JP3331780B2

JP3331780B2 - ノズル装置

Info

Publication number: JP3331780B2
Application number: JP24344594A
Authority: JP
Inventors: 一郎松田
Original assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Current assignee: Maruyama Manufacturing Co Inc
Priority date: 1994-09-13
Filing date: 1994-09-13
Publication date: 2002-10-07
Anticipated expiration: 2017-10-07
Also published as: JPH0885023A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、高圧ジェットを噴射
してワークのバリ取り等に利用するノズル装置に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】特開平５−５７６９０号公報のバリ取り
用ノズル装置は、高圧ジェットを噴射して、ワークのバ
リ取りを行っている。このバリ取り用ノズル装置では、
バリの種類に応じて高圧ジェットを適切化するため、種
々のノズルを交換自在にスピンドルの先端側へ装着して
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−５７６９０
号公報のバリ取り用ノズル装置では、異種のノズルへ交
換するのに時間がかかるとともに、交換機構が複雑化
し、かつ複数種のノズルを整列して収納する収納部が必
要となり、そのために、全体が大型化している。

【０００４】請求項１の発明の目的は、高圧ジェットの
種類を簡単な構造で迅速に変更でき、かつ大きなスペー
スを要するノズル収容部を省略して、小型化を図ること
ができるノズル装置を提供することである。請求項２の
発明の目的は、同一の被噴射部位へ種々の高圧ジェット
を当てることができるノズル装置を提供することであ
る。請求項３の発明の目的は、高圧ジェットを連続的に
回転させることができるノズル装置を提供することであ
る。請求項４の発明の目的は、共通の噴孔から複数の周
方向所定位置へ向かって高圧ジェットを噴射できるノズ
ル装置を提供することある。請求項５の発明の目的は、
任意の周方向所定位置へ種々の高圧ジェットを噴射でき
るノズル装置を提供することである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この発明を、実施例に対
応する図面の符号を使用して説明する。請求項１のノズ
ル装置(10)は次の（ａ）〜（ｃ）の構成要素を有してい
る。（ａ）圧送液(72)を供給される導出口(20,24)を周部に
備える軸状部材(14) （ｂ）軸状部材(14)に対して軸方向へ相対変位自在に軸
状部材(14)に外側から嵌合し複数種の噴孔(32,34,36)を
異なる軸方向位置に備えるノズル部材(26) （ｃ）軸状部材(14)に対するノズル部材(26)の軸方向相
対位置を変化させて導出口(20,24)へ接続する噴孔(32,3
4,36)を変更する軸方向相対位置調整手段(60)

【０００６】請求項２のノズル装置(10)では、請求項１
のノズル装置(10)において、さらに、次の（ｄ）の構成
要素を有している。（ｄ）軸状部材(14)及びノズル部材(26)を軸方向へ往復
動させる往復駆動手段(82)

【０００７】請求項３のノズル装置(10)では、請求項１
又は２のノズル装置(10)において、さらに、軸状部材(1
4)及びノズル部材(26)は周方向へ相対回転自在に嵌合し
ている。導出口(20)は、軸状部材(14)の周部に形成され
た環状溝(20)であり、ノズル部材(26)を軸状部材(14)に
対して周方向へ回転駆動する回転駆動手段(56)が設けら
れている。

【０００８】請求項４のノズル装置(10)では、請求項１
又は２のノズル装置(10)において、さらに、軸状部材(1
4)及びノズル部材(26)は周方向へ相対回転自在に嵌合し
ている。導出口(24)は、軸状部材(14)の周部に複数の周
方向所定位置で形成され、ノズル部材(26)を軸状部材(1
4)に対して周方向へ回転駆動する回転駆動手段(56)が設
けられている。

【０００９】請求項５のノズル装置(10)では、請求項１
又は２のノズル装置(10)において、さらに、軸状部材(1
4)及びノズル部材(26)は周方向へ相対回転自在に嵌合し
ている。導出口(20,24)へ接続自在の複数種の噴孔(110,
112)は、軸状部材(14)の軸方向同じ位置でかつ軸状部材
(14)の周方向異なる位置でノズル部材(26)に形成され、
軸状部材(14)及びノズル部材(26)の回転位置を個々に調
整する回転位置調整手段(56,100)が設けられている。

【００１０】

【作用】請求項１のノズル装置(10)では、高圧ジェット
の種類を変更するとき、軸方向相対位置調整手段(60)
は、軸状部材(14)とノズル部材(26)との軸方向相対位置
を変更する。これにより、軸状部材(14)の導出口(20,2
4)へ接続されるノズル部材(26)の噴孔(32,34,36)が変更
され、導出口(20,24)への圧送液(72)は、変更後の噴孔
(32,34,36)から高圧ジェットとして噴射する。

【００１１】請求項２のノズル装置(10)では、往復駆動
手段(82)は軸状部材(14)及びノズル部材(26)を軸方向へ
往復動させ、これにより、ノズル部材(26)の噴孔(32,3
4,36)からの高圧ジェットも軸方向へ往復動する。軸方
向相対位置調整手段(60)は、軸状部材(14)及びノズル部
材(26)の軸方向往復運動中、適宜、軸状部材(14)及びノ
ズル部材(26)の軸方向相対位置を変更して、高圧ジェッ
トを噴射する噴孔(32,34,36)を切替える。

【００１２】請求項３のノズル装置(10)では、回転駆動
手段(56)はノズル部材(26)を軸状部材(14)に対して回転
駆動する。これにより、ノズル部材(26)の噴孔(32,34,3
6)の周方向位置が回転する。噴孔(32,34,36)は、任意の
回転位置で環状溝(20)へ接続されているので、噴孔(32,
34,36)は、常時、高圧ジェットを噴射し、このため、高
圧ジェットは連続的に回転する。

【００１３】請求項４のノズル装置(10)では、回転駆動
手段(56)はノズル部材(26)を軸状部材(14)に対して回転
駆動する。これにより、ノズル部材(26)の噴孔(32,34,3
6)の周方向位置が回転する。噴孔(32,34,36)は、複数の
周方向所定位置でのみ、軸状部材(14)の導出口(20,24)
へ接続され、接続状態のときのみ、高圧ジェットを噴射
する。このため、高圧ジェットは、複数個の周方向所定
位置でのみ、噴射される。

【００１４】請求項５のノズル装置(10)では、回転位置
調整手段(56,100)が軸状部材(14)及びノズル部材(26)の
周方向位置を個々に変更する。こうして、軸状部材(14)
及びノズル部材(26)の相対回転位置が変更されるととも
に、周方向へ導出口(20,24)に合わされる噴孔(110,112)
が切替えられ、噴孔(110,112)、導出口(20,24)の周方向
位置において高圧ジェットを噴射する。

【００１５】

【実施例】以下、この発明を図面の実施例について説明
する。図１は図５のバリ取り用ノズル装置10の噴射装置
部12の詳細な垂直断面図である。円柱状部材14は、基端
部の周部にねじ部16を備え、中心通路18は、円柱状部材
14の基端側の端面から先端面近傍まで円柱状部材14の中
心線に沿って円柱状部材14内を延びている。環状溝20
は、中心通路18の先端部の周部に形成され、中心通路18
の周方向へ一周している。

【００１６】図３は円柱状部材14の先端部の横断面図で
ある。２個の通孔22が、周方向へ１８０°離れて存在
し、放射方向へ延びて、中心通路18の先端部と環状溝20
とを同一面内で相互に連通させている。

【００１７】図４は円柱状部材14の先端部の他の構造の
横断面図である。この円柱状部材14では、２個の凹所24
が、周方向へ１８０°離れて円柱状部材14の先端部の
周部に開口し、各通孔22は中心通路18と凹所24とを相互
に連通させている。

【００１８】図１において、ノズル部材26は、ノズル部
材26の中心線に沿ってノズル部材26内を基端側端面から
ノズル部材26の先端部付近まで延びる円柱孔27を有し、
円柱状部材14を円柱孔27へ基端側から挿入され、円柱状
部材14に対して軸方向及び周方向へ変位自在に嵌合して
いる。拡張室28は、ノズル部材26の先端部内に形成さ
れ、円柱孔27の先端へ連なるとともに、円柱孔27より径
を増大されている。通孔30は、ノズル部材26の先端面部
に穿設され、拡張室28をノズル部材26の外部へ連通させ
ており、噴孔として使用することも可能である。なお、
拡張室28は省略可能である。噴孔32，34，36は、ノズル
部材26の先端部に軸方向へ先端側から順番に適宜間隔で
穿設され、種類の相互に異なる噴孔として例えば径及び
向きが相違しており、ノズル部材26の周壁を貫通してい
る。噴孔34は放射方向へまっすぐに延び、噴孔32は放射
方向外方へ向かってノズル部材26の先端方向へ傾斜し、
噴孔36は放射方向外方へ向かってノズル部材26の基端方
向へ傾斜している。２個のＯリング38は、円柱状部材14
の軸方向中間部の周部に形成されている各環状溝に嵌着
され、円柱状部材14とノズル部材26との嵌合部のシール
を行っている。

【００１９】ベアリングケース42は、脚44を介して支持
台40に固定され、ノズル部材26を貫通され、ノズル部材
26の先端側へ向かって開口している。２個のボールベア
リング46は、間にカラー48を介在させてベアリングケー
ス42内へ開口側から嵌入され、ノズル部材26を回転自在
にベアリングケース42へ軸支する。止め輪50，52は、そ
れぞれノズル部材26の外周部及びベアリングケース42の
内周部の環状溝へ嵌着され、ベアリングケース42の開口
側のボールベアリング46の内輪及び外輪に当接して、ベ
アリングケース42に対するノズル部材26の軸方向位置を
固定しつつ、ベアリングケース42からのボールベアリン
グ46の抜けを阻止している。ギヤ54は、回転方向へノズ
ル部材26と一体となるように、ノズル部材26の基端部へ
嵌装され、モータ56は、支持台40に固定され、ギヤ58を
介してギヤ54を駆動する。

【００２０】図２は噴射装置部12の平面図である。アク
チュエータ60は、ベアリングケース42の側部に固定さ
れ、円柱状部材14に対して平行で突出量を調整自在な操
作ロッド62を有している。アーム64は、円柱状部材14の
基端部に固定されて、水平方向へ突出し、操作ロッド62
の先端部へ連結ピン66を介して結合する。円柱状部材14
は、アクチュエータ60の操作ロッド62の突出量の増大に
伴い、ノズル部材26に対して進退可能である。

【００２１】図５はバリ取り用ノズル装置10の全体図で
ある。高圧ポンプ70は、水72をストレーナ74及び吸入ホ
ース76を介して吸入し、吐出ホース78へ圧送する。接続
金具80は、円柱状部材14のねじ部16（図１）へ螺着し、
吐出ホース78を円柱状部材14へ接続する。三軸移動装置
82は、支持台40を取付けられ、支持台40を相互に直交す
るｘ軸（噴射装置部12の中心線方向）、ｙ軸（噴射装置
部12の中心線に対して直角の水平方向）、及びｚ軸方向
（鉛直方向）へ変位させる。例えばバリ取りの対象とな
る鋳造品84は、奥へ向かって径を段階的に縮小する凹所
86を有し、複数個の通路孔88が凹所86の各段の部分を鋳
造品84の外部へ連通している。鋳造品84は、凹所86の開
口側を噴射装置部12の方へ向けて、着脱自在に回転手段
91に装着され、回転手段91によりｘ軸方向の直線の周り
に回転自在になっている。制御手段92は、三軸移動装置
82及び回転手段91を制御するとともに、モータ56及びア
クチュエータ60（図２）を制御する。

【００２２】バリ取り用ノズル装置10の作用について説
明する。アクチュエータ60は、制御手段92からの制御指
令に従って操作ロッド62の突出量を増減して、中心通路
18とノズル部材26との軸方向相対位置を決める。円柱状
部材14及びノズル部材26の軸方向相対位置に関係して、
噴孔32，34及び36のいずれかが選択的に環状溝20へ接続
される。バリ90をその種類に応じて除去するのに最適な
高圧ジェットがあり、この高圧ジェットを生成できる噴
孔が選択される。噴射装置部12は、円柱状部材14及びノ
ズル部材26の中心線を三軸移動装置82により回転手段91
の中心線に揃えられ、三軸移動装置82は、支持台40をｘ
軸方向へ移動させて、噴孔32，34，36のあるノズル部材
26の先端部を鋳造品84の凹所86内へ挿入する。

【００２３】一方、高圧ポンプ70は、水72を吸入して、
吐出ホース78へ圧送する。水72は、吐出ホース78から円
柱状部材14の中心通路18及び通孔22を経て環状溝20へ導
かれる。環状溝20の水72は、円柱状部材14の軸方向へ環
状溝20と合わせられている噴孔32，34又は36から高圧ジ
ェットで噴射され、凹所86のバリ90に衝突して、バリ90
を除去する。

【００２４】制御手段92は高圧ジェットの噴射中、モー
タ56を駆動し、ギヤ54はギヤ58により回転され、ノズル
部材26は円柱状部材14に対して相対回転する。これによ
り、噴孔32，34，36は、ノズル部材26の中心線の周りを
回転する。図３のように、環状溝20が円柱状部材14の周
部に形成されている場合には、円柱状部材14に対するノ
ズル部材26の任意の回転位置に対して噴孔32，34又は36
は環状溝20へ接続状態になっており、噴孔32，34又は36
からの高圧ジェットは回転する。図では、噴孔32，34，
36は、種類の同じもの２個となっているが、その２個を
種類異なる噴孔にして、２種の高圧ジェットを回転させ
ることもできる。これに対して、図４のように、凹所24
が円柱状部材14の周部に形成されている場合には、噴孔
32，34又は36が凹所24に合わさったときのみ、水72が、
凹所24から噴孔32，34又は36へ供給されて、噴射される
ので、凹所24の周方向位置でのみ高圧ジェットが断続噴
射することになる。

【００２５】制御手段92は、また、高圧ジェットの噴射
中、三軸移動装置82を駆動し、噴射装置部12をｘ軸方向
へ往復動させる。これにより、噴射装置部12が凹所86内
を往復動し、噴孔32，34又は36からの高圧ジェットは、
軸方向へ往復動して、軸方向へ異なる凹所86内の各部位
へ噴射される。噴射装置部12の往行程と復行程とで、円
柱状部材14及びノズル部材26の軸方向位置を変更して、
高圧ジェットを噴射する噴孔を変更することもできる。
例えば、往行程（噴射装置部12が凹所86の奥へ向かう行
程）では、噴孔32から高圧ジェットを噴射し、復行程
（噴射装置部12が凹所86内から後退する行程）では、噴
孔36から高圧ジェットを噴射する。各バリ90は、噴射装
置部12の往行程と復行程とで異なる角度から高圧ジェッ
トを当てられるので、効率的に切断される。

【００２６】図６は別の噴射装置部12における円柱状部
材14及びノズル部材26の基端部の構造図である。図６の
噴射装置部12では、図６に図示されていない他の部分は
図１及び図５の噴射装置部12と同一となっている。ベア
リングケース98は、ベアリングケース42の場合と同一の
構造（ベアリングケース42の場合は図１に示されてい
る。）で円柱状部材14の基端部に相対回転自在にかつ軸
方向へ一体的に支持されている。アーム64はベアリング
ケース98に固定され、モータ100は、アーム64とは反対
側のベアリングケース98の側部に固定され、ギヤ54を駆
動するモータ56（図１等）と同様に、制御手段92（図
５）からの制御信号により制御される。ギヤ102，104は
相互にかみ合い、ギヤ102は円柱状部材14の周部へ回転
方向へ一体的に結合し、ギヤ104はモータ100により駆動
される。ロータリジョイント106は、円柱状部材14の基
端部と吐出ホース78の端部とを相対回転自在に接続す
る。

【００２７】図７は図６の噴射装置部12における円柱状
部材14及びノズル部材26の先端部の横断面図である。噴
孔110，112は、周方向へ９０°間隔でかつ軸方向へ同
一位置でノズル部材26に穿設され、ノズル部材26の周壁
部の内外を連通している。噴孔110，112は種類の異なる
噴孔として設けられ、例えば径について噴孔110の方が
噴孔112より大きく設定される。

【００２８】図６及び図７の噴射装置部12では、モータ
100の駆動により凹所24の周方向位置を変更し、次に、
モータ56（図１等）を駆動して、円柱状部材14に対する
ノズル部材26の相対回転位置を変更し、噴孔110又は112
を凹所24へ合わせる。モータ56の連続駆動によるノズル
部材26の連続回転は中止され、円柱状部材14及びノズル
部材26の相対回転位置は保持されて、凹所24の周方向位
置に対応する方向へ高圧ジェットが噴射される。モータ
56の駆動により凹所24へ合わせられる噴孔が切替えら
れ、高圧ジェットの種類を変更することができる。な
お、この噴射装置部12も、三軸移動装置82によりｘ軸方
向へ往復動することができる。

【００２９】

【発明の効果】請求項１の発明では、軸状部材とノズル
部材との軸方向相対位置の変更により、高圧ジェットを
噴射する噴孔が変更されるので、噴孔の変更に対してノ
ズルの着脱が不要となり、高圧ジェットの種類の変更が
迅速化され、変更機構が簡単化され、かつ種々のノズル
を収納する収納部を省略して、ノズル装置を小型化でき
る。

【００３０】請求項２の発明では、高圧ジェットを軸方
向へ往復動させつつ、高圧ジェットの種類も適宜変更し
て、同一の被噴射部位へ複数種の高圧ジェットを当てる
ことができる。

【００３１】請求項３の発明では、高圧ジェットを連続
的に回転させることができる。

【００３２】請求項４の発明では、複数の周方向所定位
置へ高圧ジェットを噴射することができる。

【００３３】請求項５の発明では、周方向所定位置へ複
数種の高圧ジェットを噴射することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図５のバリ取り用ノズル装置の噴射装置部の詳
細な垂直断面図である。

【図２】噴射装置部の平面図である。

【図３】円柱状部材の先端部の横断面図である。

【図４】円柱状部材の先端部の他の構造の横断面図であ
る。

【図５】バリ取り用ノズル装置の全体図である。

【図６】別の噴射装置部における円柱状部材及びノズル
部材の基端部の構造図である。

【図７】図６の噴射装置部における円柱状部材及びノズ
ル部材の先端部の横断面図である。

【符号の説明】

１０バリ取り用ノズル装置（ノズル装置）１４円柱状部材（軸状部材）２０環状溝（導出口）２４凹所（導出口）２６ノズル部材３２，３４，３６，１１０，１１２噴孔５６モータ（回転駆動手段、回転位置調整手段）６０アクチュエータ（軸方向相対位置調整手段）７２水（圧送液）８２三軸移動装置（往復駆動手段）１００モータ（回転位置調整手段）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B23P 17/00 B05B 1/16 B05B 12/00

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）軸方向に沿って設けられ、圧送液
（７２）が供給される供給通路（１８）と、一方が前記
供給通路（１８）に接続し、他方が部材の側面において
開口した導出口（２０，２４）とを備える軸状部材（１
４）、（ｂ）前記軸状部材（１４）に対して軸方向へ相対変位
自在に前記軸状部材（１４）に外側から嵌合したノズル
部材（２６）であって、前記導出口（２０，２４）へ接
続させて前記圧送液（７２）を前記ノズル部材（２６）
の側面から噴射させるための複数種の噴孔（３２，３
４，３６）を異なる軸方向位置に備えるノズル部材（２
６）、及び（ｃ）前記軸状部材（１４）に対する前記ノ
ズル部材（２６）の軸方向相対位置を変化させて前記導
出口（２０，２４）へ接続する前記噴孔（３２，３４，
３６）を変更する軸方向相対位置調整手段（６０）を有
していることを特徴とするノズル装置。
【請求項２】（ｄ）前記軸状部材（１４）及び前記ノ
ズル部材（２６）を軸方向へ往復動させる往復駆動手段
（８２）を有していることを特徴とする請求項１記載の
ノズル装置。
【請求項３】前記軸状部材（１４）及び前記ノズル部
材（２６）は周方向へ相対回転自在に嵌合し、前記導出
口（２０，２４）は、前記軸状部材（１４）の周部に形
成された環状溝（２０）であり、前記ノズル部材（２
６）を前記軸状部材（１４）に対して周方向へ回転駆動
する回転駆動手段（５６）が設けられていることを特徴
とする請求項１又は２記載のノズル装置。
【請求項４】前記軸状部材（１４）及び前記ノズル部
材（２６）は周方向へ相対回転自在に嵌合し、前記導出
口（２０，２４）は、前記軸状部材（１４）の周部に複
数の周方向所定位置で形成され、前記ノズル部材（２
６）を前記軸状部材（１４）に対して周方向へ回転駆動
する回転駆動手段（５６）が設けられていることを特徴
とする請求項１又は２記載のノズル装置。
【請求項５】前記軸状部材（１４）及び前記ノズル部
材（２６）は周方向へ相対回転自在に嵌合し、前記導出
口（２０，２４）へ接続自在の複数種の噴孔（１１０，
１１２）が、前記軸状部材（１４）の軸方向同じ位置で
かつ前記軸状部材（１４）の周方向異なる位置で前記ノ
ズル部材（２６）に形成され、前記軸状部材（１４）及
び前記ノズル部材（２６）の回転位置を個々に調整する
回転位置調整手段（５６，１００）が設けられているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のノズル装置。