル部５は付加製造プロセス、特に金属粉末のレーザー焼結により形成される。

【0045】

製造において、ハブ部６は、図５に示すように個別部品として最初に機械加工される。スタブ部は、データム（基準）として作用するインターフェイス部６１を含む。この場合、インターフェイス部はテーパ部６１である。別の方法として、インターフェイス部は異なる形状のものを使用してもよい。ハブ部６単体の加工およびベルカップ２全体の加工は、このデータムを基準にして実行される。完成したベルカップ２がシャフト１ａに取り付けられると、このテーパ６１は、シャフト１ａの対応するテーパ（図示せず）と嵌合する。

【0046】

ハブ部６が最初に機械加工され、図５に示すように個別部品である場合には、ハブ部６は、付加製造プロセスによりベル部５をその上に構築可能なプラットフォーム部６２を有しており、プラットフォーム部６２は付加製造プロセスで使用される材料（すなわち、金属粉末）とハブ部６の材料との間の融着に適した領域をもたらす。

【0047】

図６は、ベースプレートに取り付けた、付加製造プロセスによりベル部５を付加する準備ができた状態のハブ部６を示す。ハブ部６は、ここでも、データムであるテーパ部６１を基準にしてベースプレート内に位置づけられている。

【0048】

本実施形態において、ハブ部６はチタン製であり、付加製造プロセスにおいてベル部５を形成するために使用される金属粉末はチタンである。他の適切な材料を用いてもよいことはもちろんである。

【0049】

図２と図５との比較から分かるように、プラットフォーム部６２の全てが完成したベルカップ２内に残るわけではない。これは付加製造プロセスを用いてベル部５をハブ部６上に構築した後に、テーパ部６１により規定されるデータムを基準にして更なる機械加工が行われ、ハブ６の材料と付加製造において当初形成された状態のベル部５の材料とを除去して、最終形状とするためである。これにより、付加製造プロセスに使用される材料とハブ部６の材料との間の融着が良好なものとなると同時に、正確に仕上げられたベルカップ２の提供が可能となる。

【0050】

付加製造のみを用いて、あるいは、特にハブ部６とベル部５の全体を先ず付加製造プロセスを用いて形成し、その後に機械加工を施した場合には、正確に仕上げられたこのようなベルカップを生産することは不可能もしくは難しいものである。

【0051】

更に、付加製造プロセスをベル部５の形成に使用すると、ベル部５を可能な限り軽くすることができ、ベル部５およびその内部の特徴の比較的複雑な形状をより容易に製造できるという利点がもたらされる。

【0052】

図２、図３および図４から分かるように、ベル部５は外側円錐壁５１と内側円錐壁５２とを有する。これらの間に空隙Ｖが形成され、ベル部５は中空状である。図３および図４を一方とし、図２を他方として比較すると明白なように、円錐壁部５１、５２は、図２に示す最終的なベルカップを製造する最終機械加工を行う前には、より大きな厚さを有する。つまり、図３および図４は、付加製造プロセスを使用して構築された状態の最終機械加工の前のベル部５を示す。このように、ハブ部６と同様に、ベル部５の材料は最終機械加工プロセスにおいて除去される。なお、該プロセスは、所望の寸法および要求精度を有するベルカップ２の完成品の製造を可能にするために、ここでもテーパ６１により規定されるデータムを基準として実行されるものである。

【0053】

したがって、例えば、図４に示すように、付加製造プロセスにより形成された状態のベル部５には、図２に示すベルカップ２の完成品における形状と同じ形状ではない肩部５３があるが、これはハブ６のプラットフォーム部６２の一部が最終機械加工において除去される際に肩部５３の少なくとも一部も除去されるからである。

【0054】

本実施形態においては、複数の支持リブ５４が外側円錐壁５１と内側円錐壁５２との間の空隙Ｖに設けられている。本実施形態では、ベルカップ５の周りに８本の支持リブが等間隔で設けられている。異なる数のリブを用いてもよいのはもちろんである。

【0055】

別の方法として、空隙Ｖには、間隔を空けた複数の支持リブ５４ではなく支持格子構造が設けられていてもよい。

【0056】

２つの円錐壁５１、５２の間に設けられる内部支持が如何なるものであるにせよ、完成したベル部５の重量を最小化するために付加製造後に空隙Ｖから未溶融粉末を排出できるように、閉鎖区画を形成しないことが重要である。なお、付加製造プロセスと、内部支持５４と、付加製造プロセスの後に行われる側壁５１、５２およびハブ６の最終機械加工の利用は、全て、ベルカップ２の重量、ひいては高速回転下で生じるジャイロ力の最小化に貢献し得るものである。

【0057】

ベル部５は、完成したベルカップ２においてハブ部６に対向する後端面５５を有する。後端面５５は２つの部分、つまり、外側円錐壁５１の一端に位置する外側部５５ａと、内側円錐壁５２の一端に位置する内側部５５ｂとを有する。

【0058】

図２に示すように完成後のベルカップ２において、外側端面部５５ａはハブ６のプラットフォーム部６２の対応する対向部に融着している。一方、内側端面部５５ｂの一部もハブ６のプラットフォーム部６２に融着しているが、内側端面部５５ｂの他の一部はプラットフォーム部６２からハブ部６の孔内へ突き出している。複数のスロット５５ｃが内側端面部５５ｂに設けられており、ベルカップ２の内部の空隙Ｖと外部との間の流体連通路をもたらす複数の開口部を形成している。これらの流体連通路は付加製造プロセスの後に空隙Ｖ内に残存する未溶融粉末の排出路として作用することができる。

【0059】

また、これらのスロット５５ｃおよび結果として生じる開口部は、ロータリーアトマイザーとして稼動中にベルカップ２の内部に流体、例えば洗浄流体を導入するために使用することができる。さらに別の方法として、ベルカップに放出開口部を設けて、空隙Ｖから所望の位置で流体の排出を可能とすることもできる。したがって、例えば、そのような流体を排出するように外側円錐壁５１にスロットを設けてもよい。このような別の方法では、流体はスロット５５ｃを介して空隙Ｖに供給され、外側円錐壁５１に設けられた開口部を介して排出されてもよい。

【0060】

必要に応じて異なる位置に開口を設けてもよいことが理解されよう。さらに、必要であれば、空隙Ｖから未溶融粉末の排出を可能にするために当初設けられた開口部はこの機能を実行した後に密封されてもよい。

【0061】

なお、本実施形態では、外側端面部５５ａと内側端面部５５ｂとの間に環状の空間が存在する。この環状の空間の存在は必須ではないが、ベルカップ２の質量削減と、空隙Ｖと外部との間の流体連通路の最大化に役立つものである。

【0062】

なお、最終機械加工において、上述した円錐壁５１、５２とハブ部６のプラットフォーム部６２領域の外側壁の機械加工に加えて、ハブ部６の中央孔とベル部５の（内側端面部５５ｂの領域において形成される）中央孔の機械加工を行ってもよい。

【0063】

別の方法として、付加製造は、ロータリーアトマイザーベルカップの修理または改変において用いられてもよい。これは、初期のベルカップが上記のように形成されているか、従来の方法で形成されているかに関係なく実行できる。ベルカップの摩耗領域を付加製造により構築し直し、必要に応じて最終機械加工がなされてもよい。あるいは、（摩耗または未摩耗状態の）ベルカップの動作形状を、異なる性能を実現するように付加製造によって改変してもよい。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】