JP6834726B2 - シリンダブロックの洗浄装置 - Google Patents

Description

本発明は、シリンダブロックの洗浄装置に関する。

エンジン部品を洗浄する技術が有る。例えば、特許文献１には、エンジンのシリンダヘッドのウォータージャケット内に残留する異物を取り除くために、洗浄液を注入し洗浄する技術が開示されている。

特開２０１０−１８４１８０号公報

このような技術を用いて、シリンダブロックを洗浄すると、シリンダブロックに付着していた異物が洗浄液に流されることがある。そのため、シリンダブロックにおいて洗浄を必要としない部位に飛散することが有る。これによって、品質不良が発生するおそれがあった。

一方、接触式のマスキング材を用いて、シリンダブロックにおいて洗浄を必要としない部位をマスキングすることを想起したが、当該部位とマスキング材とが接触することによって、シリンダブロックが傷付き、品質不良が発生するおそれがあった。

本発明は、品質不良の発生を抑制することを抑制するものとする。

本発明に係るシリンダブロックの洗浄装置は、
洗浄液を供給する洗浄ノズルと、
ガスを噴出するガス噴出機構と、を備え、
前記ガス噴出機構は、前記シリンダブロックの各ボア内側に挿入されたまま前記ガスを噴出しつつ、前記洗浄ノズルは、前記洗浄液を前記シリンダブロックの所望の部位に供給する。
このような構成によれば、ガスがシリンダブロックの各ボア内側に噴出されることによって、洗浄液を各ボアの外に向かって押し流すため、洗浄液が各ボア内側へ浸入することを抑制することができる。そのため、洗浄液に混じった異物が各ボア内側へ入ることを抑制し、品質不良の発生を抑制することができる。また、接触式のマスキング材を用いるかわりに、ガスを用いるため、シリンダブロックとマスキング材との接触を抑え、シリンダブロックが傷つくことを抑制し、品質不良の発生を抑制することができる。

本発明は、品質不良の発生を抑制することができる。

洗浄対象とするシリンダブロックの一例の上面斜視図である。 洗浄対象とするシリンダブロックの一例の下面斜視図である。 実施の形態１に係る洗浄装置を示す斜視図である。 実施の形態１に係る洗浄装置の要部の断面図である。 実施の形態１に係る洗浄装置の要部の上面図である。 実施の形態１に係る洗浄装置の要部の断面図である。 実施の形態１に係る洗浄装置の要部の動作の一例を示す図である。 実施の形態１に係る洗浄装置の他の一具体例を示す一部切取断面図である。 実施の形態１に係る洗浄装置の他の一具体例を示す側面図である。 実施の形態１に係る洗浄装置の要部の動作の他の一例を示す断面図である。

以下、本発明を適用した具体的な実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。ただし、本発明が以下の実施形態に限定される訳ではない。また、説明を明確にするため、以下の記載及び図面は、適宜、簡略化されている。図４〜７、１０では、右手系ＸＹＺ三次元直交座標系を規定した。また、図６では、ガスノズル１２のハッチングを省略した。

（実施の形態１）
図１〜図１０を参照して実施の形態１に係る洗浄装置について説明する。

後述する洗浄装置１００（図３参照）に洗浄される対象物の一例として、図１及び図２に示すシリンダブロックＷ１がある。シリンダブロックＷ１は、略円形の断面形状を有する貫通孔であるボアＷ１ａと、下面Ｗ１ｂとを含む。下面Ｗ１ｂには、クランクキャップボルト穴Ｗ１ｃが設けられている。クランクキャップボルト穴Ｗ１ｃは、洗浄液を供給されることによって洗浄されるとよい。図１及び図２に示すシリンダブロックＷ１の一例は、Ｖ型６気筒のシリンダ配列である。シリンダブロックＷ１は、直列３気筒、直列４気筒等の多種多様なシリンダ配列方式であってもよい。

シリンダブロックＷ１に、種々の部品を組み付けることによって、エンジン（図示略）を構成する。シリンダブロックＷ１への種々の部品の組み付けの具体例として、ピストン（図示略）等をボアＷ１ａに挿入したり、クランクキャップ（図示略）をクランクキャップボルトを用いて、下面Ｗ１ｂのクランクキャップボルト穴Ｗ１ｃに締結したりすることが挙げられる。この構成されたエンジンは、例えば、四輪車（図示略）等の車両に搭載されることによって、利用される。

図３に示すように、洗浄装置１００は、ガス噴出機構１０と、洗浄液供給部２０と、ガス噴出機構保持機構３０（図４参照）とを備える。

図３及び図４に示すように、ガス噴出機構１０は、シリンダブロックＷ１のボアＷ１ａの内側に挿入可能な形状を有する略円柱状体であり、ガスを噴出する構成を備える。図４に示すガス噴出機構１０の一例は、略円筒状の本体１１と、本体１１の内側に挿入されるガスノズル１２と、本体１１とガスノズル１２との隙間を塞ぐスリーブ１３、１４と、本体１１の側の開口部を塞ぐ蓋１５とを含む。

本体１１は、ガスを通過させない材料、例えば、ポリアミド樹脂からなる。本体１１は、その側面を貫通するガス噴出孔１１ａを有する。ガス噴出孔１１ａは、本体１１の軸Ｚ１１と交差し、軸Ｚ１１に対して傾斜する方向に延びる。具体的には、ガス噴出孔１１ａは、本体１１の先端（ここでは、Ｚ軸マイナス側）に向かって延びる。図６に示す本体１１の一例では、本体１１の上方又は下方からみて、１２本のガス噴出孔１１ａが、軸Ｚ１１を中心にして、３６０度方向を１２分割した角度、すなわち、３０度ずつ間隔を空けて配置される。本体１１の他の一例では、本体１１の上方又は下方からみて、ｎを自然数とすると、ｎ本のガス噴出孔１１ａが、軸Ｚ１１を中心にして、３６０度方向をｎ分割した角度、すなわち、３６０／ｎ度ずつ間隔を空けて配置される。

図４を再び参照すると、ガスノズル１２は、少なくともその先端１２ａが本体１１の内側に位置するように、本体１１に挿入される。ガスノズル１２の先端１２ａは、少なくとも１つのガス供給孔１２ｂが設けられている。ガスノズル１２は、ガスタンク等のガス貯蔵部（図示略）等からチューブ（図示略）を介して、ガスを供給されているとよい。ガスノズル１２は、ガスをガス供給孔１２ｂから流出させて、本体１１の内側に供給する。本実施形態においてガスノズル１２が噴出するガスは、エアー、すなわち空気である。ガスとして、エアー以外にも他の種類のガスを利用することができる。例えば、窒素ガス等の他の気体を用いてもよい。

スリーブ１３は、本体１１とガスノズル１２との隙間を塞ぐように、本体１１の上側（ここでは、Ｚ軸プラス側）の端部とガスノズル１２との間に挿し込まれる。本体１１の内側における気体は、この隙間を通って、本体１１の外側に出ることができない。図４に併せて図５を参照すると、スリーブ１４は、フランジを一端に有する。スリーブ１４の他端は、スリーブ１３の上端と突き合わされており、接合している。スリーブ１４の一端のフランジは、ボルト１４ａを介して、ガス噴出機構保持機構３０に締結されている。なお、スリーブ１３とスリーブ１４とは、一体化してもよい。

蓋１５は、本体１１の下側における端部の開口部を塞ぐように、ボルト１６を介して本体１１の下側（ここでは、Ｚ軸マイナス側）における端部に締結されている。本体１１の内側における気体は、この開口部を通って、本体１１の外側に出ることができない。

なお、本体１１、ガスノズル１２、スリーブ１３、１４、蓋１５等の間には、必要に応じて、本体１１の内側における気体が通過することを防ぐため、シーリング材等を設けてもよい。

ガスノズル１２が、ガスをガス供給孔１２ｂから流出させると、ガスが本体１１の内側に供給され、本体１１の内側における気体の圧力が高まる。これによって、気体は、ガス噴出孔１１ａから噴出する。図６に示す本体１１の一例では、本体１１の内側における気体が、本体１１の上方、又は下方からみて、本体１１を中心として、１２方向に、本体１１の外側に噴出する。軸Ｚ１１を中心にして、３６０度方向を１２分割した角度、すなわち、３０度ずつずれて配置される。

洗浄液供給部２０は、洗浄液を供給する洗浄ノズル２１を備えればよい。図３に示す洗浄液供給部２０の一例は、洗浄ノズル２１を支持しつつ、洗浄液を貯蔵する略直方体状の本体２２をさらに備える。洗浄ノズル２１は、洗浄液を、シリンダブロックＷ１の所望の部位に供給するために、数、本体２２における位置、姿勢等を適宜変更してよい。図３に示す洗浄ノズル２１の一例は、シリンダブロックＷ１の下面Ｗ１ｂのクランクキャップボルト穴Ｗ１ｃの位置に応じて、本体２２に各部位に複数設けられている。

図４、図８、及び図９に示すように、ガス噴出機構保持機構３０は、ガス噴出機構１０を保持して移動させる装置であればよい。ガス噴出機構保持機構３０は、具体的には、ガス噴出機構１０をシリンダブロックＷ１のボアＷ１ａに挿入し、所定の位置に保ち、又はボアＷ１ａから抜き出すように移動させる。

図８、及び図９に示すガス噴出機構保持機構３０の一例は、略Ｕ字状フレーム３１と、油圧シリンダ保持部３２と、油圧シリンダ３３と、ロッド３４、３５と、ガス噴出機構保持部３６とを備える。略Ｕ字状フレーム３１は、その配置面から上方に延びる鉛直フレームの２本と、これら鉛直フレーム同士と接続され上側に配置される上側フレーム部３１ａとを備える。油圧シリンダ保持部３２は、上側フレーム部３１ａから上方に延びる鉛直フレームと、これら鉛直フレーム同士と接続され上側に配置される上側保持部３２ａとを含む。油圧シリンダ３３が油圧シリンダ保持部３２の上側保持部３２ａと上側フレーム部３１ａとの間に設けられている。油圧シリンダ３３は、ロッド３４、３５を介してガス噴出機構保持部３６を押出し可能に保持している。ガス噴出機構保持部３６は、ガス噴出機構１０を保持する。油圧シリンダ３３は、ガス噴出機構保持部３６を押出し、所定の位置に配置されたシリンダブロックＷ１のボアＷ１ａにガス噴出機構１０を挿入し、所定の位置に保持させる。

（洗浄装置の動作）
次に、洗浄装置１００を用いてシリンダブロックＷ１を洗浄する動作の一例について説明する。

図３に示すように、まず、シリンダブロックＷ１を、治具やクランプ等の支持手段（図示略）を用いて洗浄液供給部２０の上方の所定位置に固定する。シリンダブロックＷ１の位置は、洗浄ノズル２１がクランクキャップボルト穴Ｗ１ｃに洗浄液を供給することができるような位置であればよい。

続いて、図７に示すように、ガス噴出機構１０をシリンダブロックＷ１のボアＷ１ａにガス噴出機構１０を挿入し、所定の位置に保持させる。ガス噴出機構１０の延長方向において、洗浄ノズル２１による洗浄を希望するシリンダブロックＷ１の部位があるとよく、この一例では、クランクキャップボルト穴Ｗ１ｃがある。

続いて、ガスをガス噴出孔１１ａからボアＷ１ａへ噴出させ、これと略同時、又はこの噴出を開始した後に、洗浄液を洗浄ノズル２１からクランクキャップボルト穴Ｗ１ｃへ供給する。

噴出されたガスは、ガス噴出孔１１ａからガス噴出孔１１ａの軸方向に噴出する。ここで、ガス噴出孔１１ａの軸は、ボアＷ１ａの軸に対してクランクキャップボルト穴Ｗ１ｃ側へ傾斜している。続いて、噴出されたガスは、ボアＷ１ａと、ガス噴出機構１０の側面との間を通って、クランクキャップボルト穴Ｗ１ｃ側へ流れ、さらに、ボアＷ１ａを通過し、クランクキャップボルト穴Ｗ１ｃ近傍に到達する。続いて、この噴出されたガスは、図７に示すようにらせん状に回転しつつクランクキャップボルト穴Ｗ１ｃ近傍を通過し、又は、図１０に示すようにボアＷ１ａの軸に略平行にクランクキャップボルト穴Ｗ１ｃ近傍を通過する。その後、シリンダブロックＷ１の外へ流れる。

一方、洗浄ノズル２１からクランクキャップボルト穴Ｗ１ｃに供給された洗浄液は、クランクキャップボルト穴Ｗ１ｃを洗浄し、クランクキャップボルト穴Ｗ１ｃから出る。ここで、洗浄液は、クランクキャップボルト穴Ｗ１ｃに存在する切り粉などの異物を含むことがある。洗浄液は、上記したガスによって、シリンダブロックＷ１の外方、具体的にはボアＷ１ａから離れる方向（ここでは、Ｚ軸マイナス側）に押し流される。ガスは、洗浄液が、シリンダブロックＷ１の洗浄を必要としない部位、例えば、ボアＷ１ａ、水路、油路等に浸入することを抑制する。また、これによって、上記した異物がシリンダブロックＷ１の洗浄を必要としない部位に飛散することも抑制する。

以上より、ガスがシリンダブロックＷ１の各ボアＷ１ａの内側に噴出されることによって、ボアＷ１ａの外へ流れ出て、洗浄液を各ボアＷ１ａの外側に向かって押し流す。そのため、洗浄液が各ボアＷ１ａの内側へ浸入することを抑制することができる。そのため、洗浄液に混じった異物が各ボアＷ１ａの内側へ入ることを抑制し、品質不良の発生を抑制することができる。

また、接触式のマスキング材を用いるかわりに、ガスを用いるため、シリンダブロックＷ１とマスキング材との接触を抑え、シリンダブロックが傷つくことを抑制し、品質不良の発生を抑制することができる。

なお、本発明は上記実施の形態に限られたものではなく、趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更することが可能である。例えば、実施の形態１では、ガス噴出機構１０（図４参照）の本体１１のガス噴出孔１１ａは、本体１１の下側に傾斜して延びるとしたが、噴出されたガスが、図７に示すようにらせん状に回転しつつクランクキャップボルト穴Ｗ１ｃ近傍を通過し易くなるように、ガス噴出機構１０は、多種多様な構成を有してもよい。ガス噴出機構１０は、例えば、ガス噴出孔１１ａの位置、向き、数を変更することで、ガスをガス噴出孔１１ａからボアＷ１ａの内壁の周方向に噴出させてもよい。例えば、このようなガス噴出孔１１ａを所定の一方向のみに配置してもよい。また、ガス噴出機構１０は、本体１１を軸Ｚ１１周りに回転させる駆動部（図示略）を備えてもよい。本体１１が回転することによって、ガス噴出孔１１ａから噴出されたガスを、らせん状に回転させ得る。また、実施の形態１では、クランクキャップボルト穴Ｗ１ｃを洗浄したが、エンジンシリンダブロックＷ１の別の部位を洗浄してもよいし、ガスをボアＷ１ａに供給したが、ガスをエンジンシリンダブロックＷ１の別の部位に供給してもよい。

１００ 洗浄装置
１０ ガス噴出機構
２０ 洗浄液供給部 ２１ 洗浄ノズル
Ｗ１ シリンダブロック
Ｗ１ａ ボア Ｗ１ｃ クランクキャップボルト穴

Claims (1)

1. 洗浄液を供給する洗浄ノズルと、
   ガスを噴出するガス噴出機構と、を備え、
   前記ガス噴出機構は、シリンダブロックの各ボアの内側に挿入されたまま前記ガスを噴出しつつ、
   前記洗浄ノズルは、前記洗浄液を前記シリンダブロックの所望の部位に供給し、
   前記ガス噴出機構は、前記ボアの内側に挿入可能な形状を有する円筒状の本体と、前記本体の内側に挿入されるガスノズルと、を備え、前記本体には、その側面を貫通するｎ本のガス噴出孔がその周方向に沿って３６０／ｎ度ずつ間隔を空けて形成されており、
   前記ガス噴出孔は、前記本体の前記側面の内側から外側に向かうにつれて、前記本体の前記ボアへの挿入方向先端側に向かって徐々に傾斜している、
   シリンダブロックの洗浄装置。

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