JPH07204589A - ワークの洗浄方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 横断面が異形をなすワークの外周面全体を、
液体中に生起する高いキャビテーション密度を有するキ
ャビテーション内にて効果的に洗浄する。 【構成】 ワークＰは洗浄槽１内の液体Ｗ中に配置さ
れ、噴射ノズル３は前記液体Ｗ中に開口し、噴射孔３Ａ
がワークＰの外周面Ｐ３に向かって対向配置され、ワー
クＰ又は噴射ノズル３の何れか一方を回転させる。噴射
ノズル３の噴射孔３Ａの開口端３Ｂと、噴射孔３Ａに対
向するワークＰの被洗浄面としての外周面Ｐ３との距離
Ｌを、ワークＰ又は噴射ノズル３の何れか一方の回転時
において略一定の距離に可変調整して保持する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、機械加工等によって形
成されるワークの加工時における切粉、加工時に使用さ
れる切削油、研磨剤及び表面に付着せる異物等を除去す
る洗浄方法に関し、そのうち特に洗浄槽の洗浄液中に配
置したワークに、加圧された液体を洗浄液中に配置され
た噴射ノズルより洗浄液中を介して噴射して洗浄するワ
ークの洗浄方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のワークの洗浄方法は例えば特開昭
６１−８１８４号公報に示される。かかるワークの洗浄
方法は、内燃機関部品等の被清浄部品を水中に浸漬し、
該部品の表面から一定距離にノズルを配置して該ノズル
から上記部品の表面へ向けて加圧水を噴出せしめて該表
面の近傍にキャビテーションを発生せしめ、該表面に付
着した異物を除去するものである。

【０００３】かかる従来のワークの洗浄方法によると、
噴射ノズルの噴射孔の開口端とワークの被洗浄面との距
離は、被洗浄面近傍においてキャビテーションが発生す
る位置に設定されるとともにこの噴射孔の開口端と被洗
浄面との距離は一定に固定され、そして、噴射ノズルの
噴射孔より３５０kg／ｃｍ2 程度に加圧された液体がワ
ークに向けて噴射される。以上によると、噴射ノズルよ
り噴射される加圧液体によって生起するキャビテーショ
ンによりワークの被洗浄面が洗浄される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】かかる従来のワークの
洗浄方法によると次の不具合がある。ワークは洗浄槽内
にあって噴射ノズルに対し固定的に配置される。これに
よると、噴射ノズルから噴射される加圧液体によって生
起するキャビテーションは噴射ノズルに対向するワーク
の表面に有効に作用するもののワークの全体表面に（特
に裏側）作用させることが困難であり、ワーク全体の良
好な洗浄を行なうことが困難であった。ここでワークの
全体表面にキャビテーションを作用させる為にワークを
回転軸に取着し、回転軸を回転することによってワーク
を回転し、ワークの全体表面を噴射ノズルに順次対向さ
せることが可能となるが、回転軸の長手方向軸心線に対
するワークの横断面（全体表面に相当）が異形状の場
合、ワークの全体表面にキャビテーション密度の高い良
好なキャビテーション作用を付与することが困難であ
る。これは、噴射ノズルの孔径（φｄ）を有する噴射孔
から洗浄槽の洗浄液中に噴射される加圧液体によって洗
浄液中に有効なるキャビテーション作用が発生する位置
は、噴射ノズルの開口端より６ｄから３０ｄの範囲であ
って、６ｄ未満及び３０ｄ以上の距離にあっては、キャ
ビテーション密度が低く洗浄に用いる為の有効なキャビ
テーションに至らないことが知られる。従って、ワーク
の横断面が異形状をなすものにあって、単にワークを回
転したとしても噴射ノズルの噴射孔の開口端とワークの
被洗浄面との距離が６ｄから３０ｄの範囲の距離内に配
置される保証はなく、良好なキャビテーション作用をワ
ークの全体表面に与えることができるものでなく、以上
のことからワークの良好なる洗浄が阻害されることにな
る。

【０００５】本発明になるワークの洗浄方法は上記課題
に鑑み成されたもので、特にワークの横断面が異形をな
すものにあって、ワークの全体表面に、噴射ノズルより
洗浄液中に噴射される加圧液体によって生起するキャビ
テーションを有効に作用させ、もってワーク全体を良好
に洗浄することのできるワークの洗浄方法を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決する為の手段】本発明になるワークの洗浄
方法は、前記課題を解決する為に、内部に洗浄液が貯溜
された洗浄槽の洗浄液内に配置されたワークと、洗浄槽
内の洗浄液中を介して加圧液体をワークに向けて噴射す
る噴射ノズルと、よりなり少なくともワーク又は噴射ノ
ズルの何れか一方を回転するワークの洗浄装置におい
て、噴射ノズルの噴射孔に対向するワークの洗浄すべき
被洗浄面と、噴射ノズルの噴射孔の開口端との距離を、
略一定の距離に可変調整保持したものである。

【０００７】

【作用】ワーク又は噴射ノズルの何れか一方を回転させ
たことによって、噴射ノズルから噴射される加圧液体に
よって生起するキャビテーション作用をワークの全体表
面に作用させることができ、しかも噴射ノズルの噴射孔
の開口端とワークの被洗浄面との距離を略一定の距離に
可変調整保持したことによって、ワークを常にキャビテ
ーション密度の高い状態に配置することができるのでワ
ークの全体表面を良好に洗浄することができる。

【０００８】

【実施例】以下、本発明になるワークの洗浄方法の一実
施例について説明する。１は内部に洗浄液等の液体Ｗが
貯溜された洗浄槽であって、この洗浄槽１の液体Ｗ中に
は回転軸２に着脱自在に取着されたワークＰが没入配置
される。この回転軸２はモータＭの出力軸に一体的に連
結され、モータＭの回転によって回転軸２が回転し、も
って液体Ｗ中に配置されるワークＰも回転する。本実施
例におけるワークＰの横断面（回転軸２の長手方向軸心
線に直交する面であって被洗浄面となる）は半径Ｒ１な
る大半円部Ｐ１と、半径Ｒ２なる小半円部Ｐ２とが連設
されて外周面Ｐ３が構成される。このワークＰは図２に
よく示される。すなわちワークＰの横断面は異形（横断
面円形でない）をなす。３は、洗浄槽１の液体Ｗ中に開
口され、ワークＰの外周面Ｐ３に対向して配置された噴
射ノズルであり、噴射ノズル３内に穿設された噴射孔３
Ａは噴射ノズル３の右方の開口端２Ｂに開口するととも
にこの噴射孔３Ａの開口はワークＰの洗浄すべき被洗浄
面（いいかえるとワークＰの外周面Ｐ３）に向かって開
口する。本実施例において、噴射孔３Ａは拡大されたリ
セス孔を介して開口端３Ｂに開口させた。又、噴射ノズ
ル３の噴射孔３Ａは、液体貯溜源Ｔに液体供給路４を介
して接続されるもので、図示せぬ加圧ポンプ等によって
液体貯溜源Ｔ内の液体が例えば５Kg／cm2 から５０Kg／
cm2 に加圧され、この加圧された液体が液体供給路４よ
り噴射ノズル３の噴射孔３Ａに供給される。液体供給路
４の一部は噴射ノズル３に穿設される。

【０００９】ここで、噴射ノズル３は洗浄槽１の側壁に
形成された噴射ノズル支持孔５に液密的に支持されると
ともにワークＰの外周面Ｐ３と噴射ノズル３の噴射孔３
Ａの開口端３Ｂとの距離Ｌが可変調整されるよう左右方
向に移動自在に支持される。すなわち、本実施例におい
て噴射ノズル３は図１において噴射ノズル支持孔５内を
左右方向に移動し得る。

【００１０】６はワークＰの回転時において、噴射ノズ
ル３の噴射孔３Ａの開口端３Ｂと、噴射孔３Ａに対向す
るワークＰの外周面Ｐ３との距離Ｌを略一定に可変調整
保持する為の駆動装置であって以下の構成よりなる。７
はカムであり、このカム形状はワークＰの形状と略同一
形状をなすとともに回転軸２に対しワークＰと同一形状
状態に固定して配置される。すなわち図３には、ワーク
Ｐとカム７を上方よりみた平面図を示すもので、図の実
線の形状がワークＰを示し、一点鎖線の形状がカム７を
示す。ここでカム７には、ワークＰの大半円部Ｐ１に相
当する大径部Ｓ１と、ワークＰの小半円部Ｐ２に相当す
る小径部Ｓ２と、大径部Ｓ１と小径部Ｓ２を結ぶ傾斜部
Ｓ３と、を設けたものであり、カム７に傾斜部Ｓ３を設
けたのは後述する検出杆をカム７上に円滑に動作させる
為に設けたものである。尚、理解を容易にする為にワー
クＰの外径とカム７の外径に差異を設けた。

【００１１】８は検出杆であって、図１において左右方
向に移動自在に支持され、その右端部８Ａがカム７に対
向し、左端部８Ｂがスプリング９によって弾性的に右端
部８Ａに向けて付勢される。従って、検出杆８の右端部
８Ａはスプリング９にて常にカム７に弾性的に押圧され
て当接するもので、カム７の回転によると検出杆８はカ
ム７にそって左右方向の側方へ移動するものであり、こ
の検出杆８の左右方向の移動は伝達杆１０にて噴射ノズ
ル３に伝達され、噴射ノズル３もまた噴射ノズル支持孔
５内を左右方向へ移動する。而してモータＭの回転によ
ってワークＰが回転するとカム７も同期的に回転し、噴
射ノズル３は、カム７の回転によって検出杆８と同期的
に左右方向へ移動する。噴射ノズル３はワークＰの回転
に同期して左右方向へ移動する。

【００１２】次にその作用について説明する。ワークＰ
は、回転軸２に取着されるとともにモータＭによる回転
軸２の回転によって回転し、洗浄槽１内の液体Ｗ中に回
転状態に配置される。一方、噴射ノズル３は噴射ノズル
支持孔５に左右方向に移動自在に配置されるとともに少
なくともその開口端３Ｂが洗浄槽１内の液体Ｗ中に開口
し、噴射孔３Ａの開口端３Ｂと、それに対向するワーク
Ｐの被洗浄面としての外周面Ｐ３は一定の距離Ｌに保持
される。そして、液体貯溜槽Ｔ内の液体が加圧され、液
体供給路４を介して噴射ノズル３の噴射孔３Ａより洗浄
槽１内の液体中に噴射されると、この加圧液体の噴射に
よって洗浄槽１内の液体中にキャビテーションが発生
し、このキャビテーションによってワークＰの外周面Ｐ
３の洗浄が行なわれる。かかるワークの洗浄において、
本発明は次の如き特徴を有する。

【００１３】図３は、ワークＰ及びカム７を図１におい
て上方よりみた平面状態を示すもので、図の第１状態
（０度状態という）において、噴射ノズル３の噴射孔３
Ａは図３のワークのＥ点に向かって対向する。一方、検
出杆８の右端部８Ａは、カム７の大径部Ｓ１のＥ' 点に
対接するもので、これによると、検出杆８と噴射ノズル
３とが伝達杆１０によって機械的に連結されていること
から、噴射ノズル３の噴射孔３Ａの開口端３Ｂとワーク
Ｐの大半円部Ｐ１のＥ点とは、噴射孔３Ａの直径ｄの１
５倍の１５ｄなる距離Ｌに保持される。いいかえるなら
ば１５ｄの距離Ｌに設定された。かかる状態において、
噴射孔３Ａより加圧された液体が洗浄槽１内の液体Ｗ中
に噴射されると、噴射孔３Ａの開口端３Ｂより６ｄから
３０ｄの距離範囲内において密度の高いキャビテーショ
ンが得られることより、Ｅ点におけるワークＰの外周面
Ｐ３の洗浄は良好に行なわれる。

【００１４】次に前記第１状態（０度状態）から回転軸
２を反時計方向に回転すると、例えば９０度間隔にワー
クの、Ｆ点（０度から９０度回転）、Ｇ点（０度から１
８０度回転）、Ｈ点（０度から２７０度回転）、Ｊ点
（０度から３６０度回転で再び０度の第１状態に復帰）
が噴射ノズル３の噴射孔３Ａの開口端３Ｂに順次対向す
る。一方、カム７に対接する検出杆８の右端部８Ａは、
前記第１状態から９０度間隔にカム７のＦ' 点（０度か
ら９０度回転）、Ｇ' 点（０度から１８０度回転）、
Ｈ' 点（０度から２７０度回転）、Ｊ' 点（０度から３
６０度回転で再び０度の第１状態に復帰）に順次対接す
る。以上によると、ワークＰの横断面形状とカム７の横
断面形状とを略同一形状とし、しかもワークＰとカム７
を同一状態にて回転軸２に配置したので、カム７に対接
せる検出杆８の移動に応じて噴射ノズル３の位置が制御
され、もって噴射ノズル３の噴射孔３Ａの開口端３Ｂと
ワークＰの被洗浄面としての対向面との距離Ｌを当初設
定の１５ｄに保持できたものである。而して、噴射孔３
Ａより噴射される加圧された液体によって、洗浄槽１内
の液体Ｗ中に生ずる密度の高いキャビテーション中にワ
ークＰの被洗浄面を常に配置できたので、ワークＰの秀
れた洗浄効果を得ることができる。

【００１５】尚、カム７に、傾斜部Ｓ３，Ｓ３を形成し
たことによると、９０度回転時のＦ点の前後角度及び２
７０度回転時のＨ点の前後角度時において、噴射ノズル
３の噴射孔３Ａの開口端３ＢとワークＰの被洗浄面とし
ての対向面との距離Ｌは当初設定の１５ｄに比較し、幾
分増加、減少傾向となるが、この変動の範囲は６ｄから
３０ｄの範囲内とすることが可能であるので、高いキャ
ビテーション密度内にワークＰの洗浄面を配置でき、も
って洗浄効果を劣化させることはない。

【００１６】又、本実施例は噴射ノズル３を移動させた
がワークＰを左右方向へ移動させてもよく、更に又噴射
ノズル３の左右方向の移動をカム７及び検出杆８による
駆動装置６を用いたが、サーボモータを用い、電気的に
噴射ノズル３又はワークＰを移動させてもよい。

【００１７】

【発明の効果】以上の如く、本発明になるワークの洗浄
方法によると、異形をなすワークにあって、ワーク又は
噴射ノズルの一方を回転するとともに噴射ノズルの噴射
孔の開口端とワークの被洗浄面との距離を常に一定の距
離に可変調整保持したので、ワークの全外周面を常に高
いキャビテーション密度内に配置することができ、もっ
てワークの洗浄効果を著しく向上できたものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のワークの洗浄方法を実施する為に用い
られる洗浄装置の一実施例を示す要部縦断面図。

【図２】図１のＡ−Ａ線における要部横断面図。

【図３】ワークとカムのセット状態を示す上部平面図。

【図４】噴射孔とワークとの距離Ｌとワークの回転角度
の関係を示す線図。

【符号の説明】

１ 洗浄槽 Ｗ 液体 Ｐ ワーク ３ 噴射ノズル ３Ａ 噴射孔 ３Ｂ 開口端

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部に洗浄液が貯溜された洗浄槽の洗浄
   液内に配置されたワークと、洗浄槽内の洗浄液中を介し
   て加圧液体をワークに向けて噴射する噴射ノズルと、よ
   りなり少なくともワーク又は噴射ノズルの何れか一方を
   回転するワークの洗浄装置において、噴射ノズルの噴射
   孔に対向するワークの洗浄すべき被洗浄面と、噴射ノズ
   ルの噴射孔の開口端との距離を、略一定の距離に可変調
   整保持してなるワークの洗浄方法。
2. 【請求項２】 前記、距離を、噴射ノズルの噴射孔の直
   径の６倍から３０倍の範囲に可変調整保持してなる請求
   項１記載のワークの洗浄方法。