JPH02198800A - 複数オリフィスのウォータジェットガン - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、広くは超高圧水を用いた工具・工作機器に関
するものであって、特にその超高圧水を放出するガンに
間するものである。

就中、その第１の発明はそのノズル体のノズル穴のダイ
ヤモンド等に設けられたオリフィスを複数にしたウォー
タジェットのガンに関するものであり、その第２の発明
は上記の第１の発明に加えて、そのノズルとつオータジ
ェットバイブを一体化し、さらにそのノズルヘッドを改
良した複数オリフィスのウォータジェットガンに関する
ものである。

そして、その第３の発明は上記の第２の発明に加えて、
ウォータジェットパイプを複数にしたものであって且つ
それをカウンターバランス的に配置した複数オリフィス
のウォータジェットガンに関するものである。

［従来の技術］ ウォータジェットは最近各所で盛んに使用されており、
一般的になってきた。特に、そのガンから放出される糸
状の超高圧水は、金属以外の物質の切断加工や金属その
他の物質の表面処理加工に大いに利用されている。

しかして、そのガンには超高圧水を放出するノズルが設
けられているが、金属その他の物質の表面処理加工には
効率がよくそしてむらができないようにそのノズルヘッ
ドにはノズルを多数用いている。そして、−ｉのノズル
体のノズル穴のダイヤモンド等の高硬度物体に設けられ
たオリフィスは一個であった。

また、そのウォータジェットパイプとそれに結合するノ
ズルヘットは、別に作ってそれらをねし止めしていた。

さらには、そのノズルヘットは、第２図に示すごとくに
そのノズルを独立したものとし、この独立したノズル体
５１が入る穴６０をそのカンのノズルヘッド４に設け、
そのノズル体５１をそのガンのノズルヘッド４のノズル
体５１用の穴６０に嵌合させ、最後にそのノズル体５１
がその穴から抜けないようにその上から別のねし５２て
そのノズル体５１をねし止めしである。

一方、ウォータジェットのガンで被加工物の表面加工を
する場合においては、そのウォータジェットがその被加
工物の表面に万遍なく当たり、むらができないようにす
るために、そのノズルヘッドをそのガン内において高速
で復動（揺動・回転等）させるのが一般的である。

この場合、そのノズルやパイプ等の位置は、そのヘッド
やパイプの中心にニなかったり変動したりするためにそ
のパイプやヘッドの重心が常に偏り、高速復動によりそ
のガンに大きな振動が生しる。これを防ぐために従来は
、そのパイプ等にその変動に対するカウンターバランス
を設けて、そのバランスをとっていた。

［発明が解決しようとする課題］ しかして、上記の第１の場合は、−個のノズル体のノズ
ル穴のダイヤモンド等の高硬度物体に設けられたオリフ
ィスは一個であった。したがって、その加工にむらがで
きないようにするには、そのノズルヘッドに多数のノズ
ルを設けなければならなかった。したがって、ノズルヘ
ットのオリフィスを増やすには、増やす数だけノズル体
を増やさなければならず、それに伴いその分コスト高に
なった。

一方、上記の第２の場合において、そのウォータジェッ
トパイプとそれに結合するノズルヘットを別に作ってそ
れらをねじ止めすると、その結合部分の耐圧性が落ちて
しろ。

さらに、ウォータジェットは針の穴のような細いノズル
穴のオリフィス１０から放出されるゆえに、そのノズル
穴のオリフィス１０は水中のゴミで目詰まりし易い。そ
こで、そのノズルはそのガンのノズルヘッド４に固着さ
せずに、掃除や交換用に、独立したノズル体５１として
そのノズルヘッド４０穴６０に着脱自在にしである。

そして、上述のごとくにこの独立したノズル体５１はそ
の水圧でそのノズルヘッド４から抜けないように、別の
締め付は用のねじ５２でそのノズルヘッド４のノズル体
５１用の穴６０に締め付けられている。さらに、そのガ
ンのノズルヘット４のノズル体５１用の穴６０とそのノ
ズル体５１間に隙間ができるとその隙間から超高圧水が
漏れるゆえに、その間に０リング９を入れてその隙間を
塞いでいる。

この場合、そのノズル体５１を上記のねじ５２で締め付
けると、このＯリング９が潰れる。したがって、その隙
間が塞がれるのであるが、今度はそのノズル体５１のノ
ズル穴１０のダイヤモンド等に設けられたオリフィスｌ
ｏａが目詰まりした等の時にこのノズル体５１を取り外
そうとしても、この潰れたＯリング９によりそのノズル
体５１がそのノズル体５１用の六６０から抜けなくなっ
てしまう。

そこで、このノズル体５１をそのガンのノズルヘッド４
のノズル体５１用の六６０から取り出すには、そのノズ
ル体５１の締め付は用のねじ５２を外し、そのノズル体
５１にその内側から水圧をかけるのである。この場合、
そのノズル体５１が遠くへ飛び出さないようにカバーを
掛けるのであが、潰れたＯリング９はそのノズル体用５
１の六６０への固着力が強いために、このノズル体５１
がその穴６０から離れる時の飛び出し力は大変に強く、
しばしばそのカバーを破って飛び出してしまい大変に危
険である。

そして、上記の第３の場合は、パイプの復動を消すため
のカウンターバランスを用いるのであるゆえここ、その
ガンは当然にそのカウンターバランスの分だけ重くなる
。すると、その分だけ駆動力を強くしなければならない
し、ざらにはそのガンがその分重くなり、何よりも作業
能率が落ちてしまう。

［課題を解決するための手段］ 本発明にかかる複数オリフィスのウォータジェットガン
は、以上の問題点に鑑みて、その第１の発明はノズル体
のノズル穴のダイヤモンド等に設けられたオリフィスを
複数にしたものである。そして、その第２の発明は、さ
らにそのウォータジェットパイプとそのノズルヘッドを
一体化しその水圧に対する耐圧を強化したもので、一方
そのガンのノズル体とこのノズル体を止める締め付けね
じを一体化し、たものである。さらに、その第３の発明
は、この第１の発明のウォータジェットパイプを複数に
し、それらをガウンターバランス的に配置したものであ
る。

本発明にかかる複数オリフィスのウォータジェットガン
の具体的な構成を、以下に詳細に説明する。

最初に、第１の発明の構成を述べる。この発明は、まず
、ウォータジェットのガン本体がある。

つぎに、ウォータジェットパイプがある。このウォータ
ジェットパイプは、上記のガン本体に設けられたもので
ある。そして、ノズルヘッドが有る。

このノズルヘッドは、上記のウォータジェットパイプの
先端に設けられたものである。

そして、ノズル穴が有る。このノズル穴は、上記のノズ
ルヘッドに設けられたものである。最後に、上記のノズ
ル穴に設けられたダイヤモンド等の高硬度物体であって
、複数のオリフィスを有する。

つぎに、第２の発明の構成を述べる。この発明は、以下
の点を除き上記の第１の発明と同じであるゆえに、以下
の点以外は上記の第１の発明の詳細な説明の全文をここ
に援用する。

しかして、このウォータジェットパイプは、その先端に
このパイプと一体化したノズルヘッドを有している。さ
らに、上記のノズルヘッドには、下記のノズル体用の穴
がある。このノズル体用の穴は、上記のノズルヘッドの
先端に設けられたものであってその先端の方にねし溝を
有するものである。

そして、ノズル体がある。このノズル体は、上記のノズ
ル体用の穴に嵌合するものであってその先が上記のねじ
溝に嵌合するねじ溝となっている。

最後に、０リングがある。このＯリングは、上記のノズ
ル体と上記のノズル体用の穴との間隙を埋めるものであ
る。

最後に、第３の発明の構成を述べる。この発明は、以下
の点を除き上記の第１の発明と同じであるゆえに、以下
の点以外は上記の第１の発明の詳細な説明の全文をここ
に援用する。

しかして、上記のウォータジェットパイプは複数からな
り、この複数のウォータジェットパイプは、上記の復動
手段により復動させられるものである。そして、この複
数のウォータジェットパイプはまた、その復動時に生じ
るそれぞれの撮動が相互的に打ち消し合うようにカウン
ターバランス的に配置されている。

さらに、複数のノズルヘッドがある。このノズルヘッド
は、上記の複数のウォータジェットパイプの先端にそれ
ぞれ設′けられたものである。最後に、この複数のノズ
ルヘッドには、それぞれノズルが設けられである。

［作　用コ 本発明にかかる複数オリフィスのウォータジェットガン
の具体的な作用を、以下に詳細に説明する。

最初に、第１の発明の作用を述べる。この発明は、まず
、ウォータジェットのガン本体のノズルヘッドのノズル
穴のダイヤモンド等に設けられたオリフィスは複数から
なっているゆえに、そこからそのノズルの数の複数倍の
ウォータジェットが放射される。

つぎに、第２の発明の作用を述べる。この発明は、以下
の点を除き上記の第１の発明と同しであるゆえに、以下
の点以外は上記の第１の発明の詳細な説明の全文をここ
に援用する。

しかして、上記のノズルヘッドと一体化したウォータジ
ェットパイプをその箇所で超高圧下での漏水の可能性な
しに稼動する。

さらに、上記のウォータジェットパイプの先端に設けら
れたノズルヘットのノズル体用の穴の先端の方にねし溝
を有し、一方ノズル体が上記のノズル体用の穴に嵌合す
るものであってその先が上記のねし溝に嵌合するねじ溝
となっているゆえに、このノズル体を廻すことによりそ
のノズル体をそのノズル体用の穴に出し入れできる。最
後に、０リングが、上記のノズル体と上記のノズル体用
の穴との間隙を埋める。

最後に、第３の発明の作用を述べる。この発明は、以下
の点を除き、上記の第１の発明と同じであるゆえに、以
下の点以外は上記の第１の発明の詳細な説明の全文をこ
こに援用する。

しかして、上記のウォータジェットのガン本体に設けら
れた複数のウォータジェットパイプが上記の復動手段に
より復動させられゆえに、それらのウォータジェットが
散乱される。さらに、複数のウォータジェットパイプが
、その復動時に生じるそれぞれの振動をカウンターバラ
ンスとして相互的に打ち消し合う。そして、ノズルヘッ
ドが、上記の複数のウォータジェットパイプの先端にそ
れぞれ設けられ、そのノズル穴から多数のウォータジェ
ットを放出する。

［実施例］ 本発明にかかる複数オリフィスのウォータジェットガン
をその一実施例を用いて添付の図面と共に以下に詳細に
説明する。

第１図は、本発明にかかる複数オリフィスのウォータジ
ェットガンの第１の発明の一実施例の側面断面図である
。第２図は、従来のもののノズル付近の拡大側面断面図
である。第３図は、第１図のもののノズル付近の拡大側
面断面図である。第４図は、第３図のものの正面図を示
したものである。

まず、ウォータジェットのガン本体ｌがある。

っぎに、上記のガン本体ｌに設けられたウォータジェッ
トバイブ３がある。そして、このウォータジェットバイ
ブ３の先端に設けられたノズルヘッド４が有る。さらに
、このノズルヘッド４に設けられたノズル穴１０が有る
。そして、このノズル穴１０のダイヤモンド等に設けら
れたオリフィス１０ａが有る。このオリフィス１０ａは
、第３図に示す拡大側面断面図のごとくに、そのノズル
穴１０に対して２本設けられている。このノズルは下記
のノズル体５として、第４図に示すノズルヘッド４部分
の正面図のごとくに、そのノズルヘッド４に複数設ける
とよい。

つぎに、その第２の発明の一実施例を述べる。

まず、上記のノズルヘッド４は、それぞれ上記のウォー
タジェットバイブ３と一体に形成されている。それゆえ
に、従来そのウォータジェットの圧力が１５００ｋｇ程
度に耐えたものが、これが２５００ｋｇ程度にも耐える
ようになった。

そして、ノズル体５がある。さらに、上記のノズルヘッ
ド４の先端には、上記のノズル体５用の穴６が設けられ
である。このノズル体５用の六６は、その先端の方にね
し溝７を有している。そして、上記のノズル体５は、上
記のノズル体５用の六６に嵌合するものであって、先が
上記のね・じ溝７に嵌合するのねじ溝８となっているも
のである。

さらに、上記のノズル体５と上記のノズル体δ用の六６
との間隙を埋める０リング９が有る。しかして、同時提
出の「ウォータジェットのガン」の発明では、このノズ
ル体５のノズル穴１０のオリフィス１０ａは第５図に示
す側面断面図のごとくに１本である。

その他の構成は、上記の第１の発明の実施例と同様であ
る。もちろん、これは一般のウォータジェットのガンに
も応用できる。

最後に、第３の発明をその一実施例を用いて添付の図面
と共に詳細に説明する。

第６図は、本発明にかかる複数オリフィスのウォータジ
ェットガンの第３の発明の一実施例であって、その復動
手段とノズルとの駆動関係の解説用の拡大正面図を示し
たものである。第７図は、第６図のものの縮小平面断面
図を示したものである。

まず、ウォータジェットのガン本体１がある。

つぎに、復動手段の一つである回転手段２が２組で１対
をなして２対ある。なお、この回転手段２は第７図では
１対しか見えないが、同じものがこの回転手段の向こう
側に隠れて存在している。同様にして、その他の構成物
もそれらと全く同じものがそれぞれそれらの向こう側に
隠れて存在している。

しかして、この回転手段２は、上記のガン本体ｌｊこ設
けられたものである。なお、この回転手段２の駆動源は
、このガン本体１に設けたものであっても、あるいはこ
のガン本体１の外部に設けたものであってもよい。

さらに、２本のウォータジェットバイブ３がある。この
２本のウォータジェットバイブ３は、下記のノズルヘッ
ド４を通じて上記の回転手段２により駆動させられるも
のである。そして、この２本のウォータジェットバイブ
３はまた、その駆動時に生じるそれぞれの振動が互いに
打ち消すように設けられている。

すなわち、下記のノズルヘッド４．４の回転手段２，２
に取り付ける取り付は位置２ａと２ａ’が第５図に示す
ごとくに１８０度ずれていることにより互いにカウンタ
ーバランスとなり、その振動を吸収するものである。し
かして、これら２本のウォータジェットバイブ３，３は
、上記の回転手段２により揺動させられる構成のもので
あってもよい。

さらに、１対のノズルヘッド４．４がある。この１対の
ノズルヘッド４，４は長方形のものが平行しているもの
で、上記の２本のウォータジェットバイブ２の先端にそ
れぞれ設けられたものである。そして、これらの先端付
近が、それぞれ上記の回転手段２の外縁付近に回転自在
に結合され、蒸気機関車の動輪の動力伝達アームのごと
く−こ復動するものである。

斯様にして、その複数のノズル穴１０から複数のウォー
タジェットが放出される。

しかして、上記の実施例以外に下記のもの等も考えられ
る。すなわち、第８図に示す拡大平面断面図と第９図に
示すその拡大正面図のごとくに、１対の円形のノズルヘ
ット’　４　ａを１対の回転軸２ｂの対象となる箇所に
設けて、カウンターバランス的に回転させる様にするも
のである。

その他の構成は、上記の第２の発明の実施例と同様であ
る。

［発明の効果〕 すなわち、第１の発明においては、オリフィスが複数倍
になったことで同しノズル体の数でそのノズルの数の複
数倍のウォータジェットが放出できるゆえに、逆にその
ノズル体の数を削減でき経ン斉的になった・ さらに、その第２の発明においては、上記の効果の他に
、上記の１対のノズルヘッドが、それぞれ上記の２本の
ウォータジェットバイブと一体に形成されているゆえに
、従来そのウォータジェットの圧力が１５００ｋｇ程度
にしか耐え得なかったものが、これが２５００ｋｇ程度
にも耐え得るようになった。その上に、そのノズルの目
詰まり時等のノズル体の取り外しも大変に容易になり、
さらに安全になった。

最後に、その第３の発明においては、第１の発明の効果
の他に、そのウォータジェット復動ガンを複数ヘッドに
したことにより、それに結合するウォータジェットバイ
ブとそのヘッドをそれぞれにカウンターバランスとして
配置でき、それにより別に設けられていたカウンターバ
ランスの使用を除去でき、ガン全体の重量の削減がなせ
、作業能率の向上が図れた。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明にかかる複数オリフィスの゛ウォータ
ジェットガンの第１の発明の一実施例の側面断面図を示
したものである。 第２図は、従来のものの一実施例のノズル付近の拡大側
面断面図である。 第３区は、第１図のもののノズル付近の拡大側面断面図
である。 第４図は、第３図のものの正面図を示したものである。 第５図は、同時出願のものの一実施例のノズル付近の拡
大側面断面図である。 第６図は、本発明にかかる複数オリフィスのウォータジ
ェットガンの第３の発明の一実施例であって、その復動
手段とノズルの駆動間係の解説用の拡大正面図を示した
ものである。 第７図は、第６図のものの縮小平面断面図を示したもの
である。 第８図は、別な実施例の側面断面図を示したものである
。 第９図は、第８図のものの正面図を示したものである。 １・・・ガン本体　　　　　　２・・・回転手段３・・
・ウォータジェットバイブ ４・・・ノズルヘット　　　　５・・・ノズル体６・・
・ノズル体用の穴　　　７，８・・・ねじ溝９・・・０
リング １０ａ・・・オリフィス ＩＯ・・・ノズル穴

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）ウォータジェットのガン本体、該ガン本体に設け
   られたウォータジェットパイプ、 該ウォータージェットパイプの先端に設け られたノズルヘッド、該ノズルヘッドに設 けられたノズル穴、該ノズル穴に設けられ たダイヤモンド等の高硬度物体であって複 数のオリフィスを有するもの、より構成さ れることを特徴とした複数オリフィスのウ ォータジェットガン。
2. （２）ウォータジェットのガン本体、該ガン本体に設け
   られたウォータジェットパイプ、 該ウォータージェットパイプの先端にこの ウォータージェットパイプと一体化して設 けられたノズルヘッド、該ノズルヘッドに 設けられたノズル体用の穴であってその先 端の方にねじ溝を有するもの、該ノズル体 用の穴に嵌合するノズル体であってその先 が上記のねじ溝に嵌合するねじ溝となって おり且つそのノズル穴に複数のオリフィス を有するもの、および該ノズル体と上記の ノズル体用の穴との間隙を埋めるＯリング、より構成さ
   れることを特徴とした複数オリ フィスのウォータジェットガン。
3. （３）ウォータジェットのガン本体、該ガン本体に設け
   られた復動手段、該復動手段によ り復動させられるものであって且つ相互に カウンターバランス的に配置された複数の ウォータジェットパイプ、該複数のウォー タージェットパイプの先端にそれぞれのウ ォータージェットパイプと一体化して設け られたそれぞれのノズルヘッド、それぞれ のノズルヘッドのノズル体用の穴であって それぞれの先端付近にそれぞれねじ溝を有 し且つそのノズル穴に複数のオリフィスを 有するもの、それぞれのノズル体用の穴に それぞれ嵌合するノズル体であってそれぞ れの先が上記のそれぞれのねじ溝に嵌合す るそれぞれのねじ溝となっているもの、お よび上記のそれぞれのノズル体と上記のそ れぞれのノズル体用の穴との間隙を埋める それぞれのＯリング、より構成されること を特徴とした複数オリフィスのウォータジ ェットガン。