JP2015199131A

JP2015199131A - 研磨材噴射装置

Info

Publication number: JP2015199131A
Application number: JP2014077468A
Authority: JP
Inventors: 精刀原; Kiyoshi Tohara; 中村　泰之; Yasuyuki Nakamura; 泰之中村; 寛孝刀原; Hirotaka Tohara; 友晴増谷; Tomoharu Masutani
Original assignee: Alps Engineering Co Ltd
Current assignee: Alps Engineering Co Ltd
Priority date: 2014-04-04
Filing date: 2014-04-04
Publication date: 2015-11-12

Abstract

【課題】高精度、かつ、高効率の研削が可能な研磨材噴射装置を提供する。
【解決手段】円形横断面形態からなる導入部７と、導入部７の下方部に設けられるものであって平面視において末拡がり状の形態からなる拡張部６と、拡張部６の略中央部に設けられるものであって円形横断面形態からなる中央ブロック５と、中央ブロック５の下流側に設けられるものであって拡張部６内に流動してきた微粉体状研磨材を閉じ込めるように作動する左右のサイドガイド４、４と、両サイドガイド４、４の下流側に設けられるものであって所定の長さ（Ｌ）を有する整流部３と、整流部３の下流側に設けられるものであって所定の横幅を有するとともに横断面形状がＶ溝状の形態からなる集合部２と、集合部２の下流側に設けられるものであって横方向に均等な間隔をもって設けられるものであって複数の細孔からなる噴射ノズル１と、からなる。
【選択図】図１

Description

本発明は、微粉体状の研磨材をワークに向って噴射させるブラストガンの、その先端部に設けられる研磨材噴射装置に関するものであり、特に、上記微粉体状研磨材の噴射装置開口部からのワークへの噴射圧力が、噴射開口部の全面にわたってほぼ均一な状態に保持されるようにした研磨材噴射装置に関するものである。

従来のブラスト加工装置におけるブラストガン先端部に設けられる研磨材噴射装置は、その噴射開口部の横断面形状が円形からなるものが一般的である。ところで、上記円形横断面形状からなる噴射開口部を有する噴射装置においては、研磨材の噴射範囲が狭く、広い範囲（面）を均一な状態に加工するのには不向きであるという欠点を有する。このような欠点を除去して均一な加工を可能とするために、噴射装置の開口部の横断面形状を細長い矩形状の形態からなるようにしたものが既に案出され、例えば特開平４−２６１７７６号公報等により公知となっている。

特開平４−２６１７７６号公報

ところで、上記噴射装置の開口部の横断面形状を細長い矩形状の形態からなるようにしたものにおいては、均一な加工は可能ではあるが、研削力が弱いために加工時間が長くならざるを得ないと言う問題点を有する。このような問題点を解決するために、横断面形状が円形の形態からなる微細な噴射孔を所定の間隔をもって複数個有するようにした構成からなる噴射ノズルを設け、これによって噴射装置全体からの噴射圧が均一な状態に保たれるようにするとともに、全体の噴射能力を強化し、これによって加工速度の向上を図るようにしたブラスト加工用の研磨材噴射装置を提供しようとするのが、本発明の目的（課題）である。

上記課題を解決するために、本発明においては次のような手段を講ずることとした。すなわち、請求項１記載の発明である第一の発明においては、微粉体状の研磨材をワークに向って噴射させる研磨材噴射装置に関して、微粉体状の研磨材の導入される導入部と、当該導入部に導入された研磨材を所定の空間内へ拡散させる拡張部と、当該拡張部の中央部付近に設けられるものであって円形横断面形態からなる中央ブロックと、上記拡張部にて拡散された研磨材の、その流れを絞り込むように機能するガイド部と、当該ガイド部にて絞り込まれた研磨材の流れを整える整流部と、当該整流部にて流れの整えられた研磨材をまとめて、その流動圧力を上昇させるように機能する集合部と、当該集合部にてまとめられた研磨材を所定の範囲内にて均等な状態で噴射させるものであって複数の細孔からなる噴射ノズルと、からなるようにした構成を採ることとした。

次に、請求項２記載の発明である第二の発明においては、請求項１記載の研磨材噴射装置に関して、上記集合部を、二つの相対向する傾斜面にて形成されるものであって所定の幅を有するように形成されたＶ溝状の形態からなるようにするとともに、当該Ｖ溝状の形態からなる集合部の底のところに設けられる噴射ノズルを、所定の円形横断面形態からなる細孔を基礎に形成されるものであって所定の長さを有する形態からなるとともに、このような形態からなる細孔を上記集合部の横幅全体にわたって等間隔状に設け、これによって、上記集合部のところに送られて来た微粉体状の研磨材をワークに向って噴射させるようにした構成を採ることとした。

請求項１記載の発明である第一の発明のものにおいては、上記噴射ノズルから噴射された研磨材は、噴射ノズルの長さ（幅）の範囲内にて均等な状態で噴射されることとなり、ワークは所定の範囲内において均等な状態で研削加工を受けることとなる。また、各噴射孔（細孔）からは、集合部等にて圧力の高められた状態の研磨材が噴射されることとなり、これによって、本装置による研削能力は高められることとなる。その結果、ワークに強力な研削加工を施すことができるようになるとともに、精密な研削加工を効率良く行うことができるようになる。

また、請求項２記載の発明である第二の発明のものにおいては、上記第一の発明のものにおける如く、強力な研削加工が行なわれるにもかかわらず、本噴射ノズルは等間隔状に設けられた複数の細孔の集合体からなるものであるので、個々の細孔から噴射される研磨材のワークへの衝突エネルギーは小さな値のものとなっている。これら小さなエネルギーを有する個々の研磨材の作用によって、ワークは少しずつ研削されて行くこととなり、本研削加工においてワークが破損をすると言うようなことがない。これらのことより、強度の低い部材の加工等においても精度の高い研削加工が効率良く行われることとなる。

本発明の全体構成を示す平断面図である。本発明の全体構成を示すものであって中央ブロックの位置変更状態を示す縦断面図である。本発明の主要部をなす噴射ノズルの全体構成を示す立体斜視図である。

本発明を実施するための形態について、図１ないし図３を基に説明する。本研磨材噴射装置の基本構成は、例えば図１に示す如く、ブラストガンから研磨材の供給されるものであって円形横断面形態からなる導入部７と、当該導入部７の下方（下流）側に設けられるものであって平面視において末拡がり状の形態からなる拡張部６と、当該拡張部６の略中央部に設けられるものであって円形横断面形態からなるとともに、上記拡張部６内に流動して来た研磨材を乱流状態に変換させる中央ブロック５と、当該中央ブロック５の下流側に設けられるものであって上記拡張部６内に流動してきた微粉体状研磨材を閉じ込めるように作動する左右のサイドガイド４、４と、当該両サイドガイド４、４の下流側に設けられるものであって所定の長さ（Ｌ：図２参照）を有する整流部３と、当該整流部３の下流側に設けられるものであって所定の横幅を有するとともに横断面形状がＶ溝状の形態（図２参照）からなる集合部２と、当該集合部２の下流側に設けられるものであって横方向に均等な間隔をもって設けられるものであって複数の細孔からなる噴射ノズル１と、からなるものである。

このような構成からなるものにおいて、上記拡張部６は、図１に示す如く、その平面視（平断面視）が末拡がり状の形態からなることを基本とするものである。そして、その口元のところには横断面形状が円形の形態からなるものであってブラストガンに連結される導入部７が設けられるようになっている。また、このような末拡がり状に形成された拡張部６の、そのほぼ中央部のところには横断面形状が円形の形態からなる中央ブロック５が設けられるようになっている。このような形態からなる中央ブロック５は、その取付位置が、例えば図２に示す如く、拡張部６の上下方向において、±Ｈの値だけ異なった位置に設置替えをすることができるようになっている。このような位置替えを行うことによって、拡張部６内における研磨材の流れを乱流化し、これによって拡張部６内に導入された研磨材どうしが集合して大ダマ状態の塊りとなるのを防ぐとともに研磨材濃度の均一化を図るようにしているものである。

また、このような末拡がり状の拡張部６の、その端末部の両隅のところには、図１に示す如く、平面視において三角形の形状からなるサイドガイド４、４が設けられるようになっている。従って、このような両サイドガイド４、４の三角形の稜線部にて形成されるところが拡張部６の下方部（下流側）を絞り込むようになり、拡張部６内に流動してきた研磨材は下方への流れが止められることとなる。これによって、研磨材の集合体は所定の圧力を有した状態に保持されることとなる。次に、このような両サイドガイド４、４の下流側（下方側）には立方体形状の整流部３が設けられるようになっている。なお、本実施の形態においては、上記整流部３における、その長手方向の長さＬは、試験結果等を基に最適な値に調整されるようになっている（図２参照）。このようにＬの値を最適な状態に調整することによって、研磨材の下方への流れが整流化（層流化）されることとなる。そして、このような整流部３の下流側（下方部）のところには、所定の横幅を有するとともに、Ｖ溝状の横断面形態を有する集合部２が設けられるようになっている。具体的には、この集合部２は相対向する二つの傾斜面にて形成されるＶ溝状の形態からなるものである。従って、このＶ溝状の集合部２のところに集められた研磨材は、その全体の容積が下方に流動して行くに従って小さく圧縮されるようになる。これによって、本集合部２の下方部に集められた研磨材の個々のものは、その流速が加速されるとともに集合体は所定の高圧状態となる。

このようなＶ溝状の集合部２の下端部のところには、上記集合部２のところに集められた研磨材をワークに向って所定の勢いをもった状態で噴出させる噴射ノズル１が設けられるようになっている。すなわち、上記集合部２のところで加速されるとともに適度のスピンのかかった状態の研磨材が下流側に設けられたそれぞれの細孔１１のところへと送り込まれるとともに、更に加速された状態で細孔１１のところから噴射されることとなる。この噴射ノズル１は、例えば図３に示す如く、所定の径を有する細孔１１が噴射ノズル１の横幅いっぱいに複数個直列状に設けられた形態からなるものである。具体的には、この細孔１１は、その径（Φ）が約２ｍｍ（Φ＝２ｍｍ）の値を有するものであって、このような細孔１１が噴射ノズル１の横幅いっぱいに約１８〜２４個直列に設置されるようになっているものである。また、上記噴射ノズル１を形成する細孔１１の長さ（Ｄ）は、本実施の形態においては１０〜３０ｍｍの値が採られるようになっている。

このような噴射ノズル１からの研磨材の噴射によって、ワークは精度良く、かつ、効率良く加工（研削）されることとなる。すなわち、噴射ノズル１から噴射される個々の研磨材は、μオーダーの微細なものであるので、個々の研磨材のワークへの衝突によるワークへの影響は微々たるものである。従って、個々の研磨材の作用による研削能力はわずかなものである。しかしながら、これら個々の研磨材にはスピンがかかっていることより、このスピンの影響により、わずかずつではあるが、効率良くワークの加工（研削）が行なわれることとなる。そして、このように一つの細孔１１からの研磨材の噴射による研削能力はわずかではあるが、噴射ノズル１の全体にわたっては多くの細孔１１が設けられるようになっていることより、このような噴射ノズル１を所定の範囲内にて繰返し往復運動等を行わせることによって、最終的には効率の良い精密加工がワークに施されることとなる。

１噴射ノズル
１１細孔
２集合部
３整流部
４サイドガイド
５中央ブロック
６拡張部
７導入部

Claims

微粉体状の研磨材をワークに向って噴射させる研磨材噴射装置において、微粉体状の研磨材の導入される導入部と、当該導入部に導入された研磨材を所定の空間内へ拡散させる拡張部と、当該拡張部の中央部付近に設けられるものであって円形横断面形態からなる中央ブロックと、上記拡張部にて拡散された研磨材の、その流れを絞り込むように機能するガイド部と、当該ガイド部にて絞り込まれた研磨材の流れを整える整流部と、当該整流部にて流れの整えられた研磨材をまとめて、その流動圧力を上昇させるように機能する集合部と、当該集合部にてまとめられた研磨材を所定の範囲内にて均等な状態で噴射させるものであって複数の細孔からなる噴射ノズルと、からなるようにしたことを特徴とする研磨材噴射装置。
請求項１記載の研磨材噴射装置において、上記集合部を、二つの相対向する傾斜面にて形成されるものであって所定の幅を有するように形成されたＶ溝状の形態からなるようにするとともに、当該Ｖ溝状の形態からなる集合部の底のところに設けられる噴射ノズルを、所定の円形横断面形態からなる細孔を基礎に形成されるものであって所定の長さを有する形態からなるとともに、このような形態からなる細孔を上記集合部の横幅全体にわたって等間隔状に設け、これによって、上記集合部のところに送られて来た微粉体状の研磨材をワークに向って噴射させるようにした構成からなることを特徴とする研磨材噴射装置。