(57)【要約】【課題】回転軸心からノズルユニットが変位して位置で回動される液体噴射装置において、チューブとノズルユニットとの接続箇所の負荷を低減することで回転体の回転数を増加可能とする。【解決手段】回転軸心を中心に回転される回転体と、回転体の回転軸心から回転体の径方向に変位した位置で軸支されるチューブと、チューブに接続されたノズルユニットとを備える液体噴射装置であって、ノズルユニットは、チューブの先端部が挿入される取付凹部を有し、取付凹部の奥側にチューブの先端部が螺合される雌ネジが設けられると共に取付凹部の入口側に雌ネジが形成されていない円滑領域が設けられ、取付凹部の入口位置にてノズルユニットがチューブに対して傾動することを規制する傾動規制部を備える。【選択図】図３
2020006284.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸心を中心に回転される回転体と、前記回転体の前記回転軸心から回転体の径方向に変位した位置で軸支されるチューブと、前記チューブに接続されたノズルユニットとを備える液体噴射装置であって、
前記ノズルユニットは、前記チューブの先端部が挿入される取付凹部を有し、
前記取付凹部の奥側に前記チューブの先端部が螺合される雌ネジが設けられると共に前記取付凹部の入口側に雌ネジが形成されていない円滑領域が設けられ、
前記取付凹部の入口位置にて前記ノズルユニットが前記チューブに対して傾動することを規制する傾動規制部を備える
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記傾動規制部は、前記取付凹部の入口位置にて前記チューブと前記ノズルユニットとを溶接する隅肉溶接部であることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記傾動規制部は、前記取付凹部の入口位置にて前記チューブと前記ノズルユニットとの間に介挿される楔部であることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記取付凹部は、前記雌ネジよりも奥側に配置されると共に前記チューブの先端面と面接触する当接面を有することを特徴とする請求項１〜３いずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記当接面は、前記取付凹部の奥側に向かうに連れて縮径されるテーパ面であることを特徴とする請求項４記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ノズルから噴射する流体をより広範囲に噴き付けることを可能とするために、ノズルがシャフトの先端に取り付けられた液体噴射装置が用いられている。例えば、特許文献１においては、チューブを回転軸心から変位した位置にて回転体に対して軸支し、回転軸心を中心として回転体を回転させることでチューブの先端に接続されたノズルユニットを回動させている。このような液体噴射装置によれば、回転シール等を用いずにノズルユニットを回動させることができるため、極低温の液体窒素等の液体を噴射することに適している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特表２０１２−５３３４２２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述のように、回転軸心からノズルユニットが変位して位置で回動される液体噴射装置では、回転体が回転してノズルユニットが回転することによって、ノズルユニットに対して遠心力が作用する。この結果、遠心力によってノズルユニットが可撓性を有するチューブに対して傾動する。一方で、ノズルユニットとチューブとは、チューブの先端部に形成された雄ネジをノズルユニットに形成された雌ネジに螺合することによって接続されている。このとき、チューブの雄ネジが形成された領域は、ノズルユニットの内部から外部に亘って引き出されている。このため、ノズルユニットの端部位置にチューブの雄ネジが位置することになる。したがって、ノズルユニットがチューブに対して遠心力によって傾動すると、チューブの雄ネジに曲げモーメントがかかり、雄ネジの谷部に対して局所的に大きな応力が作用する。ノズルユニットに作用する遠心力は回転体の回転数に依存する。このため、従来の液体噴射装置では、チューブの雄ネジの劣化を抑止するために回転体の回転数を抑制せざるを得なかった。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、回転軸心からノズルユニットが変位して位置で回動される液体噴射装置において、チューブとノズルユニットとの接続箇所の負荷を低減することで回転体の回転数を増加可能とすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００７】
第１の発明は、回転軸心を中心に回転される回転体と、上記回転体の上記回転軸心から回転体の径方向に変位した位置で軸支されるチューブと、上記チューブに接続されたノズルユニットとを備える液体噴射装置であって、上記ノズルユニットが、上記チューブの先端部が挿入される取付凹部を有し、上記取付凹部の奥側に上記チューブの先端部が螺合される雌ネジが設けられると共に上記取付凹部の入口側に雌ネジが形成されていない円滑領域が設けられ、上記取付凹部の入口位置にて上記ノズルユニットが上記チューブに対して傾動することを規制する傾動規制部を備えるという構成を採用する。
【０００８】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記傾動規制部が、上記取付凹部の入口位置にて上記チューブと上記ノズルユニットとを溶接する隅肉溶接部であるという構成を採用する。
【０００９】
第３の発明は、上記第１の発明において、上記傾動規制部が、上記取付凹部の入口位置にて上記チューブと上記ノズルユニットとの間に介挿される楔部であるという構成を採用する。
【００１０】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記取付凹部が、上記雌ネジよりも奥側に配置されると共に上記チューブの先端面と面接触する当接面を有するという構成を採用する。
【００１１】
第５の発明は、上記第４の発明において、上記当接面が、上記取付凹部の奥側に向かうに連れて縮径されるテーパ面であるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、ノズルユニットに設けられる取付凹部の入口側に雌ネジが設けられていない円滑領域が設けられている。さらに、本発明によれば、傾動規制部によってチューブに対するノズルユニットの傾動が規制される。このため、チューブの先端に形成された雄ネジに曲げモーメントがかかることを防止することができる。したがって、本発明によれば、回転軸心からノズルユニットが変位して位置で回動される液体噴射装置において、チューブとノズルユニットとの接続箇所の負荷を低減することができ、回転体の回転数を増加することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の第１実施形態における液体噴射装置の断面図である。
【図２】図１の領域Ａの拡大図である。
【図３】本発明の一実施形態における液体噴射装置が備えるノズルユニットと供給チューブとの接続箇所を示す拡大図であり、（ａ）がノズルユニットと供給チューブとが接続された状態を示す図であり、（ｂ）がノズルユニットと供給チューブとが分離された状態を示す図である。
【図４】本発明の一実施形態における液体噴射装置が備えるチューブ保持機構を含む領域の拡大断面図である。
【図５】本発明の第２実施形態における液体噴射装置のノズルユニットと供給チューブとの接続箇所を示す拡大図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照して、本発明に係る液体噴射装置の一実施形態について説明する。
【００１５】
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態の液体噴射装置１の断面図である。また、図２は、液体噴射装置１の先端領域（図１の領域Ａ）の拡大図である。本実施形態において、液体噴射装置１は、液体窒素Ｘを噴射する。ただし、本発明の液体噴射装置が噴射する流体は液体窒素に限定されるものではない。図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置１は、ケーシング２と、回転ユニット３と、供給チューブ４と、ノズルユニット５と、チューブ保持機構６と、エアドリル７と、動力伝達機構８とを備えている。
【００１６】
ケーシング２は、回転ユニット３や供給チューブ４を収容しており、例えば少なくとも一部が作業者によって把持可能とされた部位である。本実施形態においてケーシング２は、回転体収容部２ａと、伝達機構収容部２ｂと、チューブ挿入部２ｃとを有している。回転体収容部２ａは、内部に回転ユニット３が収容された筒状の部位である。この回転体収容部２ａは、回転ユニット３の回転軸心Ｌに中心軸が重ねて配置されており、根本側が伝達機構収容部２ｂに固定され、先端側が開放端とされている。
【００１７】
伝達機構収容部２ｂは、動力伝達機構８を収容する部位である。この伝達機構収容部２ｂは、図１に示すように、上端部に回転体収容部２ａが固定されており、下端部がエアドリル７の取付箇所とされている。また、伝達機構収容部２ｂの上端部には、供給チューブ４が通過可能な開口部２ｂ１が設けられている。
【００１８】
チューブ挿入部２ｃは、内部に供給チューブ４が挿通された筒状の部位であり、伝達機構収容部２ｂの上端部に対して伝達機構収容部２ｂと反対側から固定されている。このチューブ挿入部２ｃは、後端側の端部が閉塞端とされ、先端側の端部が開放端とされ、回転軸心Ｌに沿った方向から見て伝達機構収容部２ｂと同芯状に配置されている。このチューブ挿入部２ｃは、先端側の開放端が開口部２ｂ１と接続されるようにして伝達機構収容部２ｂに対して固定されている。また、チューブ挿入部２ｃの後端側の閉塞端は、供給チューブ４を保持している。つまり、供給チューブ４は、途中部位がケーシング２のチューブ挿入部２ｃの後端部分に固定されている。
【００１９】
このような回転体収容部２ａと、伝達機構収容部２ｂと、チューブ挿入部２ｃとを有するケーシング２は、例えば断熱性を有する樹脂材料によって形成されており、供給チューブ４を流れる液体窒素Ｘの冷熱が作業者に伝熱されることを抑制している。
【００２０】
回転ユニット３は、ケーシング２の回転体収容部２ａの内部に収容されており、先端側軸受３ａと、後端側軸受３ｂと、回転筒３ｃ（回転体）と、カウンタマスユニット３ｄとを備えている。先端側軸受３ａは、後端側軸受３ｂよりも回転体収容部２ａの先端寄りに配置された軸受である。この先端側軸受３ａは、外輪が回転体収容部２ａの内周面に固定され、内輪が回転筒３ｃの外周面に固定されており、回転軸心Ｌを中心として回転筒３ｃを回転可能に支持している。後端側軸受３ｂは、先端側軸受３ａよりも回転体収容部２ａの根本寄りに配置された軸受である。この後端側軸受３ｂは、外輪が回転体収容部２ａの内周面に固定され、内輪が回転筒３ｃの外周面に固定されており、回転軸心Ｌを中心として回転筒３ｃを回転可能に支持している。
【００２１】
回転筒３ｃは、先端側の端部が先端壁３ｃ１によって閉塞された閉塞端とされ、後端側の端部が開放端とされた筒状の部位である。この回転筒３ｃは、先端壁３ｃ１が回転体収容部２ａの先端から僅かに前方に配置され、後端側の端部がケーシング２の伝達機構収容部２ｂに設けられた開口部２ｂ１と対向するように先端側軸受３ａ及び後端側軸受３ｂによって軸支されている。この回転筒３ｃには、図１に示すように供給チューブ４が挿通されている。
【００２２】
図２に示すように、先端壁３ｃ１には、供給チューブ４が通過可能とされ、さらにチューブ保持機構６が取り付けられる貫通部３ｃ２が設けられている。この貫通部３ｃ２は、先端壁３ｃ１を貫通して設けられており、供給チューブ４が回転筒３ｃの内部から外部に通過可能とされている。また、先端壁３ｃ１には、カウンタマスユニット３ｄを固定するための取付部３ｃ３が設けられている。この取付部３ｃ３には、カウンタマスユニット３ｄの後述する基体部３ｄ１が螺合される雌ネジが設けられている。
【００２３】
これらの貫通部３ｃ２と取付部３ｃ３とは、回転軸心Ｌを中心とした点対称な位置に配置されている。このため、貫通部３ｃ２取り付けられるチューブ保持機構６に保持された供給チューブ４と、取付部３ｃ３に取り付けられるカウンタマスユニット３ｄとは、回転軸心Ｌに沿った方向から見て、回転軸心Ｌを挟んで配置されている。つまり、回転軸心Ｌに沿った方向から見て、回転軸心Ｌを挟んで供給チューブ４と反対側の位置に、回転筒３ｃに固定されたカウンタマスユニット３ｄが配置されている。
【００２４】
また図２に示すように、先端壁３ｃ１の外縁部は、回転筒３ｃの周壁よりも回転軸心Ｌを中心とした径方向外側に膨出する鍔部３ｃ４とされている。この鍔部３ｃ４は、回転軸心Ｌを中心として回転筒３ｃの全周に渡って設けられている。このような鍔部３ｃ４は、ケーシング２の外側から見て、回転筒３ｃとケーシング２の回転体収容部２ａとの隙間を覆うように設けられており、回転筒３ｃの回転中を含め常に回転筒３ｃと回転体収容部２ａと隙間に外部から異物が侵入することを防止する。
【００２５】
カウンタマスユニット３ｄは、基体部３ｄ１と、着脱ウェイト３ｄ２と、ウェイト固定ボルト３ｄ３とを備えている。基体部３ｄ１は、回転筒３ｃの先端壁３ｃ１に設けられた取付部３ｃ３に対して螺合されている。この基体部３ｄ１は、カウンタマスユニット３ｄの主要部となる重量部材である。この基体部３ｄ１の質量は、回転筒３ｃが回転した際に、供給チューブ４及びチューブ保持機構６の質量によって回転筒３ｃに作用する遠心力と、カウンタマスユニット３ｄの質量によって回転筒３ｃに作用する遠心力とが略同一となるように設定されている。このような基体部３ｄ１は、略円柱状とされており、回転筒３ｃから回転筒３ｃの前方に向けて突出するように回転筒３ｃの先端壁３ｃ１に固定されている。このような基体部３ｄ１の先端面には、ウェイト固定ボルト３ｄ３を螺合するためのボルト孔３ｄ４が設けられている。
【００２６】
着脱ウェイト３ｄ２は、回転軸心Ｌに沿った方向から見て、基体部３ｄ１と略同一径の円板状の部材であり、中央部にウェイト固定ボルト３ｄ３が通過可能な開口を有している。この着脱ウェイト３ｄ２は、ウェイト固定ボルト３ｄ３によって基体部３ｄ１に対して着脱可能とされており、着脱を選択することによりカウンタマスユニット３ｄの総質量（すなわち回転筒３ｃの回転時にカウンタマスユニット３ｄの質量によって作用する遠心力）を調整可能とする。
【００２７】
ウェイト固定ボルト３ｄ３は、軸部が基体部３ｄ１のボルト孔３ｄ４に螺合され、頭部にて着脱ウェイト３ｄ２を基体部３ｄ１に押し当てることによって、着脱ウェイト３ｄ２を基体部３ｄ１に対して締結する。
【００２８】
供給チューブ４は、液体窒素Ｘを不図示の供給源からノズルユニット５まで案内するための可撓性の金属チューブである。この供給チューブ４は、ケーシング２のチューブ挿入部２ｃの内部から伝達機構収容部２ｂの開口部２ｂ１を通じて回転ユニット３の回転筒３ｃの内部（すなわち回転体収容部２ａの内部）に挿通されている。供給チューブ４は、先端部が回転筒３ｃの先端壁３ｃ１に設けられた貫通部３ｃ２を通じて回転筒３ｃの外部に引き出されており、貫通部３ｃ２にてチューブ保持機構６によって回転軸心Ｌから径方向に変位した位置で軸支されると共に先端部にノズルユニット５が接続されている。また、供給チューブ４は、チューブ挿入部２ｃの後端部分に固定されている。このような供給チューブ４は、回転筒３ｃが回転軸心Ｌを中心として回転されると、途中部位がチューブ挿入部２ｃに固定された状態で、先端部が回転軸心Ｌを中心として旋回するように回動される。なお、後述するように、供給チューブ４の先端部は、チューブ保持機構６によって回転筒３ｃに対して相対的に回転可能に支持されている。このため、供給チューブ４は、回転筒３ｃの回転によって大きく捩じられることがなく、常に先端部が回転軸心Ｌを中心として旋回するように回動可能とされている。
【００２９】
ノズルユニット５は、供給チューブ４の先端部に固定されている。このノズルユニット５は、図２に示すように、ベース部５ａと、第１ノズル５ｂと、第２ノズル５ｃとを有している。ベース部５ａは、供給チューブ４と接続されており、第１ノズル５ｂと第２ノズル５ｃとに接続された内部流路を有したブロック体である。このベース部５ａの内部流路は、ベース部５ａの根本側（供給チューブ４側）において単一であり、先端側で複数に分岐している。なお、内部流路の分岐数は任意である。また、内部流路を分岐させない構成も採用可能である。
【００３０】
図３は、ノズルユニット５と供給チューブ４との接続箇所を示す拡大図であり、（ａ）がノズルユニット５と供給チューブ４とが接続された状態を示し、（ｂ）がノズルユニット５と供給チューブ４とが分離された状態を示している。この図に示すように、供給チューブ４の先端部の外壁部には雄ネジ４ａが設けられている。一方、ノズルユニット５のベース部５ａには、供給チューブ４の雄ネジ４ａが螺合される雌ネジ５ａ１が設けられた取付凹部５ａ２が形成されている。この取付凹部５ａ２は、略円柱状の凹部であり、ベース部５ａの根本部に設けられている。また、取付凹部５ａ２の底部側の内壁面のみに雌ネジ５ａ１が形成されている。つまり、図３（ｂ）に示すように、取付凹部５ａ２の内壁面には、開口端側に雌ネジ５ａ１が形成されていない円滑領域Ｒ１が設けられている。取付凹部５ａ２の雌ネジ５ａ１に供給チューブ４の雄ネジ４ａが螺合されることによって、ベース部５ａの内部流路と供給チューブ４とが接続されている。
【００３１】
また、図３（ａ）に示すように、本実施形態の液体噴射装置１においては、取付凹部５ａ２の入口位置にて供給チューブ４とノズルユニット５のベース部５ａとを溶接する隅肉溶接部９を備えている。この隅肉溶接部９（傾動規制部）は、供給チューブ４に対するノズルユニット５の傾動を規制する。本実施形態の液体噴射装置１においては、円滑領域Ｒ１が設けられていることから、取付凹部５ａ２の入口位置にてベース部５ａと供給チューブ４とが直接的に螺合されておらず、隅肉溶接部９が形成されていないと、供給チューブ４に対してノズルユニット５の傾動が容易となってしまう。隅肉溶接部９が設けられることによって、取付凹部５ａ２の入口位置にて供給チューブ４に対してノズルユニット５のベース部５ａが固定され、供給チューブ４に対するノズルユニット５の傾動を規制するおことができる。
【００３２】
さらに、本実施形態の液体噴射装置１においては、図３（ｂ）に示すように、取付凹部５ａ２は、雌ネジ５ａ１よりも奥側に配置されると共に供給チューブ４の先端面４ｂと面接触する当接面５ａ３を有している。当接面５ａ３は、取付凹部５ａ２の奥側に向かうに連れて縮径されるテーパ面とされている。このような当接面５ａ３は、供給チューブ４の位置決めを行う面であり、供給チューブ４の軸心が取付凹部５ａ２の軸心と重なるように供給チューブ４をベース部５ａに対して位置決めする。
【００３３】
図２に戻り、第１ノズル５ｂは、内部流路に接続されるようにベース部５ａに固定されている。この第１ノズル５ｂは、ベース部５ａの内部流路を介して供給チューブ４から供給される液体窒素Ｘを外部に向けて噴射する。第２ノズル５ｃは、内部流路に接続されるようにベース部５ａに固定されている。この第２ノズル５ｃは、ベース部５ａの内部流路を介して供給チューブ４から供給される液体窒素Ｘを外部に向けて噴射する。つまり、本実施形態においては、第１ノズル５ｂと第２ノズル５ｃとから液体窒素Ｘが外部に向けて噴射される。
【００３４】
図４は、チューブ保持機構６を含む拡大断面図である。チューブ保持機構６は、回転筒３ｃの先端壁３ｃ１に設けられた貫通部３ｃ２に取り付けられている。図４に示すように、チューブ保持機構６は、断熱スリーブ６ａと、第１軸受６ｂと、第２軸受６ｃと、クランプ６ｄとを備えている。
【００３５】
断熱スリーブ６ａは、供給チューブ４が摺動可能に挿入された略筒状の部材であり、樹脂材料によって形成されていることで供給チューブ４よりも高い断熱性を有している。この断熱スリーブ６ａは、供給チューブ４が挿通される貫通孔を有する筒状の軸部６ａ１と、軸部６ａ１の端部に設けられると共に軸部６ａ１の径方向外側に環状に張り出した鍔部６ａ２とを有している。このような断熱スリーブ６ａは、鍔部６ａ２が設けられた端部が供給チューブ４の先端側に向くように、供給チューブ４が挿入されている。このような鍔部６ａ２は、回転筒３ｃの貫通部３ｃ２よりも大径とされており、貫通部３ｃ２を覆うことによって外部の異物が貫通部３ｃ２を介して回転筒３ｃの内部に侵入することを防止する。
【００３６】
第１軸受６ｂは、第２軸受６ｃよりも供給チューブ４の先端側に配置されている。第２軸受６ｃは、第１軸受６ｂよりも供給チューブ４の後端側に配置されている。これらの第１軸受６ｂ及び第２軸受６ｃは、断熱スリーブ６ａを介して、供給チューブ４を回転可能に保持している。また、第１軸受６ｂ及び第２軸受６ｃは、供給チューブ４の長手方向において断熱スリーブ６ａの軸部６ａ１に対して摺動可能とされている。
【００３７】
クランプ６ｄは、断熱スリーブ６ａよりも供給チューブ４の先端側に配置されており、供給チューブ４を挟持することによって供給チューブ４に対して固定されている。このようなクランプ６ｄは、断熱スリーブ６ａの先端面と当接することによって、供給チューブ４に対して摺動可能とされた断熱スリーブ６ａがクランプ６ｄよりも供給チューブ４の先端側に移動することを防止する。このようなクランプ６ｄによって、断熱スリーブ６ａの軸部６ａ１が第１軸受６ｂ及び第２軸受６ｃから抜けることを防止している。
【００３８】
なお、チューブ保持機構６による供給チューブ４の保持位置及び保持角度と、供給チューブ４の長さは、供給チューブ４に対して局所的に大きな応力が作用しないように設定されている。例えば、ノズルユニット５が供給チューブ４の接続端における軸心の延長線上に液体窒素Ｘを噴射する単一の噴射開口を有する構造であると仮定する。さらに、回転筒３ｃの回転軸心Ｌを中心とした径方向における回転軸心Ｌからノズルユニット５の先端位置までの距離をδとする。また、ノズルユニット５の噴射軸心（接続端における供給チューブ４の軸心）と回転軸心Ｌとが成す角度をαとする。また、回転軸心Ｌに沿った方向におけるチューブ挿入部２ｃの供給チューブ４の保持位置からノズルユニット５の先端位置までの距離をｄとする。この場合、まず液体噴射装置１に要求される仕様に基づいて、距離δと角度αを設定する。さらに、供給チューブ４に作用する最大曲げ応力が供給チューブ４の疲労限界値の半分以下となるように距離ｄを設定する。このようにして設定された距離δ、角度α及び距離ｄが実現されるように、チューブ保持機構６による供給チューブ４の保持位置及び保持角度と、供給チューブ４の長さを設定する。このように、チューブ保持機構６による供給チューブ４の保持位置及び保持角度と、供給チューブ４の長さを設定することによって、供給チューブ４が疲労により損傷することをより確実に防止することができる。
【００３９】
図１に戻り、エアドリル７は、外部から供給される圧縮エアを受けて回転筒３ｃを回転させるための回転動力を生成するものであり、ケーシング２の伝達機構収容部２ｂの下端に接続されている。このようなエアドリル７は、図２に示すように、出力軸７ａが伝達機構収容部２ｂの内部に配置されており、この出力軸７ａが動力伝達機構８と接続されている。
【００４０】
動力伝達機構８は、エアドリル７と回転筒３ｃとを接続し、エアドリル７から回転筒３ｃに回転動力を伝達する機構である。この動力伝達機構８は、図２に示すように、エアドリル７の出力軸７ａに固定された駆動ギア８ａと、回転筒３ｃの周面に固定されて駆動ギア８ａと噛合された従動ギア８ｂとを有している。
【００４１】
このような構成を採用する本実施形態の液体噴射装置１では、エアドリル７に外部から圧縮エアが供給されると、エアドリル７にて回転動力が生成される。エアドリル７で生成された回転動力は、動力伝達機構８によって回転ユニット３の回転筒３ｃに伝達される。この結果、回転筒３ｃが回転軸心Ｌを中心として回転される。
【００４２】
回転筒３ｃが回転されると、供給チューブ４は、ケーシング２のチューブ挿入部２ｃとの接続箇所が固定された状態で、回転筒３ｃに伴って回転されるチューブ保持機構６に保持された部位が回転軸心Ｌを中心として回動（旋回）される。このとき、供給チューブ４は、チューブ保持機構６によって回転可能に保持されているため、供給チューブ４が大きく捩じれることなく先端部が連続して回転される。この結果、供給チューブ４の先端に接続されたノズルユニット５が回転軸心Ｌを中心として回動される。
【００４３】
さらに、不図示の供給装置から液体窒素Ｘが供給チューブ４に供給されると、液体窒素Ｘは、回転されるノズルユニット５に供給され、第１ノズル５ｂ及び第２ノズル５ｃから噴射される。例えば、液体窒素がコンクリートに噴射される場合には、液体窒素がコンクリートのポーラスに入り込み、噴射後に液体窒素が気化するときの膨張力によって、コンクリートを加工することができる。このように回転されるノズルユニット５から液体窒素Ｘを噴射することによって、作業者が液体噴射装置１を移動させなくても、広い範囲に液体窒素Ｘを噴射することが可能となる。
【００４４】
ここで、本実施形態の液体噴射装置１においては、ノズルユニット５は、供給チューブの先端部が挿入される取付凹部５ａ２を有している。また、取付凹部５ａ２の奥側に供給チューブ４の先端部が螺合される雌ネジ５ａ１が設けられると共に取付凹部５ａ２の入口側に雌ネジが形成されていない円滑領域Ｒ１が設けられている。さらに、取付凹部５ａ２の入口位置にてノズルユニット５が供給チューブ４に対して傾動することを規制する隅肉溶接部９を備えている。このような本実施形態の液体噴射装置１によれば、ノズルユニット５に設けられる取付凹部５ａ２の入口側に雌ネジが設けられていない円滑領域Ｒ１が設けられている。さらに、本実施形態の液体噴射装置１によれば、隅肉溶接部９によって供給チューブ４に対するノズルユニット５の傾動が規制される。このため、雄ネジ５ａ１に曲げモーメントがかかることを防止することができる。したがって、本実施形態の液体噴射装置１によれば、回転軸心Ｌからノズルユニット５が変位して位置で回動される液体噴射装置１において、供給チューブ４とノズルユニット５との接続箇所の負荷を低減することができ、回転筒３ｃの回転数を増加することが可能となる。
【００４５】
また、本実施形態の液体噴射装置１においては、傾動規制部として取付凹部５ａ２の入口位置にて供給チューブ４とノズルユニット５とを溶接する隅肉溶接部９を備えている。このような本実施形態の液体噴射装置１によれば、供給チューブ４とのノズルユニット５とを螺合した後に、取付凹部５ａ２の入口に沿って溶接を行うことで容易に隅肉溶接部９を設けることができる。よって、本実施形態の液体噴射装置１によれば、簡易な作業によって、供給チューブ４に対するノズルユニット５の傾動を規制することが可能となる。
【００４６】
また、本実施形態の液体噴射装置１においては、取付凹部５ａ２が、雌ネジ５ａ１よりも奥側に配置されると共に供給チューブ４の先端面４ｂと面接触する当接面５ａ３を有している。このため、供給チューブ４とノズルユニット５との接続時に、供給チューブ４の先端面４ｂを当接面５ａ３に当接させることによって、容易に供給チューブ４とノズルユニット５との位置合わせを行うことができる。
【００４７】
また、本実施形態の液体噴射装置１においては、当接面５ａ３が、取付凹部５ａ２の奥側に向かうに連れて縮径されるテーパ面とされている。このため、供給チューブ４の先端面４ｂを当接面５ａ３に当接させることによって、供給チューブ４の軸心と取付凹部５ａ２の軸心とを重ね合わせることが容易となる。したがって、供給チューブ４が取付凹部５ａ２の軸心に対していずれかの方向に変位して配置されることを抑止し、雄ネジ５ａ１に曲げモーメントがかかることをより確実に防止することが可能となる。
【００４８】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態について、図５を参照して説明する。なお、本実施形態の説明において、上記第１実施形態と同様の部分については、その説明を省略あるいは簡略化する。
【００４９】
図５は、本実施形態の液体噴射装置におけるノズルユニット５と供給チューブ４との接続箇所を示す拡大図である。この図に示すように、本実施形態においては、上記第１実施形態の隅肉溶接部９に換えて、複数の楔部１０が設けられている。楔部１０は、供給チューブ４とノズルユニット５のベース部５ａとの間に介挿されており、取付凹部５ａ２の入口位置において供給チューブ４に対するノズルユニット５の傾動を規制している。これらの楔部１０は、取付凹部５ａ２の入口位置に供給チューブ４を囲うように複数設けられている。
【００５０】
このような本実施形態の液体噴射装置においては、傾動規制部として、供給チューブ４とノズルユニット５との間に介挿される楔部１０を備えている。このため、楔部１０を引き抜くことによって、ノズルユニット５を供給チューブ４から取り外すことが可能となり、ノズルユニット５のメンテナンス作業や交換作業を容易に行うことが可能となる。
【００５１】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の趣旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００５２】
例えば、上記実施形態においては、当接面５ａ３がテーパ面である構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、当接面５ａ３が平面であっても構わない。また、当接面５ａ３を備えない構成を採用することも可能である。
【００５３】
また、上記実施形態においては、カウンタマスユニット３ｄを備える構成について説明した。しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、カウンタマスユニット３ｄを備えない構成を採用することも可能である。
【００５４】
また、上記実施形態においては、液体噴射装置１が噴射する流体が液体窒素である構成について説明した。しかしながら、本発明は限定されるものではない。噴射する流体としては、液体窒素以外の極低温の液体、水、ブラスト剤等を用いることができる。つまり、本発明の液体噴射装置１は、ウォータジェット装置や研磨装置に適用することも可能である。
【符号の説明】
【００５５】
１……液体噴射装置
２……ケーシング
２ａ……回転体収容部
２ｂ……伝達機構収容部
２ｂ１……開口部
２ｃ……チューブ挿入部
３……回転ユニット
３ａ……先端側軸受
３ｂ……後端側軸受
３ｃ……回転筒（回転体）
３ｃ１……先端壁
３ｃ２……貫通部
３ｃ３……取付部
３ｃ４……鍔部
３ｄ……カウンタマスユニット
３ｄ１……基体部
３ｄ２……着脱ウェイト
３ｄ３……ウェイト固定ボルト
３ｄ４……ボルト孔
４……供給チューブ（チューブ）
４ａ……雄ネジ
４ｂ……先端面
５……ノズルユニット
５ａ……ベース部
５ａ１……雌ネジ
５ａ２……取付凹部
５ａ３……当接面
５ｂ……第１ノズル
５ｃ……第２ノズル
６……チューブ保持機構
６ａ……断熱スリーブ
６ａ１……軸部
６ａ２……鍔部
６ｂ……第１軸受
６ｃ……第２軸受
６ｄ……クランプ
７……エアドリル
７ａ……出力軸
８……動力伝達機構
８ａ……駆動ギア
８ｂ……従動ギア
９……隅肉溶接部（傾動規制部）
１０……楔部（傾動規制部）
Ｌ……回転軸心
Ｒ１……円滑領域
Ｘ……液体窒素
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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