JP3364657B2 - 深穴のバリ取り方法および装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、金属加工部品、ま
たは樹脂部品等の製造工程において部品の深穴内部の交
差穴に発生したバリを高圧水で効率的に取り除く方法お
よび装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のバリ取り装置としては、
ノズル側面の周方向対称位置に一対の噴射孔が穿設され
た横吹きのノズルが高水圧を供給する回転機構部あるい
は揺動機構部に連結された構成のものが公知であり、ノ
ズルを対象となるワークのバリ発生位置まで差し込み、
高圧水を放射状に噴射しながらノズルを回転あるいは揺
動させることでバリを取り除くものである。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
横吹きノズルを用いたバリ取り装置においては、バリ取
り品質を保証するために高精度なノズルの位置決めが要
求されるので、装置が高価なものとなってしまうという
問題があった。また、奥行きのあるワークにはノズル自
身の長さをワークに合わせて長尺に形成する必要がある
が、長尺なノズルほど回転時あるいは揺動時における先
端部分の軸振れが大きくなるので、ノズルがワークと接
触してワークを傷付けたり、ノズル自身が破損する蓋然
性が高かった。そこで、これを防ぐためには回転部の構
造やノズルの加工精度を高くする必要があり、装置のコ
ストアップを招く。加えて、横吹きノズルでは、ノズル
径よりも小径の深穴についてはバリ取りができず、さら
にその構造上、ノズル径には下限がある。

【０００４】一方、上記横吹きノズルに代えて、ノズル
先端端面に噴射孔が穿設された直吹きのものを使用する
ことで、ノズルを深穴に差し込みことなくバリ取りが可
能であるが、直吹きノズルでは一度にごく狭い範囲のバ
リしか除去できないので、広範囲にわたってバリ取りを
行うには極めて効率が悪く、さらに、高精度なノズルの
位置決めが要求されるので、装置が高価なものとなって
しまうという問題があった。さらに、直吹きノズルの場
合、ワークのバリ発生部位から離れるので、横吹きノズ
ルに対し更なる増圧が必要となり、装置の大型化および
コストアップを招くという問題があった。

【０００５】本発明は、上述した従来技術が抱える問題
点に着目してなされたものであって、その目的とすると
ころは、作業効率およびコストダウンの点で優れた深穴
のバリ取り方法および装置を提供しようとするものであ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
め、請求項１記載の深穴のバリ取り装置では、ノズル先
端端面にスリット状の噴射孔を有した深穴のバリ取り装
置であって、ノズルを周方向に回転させるノズル回転手
段と、ノズルの軸方向位置を調整するノズル噴射位置調
整手段とを有し、ノズル先端から噴射する高圧水を面状
で扇形に広げさせると共に回転させ、深穴内のバリ発生
位置に対し前記拡大してゆく高圧水の噴射範囲が該バリ
発生位置の交差穴形状に合うように前記ノズル噴射位置
調整手段がノズル位置を調整することにより効率良くバ
リ取りを行うことを特徴とする。

【０００７】請求項２記載の深穴のバリ取り方法では、
ノズル先端から噴射する高圧水を面状で扇形に広げさせ
ると共に回転させ、深穴内のバリ発生位置に対し前記拡
大してゆく高圧水の噴射範囲が該バリ発生位置の交差穴
形状に合うようにノズル位置を調整することにより効率
良くバリ取りを行うことを特徴とする。

【０００８】請求項３記載の発明では、請求項１記載の
深穴のバリ取り装置において、ノズル回転手段が、ノズ
ル停止時にノズル周方向の回転に対する位相が所定値と
なるようにノズルの回転停止位置を制御可能に形成され
ていることを特徴とする。

【０００９】請求項４記載の発明では、請求項１または
３記載の深穴のバリ取り装置において、ノズルが高圧水
の拡がり角調整手段を有し、バリが発生している交差穴
の形状に合わせて高圧水の扇形の拡がり角を調整可能で
あることを特徴とする。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面に基づいて説明する。 ＜実施の形態１＞ 図１は、実施の形態１の深穴のバリ取り装置を示す構成
図である。図において、深穴のバリ取り装置Ａは、１の
ノズルと、２のロータリジョイントと、３のパルスモー
タと、４の高圧ポンプと、５の枠体と、６のテーブルと
を主要な構成としている。

【００１１】前記ノズル１は、図２に示すように、例え
ばステンレス鋼のような耐食性・耐摩耗性に優れた硬質
素材を用い、厚み１．０ｍｍ程度の肉厚を有する長さ６
０ｍｍ，直径６ｍｍの筒状に形成されている。さらに詳
しくは、その内部には高圧ポンプ４からの高圧水が通過
する水路１ａが設けられ、図中右側の先端部中央には、
長さ１．２ｍｍ，幅０．６ｍｍのスリット状に形成され
た噴射孔１ｂが穿設されている。またノズル１の図中左
側には太径の根本部１ｃが形成されるとともに、この根
本部１ｃには、互いに平行な対向する二面からなる工具
セット用の二面幅部１ｄ，１ｄが形成されている。そし
て、根本部１ｃの内周には、前記ロータリジョイント２
の回転側中央に設けられた雄ねじ部と螺合可能な雌ねじ
部１ｅが螺刻されている。

【００１２】前記ロータリジョイント２の固定側は前記
枠体５に固定され、回転側の端部中央にはノズル１の根
本部１ｃが連結されるとともに、前記パルスモータ３と
ベルトまたは歯車等を介して連結されている。また、こ
のロータリジョイント２の中央には高圧水が通過する水
路が設けられ、この水路の回転側端はノズル１の水路１
ａと接続され、固定側端は前記高圧ポンプ４と接続され
ている。前記テーブル６は、その上面にバリ取りの対象
となるワークＷを載置してワークＷの位置調整を行うた
めのもので、互いに直交するＸ軸，Ｙ軸，Ｚ軸（縦，
横，高さ）にそれぞれガイドレールが設けられ、ねじ軸
を摺動して任意の方向に移動可能に形成されている。

【００１３】深穴のバリ取り装置Ａの使用方法は、ま
ず、テーブル６にワークＷを載置するとともに、ワーク
Ｗの深穴がノズル１の正面に位置するようにテーブル６
の位置調整を行う。続いて、高圧ポンプ４からノズル１
に高圧水を供給すると同時に、パルスモータ３を駆動し
てノズル１をその周方向に回転させる。すると、図３
（イ）に示すように、ノズル１の噴射孔１ｂから噴出し
た高圧水は、扇形を描き、かつ、ノズル１の周方向に回
転しながらワークＷの深穴のバリを除去するので、穴全
体に高圧水を満遍なく当てることができ、穴全体に発生
したバリを容易に除去することができる。また、ノズル
１を深穴に挿入せずにバリ取りを行えるので、単一径の
ノズル１でもって穴径の異なる複数の深穴に対応可能で
ある。

【００１４】また、高圧水は深穴の奥まで到達するの
で、図３（ロ）のように、深穴の奥行き方向に並んだ複
数の交差穴のバリを同時に除去することができる。よっ
て、従来装置のように何度もノズルの位置決めを行う必
要がないので、作業時間を大幅に短縮することができ
る。さらに、ノズル径は従来の直吹きノズルと同様に細
く形成することができるので、図３（ハ）のようにノズ
ル１をバリ発生位置に近接させた状態でバリ取りを行う
ことが可能であり、より高圧な水で効果的にバリを除去
することができる。また、図３（ニ）に示すように、ノ
ズル１が入らない細い深穴であっても、バリ取りを行う
ことができる。

【００１５】＜実施の形態２＞ 図４は、実施の形態２の深穴のバリ取り装置を示す斜視
図であり、深穴のバリ取り装置Ｂは、ワークＷの深穴に
発生したバリを除去するとともに、ワークＷの全体洗浄
を行うものであって、任意の位置に移動可能な枠体に固
定された図外のロータリジョイントにノズル１が垂設さ
れた構成となっている。また、この深穴のバリ取り装置
Ｂは、ノズル１の停止時に高圧水の拡がり角がワークＷ
の洗浄幅方向と一致するようにあらかじめ設定がなされ
ている。

【００１６】ワークＷのバリを除去し、続いて全体洗浄
を行う場合には、ノズル１の回転を停止させ、さらに、
ワークＷに噴射される高圧水の幅がワークＷの幅と一致
するようにノズル１の位置を調整することによって、無
駄のない効率的な洗浄を行うことができる。本実施の形
態の深穴のバリ取り装置Ｂを用いることで、バリ取りと
全体洗浄とを連続して効率良く行え、従来装置にように
バリ取りと洗浄とで噴射孔形状の異なる別のノズルを装
着し直したり、あるいは全体洗浄用の洗浄室を設けたり
する必要がなくなるので、工数削減および省スペース化
を図ることができる。

【００１７】＜実施の形態３＞ 図５（イ）は、実施の形態３の深穴のバリ取り装置を示
す側面図であり、深穴のバリ取り装置Ｃは、上述した実
施の形態２と同様に、バリ取りと全体洗浄とを行うもの
であって、図外のロータリジョイントにノズル１が垂設
され、さらに、テーブル上に離間して配置された２つの
ワークＷ，Ｗとテーブルとの間に、一対のノズル位置調
整用センサ（圧力センサ）Ｓ，Ｓがそれぞれ設けられた
構成となっている。このノズル位置調整用センサＳ，Ｓ
は、ノズル１から噴射される高圧水からワークＷ，Ｗが
受ける圧力を検出するもので、この圧力が一定値以上の
値となるようにノズル１を回転させることによって、適
正なノズル１の回転停止位置が設定できるようになって
いる。

【００１８】図５（ロ）に示すように、全体洗浄を行う
際にノズル１の回転を停止させたとき、テーブルに当た
る高圧水の噴射形状が図の二点鎖線で囲まれた調整前の
位置であった場合、ノズル位置調整用センサＳ，Ｓは、
所定の圧力を検出するまでノズル１を回転させる。そし
て、ノズル位置調整用センサＳ，Ｓが所定の圧力を検出
したとき、すなわち、噴射形状が図の一点鎖線で囲まれ
た調整後の位置となったとき、ノズル１の回転を停止さ
せ、ワークＷ，Ｗの全体洗浄を行う。本実施の形態の深
穴のバリ取り装置Ｃを用いることで、あらかじめノズル
１の回転停止位置を設定しておかなくても、最適なノズ
ルの回転停止位置が設定でき、効率的な全体洗浄を行う
ことができる。

【００１９】＜実施の形態４＞ 本実施の形態の深穴のバリ取り装置Ｄは、実施の形態１
のノズル，ロータリジョイントに代えて、図６に示すよ
うなノズル７，ロータリジョイント８が用いられたもの
である。前記ノズル７は、第１ノズル部７１と、第２ノ
ズル部７２と、パルスモータ７３とから構成され、第
１，第２ノズル部７１，７２は、例えばステンレス鋼の
ような耐食性・耐摩耗性に優れた硬質素材を用いて細長
い筒状に形成されている。前記第１ノズル部７１は、内
部に高圧ポンプ４から供給される高圧水が通過する水路
７１ａが設けられ、図中右端の先端部中央には、スリッ
ト状に形成された噴射孔７１ｂが穿設されている。そし
て、図中左端の根本部分には雌ねじ部７１ｃが螺刻され
ていて、この雌ねじ部７１ｃがロータリジョイント８の
回転側に突設された雄ねじ部と螺合することでロータリ
ジョイント８と一体化されている。

【００２０】前記第２ノズル部７２は、第１ノズル部７
１の外周を包むように形成され、その先端部中央には、
第１ノズル部７１の噴射孔７１ｂと同一長さでやや幅の
広い矩形状の拡がり角調整穴７２ａが設けられるととも
に、根本部分には円盤状のフランジ部７２ｂが設けられ
ている。このフランジ部７２ｂは、ロータリジョイント
８に突設された２つの係止爪８ａ，８ａによって右方向
への移動が規制されていて、これにより第２ノズル部７
２はロータリジョイント８に周方向回動自在に支持され
た状態となっている。また、フランジ部７２ｂには、環
状の溝が凹設されるとともにその溝の外側の縁には歯片
７２ｃが形成されている。この歯片７２ｃには、前記パ
ルスモータ７３の歯車７３ａが歯合している。

【００２１】前記パルスモータ７３は、第２ノズル部７
２を第１ノズル部７１に対して回転させ、拡がり角調整
穴７２ａが噴射孔７１ｂを塞ぐ形状を変化させることに
より、噴射された高圧水が描く扇形の拡がり角を調整す
るためのものであって、図中上方側の係止爪８ａの先端
に設けられたモータホルダ８ｂに支持固定されている。

【００２２】ここで、図６（ロ）は、拡がり角調整穴７
２ａが噴射孔７１ｂに対して直角に交わった状態であ
り、このときの噴射孔７１ｂの開口幅は最小値ｗ１とな
って高圧水の拡がり角は最も狭くなる。この状態からパ
ルスモータ７３を駆動し第２ノズル部７２を回転させる
ことで、噴射孔７１ｂの開口幅を徐々に広げることがで
きる。図６（ロ）の状態から第２ノズル部７２を９０°
回転させたものを図６（ハ）に示す。このとき、拡がり
角調整穴７２ａは噴射孔７１ｂと平行であり、噴射孔７
１ｂの開口幅は最大値ｗ２となって高圧水の拡がり角も
最も広くなる。

【００２３】深穴のバリ取り装置Ｄによれば、噴射孔７
１ｂに対して拡がり角調整穴７２ａを回転させることに
よって、高圧水の拡がり角を深穴や深穴内部の交差穴に
合った最適な形状に調整することができ、噴射孔７１ｂ
からバリ取り位置までの距離を調整することなく効果的
なバリ取りおよび洗浄を行うことができる。

【００２４】以上、本発明の実施の形態を説明してきた
が、本発明の具体的な構成は本実施の形態に限定される
ものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更
等があっても本発明に含まれる。例えば、実施の形態
１，２ではワーク側で位置調整を行う例を示し、一方、
実施の形態２，３ではノズル側で位置調整を行う例を示
したが、ノズルとワークとの相対的な位置決め方法は任
意に設定可能であり、テーブルに代えてベルトコンベア
を用いるとともに、ノズル側を上下方向昇降自在に設け
ることによって、テーブル側で水平方向の位置決め、ノ
ズル側で上下方向の位置決めを行うことで両者の相対的
な位置決めを行う構成としても良い。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、上述の通り構成されているの
で、次に記載する効果を奏する。請求項１記載の深穴の
バリ取り装置および請求項２記載の深穴のバリ取り方法
においては、バリが発生している交差穴の形状に合わせ
てノズルの噴射位置を調整し、扇形を描く高圧水をノズ
ルの周方向に回転させながらバリを除去するので、穴全
体に高圧水を満遍なく当てることができ、穴全体に発生
したバリを容易に除去することができる。さらに、深穴
内の複数の交差穴に発生したバリも同時に除去できるの
で、従来装置と比較して、バリ除去に要する作業時間を
大幅に短縮でき、作業の効率化を図ることができる。

【００２６】請求項３記載の深穴のバリ取り装置におい
ては、高圧水の拡がり角が加工部品の洗浄幅方向と一致
するときのノズルの位相を所定値として設定しておき、
バリ取り完了後にノズルの回転を前記所定の位相で停止
させてから、ノズルの軸方向位置を高圧水の拡がり角が
加工部品の洗浄幅と一致するように調整することで、効
率的な全体洗浄を行うことができる。よって、単一ノズ
ルでもってバリ取りと洗浄とを連続し、かつ、効率的に
行うことができ、バリ取りと洗浄とで噴射孔形状の異な
る別のノズルを装着する工程や全体洗浄用の洗浄室を別
に設けるスペースが不要となるので、従来装置に比して
工数削減およびコンパクト化を図ることができる。

【００２７】請求項４記載の深穴のバリ取り装置におい
ては、ノズルを移動することなくバリが発生している交
差穴の形状に合った最適な拡がり角の高圧水を噴射でき
るので、より効果的にバリ取りを行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施の形態１の深穴のバリ取り装置を示す構成
図である。

【図２】実施の形態１のノズルを示す側面図（イ）、側
面縦断面図（ロ）、正面図（ハ）である。

【図３】実施の形態１の作用を示す図である。

【図４】実施の形態２の深穴のバリ取り装置を示す斜視
図である。

【図５】実施の形態３の深穴のバリ取り装置を示す側面
図（イ）、平面図（ロ）である。

【図６】実施の形態４のノズルを示す側面縦断面図
（イ）、正面図（ロ），（ハ）である。

【符号の説明】

Ａ，Ｂ，Ｃ Ｄ 深穴のバリ取り装置 Ｗ ワーク Ｓ ノズル位置調整用センサ １，７ ノズル １ａ，７１ａ 水路 １ｂ，７１ｂ 噴射孔 １ｃ 根本部 １ｄ 二面幅部 １ｅ，７１ｃ 雌ねじ部 ２，８ ロータリジョイント ３，７３ パルスモータ ４ 高圧ポンプ ５ 枠体 ６ テーブル ７１ 第１ノズル部 ７２ 第２ノズル部 ７２ａ 拡がり角調整穴 ７２ｂ フランジ部 ７２ｃ 歯片 ７３ａ 歯車 ８ａ 係止爪 ８ｂ モータホルダ

Claims (4)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル先端端面にスリット状の噴射孔を
   有した深穴のバリ取り装置であって、 ノズルを周方向に回転させるノズル回転手段と、ノズル
   の軸方向位置を調整するノズル噴射位置調整手段とを有
   し、 ノズル先端から噴射する高圧水を面状で扇形に広げさせ
   ると共に回転させ、深穴内のバリ発生位置に対し前記拡
   大してゆく高圧水の噴射範囲が該バリ発生位置の交差穴
   形状に合うように前記ノズル噴射位置調整手段がノズル
   位置を調整することにより効率良くバリ取りを行うこと
   を特徴とする深穴のバリ取り装置。
2. 【請求項２】 ノズル先端から噴射する高圧水を面状で
   扇形に広げさせると共に回転させ、深穴内のバリ発生位
   置に対し前記拡大してゆく高圧水の噴射範囲が該バリ発
   生位置の交差穴形状に合うようにノズル位置を調整する
   ことにより効率良くバリ取りを行うことを特徴とする深
   穴のバリ取り方法。
3. 【請求項３】 ノズル回転手段が、ノズル停止時にノズ
   ル周方向の回転に対する位相が所定値となるようにノズ
   ルの回転停止位置を制御可能に形成されていることを特
   徴とする請求項１記載の深穴のバリ取り装置。
4. 【請求項４】 ノズルが高圧水の拡がり角調整手段を有
   し、 バリが発生している交差穴の形状に合わせて高圧水の扇
   形の拡がり角を調整可能であることを特徴とする請求項
   １または３記載の深穴のバリ取り装置。