JPH10263491A - 振動式洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 洗浄対象物に振動を加えることによって、複
雑な形状の洗浄対象物を洗浄する場合や、多数の洗浄対
象物を一度に同時に洗浄する場合にも、洗浄対象物に付
着した汚れの除去ができる振動式洗浄装置を提供する。 【解決手段】 全体を組付ける枠体２と、ワーク４６を
収容するワーク収容部材４１と、前記ワーク収容部材４
１に固定され前記ワーク収容部材４１とともに前記ワー
ク４６を振動させる振動手段であるバイブレータ４３
と、内部に洗浄液を収容する洗浄槽１１と、前記洗浄槽
１１を上下移動するとともに上方へ移動すると前記ワー
ク４６を洗浄液中に沈め、下方へ移動すると前記ワーク
４６が洗浄液から出る洗浄槽移動手段とを備え、洗浄液
中でワーク４６を振動させて洗浄する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、振動式洗浄装置に
関するものであり、特に、振動を利用して洗浄効率を向
上させた振動式洗浄装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、ボルト、ナット等の加工時等
に付着した切削油、切り屑等の汚れは洗浄により除去さ
れている。洗浄液には、洗浄後の乾燥が容易なことから
塩素系溶剤が多用されている。しかし、気化した塩素系
溶剤には、オゾン層を破壊する大気汚染や人体に有害な
ガス発生による環境汚染があるため、アルカリ性の洗浄
液や炭化水素油の使用が増加しており、洗浄方法とし
て、洗浄液中に気泡を発生させたり、洗浄液を振動させ
て洗浄効率を高めることが行なわれている。

【０００３】例えば、洗浄液を振動させ洗浄する装置に
は、振動体としてピエゾ素子等の電圧を受けることによ
り敏感に伸縮する素子が使用された超音波洗浄機という
ものがある。超音波洗浄機の場合、振動の振幅は土木作
業等に使用する振動ドリルに比べてかなり小さいが、振
動体に印加する電圧に対する応答性がよいために周波数
がキロヘルツ台とかなり高い振動を与えることができ
る。そのため、ミクロンオーダーの微小な窪みに付着し
ている汚れを洗浄対象物より分離するのに適しており、
半導体基板の洗浄等に使用されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のよう
に、ボルト、ナット等の加工時等に付着した切削油、切
り屑等の汚れを除去するには、洗浄液を振動させるだけ
では充分ではなかった。特に、ナット等外部に露出して
いる部分だけでなく、周囲が取り囲まれた内部に切削
油、切り屑等の汚れが付着したものを洗浄する場合に
は、内部まで洗浄液の振動が充分に到達しないために内
部の切削油、切り屑等の汚れを除去することが充分に行
なえなかった。

【０００５】また、洗浄液を振動させるだけでは、ボル
ト、ナット等の多数の洗浄対象物を一度に同時に洗浄す
る場合にも、重なり合った多数の洗浄対象物を均等に洗
浄することができなかった。

【０００６】そこで、本発明は、複雑な形状の洗浄対象
物を洗浄する場合や、多数の洗浄対象物を一度に同時に
洗浄する場合にも、洗浄対象物に付着した汚れが除去で
きる振動式洗浄装置の提供を課題とするものである。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にかかる
振動式洗浄装置は、洗浄液中で洗浄対象物を振動させて
洗浄するものである。ここで、洗浄対象物を振動させる
には、モータの回動軸に偏心して錘が設けられたものを
振動させたり、電圧で伸縮するピエゾ素子等を用いても
よい。

【０００８】したがって、請求項１の発明の振動式洗浄
装置によれば、洗浄対象物自体が洗浄液中で振動するこ
とにより、周囲を取り巻く洗浄液だけでなく付着してい
た切削油、切り屑等の汚れが慣性力によりその場に留ま
ろうとし、洗浄対象物との間に相対的な位置のずれが繰
り返され、洗浄対象物に付着していた汚れ等が除去でき
るとともに、切削油、切り屑等自身が洗浄対象物より離
脱しようとする作用がある。

【０００９】請求項２の発明にかかる振動式洗浄装置
は、洗浄対象物を所定高さ位置において吊り支持した状
態で振動させる振動手段と、内部に洗浄液を収容する洗
浄槽と、前記洗浄対象物を洗浄液中に没めるために前記
洗浄槽を上方へ移動させるとともに、前記洗浄対象物を
洗浄液中より出すために前記洗浄槽を下方へ移動させる
洗浄槽移動手段とを備えたものである。ここで、洗浄対
象物を振動させる振動手段には、モータの回動軸に偏心
して錘が設けられたものを振動させたり、電圧で伸縮す
るピエゾ素子等を用いてもよい。

【００１０】したがって、請求項２の発明の振動式洗浄
装置によれば、請求項１の振動式洗浄装置と同様の作用
に加えて、洗浄対象物の高さ位置を変えないで洗浄槽を
上下に移動させることで洗浄対象物を洗浄液中に没めた
り洗浄液中より出したりでき、洗浄対象物の高さ位置を
変えないで洗浄及び洗浄後の乾燥を行なうことができ
る。

【００１１】請求項３の発明にかかる振動式洗浄装置
は、洗浄対象物を複数収容可能な収容部材と、前記収容
部材とともに前記洗浄対象物を振動させる振動手段と、
前記洗浄対象物及び収容部材を枠体に吊り支持するとと
もに、前記振動手段からの振動が枠体に伝達するのを低
減する振動吸収器と、内部に洗浄液を収容する洗浄槽
と、前記収容部材に収容された洗浄対象物を洗浄液中に
没めるために前記洗浄槽を上方へ移動させるとともに、
前記収容部材に収容された洗浄対象物を洗浄液中より出
すために前記洗浄槽を下方へ移動させる洗浄槽移動手段
とを備えたものである。ここで、洗浄対象物を振動させ
る振動手段には、モータの回動軸に偏心して錘が設けら
れたものを振動させたり、電圧で伸縮するピエゾ素子等
を用いてもよい。

【００１２】したがって、請求項３の発明の振動式洗浄
装置によれば、請求項２の振動式洗浄装置と同様の作用
に加えて、収容部材に複数の洗浄対象物を収容した状態
で、同時に複数の洗浄対象物の洗浄及び洗浄後の乾燥を
行なうことができるとともに、洗浄対象物及び収容部材
に振動手段より加えられた振動が振動吸収器により枠体
に伝達されるのを防止できる。

【００１３】請求項４の発明にかかる振動式洗浄装置
は、請求項３の振動式洗浄装置において、収容部材が洗
浄対象物交換作業時に振動手段と共に押圧状態で枠体に
保持されるものである。ここで、収容部材を押圧状態で
枠体に保持するには、エアーシリンダを駆動軸が上下方
向に伸縮するように枠体に固定し、駆動軸を伸縮させて
収容部材の上部に所定の押圧力で当接させればよい。

【００１４】したがって、請求項４の発明の振動式洗浄
装置によれば、請求項３の振動式洗浄装置の作用に加え
て、洗浄対象物を収容部材に着脱する際に収容部材が揺
れ動かないように枠体に保持することができる。

【００１５】請求項５の発明にかかる振動式洗浄装置
は、請求項１乃至請求項４のいずれか１つの振動式洗浄
装置において、洗浄液で洗浄後に洗浄対象物に空気また
は熱風を吹き付けて乾燥させるものである。ここで、洗
浄後に洗浄対象物を乾燥させる際には、洗浄対象物に振
動手段により振動を加えても、振動を加えなくてもよい
が、振動を加えた方が、乾燥を促進できる。

【００１６】したがって、請求項５の発明の振動式洗浄
装置によれば、請求項１乃至請求項４のいずれか１つの
振動式洗浄装置の作用に加えて、洗浄対象物の洗浄後の
乾燥にかかる時間が自然乾燥に比べて短縮される。

【００１７】請求項６の発明にかかる振動式洗浄装置
は、請求項２乃至請求項５のいずれか１つの振動式洗浄
装置において、振動手段が、モータの回動軸に偏心して
錘が設けられることによって振動するものである。ここ
で、モータの回動軸に偏心して錘が設けられることによ
って振動するものとは、振動ドリル等を振動させる構造
によって実現できる。

【００１８】したがって、請求項６の発明の振動式洗浄
装置によれば、請求項２乃至請求項５のいずれか１つの
振動式洗浄装置の作用に加えて、超音波洗浄器により発
生する振動に比べて振動周波数が小さいが振幅が大きい
振動が発生する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態について
説明をする。図１は本発明の一実施形態である振動式洗
浄装置を示す正面図、図２は本発明の一実施形態である
振動式洗浄装置を示す平面図、図３は図１の振動式洗浄
装置のＸ−Ｘ断面を示す断面図、図４は図１の振動式洗
浄装置のＹ−Ｙ断面を示す断面図、図５は図１の振動式
洗浄装置のＺ−Ｚ断面を示す断面図である。

【００２０】図１乃至図５に示すように、本実施形態の
振動式洗浄装置１は、枠体２と、ワーク収容部材４１
と、バイブレータ４３と、振動吸収器４２と、振動体固
定手段４４と、洗浄槽１１と、洗浄槽移動手段と、乾燥
機構４５とを備えている。

【００２１】枠体２は、略長方形で装置全体を受ける台
となる基台３と、基台３の各四隅内側に１本ずつ上方に
垂設された支柱５，６と、支柱５，６の上端に四隅が垂
設された略長方形の吊板９とを備えている。

【００２２】枠体２の基台３は、略長方形の板の４辺に
所定幅の板材が下方へ垂設されて周囲を囲んでおり、内
部が略空洞で下面が開放された箱状となっている。ま
た、基台３の裏面側には、断面Ｌ字状の鋼材（図示せ
ず）が複数配設されており、所定の加重に耐えられるよ
うに補強されている。さらに、基台３の下面には、四隅
近傍にベース４が固定されており、基台３全体を床面に
支持している。

【００２３】前記基台３の各四隅内側に下端が垂設され
た支柱５，６は、いずれも断面が略正方形の角パイプで
あり、前記基台３の長手方向を側方に向けたときに手前
の二隅内側に支柱５が、後方の二隅内側に支柱６が位置
する。

【００２４】吊板９は、幅が隣り合う支柱５の内寸に略
等しく、奥行きが前後に位置する支柱５，６の外寸に略
等しい板材である。吊板９は、幅方向の両端を隣り合う
支柱５及び隣り合う支柱６の内側に合わせ、奥行き方向
の両端を前後に位置する支柱５，６の外面に合わせてＬ
字状の鋼材からなる固定部材１０を介して溶接等により
支柱５，６の上端に固定されている。そのため、支柱
５，６はいずれも上端の開口部が開放されており、支柱
６には後述する錘３１を収容し洗浄槽１１を吊り支持す
るための後述するチェーン３０の他端を錘３１に固定し
て引き込ませるようになっている。

【００２５】そして、枠体２は、略直方体の外観を呈し
ており、上面、両側面及び後面をそれぞれ板状の吊板
９、側板７，８で覆われている。

【００２６】基台３と吊板９との間には、支柱５，６以
外に４本のガイドパイプ２２が配設されており、これら
４本のガイドパイプ２２に案内されて洗浄槽１１が上下
に移動するようになっている。洗浄槽１１は、略直方体
の上部が開放された収容槽であり、内部に洗浄液が収容
できるようになっている。洗浄槽１１の正面側壁下方に
は、内部より外部へと突出して設けられたパイプ状の洗
浄液排出口１１ａが設けられている。洗浄液排出口１１
ａには排水パイプ（図示せず）が接続され排水口へと導
かれ、ワーク４６の洗浄に使用された洗浄液が排水され
る。

【００２７】４本のガイドパイプ２２は、洗浄槽１１の
外周のうち各四隅近傍外側に１本ずつ並ぶような間隔で
配設され、下端は基台３の上面に垂設されており、上端
は吊板９の下面に垂設されている。ガイドパイプ２２と
基台３及び吊板９との固定部分には捩子等により各部材
間を固定する固定部材２２ａが設けられている。そし
て、ガイドパイプ２２の幅方向に並ぶ間隔より幅が大き
く、ガイドパイプ２２の奥行方向に並ぶ間隔より奥行が
大きい所定厚さの長方形をした洗浄槽支持部２１が各四
隅近傍内側を４本のガイドパイプ２２のうちの対応する
パイプに挿通されて上下移動できるようになっている。
洗浄槽支持部２１は内部が空洞な部材であり、四隅近傍
にパイプ状のガイド部材２１ａが垂直に埋め込み固定さ
れたもので、ガイド部材２１ａの孔は丁度ガイドパイプ
２２が挿通できる大きさである。また、４つのガイド部
材２１ａの隣合う間隔が４つのガイドパイプ２２の隣合
う間隔に略等しい。そして、各ガイド部材２１ａにガイ
ドパイプ２２が挿通された状態で、洗浄槽支持部２１は
ガイドパイプ２２に取り付けられている。

【００２８】そのため、洗浄槽支持部２１は上面をガイ
ドパイプ２２に対して垂直状態に保ったまま上下に平行
移動できる。また、洗浄槽支持部２１の幅方向の両側に
は、各々に奥行き方向に略均等に並ぶ２つの固定部２１
ｂが設けられている。固定部２１ｂは、所定幅の板材を
略Ｌ字状に曲げ形成したものであって、１つの平面部分
を洗浄槽支持部２１の上面に溶接等で固定されており、
もう一つの平面部分に孔が設けられている。この孔にチ
ェーン３０の一端が固定され、このチェーン３０によっ
て洗浄槽支持部２１が吊り支持されている。

【００２９】チェーン３０は枠体２の上方に設けられた
スプロケット２６，２７，２８に巻き取られ、洗浄槽支
持部２１を引き上げるようになっている。吊板９の上面
には、スプロケット２６，２７，２８の固定先であるＬ
字形状の鋼材と角パイプからなる受台２９とが固定され
ている。Ｌ字形状の鋼材は吊板９の上面の幅方向両側に
奥行き方向を向いて固着され、１つの平面部分が吊板９
の上面に対して略垂直になっており、もう１つの平面部
分の端部が吊板９の幅方向の中央寄りを向いている。角
パイプはＬ字形状の鋼材と吊板９との間に介在し、Ｌ字
形状の鋼材が変形しないように補強している。そして、
吊板９の幅方向の両側に設けられた受台２９のＬ字形状
の鋼材の吊板９に対して垂直な部分に、スプロケット２
６，２７，２８が設けられている。スプロケット２６，
２７，２８は後方より前方に向かって順番に並んで設け
られており、各スプロケット２６，２７，２８の回動軸
は吊板９の幅方向を向いており互いに平行である。スプ
ロケット２８は手前の固定部２１ｂの直上にあり、スプ
ロケット２７は後方の固定部２１ｂの直上にある。一端
が固定部２１ｂに固定された各チェーン３０は固定先の
固定部２１ｂの直上にあるスプロケット２７または２８
に巻き付けられたのち、スプロケット２６へと巻き付け
られている。スプロケット２６には２本のチェーン３０
が並んで巻き付けることができるようになっており、一
方の巻き付け位置がスプロケット２７の巻き付け位置に
対応し、他方の巻き付け位置がスプロケット２８の巻き
付け位置に対応している。吊板９の幅方向両則に１つず
つあるスプロケット２６は１本の回動軸２５で結ばれて
おり、一体となって回転するようになっている。

【００３０】回動軸２５の長手方向の略中央には減速ギ
ア付モータ２４が設けられており、回動軸２５を介して
２つのスプロケット２６を回転させるようになってい
る。減速ギア付モータ２４は、回動軸２５を挟むように
吊板９の上面に固定された２つ一組の固定部材２４ａに
より吊板９の上面に固定されている。減速ギア付モータ
２４の回転方向によって、チェーン３０は巻き取られた
り引き出されたりし、洗浄槽支持部２１を上下に移動さ
せることができる。なお、４本のチェーン３０には、い
ずれも他端に錘３１が固定されており、錘３１は支柱６
内に収納されている。そのため、減速ギア付モータ２４
の回転により巻き取られたチェーン３０の他端は錘３１
に引かれ支柱６の内部へと導かれていくので、巻き取り
により余剰となったチェーン３０の他端近傍が絡まるこ
とはない。なお、チェーン３０の他端に錘３１が固定さ
れていることは、チェーン３０が絡まるのを防止するだ
けでなく、チェーン３０に常に所定の張力が作用し、チ
ェーン３０が巻き付け先のスプロケット２６，２７，２
８から離脱するのを防止する効果もある。

【００３１】そして、このように電動で上下移動する洗
浄槽支持部２１の上面には、洗浄槽１１が配設され、洗
浄槽支持部２１と一緒に上下に移動する。なお、洗浄槽
１１は、交換時等運搬を容易にする目的で洗浄槽支持部
２１の上面との間に所定の空間を設けるために奥行き方
向を向いて幅方向に並んで配設された角パイプ状のベー
ス２３とベース２３の上部に敷設された板状のベース板
２３ａとを介して洗浄槽支持部２１の上面に置かれてい
る。

【００３２】このように、４本のガイドパイプ２２をガ
イドに上下方向に移動可能に設けられた洗浄槽支持部２
１と、洗浄槽支持部２１を４本のチェーン３０により吊
り支持しスプロケット２６，２７，２８を介して電動に
より上下移動させる減速ギア付モータ２４とで洗浄槽１
１を上下移動させる洗浄槽移動手段が構成されている。

【００３３】吊板９の下面には、４本の振動吸収器４２
が所定サイズの長方形の各四隅の位置となるように一端
が固定されて配設されている。振動吸収器４２は、略シ
リンダー状をしており、内部にバネ等が収容されたもの
で、両端を引く外力に対して所定の弾性力を有するもの
である。このような４本の振動吸収器４２の他端には、
ワーク４６を収容するワーク収容部材４１が固定されて
おり、ワーク収容部材４１は吊板９の下面に４本の振動
吸収器４２を介して吊り支持されている。

【００３４】ワーク収容部材４１は、ワーク４６の奥行
きに略等しい幅の板材を略コの字状に曲げ形成したもの
で、中央の平面部分の長さがワーク４６の幅より若干長
めである。この中央の平面部分に前記振動吸収器４２の
他端が固定されている。また、ワーク収容部材４１の両
端の平面部分は、各先端より所定の長さ位置で更に内側
に折り曲げられており、受部４１ａが形成されている。
これら２つの受部４１ａによりワーク４６は両端が支持
され、ワーク収容部材４１の内側下方に収容されてい
る。

【００３５】実際には、ワーク４６が受部４１ａよりず
れ落ちないように固定する固定手段（図示せず）がワー
ク収容部材４１には施されている。また、ワーク収容部
材４１は中央の平面部分と両側の平面部分との折れ曲が
り部分を補強するためにトラス状に設けられた補強部４
１ｂを備えている。なお、ワーク４６は、金属の棒材で
組まれた枠体の周囲を金網で閉蓋したカゴ状のものの内
部に、加工直後の切削油、切り屑等の汚れが付着したボ
ルト、ナット等を収容したものである。

【００３６】ワーク収容部材４１の中央の平面部分に
は、バイブレータ４３が設けられている。バイブレータ
４３はワーク４６を洗浄液中で振動させることにより、
ワーク４６に付着している切削油、切り屑等の汚れの除
去を促進するために設けられているとともに、後述する
ように、洗浄後ワーク４６を乾燥させる際に振動させる
ことにより乾燥を促進する効果もある。バイブレータ４
３は内部にモータが収容されており、モータの回動軸に
偏心して錘が設けられていることによって振動する構造
である。つまり、土木工事等に使用する振動ドリル等の
振動する構造と同じものである。そのため、モータの回
転数が１７４０［ｒ．ｐ．ｍ．］であれば、回転数に合
わせて２９［Ｈｚ］の周波数で振動する。バイブレータ
４３が振動することによって、ワーク収容部材４１はワ
ーク４６と一体となって振動する。

【００３７】このワーク収容部材４１は、４本の振動吸
収器４２を介して吊板９に吊り支持されているため、振
動は振動吸収器４２で吸収され吊板９へと伝わることは
ない。そのため、本発明の振動式洗浄装置１の設置先周
囲へ振動が殆ど伝わることがなく、しかも装置自身が振
動により不必要に受けるストレスもなくなり耐久性が増
す。また、バイブレータ４３の振動エネルギーは、不必
要な部分に伝わらない分だけ効率よくワーク４６の振動
に使用されるので、ワーク４６の振動に伴う消費エネル
ギーを低減できる。

【００３８】そして、ワーク４６を洗浄する際には、洗
浄槽１１が上述した洗浄槽移動手段により引き上げら
れ、図６のように、ワーク収容部材４１の下端より所定
高さまでが洗浄槽１１内に収納され、洗浄槽１１内に満
たされた洗浄液中に沈んだ状態になる。図６は本発明の
一実施形態である振動式洗浄装置の洗浄槽の動きを示す
説明図である。

【００３９】このとき、ワーク収容部材４１の下部に収
容されているワーク４６は洗浄槽１１の洗浄液中に沈
む。ワーク４６の高さ位置を変えないで洗浄槽１１を移
動させることで、ワーク４６を洗浄液中に沈めたり、洗
浄液中より出したりできるので、高さ位置を変えないで
ワーク４６の洗浄及び洗浄後の乾燥を行なうことができ
る。このため、ワーク４６の製造ラインの一部に組み込
むことが、洗浄に伴いワーク４６が高さ位置を変える構
造の場合に比べて容易に行なえる。

【００４０】また、バイブレータ４３が振動し、ワーク
４６自身が洗浄液中で振動し洗浄される。そのため、ワ
ーク４６周囲を取り巻く洗浄液だけでなく付着していた
切削油、切り屑等の汚れが慣性力によりその場に留まろ
うとし、ワーク４６との間に相対的な位置のずれが繰り
返される。その結果、洗浄液が振動する場合と略同程度
の洗浄作用に加えて、切削油、切り屑等自身がワーク４
６より離脱しようとする作用があり、超音波洗浄器等の
洗浄液が振動する洗浄方法に比べて高い洗浄効果があ
る。特に、周囲に洗浄液があることで、切削油、切り屑
等の汚れは更に大きな抵抗を受け、その場に留まろうと
する慣性力を高めるため、ワーク４６からの離脱作用が
著しい。また、ワーク４６自身が振動することで、ワー
ク４６は外部同様に周囲を取り囲まれた内部に至るまで
振動し、周囲を取り囲まれた内部も外部同様に切削油、
切り屑等の汚れを洗浄除去できる。この結果、複雑な形
状のワーク４６を洗浄する場合や、多数のワーク４６を
一度に同時に洗浄する場合にも、ワーク４６に付着した
汚れを洗浄により除去できる。

【００４１】ところで、ワーク収容部材４１には、吊板
９の下面に乾燥機構４５が組込まれている。乾燥機構４
５は、ワーク４６洗浄後にワーク４６を乾燥させるため
の機構であり、空気の吹き出し口となるエアーブローノ
ズル４５ａと、前記エアーブローノズル４５ａを上下移
動させるエアーブローノズル下降手段４５ｂと、前記エ
アーブローノズル４５ａを水平移動させるエアーブロー
ノズル水平移動手段４５ｃとを備えている。

【００４２】エアーブローノズル４５ａは、ワーク４６
の奥行き方向の長さより若干短いパイプの両端の開口部
を閉蓋したものに略均等に分散して複数並ぶ吹き出しノ
ズルが設けられたものである。吹き出しノズルは配設先
のパイプの長手方向の同じ位置につき２本１組の割合で
配設されている。これら２本１組の割合で配設されてい
る吹き出しノズルは、互いに略４５°の角度で配設先の
パイプ長手方向に対して垂直方向に向きを変えて設置さ
れている。なお、吹き出しノズルの方向は、設置先のパ
イプの長手方向のどの位置にある組の吹き出しノズルに
ついても略同じである。そして、エアーブローノズル４
５ａにはコンプレッサ等から送られてくる圧縮空気が空
気配管（図示せず）を通じて送られ、圧縮空気がエアー
ブローとして吹き出すようになっており、電磁弁（図示
せず）を介して断続できるようになっている。

【００４３】エアーブローノズル下降手段４５ｂは、駆
動軸が伸縮するエアーシリンダであり駆動軸が下方に向
かって伸縮するように配設されている。この駆動軸に
は、吹き出しノズルを下方に向けて前記エアーブローノ
ズル４５ａの長手方向の略中央が垂設されている。エア
ーブローノズル下降手段４５ｂもコンプレッサ等から送
られてくる圧縮空気が空気配管（図示せず）を通じて送
られるようになっており、電磁弁（図示せず）を介して
駆動軸が伸縮するようになっている。

【００４４】エアーブローノズル水平移動手段４５ｃ
は、２本の棒材に沿って駆動部分が平行移動するシリン
ダであり、駆動部分がワーク４６の直上を左右方向に水
平移動するようにワーク収容部材４１の中央の平面部分
の下面に配設されている。エアーブローノズル水平移動
手段４５ｃもコンプレッサ等から送られてくる圧縮空気
が空気配管（図示せず）を通じて送られるようになって
おり、電磁弁（図示せず）を介して駆動部分が左右に平
行移動するようになっている。つまり、２本の棒材は両
端が固定部材４５ｄを介してワーク収容部材４１の中央
の平面部分の幅方向両側の各々に固定されており、２本
の棒材の長手方向に空気制御により移動可能に配設され
た駆動部分はワーク収容部材４１の中央の平面部分の下
面の奥行き方向略中央を左右に平行移動する。この左右
に平行移動するエアーブローノズル水平移動手段４５ｃ
の駆動部分にエアーブローノズル下降手段４５ｂが固定
されており、駆動軸を下方に伸縮できるようになってい
る。さらに、エアーブローノズル下降手段４５ｂの駆動
軸にはエアーブローノズル４５ａが垂設されている。

【００４５】そのため、エアーブローノズル４５ａは、
エアーブローノズル下降手段４５ｂの駆動軸が上下に伸
縮することにより上下移動し、エアーブローノズル水平
移動手段４５ｃの駆動部分が水平移動することにより水
平移動する。つまり、エアーブローノズル４５ａは、ワ
ーク４６を洗浄するときには洗浄液中に沈まないように
ワーク４６の上方へと遠ざかり、ワーク４６を乾燥させ
るときにはワーク４６に近づいて空気を吹き付けながら
エアーブローとしてワーク４６全体にわたって移動する
ようになっている。そのため、洗浄後のワーク４６を速
やかに乾燥させることができる。

【００４６】つまり、図７に示すように、矢印ａに従っ
てエアーブローノズル下降手段４５ｂの駆動軸の先端が
下方へ移動すれば、エアーブローノズル４５ａは下方へ
移動する。この状態で、エアーブローノズル４５ａより
圧縮空気を吹き出しながら矢印ｂに従って右方向へとエ
アーブローノズル水平移動手段４５ｃの駆動部が移動す
れば、エアーブローノズル４５ａはワーク４６に圧縮空
気を吹き付けながら、ワーク４６の左から右へと水平移
動し、図８に示す位置にまで移動する。この過程で、ワ
ーク４６は全体にわたって満遍なく圧縮空気が吹き付け
られ乾燥する。

【００４７】図８の状態でエアーブローノズル下降手段
４５ｂの駆動軸先端が矢印ｃに従って上方へと移動すれ
ば、図９に示すようにエアーブローノズル４５ａはワー
ク４６の上方へと遠ざかる。図７は本発明の一実施形態
である振動式洗浄装置の乾燥機構の動きを示す説明図、
図８は図７に続く本発明の一実施形態である振動式洗浄
装置の乾燥機構の動きを示す説明図、図９は図８に続く
本発明の一実施形態である振動式洗浄装置の乾燥機構の
動きを示す説明図である。そして、図９に示すように、
矢印ｄに従ってエアーブローノズル水平移動手段４５ｃ
の駆動部が正面からみて左へと水平移動すれば、エアー
ブローノズル４５ａは再び図１に示す初期位置へと戻
る。なお、乾燥機構４５による乾燥時にも、ワーク４６
は洗浄するときと同様に、バイブレータ４３により振動
が与えられる。乾燥時に振動を受けたワーク４６は付着
した洗浄液の離脱が促進され、乾燥が一段と促進され
る。

【００４８】吊板９の下面には、エアーシリンダを備え
た振動体保持手段４４が２つ駆動軸を下方へ向けて取付
けられている。ワーク収容部材４１は、４本の振動吸収
器４２に吊り支持されているだけで、ワーク４６交換時
や着脱時に揺れ動く等するために極めて不安定である。
そこで、この振動式洗浄装置１では、振動体保持手段４
４でワーク収容部材４１が揺れ動くのを防止するように
なっている。

【００４９】図１０は本発明の一実施形態である振動式
洗浄装置の振動体保持手段の動きを示す説明図、図１１
は図１０に続く本発明の一実施形態である振動式洗浄装
置の振動体保持手段の動きを示す説明図である。図１０
及び図１１に示すように、振動体保持手段４４は、エア
ーシリンダ４４ａ、押圧部材４４ｂ、固定部材４４ｃか
ら構成されている。エアーシリンダ４４ａは、駆動軸を
下方へ向けて突出できるように吊板９の下面に固定部材
４４ｃを介して固定されており、駆動軸の先端には押圧
部材４４ｂが取付けられている。

【００５０】図１０に示すように、エアーシリンダ４４
ａの駆動軸を下方へ突出させる前は、押圧部材４４ｂは
ワーク収容部材４１より所定距離だけ離れている。そし
て、空気制御によりエアーシリンダ４４ａの駆動軸を下
方へ突出させると、図１１に示すように、押圧部材４４
ｂはワーク収容部材４１を構成する中央の平面部分の上
部に当接し押圧状態となる。これにより、ワーク収容部
材４１は振動手段と共に押圧状態で枠体２に保持され
る。このため、ワーク４６を交換したり着脱する際にワ
ーク収容部材４１が外力を受けて揺れ動くことは殆どな
い。つまり、振動体保持手段４４は、ワーク４６の交換
作業時にワーク収容部材４１が揺れ動いてワーク４６の
着脱作業を妨げることを防止する。

【００５１】枠体２の右側の側板７には、上方より下方
に向かって並んで制御盤５１、バイブレータ保護制御盤
５２が設けられている。

【００５２】制御盤５１には、扉表面に各部の動きを手
動で行なう押ボタンと、自動で行なう押ボタンとを備え
たパネルが形成されており、内部に減速ギア付モータ２
４の回転数及び回転方向を制御するインバータと、バイ
ブレータ４３の運転時間を管理する洗浄タイマと、乾燥
機構４５の乾燥時間を管理する乾燥タイマと、バイブレ
ータ４３、減速ギア付モータ２４、乾燥機構４５及び振
動体保持手段４４に各種制御信号を送る制御信号出力手
段と、これら各種制御信号を制御するシーケンサ等を備
えている。

【００５３】バイブレータ保護制御盤５２は、バイブレ
ータ４３の駆動電源を供給する盤であり、バイブレータ
４３が異常運転により破損するのを防止する回路が内蔵
されている。

【００５４】なお、本実施形態の振動式洗浄装置１の電
気配線は図１２及び図１３に示すようになっており、バ
イブレータ保護制御盤の回路は図１３に示すようになっ
ている。また、エアー配管は図１５に示すようになって
いる。そして、上記各機構及び手段の動作は、図１２中
のシーケンサによって制御される。

【００５５】続いて、本発明の振動式洗浄装置１の各部
の動作手順について図１６を使用して説明する。図１６
は本発明の一実施形態である振動式洗浄装置の動作順序
を示す説明図である。

【００５６】図１６に示すように、本実施形態の振動式
洗浄装置１でボルト、捩子等が収容されたカゴであるワ
ーク４６を洗浄するには、先ず、内部に洗浄液が満たさ
れた洗浄槽１１を減速ギア付モータ２４を駆動させるこ
とによってワーク４６が洗浄液中に沈むまで上昇させ
る。その結果、ワーク４６は洗浄槽１１の洗浄液内に浸
される。続いて、バイブレータ４３を起動させる。これ
によって、ワーク４６に振動を与え、ワーク４６に付着
している切削油、切り屑等の汚れの洗浄除去が行なわれ
る。ワーク４６から切削油、切り屑等の汚れの洗浄除去
が完了したならば、バイブレータ４３を停止させる。バ
イブレータ４３が停止したら、洗浄槽１１を降下させ
る。洗浄槽１１を降下して、ワーク４６が洗浄槽１１の
洗浄液から出たならば、再びバイブレータ４３を起動さ
せ、ワーク４６に振動を与え続ける。

【００５７】バイブレータ４３を起動させながら、乾燥
機構４５のエアーブローノズル４５ａより圧縮空気を放
出させる。エアーブローノズル４５ａより圧縮空気を放
出させながら、エアーブローノズル４５ａを降下させ
て、ワーク４６に近づけてから、左から右へと水平移動
させてワーク４６を乾燥させる。このとき、ワーク４６
はエアーブローノズル４５ａから吹き付けられる圧縮空
気以外にバイブレータ４３によって振動するため乾燥が
促進される。

【００５８】ワーク４６の乾燥が終了したら、バイブレ
ータ４３の運転を停止させ、エアーブローノズル４５ａ
から放出される圧縮空気の放出を停止させる。続いて、
エアーブローノズル４５ａを上昇させて、再び、装置の
正面から向かって左側の移動前の初期位置に戻す。最後
に、振動体保持手段４４によりワーク収容部材４１の上
部を押圧し外力により揺れ動かないように枠体２に保持
する。

【００５９】以上の手順で、ワーク４６の洗浄は終了
し、別のワーク４６と交換する。このとき、ワーク収容
部材４１が振動体保持手段４４により枠体２に保持され
ているので、外力によりワーク収容部材４１が揺れ動く
ことなく、ワーク４６の交換が容易にできる。

【００６０】このように、本実施形態の振動式洗浄装置
１は、全体を組付ける枠体２と、洗浄対象物であるボル
ト、ナット等を複数収容可能なカゴからなるワーク４６
を収容するワーク収容部材４１と、前記ワーク収容部材
４１に固定され前記ワーク収容部材４１とともに前記ワ
ーク４６を振動させる振動手段であるバイブレータ４３
と、前記ワーク４６及びワーク収容部材４１を前記枠体
２に吊り支持するとともに、前記バイブレータ４３から
の振動が前記枠体２に伝達するのを低減する振動吸収器
４２と、前記ワーク収容部材４１をワーク４６交換作業
時にバイブレータ４３と共に押圧状態で枠体２に保持す
る振動体保持手段４４と、内部に洗浄液を収容する洗浄
槽１１と、前記ワーク収容部材４１に収容されたワーク
４６を洗浄液中に没めるために前記洗浄槽１１を上方へ
移動させるとともに、前記ワーク収容部材４１に収容さ
れたワーク４６を洗浄液中より出すために前記洗浄槽１
１を下方へ移動させる洗浄槽移動手段と、前記ワーク４
６の洗浄液で洗浄後に前記ワーク４６に空気を吹き付け
て乾燥させる乾燥機構４５とを備えている。

【００６１】したがって、本実施形態の振動式洗浄装置
１は、振動体保持手段４４の振動によりワーク４６自身
が洗浄液中で振動するため、洗浄時に周囲を取り巻く洗
浄液だけでなく、付着していた切削油、切り屑等の汚れ
が慣性力によりその場に留まろうとし、ワーク４６との
間に相対的な位置のずれが繰り返されるので、洗浄液が
振動する場合と略同程度の洗浄作用があるだけでなく、
切り屑等自身がワーク４６より離脱しようとする作用が
ある。そのため、洗浄液が振動する場合に比べて高い洗
浄効果がある。

【００６２】特に、周囲に洗浄液があることで、切削
油、切り屑等の汚れは更に大きな抵抗を受け、その場に
留まろうとする慣性力を高めるため、ワーク４６からの
離脱作用が著しい。また、ワーク４６自身が振動するこ
とでワーク４６は外部同様に周囲を取り囲まれた内部に
至るまで振動し、周囲を取り囲まれた内部も外部同様に
切削油、切り屑等の汚れを洗浄除去できる。この結果、
複雑な形状のワーク４６を洗浄する場合や、多数のワー
ク４６を一度に同時に洗浄する場合にも、ワーク４６に
付着した汚れを洗浄により除去できる。

【００６３】また、ワーク４６を洗浄液中の浸すのにワ
ーク４６ではなく洗浄槽１１自身が上下移動し、ワーク
４６は高さ位置を変えないで洗浄液中に水没させたり洗
浄液中より分離したりできるので、ワーク４６の製造ラ
インの一部に組み込むことが、洗浄に伴いワーク４６自
身が高さ位置を変える構造の場合に比べて容易に行なえ
る。

【００６４】さらに、バイブレータ４３より発生した振
動はワーク収容部材４１を介してワーク４６には伝えら
れるが、ワーク収容部材４１が振動吸収器４２のみを介
して外部へと繋がる枠体２に繋がれているため、枠体２
へと伝わることはない。そのため、バイブレータ４３よ
り発生した振動が装置設置位置周囲へ伝達させるのが防
止され、騒音を低減できるだけでなく、周囲に振動によ
り伝達され漏出するエネルギーの損失も低減できる。ま
た、装置自身が不必要な振動を受けないために、耐久性
が増す。

【００６５】これに加えて、ワーク収容部材４１は振動
体保持手段４４により上部が押圧状態で枠体２に保持さ
れるため、ワーク収容部材４１が外力を受けて揺れ動く
ことは殆どなく、ワーク４６を交換したり着脱する際
に、ワーク収容部材４１が揺れ動いてワーク４６の着脱
作業を妨げることが防止できる。そのため、ワーク４６
のワーク収容部材４１への着脱が容易にできる。

【００６６】また、乾燥機構４５により、ワーク４６に
空気を吹き付けて乾燥させるため、ワーク４６の洗浄後
の乾燥にかかる時間が自然乾燥に比べて短縮され、製造
ライン等に組み込めば製造時間を短縮できる。乾燥機構
４５による乾燥時にもワーク４６は洗浄するときと同様
にバイブレータ４３により振動が与えられるため、ワー
ク４６に付着した洗浄液の離脱を促進でき、乾燥をさら
に促進できる。

【００６７】さらに、バイブレータ４３はモータの回動
軸に偏心して錘が設けられることによって振動する構造
であるため、超音波洗浄器により発生する振動に比べて
発生する振動の振動周波数が小さく、超音波洗浄器によ
り発生する振動に共振する粒子より大きな粒子に振動が
共振しやすくなる。しかも、超音波洗浄器により発生す
る振動に比べて発生する振動の振幅が大きいので、金属
の削り屑等の比較的大きな粒子を除去することができ
る。

【００６８】ところで、上記説明では、ワーク４６とし
て、金属の棒材で組まれた枠体の壁面を金網で閉蓋した
カゴ状のものの内部に加工直後の切削油、切り屑等の汚
れが付着したボルト、ナット等が収容されているもとし
たが、必ずしも、このようなワーク４６に限定されるも
のではなく、ＮＣ加工された金属製の型枠等その他のも
のであっても構わない。また、ワークそのものが、ボル
ト、ナット等ように複数のものではなく、比較的大きな
単体ものである場合には、鍵状のもので吊り支持する等
してもよく、ワーク収容部材４１の構造は特に限定され
るものではない。

【００６９】また、上記説明では、ワーク４６に振動を
与える振動体であるバイブレータ４３は、モータの回動
軸に偏心して錘が設けられることによって振動するもの
としたが、ピエゾ素子等の電圧を受けることにより伸縮
する素子を用いたものにしても構わない。バイブレータ
４３がピエゾ素子であってもワーク４６は露出している
外部だけでなく内部までも同様に振動し、切削油、切り
屑等の汚れを洗浄除去できる。しかし、汚れの原因が金
属片等の肉眼で見える程度の大きさである場合には、モ
ータの回動軸に偏心して錘が設けられる構造の方が洗浄
効果が高く好ましい。

【００７０】さらに、上記説明では、ワーク４６を洗浄
後、乾燥機構４５により乾燥させる際に、ワーク４６に
バイブレータ４３により振動を加えながら乾燥を行なっ
たが、必ずしも、ワーク４６乾燥時にワーク４６に振動
を与える必要はなく、乾燥機構４５による乾燥のみとし
ても構わない。乾燥機構４５による乾燥方法は、エアー
ブローノズル４５ａにより圧縮空気をワーク４６に吹き
付けながら移動するものであるが、ワーク４６自身を回
転移動させる等、ワーク４６全体に空気を吹き付けるも
のならその他の方法であってもよい。

【００７１】なお、上記説明では、エアーブローノズル
４５ａによりワーク４６に吹き付けられる圧縮空気は、
熱風であっても構わない。熱風がワーク４６に吹き付け
られれば、ワーク４６の乾燥が更に促進され好ましい。

【００７２】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明の振動式
洗浄装置は、洗浄対象物自体が洗浄液中で振動すること
により、洗浄対象物に付着していた汚れ等が除去できる
とともに、切削油、切り屑等自身が洗浄対象物より離脱
しようとする作用があるので、洗浄液が振動する場合に
比べて高い洗浄効果があり、複雑な形状の洗浄対象物を
洗浄する場合や、多数の洗浄対象物を一度に同時に洗浄
する場合にも、洗浄対象物に付着した汚れを除去でき
る。

【００７３】請求項２の発明の振動式洗浄装置は、請求
項１の振動式洗浄装置と同様の効果に加えて、洗浄対象
物は高さ位置を変えないで洗浄及び洗浄後の乾燥を行な
うことができるので、洗浄対象物の製造ラインの一部に
組み込むことが、洗浄に伴い洗浄対象物自身が高さ位置
を変える構造の場合に比べて容易に行なえる。

【００７４】請求項３の発明の振動式洗浄装置は、請求
項２の振動式洗浄装置と同様の効果に加えて、振動手段
により洗浄対象物に加えられた振動を振動吸収器により
全体を組付ける枠体へと伝達されるのを防止できるの
で、騒音を低減できるだけでなく、周囲に振動により伝
達され漏出するエネルギーの損失も低減できる。しか
も、装置自身が不必要な振動を受けないために、耐久性
が増す。

【００７５】請求項４の発明の振動式洗浄装置は、請求
項３の振動式洗浄装置の効果に加えて、洗浄対象物を収
容部材に着脱する際に収容部材が揺れ動かないように枠
体に保持することができるので、洗浄対象物の収容部材
への着脱が容易にできる。

【００７６】請求項５の発明の振動式洗浄装置は、請求
項１乃至請求項４のいずれか１つの振動式洗浄装置の効
果に加えて、洗浄対象物の洗浄後の乾燥にかかる時間が
自然乾燥に比べて短縮されるので、洗浄及び乾燥時間が
短縮でき、製造ライン等に組み込めば製造時間を短縮で
きる。

【００７７】請求項６の発明の振動式洗浄装置は、請求
項２乃至請求項５のいずれか１つの振動式洗浄装置の効
果に加えて、超音波洗浄器により発生する振動に比べて
発生する振動の振動周波数が小さいため、超音波洗浄器
により発生する振動に共振する粒子より大きな粒子に振
動が共振しやすくなり、超音波洗浄器により発生する振
動に比べて発生する振動の振幅が大きいので、金属の削
り屑等の比較的大きな粒子を除去することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態である振動式洗浄装置を示
す正面図である。

【図２】本発明の一実施形態である振動式洗浄装置を示
す平面図である。

【図３】図１の振動式洗浄装置のＸ−Ｘ断面を示す断面
図である。

【図４】図１の振動式洗浄装置のＹ−Ｙ断面を示す断面
図である。

【図５】図１の振動式洗浄装置のＺ−Ｚ断面を示す断面
図である。

【図６】本発明の一実施形態である振動式洗浄装置の洗
浄槽の動きを示す説明図である。

【図７】本発明の一実施形態である振動式洗浄装置の乾
燥機構の動きを示す説明図である。

【図８】図７に続く本発明の一実施形態である振動式洗
浄装置の乾燥機構の動きを示す説明図である。

【図９】図８に続く本発明の一実施形態である振動式洗
浄装置の乾燥機構の動きを示す説明図である。

【図１０】本発明の一実施形態である振動式洗浄装置の
振動体保持手段の動きを示す説明図である。

【図１１】図１０に続く本発明の一実施形態である振動
式洗浄装置の振動体保持手段の動きを示す説明図であ
る。

【図１２】本発明の一実施形態である振動式洗浄装置の
電気配線を示す回路図である。

【図１３】図１２に続く本発明の一実施形態である振動
式洗浄装置の電気配線を示す回路図である。

【図１４】本発明の一実施形態である振動式洗浄装置の
バイブレータ保護制御盤を示す回路図である。

【図１５】本発明の一実施形態である振動式洗浄装置の
エアー配管を示す配管図である。

【図１６】本発明の一実施形態である振動式洗浄装置の
動作順序を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 振動式洗浄装置 ２ 枠体 １１ 洗浄槽 ２４ 減速ギア付モータ ２５ 回動軸 ２６，２７，２８ スプロケット ３０ チェーン ３１ 錘 ４１ ワーク収容部材 ４２ 振動吸収器 ４３ バイブレータ ４４ 振動体保持手段 ４４ａ エアーシリンダ ４５ 乾燥機構 ４５ａ エアーブローノズル ４５ｂ エアーブローノズル下降手段 ４５ｃ エアーブローノズル水平移動手段 ４６ ワーク ５１ 制御盤 ５２ バイブレータ保護制御盤

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 洗浄液中で洗浄対象物を振動させて洗浄
   することを特徴とする振動式洗浄装置。
2. 【請求項２】 洗浄対象物を所定高さ位置において吊り
   支持した状態で振動させる振動手段と、 内部に洗浄液を収容する洗浄槽と、 前記洗浄対象物を洗浄液中に没めるために前記洗浄槽を
   上方へ移動させるとともに、前記洗浄対象物を洗浄液中
   より出すために前記洗浄槽を下方へ移動させる洗浄槽移
   動手段とを具備することを特徴とする振動式洗浄装置。
3. 【請求項３】 洗浄対象物を複数収容可能な収容部材
   と、 前記収容部材とともに前記洗浄対象物を振動させる振動
   手段と、 前記洗浄対象物及び収容部材を枠体に吊り支持するとと
   もに、前記振動手段からの振動が枠体に伝達するのを低
   減する振動吸収器と、 内部に洗浄液を収容する洗浄槽と、 前記収容部材に収容された洗浄対象物を洗浄液中に没め
   るために前記洗浄槽を上方へ移動させるとともに、前記
   収容部材に収容された洗浄対象物を洗浄液中より出すた
   めに前記洗浄槽を下方へ移動させる洗浄槽移動手段とを
   具備することを特徴とする振動式洗浄装置。
4. 【請求項４】 前記収容部材は、洗浄対象物交換作業時
   に振動手段と共に押圧状態で枠体に保持されることを特
   徴とする請求項３に記載の振動式洗浄装置。
5. 【請求項５】 前記洗浄対象物は、洗浄液で洗浄後に空
   気または熱風を吹き付けて乾燥させることを特徴とする
   請求項１乃至請求項４のいずれか１つに記載の振動式洗
   浄装置。
6. 【請求項６】 前記振動手段は、モータの回動軸に偏心
   して錘が設けられることによって振動することを特徴と
   する請求項２乃至請求項５のいずれか１つに記載の振動
   式洗浄装置。