JP4741749B2

JP4741749B2 - 脱着式ノズル

Info

Publication number: JP4741749B2
Application number: JP2001179175A
Authority: JP
Inventors: 憲男大西; 正樹福島; 訓田中; 健次伊佐
Original assignee: H Ikeuchi and Co Ltd
Current assignee: H Ikeuchi and Co Ltd
Priority date: 2001-06-13
Filing date: 2001-06-13
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2021-06-13
Also published as: JP2002370051A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は脱着式ノズルに関し、電気・電子部品、金属材、食品等の各種の製造ラインにおいて、高精度エッチング工程、冷却工程、洗浄工程、塗装工程、殺菌工程等で、配管に多数並列して固定されているアダプターよりノズル本体を略ワンタッチの回転操作で簡単に脱着するものである。
【０００２】
【従来の技術】
スプレーノズルにおいて、ノズルに目詰まり、摩耗等が発生した場合、配管に固定されたアダプターからノズル本体を取り外して補修、交換する必要がある。スプレーノズルが多数個に設置されている場合、例えば、ブラウン管のシャドーマスクのエッチング工程作業場等においては、１ラインに数百から数千のスプレーノズルが配管に間隔をあけて取り付けられており、これらスプレーノズルのアダプターからノズル本体を着脱するには、多大の労力が必要となる。
【０００３】
よって、従来から、ノズル本体の交換を工具を使用せずに行えるようにしたスプレーノズルが提案されている。
例えば、特開昭５８−８４０６７号、特開平４−２２７８７０号において、ノズル本体を９０度回転操作することによりアダプターから着脱できるものが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来提案されているこの種のノズルは、ノズル本体とアダプターとのシール部に硬いＯリングを介在させてシール性を確保しているため、回転操作時に大きな操作力を必要とする問題がある。さらに、回転操作して所定の固定位置にした時の節度感がなく、よって、着脱作業時の操作性が悪くなる問題がある。
【０００５】
スプレーノズルは配管に数百から数千と多数個取り付けれており、定期的なメンテナンスや交換時には、上記大きな操作力を要することと、固定位置へ回転した時の節度感が悪いことは、交換作業に非常に手数がかかると共に作業員の負担となる。特に、スプレーノズルが高い位置あるいは狭い位置に設置されている場合には、交換作業は作業者に過大な負担を強いることとなる。
【０００６】
本発明は上記した問題に鑑みてなされたもので、第１に回転操作力を小さくしながらシール性を確保できるようにすることを課題としている。また、第２に、固定位置へ移動させた時の節度感を得ることができるようにすることを課題としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明は、流体供給管と接続されるアダプターに対して、ノズル本体の回転操作で脱着するノズルであって、
上記アダプターは供給管に螺着するネジ筒に先端開口の大径筒部を連続させ、該大径筒部の底面には中央流路の周縁に広幅な環状シール部を設けると共に該環状シール部の外周に環状凹部を設ける一方、大径筒部の周壁部の内周に、一対の突出部と、該突出部の間の一対の凹部とを設け、上記突出部に周方向の係止穴を設けて、これら係止穴の一端側は傾斜部を介して上記凹部と連続させると共に他端側は段差を介して上記凹部と連続させ、
上記ノズル本体は、アダプターの大径筒部への挿入筒部の外周面に、対向して一対の係止突起を設け、これら係止突起を上記アダプターの凹部に挿入後に９０度回転させて上記傾斜部を摺接させて上記係止穴に嵌合係止して固定する一方、逆回転して取り外す構成とし、
かつ、上記挿入筒部の挿入側となる後端面に、上記アダプターの広幅な環状シール部と圧接する弾性ゴムパッキンを取り付け、
上記ゴムパッキンは断面略コ字型として、内周面に開口した環状凹部を設けて弾性を高めると共に、上記アダプターの環状シール部と当接する圧接片部は内周に向かって厚さを漸減させると共に緩やかなＶ状傾斜とし、該圧接片部が偏平状に変形して環状シール部に圧接する構成としていることを特徴とする脱着式ノズルを提供している。
【０００８】
本発明の脱着式ノズルでは、特に、ノズル本体とアダプターとの間に介在させるゴムパッキンを改良し、上記のごとく断面略コ字型として弾性を高めると共に、アダプター側と接する面は緩やかなＶ形状として、変形してアダプター側の環状受け面に密着させると共に、取り外し時には弾性復帰してノズル本体を押し出す方向に付勢するため、操作性とシール性の両方を兼ね備えることができる。
さらに、ノズル噴霧時において、液圧がノズルの断面略コ字型の環状凹部に負荷され、凹部を押し広げるため密着性が高まり、シール性能をより改善することができる。
【０００９】
上記弾性ゴムパッキンは、ＪＩＳＫ６３０１の試験方法に準拠する硬度（Ｈｓ）を７０〜９０、好ましくは約８０とし、適宜な柔軟性と弾性力とを持たせている。
また、弾性ゴムパッキンは、外径がφ１６．２とすると、その内部に設ける環状凹部の軸線方向の幅は０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとし、この環状凹部を設けることにより軸線方向の伸縮量を大としている。
さらに、アダプターの環状シール部と接触する側の圧接片部は、対向片部より内周側に突出させ、かつ、前記したように、内周側突出端に向かって肉厚を次第に薄くし、しかも、環状シール部と接する面を緩やかなにＶ字傾斜させているため、アダプターの環状シール部と弾性ゴムパッキンの圧接片部とが接するシール面は、確実に密着させることができ、シール性を高めることができる。しかも、弾性ゴムパッキンの変形を容易としているため、ノズル本体をアダプターに取り付ける時の操作力を小さくすることができる。
さらに、弾性ゴムパッキンの対向片にも環状シールリブを突設しているため、弾性ゴムパッキンとノズル本体の底面との間もシール性も確実なものとすることができる。
【００１０】
また、本発明では、上記アダプターに設ける一対の上記係止穴には、上記ノズル本体の係止突起の挿入側に傾斜した段差を設け、係止穴に係止突起を挿入しやすくした後に回転力を有する部分を設け、該部分を乗り越えた位置で節度音を発生して、係止穴へ嵌合固定される構成としている。
【００１１】
詳細には、係止穴の内面に窪み部と膨出部とを連続させた傾斜段差を設け、係止穴に係止突起を挿入するとき、窪み部により係止穴を大きくしているため挿入しやすくし、ついで、膨出部があるため、これを乗り越えるまでは若干大きな回転操作力を要するようにし、乗り越えると、パチンと節度音を発生させて係止穴内に係止突起を固定しているため、固定時の節度感を高めることができる。
【００１２】
上記ノズル本体の形状は、アダプターに嵌合させる上記挿入筒部の先端に小径筒部を介して、先端が縮径して噴射口部に連続する噴射筒部に連続させて設けていると共に、該噴射筒部を間隔をあけて囲む大径カバー筒部を設け、該大径カバー筒部の外周面は中央が窪む湾曲面とすると共に、外周面に回転操作用突起を設けている。
【００１３】
ノズル本体は脱着時に操作員が把持する必要があるため、大径カバー筒部を設けると共に、該大径カバー筒部の外周面を湾曲面とし、さらに、回転操作用突起を設けていることにより、ノズル本体の回転操作を非常にしやすくしている。
【００１４】
上記大径カバー筒部に、係止突起と対応する位置に切欠を設けると、アダプター内に挿入される係止突起の位置を切欠により外部から確かめながら操作することができ、使い勝っ手の良いものとすることができる。
【００１５】
また、噴射口より噴射される噴霧パターンを扇型とする場合には噴射口の両側を切欠く一方、噴霧パターンを充円錐とする場合には、噴射口の両側に上記切欠を設けない等、噴霧パターンに応じて、適宜に対応させることができる。
【００１６】
上記アダプターおよびノズル本体はポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド等からなる樹脂で一体成形していると共に、上記弾性ゴムパッキンはＥＰＤＭ、ＮＢＲから成形している。
このように、アダプターとノズル本体を樹脂成形品とすることで、係止突起を係止穴に挿入して回転操作した時に、アダプターとノズル本体とが摺動する面における摩擦抵抗を低減でき、操作性を高めることができると共に、弾性ゴムパッキンを上記ＥＰＤＭ、ＮＢＲで成形すると、所要の硬度とすることが容易にできると共に、所期の耐久性も得ることができる。
【００１７】
また、上記ノズル本体の軸芯を通る流路にはワーラーを配置して、流路を通る流体に旋回を与えて、噴射口からの噴霧を旋回流としてもよい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
実施形態のノズルは電気・電子部品の製造工程において、現像液、エッチング液、剥離液、洗浄液を噴霧するために配管に多数並列して取り付けられるもの、配管を通して供給する液体を各アダプター１に分岐させて流入させ、各アダプターに取り付けたノズル本体２より噴霧させる一流体のスプレーノズルからなる。
【００１９】
図１はアダプター１にノズル本体２を弾性ゴムパッキン３を介して連結固定した断面図であり、図２はメンテナンス時にアダプター１よりノズル本体２を取り外す時の状態を示す断面図である。
上記アダプター１およびノズル本体２はポリフェニレンサルファイドからなる一体成形の樹脂製品品からなり、弾性ゴムパッキンはＥＰＤＭからなる成形品である。
【００２０】
図３に示すアダプター１は液体供給管（配管）に螺着するネジ筒１０に先端開口の大径筒部１１を連続させている。大径筒部１１の底面には中央流路１２の周縁に広幅な環状シール部１３を設けると共に、環状シール部１３の外周に環状凹部１４を設けている。上記環状シール部１３は内周から外周にかけて若干ネジ筒部側に傾斜させた広幅な平坦面からなる。
【００２１】
アダプター１の大径筒部１１の周壁部の内周に、一対の突出部１５と、該突出部１５の間の一対の凹部１６とを設けている。一対の突出部１５に周方向の係止穴１７を設け、これら係止穴１７の一端側は傾斜部１８を介して凹部１６と連続させると共に、他端側は段差を介して凹部１６と連続させている。
また、各係止穴１７には、ノズル本体２に設ける後述の係止突起２５の挿入側で且つ噴射側の係止穴１７の内面に窪み部１９ａに連続して膨出部１９ｂからなる傾斜部１９を設けている。この傾斜部１９は図４の拡大図に示すように、窪み部１９ａの底面から膨出部１９ｂの先端にかける傾斜角度は１５°〜３０°とし、他端側は膨出部１９ｂから係止穴１７の内面にかけて４５°〜９０°の傾斜角度θ２を付けている。本実施形態では、θ１は２０°、θ２は６０°としている。また、膨出部１９ｂの突出量Ｌ１は０．２〜０．３５ｍｍとしている。
さらに、凹部１６の外周面には補強リブ２０を突設している。
【００２２】
図５に示すノズル本体２は、アダプター１の大径筒部１１に内嵌する挿入筒部２１と、該挿入筒部２１の先端に小径筒部２２を連続させ、該小径筒部２２の先端中央より噴射筒部２３を連続させると共に、先端外周より噴射筒部２３と間隔をあけて囲む大径カバー筒部２４を突設している。
【００２３】
上記挿入筒部２１の外周面に、対向して一対の係止突起２５を設け、これら係止突起２５をアダプター１の凹部１６に挿入後に９０度回転させて係止穴１７に嵌合係止して固定する一方、逆回転して取り外すようにしている。
この係止突起２５の高さＨは係止穴１７の窪み部１９ａの部分の高さよりも小さいため、係止穴１７に容易に挿入できる一方、窪み部１９ａに連続する膨出部１９ｂの部分の開口高さを係止突起２５の高さ丁度密嵌する高さとし、この膨出部１９ｂを乗り越えると、係止突起２５が係止穴１７に位置決め固定されるようにしている。
【００２４】
係止突起２５を外周面に突設した上記挿入筒部２１の中央流路２６は小径筒部２２の中央流路を介して噴射筒部２３内の小径な中央流路２７へと連続させ、噴射筒部２３の先端を噴射口２８としている。該噴射口２８は、本実施形態では対向する噴射筒部の周壁を切り欠いて扇型噴射口としている。
また、挿入筒部２１の流路２６内にはＸ字型のワーラー３８を配置して、流体に旋回を与えている。
【００２５】
噴射筒部２３の外周に設ける大径カバー筒部２４は、外周面を中央が窪む湾曲面として作業員が掴みやすくしている。さらに、外周面に回転操作用突起２９を対向位置に一対突設し、かつ、回転操作用突起２９と直交位置で、係止突起２５の突設位置と同一軸線上の対応位置に切欠３０を設けている。
【００２６】
ノズル本体２の挿入筒部２１の後端面には、円環形状の弾性ゴムパッキン３を、挿入筒部２１の外周枠３１内にはめ込んで取り付けている。該弾性ゴムパッキン３はアダプター１の広幅な環状シール部１３に密着させるものであり、上記外周枠３１は外周の環状凹部１４に嵌合させるものである。
【００２７】
弾性ゴムパッキン３は、図６に示すように、断面略コ字型として、内周面に開口した環状凹部３３を設けて弾性を高めている。また、環状凹部３３を囲む一側片からなり、環状シール部１３と当接する圧接片部３４は、内周に向かって厚さを漸減させると共に緩やかなＶ状傾斜とし、圧接片部３４が偏平状に変形して環状シール部１３に圧接する形状としている。
さらに、圧接片部３４と環状凹部３３を介して対向する対向片部３５には、環状のシールリブ３６を突設させている。
【００２８】
上記弾性ゴムパッキンは、ＪＩＳＫ６３０１の試験方法に準拠する硬度（Ｈｓ）を７０〜９０とし、本実施形態では、硬度（Ｈｓ）を８０としている。
また、本実施形態では、弾性ゴムパッキン３の外径をφ１６．２、圧接片部３４の内径をφ１０．３とし、対向片部の内径をφ１１．６とし、環状凹部３３の幅Ｌ３を０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとしている。
さらに、圧接片部３４の傾斜角度θ３、θ４はぞれぞれ９．５°、１６．６°としている。
【００２９】
上記構成からなるノズルでは、アダプター１にノズル本体２を組付ける時、ノズル本体２の係止突起２５をアダプター１の凹部１６に差し込み、この状態でノズル本体２を９０度回転させる。
係止突起２５は凹部１６と係止穴１７との間の傾斜部１８を通り、係止穴１７に挿入される。係止穴１７には挿入側に傾斜段差１９の窪み部１９ａがあるため、係止突起２５は係止穴１７にように挿入できる。係止穴１７に係止突起２５の挿入先端側を挿入して回転させると膨出部１９ｂを乗り換えるため若干強い回転力で係止突起２５を回転させる。係止突起２５の他端側が膨出部１９ｂを乗り越えて、係止突起２５が係止穴１７内の所定位置にロック位置にきた時に、パチンと節度音が発生すると共に、回転操作にも節度感が生じる。
【００３０】
上記ノズル本体２の挿入筒部２１をアダプター１の大径筒部１１に挿入した時点で、底面側の弾性ゴムパッキン３はアダプターの環状シール部１３に面接触する。係止突起２５を係止穴１７に挿入し、傾斜部１９の膨出部１９ｂにより押し下げられると、弾性ゴムパッキン３に押圧力が付加され、環状凹部３３を収縮させると共に圧接片部３４が環状シール部１３に密着するように変形させ、シール性を確保する。
このように、ノズル本体２を９０度回転させるだけのワンタッチ操作でアダプター１にシール性を確保しながら、図１に示すように、取り付けることができる。
かつ、ノズル本体２をアダプター１の所定位置まで回転させると、節度音がなると共に、回転操作力にも節度感が発生するため、取付作業性を高めることができる。
さらに、ノズルからの噴霧時に、ゴムパッキン３の環状凹部３３内に液体が流入し、この液圧により環状凹部３３を押し広げるため、アダプター１とノズル本体２との間のシール性を高めることができる。
【００３１】
一方、メンテナンス時に配管にネジ締め固定されているアダプター１からノズル本体２を取り外す場合には、上記取付時と逆方向にノズル本体２を９０度回転させる。この回転操作で、係止突起２５が係止穴１７より外れ、係止突起２５は凹部１６にはまり込んで図２に示す状態となる。この状態より、ノズル本体２を真っすぐに引き抜くことにより簡単にノズル本体２をアダプター１から取り外すことができる。
特に、弾性ゴムパッキン３が環状凹部３３を拡大するように原状に復帰してノズル本体１を取り外す方向に付勢するため、取り外し時における操作力も低減することができる。
【００３２】
本発明のノズルは上記実施形態に限定されず、図７に示すように、噴射口２８の周壁に切欠を設けず、噴射口２８より噴霧されるパターンを充円錐パターンとしてもよい。
さらに、図８（Ａ）（Ｂ）に示すように、上記ノズル本体２の噴射筒部と大径カバー筒部との間の隙間に。噴霧方向変換用のノズルアダプター４０を下向きに連結して、下向きの噴霧としてもよい。図８（Ａ）はの噴霧変換ノズルアダプター４０はＹ形扇形ノズルアダプターであり、図８（Ｂ）は円錐ノズルアダプターであるにをアダプター１の軸線方向に対して直角方向に下を向けて、下向き噴霧としてもよい。
【００３３】
さらに、図９に示すように、アダプター１の大径筒部１１の凹部１６の外周面に設ける補強リブ２０の間にさらに補強リブ２０’を設けて、補強リブの本数を増加させても良い。また、図１０に示すように、大径筒部１１の開口端側の外周に格子枠状の補強リブ２０”を設けてもよい。
アダプターの大径筒部１１は取付時の操作性をソフトにするために凹部１６を設けているが、噴霧時の水圧に耐えるために、上記のように補強リブを設けることが好ましい。
【００３４】
【発明の効果】
以上の説明より明らかなように、本発明の脱着式ノズルによれば、回転操作で結合するノズル本体とアダプターとの間のシール部に介在させる弾性ゴムパッキンとして、環状凹部を設けて弾性が高めているため、取付時の操作力を小さくしながら、シール性を確保することができる。
【００３５】
さらに、アダプターの係止穴には段差を設け、該係止穴に挿入するノズル本体の係止突起が所定のロック位置に達すると節度音を発生させると共に、作業者に節度感を与えるため、ノズル本体の取付作業性を向上させることができ。特に、多数個のノズルのメンテナンスを行う場合、作業性を飛躍的に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）はアダプターにノズル本体を固定した状態の軸線方向の断面図、（Ｃ）は（Ｂ）と直交方向の断面図である。
【図２】（Ａ）はアダプターよりノズル本体を取り外す時の正面図、（Ｂ）は軸線方向の断面図である。
【図３】アダプターを示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は軸線方向の断面図、（Ｃ）は側面図、（Ｄ）は軸直角方向の断面図である。
【図４】（Ａ）はアダプターの係止穴の部分を示す図面、（Ｂ）は（Ａ）の要部拡大図である。
【図５】ノズル本体を示し、（Ａ）は正面図、（Ｂ）は軸線方向の断面図、（Ｃ）は側面図である。
【図６】弾性ゴムパッキンを示し、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は断面図、（Ｃ）は一部拡大断面図である。
【図７】他の実施形態のノズルを示す正面図である。
【図８】（Ａ）（Ｂ）はそれぞれ他の実施形態のノズルを示す図面である。
【図９】（Ａ）（Ｂ）は他の実施形態のノズルを角度を変えて示す図面である。
【図１０】（Ａ）（Ｂ）は他の実施形態のノズルを角度を変えて示す図面である。
【符号の説明】
１アダプター
２ノズル本体
３弾性ゴムパッキン
１１大径筒部
１３環状シール部
１５突出部
１６凹部
１７係止穴
１８傾斜部
１９傾斜段差
１９ａ窪み部
１９ｂ膨出部
２０補強リブ
２１挿入筒部
２３噴射筒部
２４大径カバー筒部
２５係止突起
２８噴射口
３３環状凹部
３４圧接片部
３６ワーラー

Claims

流体供給管と接続されるアダプターに対して、ノズル本体の回転操作で脱着するノズルであって、
上記アダプターは供給管に螺着するネジ筒に先端開口の大径筒部を連続させ、該大径筒部の底面には中央流路の周縁に広幅な環状シール部を設けると共に該環状シール部の外周に環状凹部を設ける一方、大径筒部の周壁部の内周に、一対の突出部と、該突出部の間の一対の凹部とを設け、上記突出部に周方向の係止穴を設けて、これら係止穴の一端側は傾斜部を介して上記凹部と連続させると共に他端側は段差を介して上記凹部と連続させ、
上記ノズル本体は、アダプターの大径筒部への挿入筒部の外周面に、対向して一対の係止突起を設け、これら係止突起を上記アダプターの凹部に挿入後に９０度回転させて上記傾斜部を摺接させて上記係止穴に嵌合係止して固定する一方、逆回転して取り外す構成とし、
かつ、上記挿入筒部の挿入側となる後端面に、上記アダプターの広幅な環状シール部と圧接する弾性ゴムパッキンを取り付け、
上記ゴムパッキンは断面略コ字型として、内周面に開口した環状凹部を設けて弾性を高めると共に、上記アダプターの環状シール部と当接する圧接片部は内周に向かって厚さを漸減させると共に緩やかなＶ状傾斜とし、該圧接片部が偏平状に変形して環状シール部に圧接する構成としていることを特徴とする脱着式ノズル。
上記ノズル本体の弾性ゴムパッキンは、硬度Ｈｓ７０〜９０とし、環状凹部の軸線方向の幅は０．３ｍｍ〜１．０ｍｍとし、その圧接片部は対向片部より内周側に突出させると共に対向片部には環状シールリブを突設している請求項１に記載の脱着式ノズル。
上記アダプターに設ける一対の上記係止穴には、上記ノズル本体の係止突起の挿入側に窪み部から膨出部が連続する傾斜段差を設け、係止穴に挿入される係止突起が傾斜段差を越えた位置で節度音を発生して、係止穴へ嵌合固定される構成としている請求項１または請求項２に記載の脱着式ノズル。
上記ノズル本体は上記挿入筒部の先端に小径筒部を介して、先端が縮径して噴射口部に連続する噴射筒部を連続させて設けていると共に、該噴射筒部を間隔をあけて囲む大径筒部を設け、該大径筒部の外周面は中央が窪む湾曲面とすると共に回転操作用突起を設けている請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の脱着式ノズル。
上記アダプターおよびノズル本体はポリプロピレン、ポリフェニレンサルファイド等からなる樹脂成形品であり、上記弾性ゴムパッキンはＥＰＤＭ、ＮＢＲからなる成形品である請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の脱着式ノズル。