(57)【要約】【課題】小型の装置で、ワークを確実に清浄化できるようにする。【解決手段】ワーク収容容器１と気流発生手段２とを備え、ワークＷの被洗浄面である外周面と収容室の内周面との間に気流通過用隙間３が形成されており、気流発生手段２の稼動で、ワークＷの被洗浄面に沿って空気等の気体が高速で流通することにより、ワークＷの被洗浄面に付着している汚れが除去される。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ワークを内部に収容した状態で当該ワークの被洗浄面との間に気流通過用隙間が形成される収容室を備えたワーク収容容器と、前記気流通過用隙間に対して気体を吸引または圧送して該気流通過用隙間内に洗浄用気流を発生させる気流発生手段とを備えたワーク洗浄装置。
【請求項２】
請求項１に記載のワーク洗浄装置において、
前記収容室の気体流入側から前記気流通過用隙間内に洗浄液を投入する洗浄液投入手段が設けられているワーク洗浄装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ワーク洗浄装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図３に示すように、動圧軸受Ｗは、通常、円筒状のスリーブＷｓと、このスリーブＷｓ内のシャフトＷｔとからなり、スリーブＷｓとシャフトＷｔとの間にオイルＯが充填されている。このオイルは、動圧軸受を製作する過程において、スリーブＷｓとシャフトＷｔとの組み立て体をオイルに浸漬して充填される。オイル充填後のスリーブＷｓの外周面にはオイルが付着している。
【０００３】
このように付着したオイルは、レーザ照射による動圧軸受Ｗの外観検査の際、レーザの反射率を変化させ、精確な測定をできなくする原因になる。また、動圧軸受Ｗをハードディスクドライバ等の装置に組み込む際、前記付着したオイルが組み込み装置の不要個所に付着したり、スリーブＷｓを装置に接着により固定するのが阻害されたりする等の不具合が生じる。
【０００４】
そのため、組み立て後の動圧軸受Ｗについては、そのスリーブＷｓの外周面に付着しているオイルを、洗浄により除去する必要がある。組み立て後の動圧軸受をワークとして洗浄するワーク洗浄装置としては、ワークを洗浄液に浸漬した状態で、超音波を作用させることで、オイル等の汚れを除去するようにしたものがある（特許文献１参照）。
【０００５】
【特許文献１】
特開２０００−１９９５１９号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記ワーク洗浄装置では、ワークが洗浄後もしばらくの間は洗浄液内に存在するので、その存在中に、ワークから一旦は除去された汚れが、ワークに再付着するおそれがあり、ワークを確実に清浄化することが難しい。特に、ワークが組み立て後の動圧軸受の場合、動圧軸受内に充填されているオイルが洗浄液中に流出して動圧軸受の表面に付着したり、動圧軸受でのオイルの充填量に不足が生じるおそれがある。
【０００７】
また、上記ワーク洗浄装置では、ワークの全体を洗浄液に浸漬するので、多量の洗浄液を必要とし、コストがかさむばかりでなく、洗浄液に濡れたワークを乾燥させる必要があり、装置全体が大型化している。
【０００８】
本発明が解決する課題は、ワークを確実に清浄に、かつ、多量の洗浄液を要せずに低コストで洗浄でき、かつ、装置全体も小型化が可能なワーク洗浄装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上述した課題を達成するために、本発明のワーク洗浄装置は、ワークを内部に収容した状態で当該ワークの被洗浄面との間に気流通過用隙間が形成される収容室を備えたワーク収容容器と、前記気流通過用隙間に対して気体を吸引または圧送して該気流通過用隙間内に洗浄用気流を発生させる気流発生手段とを備えて構成されている。
【００１０】
上記構成のワーク洗浄装置では、気流発生手段の稼動により、ワークと収容室内面との間の気流通過用隙間に空気等による洗浄用気流が発生し、その洗浄用気流がワークの外面等の被洗浄面に沿って高速で流通する。この洗浄用気流によって、ワークの被洗浄面に付着している研磨粉、切削くず等の汚れは、被洗浄面から除去されてワーク収容容器の外部に排出される。
【００１１】
この場合、多量の洗浄液を使用しないので、装置の小型化が可能である。また、ワークの被洗浄面から一旦離脱した汚れは、直ちに気流により排出されるから、ワークに再付着するおそれがない。
【００１２】
なお、上記構成において、気流発生手段としては、真空ポンプ、バキュームファン等の吸引型の空気機械がある。気流発生手段は、このほか、加圧ポンプや送風ファンのように、加圧した空気等の気体を前記気流通過用隙間に送り込んで、気流通過用隙間内に気流を発生させるものであってもよい。
【００１３】
ワーク収容容器は、ワークを内部に収容するものであればよいが、ワークがたとえば円筒状もしくは角筒状で、内周にも被洗浄面を有している場合、容器は、円筒状もしくは角筒状のワークの内周側に位置する中子を一部として含む。その中子は、ワークの内周面との間に気流通過用隙間を形成する。
【００１４】
上記構成のワーク洗浄装置において、ワークと容器との間の気流通過用隙間の気体空気流入側に、揮発性の洗浄液を投入する洗浄液投入手段、例えば、ノズルが設けられている場合は、このノズルを通じて、前記気流通過用隙間内に揮発性の洗浄液を投入することが可能である。投入された揮発性の洗浄液は、ワークの被洗浄面に付着している汚れに作用して、これを被洗浄面から除去するから、オイル等、油性の汚れや、粘着性を有する汚れの除去に効果がある。
【００１５】
この場合、洗浄液は、ワークの被洗浄面のほぼ全面にいきわたる程度の量があればよいから、洗浄液の使用量は、ワークを浸漬する場合に比べ、少量に抑えられる。さらに、洗浄液は、気体の流れに接することで迅速に気化するから、ワークの被洗浄面は、汚れのない乾燥した状態となる。そのため、別にワークを乾燥させる工程、装置を必要としない。この点からも装置の小型化が可能になる。
【００１６】
上記構成のワーク洗浄装置において、ワークと容器との間の気流通過用隙間の大きさ、もしくは気流発生手段の能力を変えることで、ワークの被洗浄面に沿って流通する気体の流速を調整することができる。
【００１７】
洗浄用気流の流速は、毎秒１０ｍ〜１００ｍの範囲が望ましい。洗浄用気流の流速が毎秒１０ｍ未満では、汚れの除去効果が不充分である。流速が毎秒１００ｍを越える場合は、気流発生手段の能力の増加割り合いに対して、洗浄効果が余り上がらず、実用的に不経済である。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図１および図２に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るワーク洗浄装置の構成図、図２は、図１のワーク洗浄装置の動作を示す工程図である。本実施形態では洗浄対象となるワークとして動圧軸受に適用しているが、これに限定されない。
【００１９】
図１を参照して、本実施形態のワーク洗浄装置は、動圧軸受の外周面を洗浄するため、ワークＷの収容容器１と、気流発生手段２とを備えている。
【００２０】
ワークＷは、動圧軸受であって、図３に既に示すように、スリーブＷｓと、このスリーブＷｓの内部に回転自在に挿入されたシャフトＷｔとからなり、スリーブＷｓの軸方向一端面からシャフトＷｔの一端側が突出した形状である。
【００２１】
ワーク収容容器１は、上側が開口した円筒状の収容室１１を有し、この収容室１１は、ワークＷの外形寸法より大きい収容容積を有している。この収容室１１内に、ワークＷが所定の姿勢、すなわちシャフトＷｔを下向きとした姿勢で収容される。ワークＷをワーク収容容器１内に収容した状態では、ワークＷのスリーブＷｓの外周面（被洗浄面）との間に、一定薄幅の気流通過用隙間３が形成されるようになっている。この気流通過用隙間３の幅は、ワークＷの外径が１０ｍｍであるのに対して、約０．５ｍｍ〜１ｍｍである。
【００２２】
ワーク収容容器１の収容室１１の内周面には、複数の突起１２が形成されている。これら突起１２は、いずれも同じ突出高さを有し、これによってワークＷの周りからスリーブＷｓの外周面に当接することで、ワークＷの外周面と収容室１１の内周面との間にできる気流通過用隙間３の幅を一定幅に規制している。
【００２３】
収容室１１の底部には、ワークＷのシャフトＷｔが嵌入する凹部１３と、シャフトＷｔの周りでスリーブＷｓの端面を受け止める環状突部１４とが形成されている。ワーク収容容器１には、収容室１１の底部から外部にかけて通気路４が開設されている。
【００２４】
気流発生手段２は、本実施形態では、吸引により気流通過用隙間３内に気流を発生するもので、真空ポンプや真空ファン等からなり、その吸引側は、バルブ５とトラップ６とを介して、容器１の通気路４に連通している。したがって、気流発生手段２の吸引側は、通気路４を介して、ワーク収容容器１内の気流通過用隙間３に連通しており、容器１の開放側である上側から空気を吸引するようになっている。
【００２５】
ワーク収容容器１と気流発生手段２との間に、バルブ５と、トラップ６とが設けられ、バルブ５は、外部からの信号で開閉動作し、トラップ６は、吸引気体から固形もしくは液状の夾雑物、この実施形態では、気流によりワークＷから除去された汚れを分離する。
【００２６】
ワーク収容容器１の上方には、洗浄液投入手段７が設けられている。この洗浄液投入手段７は、アルコールのような揮発性の洗浄液Ｃを、ワーク収容容器１とワークＷとの間の気流通過用隙間３の気体流入側に投入するもので、吐出ポンプ７１と、揮発性の洗浄液Ｃのタンク７２と、ノズル７３とを備えている。この洗浄液投入手段７では、吐出ポンプ７１の稼動により、タンク７２から揮発性の洗浄液Ｃが吸い上げられて、ノズル７３から噴霧もしくは滴下される。
【００２７】
揮発性の洗浄液Ｃとしては、アセトン、ヘキサン、ヘプタン等がある。図示例では、洗浄液投入手段７の全体が容器１の上方にあるが、洗浄液投入手段７のうち、少なくともノズル７３が容器１の収容室１１の上方に位置すればよい。
【００２８】
洗浄液投入手段としては、このほか、ワーク収容容器１より高い位置に貯溜されている揮発性の洗浄液を、それ自体の液圧により気流通過用隙間３の側に投入するものであってもよい。
【００２９】
図２の工程図に基づいて上記構成のワーク洗浄装置の動作を説明すると、ステップＳ１では、ワークＷのシャフトＷｔを下向きとした所定の姿勢で、ワークＷを容器１の収容室１１内に収容する。この作業は手作業で行ってもよいし、機械的に行ってもよい。ワーク収容容器１の収容室１１内にワークＷを収容した状態では、ワークＷの被洗浄面であるスリーブＷｓの外周面の周りに一定薄幅の気流通過用隙間３が形成されている。
【００３０】
ワークＷが所定の姿勢にセットされると、ステップＳ２で、気流発生手段２（図示例では真空ポンプ）を起動させ、これとほぼ同時に、ステップＳ３で、気流発生手段２の吸引側のバルブ５を開放する。これで、ワーク収容容器内の気流通過用隙間３に負圧が作用し、気流通過用隙間３の上部側から外部の空気が矢印イの方向に吸い込まれる。
【００３１】
なお、この場合、ワークＷのほぼ表面全体に負圧が作用するが、ワークＷのシャフトＷｔの周りは、環状突部１４に覆われているから、シャフトＷｔとスリーブＷｓとの間の間隙には負圧は作用せず、間隙に充填されているオイルＯは、吸い出されることがない。
【００３２】
気流発生手段２による空気の吸い込みで、気流通過用隙間３内では矢印ロの方向に空気の流れが発生して、その空気は、ワークＷの被洗浄面である外周面に沿って高速で流通する。この空気流によって、ワークＷの外周面に付着している研磨粉、切削くず等の汚れは、被洗浄面から除去されて容器１の外部に排出される。
【００３３】
上記のように、気流通過用隙間３内で空気が高速で流通している間に、ステップＳ４で、洗浄液投入手段７を起動させ、ノズル７３から気流通過用隙間３の上部側に揮発性の洗浄液Ｃを一定量だけ、噴霧等により供給する。なお、図２において、ステップＳ３からステップＳ５までの点線は、両ステップＳ３，５の間の時間、気流発生手段２の真空ポンプは稼動を、バルブ５は開状態を、それぞれ継続することを示している。
【００３４】
ワーク収容容器１の上方から供給された揮発性の洗浄液Ｃは、気流通過用隙間３内に吸引される空気とともに気流通過用隙間３内に流入し、ワークＷの外周面に沿って流通することで、ワークＷの外周面に付着しているオイル等の汚れに作用し、この汚れを分離作用もしくは分解作用によりワークＷの外周面から除去する。汚れを除去した後の洗浄液Ｃは、飛沫もしくは気体となって、容器１の外部に排出される。
【００３５】
なお、揮発性の洗浄液Ｃの投入後、気流通過用隙間３内での空気の流通は、しばらく（具体的には２秒程度）継続される。その間、ワークＷの外周面に付いた揮発性の洗浄液Ｃは、高速の空気流にさらされるから、早期に気化して、ワークＷの外周面には長く残存せず、ワークＷの外周面は、汚れのない乾燥した状態となる。特に、図示の実施形態のように、吸引型の気流発生手段２を用いている場合、この気流発生手段２の稼動中、気流通過用隙間３内は減圧状態となるから、洗浄液その他の液体の気化、蒸発が早く、ワークＷは早期に乾燥状態となる。そのため、後にワークＷを乾燥させる必要がない。
【００３６】
揮発性の洗浄液Ｃによる洗浄を終えた後は、ステップＳ５で、気流発生手段２を停止させ、バルブ５を閉止させて、一連の洗浄動作を終える。
【００３７】
上記の実施形態では、洗浄液が付着するワークＷが迅速に乾燥するよう、揮発性の洗浄液Ｃを用いたが、ワークＷの乾燥時間を特に問題にしなければ、揮発性を有しない洗浄液を用いてもよい。本発明では、気流通過用隙間３を流れる気流が洗浄液の気化、蒸発を促進するので、揮発性を有しない洗浄液を用いても、ワークＷは比較的短い時間内に乾燥する。
【００３８】
また、上記実施形態では、上部が開放された容器１を用いたが、容器１は蓋体を有するものであってもよい。その場合、容器１の蓋体には、気体の流入口が設けられている必要がある。
【００３９】
上記実施形態でのワークＷは、円柱状で、その外周面を被洗浄面とするものであるが、ワークＷはこれに限定されない。ワークがたとえば円筒状で、内周にも被洗浄面を有している場合、容器１の一部を、円筒状のワークの内周側に位置させて、ワークの内周面との間に一定薄幅の気流通過用隙間３が形成されるようにすればよい。ワークが円柱状、円筒状とは異なる形状である場合、容器１には、そのワークの外形に対応した内部形状の収容室を形成すればよい。
【００４０】
さらに、上記実施形態では、気流発生手段２として真空ポンプを用いたが、気流発生手段２として、加圧ポンプや送風ファンのような送入型の空気機械を用いて、加圧した空気等の気体を前記気流通過用隙間３に送り込んで、気流通過用隙間３内に気流を発生させてもよく、また、吸引型の空気機械と送入型の空気機械とを併用してもよい。
【００４１】
【発明の効果】
本発明によれば、気流通過用隙間内の洗浄用気流によって、ワークの被洗浄面を洗浄するから、汚れ等がワークに再付着するおそれが減り、また、その洗浄用気流に洗浄液を含ませるときは、従来のような多量の洗浄液を要するものでなく、また、洗浄液に濡れたワークの乾燥工程、乾燥装置を別に設定する必要がないから、低コストでかつ小型化可能なワーク洗浄装置となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るワーク洗浄装置の構成図
【図２】図１のワーク洗浄装置の動作を示す工程図
【図３】ワークの一例である動圧軸受の断面図
【符号の説明】
１    ワーク収容容器
１１  収容室
２    気流発生手段
３    気流通過用隙間
Ｗ    ワーク
【図１】
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【図２】
2005021819.tif 000004
【図３】
2005021819.tif 000005