JPH10272431A - 管状体の洗浄装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 リヤアクスルケースの内周面の洗浄液による
洗浄効率を高める。 【解決手段】 洗浄液供給パイプ３６の先端に装着され
たノズルチップ４３を回転シャフト１７とともに回転さ
せながら軸心方向に移動させ、そのノズルチップ４３か
らワークＷの内周面に向けて洗浄液を噴射する。ノズル
チップ４３の回転に同期してタイロッド４５を往復運動
させることにより、ノズルチップ４３を同時に再度θの
範囲で首振り運動させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、管状体の内周面を
洗浄する装置に関し、特に機械加工が施された自動車用
リヤアクスルケース（リヤアクスルハウジング）の内周
面に切削油剤等の洗浄液を吹き付けて洗浄するのに好適
な洗浄装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】自動車のリヤアクスルケースは一般的に
プレス製品と鍛造部品との溶接接合構造体でできてお
り、溶接組み立てに続いて中央部のディファレンシャル
ケース取付部や両端の車軸軸受部の切削機械加工が行わ
れることから、その機械加工の直後に、ケース内部に残
存している切屑等の除去を目的として切削油剤等による
洗浄が行われる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の洗浄作業は、テ
ーパコーン状のロケートセンタでリヤアクスルケースの
両端を両持ち支持した上で、そのロケートセンタに付設
されたノズルから切削油剤等の洗浄液を噴射させること
を基本としているものであるが、ノズルが固定式である
ために洗浄能力は洗浄液の噴射力のみに依存し、リヤア
クスルケースの奥部まで均一に洗浄できないばかりでな
く、洗浄効率の面でも必ずしも十分でない。

【０００４】特に、リヤアクスルケースの特殊性とし
て、内部に接合部等の張り出し部が存在することから、
洗浄液噴射方向に対して上記張り出し部等の陰となる部
分ではほとんど洗浄効果を期待することができない。

【０００５】本発明は以上のような課題に着目してなさ
れたもので、自動車のリヤアクスルケースに代表される
ような管状体の内周面を均一に、しかも効率よく洗浄で
きるようにした洗浄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】請求項１に記載の発明
は、自動車のリヤアクスルケースに代表されるような両
端が解放された長尺な管状体の内周面に切削油剤等の洗
浄液を吹き付けてその内周面を洗浄する装置であって、
洗浄対象となる管状体をはさんで該管状体と同一軸心上
に対向配置されるとともに、先端にテーパコーン状のロ
ケートセンタを有し、このロケートセンタを管状体の端
部開口縁に圧接させることでその管状体を両持ち支持す
る一対のロケート装置と、ロケート装置の中心部に配置
されて、先端の噴射口から洗浄液を吹き出すための洗浄
ノズルと、この洗浄ノズルを管状体内に送り込むべく該
洗浄ノズルを管状体の軸心に沿って往復移動させる往復
駆動手段と、前記洗浄ノズルの往復移動と並行して該洗
浄ノズルを管状体の軸心まわりに回転運動させる回転駆
動手段と、前記洗浄ノズルの回転運動と並行して該洗浄
ノズルを首振り動作させる首振り駆動手段とを備えてい
ることを特徴としている。

【０００７】請求項２に記載の発明は、請求項１に記載
の発明における洗浄ノズルの首振り運動は洗浄ノズルの
回転運動に同期してなされるものであることを特徴とし
ている。

【０００８】請求項３に記載の発明は、請求項２に記載
の発明における洗浄ノズルは回転駆動されるシャフトの
先端に球面継手を介して首振り旋回可能に支持されてい
る一方、前記首振り駆動手段は、洗浄ノズルから管状体
の径方向に延設されたノズルホルダと、シャフトを軸心
方向に貫通して、先端がノズルホルダに連結されるとと
もに他端が斜板状のカム面に当接するスライド式のタイ
ロッドとから構成されていて、シャフトの回転に伴って
洗浄ノズルが首振り運動するものであることを特徴とし
ている。

【０００９】したがって、請求項１に記載の発明では、
洗浄液を吹き出す洗浄ノズルが管状体の内部をその軸心
方向に往復移動する一方、同時に洗浄ノズルは管状体の
軸心まわりに回転運動しつつ首振り運動することから、
管状体の内周面に対する洗浄液の噴射方向がランダムに
変化することになる。これにより、管状体の奥部まで洗
浄液が満遍なく吹き付けられるようになるとともに、内
部突起物によって陰となる部分もなくなって均一に洗浄
することができる。

【００１０】特に請求項２に記載の発明のように洗浄ノ
ズルの回転運動と首振り運動とが同期していると、その
洗浄効果が一段と高められる。

【００１１】また、請求項３に記載の発明によれば、洗
浄ノズルの回転運動がカム面とタイロッドとを介してそ
の洗浄ノズルの首振り運動に変換され、洗浄ノズルの回
転運動と首振り運動とが完全同期をとられたかたちで並
行して行われる。

【００１２】

【発明の効果】請求項１，２に記載の発明によれば、管
状体の内周面に洗浄液を吹き付けて洗浄するにあたり、
洗浄ノズルを管状体の軸心方向に往復動させる一方で、
その洗浄ノズルの回転運動と首振り運動とを並行して行
わせるようにしたことから、管状体内部の奥部はもちろ
んその隅々まで洗浄できるようになってその洗浄効果が
大幅に向上する。

【００１３】また、請求項３に記載の発明によれば、洗
浄ノズルの回転運動と首振り運動とを同期させるにあた
って、洗浄ノズルの回転運動をカム面とタイロッドとを
介してその洗浄ノズルの首振り運動に変換しているた
め、両者の同期精度が高められることはもちろんのこ
と、実質的に駆動源を共用化できることによって設備費
を低減できる効果がある。

【００１４】

【発明の実施の形態】図１〜５は本発明の好ましい実施
の形態を示す図であって、図６に示すような機械加工後
の自動車用リヤアクスルケース（以下、単にワークとい
う）Ｗを洗浄するための装置の例を示している。

【００１５】図２，３に示すように、洗浄ステージＳに
は左右一対のワーク受け１が設けられており、このワー
ク受け１の上面にはゲージ２が固定されている。そし
て、機械加工を終えたワークＷがトランスファバー３に
より前工程から洗浄ステージＳに搬送されてくると、そ
のトランスファバー３上のワークＷがゲージ２上に移載
されて位置決めされるようになっている。

【００１６】前記洗浄ステージＳに位置決めされたワー
クＷをはさんでその両側には洗浄ユニット４が対向配置
されている。洗浄ユニット４は、ベッド５上に互いに平
行な上下一対のガイドレール６を配置するとともに、こ
のガイドレール６に沿って往復移動可能なスライダ７を
設けたもので、スライダ７にはガイドレール６に案内さ
れる図示外のリニアベアリングが設けられている。

【００１７】また、ベッド５上には、ノズル往復駆動用
モータ（ギヤードモータ）８と、このモータ８によりプ
ーリ９，１０とタイミングベルト１１とを介してその入
力軸が駆動されるクラッチ・ブレーキユニット１２が設
けられており、さらに、このクラッチ・ブレーキユニッ
ト１２の出力軸側のプーリ１３ともう一方のプーリ１４
との間にはタイミングベルト１５が巻き掛けられてお
り、このタイミングベルト１５は連結ブロック１６を介
して前記スライダ７に結合されている。したがって、ノ
ズル往復駆動用モータ８の正逆転起動に応じてスライダ
７がガイドレール６に案内されるかたちで往復移動する
ように構成されている。すなわち、前記ノズル往復駆動
用モータ８、クラッチ・ブレーキユニット１２、プーリ
１３，１４およびタイミングベルト１５等により、後述
するノズルチップ４３を往復移動さるための往復駆動手
段が構成されている。

【００１８】前記スライダ７には図４，５に示すように
長尺な回転シャフト１７の後端部がベアリング１８を介
して回転可能に軸受支持されており、該回転シャフト１
７の後端にはドリブンプーリ１９が設けられている。そ
して、回転シャフト１７はゲージ２上のワークＷの軸心
と同一軸線上に位置していて、その回転シャフト１７の
先端部側はロケートユニット２０に内挿されるかたちで
支持されているとともに、さらにそのロケートユニット
２０はガイドスリーブ２１とサポートプレート２２とを
介してガイドバー２３にスライド可能に案内支持されて
いる。すなわち、ロケートユニット２０自体はエアシリ
ンダ２４の伸縮動作に応じてガイドバー２３に沿って往
復移動するようになっていて、同時に回転シャフト１７
を回転可能でかつスライド可能に案内支持している。

【００１９】前記ロケートユニット２０の先端にはシー
ルブロックを兼ねたテーパコーン状のロケートセンタ２
５がホルダブロック２６を介して進退可能に設けられて
いる。より詳しくは、図５に示すように、ロケートセン
タ２５はワークＷの端部をセンタリングしつつこれを支
持するためのものであって、このロケートセンタ２５が
固定されたホルダブロック２６とロケート装置２０の本
体部２７との間には圧縮コイルスプリング２８が介装さ
れていて、ロケートセンタ２５は圧縮コイルスプリング
２８により常時前方に付勢されている。また、ロケート
センタ２５が固定されたホルダブロック２６には回り止
めピン２９が挿入されており、この回り止めピン２９は
本体部２７の外周にその軸方向に沿って形成された溝部
３０に係合している。したがって、ロケートセンタ２５
は本体部２７に対する回り止めが施されていることによ
り、軸心方向にのみスライド可能となっている。

【００２０】なお、図５において、３１は回転シャフト
１７を支持しているボールベアリング、３２はロケート
センタ２５が固定されたホルダブロック２６を支えてい
るリニアベアリングである。

【００２１】前記スライダ７には、図４に示すようにノ
ズル回転駆動用モータ３３が設けられており、このノズ
ル回転駆動用モータ３３の出力軸に設けられたドライブ
プーリ３４と前記回転シャフト１７側のドリブンプーリ
１９との間にはタイミングベルト３５が巻き掛けられて
いる。したがって、このノズル回転駆動用モータ３３の
起動により回転シャフト１７が回転駆動されるようにな
っている。つまり、上記のノズル回転駆動用モータ３
３、プーリ３４，１９およびタイミングベルト３５等に
より後述するノズルチップ４３を回転駆動するための回
転駆動手段が構成されている。

【００２２】前記回転シャフト１７の中心部には洗浄液
供給パイプ（以下、単に供給パイプという）３６が内挿
されており、この供給パイプ３６の先端は回転シャフト
１７の先端面よりも突出していて、その先端部にノズル
ユニット３７が装着されている一方、供給パイプ３６の
後端は同じく回転シャフト１７の後端面よりも突出して
いて、この突出端部にロータリージョイント３８が連結
されている。

【００２３】したがって、供給パイプ３６は回転シャフ
ト１７とともに回転運動するものの、図示しない洗浄液
供給源からロータリージョイント３８を介して切削油剤
等の洗浄液の供給を受けて、その供給パイプ３６先端の
ノズルユニット３７から洗浄液を噴射するようになって
いる。

【００２４】前記ノズルユニット３７は、供給パイプ３
６の先端にアダプタ３９をねじ結合するとともに、この
アダプタ３９に球状部４０を有するノズルホルダ４１を
袋ナット４２を介して装着し、さらにノズルホルダ４１
に洗浄ノズルであるノズルチップ４３をねじ結合したも
のであって、前記アダプタ３９と球状部４０および袋ナ
ット４２とで球面継手４４が形成されている。したがっ
て、ノズルチップ４３は図１に示すように角度θの範囲
内で首振りもしくは揺動可能となっている。

【００２５】また、上記ノズルホルダ４１の両端には球
面継手を介して互いに平行な一対のタイロッド４５が連
結されており、これらのタイロッド４５は回転シャフト
１７を貫通してその回転シャフト１７の後端面から突出
しているとともに、このタイロッド４５の後端にはカム
フォロアローラ４６が装着されている。他方、前記スラ
イダ７にはタイロッド４５側のカムフォロアローラ４６
と対峙するようにブラケット４７が延設されていて、こ
のブラケット４７には上記のカムフォロアローラ４６が
摺接することになる斜板状のカム面４８が形成されてい
る。

【００２６】したがって、ノズルチップ４３が供給パイ
プ３６や回転シャフト１７とともに一体的に回転するの
に伴って、タイロッド４５もまた回転シャフト１７とと
もに回転することから、カムフォロアローラ４６とカム
面４８との摺接のために双方のタイロッド４５が交互に
往復移動し、その結果としてノズルチップ４３の回転運
動と並行して図１の角度θの範囲内でノズルチップ４３
が首振り運動するようになっている。すなわち、上記の
ノズルホルダ４１、タイロッド４５、カムフォロアロー
ラ４６およびカム面４８等により、ノズルチップ４３を
首振り運動させるための首振り駆動手段が構成されてい
る。

【００２７】次に、以上のように構成された洗浄装置の
一連の動きについて説明する。

【００２８】先ず、図２，３に示すように、前工程で溶
接組立作業を終えたワークＷは中央部の開口部Ｑを下向
きにした状態でトランスファバー３により洗浄ステージ
Ｓに搬入され、ワーク受け１上のゲージ２に位置決め載
置される。

【００２９】ワークＷがゲージ２上に位置決め載置され
ると、それまでワーク受け１の外側で待機していた左右
一対のロケートユニット２０がエアシリンダ２４の伸長
動作によって回転シャフト１７およびガイドバー２３に
案内されながらワークＷに向かって前進する。これによ
り、図５に示すように、ロケートセンタ２５が圧縮コイ
ルスプリング２８を撓ませながらそのワークＷの端面に
圧接し、ワークＷをセンタリングしながらそのワークＷ
を双方のロケートセンタ２５で両持ち支持する。

【００３０】なお、前記ロケートユニット２０のロケー
トセンタ２５には図２，３に示すように支持ロッド４９
を介してドッグ５０が付設されており、ロケートセンタ
２５がワークＷに接する直前に上記のドッグ５０によっ
て図示外のリミットスイッチがＯＮ作動する。このリミ
ットスイッチのＯＮ作動を受けてエアシリンダ２４の伸
長速度が減速され、結果的にロケートセンタ２５は衝撃
を伴うことなくスムーズにワークＷに圧接することにな
る。

【００３１】双方のロケートセンタ２５によってワーク
Ｗが両持ち支持されると、ノズル回転駆動用モータ３３
の起動により回転シャフト１７を介してノズルチップ４
３が回転駆動され、同時に送りモータ８が起動してスラ
イダ７に送りが与えられ、スライダ７はガイドレール６
に沿って走行し始める。さらに、図示外の洗浄液供給源
からロータリージョイント３８を介してノズルチップ４
３に洗浄液が供給され、ノズルチップ４３から図５の矢
印Ａで示すように洗浄液が噴射される。

【００３２】したがって、ノズルチップ４３は図１に示
すようにノズル往復駆動用モータ８による送りのために
徐々にワークＷの奥部に向かって送り込まれる一方、先
端の噴射口から洗浄液を噴射しているノズルチップ４３
はそれ自体が回転シャフト１７とともに回転運動しつ
つ、タイロッド４５後端のカムフォロアローラ４６とカ
ム面４８との当接のために角度θの範囲内で首振り運動
する。

【００３３】その結果、ワークＷの内周面に対するノズ
ルチップ４３からの洗浄液の吹き付け方向がランダムに
変化し、ワークＷの内周面が満遍なく洗浄されることに
なる。そして、洗浄液によって洗い落とされた切屑等は
その洗浄液とともにワークＷの中央部の開口部Ｑから外
部に排出される。また、ワークＷを両持ち支持している
ロケートセンタ２５はそのワークＷの両端の開口部をシ
ールする機能を有していることから、ワークＷの両端か
ら洗浄液が噴き出すことはない。

【００３４】ノズルチップ４３がワークＷの中心位置Ｃ
（図６参照）まで前進すると、それをもってノズルチッ
プ４３の往動が終了し、ノズル往復駆動用モータ８の逆
転起動によりノズルチップ４３が復動を開始して、往動
時と同様にワークＷの内周面を洗浄する。

【００３５】ここで、図６に示すようにワークＷの中心
位置Ｃからその両端までの長さａ，ｂが互いに異なる場
合が多いため、双方のノズルチップ４３を同速度で前進
動作させたとしても、ワークＷの中心位置Ｃで双方のノ
ズルチップ４３，４３同士が干渉することはない。

【００３６】そして、双方のノズルチップ４３の復動が
終わると、ノズルチップ４３の全ての動きとともに洗浄
液の噴射も停止し、それに続いてエアシリンダ２４の逆
動作によりロケートユニット２０が後退してワークＷを
解放する。

【００３７】この後、洗浄を終えたワークＷがトランス
ファバー３によって次工程へと搬送されるのと並行し
て、前工程から洗浄ステージＳに次なるワークＷが搬入
され、以降は上記の一連の動作を繰り返すことになる。

【００３８】このように本実施の形態によれば、送りが
与えられるノズルチップ４３が自転しつつ首振り運動す
るために、そのノズルチップ４３からの洗浄液の吹き付
け方向がランダムに変化して、ワークＷの内周面を満遍
なく洗浄することができ、その洗浄効率が向上する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態を示す図で、洗浄中のノズ
ルユニットの要部拡大断面図。

【図２】本発明の実施の形態を示す洗浄装置全体の正面
説明図。

【図３】図２の平面説明図。

【図４】図２の要部拡大断面図。

【図５】洗浄開始前のノズルユニットの要部拡大断面
図。

【図６】ワークの一例として自動車のリヤアクスルケー
スの形状を示す説明図。

【符号の説明】

７…スライダ ８…ノズル往復駆動用モータ １７…回転シャフト ２０…ロケートユニット（ロケート装置） ２４…エアシリンダ ２５…ロケートセンタ ３３…ノズル回転駆動用モータ ３６…洗浄液供給パイプ ３７…ノズルユニット ３８…ロータリージョイント ４１…ノズルホルダ ４３…ノズルチップ（洗浄ノズル） ４４…球面継手 ４５…タイロッド ４６…カムフォロアローラ ４８…カム面 Ｗ…ワーク（リヤアクスルケース）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 両端が解放された長尺な管状体の内周面
   に洗浄液を吹き付けてその内周面を洗浄する装置であっ
   て、 洗浄対象となる管状体をはさんで該管状体と同一軸心上
   に対向配置されるとともに、先端にテーパコーン状のロ
   ケートセンタを有し、このロケートセンタを管状体の端
   部開口縁に圧接させることでその管状体を両持ち支持す
   る一対のロケート装置と、 ロケート装置の中心部に配置されて、先端の噴射口から
   洗浄液を吹き出すための洗浄ノズルと、 この洗浄ノズルを管状体内に送り込むべく該洗浄ノズル
   を管状体の軸心に沿って往復移動させる往復駆動手段
   と、 前記洗浄ノズルの往復移動と並行して該洗浄ノズルを管
   状体の軸心まわりに回転運動させる回転駆動手段と、 前記洗浄ノズルの回転運動と並行して該洗浄ノズルを首
   振り動作させる首振り駆動手段と、 を備えていることを特徴とする管状体の洗浄装置。
2. 【請求項２】 前記洗浄ノズルの首振り運動は洗浄ノズ
   ルの回転運動に同期してなされるものであることを特徴
   とする請求項１記載の管状体の洗浄装置。
3. 【請求項３】 前記洗浄ノズルは回転駆動手段によって
   回転駆動されるシャフトの先端に球面継手を介して首振
   り旋回可能に支持されている一方、 前記首振り駆動手段は、洗浄ノズルから管状体の径方向
   に延設されたノズルホルダと、シャフトを軸心方向に貫
   通して、先端がノズルホルダに連結されるとともに他端
   が斜板状のカム面に当接するスライド式のタイロッドと
   から構成されていて、シャフトの回転に伴って洗浄ノズ
   ルが首振り運動するものであることを特徴とする請求項
   ２記載の管状体の洗浄装置。