(57)【要約】【課題】加工力に優れたウエットブラスト用噴射ガンを提供する。【解決手段】ウエットブラスト用噴射ガン２０は、ガン本体２１の前端部に取り付けられた噴射ノズル４２と、ガン本体２１内において噴射ノズル４２と同軸状に配され、ガン本体２１内に圧送されたスラリーＳを噴射ノズル４２の後端部に供給する供給ノズル２８と、ガン本体２１の内周面と供給ノズル２８の外周面との間に形成され、噴射ノズル４２内に連通する環状空間４１と、噴射ノズル４２の後方において環状空間４１内に高圧ガスＧを供給するガス供給孔２６とを備えている。【選択図】図２
2020131303.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガン本体の前端部に取り付けられた噴射ノズルと、
前記ガン本体内において前記噴射ノズルと同軸状に配され、前記ガン本体内に圧送されたスラリーを前記噴射ノズルの後端部に供給する供給ノズルと、
前記ガン本体の内周面と前記供給ノズルの外周面との間に形成され、前記噴射ノズル内に連通する環状空間と、
前記噴射ノズルの後方において前記環状空間内に高圧ガスを供給するガス供給部とを備えていることを特徴とするウエットブラスト用噴射ガン。
【請求項２】
前記噴射ノズルの後端部内周面と前記供給ノズルの前端部外周面との間には、前記環状空間と前記供給ノズルより前方の空間とを連通させる環状のガス流路が構成され、
前記噴射ノズルと前記供給ノズルが前後方向に相対変位することで、前記ガス流路の断面積が増減することを特徴とする請求項１に記載のウエットブラスト用噴射ガン。
【請求項３】
前記ガン本体に形成され、軸線を前後方向に向けた固定側ネジ部と、
前記噴射ノズルと前記供給ノズルのうち少なくとも一方に形成され、前記固定側ネジ部に対しねじ込み可能な可動側ネジ部と、
前記固定側ネジ部に対する前記可動側ネジ部の相対回転を規制可能なロックナットとを備えていることを特徴とする請求項２に記載のウエットブラスト用噴射ガン。
【請求項４】
前記ロックナットは、前記可動側ネジ部又は前記固定側ネジ部よりも硬度の高い材料からなることを特徴とする請求項３に記載のウエットブラスト用噴射ガン。
【請求項５】
前記噴射ノズルと前記供給ノズルに形成され、前後方向に突き当たることが可能な位置決め部を備えていることを特徴とする請求項２から請求項４のいずれか１項に記載のウエットブラスト用噴射ガン。
【請求項６】
前記ガン本体と前記噴射ノズルとの間、又は前記ガン本体と前記供給ノズルとの間で前後方向に挟み付けられるスペーサを備えていることを特徴とする請求項２に記載のウエットブラスト用噴射ガン。
【請求項７】
前記噴射ノズルの後端部内周面に形成され、前方に向かって次第に小径となるように傾斜したガイド内周面と、
前記供給ノズルの前端部外周のうち前記ガイド内周面と対向する領域に形成され、前方に向かって次第に小径となるように傾斜したガイド外周面を備えていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のウエットブラスト用噴射ガン。
【請求項８】
前記供給ノズルの前端部に形成され、前記供給ノズルの内周面と前記ガイド外周面に対して角度をなして連なる環状前端面を備えていることを特徴とする請求項７に記載のウエットブラスト用噴射ガン。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ウエットブラスト用噴射ガンに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ワークの表面処理を行う手段として、砥粒と液体とが混合されたスラリーを、ノズルの内部で高圧ガスにより固気液三相流状態とし、噴射ノズルの噴射口からワークに向けて噴射するウエットブラスト装置が開示されている。ノズルは、筒状のノズルホルダと、ノズルホルダの中心部に配置されて高圧ガスを供給するガスノズルと、ノズルホルダの前端部にガスノズルと同軸状に取り付けられた噴射ノズルとを備えている。スラリーは、ノズルホルダのブラスト媒体導入部からガスノズルの前端部外周に向けて供給され、噴射ノズルの内部で高圧ガスと混合され、高圧ガスの圧力により加速されて噴射ノズルから噴射される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９１０９３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のノズルでは、スラリーが、噴射ノズルの内周面とガスノズルの外周面との間の狭いリング状空間内に供給され、リング状空間からガスノズルの前方へ送り出される。ところが、一般に、スラリーの供給圧は、ガスノズルの前端から噴射される高圧ガスの圧力より低いので、リング状空間からガスノズルの前方へ向かおうとするスラリーが高圧ガスに押し戻され、噴射ノズルへのスラリーの供給量が不十分となる。そのため、噴射後のスラリーが拡散し易く、加工力が低下する虞がある。
【０００５】
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、加工力に優れたウエットブラスト用噴射ガンを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のウエットブラスト用噴射ガンは、
ガン本体の前端部に取り付けられた噴射ノズルと、
前記ガン本体内において前記噴射ノズルと同軸状に配され、前記ガン本体内に圧送されたスラリーを前記噴射ノズルの後端部に供給する供給ノズルと、
前記ガン本体の内周面と前記供給ノズルの外周面との間に形成され、前記噴射ノズル内に連通する環状空間と、
前記噴射ノズルの後方において前記環状空間内に高圧ガスを供給するガス供給部とを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
高圧ガスは、環状空間内から噴射ノズルに向けて前向きに供給される。供給ノズルは噴射ノズルと同軸状に配されているので、供給ノズルを通して噴射ノズルの後端部に供給されたスラリーは、高圧ガスにより加速された状態で噴射ノズルから噴射される。本発明の噴射ガンは、噴射ノズルへのスラリーの供給量が不足することがないので、加工力に優れている。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施例１のウエットブラスト用噴射ガンが用いられるブラスト処理装置の概略図である。
【図２】噴射ガンの側断面図である。
【図３】噴射ノズルが原点位置にある状態をあらわす噴射ガンの側断面図である。
【図４】実施例２の噴射ガンの側断面図である。
【図５】噴射ノズルが原点位置にある状態をあらわす噴射ガンの側断面図である。
【図６】実施例３の噴射ガンの側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明は、前記噴射ノズルの後端部内周面と前記供給ノズルの前端部外周面との間には、前記環状空間と前記供給ノズルより前方の空間とを連通させる環状のガス流路が構成され、前記噴射ノズルと前記供給ノズルが前後方向に相対変位することで、前記ガス流路の断面積が増減するようになっていてもよい。この構成によれば、ガス流路の断面積を増減させることにより、高圧ガスの流量を調節することができる。
【００１０】
本発明は、前記ガン本体に形成され、軸線を前後方向に向けた固定側ネジ部と、前記噴射ノズルと前記供給ノズルのうち少なくとも一方に形成され、前記固定側ネジ部に対しねじ込み可能な可動側ネジ部と、前記固定側ネジ部に対する前記可動側ネジ部の相対回転を規制可能なロックナットとを備えていてもよい。この構成によれば、噴射ノズルと供給ノズルの前後方向への相対位置を微調節することができるとともに、位置調節済みの噴射ノズルと供給ノズルの位置ずれを防止することができる。
【００１１】
本発明は、前記ロックナットは、前記可動側ネジ部又は前記固定側ネジ部よりも硬度の高い材料からなっていてもよい。この構成によれば、噴射ノズルと供給ノズルの前後方向への位置ずれを、確実に防止することができる。
【００１２】
本発明は、前記噴射ノズルと前記供給ノズルに形成され、前後方向に突き当たることが可能な位置決め部を備えていてもよい。この構成によれば、位置決め部同士が突き当たった状態を噴射ノズルの原点位置として設定することにより、供給ノズルに対する噴射ノズルの相対位置を高い精度で且つ容易に調整することができる。
【００１３】
本発明は、前記ガン本体と前記噴射ノズルとの間、又は前記ガン本体と前記供給ノズルとの間で前後方向に挟み付けられるスペーサを備えていてもよい。この構成によれば、前後方向の寸法の異なる複数のスペーサを複数用意して、適宜交換することにより、ガス流路の断面積を変更、調節することができる。
【００１４】
本発明は、前記噴射ノズルの後端部内周面に形成され、前方に向かって次第に小径となるように傾斜したガイド内周面を備えていてもよい。この構成によれば、環状空間から噴射ノズル内に供給される高圧ガスは、噴射ノズル内においてスラリーの流れに沿うように流れるので、噴射ノズルに対するスラリーの供給量の低下を抑制することができる。
【００１５】
本発明は、前記供給ノズルの前端部外周のうち前記ガイド内周面と対向する領域に形成され、前方に向かって次第に小径となるように傾斜したガイド外周面を備えていてもよい。この構成によれば、ガイド内周面とガイド外周面との間を通過する高圧ガスが、層流状態で噴射ノズルに流入するので、スラリーの流れが乱されることがなく、スラリーの過剰な拡散を抑制できる。
【００１６】
本発明は、前記ガイド内周面の傾斜角度と前記ガイド外周面の傾斜角度が、同じ角度であってもよい。この構成によれば、ガイド内周面とガイド外周面の間を通過する高圧ガスを、より安定した層流状態にすることができる。
【００１７】
本発明は、前記供給ノズルの前端部に形成され、前記供給ノズルの内周面と前記ガイド外周面に対して角度をなして連なる環状前端面を備えていてもよい、この構成によれば、供給ノズルの前端部は、楔状に尖った肉薄形状ではなく、所定の肉厚寸法を有する形状をなしているので、高圧ガスやスラリーの圧力によって不正な変形を来す虞はない。
【００１８】
＜実施例１＞
以下、本発明を具体化した実施例１を図１〜図３を参照して説明する。尚、以下の説明において、前後の方向については、図２，３における左方を前方と定義する。また、前後方向と軸線方向は同義で用いる。
【００１９】
本実施例１の噴射ガン２０（請求項に記載のウエットブラスト用噴射ガン）は、ワークＷの上面に対し、砥粒と液体とが混合させたスラリーＳを高圧で吹き付けることで研磨等のブラスト処理を施すためのブラスト処理装置１０を構成するものである。図１に示すように、ブラスト処理装置１０の処理室１１内には、噴射ガン２０と、ワークＷを載置するためのネット１２が設けられている。噴射ガン２０は、ブラケット１７（図２，３参照）によって所定位置に固定されている。ネット１２は噴射ガン２０の下方に配置されている。処理室１１の下端部（噴射ガン２０及びワークＷより下方の領域）は、スラリーＳを貯留するための貯留部１３となっている。
【００２０】
処理室１１の外部には、ブラスト処理装置１０を構成するポンプＰとコンプレッサＣが設けられている。貯留部１３と噴射ガン２０の接続ポート３８との間にはスラリー圧送路１４が配設され、スラリー圧送路１４の途中にポンプＰが設けられている。ポンプＰは、貯留部１３内のスラリーＳを噴射ガン２０の供給ノズル２８内に供給する。
【００２１】
スラリー圧送路１４のうちポンプＰより下流側（噴射ガン２０側）には、スラリー圧送路１４内のスラリーＳを、噴射ガン２０を経由させずに貯留部１３へ戻し、貯留部１３内のスラリーＳを吐出圧によって撹拌するためのバイパス流路１５が接続されている。コンプレッサＣと噴射ガン２０に取り付けた接続部材２７との間にはガス圧送路１６が配設されている。コンプレッサＣは、高圧ガスＧ（例えば、空気）を噴射ガン２０内の環状空間４１に圧送する。
【００２２】
噴射ガン２０は、ガン本体２１と、接続部材２７と、供給ノズル２８と、固定部材３４と、噴射ノズル４２と、ロックナット５１とを備えて構成されている。ガン本体２１は、アルミニウム等の金属材料や、ウレタン等の樹脂材料からなり、前後方向に貫通した円形断面の中心孔２２を有する筒形状をなしている。ガン本体２１の内周面のうち後端より少し前方の位置には、部分的に内径を小さくした形態の小径部２３が形成されている。ガン本体２１の内周面の後端部には、小径部２３よりも内径の大きい凹部２４が形成されている。ガン本体２１の内周面（中心孔２２）の前端部には、軸線を前後方向に向けた雌ネジ部２５（請求項に記載の固定側ネジ部）が形成されている。
【００２３】
ガン本体２１には、ガン本体２１の外周面から内周面まで径方向に貫通した形態のガス供給孔２６（請求項に記載のガス供給部）が形成されている。ガス供給孔２６は、ガン本体２１の内周面のうち小径部２３よりも前方の位置において、ガン本体２１の内周面（中心孔２２）に開口している。ガン本体２１の外周には、ガス供給孔２６と連通する接続部材２７が取り付けられている。接続部材２７には、ガス圧送路１６の下流端が接続されるようになっている。
【００２４】
供給ノズル２８は、後述する噴射ノズル４２よりも硬度の高い材料、具体的には、Ｕ−ＰＥ（超高分子量ポリエチレン）等の合成樹脂材料からなる。供給ノズル２８は、軸線を前後方向に向けた円筒形をなしている。供給ノズル２８の内部は、供給ノズル２８を前後方向に貫通した円形断面のスラリー供給孔２９となっている。供給ノズル２８の後端部外周には、外径を部分的に大きくした形態の拡径部３０が形成されている。
【００２５】
供給ノズル２８の外周面の前端部には、外径寸法が前方に向かって次第に小さくなるように傾斜したテーパ状のガイド外周面３１が形成されている。ガイド外周面３１は、スラリー供給孔２９と同軸状である。供給ノズル２８の外周面のうちガイド外周面３１の後端に連なる位置には、供給ノズル２８の軸線（前後方向）と直角な平面からなり、前方に臨む受け面３２（請求項に記載の位置決め部）が形成されている。
【００２６】
供給ノズル２８のうち受け面３２よりも前方の先端部は、前端側に向かって径寸法が小さくなるように傾斜したテーパ状のガイド外周面３１が形成されているので、径方向の厚さが前端に向かって次第に薄くなるような形状をなす。しかし、供給ノズル２８の材料は比較的硬度の高いＵ−ＰＥ等が用いられているので、高圧ガスＧの圧力やスラリーＳの圧力を受けても、供給ノズル２８の前端部が径方向に不正な変形を生じるおそれがない。
【００２７】
供給ノズル２８の前端部には、環状前端面３３が形成されている。環状前端面３３は、側面視（側断面）において、供給ノズル２８（スラリー供給孔２９）の内周面前端部と直角に連なっている。また、環状前端面３３は、側面視（側断面）において、ガイド外周面３１の前端部と鈍角をなして連なっている。
【００２８】
供給ノズル２８は、ガン本体２１に対し、ガン本体２１の後方から中心孔２２内に同軸状に挿入された状態で取り付けられている。ガン本体２１に取り付けた供給ノズル２８は、拡径部３０が、ガン本体２１の凹部２４に嵌入されて小径部２３に対し後方から当接することにより、ガン本体２１に対して前後方向に位置決めされる。また、供給ノズル２８は、供給ノズル２８の外周面を小径部２３の内周に嵌合させることにより、ガン本体２１に対して径方向（軸線方向と直交する二次元方向）に位置決めされる。
【００２９】
固定部材３４は、円筒部３５と、円筒部３５の外周から径方向外方へ張り出した形態のフランジ部３６とを有する。円筒部３５の内部は、円筒部３５を前後方向に貫通した形態のスラリー流入孔３７となっている。スラリー流入孔３７の内径は、スラリー供給孔２９の内径と同じ寸法である。円筒部３５の後端部には接続ポート３８が形成され、接続ポート３８には、スラリー圧送路１４の下流端が接続されるようになっている。
【００３０】
固定部材３４は、ガン本体２１の後端面と供給ノズル２８の後端面に対し、後方から当接するようにして取り付けられている。ガン本体２１に取り付けた固定部材３４は、フランジ部３６に貫通させたボルト４０をガン本体２１にねじ込んで締め付けることにより、ガン本体２１に固定される。固定部材３４をガン本体２１に固定することにより、供給ノズル２８がガン本体２１に対し前後方向への相対変位を規制された状態で固定される。
【００３１】
供給ノズル２８をガン本体２１に取り付けた状態では、固定部材３４のスラリー流入孔３７と供給ノズル２８のスラリー供給孔２９は、ガン本体２１の中心孔２２と同軸状に配され、供給ノズル２８の前端部が中心孔２２内に位置する。また、ガン本体２１（中心孔２２）の内周面と供給ノズル２８の外周面との間には、環状空間４１が構成される。環状空間４１には、ガス供給孔２６が連通している。
【００３２】
噴射ノズル４２は、全体として軸線をガン本体２１と同軸状に向けた円筒形をなす。噴射ノズル４２は、ガン本体２１及び供給ノズル２８よりも硬度の低い材料（例えば、ウレタン樹脂等）からなる。噴射ノズル４２の内部空間のうち前端から前後方向中央部に至る前端側領域は、内径寸法が前後方向全長に亘って一定の定径孔４３となっている。定径孔４３の内径は、スラリー供給孔２９の内径よりも小さい寸法である。
【００３３】
噴射ノズル４２（定径孔４３）の内周前端部は、噴射口４４として前方に開口している。噴射ノズル４２の内周面のうち前後方向における略中央部から後端に至る領域（後端側領域）には、内径寸法が前方に向かって次第に小さくなるように傾斜したテーパ状のガイド内周面４５が形成されている。供給ノズル２８及び噴射ノズル４２の軸線と平行に切断した側面視（側断面）において、軸線に対するガイド内周面４５の傾斜角度は、ガイド外周面３１の傾斜角度と同じ角度である。ガイド内周面４５は定径孔４３と同軸状をなしている。ガイド内周面４５の前端の最小内径は、定径孔４３の内径と同一寸法である。
【００３４】
噴射ノズル４２の外周面のうち前後方向における略中央部から後端に至る後端側領域には、噴射ノズル４２（定径孔４３及びガイド内周面４５）と同軸状の雄ネジ部４７（請求項に記載の可動側ネジ部）が形成されている。噴射ノズル４２の後端面には、噴射ノズル４２の軸線と直角な平面からなり、後方に臨む突当面４８（請求項に記載の位置決め部）が形成されている。
【００３５】
噴射ノズル４２は、ガン本体２１の前方から雄ネジ部４７を雌ネジ部２５にねじ込むことにより、ガン本体２１に取り付けられる。ガン本体２１に取り付けた噴射ノズル４２は、スラリー供給孔２９と同軸状をなす。雌ネジ部２５に対する雄ネジ部４７のねじ込み（ガン本体２１に対する噴射ノズル４２のねじ込み）を進めると、噴射ノズル４２の後端部が供給ノズル２８の前端部を包囲し、ガイド内周面４５の後端部とガイド外周面３１の前端部とが全周に亘って一定間隔を空けて径方向に対向する位置関係となる。噴射ノズル４２の内部空間のうち供給ノズル２８の前端よりも前方の領域（即ち、供給ノズル２８の前端から噴射口４４に至る領域）は、スラリーＳと高圧ガスＧが噴射口４４へ流動しながら混合される混合空間４９となっている。
【００３６】
ガイド内周面４５とガイド外周面３１との間の環状の隙間は、ガス流路５０となっている。ガス流路５０の上流端（後端）は環状空間４１の下流端（前端）と連通している。ガス流路５０の下流端（前端）は混合空間４９の上流端（後端）と連通している。したがって、環状空間４１と混合空間４９はガス流路５０を介して連通している。噴射ノズル４２（環状空間４１）に供給された高圧ガスＧは、ガス流路５０を通過して混合空間４９に流入するようになっている。
【００３７】
ガス流路５０を前後方向の軸線と直角に切断したときのガス流路５０の断面積（即ち、ガイド内周面４５とガイド外周面３１との径方向の対向間隔）は、雌ネジ部２５に対する雄ネジ部４７のねじ込み量、即ち、供給ノズル２８と噴射ノズル４２の前後方向の位置関係を変えることによって調整することができる。換言すると、ガス流路５０を前後方向の軸線と平行に切断したときのガス流路５０の断面積は、雌ネジ部２５に対する雄ネジ部４７のねじ込み量、即ち、供給ノズル２８と噴射ノズル４２の前後方向の位置関係を変えることによって調整することができる。ガス流路５０の断面積を増減することにより、ガス流路５０における高圧ガスＧの単位時間当たりの流量（以下、単に「流量」という）を増減することができる。
【００３８】
高圧ガスＧの流量調節に際しては、原点を設定し、原点を基準としてガン本体２１に対する噴射ノズル４２の相対回転角度又は回転数を決めておく方法がある。まず、ガン本体２１に対して噴射ノズル４２を最も深くねじ込んだときの噴射ノズル４２の位置を、原点として設定する。この状態では、噴射ノズル４２の突当面４８が供給ノズル２８の受け面３２に突き当たり、それ以上、噴射ノズル４２を回転させて後方へ変位させることができない。また、ガイド内周面４５とガイド外周面３１が面当たり状態に当接するので、ガス流路５０の断面積が０となり、環状空間４１から混合空間４９への高圧ガスＧの流入が不能となる。
【００３９】
噴射ノズル４２が原点位置にある状態から、噴射ノズル４２を所定角度又は所定回転数だけ回転させると、その回転角度又は回転数に比例して、噴射ノズル４２が供給ノズル２８に対して前方へ相対変位する。噴射ノズル４２の前進に伴い、ガス流路５０の断面積が拡大していく。したがって、噴射ノズル４２を、原点位置から所定角度又は所定回転数だけ回転させることにより、高圧ガスＧの流量調節を容易に行うことができる。
【００４０】
ガス流路５０が所定の断面積となるように雄ネジ部４７と雌ネジ部２５のねじ込み量を調整した後は、雄ネジ部４７にねじ込んだロックナット５１をガン本体２１の前端面に密着させるようにして締め付ける。ロックナット５１の締付けにより、ガン本体２１に対する噴射ノズル４２の相対回転が規制され、噴射ノズル４２がガン本体２１に対して前後方向に位置決めされる。以上により、ガン本体２１に対する噴射ノズル４２の取付けが完了すると同時に、噴射ガン２０の組付けが完了する。
【００４１】
ロックナット５１は、ロックナット５１のねじ込み対象である雄ネジ部４７が形成された噴射ノズル４２の材料よりも硬度の高い材料からなる。尚、ロックナット５１と雄ネジ部４７との締付けにより噴射ノズル４２を回転規制して固定する機能の信頼性を担保するためには、噴射ノズル４２（雄ネジ部４７）とロックナット５０のうち少なくとも一方は、９０度以上のショアＡ硬度を有することが好ましい。
【００４２】
ワークＷに対してブラスト加工を施す際には、供給ノズル２８（スラリー供給孔２９）の後端にスラリーＳを供給するとともに、環状空間４１に高圧ガスＧを圧送する。スラリー供給孔２９に供給されたスラリーＳは、供給ノズル２８の前端から混合空間４９内に流入する。スラリー供給孔２９と混合空間４９は、同軸状をなして前後方向に直接的に連なっているので、スラリーＳは混合空間４９内を層流状に流れる。
【００４３】
また、環状空間４１内に圧送された高圧ガスＧは、ガス流路５０を通過して混合空間４９に流入し、スラリーＳと混合される。高圧ガスＧの供給圧力はスラリーＳの供給圧力より高いため、混合空間４９へのスラリーＳの流入が高圧ガスＧの圧力によって阻害されることが懸念される。しかし、ガス流路５０は、スラリー供給孔２９と同軸状の円筒状をなしているので、混合空間４９内における後端部（供給ノズル２８の前端部に近い領域）では、高圧ガスＧが、スラリーＳの流れに沿うように、且つスラリーＳを包み込む状態となる。したがって、スラリーＳの流れが高圧ガスＧの圧力に妨げられることはない。
【００４４】
また、ガス流路５０を構成するガイド外周面３１とガイド内周面４５は、互いに平行をなして径方向に対向しているので、ガス流路５０を通過する高圧ガスＧは層流状となる。これにより、スラリーＳと高圧ガスＧは、混合空間４９内で均一に混合されて固気液三相流となり、定径孔４３内を通過することにより層流状に整流され、スラリーＳが過剰に拡散することなく、噴射口４４からワークＷに向けて噴射される。噴射口４４が形成されている噴射ノズル４２は、比較的硬度の低い材料からなるので、スラリーＳが噴射口４４の内周面に摺接することに起因する摩耗が低減される。
【００４５】
本実施例１のウエットブラスト用の噴射ガン２０は、ガン本体２１と、ガン本体２１の前端部に取り付けられた噴射ノズル４２と、供給ノズル２８とを有する。供給ノズル２８は、ガン本体２１内において噴射ノズル４２と同軸状に配され、ガン本体２１内に圧送されたスラリーＳを噴射ノズル４２の後端部に供給するものである。ガン本体２１の内周面と供給ノズル２８の外周面との間には、噴射ノズル４２内に連通する環状空間４１が形成されている。ガン本体２１には、噴射ノズル４２の後方において環状空間４１内に高圧ガスＧを供給するガス供給孔２６が設けられている。
【００４６】
高圧ガスＧは、環状空間４１内から噴射ノズル４２内の混合空間４９に向けて前向きに供給される。供給ノズル２８は噴射ノズル４２と同軸状に配されているので、供給ノズル２８を通して噴射ノズル４２の後端部（混合空間４９）に供給されたスラリーＳは、高圧ガスＧにより噴射口４４へ向けて前方（即ち、高圧ガスＧの流動方向下流側）へ加速された状態で噴射ノズル４２（噴射口４４）から噴射される。本実施例１の噴射ガン２０は、高圧ガスＧの供給圧力がスラリーＳの供給圧力より高くても、噴射ノズル４２へのスラリーＳの供給量が不足することがないので、加工力に優れている。
【００４７】
また、噴射ノズル４２の後端部内周面（ガイド内周面４５）と供給ノズル２８の前端部外周面（ガイド外周面３１）との間には、環状空間４１と供給ノズル２８より前方の空間（混合空間４９）とを連通させる環状のガス流路５０が構成されている。噴射ノズル４２と供給ノズル２８を前後方向に相対変位させることで、ガス流路５０の断面積を増減させることができる。ガス流路５０の断面積を増減させることにより、高圧ガスＧの流量を調節することができる。
【００４８】
また、ガン本体２１には、軸線を前後方向に向けた雌ネジ部２５が形成され、噴射ノズル４２には、雌ネジ部２５に対しねじ込み可能な雄ネジ部４７が形成されている。雄ネジ部４７には、雌ネジ部２５に対する雄ネジ部４７の相対回転を規制可能なロックナット５１がねじ込まれている。この構成によれば、噴射ノズル４２と供給ノズル２８の前後方向への相対位置を微調節することができるとともに、位置調節済みの噴射ノズル４２と供給ノズル２８の位置ずれを防止することができる。また、ロックナット５１は、雄ネジ部４７よりも硬度の高い材料からなるので、噴射ノズル４２と供給ノズル２８の前後方向への位置ずれを、確実に防止することができる。
【００４９】
噴射ノズル４２の後端部内周面には、前方に向かって次第に小径となるように傾斜したガイド内周面４５が形成されている。環状空間４１から噴射ノズル４２内（混合空間４９）に供給される高圧ガスＧは、噴射ノズル４２内においてスラリーＳの流れに沿うようように流れるので、噴射ノズル４２に対するスラリーＳの供給量の低下を抑制することができる。
【００５０】
供給ノズル２８の前端部外周のうちガイド内周面４５と対向する領域には、前方に向かって次第に小径となるように傾斜したガイド外周面３１が形成されている。この構成によれば、ガイド内周面４５とガイド外周面３１との間（ガス流路５０）を通過する高圧ガスＧが、層流状態で噴射ノズル４２（混合空間４９）に流入するので、スラリーＳの流れが乱されることがなく、スラリーＳの過剰な拡散を抑制できる。また、ガイド内周面４５の傾斜角度とガイド外周面３１の傾斜角度が同じ角度なので、ガス流路５０（ガイド内周面４５とガイド外周面３１の間）を通過する高圧ガスＧを、より安定した層流状態にすることができる。
【００５１】
供給ノズル２８の前端部には、供給ノズル２８の内周面とガイド外周面３１に対して角度をなして連なる環状前端面３３が形成されている。即ち、供給ノズル２８の前端部は、楔状に尖った肉薄形状ではなく、所定の肉厚寸法を有する形状をなしている。したがって、高圧ガスＧやスラリーＳの圧力によって、供給ノズル２８の前端部が不正な変形を来す虞がない。これにより、高圧ガスＧの流れやスラリーＳの流れが安定する。
【００５２】
噴射ノズル４２は、供給ノズル２８に対する前後方向への位置調節が可能である。この構成によれば、スラリー供給孔２９へのスラリーＳの供給圧力、噴射口４４の内径、スラリーＳの粘度、高圧ガスＧの供給圧力等に応じて、供給ノズル２８に対する噴射ノズル４２の前後方向の位置を調節することで、ガイド内周面４５と供給ノズル２８の前端部外周面（ガイド外周面３１）との間の間隔（即ち、ガス流路５０の断面積）を調節することができる。これにより、高圧ガスＧの流量を調節して、良好なブラスト加工を実行することができる。
【００５３】
供給ノズル２８はガン本体２１に固定して取り付けられており、ガン本体２１には軸線を前後方向に向けた雌ネジ部２５が形成され、噴射ノズル４２には、雌ネジ部２５に対しねじ込み可能な雄ネジ部４７が形成されている。雄ネジ部４７と雌ネジ部２５は、ねじ込まれて相対回転することにより、ガン本体２１及び供給ノズル２８に対する噴射ノズル４２の相対変位を可能にするものである。また、雄ネジ部４７には、雌ネジ部２５に対する雄ネジ部４７の相対回転を規制可能なロックナット５１がねじ込まれている。ロックナット５１は、雄ネジ部４７にねじ込まれた状態でガン本体２１の前端面に密着することにより、ガン本体２１に対する噴射ノズル４２の相対回転を規制する。
【００５４】
この構成によれば、噴射ノズル４２の前後方向への位置調節を高い精度で行うことができるとともに、噴射ノズル４２の位置ずれを防止することができる。また、ロックナット５１は、噴射ノズル４２よりも硬度の高い材料からなるので、噴射ノズル４２の前後方向への位置ずれを確実に防止することができる。
【００５５】
供給ノズル２８には受け面３２が形成され、噴射ノズル４２には、受け面３２に対して前方から突き当たることが可能な突当面４８が形成されている。受け面３２と突当面４８が前後方向に突き当たった状態を、噴射ノズル４２の原点位置に設定することにより、供給ノズル２８に対する噴射ノズル４２の相対位置を高い精度で且つ容易に調整することができる。
【００５６】
＜実施例２＞
次に、本発明を具体化した実施例２を図４〜図５を参照して説明する。尚、以下の説明において、前後の方向については、図４，５における左方を前方と定義する。また、前後方向と軸線方向は同義で用いる。本実施例２の噴射ガン６０（請求項に記載のウエットブラスト用噴射ガン）は、噴射ノズル６１を上記実施例１とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施例１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。
【００５７】
本実施例２の噴射ノズル６１は、ノズル本体６２とネジ部材６６と抜止めリング６８とを組み付けて構成されている。ノズル本体６２は、実施例１の噴射ノズル４２と同じくウレタン樹脂等の比較的硬度の低い合成樹脂材料からなる。ネジ部材６６と抜止めリング６８は、金属等の比較的硬度の高い材料からなる。
【００５８】
ノズル本体６２は、実施例１の噴射ノズル４２と同じく、噴射口４４と、定径孔４３と、ガイド内周面４５と、突当面４８（請求項に記載の位置決め部）と、混合空間４９とを有している。噴射ノズル６１をガン本体２１に取り付けた状態では、定径孔４３とガイド内周面４５は、供給ノズル２８のスラリー供給孔２９と同軸状に配置される。ノズル本体６２の外周後端部には、外径寸法を部分的に大きくした大径部６３が形成されている。ノズル本体６２の外周のうち大径部６３の前方に隣接する領域には、非円形断面の嵌合部６４が形成されている。ノズル本体６２の外周のうち嵌合部６４の前方に隣接する領域には、周方向の係止溝６５が形成されている。
【００５９】
ネジ部材６６は、前後方向に貫通した筒状をなす。ネジ部材６６の内周は、嵌合部６４に対し周方向への相対変位を規制された状態で嵌合可能な非円形断面の嵌合孔６７となっている。ネジ部材６６の外周には、定径孔４３及びガイド内周面４５と同軸状の雄ネジ部４７が形成されている。ノズル本体６２の嵌合部６４に取り付けられたネジ部材６６は、大径部６３と、係止溝６５に嵌合した抜止めリング６８との間で前後方向に挟み付けられることにより、ノズル本体６２に対して前後方向への相対変位を規制された状態に保持されている。
【００６０】
噴射ノズル６１をガン本体２１に取り付ける際には、ガン本体２１の前方から雄ネジ部４７を雌ネジ部２５にねじ込む。雌ネジ部２５に対する雄ネジ部４７のねじ込み（ガン本体２１に対する噴射ノズル６１のねじ込み）を進めると、噴射ノズル６１の後端部が供給ノズル２８の前端部を包囲し、ガス流路５０が構成される。噴射ノズル６１の内部空間のうち供給ノズル２８の前端よりも前方の領域には、スラリーＳと高圧ガスＧが噴射口４４へ流動しながら混合される混合空間４９が構成される。
【００６１】
本実施例２の噴射ノズル６１は、スラリーＳの摺接による摩耗が避けられないノズル本体６２と、スラリーＳによる摩耗の虞がないネジ部材６６とを別々の部品とした。これにより、定径孔４３、噴射口４４、ガイド内周面４５が摩耗したときには、ノズル本体６２だけを交換すれば済むので、コスト低減を図ることができる。
【００６２】
＜実施例３＞
次に、本発明を具体化した実施例３を図６を参照して説明する。本実施例３の噴射ガン７０（請求項に記載のウエットブラスト用噴射ガン）は、噴射ノズル７６と供給ノズル２８の前後方向における相対位置を変更、調節するための手段を、上記実施例１，２とは異なる構成としたものである。その他の構成については上記実施例１と同じであるため、同じ構成については、同一符号を付し、構造、作用及び効果の説明は省略する。尚、以下の説明において、前後の方向については、図６における左方を前方と定義する。また、前後方向と軸線方向は同義で用いる。
【００６３】
本実施例３の噴射ガン７０は、ガン本体７１と、実施例１と同一の接続部材２７と、実施例１と同一の供給ノズル２８と、実施例１と同一の固定部材３４と、噴射ノズル７６と、複数本の連結ボルト８３と、スペーサ７９と、保護プレート８１とを備えて構成されている。
【００６４】
ガン本体７１は、軸線を前後方向に向けた筒状の本体部材７２と、軸線を前後方向に向けた円環形のリング状部材７４とを合体させた形態である。本体部材７２とリング状部材７４は、実施例１のガン本体２１と同じく、アルミニウム等の金属材料からなる。本体部材７２には、実施例１と同一の中心孔２２、ガス供給孔２６（請求項に記載のガス供給部）が形成されている。また、実施例１とは異なり、本体部材７２（ガン本体７１）には雌ネジ部２５は形成されていない。また、本体部材７２の外周面には、実施例１と同一の接続部材２７が取り付けられている。本体部材７２には、前後方向に貫通した形態の複数の貫通孔７３が、周方向に間隔を空けて形成されている。
【００６５】
リング状部材７４には、実施例１と同一の小径部２３、凹部２４が形成されている。リング状部材７４には、更に、前端面に開口する複数の雌ネジ孔７５が、周方向に間隔を空けて形成されている。リング状部材７４は、本体部材７２の後端面に同軸状に密着されている。リング状部材７４は、実施例１と同様の手順により、供給ノズル２８と固定部材３４とに組み付けられる。リング状部材７４と供給ノズル２８と固定部材３４の組み立ては、リング状部材７４と本体部材７２を合体する前と後のいずれにおいても行うことができる。
【００６６】
噴射ノズル７６は、全体として軸線を前後方向に向けた円筒状をなす。噴射ノズル７６は、実施例１の噴射ノズル４２と同じく、定径孔４３と、噴射口４４と、ガイド内周面４５と、突当面４８（請求項に記載の位置決め部）と、混合空間４９とを有している。また、実施例１とは異なり、噴射ノズル７６には雄ネジ部４７は形成されていない。噴射ノズル７６の外周面のうち後端よりも少し前方の位置には、フランジ状に張り出したボルト貫通部７７が形成されている。ボルト貫通部７７には、ボルト貫通部７７を前後方向に貫通する複数の挿通孔７８が、周方向に間隔を空けて形成されている。
【００６７】
スペーサ７９は、軸線を前後方向に向けた円環形の板状部材である。スペーサ７９は、金属等の比較的硬度の高い材料からなる。スペーサ７９には、スペーサ７９を前後に貫通した形態の複数の取付孔８０が形成されている。スペーサ７９は、その取付孔８０を挿通孔７８に整合させた状態で噴射ノズル７６の後端部外周に同軸状に取り付けられ、ボルト貫通部７７の後面に当接している。スペーサ７９を噴射ノズル７６に取り付けた状態では、噴射ノズル７６の後端部（即ち、ガイド内周面４５が形成されている領域）が、スペーサ７９よりも後方へ突出した状態となる。
【００６８】
保護プレート８１は、軸線を前後方向に向けた円環形の板状部材である。保護プレート８１は、金属等の比較的硬度の高い材料からなる。保護プレート８１には、保護プレート８１を前後に貫通した形態の複数の位置決め孔８２が形成されている。保護プレート８１は、その位置決め孔８２を挿通孔７８に整合させた状態で噴射ノズル７６の外周に同軸状に取り付けられ、ボルト貫通部７７の前面に当接している。
【００６９】
噴射ノズル７６をガン本体７１に組み付ける際には、ガン本体７１（本体部材７２）の前方から噴射ノズル７６の後端部を中心孔２２内に挿入し、スペーサ７９をガン本体７１の前端面とボルト貫通部７７の後端面との間で前後に挟み付ける。この状態で、連結ボルト８３を位置決め孔８２、挿通孔７８、貫通孔７３に順に挿通させ、リング状部材７４の雌ネジ孔７５にねじ込む。以上により、ガン本体７１の組み立てと、ガン本体７１に対する噴射ノズル７６の取付けと、噴射ガン７０全体の組み立てが、同時に完了する。
【００７０】
ガイド内周面４５とガイド外周面３１との間のガス流路５０の断面積は、供給ノズル２８と噴射ノズル７６の前後方向の位置関係（相対位置）を変更することにより、変更、調節することができる。供給ノズル２８と噴射ノズル７６の相対位置を変更する際には、前後方向の厚さ寸法が異なる複数種類のスペーサ７９を用意しておき、異なる厚さのスペーサ７９と交換すればよい。スペーサ７９を交換することにより、ガス流路の断面積を変更、調節することができ、高圧ガスＧの流量を変更することができる。
【００７１】
また、噴射ノズル７６はガン本体７１及び供給ノズル２８よりも硬度の低い材料（例えば、ウレタン樹脂等）からなるので、ボルト貫通部７７の前面が、金属製の連結ボルト８３の頭部８４に局部的に接触した場合、ボルト貫通部７７の前面が頭部８４を食い込ませるような形態で不正に変形し、その結果、噴射ノズル７６がガン本体７１及び供給ノズル２８に対して相対的に前方へ位置ずれすることが懸念される。
【００７２】
この対策として、本実施例３では、頭部８４とボルト貫通部７７との間にボルト貫通部７７より硬度の高い金属製の保護プレート８１を介在させ、頭部８４がボルト貫通部７７の前面に食い込むことを回避している。これにより、ボルト貫通部７７が前後に潰れるように変形することが防止され、ガン本体７１及び供給ノズル２８に対する噴射ノズル７６の前後方向への位置ずれが防止されている。噴射ノズル７６の位置ずれが防止されることで、ガス流路５０の断面積が適正に保されるので、ガス流路５０を通過して混合空間４９に供給される高圧ガスＧの流量が安定する。
【００７３】
＜他の実施例＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施例に限定されるものではなく、例えば次のような実施例も本発明の技術的範囲に含まれる。
（１）上記実施例１〜３では、噴射ノズルの後端部内周面に、前方に向かって次第に小径となるように傾斜したガイド内周面を形成したが、噴射ノズルの後端部内周面は、噴射ノズルを前後方向の軸線と平行に切断した側断面において噴射ノズルの軸線と平行をなし、且つ噴射ノズルを軸線と直角に切断した断面において円形をなす形状（即ち、外径寸法が前後方向において一定の形状）であってもよい。
（２）上記実施例１〜３では、噴射ノズルを軸線と平行に切断した側断面において、ガイド内周面が直線的に傾斜した形状であるが、噴射ノズルを軸線と平行に切断した側断面におけるガイド内周面の形状は、曲線からなる形状又は曲線と直線とからなる形状であってもよい。
（３）上記実施例１〜３では、供給ノズルの前端部外周面に、前方に向かって次第に小径となるように傾斜したガイド外周面を形成したが、供給ノズルの前端部外周面は、供給ノズルを前後方向の軸線と平行に切断した側断面において供給ノズルの軸線と平行をなし、且つ供給ノズルを軸線と直角に切断した断面において円形をなす形状（即ち、外径寸法が前後方向において一定の形状）であってもよい。
（４）上記実施例１〜３では、供給ノズルを軸線と平行に切断した側断面において、ガイド外周面が直線的に傾斜した形状であるが、供給ノズルを軸線と平行に切断した側断面におけるガイド外周面の形状は、曲線からなる形状又は曲線と直線とからなる形状であってもよい。
（５）上記実施例１〜３では、軸線と平行に切断した側断面において、軸線に対するガイド内周面の傾斜角度と軸線に対するガイド外周面の傾斜角度は、同じ角度となっているが、ガイド内周面の傾斜角度とガイド外周面の傾斜角度は、互いに異なる角度であってもよい。
（６）上記実施例１〜３では、供給ノズルの前端部に環状前端面を形成したが、供給ノズルの前端部は、楔状に尖った肉薄の形状であってもよい。
（７）上記実施例１〜３では、供給ノズルと噴射ノズルの前後方向における相対位置を調節する手段として、供給ノズルをガン本体に固定し、噴射ノズルをガン本体に対して相対移動させるようにしたが、これに限らず、噴射ノズルをガン本体に固定し、供給ノズルをガン本体に対して相対変位させるようにしてもよく、供給ノズルと噴射ノズルの両ノズルをガン本体に対して個別に相対変位させるようにしてもよい。供給ノズルをガン本体に対して相対移動させる手段としては、実施例１〜３に示すネジ部やスペーサを用いることができる。
（８）上記実施例１〜３では、供給ノズルと噴射ノズルの前後方向における相対位置を調節する手段として、ネジ部又はスペーサを用いたが、供給ノズルと噴射ノズルの前後方向における相対位置の調節変更は、ネジ部やスペーサ以外の手段を用いて行ってもよい。
（９）上記実施例１，２では、ガン本体に対する噴射ノズルの位置を調節する手段として、ガン本体に雌ネジ部を形成し、噴射ノズルに雄ネジ部を形成したが、これとは逆に、ガン本体に雄ネジ部を形成し、噴射ノズルに雌ネジ部を形成してもよい。
（１０）上記実施例１，２では、噴射ノズルと供給ノズルに前後方向に突き当たることが可能な位置決め部を形成したが、噴射ノズルと供給ノズルは、このような位置決め部を有しない形態であってもよい。
（１１）上記実施例１〜３では、供給ノズルと噴射ノズルの前後方向における相対位置を調節できるようにしたが、噴射ノズルと供給ノズルは一定の位置関係に固定されていてもよい。
（１２）上記実施例１〜３では、供給ノズルが噴射ノズルよりも硬度の高い材料からなるが、供給ノズルの材料は、噴射ノズルよりも硬度の低い材料、又は噴射ノズルと同じ硬度の材料でもよい。
（１３）上記実施例１〜３では、噴射ノズルがガン本体よりも硬度の低い材料からなるが、噴射ノズルの材料は、ガン本体よりも硬度の高い材料、又はガン本体と同じ硬度の材料でもよい。
（１４）上記実施例１〜３では、供給ノズルと噴射ノズルを異なる材料としたが、供給ノズルと噴射ノズルを同じ材料（例えば、両方共にＵ−ＰＥ）としてもよい。
（１５）上記実施例１〜３において、ガン本体の材料と供給ノズルの材料は、同じ硬度の材料でもよく、互いに異なる硬度の材料でもよい。
（１６）上記実施例１，２では、ロックナットを噴射ノズルよりも硬度の高い材料としたが、ロックナットの材料は、噴射ノズルと同じ硬度の材料でもよく、噴射ノズルよりも硬度の低い材料であってもよい。
（１７）上記実施例３では、スペーサをガン本体と噴射ノズルとの間のみに配置したが、スペーサは、ガン本体と供給ノズルとの間のみに配置してもよく、ガン本体と噴射ノズルとの間及びガン本体と供給ノズルとの間の２箇所に配置してもよい。
【符号の説明】
【００７４】
２０，６０，７０…噴射ガン
２１，７１…ガン本体
２５…雌ネジ部（固定側ネジ部）
２６…ガス供給孔（ガス供給部）
２８…供給ノズル
３１…ガイド外周面
３２…受け部（位置決め部）
３３…環状前端面
４１…環状空間
４２，６１，７６…噴射ノズル
４５…ガイド内周面
４７…雄ネジ部（可動側ネジ部）
４８…突当面（位置決め部）
５０…ガス流路
５１…ロックナット
７９…スペーサ
Ｇ…高圧ガス
Ｓ…スラリー
【図１】
2020131303.tif 000003
【図２】
2020131303.tif 000004
【図３】
2020131303.tif 000005
【図４】
2020131303.tif 000006
【図５】
2020131303.tif 000007
【図６】
2020131303.tif 000008