JP3072686B2 - ショットブラスト装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ショット粒をスプレー
ガンによって吸引して加速した後、そのスプレーガンの
ノズルから噴出させて、ワークに衝突させることによ
り、前記ワークの研掃を行うショットブラスト装置に関
する。

【０００２】

【従来の技術】これに関する技術が特開昭５７−１４９
１６０号公報に記載されている。このショットブラスト
装置は、図５にその概要が示されるように、粉状のショ
ット粒２を貯留する上部開放型の容器４と、前記ショッ
ト粒２を吸引して加速した後、噴出させるスプレーガン
６とを備えている。前記スプレーガン６は、圧縮空気配
管３から空気ノズル３ｎを介して高速で吹き込まれた空
気を管体６ｋおよびノズル６ｎを通して外部に放出する
構造であり、前記スプレーガン６を流れる空気流量に応
じて空気ノズル３ｎの周囲に負圧が生じるようになって
いる。そして、前記空気ノズル３ｎの近傍に材料吸引管
６ｓの端部が接続されている。また、前記材料吸引管６
ｓは材料供給配管５を介して容器４内のショット粒２の
堆積層に連通している。前記スプレーガン６に空気ノズ
ル３ｎから空気が吹き込まれて、空気ノズル３ｎの周囲
の負圧が所定値以上になると、容器４内のショット粒２
の粉体が材料供給配管５、材料吸引管６ｓを介してスプ
レーガン６の内部に吸引される。前記スプレーガン６の
内部に吸引されたショット粒２は、管体６ｋの部分で空
気と混合されてノズル６ｎから空気と共に高速で外部に
噴出される。そして、ノズル６ｎから噴出されたショッ
ト粒２がワーク（図示されていない）に衝突することに
より、前記ワークの研掃が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来のショットブラスト装置によると、スプレーガン６
にショット粒２が吸引されるためには、空気ノズル３ｎ
周囲の負圧（スプレーガン６の内部負圧）による吸引力
が粉状のショット粒２の移動抵抗より大きくなくてはな
らない。したがって、スプレーガン６の内部を流れる空
気流量が予め決められた値以上でなければ、所定の負圧
が発生しないためにショット粒２はスプレーガン６にほ
とんど吸引されることはない。即ち、前記スプレーガン
６のノズル６ｎから噴出されるショット粒２の空気に対
する混合比率は非常に小さなものとなる。逆に、スプレ
ーガン６の内部を流れる空気流量が予め決められた値よ
りも若干大きくなると、スプレーガン６の内部負圧が所
定値に達して、ショット粒２の粉体が、直接、スプレー
ガン６に吸引される。このため、スプレーガン６のノズ
ル６ｎから噴出されるショット粒２の空気に対する混合
比率は急に大きくなる。このように、ショット粒２の粉
体が吸引されるか否かの境界近傍で空気流量を設定しな
ければならない場合、即ち、空気流量を小さな値に設定
しなければならない場合には、空気流量に対するショッ
ト粒２の混合比率が大きく変動して、良好な研掃効果が
得られなくなる。

【０００４】例えば、ワークの小径深孔部の底部付近に
おける加工バリや酸化物等を除去する場合には、スプレ
ーガン６のノズル６ｎの外径をワークの小径深孔部の内
径よりも小さくして、その小径深孔部に挿入できるよう
にしなければならない。この場合、ノズル６ｎの外径が
小さくなることによって、スプレーガン６の内部を流れ
る空気流量も減少して、前述のように、空気に対するシ
ョット粒２の混合比率が不安定になる。この結果、前記
ワークの小径深孔部にショット粒２の詰まりが発生した
り、加工バリや酸化物等の研掃効果が充分に得られない
等の問題が発生する。また、粉状のショット粒２が湿気
等によって一部が固化した場合等もその固まりが直接ス
プレーガン６に吸引されて、ノズル６ｎの詰まりが発生
することがある。本発明の技術的課題は、ショット粒２
を空間に舞い上げ、さらにその舞い上げ量を加減できる
ようにして、舞い上がったショット粒２を空気とともに
スプレーガン６に供給できるようにすることにより、シ
ョット粒２が吸引される際の抵抗を小さくして、スプレ
ーガン６を流れる空気流量が減少しても安定してショッ
ト粒２をスプレーガン６に供給できるようにし、ノズル
６ｎから噴出されるショット粒２の空気に対する混合比
率を良好に制御できるようにするものである。また、粉
状のショット粒２が容器４の内で湿気等によって固化な
いようにして、ショット粒２が効率的に舞い上がるよう
にするとともに、ノズル６ｎ詰まり等が生じないように
するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記した課題は、以下の
特徴を有するショットブラスト装置によって解決され
る。即ち、請求項１に係るショットブラスト装置は、シ
ョット粒をスプレーガンによって吸引して加速した後、
そのスプレーガンのノズルから噴出させて、ワークに衝
突させることにより、前記ワークの研掃を行うショット
ブラスト装置において、前記ショット粒を貯留する略密
閉構造の容器であって、前記ショット粒が貯留される場
所以外に所定容積の空間を備えるショット粒ケースと、
前記ショット粒を前記ショット粒ケース内の空間に舞い
上げ、かつ、その舞い上がる量を加減できるショット粒
舞い上げ機構と、一端が前記ショット粒ケース内の空間
で開口しており、他端が前記スプレーガンに接続されて
いる材料供給配管とを有している。また、請求項２に係
るショットブラスト装置は、請求項１に記載のショット
ブラスト装置において、前記ショット粒ケースには、内
部に貯留されるショット粒を乾燥させるための乾燥機構
が設けられている。

【０００６】

【作用】請求項１に係る発明によると、材料供給配管の
端部はショット粒ケース内の空間で開口しているため
に、スプレーガンにはショット粒ケース内で舞い上げら
れたショット粒とケース内の空気とが導かれる。このた
め、ショット粒がスプレーガンに吸引される際の抵抗が
非常に小さなものとなる。したがってスプレーガンの内
部を流れる空気流量が減少し、その空気流量に応じてス
プレーガンの内部負圧が小さくなっても、ショット粒は
負圧に応じた量だけスムーズに前記スプレーガンに吸引
される。例えば、スプレーガンのノズルの径を小さくす
ることにより、このスプレーガンを流れる空気流量が減
少しても、空気流量に応じた量のショット粒が吸引され
るために、前記ノズルから噴出されるショット粒の空気
に対する混合比率が不安定に変動することはない。ま
た、ショット粒舞い上げ機構によって、ショット粒ケー
ス内で舞い上げられるショット粒の量を加減すれば、ノ
ズルから噴出されるショット粒の空気に対する混合比率
を制御することもできる。このためワークの形状、サイ
ズ等に応じて最適な加工条件を設定することができる。
請求項２に係る発明によると、ショット粒ケースには乾
燥機構が設けられているために、ショット粒ケースに貯
留されているショット粒の粉体が湿気によって固化する
ことがない。このため、ショット粒２がショット粒舞い
上げ機構によって効率的に空間に舞い上げられる。ま
た、ショット粒２を、直接、スプレーガンに供給したと
しても、ノズル詰まりが生じることがない。

【０００７】

【実施例】以下、図１、図２に基づいて本発明の第一実
施例の説明を行う。本実施例に係るショットブラスト装
置２０は、インジェクタの構成部品である噴射ノズル１
０（以下、ワーク１０という）の加工バリを除去するた
めの装置であり、図１にその全体概略図が示されてい
る。ここで、前記ワーク１０は、図２にその縦断面図が
示されるように、先端が塞がれた略筒状の部材であっ
て、その先端の中央部分に複数の燃料噴射孔１２が形成
されている。前記燃料噴射孔１２は、0.2mm 〜0.3mm の
内径を有しており、外部からドリルによって加工され
る。したがって、前記ワーク１０の内側には、図２
（Ｂ）に示されるように、加工バリ１２ｂが付着してい
る。なお、ワーク１０の内径は約4mm に製作されてい
る。

【０００８】前記ショットブラスト装置２０は、スプレ
ーガン２６を備えている。前記スプレーガン２６は、圧
縮空気配管２３から空気ノズル２３ｎを介して高速で吹
き込まれた空気を管体２６ｋおよびノズル２６ｎを通し
て外部に放出する構造であり、前記スプレーガン２６を
流れる空気流量に応じて空気ノズル２３ｎの周囲に負圧
が生じるようになっている。ここで、前記ノズル２６ｎ
は外径が約3mm の筒状の細管であり、ワーク１０の内部
に挿入できるようになっている。また、前記管体２６ｋ
には材料吸引管２６ｓの一端が接続されており、この材
料吸引管２６ｓが空気ノズル２３ｎの近傍で開口してい
る。また、前記材料吸引管２６ｓの他端は材料供給配管
２５に接続されている。前記材料供給配管２５は、硬質
ゴム製のフレキシブルチューブであり、先端にラッパ状
の吸引口２５ｒが装着されている。そして、この吸引口
２５ｒがショット粒２を貯留するショット粒ケース２４
の内部空間に配置されている。なお、前記吸引口２５ｒ
の向きや高さ等は、自由に設定することができるように
なっている。

【０００９】前記ショット粒ケース２４は、粉状のショ
ット粒２（約80μ〜100 μのガラスビーズ）を貯留する
ための円筒状の密閉容器であり、ショット粒２が堆積し
ている部分の上方にはショット粒２が舞い上がれるだけ
の空間が設けられている。また、ショット粒ケース２４
の上板２４ｕにはモータ２４ｍが載置されており、モー
タ２４ｍの回転軸２４ｓがショット粒ケース２４の内部
空間に突出している。そしてこの回転軸２４ｓにファン
２４ｆが装着されている。また、前記上板２４ｕには、
ショット粒ケース２４の内部空間と外部とを連通させる
パイプ２４ｐが固定されており、このパイプ２４ｐの途
中に圧力調整バルブ２４ｂが装着されている。即ち、前
記ファン２４ｆおよびモータ２４ｍが本発明のショット
粒舞い上げ機構に相当する。さらに前記ショット粒ケー
ス２４の周囲下部には、内部に堆積されたショット粒２
を加熱して乾燥させるためのヒータ２４ｈが設けられて
おり、また、ショット粒ケース２４の天井部には同じく
ショット粒２を加熱して乾燥させるための電球２４ｔが
取り付けられている。即ち、ヒータ２４ｈ、電球２４ｔ
が本発明の乾燥機構に相当する。

【００１０】次に、本実施例に係るショットブラスト装
置２０の機能について説明する。先ず、操業準備として
ショット粒ケース２４にショット粒２の粉体を供給し
て、ヒータ２４ｈおよび電球２４ｔに通電する。さら
に、ワーク１０の形状等に応じて材料供給配管２５の吸
引口２５ｒの向き、高さを決め、ファン２４ｆの回転数
を設定する。次に、スプレーガン２６のノズル２６ｎを
ワーク１０の内部に挿入して両者２６，１０を位置決め
する。この状態で前記モータ２４ｍを駆動させて、所定
の回転数でファン２４ｆを回転させ、ショット粒ケース
２４内のショット粒２を上方の空間に舞い上げる。さら
に、圧力調整バルブ２４ｂを操作することにより、ショ
ット粒ケース２４の内部の圧力を調整する。次に、スプ
レーガン２６に圧縮空気配管２３、空気ノズル２３ｎを
介して圧縮空気を供給する。これによって、スプレーガ
ン２６の内部に空気流量に応じた負圧が生じ、前記ショ
ット粒ケース２４内で舞い上げられたショット粒２がケ
ース内の空気とともに材料供給配管２５、材料吸引管２
６ｓを介してスプレーガン２６の内部に吸引される。そ
して、前記ショット粒２がスプレーガン２６の内部で圧
縮空気と混合されて、ノズル２６ｎから噴出される。前
記ノズル２６ｎから空気とともに噴出されたショット粒
２は、ワーク１０の燃料噴射孔１２に付着した加工バリ
１２ｂに衝突して、前記加工バリ１２ｂを除去する。

【００１１】このように本実施例に係るショットブラス
ト装置２０によると、スプレーガン２６にはショット粒
ケース２４内で舞い上げられたショット粒２がケース内
の空気とともに吸引される。このため、ショット粒２を
吸引する際の抵抗が非常に小さなものとなる。したがっ
て、スプレーガン２６の内部を流れる空気流量が減少
し、その空気流量に応じてスプレーガンの内部負圧が小
さくなっても、ショット粒２は負圧に応じた量だけ材料
供給配管２５、材料吸引管２６ｓを介してスプレーガン
２６に良好に吸引される。即ち、スプレーガン２６のノ
ズル２６ｎの径を小さくすることにより、このスプレー
ガン２６を流れる空気流量が減少しても、ノズルから噴
出されるショット粒２の空気に対する混合比率が不安定
に変動することはない。また、ファン２４ｆの回転数を
変えることによりショット粒ケース２４内で舞い上げら
れるショット粒２の量を加減することができる。また、
圧力調整バルブ２４ｂによってショット粒ケース２４の
内部圧力を変えたり、あるいは材料供給配管２５の吸引
口２５ｒの向きや高さを変えることにより、ショット粒
２がスプレーガン２６に吸引される際の効率を変えるこ
とができる。この結果、スプレーガン２６のノズル２６
ｎから噴出されるショット粒２の空気に対する混合比率
を制御することもでき、ワーク１０の形状等に応じて最
適な加工条件を設定することができる。さらに、ショッ
ト粒ケース２４にはヒータ２４ｈおよび電球２４ｔが設
けられており、貯留されているショット粒２を乾燥でき
るようになっているために、前記ショット粒２が湿気に
よって固化することがない。このため、ショット粒２が
ファン２４ｆによって効率的に空間に舞い上げられる。
また、ショット粒２を、直接、材料供給配管２５、材料
吸引管２６ｓを介してスプレーガン２６に供給したとし
ても、ノズル２６ｎの詰まり等が生じることはない。

【００１２】図３は、本発明の第二実施例に係るショッ
トブラスト装置１２０のショット粒ケース１２４の縦断
面図を表している。本実施例に係るショットブラスト装
置１２０は、第一実施例に係るショットブラスト装置２
０のショット粒ケース２４の構造を改良したものであ
り、ファン２４ｆの代わりに圧縮空気の風圧によってシ
ョット粒２を舞い上げる構造になっている。本実施例に
係るショット粒ケース１２４の上板１２４ｕには、下向
きに複数のノズル１２４ｎが所定位置に固定されてお
り、このノズル１２４ｎに圧縮空気配管１２４ｐが流量
調節弁１２４ｂを介して接続されている。そして、前記
ノズル１２４ｎから空気が放出されることにより、ショ
ット粒ケース１２４の内部でショット粒２が舞い上げら
れる。また、流量調節弁１２４ｂを操作することによ
り、舞い上げられるショット粒２の量を加減することが
できる。

【００１３】図４は、本発明の第三実施例に係るショッ
トブラスト装置２２０のショット粒ケース２２４の縦断
面図を表している。本実施例に係るショットブラスト装
置２２０は、第二実施例に係るショットブラスト装置１
２０のショット粒ケース１２４の構造を改良したもので
あり、圧縮空気をショット粒２の堆積層の下方から吹き
込む構造になっている。なお、圧縮空気配管２２４ｐの
途中には流量調節弁２２４ｂが設けられており、空気流
量を調節できるようになっている。

【００１４】

【発明の効果】本発明によると、ノズル径を小さくする
こと等によりスプレーガンを流れる空気流量が減少して
も、ショット粒が良好にスプレーガンに供給される。さ
らに、ノズルから噴出されるショット粒の空気に対する
混合比率を良好に制御することができる。このためワー
クの形状、サイズ等に応じて最適な加工条件を設定する
ことができる。また、粉状のショット粒が乾燥状態に保
持されているため、ショット粒が効率的に舞い上がり、
またノズル詰まり等も生じない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係るショットブラスト装
置の全体概略図である。

【図２】ワークの縦断面図である。

【図３】本発明の第二実施例に係るショットブラスト装
置のショット粒ケースの縦断面図である。

【図４】本発明の第三実施例に係るショットブラスト装
置のショット粒ケースの縦断面図である。

【図５】従来のショットブラスト装置の全体概略図であ
る。

【符号の説明】

２ ショット粒 １０ ワーク ２４ ショット粒ケース ２４ｆ ファン（ショット粒舞い上げ機構） ２４ｍ モータ（ショット粒舞い上げ機構） ２４ｈ ヒータ（乾燥機構） ２４ｔ 電球（乾燥機構） ２５ 材料供給配管 ２６ スプレーガン ２６ｓ 材料吸引管

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平５−4169（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−348875（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−135177（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−34670（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B24C 7/00 B24C 5/02

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ショット粒をスプレーガンによって吸引
   して加速した後、そのスプレーガンのノズルから噴出さ
   せて、ワークに衝突させることにより、前記ワークの研
   掃を行うショットブラスト装置において、 前記ショット粒を貯留する略密閉構造の容器であって、
   前記ショット粒が貯留される場所以外に所定容積の空間
   を備えるショット粒ケースと、 前記ショット粒を前記ショット粒ケース内の空間に舞い
   上げ、かつ、その舞い上がる量を加減できるショット粒
   舞い上げ機構と、 一端が前記ショット粒ケース内の空間で開口しており、
   他端が前記スプレーガンに接続されている材料供給配管
   と、を有することを特徴とするショットブラスト装置。
2. 【請求項２】請求項１に記載のショットブラスト装置に
   おいて、 前記ショット粒ケースには、内部に貯留されるショット
   粒を乾燥させるための乾燥機構が設けられていることを
   特徴とするショットブラスト装置。