JP2000024608A - 中空物洗浄装置および中空物の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】中空物の内部に付着した切削屑等の異物を確実
かつ効率良く洗い流す。 【解決手段】本発明に係る中空物洗浄装置は、洗浄する
中空物(100) を定位置に位置決めする位置決め手段（2
6，27，28）と、これに設置された中空物の複数の洗浄
開口部(101,102) から離れた開放位置29Ａａ，29Ｂａと
上記洗浄開口部に密着した密着位置29Ａｂ，29Ｂｂとの
間を移動可能に設けられて上記密着位置において洗浄開
口部から洗浄媒体を注入する複数の洗浄媒体注入手段
（29Ａ，29Ｂ）と、上記各洗浄媒体注入手段を上記開放
位置と上記密着位置との間で移動させる駆動手段（30
Ａ，30Ｂ）と、各洗浄媒体注入手段に洗浄液と圧縮空気
を混合してなる洗浄媒体を給送する洗浄媒体給送手段
と、各洗浄媒体注入手段を中空物の複数の洗浄開口部に
交互に一定時間密着させ、その密着時間中に中空物の内
部に洗浄媒体を注入するサイクル洗浄が実行されるよう
に上記駆動手段および洗浄媒体給送手段を作動させる制
御手段とを備えて構成されたことを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、中空物の内部に付
着した切削屑等の異物を確実に、かつ効率良く洗浄する
ための中空物洗浄装置と、その洗浄方法に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】エンジンにおけるエンジンブロックや水
冷式エキゾーストパイプ（例えばウォータージェット推
進艇の排気管）のような複雑な形状の中空物は、一般に
鋳造製法により形作られ、その鋳造後に各種の切削加工
が施される。この切削加工時には多量の切削屑が中空物
の内部に入るため、切削加工後の中空物は一旦洗浄さ
れ、全ての切削屑を排除されてから次の工程（塗装工
程、組立工程等）に移される。従来では、切削加工が終
了した中空物を作業員が１個ずつ手に持ち、例えばホー
スで水を流し込んで内部の切削屑を洗い出していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うに中空物を１個ずつ手に持ってホース等で洗浄するの
では、中空物の内部形状によっては切削屑を充分に洗い
出すことができないばかりか、大柄で高重量な中空物の
場合には洗浄作業が非常に困難になる。

【０００４】本発明に係る中空物洗浄装置および中空物
の洗浄方法は、この課題を解決するために発明されたも
のであり、その目的は、中空物の内部に付着した切削屑
等の異物を確実に、かつ効率良く洗い流すことにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係る中空物洗浄装置は、請求項１に記載し
たように、洗浄する中空物を定位置に位置決めする位置
決め手段と、上記位置決め手段に設置された中空物の複
数の洗浄開口部から離れた開放位置と上記洗浄開口部に
密着した密着位置との間を移動可能に設けられて上記密
着位置において洗浄開口部から洗浄媒体を注入する複数
の洗浄媒体注入手段と、上記各洗浄媒体注入手段を上記
開放位置と上記密着位置との間で移動させる駆動手段
と、各洗浄媒体注入手段に洗浄液と圧縮空気を混合して
なる洗浄媒体を給送する洗浄媒体給送手段と、各洗浄媒
体注入手段を中空物の複数の洗浄開口部に交互に一定時
間密着させ、その密着時間中に中空物の内部に洗浄媒体
を注入するサイクル洗浄が実行されるように上記駆動手
段および洗浄媒体給送手段を作動させる制御手段とを備
えて構成されたことを特徴とする。

【０００６】また、本発明に係る中空物洗浄装置は、請
求項２に記載したように、前記洗浄液と圧縮空気が混合
される洗浄媒体混合部を前記洗浄媒体注入手段の部分に
設けた。

【０００７】さらに、本発明に係る中空物洗浄装置は、
請求項３に記載したように、洗浄媒体を構成する洗浄液
を洗浄液貯溜槽に貯溜するとともに、前記位置決め手段
に設置された中空物が上記洗浄液貯溜槽に貯溜された洗
浄液の液面上に露出した露出位置と液面下に浸漬された
浸漬位置との間で上下動するように位置決め手段を移動
させる駆動手段を設け、中空物を上記浸漬位置において
洗浄液中で前記サイクル洗浄した後、中空物を上記露出
位置に上昇させて大気中で再度サイクル洗浄するように
前記制御手段を構成した。

【０００８】そして、本発明に係る中空物の洗浄方法
は、請求項４に記載したように、洗浄液と圧縮空気を混
合した洗浄媒体を中空物の複数の洗浄開口部から交互に
一定時間注入して上記中空物の内部を洗浄するサイクル
洗浄を、最初に洗浄液中で、次に大気中で実行すること
を特徴とする。

【０００９】請求項１のように中空物洗浄装置を構成し
た場合、洗浄液と圧縮空気を含んだ洗浄媒体が中空物の
複数の洗浄開口部から交互に給送され、圧縮空気の膨脹
作用によって洗浄液が中空物の内部形状に沿って隅々ま
で勢い良く拡散し、キャビテーション的な浸食作用が起
きて中空物の内部に付着した切削屑等の異物が剥離され
る。剥離された異物は洗浄液と共に開放されている側の
洗浄開口部から流出する。このため、切削屑等の異物を
確実に洗い流すことができる。しかも、中空物を位置決
め手段に一旦設置すれば、後は洗浄が終了するまで中空
物を取り回す必要がないため、大柄で高重量な物でも効
率良く洗浄することができる。

【００１０】また、請求項２のように中空物洗浄装置を
構成すれば、洗浄媒体が中空物の内部に給送される直前
に洗浄液と圧縮空気が混合されるため、洗浄液と圧縮空
気がむらなく混合されて中空物の内部における洗浄液の
拡散状態が良くなり、これによって洗浄性が大きく向上
する。

【００１１】さらに、請求項３の中空物洗浄装置および
請求項４の中空物の洗浄方法によれば、一旦洗浄液中で
サイクル洗浄された中空物が洗浄液から引き上げられて
から再びサイクル洗浄されるため、中空物を洗浄液から
引き上げる際に万一洗浄液中に浮遊している切削屑等の
異物が中空物の内部に残留しても、大気中でのサイクル
洗浄によって残留した異物を確実に洗い流すことができ
る。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態につい
て図面を参照しながら説明する。図１は、本発明に係る
中空物洗浄装置の一例を示す左側面図であり、図２は図
１の II-II線に沿う中空物洗浄装置の縦断面図である。
この中空物洗浄装置１は、例えば船舶用小型エンジンの
水冷式エキゾーストパイプ100 を洗浄するものであり、
その洗浄媒体としては洗浄液（例えば水）と圧縮空気を
混合したものが用いられる。

【００１３】まず、上記水冷式エキゾーストパイプ100
は、例えば図13〜図16に示すような略Ｓ字形の二重管状
に形成されたアルミ鋳造品であり、その一端が大端部10
1 、他端が小端部102 となっている。図14に示すよう
に、水冷式エキゾーストパイプ100 の外周壁103 と内周
壁104 との間に中空部となるウォータージャケット105
が形成されており、このウォータージャケット105 が中
空物洗浄装置１によって洗浄を受ける部分となる。大端
部101 と小端部102 の周部には、それぞれウォータージ
ャケット105 に連通する複数の連通口106,107 が開口し
ている。これらの連通口106,107 は、請求項１に記載し
た洗浄開口部となるものである。

【００１４】さて、中空物洗浄装置１は、４隅を支持脚
２に支えられた台枠状のベースフレーム３を備えてお
り、このベースフレーム３の上には上方に開口する箱状
の洗浄液貯溜槽４が設置され、その上に洗浄カバー５が
載置されている。洗浄カバー５の前面は斜面状に形成さ
れて洗浄開口部６が開設されており、この洗浄開口部６
を開閉する開閉扉７が扉用エアシリンダー８に駆動され
て上下にスライドするようになっている。

【００１５】また、洗浄液貯溜槽４と洗浄カバー５の後
部壁内面には縦に延びる左右一対の昇降レール９が固定
されており、この２本の昇降レール９の上端に水平梁状
のシリンダー座10が架設されている。このシリンダー座
10には左右一対のガイドスリーブ11と、その間の位置で
上方に向かって直立する昇降用エアシリンダー12が設け
られている。

【００１６】左右のガイドスリーブ11にはガイドシャフ
ト13が摺動自在に挿入され、各ガイドシャフト13の下端
には水平梁状の昇降座14が固定される。また、昇降座14
の中央部には昇降用エアシリンダー12から垂下するシリ
ンダーロッド15の下端が連結ブロック16を介して連結さ
れている。

【００１７】さらに、昇降座14の下部には昇降フレーム
18が一体的に連結される。この昇降フレーム18は、図３
に単体で示すように、昇降座14の左右端部から垂下する
左右一対のフレーム柱19と、このフレーム柱19の下端同
士を連結する後部ブリッジ部材20と、フレーム柱19の下
端から手前に延びる左右一対の水平アーム21と、水平ア
ーム21の先端同士を連結する前部ブリッジ部材22と備え
て構成されている。

【００１８】昇降用エアシリンダー12が作動すると、シ
リンダーロッド15の伸縮と共に昇降座14と昇降フレーム
18が上下に動かされる。昇降フレーム18は、図１に示す
ように、その上下動ストロークの最上部である最上位置
18ａと最低部である最低位置18ｂとの間を直線的に昇降
する。

【００１９】そして、昇降フレーム18の上面には、図４
〜図６にそれぞれ平面図、正面図、左側面図を示すよう
な洗浄治具24が設置され、昇降フレーム18と共に上記最
上位置18ａと最低位置18ｂとの間を昇降する。この洗浄
治具24は、略Ｓ字形の平面輪郭を持つ平坦なベース板25
の上に３個の位置決めブロック26，27，28が設けられる
とともに、２台の洗浄ノズル29Ａ，29Ｂと、これらの洗
浄ノズル29Ａ，29Ｂを駆動するノズル用エアシリンダー
30Ａ，30Ｂと、ロータリークランプ31とが設けられた構
成である。

【００２０】各位置決めブロック26，27，28は、水冷式
エキゾーストパイプ100 が横倒しの状態で水平に洗浄治
具24上に載置されるように、それぞれの高さと形状が定
められている。例えば、位置決めブロック26と27の上に
は、それぞれ水冷式エキゾーストパイプ100 の温度セン
サー取付ボス108 （図13参照）と加工基準用のリブ109
が載置され、位置決めブロック28には側方から締結ボス
110 が当接するようになっている。なお、位置決めブロ
ック26に突設されたノックピン26ａが温度センサー取付
ボス108 の穴111 に嵌合することにより水冷式エキゾー
ストパイプ100の水平方向への動きが規制される。この
ように、各位置決めブロック26，27，28は、水冷式エキ
ゾーストパイプ100 を洗浄治具24の定位置に位置決めす
る位置決め手段（請求項１に記載）として機能する。

【００２１】また、図１に示すように、昇降フレーム18
が最上位置18ａに置かれている時の水冷式エキゾースト
パイプ100 の位置は露出位置100 ａであり、昇降フレー
ム18が最低位置18ｂに置かれている時の水冷式エキゾー
ストパイプ100 の位置は浸漬位置100 ｂとなる。

【００２２】一方、２台の洗浄ノズル29Ａ，29Ｂは、そ
れぞれスライダー32Ａ，32Ｂによって図４中に示された
矢印Ｘ，Ｙの方向にスライド可能に設けられており、洗
浄ノズル29Ａは、各位置決めブロック26，27，28に設置
された水冷式エキゾーストパイプ100 の大端部101 （連
通口106 ）から離れた開放位置29Ａａと、大端部101に
密着した密着位置29Ａｂとの間を移動可能にされ、洗浄
ノズル29Ｂは水冷式エキゾーストパイプ100 の小端部10
2 （連通口107 ）から離れた開放位置29Ｂａと、小端部
102 に密着した密着位置29Ｂｂとの間を移動可能にされ
ている。これらの洗浄ノズル29Ａ，29Ｂは、請求項１に
記載した洗浄媒体注入手段として機能するものである。

【００２３】さらに、ノズル用エアシリンダー30Ａは洗
浄ノズル29Ａを開放位置29Ａａと密着位置29Ａｂとの間
で移動させ、ノズル用エアシリンダー30Ｂは洗浄ノズル
29Ｂを開放位置29Ｂａと密着位置29Ｂｂとの間で移動さ
せる。これらのノズル用エアシリンダー30Ａ，30Ｂは請
求項１に記載した駆動手段となる。

【００２４】また、ロータリークランプ31は例えば空気
圧によって作動するもので、上端に固定アーム33を備え
ており、この固定アーム33は上方に持ち上がった開放位
置33ａと、下方に下がって90゜回動した固定位置33ｂと
の間を動き、固定位置33ｂでは水冷式エキゾーストパイ
プ100 を上方から押さえ付けて洗浄治具24に固定する。

【００２５】図７(A),(B) は、それぞれ洗浄ノズル29Ａ
と洗浄ノズル29Ｂの斜視図であり、図８と図９は、それ
ぞれ洗浄ノズル29Ａと洗浄ノズル29Ｂの横断面図であ
る。洗浄ノズル29Ａと洗浄ノズル29Ｂには、それぞれ水
冷式エキゾーストパイプ100 の大端部101 と小端部102
の連通口106,107 に整合する複数の洗浄媒体吐出口36
ａ，36ｂが設けられている。なお、洗浄ノズル29Ａと洗
浄ノズル29Ｂが水冷式エキゾーストパイプ100 の大端部
101 と小端部102 に密着する部位には柔軟な材料で形成
されたパッキン材37ａ，37ｂが設けられている。

【００２６】また、洗浄ノズル29Ａと洗浄ノズル29Ｂの
背面側には、それぞれ洗浄媒体混合部38ａ，38ｂが設け
られており、この洗浄媒体混合部38ａ，38ｂの内部に形
成された媒体通路39ａ，39ｂが、それぞれ洗浄媒体吐出
口36ａ，36ｂに繋がっている。この洗浄媒体混合部38
ａ，38ｂには、それぞれ媒体通路39ａ，39ｂに繋がる大
口径ユニオン40，41と小口径ユニオン42，43が狭角度で
設けられている。

【００２７】洗浄治具24は以上のように構成されてお
り、そのベース板25の部分が昇降フレーム18の左右の水
平アーム21の上に２個のボルト44，45で締結固定され
る。そして、前述したように昇降フレーム18を洗浄治具
24と共に昇降させる昇降用エアシリンダー12は、位置決
めブロック26，27，28に設置された水冷式エキゾースト
パイプ100 を前記露出位置100 ａと浸漬位置100 ｂとの
間で上下動させる駆動手段（請求項３に記載）として機
能する。

【００２８】一方、洗浄液貯溜槽４の後方には支持フレ
ーム48が立設されり、この支持フレーム48の上部にコン
トローラー49（ＣＰＵ装置等）が載置され、支持フレー
ムの下部にはウォーターポンプ50が設置される。ウォー
ターポンプ50は、例えば渦巻型（遠心型）のポンプであ
り、隣接して設けられた電動モーター51に駆動される。
ウォーターポンプ50の吸入口52から延びる吸入管53は洗
浄液貯溜槽４内に突入し、その先端にフィルター54が接
続されている。なお、洗浄液貯溜槽４にはフィルター54
の位置に合わせて点検口55が設けられる。また、図１お
よび図２中に想像線で示す位置に制御盤56が設置され
る。

【００２９】さらに、図１および図10に示すように、ウ
ォーターポンプ50の吐出口58から延びる洗浄液管59が二
股状に分岐し、その一方の洗浄液分岐管59ａが洗浄ノズ
ル29Ａの大口径ユニオン40に接続され、他方の洗浄液分
岐管59ｂが洗浄ノズル29Ｂの大口径ユニオン41に接続さ
れる。一方、中空物洗浄装置１の外部に設けられたエア
ポンプ60から延びる圧縮空気管61が二股状に分岐し、そ
の一方の圧縮空気分岐管61ａが洗浄ノズル29Ａの小口径
ユニオン42に接続され、他方の圧縮空気分岐管61ｂが洗
浄ノズル29Ｂの小口径ユニオン43に接続される。

【００３０】２本の洗浄液分岐管59ａ，59ｂと２本の圧
縮空気分岐管61ａ，61ｂの途中には切換弁62（図10参
照）が接続される。この切換弁62は、洗浄ノズル29Ａに
繋がる洗浄液分岐管59ａと圧縮空気分岐管61ａのみを開
通させる開通モードＡと、洗浄ノズル29Ｂに繋がる洗浄
液分岐管59ｂと圧縮空気分岐管61ｂのみを開通させる開
通モードＢと、両方の洗浄液分岐管59ａ，59ｂおよび圧
縮空気分岐管61ａ，61ｂを閉鎖する閉鎖モードＣの３つ
の作動モードが付与されている。

【００３１】上記ウォーターポンプ50、洗浄液管59、洗
浄液分岐管59ａ，59ｂ、エアポンプ60、圧縮空気管61、
圧縮空気分岐管61ａ，61ｂ、切換弁62、そして洗浄ノズ
ル29Ａ，29Ｂの洗浄媒体混合部38ａ，38ｂは、請求項１
に記載した洗浄媒体給送手段を構成する機材である。ま
た、コントローラー49は請求項１に記載した制御手段と
して機能する。

【００３２】中空物洗浄装置１は以上のように構成され
ており、その洗浄液貯溜槽４の内部には洗浄液が貯溜さ
れる。洗浄液としては、油分や薬剤等を洗浄するような
場合を除いて水または温水が用いられる。洗浄液の液面
Ｌの高さは、昇降フレーム18が最上位置18ａにある時に
おいては洗浄治具24に載置された水冷式エキゾーストパ
イプ100 （露出位置100 ａ）が液面Ｌよりも上方に位置
し、昇降フレーム18が最低位置18ｂに位置した時におい
ては水冷式エキゾーストパイプ100 （浸漬位置100 ｂ）
が液面Ｌの下方に位置するように予め調整される。

【００３３】また、ウォーターポンプ50の吐出圧力は数
kg／cm² （例えば３kg／cm² ）に設定され、エアポンプ
60の吐出圧力は10kg／cm² 以下（例えば６〜７kg／c
m² ）に設定される。なお、本実施形態において、洗浄
液貯溜槽４の容量は例えば 300リットルであり、ウォー
ターポンプ50の吐出量は例えば毎分 125リットルに設定
されている。

【００３４】この中空物洗浄装置１によって水冷式エキ
ゾーストパイプ100 を洗浄する時は、まず制御盤56の扉
開閉スイッチ（非図示）を操作して扉用エアシリンダー
８に洗浄カバー５の開閉扉７を開かせ、次に開かれた洗
浄開口部６から水冷式エキゾーストパイプ100 を洗浄治
具24の位置決めブロック26，27，28の上の載置し、次に
制御盤56の固定スイッチ（非図示）を操作してロータリ
ークランプ31の固定アーム33を開放位置33ａから固定位
置33ｂに動作させて水冷式エキゾーストパイプ100 を洗
浄治具24に固定する。そして、扉開閉スイッチを操作し
て洗浄カバー５の開閉扉７を閉じ、制御盤56の洗浄開始
スイッチを投入する。

【００３５】洗浄開始スイッチの投入により、コントロ
ーラー49は、昇降用エアシリンダー12とノズル用エアシ
リンダー30Ａ，30Ｂと切換弁62を作動させ、各洗浄ノズ
ル29Ａ，29Ｂを水冷式エキゾーストパイプ100 の大端部
101 （連通口106 ）と小端部102 （連通口107 ）に交互
に一定時間密着させ、その密着時間中に水冷式エキゾー
ストパイプ100 のウォータージャケット105 内に洗浄媒
体を注入するサイクル洗浄を実施する。このサイクル洗
浄は、最初に洗浄液貯溜槽４内に貯溜された洗浄液中
で、次に大気中で実行される。以下に、洗浄液中でのサ
イクル洗浄について段階順に説明する。

【００３６】［洗浄液中でのサイクル洗浄］ （第１洗浄段階）まず、コントローラー49は、洗浄開始
スイッチの投入後、昇降用エアシリンダー12を駆動させ
て昇降フレーム18を洗浄治具24と共に最上位置18ａから
最低位置18ｂに下降させる。これに伴い、洗浄治具24に
固定された水冷式エキゾーストパイプ100 が洗浄液の液
面Ｌ上に露出した露出位置100 ａから洗浄液の液面Ｌ下
に浸漬された浸漬位置100 ｂに下降する。この時、洗浄
ノズル29Ａと洗浄ノズル29Ｂは共に開放位置29Ａａ，29
Ｂａに置かれており、切換弁62は閉鎖モードＣとされて
いる。

【００３７】（第２洗浄段階）次に、コントローラー49
はノズル用エアシリンダー30Ｂを駆動させ、洗浄ノズル
29Ｂを開放位置29Ｂａから密着位置29Ｂｂにスライドさ
せて水冷式エキゾーストパイプ100 の小端部102 （連通
口107 ）に密着させ、同時に切換弁62を開通モードＢに
切り換える。これにより、ウォーターポンプ50から洗浄
液管59および洗浄液分岐管59ｂを経て給送される洗浄液
と、エアポンプ60から圧縮空気管61および圧縮空気分岐
管61ｂを経て給送される圧縮空気とが洗浄ノズル29Ｂの
洗浄媒体混合部38ｂに給送され、媒体通路39ｂ内で混合
されて洗浄媒体となり、洗浄ノズル29Ｂの洗浄媒体吐出
口36ｂから吹き出して水冷式エキゾーストパイプ100 の
小端部102 側の連通口107 からウォータージャケット10
5 内に流入する。

【００３８】ウォータージャケット105 内に流入した洗
浄媒体は、ウォータージャケット105 に入っている切削
屑等の異物を小端部102 側から大端部101 側に向かって
洗い流し、この異物と共に水冷式エキゾーストパイプ10
0 の大端部101 側の連通口106 から外部に流出して洗浄
液貯溜槽４に戻る。洗浄ノズル29Ａは水冷式エキゾース
トパイプ100 の小端部102 に一定時間、例えば30秒間密
着させられ、その密着時間中に上記小端部102 側からの
洗浄が実行される。なお、水冷式エキゾーストパイプ10
0 の大端部101 側から流出して実質的に洗浄液貯溜槽４
に戻るのは洗浄液のみであり、洗浄媒体中に含まれる圧
縮空気は大気中に放散される。

【００３９】（第３洗浄段階）次に、コントローラー49
は切換弁62を開通モードＢから閉塞モードＣに切り換え
て洗浄液と圧縮空気の給送を一旦停止させ、ノズル用エ
アシリンダー30Ｂを駆動させて洗浄ノズル29Ｂを密着位
置29Ｂｂから開放位置29Ｂａにスライドさせ、小端部10
2 側からの洗浄を終了させる。

【００４０】（第４洗浄段階）次に、コントローラー49
はノズル用エアシリンダー30Ａを駆動させ、洗浄ノズル
29Ａを開放位置29Ａａから密着位置29Ａｂにスライドさ
せて水冷式エキゾーストパイプ100 の大端部101 （連通
口106 ）に密着させ、同時に切換弁62を閉塞モードＣか
ら開通モードＡに切り換える。これにより、ウォーター
ポンプ50から洗浄液管59および洗浄液分岐管59ａを経て
給送される洗浄液と、エアポンプ60から圧縮空気管61お
よび圧縮空気分岐管61ａを経て給送される圧縮空気とが
洗浄ノズル29Ａの洗浄媒体混合部38ａに給送され、媒体
通路39ａ内で混合されて洗浄媒体となり、洗浄ノズル29
Ａの洗浄媒体吐出口36ａから吹き出して水冷式エキゾー
ストパイプ100 の大端部101 側の連通口106 からウォー
タージャケット105 内に流入する。

【００４１】ウォータージャケット105 内に流入した洗
浄媒体は、ウォータージャケット105 に残留している切
削屑等の異物を、第２洗浄段階の時とは逆に大端部101
側から小端部102 側に向かって洗い流し、異物と共に小
端部102 側の連通口107 から外部に流出して（洗浄液の
みが）洗浄液貯溜槽４に戻る。洗浄ノズル29Ａは大端部
101 に一定時間（例えば30秒間）密着させられ、その密
着時間中に上記大端部101 側からの洗浄が実行される。

【００４２】（第５洗浄段階）その後、コントローラー
49は切換弁62を開通モードＡから閉塞モードＣに戻して
洗浄液と圧縮空気の給送を停止させ、ノズル用エアシリ
ンダー30Ａを駆動させて洗浄ノズル29Ａを密着位置29Ａ
ｂから開放位置29Ａａにスライドさせ、大端部101 側か
らの洗浄を終了させる。そして、上記第１〜第５洗浄段
階を終えて洗浄液中でのサイクル洗浄が終了する。

【００４３】［大気中でのサイクル洗浄］上述のような
洗浄液中でのサイクル洗浄が終了した後、コントローラ
ー49は昇降用エアシリンダー12を駆動させて昇降フレー
ム18を洗浄治具24と共に最低位置18ｂから最上位置18ａ
に上昇させ、水冷式エキゾーストパイプ100 を洗浄液の
液面Ｌ上に露出させた露出位置100 ａに置く。そして、
大気中にて前記第１〜第５洗浄段階と同じ内容のサイク
ル洗浄を反復する。この時に洗浄ノズル29Ａと29Ｂが水
冷式エキゾーストパイプ100 の大端部101 と小端部102
に密着して洗浄媒体を注入する時間は、洗浄液中におけ
るサイクル洗浄での密着時間（30秒間）よりも短くても
よく、例えば10秒間程度に設定される。

【００４４】以上のようにして、洗浄液中と大気中とに
おける２度のサイクル洗浄が終了したら、扉開閉スイッ
チを操作して洗浄カバー５の開閉扉７を開き、固定スイ
ッチを操作してロータリークランプ31の固定アーム33を
固定位置33ｂから開放位置33ａに動作させ、水冷式エキ
ゾーストパイプ100 を洗浄治具24から取り外せば、全て
の洗浄作業が完了する。

【００４５】以上のように構成された中空物洗浄装置１
によれば、洗浄液と圧縮空気が混合されてなる洗浄媒体
が水冷式エキゾーストパイプ100 の大端部101 （連通口
106）側と小端部102 （連通口107 ）側とから交互にウ
ォータージャケット105 内に給送され、圧縮空気の膨脹
作用によって洗浄液がウォータージャケット105 の内部
形状に沿って隅々まで勢い良く拡散し、圧縮空気の影響
によりキャビテーション的な浸食作用が起きてウォータ
ージャケット105 の内面に付着している切削屑等の異物
が剥離されるため、異物を確実に洗い流すことができ
る。

【００４６】しかも、水冷式エキゾーストパイプ100 を
洗浄治具24に一旦設置すれば、後は洗浄が終了するまで
水冷式エキゾーストパイプ100 を取り回す必要がないた
め、大柄で重量の重い水冷式エキゾーストパイプ100 を
効率良く洗浄することができ、多数の水冷式エキゾース
トパイプ100 を短時間内に容易に洗浄することができ
る。

【００４７】また、洗浄媒体を構成する洗浄液と圧縮空
気が、水冷式エキゾーストパイプ100 のウォータージャ
ケット105 に給送される直前に洗浄ノズル29Ａ，29Ｂの
洗浄媒体混合部38ａ，38ｂの部分で混合されるため、ウ
ォータージャケット105 に給送される途中で洗浄液と圧
縮空気が分離するようなことがなく、洗浄液と圧縮空気
がむらなく混合される。したがって、ウォータージャケ
ット105 内における洗浄液の拡散状態が良くなり、高い
洗浄効果が得られる。

【００４８】さらに、この中空物洗浄装置１および洗浄
方法によれば、一旦洗浄液中でサイクル洗浄された水冷
式エキゾーストパイプ100 が洗浄液から引き上げられて
から大気中で再びサイクル洗浄を受けるため、例えば水
冷式エキゾーストパイプ100を洗浄液から引き上げる際
に万一洗浄液中に浮遊する切削屑等の異物がウォーター
ジャケット105 内に残留しても、大気中でのサイクル洗
浄によって残留した異物を確実に洗い流すことができ
る。

【００４９】ところで、図11と図12は、これまでに述べ
た水冷式エキゾーストパイプ100 の大端部101 側に接続
される水冷式エキゾーストチャンバー115 を洗浄するよ
うに構成された洗浄治具65の平面図と左側面である。こ
の水冷式エキゾーストチャンバー115 も、略Ｌ字形の二
重管状に形成されたアルミ鋳造品であり、その一端が大
端部116 、他端が小端部117 とされ、その内周壁と外周
壁との間に形成された図示しないウォータージャケット
に連通する連通口（非図示）が設けられている。

【００５０】洗浄治具65には４個の位置決めブロック6
6，67，68，69が設けられるとともに、２つの洗浄ノズ
ル71Ａ，71Ｂと、これらの洗浄ノズル71Ａ，71Ｂを駆動
するノズル用エアシリンダー72Ａ，72Ｂと、ロータリー
クランプ73とが設けられている。これらの部材の構造お
よび動作内容は、前に述べた洗浄治具24と同様である。
この洗浄治具65に固定された水冷式エキゾーストチャン
バー115 は、水冷式エキゾーストパイプ100 の場合と同
じく、その大端部116 と小端部117 に交互に洗浄ノズル
71Ａ，71Ｂが一定時間密着され、洗浄媒体を注入されて
洗浄される。

【００５１】なお、このような洗浄治具24，65の構成や
コントローラー49のプログラムを多少変更することによ
り、前記水冷式エキゾーストパイプ100 や水冷式エキゾ
ーストチャンバー115 に限らず、エンジンブロックやイ
ンテークマニホールドのような他の中空物を設置し、こ
れらの中空物を効果的に洗浄することができる。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る中空
物洗浄装置および中空物の洗浄方法によれば、洗浄液と
圧縮空気をむらなく混合させた洗浄媒体を中空物の複数
の洗浄開口部から交互に中空物の内部に注入し、洗浄媒
体に含まれる圧縮空気の膨脹作用を利用して洗浄液を中
空物の内部形状に沿って隅々まで勢い良く拡散させ、キ
ャビテーション的な浸食作用を起こさせて中空物の内部
に付着している切削屑等の異物を確実に、かつ効率良く
洗い流すことができる。

【００５３】しかも、中空物を一旦洗浄液中で洗浄した
後に大気中で再び洗浄するため、中空物が洗浄液から引
き上げられる際に万一洗浄液中に浮遊している切削屑等
の異物が中空物の内部に残留しても、大気中でのサイク
ル洗浄によって残留した異物を確実に洗い流すことがで
き、一層高い洗浄効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る中空物洗浄装置の一例を示す左側
面図。

【図２】図１の II-II線に沿う中空物洗浄装置の縦断面
図。

【図３】昇降フレーム単体の斜視図。

【図４】本発明の一実施形態を示す洗浄治具の平面図。

【図５】洗浄治具の正面図。

【図６】洗浄治具の左側面図。

【図７】(A) は水冷式エキゾーストパイプの大端部側に
密着される洗浄ノズルの斜視図、(B) は水冷式エキゾー
ストパイプの小端部側に密着される洗浄ノズルの斜視
図。

【図８】水冷式エキゾーストパイプの大端部側に密着さ
れる洗浄ノズルの横断面図。

【図９】水冷式エキゾーストパイプの小端部側に密着さ
れる洗浄ノズルの横断面図。

【図１０】洗浄媒体給送手段の構成を示す概略図。

【図１１】洗浄治具の別な実施形態を示す平面図。

【図１２】洗浄治具の別な実施形態を示す左側面図。

【図１３】水冷式エキゾーストパイプの平面図。

【図１４】水冷式エキゾーストパイプの長手方向に沿う
断面図。

【図１５】水冷式エキゾーストパイプの大端部を示す
図。

【図１６】水冷式エキゾーストパイプの小端部を示す
図。

【符号の説明】

１ 中空物洗浄装置 ４ 洗浄液貯溜槽 12 駆動手段として機能する昇降用エアシリンダー 24 洗浄治具 26，27，28 位置決め手段として機能する位置決めブロ
ック 29Ａ，29Ｂ 洗浄媒体注入手段として機能する洗浄ノズ
ル 29Ａａ，29Ｂａ 洗浄ノズルの開放位置 29Ａｂ，29Ｂｂ 洗浄ノズルの密着位置 30Ａ，30Ｂ 駆動手段として機能するノズル用エアシリ
ンダー 38ａ，38ｂ 洗浄媒体給送手段を構成する洗浄媒体混合
部 49 制御手段として機能するコントローラー 50 洗浄媒体給送手段を構成するウォーターポンプ 59 洗浄媒体給送手段を構成する洗浄液管 59ａ，59ｂ 洗浄媒体給送手段を構成する洗浄液分岐管 60 洗浄媒体給送手段を構成するエアポンプ 61 洗浄媒体給送手段を構成する圧縮空気管 61ａ，61ｂ 洗浄媒体給送手段を構成する圧縮空気分岐
管 62 洗浄媒体給送手段を構成する切換弁 100 中空物としての水冷式エキゾーストパイプ 100 ａ 水冷式エキゾーストパイプの露出位置 100 ｂ 水冷式エキゾーストパイプの浸漬位置 105 中空部となるウォータージャケット 106,107 洗浄開口部となる連通口

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄する中空物を定位置に位置決めする
   位置決め手段と、上記位置決め手段に設置された中空物
   の複数の洗浄開口部から離れた開放位置と上記洗浄開口
   部に密着した密着位置との間を移動可能に設けられて上
   記密着位置において洗浄開口部から洗浄媒体を注入する
   複数の洗浄媒体注入手段と、上記各洗浄媒体注入手段を
   上記開放位置と上記密着位置との間で移動させる駆動手
   段と、各洗浄媒体注入手段に洗浄液と圧縮空気を混合し
   てなる洗浄媒体を給送する洗浄媒体給送手段と、各洗浄
   媒体注入手段を中空物の複数の洗浄開口部に交互に一定
   時間密着させ、その密着時間中に中空物の内部に洗浄媒
   体を注入するサイクル洗浄が実行されるように上記駆動
   手段および洗浄媒体給送手段を作動させる制御手段とを
   備えて構成されたことを特徴とする中空物洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記洗浄液と圧縮空気が混合される洗浄
   媒体混合部を前記洗浄媒体注入手段の部分に設けた請求
   項１に記載の中空物洗浄装置。
3. 【請求項３】 洗浄媒体を構成する洗浄液を洗浄液貯溜
   槽に貯溜するとともに、前記位置決め手段に設置された
   中空物が上記洗浄液貯溜槽に貯溜された洗浄液の液面上
   に露出した露出位置と液面下に浸漬された浸漬位置との
   間で上下動するように位置決め手段を移動させる駆動手
   段を設け、中空物を上記浸漬位置において洗浄液中で前
   記サイクル洗浄した後、中空物を上記露出位置に上昇さ
   せて大気中で再度サイクル洗浄するように前記制御手段
   を構成した請求項１に記載の中空物洗浄装置。
4. 【請求項４】 洗浄液と圧縮空気を混合した洗浄媒体を
   中空物の複数の洗浄開口部から交互に一定時間注入して
   上記中空物の内部を洗浄するサイクル洗浄を、最初に洗
   浄液中で、次に大気中で実行することを特徴とする中空
   物の洗浄方法。