JP5737333B2 - ノズル回転部材 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、圧縮空気を噴射し、噴射した圧縮空気をワークに吹き付ける流体噴射装置に備えられるノズル回転部材に関する。

従来、流体噴射装置の一種として、圧縮流体を利用した洗浄装置が種々提案されている。例えば特許文献１には、ワークに付着した異物をブラシロールによって除去する一方、ブラシロールに付着した異物は、ブラシロールに圧縮流体を吹き付けることにより除去する構成が記載されている。具体的には、圧縮流体は、ブラシロールの軸部に形成された中空部から軸部の周りのブラシロールに向かって噴射されるようになっている。

一方、このようにブラシロールの接触によってワークの異物を除去する構成は、精密なワークなど、ワークの種類によっては不適切な場合がある。これに対し、特許文献２，３に記載されているように、ワークに対して直接圧縮流体を吹き付けてワーク表面の異物を除去する構成が知られている。このような構成では、ワークに対して効率よく圧縮流体を吹き付けるために、さらにノズルを回転させるようになっている。

特許文献２に記載の構成は、前端位置に平板状の回転対象部材を備え、回転対象部材の縁部に９０°ピッチ間隔で合計４つのエアーノズルが配置され、回転対象部材がロータリージョイントを介してモータと連結され、モータにより回転対象部材が回転駆動される。

特許文献３に記載の構成は、流体を噴射する複数の噴射ノズルを有する回転可能な噴射部を備える。具体的には、少なくとも１つの噴射ノズルが噴射部への流体給送路とほぼ同一方向に配向され、少なくとも２つの噴射ノズルが、噴射部を流体給送路のまわりに回転させるように、噴射部の回転方向に沿って配置されている。

特開２０１０−９９５７９号公報（２０１０年５月６日公開） 特開２００７−３３０９０８号公報（２００７年１２月２７日公開） 特開２００４−３３４８０１号公報（２００４年１２月９日公開）

特許文献２に記載の構成は、モータによって回転対象部材を回転させている。これに対し、特許文献３に記載の構成は、少なくとも２つの噴射ノズルから流体を噴射させることにより、噴射部を流体給送路のまわりに回転させている。したがって、特許文献３に記載の構成は、モータ等の回転駆動源が不要であり、低コスト化の点において好ましい。

しかしながら、特許文献３に記載の構成は、噴射部への流体給送路から単純に分岐した流体給送路により、噴射部を回転させる２つの噴射ノズルへ流体が供給されている。このため、噴射部を効率よく回転させることができない。

したがって、本発明は、ノズルに供給する流体によって効率よく回転することができるノズル回転部材の提供を目的としている。

上記の課題を解決するために、本発明のノズル回転部材は、流体供給流路から分岐し、ノズルの流体主噴射口に前記流体を供給する主流路と、前記流体供給流路から分岐し、前記流体供給流路における流体の流れる方向に対向するように開口された流体取込口を一端部に有し、他端部に流体副噴射口を有し、前記流体取込口から回転の軸に対して直交する方向に延びて前記流体副噴射口に達し、前記流体取込口から取り込んだ前記流体を前記流体副噴射口から噴射して回転力を付与する副流路とを備えていることを特徴としている。

上記の構成によれば、ノズルの流体主噴射口に、流体供給流路から分岐した主流路により流体が供給され、流体主噴射口から流体が噴射される。したがって、流体主噴射口から噴射される流体により、例えばワークの表面の異物を除去することができる。

また、ノズル回転部材は、流体供給流路から分岐した副流路の流体副噴射口から流体が噴射されることにより回転する。この場合、副流路の流体取込口は、流体供給流路における流体の流れる方向に対向するように開口されているので、副流路には流体供給流路から流体を効率よく取り込むことができる。これにより、流体供給流路に供給される流体の流量が少ない場合であっても、効率よく回転することができる。

上記のノズル回転部材において、前記副流路は、前記流体取込口から前記流体供給流路における流体の流れる方向に延びる副流路第１流路を有している構成としてもよい。

上記の構成によれば、副流路は、流体取込口から流体供給流路における流体の流れる方向に延びる副流路第１流路を有しているので、流体取込口から流体が流入する場合の抵抗を低減して、流体を効率よく取り込み、さらに効率よく回転することができる。

上記のノズル回転部材において、前記副流路には、前記流体副噴射口から噴射される前記流体の量を調整する回転速度調整手段が設けられている構成としてもよい。

上記の構成によれば、回転速度調整手段により、流体副噴射口から噴射される流体の量を調整して回転速度を調整することができる。これにより、ノズル回転部材に接続されたノズルからの流体の噴射量を所定量に維持しながら、ノズル回転部材すなわちノズルの回転速度を調整することができる。

上記のノズル回転部材は、前記ノズルとロータリージョイントの回転可能な回転部との間に、ノズル回転継手として配置される構成としてもよい。

上記の構成によれば、主流路、副流路、流体取込口および流体副噴射口を有する回転部材を独立したノズル回転継手として製造することができるので、回転部材と例えばロータリージョイントやノズル等の他の汎用品との組み合わせが容易となる。

上記のノズル回転部材は、前記流体主噴射口が一端面に形成されたノズル本体部と、前記ノズル本体部の前記流体主噴射口と対向する他端面に設けられた後管部とを備え、前記流体取込口は、前記後管部の前記流体主噴射口から遠い方の端面に開口され、前記流体副噴射口が、前記ノズル本体部の前記一端面および前記他端面とは異なる側面に開口されている構成としてもよい。

上記の構成によれば、前記流体取込口および前記流体副噴射口を有する副流路がノズルに形成されているので、ノズル回転部材は、簡単かつコンパクトな構成とすることができる。

上記のノズル回転部材は、前記流体を供給する流体配管が接続される固定部、および前記固定部に対して回転可能であり、前記ノズルが接続される回転部を有するロータリージョイントと、前記副流路が形成されている回転付与部材とを備え、前記回転付与部材は、直管状であり、一端部に前記流体取込口を有し、他端部に前記流体副噴射口を有し、前記流体取込口側の端部が前記回転部に挿入された状態、かつ前記ロータリージョイントの軸方向と直交する状態にて前記ロータリージョイントに設けられている構成としてもよい。

上記の構成によれば、直管状の回転付与部材がロータリージョイントに直接設けられているので、簡単かつコンパクトな構成とすることができる。

本発明の流体噴射装置は、前記流体主噴射口を備えるノズルと、回転可能な回転部を有するロータリージョイントと、前記ノズルと前記回転部との間に配置された回転部材とを備えている構成である。

上記の構成によれば、ノズルの流体主噴射口から噴射される流体により、例えばワークの表面の異物を除去することができる。また、流体供給流路に供給される流体の流量が少ない場合であっても、ノズルを効率よく回転させることができる。

本発明の構成によれば、ノズル回転部材は、ノズルに供給する流体によって効率よく回転することができる。

本発明の実施の形態の流体噴射装置を備えたワーク洗浄装置の構成を示す模式図である。 図１に示した流体噴射装置の側面図である。 図３の（ａ）は図２に示した流体噴射装置の正面図、図３の（ｂ）は図２に示した回転付与部材の背面図である。 回転速度調整部が設けられている、図２に示した副流路形成部の端部付近の縦断面図である。 図５の（ａ）は、図２に示したノズルが回転しない場合のノズルによる圧縮空気の吹き付け領域を示す斜視図、図５の（ｂ）は、図２に示したノズルが回転する場合のノズルによる圧縮空気の吹き付け領域を示す斜視図である。 図３の（ａ）に示した回転速度調整部に代えてスピードコントローラを備えた場合の流体噴射装置の正面図である。 図７の（ａ）は、回転数検出部を備えた図２に示す流体噴射装置の回転付与部材の側面図、図７の（ｂ）は同背面図である。 図８の（ａ）は、回転停止機構部を備えた図２に示す流体噴射装置の回転付与部材の側面図、図８の（ｂ）は同背面図である。 図８に示した回転停止機構部とは別の回転停止機構部を備えた流体噴射装置の回転付与部材の側面図である。 図８に示した回転停止機構部とはさらに別の回転停止機構部を備えた流体噴射装置の回転付与部材の側面図である。 図２および図３の（ａ）に示した副流路形成部の他の例を示す斜視図である。 本発明の他の実施の形態の流体噴射装置の正面図である。 図１２に示した副流路形成部の端部付近の縦断面図である。 図１４の（ａ）は、図１３に示した副流路第３流路の圧縮空気の流量がゼロの場合の速度安定化部の状態を示す、副流路形成部の速度安定化部の配置部の縦断面図、図１４の（ｂ）は、上記副流路第３流路の圧縮空気の流量が少ない場合の速度安定化部の状態を示す上記配置部の縦断面図、図１４の（ｃ）は、上記副流路第３流路の圧縮空気の流量が多い場合の速度安定化部の状態を示す上記配置部の縦断面図である。 流体噴射装置における副流路形成部の、図１４に示した速度安定化部とは別の速度安定化部の配置部の縦断面図である。 流体噴射装置における副流路形成部の、図１４に示した速度安定化部とはさらに別の速度安定化部の配置部の縦断面図である。 本発明のさらに他の実施の形態の流体噴射装置が備えるノズルを示す斜視図である。 本発明のさらに他の実施の形態の流体噴射装置を示す縦断面図である。 図１８に示した回転付与部材の構造を示す部分断面図である。 回転付与部材による回転動作を説明する、図１８に示した流体噴射装置の正面図である。

〔実施の形態１〕
（ワーク洗浄装置の概要）
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図１は、本発明の実施の形態の流体噴射装置を備えたワーク洗浄装置の構成を示す模式図である。

ワーク洗浄装置１は、ワーク２に対して例えばエアーを吹き付け、ワーク２に付着した塵等の異物を除去する装置である。このために、ワーク洗浄装置１は、ワーク支持部材１１、吸塵ダクト１２、制御装置１３、電源装置１４、空気配管１５、電磁弁１６、レギュレータ１７、ミストフィルタ１８および流体噴射装置１９を備えている。

ワーク支持部材１１は、洗浄作業においてワーク２を支持する。吸塵ダクト１２は、ワーク２の表面から除去された異物を吸塵機（図示せず）に導く。

電磁弁１６は、ミストフィルタ１８と流体噴射装置１９との間の空気配管１５に設けられ、空気配管１５における圧縮空気（流体）の流路を開閉する。制御装置１３は、電磁弁１６の動作を制御し、電源装置１４は制御装置１３および電磁弁１６に電力を供給する。レギュレータ１７は、圧縮空気供給源（図示せず）から供給される圧縮空気の圧力を所定の圧力に調整する。ミストフィルタ１８は、レギュレータ１７より送られてきた空気からミストを除去する。流体噴射装置１９は、空気配管１５から圧縮空気の供給を受けて、回転しながら圧縮空気をワーク２に吹き付け、ワーク２の表面の異物を除去する。

流体噴射装置１９は、圧縮空気の流れにおける上流側（後部側）から下流側（前部側）に向かって、ロータリージョイント３１、回転付与部材（ノズル回転部材）３２およびノズル３３を備えている。図２は、流体噴射装置１９を示す側面図である。図３の（ａ）は流体噴射装置１９を示す正面図、図３の（ｂ）は、回転付与部材３２を示す背面図である。

（ロータリージョイント）
ロータリージョイント３１は、図２に示すように、流体すなわち圧縮空気を漏らすことなく相対的に回転する固定部４１および回転部４２を有する。ここでは、後部が固定部４１、前部が回転部４２となっている。固定部４１の後端部には空気配管１５が接続され、回転部４２の前端部には回転付与部材３２の後管部５１が接続されている。

（回転付与部材およびノズル）
回転付与部材３２は、後部側から前部側に向かって、後管部５１、中央管部５２、副流路形成部５３、カバー部５４および前管部５５を有する。後管部５１はロータリージョイント３１の回転部４２と接続され、前管部５５はノズル３３と接続されている。後管部５１とロータリージョイント３１の回転部４２との接続は、例えば後管部５１を回転部４２にねじ込むことにより行われ、前管部５５とノズル３３との接続は、ノズル３３を前管部５５にねじ込むことにより行われている。なお、ロータリージョイント３１の回転部４２内における回転付与部材３２の後管部５１が接続されている部分の上流側の部分は、圧縮空気供給流路（流体供給流路）となっている。

後管部５１、中央管部５２および前管部５５は同軸の円筒形に形成され、後管部５１から前管部５５までつながった主流路５６を内部に有する。したがって、空気配管１５からロータリージョイント３１を介して回転付与部材３２に送られてきた圧縮空気は、主流路５６によりノズル３３に供給される。

副流路形成部５３は、図３の（ａ）および（ｂ）に示すように、例えば細長い角柱形状をなし、中央管部５２の両側に中央管部５２の軸に対して直交する方向に延びるように形成されている。後管部５１の内部、並びに中央管部５２および副流路形成部５３の管壁部の内部には、副流路５７が形成されている。本実施の形態において、副流路５７は中央管部５２の両側の副流路形成部５３の数に対応して２本形成されている。

２本の副流路５７の後端部である２個の空気取込口（流体取込口）５７ａは、後管部５１における円環状の後端面において、主流路５６を中心とする１８０度の位置に開口している。また、２本の副流路５７の前端部である２個の回転空気噴射口（流体副噴射口）５７ｂは、各副流路形成部５３における外側端部近くの位置において、互いに反対側の側面（中央管部５２の軸方向と平行な面）に開口している。

したがって、各副流路５７は、ロータリージョイント３１の回転部４２内の前記圧縮空気供給流路から分岐し、各空気取込口５７ａから後管部５１および中央管部５２の管壁内を直線状に前方に延びている（副流路第１流路５７ｄ）。さらに、副流路形成部５３の内側端部に対応する位置において垂直に半径方向の外方に折れ曲がって副流路形成部５３を延びている（副流路第２流路５７ｅ）。さらに、副流路形成部５３の外側端部近くの位置において直角に折れ曲がって延び（副流路第３流路５７ｆ）、各回転空気噴射口５７ｂに達している。

カバー部５４は、両方の副流路形成部５３の外側端部の位置よりも若干大きい直径の円板形状を有し、副流路形成部５３の前面に位置している。したがって、カバー部５４は空気抵抗が少ない形状である。

ノズル３３は、前後方向に長く、平たい直方体形状を有し、図３の（ａ）に示すように、前端面に直線のスリット状の洗浄空気噴射口（流体主噴射口）３３ａが形成されている。

（回転速度調整部）
図４は回転速度調整部（回転速度調整手段）３４が設けられている、副流路形成部５３の端部付近の縦断面図である。回転付与部材３２の副流路形成部５３には、図４に示すように、回転速度調整部３４が設けられている。この回転速度調整部３４は、雌ねじ部５７ｃと、この雌ねじ部５７ｃにねじ込まれる円柱形の速度調整ねじ５８とを備えている。

具体的には、副流路形成部５３には、副流路５７の副流路第２流路５７ｅにおける、副流路第３流路５７ｆにつながる部分からの延長部として、雌ねじ部５７ｃが形成されている。雌ねじ部５７ｃは、副流路第２流路５７ｅから真っ直ぐ延びて、副流路形成部５３の外方側の端面に開口している。回転速度調整部３４は、雌ねじ部５７ｃに速度調整ねじ５８を取り付けることにより構成されている。

すなわち、回転速度調整部３４では、雌ねじ部５７ｃに対する速度調整ねじ５８のねじ込み深さを調整することにより、副流路第３流路５７ｆにおける副流路第２流路５７ｅ側の開口面積が調整される。これにより、回転空気噴射口５７ｂからの圧縮空気の噴射量が調整され、回転付与部材３２すなわちノズル３３の回転速度が調整される。

（流体噴射装置の動作）
上記の構成において、ワーク２の表面の異物をワーク洗浄装置１により除去する場合、流体噴射装置１９は図１に示すように配置される。この場合、ロータリージョイント３１の固定部４１は固定され、ロータリージョイント３１の回転部４２、回転付与部材３２およびノズル３３は一体的に回転可能となっている。

図１の状態において、空気配管１５からロータリージョイント３１に圧縮空気が供給されると、この圧縮空気の一部は、空気取込口５７ａから副流路５７に取り込まれ、副流路５７を通って回転付与部材３２の回転空気噴射口５７ｂから噴射される。これにより、回転付与部材３２に回転力が作用し、ロータリージョイント３１の回転部４２、回転付与部材３２およびノズル３３が一体的に回転する。

また、空気配管１５からロータリージョイント３１に供給された圧縮空気の残りは、主流路５６を通ってノズル３３に供給される。これにより、回転するノズル３３の洗浄空気噴射口３３ａから圧縮空気が噴射される。

したがって、ノズル３３による圧縮空気の吹き付け領域は、ノズル３３が回転しない場合には、図５の（ａ）に示すように、洗浄空気噴射口３３ａに対応する範囲であったのに対し、流体噴射装置１９ではノズル３３が回転するので、図５の（ｂ）に示すように、洗浄空気噴射口３３ａの回転領域に対応する領域となる。これにより、広い領域に圧縮空気を吹き付けることができる。

また、副流路５７の空気取込口５７ａは、ロータリージョイント３１における圧縮空気の流れる方向に対向するように開口され、端部に空気取込口５７ａを有する副流路第１流路５７ｄは、ロータリージョイント３１（圧縮空気供給流路）における圧縮空気の流れる方向に延びているので、副流路５７に圧縮空気を容易に取り込むことができる。これにより、空気配管１５から流体噴射装置１９に供給される圧縮空気の流量が少ない場合であっても、回転付与部材３２すなわちノズル３３を効率よく回転させることができる。

また、ノズル３３の回転速度は、回転速度調整部３４の速度調整ねじ５８を操作して、副流路５７の圧縮空気の流量を調整することにより調整することができる。これにより、ノズル３３からの圧縮空気の噴射量を所定量に維持しながら、ノズル３３の回転速度を調整することができる。

また、流体噴射装置１９は、空気配管１５からロータリージョイント３１を介して圧縮空気を取り込んでいるので、汎用のロータリージョイント３１を使用でき、廉価かつ流体噴射装置１９の内部において異物が発生し難い構造となっている。

また、流体噴射装置１９は回転専用のノズルを備えず、回転付与部材３２から圧縮空気を噴射させてノズル３３を回転させる構成であるから、簡単かつコンパクトな構成となっている。

また、流体噴射装置１９は、洗浄用（吹付用）の圧縮空気を噴射するノズル３３（洗浄空気噴射口３３ａ）と、回転用の圧縮空気を噴射する副流路形成部５３（回転空気噴射口５７ｂ）との間に、カバー部５４を備えている。このカバー部５４は、中央管部５２の軸心から回転空気噴射口５７ｂの最外縁部の距離よりも大きい半径の円板形である。したがって、ワーク２から除去された異物やワーク２の周辺の異物が、回転空気噴射口５７ｂから噴射される圧縮空気によって流体噴射装置１９の周辺にまき散らされる事態を抑制することができる。

なお、本実施の形態では、流体噴射装置１９に使用する流体は、空気として説明している。しかしながら、流体は、空気以外の気体、あるいは液体であってよく、その場合にも本実施の形態の構成により同様に対応することができる。

（回転空気噴射口の数）
また、流体噴射装置１９は、回転空気噴射口５７ｂを２個備えた構成としているが、回転空気噴射口５７ｂの数は、特に限定されない。例えば、ノズル３３の回転数をさらに高くする場合には、回転空気噴射口５７ｂの数を３個以上とすればよい。

（回転速度調整部の他の例）
また、回転速度調整部３４は、副流路形成部５３に形成された雌ねじ部５７ｃ、およびこの雌ねじ部５７ｃにねじ込まれた速度調整ねじ５８を備えた構成としている。しかしながら、これに代えて、回転空気噴射口５７ｂを有する副流路第３流路５７ｆにスピードコントローラ（流量調整継手）を備えた構成としてもよい。図６は、図３の（ａ）に示した回転速度調整部３４に代えてスピードコントローラ３５を備えた場合の流体噴射装置１９を示す正面図である。このスピードコントローラ３５は、手動にて圧縮空気の通路の径を調整することにより流量を調整できるものであり、一般に市販されているものである。

（回転数検出部）
また、流体噴射装置１９は、ノズル３３の回転数を検出し、その検出結果からノズル３３の回転速度を求め、ノズル３３の回転数および回転速度を調整できる構成としてもよい。

図７の（ａ）は、回転数検出部３６を備えた流体噴射装置１９の回転付与部材３２の側面図、図７の（ｂ）は同背面図である。

図７の（ａ）および（ｂ）に示す回転数検出部３６は、ロータリエンコーダ方式にてノズル３３の回転数を検出する周知のものである。具体的には、カバー部５４にスリット３６ａが形成され、スリット３６ａと対向する位置におけるカバー部５４の一方側に発光素子３６ｂが配置され、反対側に受光素子３６ｃが配置されている。発光素子３６ｂおよび受光素子３６ｃは、これらに代えて何らかの発信器および受信器であってもよい。なお、ノズル３３の回転角度まで検出する場合、スリット３６ａは検出する角度の細かさに応じて中央管部５２の周りに複数個形成される。回転数検出部３６は、時間当たりのノズル３３（カバー部５４）の回転数から、ノズル３３の回転速度を検出する。

（回転停止機構部）
また、流体噴射装置１９は、ノズル３３を所定の停止位置に停止させて停止状態に維持する回転停止機構部を備えていてもよい。図８の（ａ）は、回転停止機構部３７を備えた流体噴射装置１９の回転付与部材３２の側面図、図７の（ｂ）は同背面図である。

図８の（ａ）（ｂ）に示す回転停止機構部３７は、カバー部５４に設けられた磁性体部３７ａ、およびこの磁性体部３７ａと対向できる位置に配置された電磁石３７ｂを備えた構成である。この回転停止機構部３７では、磁性体部３７ａと電磁石３７ｂとが対向する位置において、電磁石３７ｂが生じる磁力によってカバー部５４を停止させ、かつその停止位置に保持することができる。

（回転数検出部および回転停止機構部を備えたワーク洗浄装置の例）
ワーク洗浄装置１は、流体噴射装置１９が回転数検出部３６および回転停止機構部３７を備え、かつ圧縮空気供給源（流体供給源）から空気配管（流体配管）１５への圧縮空気供給源の供給を制御する構成としてもよい。この場合、ワーク洗浄装置１は、制御装置および表示装置を備え、制御装置は、回転数検出部３６の検出結果に基づいて回転速度を計算し、表示装置に表示させる。作業者は表示装置の表示に基づいて、回転速度調整部３４によりノズル３３の回転速度を適正値に調整する。

また、制御装置は、ワーク２に対するノズル３３からの圧縮空気の噴射を、ノズル３３の設定された回転数だけ行わせるようにしてもよい。この場合、制御装置は、圧縮空気供給源から圧縮空気を供給させ、回転停止機構部３７によるノズル３３の停止位置から、ワーク２に対して圧縮空気を噴射させながらノズル３３を回転させる。また、回転数検出部３６の検出結果を取得し、ノズル３３が所定回数回転すると、回転停止機構部３７によりノズル３３を停止させ、かつ圧縮空気供給源からの圧縮空気の供給を停止させる。これにより、ワーク２は、ノズル３３の所定回転数分だけ、ノズル３３から噴射された圧縮空気を受ける。

（回転停止機構部の他の例）
また、回転停止機構部３７は、図８に示したものの他、例えば図９に示す回転停止機構部３８、あるいは図１０に示す回転停止機構部３９であってもよい。図９および図１０は、それぞれ、図８に示した回転停止機構部３７とは別の回転停止機構部３８，３９を備えた流体噴射装置１９の回転付与部材３２の側面図である。

図９に示す回転停止機構部３８は、回転付与部材３２すなわち流体噴射装置１９を回転付与部材３２の軸方向に移動させて、カバー部５４に形成された嵌合穴３８ａにロックピン３８ｂを嵌合させてノズル３３を所定位置に停止させる構成である。この場合、流体噴射装置１９は、流体噴射装置１９またはロックピン３８ｂを回転付与部材３２の軸方向に移動させる駆動装置を備える。

図１０に示す回転停止機構部３９は、回転付与部材３２すなわち流体噴射装置１９を回転付与部材３２の軸方向に移動させて、カバー部５４に設けられている磁石３９ａとこの磁石３９ａと対向可能な位置に配置されている磁石３９ｂとを吸着させ、ノズル３３を所定位置に停止させる構成である。この場合、流体噴射装置１９は、流体噴射装置１９または磁石３９ａを回転付与部材３２の軸方向に移動させる駆動装置を備える。なお、磁石３９ａと磁石３９ｂとのいずれか一方は磁性体であってもよい。

（副流路形成部の他の例）
図１１は、図２および図３の（ａ）に示した副流路形成部５３の他の例を示す斜視図である。副流路形成部５３は、図２および図３の（ａ）に示した細長い角柱形状のものに代えて、図１１に示すように、円板形状の副流路形成部５９であってよい。このような副流路形成部５９では、回転時における重量バランスが安定し、円滑な回転が可能となる。

〔実施の形態２〕
本発明の他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図１２は本発明の実施の形態における流体噴射装置７１を示す正面図である。図１３は副流路形成部５３の端部付近の縦断面図である。

（速度安定化部の構成）
図１２および図１３に示すように、流体噴射装置７１は速度安定化部８１を備えている。他の構成は前述の流体噴射装置１９と同様である。速度安定化部８１は、回転付与部材３２の副流路形成部５３の副流路５７における副流路第３流路５７ｆに設けられている。

具体的には、速度安定化部８１は、図１３に示すように、閉塞部材７１ａ、ばね７１ｂおよび調整ねじ７１ｃを備えている。閉塞部材７１ａは球形を有し、副流路第３流路５７ｆにおける閉塞部材７１ａの上流側の部分である閉塞部材当接部５７ｆ１に当接して、副流路第３流路５７ｆを閉塞できるようになっている。このために、閉塞部材当接部５７ｆ１の通路径は閉塞部材７１ａの直径よりも小径となっている。なお、閉塞部材７１ａの形状は、球形に限定されず、閉塞部材当接部５７ｆ１を閉塞できるものであればよい。

調整ねじ７１ｃは、円筒形の雄ねじであり、副流路第３流路５７ｆの回転空気噴射口５７ｂ側の領域に形成されている雌ねじ部にねじ込まれている。ばね７１ｂは圧縮ばねであり、閉塞部材７１ａと調整ねじ７１ｃとの間に配置され、閉塞部材７１ａに対して閉塞部材当接部５７ｆ１に押し付ける方向の押圧力を作用させている。調整ねじ７１ｃは、作業者により副流路第３流路５７ｆに対してのねじ込み深さが調整される。これにより、調整ねじ７１ｃに作用するばね７１ｂの押圧力が変化し、副流路第３流路５７ｆを流れる圧縮空気の流量に対する速度安定化部８１の応答性を調整することができる。

（速度安定化部の動作）
上記の構成において、速度安定化部８１の動作を図１４に基づいて説明する。図１４の（ａ）は、副流路第３流路５７ｆの圧縮空気の流量がゼロの場合の速度安定化部８１の状態を示す、副流路形成部５３の速度安定化部８１の配置部の縦断面図、図１４の（ｂ）は、副流路第３流路５７ｆの圧縮空気の流量が少ない場合の速度安定化部８１の状態を示す上記配置部の縦断面図、図１４の（ｃ）は、副流路第３流路５７ｆの圧縮空気の流量が多い場合の速度安定化部８１の状態を示す上記配置部の縦断面図である。

図１４の（ａ）に示すように、副流路第３流路５７ｆの圧縮空気の流量がゼロの場合、速度安定化部８１では、ばね７１ｂに押されて閉塞部材７１ａが閉塞部材当接部５７ｆ１に当接し、閉塞部材当接部５７ｆ１が閉塞される。したがって、流体噴射装置１９によるワーク２の洗浄を停止している場合には、副流路５７さらには主流路５６に、異物を含む外部の空気などが侵入する事態を防止することができる。

一方、図１４の（ｂ）に示すように、副流路第３流路５７ｆの圧縮空気の流量が少ない場合、速度安定化部８１では、圧縮空気の流量に応じて、閉塞部材７１ａが閉塞部材当接部５７ｆ１から小さく離れる。したがって、少ない流量の圧縮空気が、副流路第３流路５７ｆおよび調整ねじ７１ｃの内部の通路を経て回転空気噴射口５７ｂから噴射し、ノズル３３が低速回転する。

また、図１４の（ｃ）に示すように、副流路第３流路５７ｆの圧縮空気の流量が多い場合、速度安定化部８１では、圧縮空気の流量に応じて、閉塞部材７１ａが閉塞部材当接部５７ｆ１から大きく離れる。したがって、多い流量の圧縮空気が、副流路第３流路５７ｆおよび調整ねじ７１ｃの内部の通路を経て回転空気噴射口５７ｂから噴射し、ノズル３３が高速回転する。

ここで、図１４の（ｂ）の状態から、副流路５７を流れる圧縮空気の流量が急激に増加した場合、閉塞部材７１ａは、閉塞部材当接部５７ｆ１から急に大きく離れようとするものの、閉塞部材７１ａにはばね７１ｂの押圧力が作用しているので、小さくはなれた状態から大きく離れた状態へ圧縮空気の流量の変化よりも遅れて変化する。したがって、ノズル３３は低速回転の状態から高速回転の状態へ圧縮空気の流量の変化よりも遅れて移行する。これにより、ノズル３３の回転速度を安定化させることができる。

（速度安定化部の他の例）
速度安定化部８１は、図１４に示したものの他、例えば図１５に示す速度安定化部８２、あるいは図１６に示す速度安定化部８３であってもよい。図１５および図１６は、それぞれ、流体噴射装置７１における副流路形成部５３の、図１４に示した速度安定化部８１とは別の速度安定化部８２，８３の配置部の縦断面図である。

図１５に示す速度安定化部８２は、閉塞部材７１ａの隣であって、閉塞部材７１ａの下流側に第１ばね７１ｂ１を備え、閉塞部材７１ａの上流側に第２ばね７１ｂ２を備えている。すなわち、図１３に示した速度安定化部８１に対して第２ばね７１ｂ２を追加した構成となっている。この場合、第１ばね７１ｂ１の押圧力は、第２ばね７１ｂ２の押圧力よりも大きく設定される。

速度安定化部８２では、副流路第３流路５７ｆの圧縮空気の流量がゼロの場合でも、閉塞部材当接部５７ｆ１に閉塞部材７１ａが当接せず、副流路第３流路５７ｆを閉塞することができない。しかしながら、圧縮空気の流量が非常に少ない場合であっても回転空気噴射口５７ｂから圧縮空気を噴射させて、ノズル３３を回転させることができる。また、副流路５７を流れる圧縮空気の流量が急激に減少した場合に、閉塞部材７１ａと閉塞部材当接部５７ｆ１との隙間が急激に狭くなってノズル３３の回転速度が急激に低下する事態を、第２ばね７１ｂ２の作用によって防止することができる。

図１６に示す速度安定化部８３は、図１３に示した閉塞部材７１ａに代えて閉塞部材７１ｄを備えている。閉塞部材７１ｄは、例えば円柱形に形成され、下流側の端部に円錐形状の閉塞部７１ｄ１を有する。閉塞部材７１ｄと調整ねじ７１ｃとの間には、ばね７１ｂが配置され、閉塞部材７１ｄの閉塞部７１ｄ１は、コイル状のばね７１ｂの内部を経て、円筒形の調整ねじ７１ｃの内部に挿入されるようになっている。

速度安定化部８３では、副流路第３流路５７ｆの圧縮空気の流量がゼロの場合に閉塞部材当接部５７ｆ１に閉塞部材７１ｄが当接し、副流路第３流路５７ｆが閉塞される。

一方、副流路５７を圧縮空気が流れると、閉塞部材７１ａが閉塞部材当接部５７ｆ１から離れ、回転空気噴射口５７ｂから圧縮空気を噴射させ、ノズル３３を回転させることができる。また、副流路５７を流れる圧縮空気の流量が増加すると、それに応じて閉塞部材７１ｄが調整ねじ７１ｃ方向へ移動し、閉塞部材７１ｄの閉塞部７１ｄ１が調整ねじ７１ｃの内部に挿入されていく。したがって、副流路５７を流れる圧縮空気の流量が増加すると、閉塞部材７１ｄの閉塞部７１ｄ１と調整ねじ７１ｃとの間の流路が狭くなり、副流路第３流路５７ｆを流れる圧縮空気の増加が抑制される。

この結果、空気配管１５から流体噴射装置７１に供給する圧縮空気の量を多くした場合に、主流路５６を流れる圧縮空気の量が増加してノズル３３からの噴射量は増加するものの、ノズル３３の回転速度の上昇は抑制することができる。したがって、速度安定化部８３は、ノズル３３の回転速度を変化させることなく、ノズル３３からの圧縮空気の噴射量を変化させる使用形態に特に好適である。

なお、ノズル３３を高速回転させる場合には、速度安定化部８１を備えない構成としてもよい。

〔実施の形態３〕
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図１７は本発明の実施の形態の流体噴射装置７２が備えるノズル（ノズル回転部材）９１を示す斜視図である。なお、ここでは、説明の便宜上、流体噴射装置７２としてノズル９１のみを示している。

図１７に示すように、ノズル９１はノズル本体部９１ａの前端面に洗浄空気噴射口９１ｂを有し、ノズル本体部９１ａの前端面と対向する後端面に後管部９１ｃを有している。後管部９１ｃは、外周面にはねじが形成され、例えば図３に示したロータリージョイント３１の回転部４２に直接ねじ込まれるようになっている。

ノズル９１には、後管部９１ｃの、洗浄空気噴射口９１ｂから遠い方の端面に２個の空気取込口５７ａが開口され、ノズル本体部９１ａの互いに平行な２つの側面（洗浄空気噴射口９１ｂおよび後管部９１ｃが配置されていない面）にそれぞれ回転空気噴射口５７ｂが開口されている。したがって、ノズル９１はノズル回転部材を構成している。各空気取込口５７ａと回転空気噴射口５７ｂとの間には、副流路第１流路５７ｄ、副流路第２流路５７ｅおよび副流路第３流路５７ｆを有する副流路５７が形成されている。回転速度調整部３４は、回転空気噴射口５７ｂが開口されている２つの側面に隣り合う２つの側面にそれぞれ設けられている。

流体噴射装置７２は、図２に示した流体噴射装置７１と比較して、回転付与部材３２が不要であるので、コンパクトな構成となっている。なお、ノズル本体部９１ａの側面には、洗浄空気噴射口９１ｂと回転空気噴射口５７ｂとの間の適当な位置に、例えば図２および図３に示した円板状のカバー部５４を設けてもよい。

〔実施の形態４〕
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。
図１８は本発明の実施の形態の流体噴射装置７３を示す縦断面図である。図１８に示すように、流体噴射装置７３はロータリージョイント３１を備えている。ロータリージョイント３１の固定部４１にはＬ字形の継手１０１を介して空気配管１５が接続されている。

ロータリージョイント３１の回転部４２には、回転部４２の軸方向に対して直交する方向に、１８０度の角度をおいて２本の回転付与部材１０２が挿入されている。したがって、本実施の形態において、２本の回転付与部材１０２および回転部４２はノズル回転部材を構成している。

回転付与部材１０２は両端部が閉じた状態の真っ直ぐな円管状であり、図１９に示すように、回転部４２側の端部に雄ねじ部１０２ａを有し、この雄ねじ部１０２ａによって回転部４２に形成された雌ねじ部（図示せず）にねじ込まれ固定されている。なお、図１９は、回転付与部材１０２の構造を示す部分断面図である。

回転付与部材１０２には、回転部４２側の端部に空気取込口５７ａが開口され、反対側の端部に回転空気噴射口５７ｂが開口され、空気取込口５７ａと回転空気噴射口５７ｂとの間は、副流路５７となっている。空気取込口５７ａは、ロータリージョイント３１における圧縮空気の流れる方向に対向するように開口されている。一方、回転空気噴射口５７ｂは、回転空気噴射口５７ｂからの噴射空気により回転部４２（ノズル３３）を回転できるように、空気取込口５７ａに対して９０度の角度の位置に開口されている。

したがって、ノズル３３に圧縮空気を供給する場合には、回転付与部材１０２の空気取込口５７ａから取り込まれ、回転空気噴射口５７ｂから噴射される空気により、図２０に示すように、回転部４２（ノズル３３）を回転させることができる。図２０は、回転付与部材１０２による回転動作を説明する、図１８に示した流体噴射装置７３の正面図である。

上記の構成によれば、流体噴射装置７３は、図２に示した回転付与部材３２を使用せず、ロータリージョイント３１に取り付けた円管状の回転付与部材１０２により、ノズル３３を回転させるようにしている。したがって、簡単かつコンパクトな構成となっている。

また、回転付与部材１０２は、空気取込口５７ａがロータリージョイント３１における圧縮空気の流れる方向に対向するように開口されているので、空気配管１５から流体噴射装置７３に供給される圧縮空気の流量が少ない場合であっても、ノズル３３を効率よく回転させることができる。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

本発明は、電子部品等の製造工程において、電子部品等のワークに対して回転するノズルから圧縮空気等の流体を吹き付け、ワーク表面から異物を除去する装置に利用することができる。

１ ワーク洗浄装置
２ ワーク
19,71,72,73 流体噴射装置
３１ ロータリージョイント（ノズル回転部材）
３２ 回転付与部材（ノズル回転部材）
３３ ノズル
３３ａ 洗浄空気噴射口（流体主噴射口）
３４ 回転速度調整部（回転速度調整手段）
３５ スピードコントローラ
３６ 回転数検出部
37,38,39 回転停止機構部
４１ 固定部
４２ 回転部
５１ 後管部
５２ 中央管部
５３ 副流路形成部
５４ カバー部
５５ 前管部
５６ 主流路
５７ 副流路
５７ａ 空気取込口（流体取込口）
５７ｂ 回転空気噴射口（流体副噴射口）
５７ｃ 雌ねじ部
５７ｄ 副流路第１流路
５７ｅ 副流路第２流路
５７ｆ 副流路第３流路
５７ｆ１ 閉塞部材当接部
５８ 速度調整ねじ
５９ 副流路形成部
７１ａ 閉塞部材
７１ｂ ばね
７１ｃ 調整ねじ
７１ｄ 閉塞部材
７１ｄ１ 閉塞部
81,82,83 速度安定化部
９１ ノズル（ノズル回転部材）
９１ａ ノズル本体部
９１ｂ 洗浄空気噴射口（流体主噴射口）
９１ｃ 後管部
１０２ 回転付与部材（ノズル回転部材）

Claims (6)

1. 流体供給流路から分岐し、ノズルの流体主噴射口に前記流体を供給する主流路と、
   前記流体供給流路から分岐し、前記流体供給流路における流体の流れる方向に対向するように開口された流体取込口を一端部に有し、他端部に流体副噴射口を有し、前記流体取込口から回転の軸に対して直交する方向に延びて前記流体副噴射口に達し、前記流体取込口から取り込んだ前記流体を前記流体副噴射口から噴射して回転力を付与する副流路とを備え、
   前記副流路は、前記主流路の周りに、前記主流路とは独立して形成され、前記流体取込口から前記流体供給流路における流体の流れる方向に延びる副流路第１流路を有していることを特徴とするノズル回転部材。
2. 前記副流路には、前記流体副噴射口から噴射される前記流体の量を調整する回転速度調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のノズル回転部材。
3. 前記ノズルとロータリージョイントの回転可能な回転部との間に、ノズル回転継手として配置されることを特徴とする請求項１または２に記載のノズル回転部材。
4. 前記流体主噴射口が一端面に形成されたノズル本体部と、
   前記ノズル本体部の前記流体主噴射口と対向する他端面に設けられた後管部とを備え、
   前記流体取込口は、前記後管部の前記流体主噴射口から遠い方の端面に開口され、
   前記流体副噴射口が、前記ノズル本体部の前記一端面および前記他端面とは異なる側面に開口されていることを特徴とする請求項１または２に記載のノズル回転部材。
5. 前記流体を供給する流体配管が接続される固定部、および前記固定部に対して回転可能であり、前記ノズルが接続される回転部を有するロータリージョイントと、
   前記副流路が形成されている回転付与部材とを備え、
   前記回転付与部材は、直管状であり、一端部に前記流体取込口を有し、他端部に前記流体副噴射口を有し、前記流体取込口側の端部が前記回転部に挿入された状態、かつ前記ロータリージョイントの軸方向と直交する状態にて前記ロータリージョイントに設けられていることを特徴とする請求項１に記載のノズル回転部材。
6. 前記流体主噴射口を備えるノズルと、回転可能な回転部を有するロータリージョイントと、前記ノズルと前記回転部との間に配置された請求項１に記載の回転部材とを備えていることを特徴とする流体噴射装置。

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