ノズルユニット
【課題】 簡素な構成でありながら、ノズルから噴出される圧縮空気の脈動を実現することのできる、新規なノズルユニットの開発を技術課題とした。
【解決手段】ケーシング１に対して、給気カプラ３と、この給気カプラ３と接続されるノズルアッセンブリ２とを具え、前記給気カプラ３に供給された圧縮空気Ａが、ノズルアッセンブリ２に具えられるノズル本体２０から噴出するように構成されたノズルユニットＵにおいて、ノズルアッセンブリ２の側方には、プランジャアッセンブリ５が具えられており、このプランジャアッセンブリ５に具えられるプランジャ本体５０の往復動の際に、その先端部がノズルアッセンブリ２に当接することにより、ノズル本体２０が脈動するように構成されていることを特徴として成る。
【解決手段】ケーシング１に対して、給気カプラ３と、この給気カプラ３と接続されるノズルアッセンブリ２とを具え、前記給気カプラ３に供給された圧縮空気Ａが、ノズルアッセンブリ２に具えられるノズル本体２０から噴出するように構成されたノズルユニットＵにおいて、ノズルアッセンブリ２の側方には、プランジャアッセンブリ５が具えられており、このプランジャアッセンブリ５に具えられるプランジャ本体５０の往復動の際に、その先端部がノズルアッセンブリ２に当接することにより、ノズル本体２０が脈動するように構成されていることを特徴として成る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば自動車用ヘッドランプ等の、比較的複雑ないわゆる異形形状のワークを対象とした場合に好適な除塵装置等に適用されるノズルユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のヘッドランプは、発光システムの変遷、多機能ランプを一体化したコンビネーションランプの普及等から、全体的に精密且つ複雑な構成となっている。
このようないくつかの要因から、製造途中、例えばハウジングにレンズを組み付ける工程ではより高いコンタミネーションフリーが求められており、ハウジングやレンズに付着した埃等のダストの除去を厳密に行うことが要求される。
前記ダストの除塵作業の形態には、従来からいわゆるエアダスターを用いた手法があり、大規模な設備ではクリーンルーム内でロボットアームを用い、ハウジングやレンズの形状に沿って圧縮空気を吹き付けて除塵を行った後、これらの組み付けが行われている。
【０００３】
ところで自動車本体のコストダウンを追及しようとしたときには、当然、一部品であるヘッドランプのコストダウンも求められることとなるが、その対象は部品原価の低減が主体となり、特に除塵工程を工夫することによりコストダウンを図るといった試みは積極的に行われてはいなかった。
また前記エアダスターの構成としては、例えば多数のエアノズルを縦配列した掃引ロッドを水平方向に移動させてワーク全域がエアブローされる構成が採られていた。しかしながら実際のワークは異形であり、従って多くのノズルからのエアブローは実作用をしない空吹き状態となり、エアの無駄な噴出となっており、ひいてはエアコンプレッサの負荷を高めて省エネルギー化には沿わないものとなっていた。
【０００４】
このような問題を解消するために、本出願人は、簡素且つコンパクトな構成でありながらも充分な除塵性能を有する、新規な異形ワークの除塵装置の発明を成し、既に特許出願に及んでいる（特許文献１参照）。
この装置はエアノズルを少なくともワークの要除塵面の範囲を二次元的に移動させ、その掃引移動時にエアノズルから圧縮空気を噴出させることによりワークの要除塵面に付着していたダストを吹き飛ばすとともに、吹き飛ばされたダストを吸塵機により集塵するように構成されたものであって、簡素且つコンパクトな構成でありながらも高効率な除塵性能を有するものである。
そしてその後も本出願人は、上述したような除塵装置の研究・開発を鋭意継続しており、その過程でノズルから噴出される圧縮空気を脈動させることにより、ワークに付着したダストをより効率的に除去することができることを見出し、このような圧縮空気の脈動を実現することのできるノズルユニットを案出するに至った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５２３１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような背景から成されたものであって、簡素な構成でありながら、ノズルから噴出される圧縮空気の脈動を実現することのできる、新規なノズルユニットの開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち請求項１記載のノズルユニットは、ケーシングに対して、給気カプラと、この給気カプラと接続されるノズルアッセンブリとを具え、前記給気カプラに供給された圧縮空気が、ノズルアッセンブリに具えられるノズル本体から噴出するように構成されたノズルユニットにおいて、前記ノズルアッセンブリの側方には、プランジャアッセンブリが具えられており、このプランジャアッセンブリに具えられるプランジャ本体の往復動の際に、その先端部がノズルアッセンブリに当接することにより、ノズル本体が脈動するように構成されていることを特徴として成るものである。
【０００８】
また請求項２記載のノズルユニットは、前記要件に加え、前記プランジャアッセンブリは、シリンダブロックと、このシリンダブロックに形成されたシリンダ内に挿入されるプランジャ本体とを具えて構成されるものであり、且つ、前記シリンダブロックは、外周部に対して通気溝が形成されるとともに、この通気溝からシリンダ内に通じる通気路が形成されて成るものであり、前記シリンダブロックが、前記ケーシングに形成されたプランジャ受入穴に挿嵌されることにより、前記給気カプラから、前記シリンダブロックにおける通気路に通じる給気経路が形成されるものであり、一方、前記プランジャ本体は、太径部と細径部とが軸方向に隣接して形成されて成るものであり、且つ、プランジャ本体の一端面から軸方向に形成される縦通気路が、他端面を貫通しないように形成されており、更に前記細径部の側周面から、前記縦通気路に通じる横通気路が形成されて成るものであり、前記シリンダブロックにおけるシリンダと、プランジャ本体における細径部との間に形成される機能空間は、シリンダ内におけるプランジャ本体の位置に応じてシリンダブロックにおける通気路及びプランジャ本体における横通気路との連通状態が変化するように構成されていることを特徴として成るものである。
【０００９】
また請求項３記載のノズルユニットは、前記請求項２記載の要件に加え、前記機能空間とシリンダブロックにおける通気路とが連通状態になったときに、同時に機能空間とプランジャ本体における横通気路とが非連通状態になることにより、通気路を通じて機能空間内に供給される圧縮空気によって機能空間を拡張することができるように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１０】
更にまた請求項４記載のノズルユニットは、前記請求項２または３記載の要件に加え、前記機能空間とプランジャ本体における横通気路とが連通状態になったときに、同時に機能空間とシリンダブロックにおける通気路とが連通状態になることにより、通気路、機能空間及び横通岐路及び縦通気路を通じてシリンダ内に供給される圧縮空気によって、シリンダとプランジャ本体における横通気路及び縦通気路とによって形成される内部空間を拡張することができるように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１１】
更にまた請求項５記載のノズルユニットは、前記請求項２、３または４記載の要件に加え、前記機能空間とシリンダブロックにおける通気路及びプランジャ本体における横通気路とが非連通状態になることにより、機能空間内を気密状態とすることができるように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１２】
また請求項６記載のノズルユニットは、前記請求項２、３、４または５記載の要件に加え、前記圧縮空気が供給されていない時には、前記機能空間が、プランジャ本体における横通気路と連通状態となり、且つシリンダブロックにおける通気路と連通状態となった、始発姿勢を取るように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１３】
また請求項７記載のノズルユニットは、前記請求項２、３、４または５記載の要件に加え、前記圧縮空気が供給されていない時には、前記機能空間が、プランジャ本体における横通気路と非連通状態となり、且つシリンダブロックにおける通気路と連通状態となった、始発姿勢を取るように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１４】
また請求項８記載のノズルユニットは、前記請求項２、３、４、５、６または７記載の要件に加え、前記シリンダブロックにおける挿入開口部は、シリンダ内にプランジャ本体を挿入した状態で封止されるものであり、この封止に供されるトッププレートまたは蓋体と、挿入開口部との間に消音部材が具えられていることを特徴として成るものである。
【００１５】
また請求項９記載のノズルユニットは、前記請求項２、３、４、５、６または７記載の要件に加え、前記シリンダブロックにおけるプランジャ突出開口部の外側には、ドラフト空間が形成されていることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【００１６】
まず請求項１記載の発明によれば、プランジャ本体の往復動の際に、その先端部がノズルアッセンブリに当接することにより、ノズル本体が脈動するため、ノズル本体からの圧縮空気の噴出方向が変化して、ワークに付着したダストをより効率的に除去することができる。
【００１７】
また請求項２記載の発明によれば、機能空間の状態を様々な状態とすることにより、機能空間に、プランジャ本体の上下動に関連する複数の機能を発揮させることができる。
【００１８】
更にまた請求項３記載の発明によれば、機能空間に供給された圧縮空気の圧を高めて機能空間を拡張させ、プランジャ本体に対して戻り力を作用させることができる。
【００１９】
更にまた請求項４記載の発明によれば、内部空間に供給された圧縮空気の圧を高めて内部空間を拡張させ、プランジャ本体に対して突出力を作用させることができる。
【００２０】
更にまた請求項５記載の発明によれば、機能空間内に位置する空気の圧縮に伴う反作用によって、プランジャ本体に対して突出力を作用させることができる。
【００２１】
また請求項６記載の発明によれば、ノズルユニットが使用されていない非通気状態で始発姿勢が取られるため、起動時には、機能空間を通じて内部空間に供給された圧縮空気の圧を高めて内部空間を拡張させ、プランジャ本体を突出させる動作を行うことができる。
【００２２】
また請求項７記載の発明によれば、ノズルユニットが使用されていない非通気状態で始発姿勢が取られるため、起動時には、機能空間に供給された圧縮空気の圧を高めて機能空間を拡張させ、プランジャ本体を戻す動作を行うことができる。
【００２３】
また請求項８記載の発明によれば、シリンダ内におけるプランジャ本体の上下動の際に生ずる雑音を吸収することができる。また同時に不要な振動を吸収することができるとともに、プランジャ本体の損傷を回避することができる。
【００２４】
また請求項９記載の発明によれば、シリンダ内におけるプランジャ本体の上下動の際に生ずる雑音を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のノズルユニット並びにこのノズルユニットが適用された除塵機を示す斜視図である。
【図２】ノズルユニットを一部破断して示す分解図である。
【図３】ノズルユニットの作動状態を段階的に示す縦断側面図である。
【図４】ノズルユニットの作動状態を段階的に示す縦断側面図である。
【図５】ノズルアッセンブリの設置状態を異ならせた実施例を示す斜視図及び縦断側面図である。
【図６】ケーシング及びプランジャアッセンブリの他の実施例を示す縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の「ノズルユニット」の最良の形態は以下の実施例に示すとおりであるが、この実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。
【実施例】
【００２７】
本発明のノズルユニットＵは図１、２に示すように、ケーシング１に対して、ノズルアッセンブリ２、給気カプラ３及びプランジャアッセンブリ５を具え、給気カプラ３に圧縮空気Ａを供給してノズル本体２０から噴出するとともに、プランジャアッセンブリ５によってノズル本体２０を脈動させることができるように構成されるものである。
【００２８】
まず前記ケーシング１について説明すると、このものは一例としてアルミニウム等の金属素材が単体ブロック状に構成され、更に図２に示すようにノズル受入穴１０、プランジャ受入穴１１及びカプラ受入穴１２が形成されたものである。
なお前記ノズル受入穴１０とプランジャ受入穴１１とは連通しており、またノズル受入穴１０はカプラ受入穴１２とも連通している。
更にケーシング１には、前記カプラ受入穴１２に通じる第一給気路１３が形成され、またプランジャ受入穴１１に通じる第二給気路１４が形成されるものであり、これら第一給気路１３と第二給気路１４とは内部で交差している。
なお前記第二給気路１４はネジ１４ａによって開放部が封止され、更に前記第一給気路１３はロックナット１３ｂ及びニードル１３ａによって開放部が封止されるとともに、ニードル１３ａの進入度合いに応じて第一給気路１３と第二給気路１４との交差部での流量が調節可能となっている。
【００２９】
次に前記ノズルアッセンブリ２について説明すると、このものは一例として図２に示すように、噴出口２０ａが形成されたノズル本体２０と、継手２１とをポリウレタン樹脂等の柔軟素材によって形成された給気管２２によって接続して構成される部材である。またノズルアッセンブリ２とケーシング１との接続部材となる継手２１には溝２１ａが形成され、ここにОリング２３が装着される。
【００３０】
次に前記給気カプラ３について説明すると、このものは適宜コンプレッサ等からノズルユニットＵに圧縮空気Ａを供給するための、エアチューブ１０５等の接続部となる部材であって、適宜エアチューブ１０５に適合した規格品等が採用される。
【００３１】
次に前記プランジャアッセンブリ５について説明すると、このものは図２に示すように、適宜の金属素材等を加工して成るシリンダブロック５５と、このシリンダブロック５５に形成されたシリンダ５５１内に挿入されるプランジャ本体５０とを具えて構成され、このプランジャ本体５０を外部の物体に作用させるための部材である。
そして前記シリンダブロック５５の外周部には全周に亘って通気溝５５２が形成されるとともに、この通気溝５５２からシリンダ５５１内に通じる通気路５５３が、一例として対向する二箇所の位置に形成される。
また前記通気溝５５２の上下には、溝５５４が全周に亘って形成され、ここにОリング５６が装着される。
また下部の溝５５４の下方は細径とされており、蓋体５７との間にОリング５６を介在させることができるように溝５５５が形成されている。
【００３２】
更にまた前記シリンダ５５１は、後述するプランジャ本体５０の太径部５０ａの摺擦部となるものであり、またシリンダ５５１の一端側は小径のプランジャ突出開口部５５１ｂとなっており、この部分がプランジャ本体５０の細径部５０ｂの摺擦部となるものであり、内径が変化する個所に段差部５５６が形成されている。更にシリンダ５５１の他端側は太径の挿入開口部５５１ａとなっており、この部分にウレタンワッシャ５８が配される。
なお以上のようなシリンダブロック５５の素材としては、黒鉛を主体とする固体潤滑剤を焼結合金の組織中に均一に分散させたものが、無給油で潤滑性を維持することができるため、好ましい。
【００３３】
また前記プランジャ本体５０は、太径部５０ａと細径部５０ｂとが軸方向に隣接して形成されて成るものであり、これら太径部５０ａと細径部５０ｂとの境界部に段差部５１が形成される。
更にこの実施例では、プランジャ本体５０の一端面（図２では下端面）から軸方向に沿って、縦通気路５３が他端面（図２では上端面）を貫通しないように形成されており、更に前記細径部５０ｂの側周面から、前記縦通気路５３に通じる横通気路５２が、一例として周方向に沿って四箇所に形成されて成るものである。
【００３４】
そして前記プランジャ本体５０をシリンダ５５１内に挿入するとともに、挿入開口部５５１ａにウレタンワッシャ５８を設置し、蓋体５７を用いて挿入開口部５５１ａを封止することにより、プランジャアッセンブリ５が形成される。
ここで図２に拡大して示すように、前記シリンダブロック５５におけるシリンダ５５１と、プランジャ本体５０における細径部５０ｂとの間に形成される機能空間Ｓ１は、シリンダ５５１内におけるプランジャ本体５０の位置に応じて、シリンダブロック５５における通気路５５３及びプランジャ本体５０における横通気路５２との連通状態が変化するものである。なおプランジャ本体５０における段差部５１が、シリンダブロック５５における段差部５５６に接した状態で、機能空間Ｓ１の体積は０になる。
因みに図２において、プランジャ本体５０がシリンダ５５１内において上死点に位置する状態、すなわち段差部５１と段差部５５６とが噛み合った状態で接することにより、プランジャ本体５０がシリンダ５５１から抜け出してしまうことが防止される。
なおこの実施例では、プランジャ本体５０の先端部がノズルアッセンブリ２に当接し、これを押し下げると、やがてはノズルアッセンブリ２の上面がノズル受入穴１０の天井部に接するため、ノズル本体２０の高さ寸法を調節することにより、実質的にプランジャ本体５０の上死点の位置を下げることができる。この場合、段差部５１と段差部５５６とがぶつかることによる相互の損傷を防ぐことができる。
また前記横通気路５２、縦通気路５３及びシリンダ５５１によって形成される空間を内部空間Ｓ２と称するものとする。
【００３５】
そして前記ケーシング１に対して、ノズルアッセンブリ２、給気カプラ３及びプランジャアッセンブリ５が組み付けられるものであり、この際、前記シリンダブロック５５が、前記ケーシング１に形成されたプランジャ受入穴１１に挿嵌されることにより、給気カプラ３から第一給気路１３、第二給気路１４及び通気溝５５２を経由して、シリンダブロック５５における通気路５５３に通じる給気経路が形成される。
また前記ノズルアッセンブリ２の側方（この実施例では下方）には、プランジャアッセンブリ５が位置することとなる。そしてこのプランジャアッセンブリ５を構成するプランジャ本体５０は、前記ノズル本体２０に供給される圧縮空気Ａが分岐されて、第一給気路１３及び第二給気路１４を経由して、シリンダブロック５５における通気路５５３に供給された圧縮空気Ａによって駆動されることとなる。
【００３６】
なお前記シリンダブロック５５におけるプランジャ突出開口部５５１ｂの外側（この実施例では上方）には、ドラフト空間５Ｓが形成されるものであり、この実施例ではドラフト空間５Ｓの上方に、中央に穴の開いた円板５５７を具えるようにした。
【００３７】
また前記ノズルアッセンブリ２に対して圧縮空気Ａが供給されていない時には、前記機能空間Ｓ１が、プランジャ本体５０における横通気路５２と連通状態となり、且つシリンダブロック５５における通気路５５３と連通状態とされている始発姿勢を取るように構成される。具体的にはこのような始発姿勢は図３（ａ）に示すものであり、プランジャ本体５０は自重によってシリンダ５５１内の最下部（下死点）に位置した状態となる。
そしてこのような構成が採られることにより、前記プランジャ本体５０の往復動の際に、その先端部が、前記ノズル本体２０および／または給気管２２に当接（作用）することにより、ノズル本体２０が脈動するように構成されるものである。
なおこの実施例ではノズルアッセンブリ２の取り付けを、図３（ａ）に示すように
始発姿勢において噴出口２０ａがやや下方に指向するように構成した。
【００３８】
本発明のノズルユニットＵは、一例として上述のように構成されるものであり、以下、プランジャ本体５０の駆動態様及びノズル本体２０の脈動の様子について説明する。
（１）始発姿勢
まず圧縮空気Ａが供給されていない状態においてノズルユニットＵは図３（ａ）に示すように、機能空間Ｓ１が、プランジャ本体５０における横通気路５２と連通状態となり、且つシリンダブロック５５における通気路５５３と連通状態とされている始発姿勢となっている。
【００３９】
（２）プランジャ本体の上昇
そして給気カプラ３を通じて圧縮空気Ａが供給されると、この圧縮空気Ａは図３（ｂ）に示すようにノズル本体２０の噴出口２０ａから下方に向けて噴出される。また圧縮空気Ａの一部は分流されて、第一給気路１３及び第二給気路１４を通って通気路５５３に供給される。
そして通気路５５３に供給された圧縮空気Ａは機能空間Ｓ１を通過して内部空間Ｓ２内に至り、内部空間Ｓ２内の雰囲気の圧が上昇して内部空間Ｓ２が拡張される。このためプランジャ本体５０には突出力Ｆ１が作用して、プランジャ本体５０は上昇することとなる。
【００４０】
やがてノズルユニットＵは図３（ｃ）に示す状態となるものであり、この状態では、通気路５５３と機能空間Ｓ１とが連通状態にある一方、機能空間Ｓ１と横通気路５２とは非連通状態になるため、前記圧縮空気Ａによる突出力Ｆ１は消滅するものの、その慣性力ｆ１がプランジャ本体５０に作用することとなる。
またプランジャ本体５０の上昇により気密状態にある内部空間Ｓ２が拡張されるため、プランジャ本体５０には、内部空間Ｓ２を縮小しようとする戻り力ｆ２が作用することとなる。
更にまたプランジャ本体５０には、圧縮空気Ａが機能空間Ｓ１を拡張しようとすることによる戻り力Ｆ２が作用することとなる。
このようにプランジャ本体５０には、慣性力ｆ１、戻り力ｆ２及び戻り力Ｆ２が作用するが、しばらくの間は前記慣性力ｆ１が打ち勝つためプランジャ本体５０は上昇し続けることとなる。
【００４１】
やがて図３（ｄ）に示すように、プランジャ本体５０の先端部はノズル本体２０および／または給気管２２に当接することによりノズル本体２０を押し上げ、噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａは略水平方向に噴出されることとなる。
この際、横通気路５２がプランジャ突出開口部５５１ｂからシリンダ５５１の外部（ドラフト空間５Ｓ内）に抜け出した状態となり、内部空間Ｓ２は大気圧になり、前記戻り力ｆ２は消滅する。
【００４２】
やがて図４（ｅ）に示すように、プランジャ本体５０は上死点に位置することとなり、噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａは斜め上方向に噴出されることとなる。なおプランジャ本体５０が上死点に位置した時点で前記慣性力ｆ１は消滅する。
そしてこのとき機能空間Ｓ１は、横通気路５２及び通気路５５３と非連通状態となっており、内部の雰囲気が圧縮された状態となっているためプランジャ本体５０には、機能空間Ｓ１内に位置する空気の圧縮に伴う反作用によって戻り力ｆ′２が作用することとなり、プランジャ本体５０は下降を開始する。
なおプランジャ本体５０には、重力並びに給気管２２の弾性力も作用するが、プランジャアッセンブリ５の動作を理解するために、またこれら重力並びに給気管２２の弾性力を考慮しなくても、プランジャ本体５０の挙動自体に違いが生じないため、ここの説明では重力並びに給気管２２の弾性力を無視するようにした。
【００４３】
（３）プランジャ本体の下降
そして図４（ｆ）に示すように、噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａが略水平方向に噴出される状態を経て、図４（ｇ）に示す状態となる。
この状態では、機能空間Ｓ１が通気路５５３と連通状態となるため、戻り力ｆ′２は消滅しているが、圧縮空気Ａが機能空間Ｓ１を拡張しようとすることによる戻り力Ｆ２がプランジャ本体５０に作用することとなる。
そしてプランジャ本体５０は下降を続け、やがて図４（ｈ）に示すように横通気路５２がプランジャ突出開口部５５１ｂからシリンダ５５１の内部に位置した状態となり、噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａは斜め下方向に噴出されることとなる。このとき気密状態にある内部空間Ｓ２が縮小されるため、プランジャ本体５０には、内部空間Ｓ２内に位置する空気の圧縮に伴う反作用によって内部空間Ｓ２を拡張しようとする突出力ｆ′１が作用することとなる。しかしながら戻り力Ｆ２が突出力ｆ′１に打ち勝ち、プランジャ本体５０は下降を続け、やがて図３（ａ）に示した始発姿勢となり、プランジャ本体５０は下死点に位置することとなる。
【００４４】
（４）プランジャ本体の上昇
そしてノズルユニットＵは、以降、上述した動作が繰り返されるものであり、プランジャ本体５０の往復動の際に、その先端部が、前記ノズル本体２０および／または給気管２２に当接（作用）することにより、ノズル本体２０が脈動することとなり、噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａの作用方向が、一定範囲内において常時変動することとなる。
なお前記プランジャ本体５０が上死点から下降に転じる際、及び下死点から上昇に転じる際には、ドラフト空間５Ｓ、ウレタンワッシャ５８によってエネルギーが吸収されるため、異音の発生が防止されることとなる。
【００４５】
そして本発明のノズルユニットＵを図１に示すように、例えば水平移動機構１０２及び垂直移動機構１０１によって二次元掃引されるホルダ１０３を具えた除塵装置１００に適用されることにより、簡素且つコンパクトな構成でありながらも高効率な除塵性能を実現することができ、このためヘッドランプＨ等の製造コストの低減を実現することができる。
【００４６】
〔他の実施例〕
本発明は上述した実施例を基本となる実施例とするものであるが、本発明の技術的思想に基づいて以下に示すような改変を行うこともできる。
（１）ノズルアッセンブリの設置状態の改変例
まず図５に示す実施例は、ノズルアッセンブリ２を、基本となる実施例とは上下を異ならせて用いる実施例である。
そしてこの実施例では図５（ｂ）に示すように、ノズル本体２０および／または給気管２２によってプランジャ本体５０を支持した状態とすることにより、始発姿勢が維持されるようにするものである。
具体的には、圧縮空気Ａが供給されていない時には、機能空間Ｓ１が、プランジャ本体５０における横通気路５２と非連通状態となり、且つシリンダブロック５５における通気路５５３と連通状態となった状態を始発姿勢とするものである。
そしてこのような始発姿勢の状態で圧縮空気Ａが供給されると、プランジャ本体５０には、圧縮空気Ａが機能空間Ｓ１を拡張しようとすることによる戻り力が作用するため、プランジャ本体５０は上昇を開始することｔなり、以降、基本と成る実施例と同様にプランジャ本体５０の往復動の際に、その先端部がノズルアッセンブリ２に当接することにより、ノズル本体２０が脈動して噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａの作用方向が、一定範囲内において常時変動することとなる。
【００４７】
（２）ケーシング及びプランジャアッセンブリの改変例
またケーシング１及びプランジャアッセンブリ５についても改変が可能であり、一例として図６に示すような実施例を採ることもできる。
具体的にはまず図６に示したケーシング１は、基本となる実施例で示したケーシング１とは外形が異なるものであり、更にノズル受入穴１０と直交するようにカプラ受入口１２が形成されたものである。
次に図６に示すプランジャアッセンブリ５は、プランジャ受入穴１１内の上部空間をシリンダブロック５５と当接しない状態として、この空間をドラフト空間５Ｓとしたものである。
またこの実施例では、シリンダ５５１の他端側は太径の挿入開口部５５１ｂとなっており、この部分にトッププレート５７ａ、ウレタンワッシャ５８及びスナップリング５９が位置することとなるものであり、ここにスナップリング５９を嵌め込むための溝５５８が形成されている。
更にまたシリンダブロック５５の側周部には溝５５５が形成されるものであり、この溝５５５に固定板６を噛み込ませるとともに、ネジ６ａを用いてプランジャアッセンブリ５がケーシング１に固定される。
【符号の説明】
【００４８】
Ｕ ノズルユニット
１ ケーシング
１０ ノズル受入穴
１１ プランジャ受入穴
１２ カプラ受入穴
１３ 第一給気路
１３ａ ニードル
１３ｂ ロックナット
１４ 第二給気路
１４ａ ネジ
２ ノズルアッセンブリ
２０ ノズル本体
２０ａ 噴出口
２１ 継手
２１ａ 溝
２２ 給気管
２３ Оリング
３ 給気カプラ
５ プランジャアッセンブリ
５Ｓ ドラフト空間
５０ プランジャ本体
５０ａ 太径部
５０ｂ 細径部
５１ 段差部
５２ 横通気路
５３ 縦通気路
５５ シリンダブロック
５５１ シリンダ
５５１ａ 挿入開口部
５５１ｂ プランジャ突出開口部
５５２ 通気溝
５５３ 通気路
５５４ 溝
５５５ 溝
５５６ 段差部
５５７ 円板
５５８ 溝
５６ Оリング
５７ 蓋体
５７ａ トッププレート
５８ ウレタンワッシャ
５９ スナップリング
６ 固定板
６ａ ネジ
１００ 除塵装置
１０１ 垂直移動機構
１０２ 水平移動機構
１０３ ホルダ
１０５ エアチューブ
Ａ 圧縮空気
Ｆ１ 突出力
Ｆ２ 戻り力
ｆ１ 慣性力
ｆ′１ 突出力
ｆ２ 戻り力
ｆ′２ 戻り力
Ｈ ヘッドランプ
Ｓ１ 機能空間
Ｓ２ 内部空間
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば自動車用ヘッドランプ等の、比較的複雑ないわゆる異形形状のワークを対象とした場合に好適な除塵装置等に適用されるノズルユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば自動車のヘッドランプは、発光システムの変遷、多機能ランプを一体化したコンビネーションランプの普及等から、全体的に精密且つ複雑な構成となっている。
このようないくつかの要因から、製造途中、例えばハウジングにレンズを組み付ける工程ではより高いコンタミネーションフリーが求められており、ハウジングやレンズに付着した埃等のダストの除去を厳密に行うことが要求される。
前記ダストの除塵作業の形態には、従来からいわゆるエアダスターを用いた手法があり、大規模な設備ではクリーンルーム内でロボットアームを用い、ハウジングやレンズの形状に沿って圧縮空気を吹き付けて除塵を行った後、これらの組み付けが行われている。
【０００３】
ところで自動車本体のコストダウンを追及しようとしたときには、当然、一部品であるヘッドランプのコストダウンも求められることとなるが、その対象は部品原価の低減が主体となり、特に除塵工程を工夫することによりコストダウンを図るといった試みは積極的に行われてはいなかった。
また前記エアダスターの構成としては、例えば多数のエアノズルを縦配列した掃引ロッドを水平方向に移動させてワーク全域がエアブローされる構成が採られていた。しかしながら実際のワークは異形であり、従って多くのノズルからのエアブローは実作用をしない空吹き状態となり、エアの無駄な噴出となっており、ひいてはエアコンプレッサの負荷を高めて省エネルギー化には沿わないものとなっていた。
【０００４】
このような問題を解消するために、本出願人は、簡素且つコンパクトな構成でありながらも充分な除塵性能を有する、新規な異形ワークの除塵装置の発明を成し、既に特許出願に及んでいる（特許文献１参照）。
この装置はエアノズルを少なくともワークの要除塵面の範囲を二次元的に移動させ、その掃引移動時にエアノズルから圧縮空気を噴出させることによりワークの要除塵面に付着していたダストを吹き飛ばすとともに、吹き飛ばされたダストを吸塵機により集塵するように構成されたものであって、簡素且つコンパクトな構成でありながらも高効率な除塵性能を有するものである。
そしてその後も本出願人は、上述したような除塵装置の研究・開発を鋭意継続しており、その過程でノズルから噴出される圧縮空気を脈動させることにより、ワークに付着したダストをより効率的に除去することができることを見出し、このような圧縮空気の脈動を実現することのできるノズルユニットを案出するに至った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００７−１５２３１５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明はこのような背景から成されたものであって、簡素な構成でありながら、ノズルから噴出される圧縮空気の脈動を実現することのできる、新規なノズルユニットの開発を技術課題としたものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
すなわち請求項１記載のノズルユニットは、ケーシングに対して、給気カプラと、この給気カプラと接続されるノズルアッセンブリとを具え、前記給気カプラに供給された圧縮空気が、ノズルアッセンブリに具えられるノズル本体から噴出するように構成されたノズルユニットにおいて、前記ノズルアッセンブリの側方には、プランジャアッセンブリが具えられており、このプランジャアッセンブリに具えられるプランジャ本体の往復動の際に、その先端部がノズルアッセンブリに当接することにより、ノズル本体が脈動するように構成されていることを特徴として成るものである。
【０００８】
また請求項２記載のノズルユニットは、前記要件に加え、前記プランジャアッセンブリは、シリンダブロックと、このシリンダブロックに形成されたシリンダ内に挿入されるプランジャ本体とを具えて構成されるものであり、且つ、前記シリンダブロックは、外周部に対して通気溝が形成されるとともに、この通気溝からシリンダ内に通じる通気路が形成されて成るものであり、前記シリンダブロックが、前記ケーシングに形成されたプランジャ受入穴に挿嵌されることにより、前記給気カプラから、前記シリンダブロックにおける通気路に通じる給気経路が形成されるものであり、一方、前記プランジャ本体は、太径部と細径部とが軸方向に隣接して形成されて成るものであり、且つ、プランジャ本体の一端面から軸方向に形成される縦通気路が、他端面を貫通しないように形成されており、更に前記細径部の側周面から、前記縦通気路に通じる横通気路が形成されて成るものであり、前記シリンダブロックにおけるシリンダと、プランジャ本体における細径部との間に形成される機能空間は、シリンダ内におけるプランジャ本体の位置に応じてシリンダブロックにおける通気路及びプランジャ本体における横通気路との連通状態が変化するように構成されていることを特徴として成るものである。
【０００９】
また請求項３記載のノズルユニットは、前記請求項２記載の要件に加え、前記機能空間とシリンダブロックにおける通気路とが連通状態になったときに、同時に機能空間とプランジャ本体における横通気路とが非連通状態になることにより、通気路を通じて機能空間内に供給される圧縮空気によって機能空間を拡張することができるように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１０】
更にまた請求項４記載のノズルユニットは、前記請求項２または３記載の要件に加え、前記機能空間とプランジャ本体における横通気路とが連通状態になったときに、同時に機能空間とシリンダブロックにおける通気路とが連通状態になることにより、通気路、機能空間及び横通岐路及び縦通気路を通じてシリンダ内に供給される圧縮空気によって、シリンダとプランジャ本体における横通気路及び縦通気路とによって形成される内部空間を拡張することができるように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１１】
更にまた請求項５記載のノズルユニットは、前記請求項２、３または４記載の要件に加え、前記機能空間とシリンダブロックにおける通気路及びプランジャ本体における横通気路とが非連通状態になることにより、機能空間内を気密状態とすることができるように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１２】
また請求項６記載のノズルユニットは、前記請求項２、３、４または５記載の要件に加え、前記圧縮空気が供給されていない時には、前記機能空間が、プランジャ本体における横通気路と連通状態となり、且つシリンダブロックにおける通気路と連通状態となった、始発姿勢を取るように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１３】
また請求項７記載のノズルユニットは、前記請求項２、３、４または５記載の要件に加え、前記圧縮空気が供給されていない時には、前記機能空間が、プランジャ本体における横通気路と非連通状態となり、且つシリンダブロックにおける通気路と連通状態となった、始発姿勢を取るように構成されていることを特徴として成るものである。
【００１４】
また請求項８記載のノズルユニットは、前記請求項２、３、４、５、６または７記載の要件に加え、前記シリンダブロックにおける挿入開口部は、シリンダ内にプランジャ本体を挿入した状態で封止されるものであり、この封止に供されるトッププレートまたは蓋体と、挿入開口部との間に消音部材が具えられていることを特徴として成るものである。
【００１５】
また請求項９記載のノズルユニットは、前記請求項２、３、４、５、６または７記載の要件に加え、前記シリンダブロックにおけるプランジャ突出開口部の外側には、ドラフト空間が形成されていることを特徴として成るものである。
そしてこれら各請求項記載の発明の構成を手段として前記課題の解決が図られる。
【発明の効果】
【００１６】
まず請求項１記載の発明によれば、プランジャ本体の往復動の際に、その先端部がノズルアッセンブリに当接することにより、ノズル本体が脈動するため、ノズル本体からの圧縮空気の噴出方向が変化して、ワークに付着したダストをより効率的に除去することができる。
【００１７】
また請求項２記載の発明によれば、機能空間の状態を様々な状態とすることにより、機能空間に、プランジャ本体の上下動に関連する複数の機能を発揮させることができる。
【００１８】
更にまた請求項３記載の発明によれば、機能空間に供給された圧縮空気の圧を高めて機能空間を拡張させ、プランジャ本体に対して戻り力を作用させることができる。
【００１９】
更にまた請求項４記載の発明によれば、内部空間に供給された圧縮空気の圧を高めて内部空間を拡張させ、プランジャ本体に対して突出力を作用させることができる。
【００２０】
更にまた請求項５記載の発明によれば、機能空間内に位置する空気の圧縮に伴う反作用によって、プランジャ本体に対して突出力を作用させることができる。
【００２１】
また請求項６記載の発明によれば、ノズルユニットが使用されていない非通気状態で始発姿勢が取られるため、起動時には、機能空間を通じて内部空間に供給された圧縮空気の圧を高めて内部空間を拡張させ、プランジャ本体を突出させる動作を行うことができる。
【００２２】
また請求項７記載の発明によれば、ノズルユニットが使用されていない非通気状態で始発姿勢が取られるため、起動時には、機能空間に供給された圧縮空気の圧を高めて機能空間を拡張させ、プランジャ本体を戻す動作を行うことができる。
【００２３】
また請求項８記載の発明によれば、シリンダ内におけるプランジャ本体の上下動の際に生ずる雑音を吸収することができる。また同時に不要な振動を吸収することができるとともに、プランジャ本体の損傷を回避することができる。
【００２４】
また請求項９記載の発明によれば、シリンダ内におけるプランジャ本体の上下動の際に生ずる雑音を吸収することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明のノズルユニット並びにこのノズルユニットが適用された除塵機を示す斜視図である。
【図２】ノズルユニットを一部破断して示す分解図である。
【図３】ノズルユニットの作動状態を段階的に示す縦断側面図である。
【図４】ノズルユニットの作動状態を段階的に示す縦断側面図である。
【図５】ノズルアッセンブリの設置状態を異ならせた実施例を示す斜視図及び縦断側面図である。
【図６】ケーシング及びプランジャアッセンブリの他の実施例を示す縦断側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の「ノズルユニット」の最良の形態は以下の実施例に示すとおりであるが、この実施例に対して本発明の技術的思想の範囲内において適宜変更を加えることも可能である。
【実施例】
【００２７】
本発明のノズルユニットＵは図１、２に示すように、ケーシング１に対して、ノズルアッセンブリ２、給気カプラ３及びプランジャアッセンブリ５を具え、給気カプラ３に圧縮空気Ａを供給してノズル本体２０から噴出するとともに、プランジャアッセンブリ５によってノズル本体２０を脈動させることができるように構成されるものである。
【００２８】
まず前記ケーシング１について説明すると、このものは一例としてアルミニウム等の金属素材が単体ブロック状に構成され、更に図２に示すようにノズル受入穴１０、プランジャ受入穴１１及びカプラ受入穴１２が形成されたものである。
なお前記ノズル受入穴１０とプランジャ受入穴１１とは連通しており、またノズル受入穴１０はカプラ受入穴１２とも連通している。
更にケーシング１には、前記カプラ受入穴１２に通じる第一給気路１３が形成され、またプランジャ受入穴１１に通じる第二給気路１４が形成されるものであり、これら第一給気路１３と第二給気路１４とは内部で交差している。
なお前記第二給気路１４はネジ１４ａによって開放部が封止され、更に前記第一給気路１３はロックナット１３ｂ及びニードル１３ａによって開放部が封止されるとともに、ニードル１３ａの進入度合いに応じて第一給気路１３と第二給気路１４との交差部での流量が調節可能となっている。
【００２９】
次に前記ノズルアッセンブリ２について説明すると、このものは一例として図２に示すように、噴出口２０ａが形成されたノズル本体２０と、継手２１とをポリウレタン樹脂等の柔軟素材によって形成された給気管２２によって接続して構成される部材である。またノズルアッセンブリ２とケーシング１との接続部材となる継手２１には溝２１ａが形成され、ここにОリング２３が装着される。
【００３０】
次に前記給気カプラ３について説明すると、このものは適宜コンプレッサ等からノズルユニットＵに圧縮空気Ａを供給するための、エアチューブ１０５等の接続部となる部材であって、適宜エアチューブ１０５に適合した規格品等が採用される。
【００３１】
次に前記プランジャアッセンブリ５について説明すると、このものは図２に示すように、適宜の金属素材等を加工して成るシリンダブロック５５と、このシリンダブロック５５に形成されたシリンダ５５１内に挿入されるプランジャ本体５０とを具えて構成され、このプランジャ本体５０を外部の物体に作用させるための部材である。
そして前記シリンダブロック５５の外周部には全周に亘って通気溝５５２が形成されるとともに、この通気溝５５２からシリンダ５５１内に通じる通気路５５３が、一例として対向する二箇所の位置に形成される。
また前記通気溝５５２の上下には、溝５５４が全周に亘って形成され、ここにОリング５６が装着される。
また下部の溝５５４の下方は細径とされており、蓋体５７との間にОリング５６を介在させることができるように溝５５５が形成されている。
【００３２】
更にまた前記シリンダ５５１は、後述するプランジャ本体５０の太径部５０ａの摺擦部となるものであり、またシリンダ５５１の一端側は小径のプランジャ突出開口部５５１ｂとなっており、この部分がプランジャ本体５０の細径部５０ｂの摺擦部となるものであり、内径が変化する個所に段差部５５６が形成されている。更にシリンダ５５１の他端側は太径の挿入開口部５５１ａとなっており、この部分にウレタンワッシャ５８が配される。
なお以上のようなシリンダブロック５５の素材としては、黒鉛を主体とする固体潤滑剤を焼結合金の組織中に均一に分散させたものが、無給油で潤滑性を維持することができるため、好ましい。
【００３３】
また前記プランジャ本体５０は、太径部５０ａと細径部５０ｂとが軸方向に隣接して形成されて成るものであり、これら太径部５０ａと細径部５０ｂとの境界部に段差部５１が形成される。
更にこの実施例では、プランジャ本体５０の一端面（図２では下端面）から軸方向に沿って、縦通気路５３が他端面（図２では上端面）を貫通しないように形成されており、更に前記細径部５０ｂの側周面から、前記縦通気路５３に通じる横通気路５２が、一例として周方向に沿って四箇所に形成されて成るものである。
【００３４】
そして前記プランジャ本体５０をシリンダ５５１内に挿入するとともに、挿入開口部５５１ａにウレタンワッシャ５８を設置し、蓋体５７を用いて挿入開口部５５１ａを封止することにより、プランジャアッセンブリ５が形成される。
ここで図２に拡大して示すように、前記シリンダブロック５５におけるシリンダ５５１と、プランジャ本体５０における細径部５０ｂとの間に形成される機能空間Ｓ１は、シリンダ５５１内におけるプランジャ本体５０の位置に応じて、シリンダブロック５５における通気路５５３及びプランジャ本体５０における横通気路５２との連通状態が変化するものである。なおプランジャ本体５０における段差部５１が、シリンダブロック５５における段差部５５６に接した状態で、機能空間Ｓ１の体積は０になる。
因みに図２において、プランジャ本体５０がシリンダ５５１内において上死点に位置する状態、すなわち段差部５１と段差部５５６とが噛み合った状態で接することにより、プランジャ本体５０がシリンダ５５１から抜け出してしまうことが防止される。
なおこの実施例では、プランジャ本体５０の先端部がノズルアッセンブリ２に当接し、これを押し下げると、やがてはノズルアッセンブリ２の上面がノズル受入穴１０の天井部に接するため、ノズル本体２０の高さ寸法を調節することにより、実質的にプランジャ本体５０の上死点の位置を下げることができる。この場合、段差部５１と段差部５５６とがぶつかることによる相互の損傷を防ぐことができる。
また前記横通気路５２、縦通気路５３及びシリンダ５５１によって形成される空間を内部空間Ｓ２と称するものとする。
【００３５】
そして前記ケーシング１に対して、ノズルアッセンブリ２、給気カプラ３及びプランジャアッセンブリ５が組み付けられるものであり、この際、前記シリンダブロック５５が、前記ケーシング１に形成されたプランジャ受入穴１１に挿嵌されることにより、給気カプラ３から第一給気路１３、第二給気路１４及び通気溝５５２を経由して、シリンダブロック５５における通気路５５３に通じる給気経路が形成される。
また前記ノズルアッセンブリ２の側方（この実施例では下方）には、プランジャアッセンブリ５が位置することとなる。そしてこのプランジャアッセンブリ５を構成するプランジャ本体５０は、前記ノズル本体２０に供給される圧縮空気Ａが分岐されて、第一給気路１３及び第二給気路１４を経由して、シリンダブロック５５における通気路５５３に供給された圧縮空気Ａによって駆動されることとなる。
【００３６】
なお前記シリンダブロック５５におけるプランジャ突出開口部５５１ｂの外側（この実施例では上方）には、ドラフト空間５Ｓが形成されるものであり、この実施例ではドラフト空間５Ｓの上方に、中央に穴の開いた円板５５７を具えるようにした。
【００３７】
また前記ノズルアッセンブリ２に対して圧縮空気Ａが供給されていない時には、前記機能空間Ｓ１が、プランジャ本体５０における横通気路５２と連通状態となり、且つシリンダブロック５５における通気路５５３と連通状態とされている始発姿勢を取るように構成される。具体的にはこのような始発姿勢は図３（ａ）に示すものであり、プランジャ本体５０は自重によってシリンダ５５１内の最下部（下死点）に位置した状態となる。
そしてこのような構成が採られることにより、前記プランジャ本体５０の往復動の際に、その先端部が、前記ノズル本体２０および／または給気管２２に当接（作用）することにより、ノズル本体２０が脈動するように構成されるものである。
なおこの実施例ではノズルアッセンブリ２の取り付けを、図３（ａ）に示すように
始発姿勢において噴出口２０ａがやや下方に指向するように構成した。
【００３８】
本発明のノズルユニットＵは、一例として上述のように構成されるものであり、以下、プランジャ本体５０の駆動態様及びノズル本体２０の脈動の様子について説明する。
（１）始発姿勢
まず圧縮空気Ａが供給されていない状態においてノズルユニットＵは図３（ａ）に示すように、機能空間Ｓ１が、プランジャ本体５０における横通気路５２と連通状態となり、且つシリンダブロック５５における通気路５５３と連通状態とされている始発姿勢となっている。
【００３９】
（２）プランジャ本体の上昇
そして給気カプラ３を通じて圧縮空気Ａが供給されると、この圧縮空気Ａは図３（ｂ）に示すようにノズル本体２０の噴出口２０ａから下方に向けて噴出される。また圧縮空気Ａの一部は分流されて、第一給気路１３及び第二給気路１４を通って通気路５５３に供給される。
そして通気路５５３に供給された圧縮空気Ａは機能空間Ｓ１を通過して内部空間Ｓ２内に至り、内部空間Ｓ２内の雰囲気の圧が上昇して内部空間Ｓ２が拡張される。このためプランジャ本体５０には突出力Ｆ１が作用して、プランジャ本体５０は上昇することとなる。
【００４０】
やがてノズルユニットＵは図３（ｃ）に示す状態となるものであり、この状態では、通気路５５３と機能空間Ｓ１とが連通状態にある一方、機能空間Ｓ１と横通気路５２とは非連通状態になるため、前記圧縮空気Ａによる突出力Ｆ１は消滅するものの、その慣性力ｆ１がプランジャ本体５０に作用することとなる。
またプランジャ本体５０の上昇により気密状態にある内部空間Ｓ２が拡張されるため、プランジャ本体５０には、内部空間Ｓ２を縮小しようとする戻り力ｆ２が作用することとなる。
更にまたプランジャ本体５０には、圧縮空気Ａが機能空間Ｓ１を拡張しようとすることによる戻り力Ｆ２が作用することとなる。
このようにプランジャ本体５０には、慣性力ｆ１、戻り力ｆ２及び戻り力Ｆ２が作用するが、しばらくの間は前記慣性力ｆ１が打ち勝つためプランジャ本体５０は上昇し続けることとなる。
【００４１】
やがて図３（ｄ）に示すように、プランジャ本体５０の先端部はノズル本体２０および／または給気管２２に当接することによりノズル本体２０を押し上げ、噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａは略水平方向に噴出されることとなる。
この際、横通気路５２がプランジャ突出開口部５５１ｂからシリンダ５５１の外部（ドラフト空間５Ｓ内）に抜け出した状態となり、内部空間Ｓ２は大気圧になり、前記戻り力ｆ２は消滅する。
【００４２】
やがて図４（ｅ）に示すように、プランジャ本体５０は上死点に位置することとなり、噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａは斜め上方向に噴出されることとなる。なおプランジャ本体５０が上死点に位置した時点で前記慣性力ｆ１は消滅する。
そしてこのとき機能空間Ｓ１は、横通気路５２及び通気路５５３と非連通状態となっており、内部の雰囲気が圧縮された状態となっているためプランジャ本体５０には、機能空間Ｓ１内に位置する空気の圧縮に伴う反作用によって戻り力ｆ′２が作用することとなり、プランジャ本体５０は下降を開始する。
なおプランジャ本体５０には、重力並びに給気管２２の弾性力も作用するが、プランジャアッセンブリ５の動作を理解するために、またこれら重力並びに給気管２２の弾性力を考慮しなくても、プランジャ本体５０の挙動自体に違いが生じないため、ここの説明では重力並びに給気管２２の弾性力を無視するようにした。
【００４３】
（３）プランジャ本体の下降
そして図４（ｆ）に示すように、噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａが略水平方向に噴出される状態を経て、図４（ｇ）に示す状態となる。
この状態では、機能空間Ｓ１が通気路５５３と連通状態となるため、戻り力ｆ′２は消滅しているが、圧縮空気Ａが機能空間Ｓ１を拡張しようとすることによる戻り力Ｆ２がプランジャ本体５０に作用することとなる。
そしてプランジャ本体５０は下降を続け、やがて図４（ｈ）に示すように横通気路５２がプランジャ突出開口部５５１ｂからシリンダ５５１の内部に位置した状態となり、噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａは斜め下方向に噴出されることとなる。このとき気密状態にある内部空間Ｓ２が縮小されるため、プランジャ本体５０には、内部空間Ｓ２内に位置する空気の圧縮に伴う反作用によって内部空間Ｓ２を拡張しようとする突出力ｆ′１が作用することとなる。しかしながら戻り力Ｆ２が突出力ｆ′１に打ち勝ち、プランジャ本体５０は下降を続け、やがて図３（ａ）に示した始発姿勢となり、プランジャ本体５０は下死点に位置することとなる。
【００４４】
（４）プランジャ本体の上昇
そしてノズルユニットＵは、以降、上述した動作が繰り返されるものであり、プランジャ本体５０の往復動の際に、その先端部が、前記ノズル本体２０および／または給気管２２に当接（作用）することにより、ノズル本体２０が脈動することとなり、噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａの作用方向が、一定範囲内において常時変動することとなる。
なお前記プランジャ本体５０が上死点から下降に転じる際、及び下死点から上昇に転じる際には、ドラフト空間５Ｓ、ウレタンワッシャ５８によってエネルギーが吸収されるため、異音の発生が防止されることとなる。
【００４５】
そして本発明のノズルユニットＵを図１に示すように、例えば水平移動機構１０２及び垂直移動機構１０１によって二次元掃引されるホルダ１０３を具えた除塵装置１００に適用されることにより、簡素且つコンパクトな構成でありながらも高効率な除塵性能を実現することができ、このためヘッドランプＨ等の製造コストの低減を実現することができる。
【００４６】
〔他の実施例〕
本発明は上述した実施例を基本となる実施例とするものであるが、本発明の技術的思想に基づいて以下に示すような改変を行うこともできる。
（１）ノズルアッセンブリの設置状態の改変例
まず図５に示す実施例は、ノズルアッセンブリ２を、基本となる実施例とは上下を異ならせて用いる実施例である。
そしてこの実施例では図５（ｂ）に示すように、ノズル本体２０および／または給気管２２によってプランジャ本体５０を支持した状態とすることにより、始発姿勢が維持されるようにするものである。
具体的には、圧縮空気Ａが供給されていない時には、機能空間Ｓ１が、プランジャ本体５０における横通気路５２と非連通状態となり、且つシリンダブロック５５における通気路５５３と連通状態となった状態を始発姿勢とするものである。
そしてこのような始発姿勢の状態で圧縮空気Ａが供給されると、プランジャ本体５０には、圧縮空気Ａが機能空間Ｓ１を拡張しようとすることによる戻り力が作用するため、プランジャ本体５０は上昇を開始することｔなり、以降、基本と成る実施例と同様にプランジャ本体５０の往復動の際に、その先端部がノズルアッセンブリ２に当接することにより、ノズル本体２０が脈動して噴出口２０ａから噴出される圧縮空気Ａの作用方向が、一定範囲内において常時変動することとなる。
【００４７】
（２）ケーシング及びプランジャアッセンブリの改変例
またケーシング１及びプランジャアッセンブリ５についても改変が可能であり、一例として図６に示すような実施例を採ることもできる。
具体的にはまず図６に示したケーシング１は、基本となる実施例で示したケーシング１とは外形が異なるものであり、更にノズル受入穴１０と直交するようにカプラ受入口１２が形成されたものである。
次に図６に示すプランジャアッセンブリ５は、プランジャ受入穴１１内の上部空間をシリンダブロック５５と当接しない状態として、この空間をドラフト空間５Ｓとしたものである。
またこの実施例では、シリンダ５５１の他端側は太径の挿入開口部５５１ｂとなっており、この部分にトッププレート５７ａ、ウレタンワッシャ５８及びスナップリング５９が位置することとなるものであり、ここにスナップリング５９を嵌め込むための溝５５８が形成されている。
更にまたシリンダブロック５５の側周部には溝５５５が形成されるものであり、この溝５５５に固定板６を噛み込ませるとともに、ネジ６ａを用いてプランジャアッセンブリ５がケーシング１に固定される。
【符号の説明】
【００４８】
Ｕ ノズルユニット
１ ケーシング
１０ ノズル受入穴
１１ プランジャ受入穴
１２ カプラ受入穴
１３ 第一給気路
１３ａ ニードル
１３ｂ ロックナット
１４ 第二給気路
１４ａ ネジ
２ ノズルアッセンブリ
２０ ノズル本体
２０ａ 噴出口
２１ 継手
２１ａ 溝
２２ 給気管
２３ Оリング
３ 給気カプラ
５ プランジャアッセンブリ
５Ｓ ドラフト空間
５０ プランジャ本体
５０ａ 太径部
５０ｂ 細径部
５１ 段差部
５２ 横通気路
５３ 縦通気路
５５ シリンダブロック
５５１ シリンダ
５５１ａ 挿入開口部
５５１ｂ プランジャ突出開口部
５５２ 通気溝
５５３ 通気路
５５４ 溝
５５５ 溝
５５６ 段差部
５５７ 円板
５５８ 溝
５６ Оリング
５７ 蓋体
５７ａ トッププレート
５８ ウレタンワッシャ
５９ スナップリング
６ 固定板
６ａ ネジ
１００ 除塵装置
１０１ 垂直移動機構
１０２ 水平移動機構
１０３ ホルダ
１０５ エアチューブ
Ａ 圧縮空気
Ｆ１ 突出力
Ｆ２ 戻り力
ｆ１ 慣性力
ｆ′１ 突出力
ｆ２ 戻り力
ｆ′２ 戻り力
Ｈ ヘッドランプ
Ｓ１ 機能空間
Ｓ２ 内部空間
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ケーシングに対して、給気カプラと、この給気カプラと接続されるノズルアッセンブリとを具え、前記給気カプラに供給された圧縮空気が、ノズルアッセンブリに具えられるノズル本体から噴出するように構成されたノズルユニットにおいて、前記ノズルアッセンブリの側方には、プランジャアッセンブリが具えられており、このプランジャアッセンブリに具えられるプランジャ本体の往復動の際に、その先端部がノズルアッセンブリに当接することにより、ノズル本体が脈動するように構成されていることを特徴とするノズルユニット。
【請求項２】
前記プランジャアッセンブリは、シリンダブロックと、このシリンダブロックに形成されたシリンダ内に挿入されるプランジャ本体とを具えて構成されるものであり、且つ、前記シリンダブロックは、外周部に対して通気溝が形成されるとともに、この通気溝からシリンダ内に通じる通気路が形成されて成るものであり、前記シリンダブロックが、前記ケーシングに形成されたプランジャ受入穴に挿嵌されることにより、前記給気カプラから、前記シリンダブロックにおける通気路に通じる給気経路が形成されるものであり、一方、前記プランジャ本体は、太径部と細径部とが軸方向に隣接して形成されて成るものであり、且つ、プランジャ本体の一端面から軸方向に形成される縦通気路が、他端面を貫通しないように形成されており、更に前記細径部の側周面から、前記縦通気路に通じる横通気路が形成されて成るものであり、前記シリンダブロックにおけるシリンダと、プランジャ本体における細径部との間に形成される機能空間は、シリンダ内におけるプランジャ本体の位置に応じてシリンダブロックにおける通気路及びプランジャ本体における横通気路との連通状態が変化するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のノズルユニット。
【請求項３】
前記機能空間とシリンダブロックにおける通気路とが連通状態になったときに、同時に機能空間とプランジャ本体における横通気路とが非連通状態になることにより、通気路を通じて機能空間内に供給される圧縮空気によって機能空間を拡張することができるように構成されていることを特徴とする請求項２記載のノズルユニット。
【請求項４】
前記機能空間とプランジャ本体における横通気路とが連通状態になったときに、同時に機能空間とシリンダブロックにおける通気路とが連通状態になることにより、通気路、機能空間及び横通岐路及び縦通気路を通じてシリンダ内に供給される圧縮空気によって、シリンダとプランジャ本体における横通気路及び縦通気路とによって形成される内部空間を拡張することができるように構成されていることを特徴とする請求項２または３記載のノズルユニット。
【請求項５】
前記機能空間とシリンダブロックにおける通気路及びプランジャ本体における横通気路とが非連通状態になることにより、機能空間内を気密状態とすることができるように構成されていることを特徴とする請求項２、３または４記載のノズルユニット。
【請求項６】
前記圧縮空気が供給されていない時には、前記機能空間が、プランジャ本体における横通気路と連通状態となり、且つシリンダブロックにおける通気路と連通状態となった、始発姿勢を取るように構成されていることを特徴とする請求項２、３、４または５記載のノズルユニット。
【請求項７】
前記圧縮空気が供給されていない時には、前記機能空間が、プランジャ本体における横通気路と非連通状態となり、且つシリンダブロックにおける通気路と連通状態となった、始発姿勢を取るように構成されていることを特徴とする請求項２、３、４または５記載のノズルユニット。
【請求項８】
前記シリンダブロックにおける挿入開口部は、シリンダ内にプランジャ本体を挿入した状態で封止されるものであり、この封止に供されるトッププレートまたは蓋体と、挿入開口部との間に消音部材が具えられていることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載のノズルユニット。
【請求項９】
前記シリンダブロックにおけるプランジャ突出開口部の外側には、ドラフト空間が形成されていることを特徴とする請求項２、３、４、５、６、７または８記載のノズルユニット。
【請求項１】
ケーシングに対して、給気カプラと、この給気カプラと接続されるノズルアッセンブリとを具え、前記給気カプラに供給された圧縮空気が、ノズルアッセンブリに具えられるノズル本体から噴出するように構成されたノズルユニットにおいて、前記ノズルアッセンブリの側方には、プランジャアッセンブリが具えられており、このプランジャアッセンブリに具えられるプランジャ本体の往復動の際に、その先端部がノズルアッセンブリに当接することにより、ノズル本体が脈動するように構成されていることを特徴とするノズルユニット。
【請求項２】
前記プランジャアッセンブリは、シリンダブロックと、このシリンダブロックに形成されたシリンダ内に挿入されるプランジャ本体とを具えて構成されるものであり、且つ、前記シリンダブロックは、外周部に対して通気溝が形成されるとともに、この通気溝からシリンダ内に通じる通気路が形成されて成るものであり、前記シリンダブロックが、前記ケーシングに形成されたプランジャ受入穴に挿嵌されることにより、前記給気カプラから、前記シリンダブロックにおける通気路に通じる給気経路が形成されるものであり、一方、前記プランジャ本体は、太径部と細径部とが軸方向に隣接して形成されて成るものであり、且つ、プランジャ本体の一端面から軸方向に形成される縦通気路が、他端面を貫通しないように形成されており、更に前記細径部の側周面から、前記縦通気路に通じる横通気路が形成されて成るものであり、前記シリンダブロックにおけるシリンダと、プランジャ本体における細径部との間に形成される機能空間は、シリンダ内におけるプランジャ本体の位置に応じてシリンダブロックにおける通気路及びプランジャ本体における横通気路との連通状態が変化するように構成されていることを特徴とする請求項１記載のノズルユニット。
【請求項３】
前記機能空間とシリンダブロックにおける通気路とが連通状態になったときに、同時に機能空間とプランジャ本体における横通気路とが非連通状態になることにより、通気路を通じて機能空間内に供給される圧縮空気によって機能空間を拡張することができるように構成されていることを特徴とする請求項２記載のノズルユニット。
【請求項４】
前記機能空間とプランジャ本体における横通気路とが連通状態になったときに、同時に機能空間とシリンダブロックにおける通気路とが連通状態になることにより、通気路、機能空間及び横通岐路及び縦通気路を通じてシリンダ内に供給される圧縮空気によって、シリンダとプランジャ本体における横通気路及び縦通気路とによって形成される内部空間を拡張することができるように構成されていることを特徴とする請求項２または３記載のノズルユニット。
【請求項５】
前記機能空間とシリンダブロックにおける通気路及びプランジャ本体における横通気路とが非連通状態になることにより、機能空間内を気密状態とすることができるように構成されていることを特徴とする請求項２、３または４記載のノズルユニット。
【請求項６】
前記圧縮空気が供給されていない時には、前記機能空間が、プランジャ本体における横通気路と連通状態となり、且つシリンダブロックにおける通気路と連通状態となった、始発姿勢を取るように構成されていることを特徴とする請求項２、３、４または５記載のノズルユニット。
【請求項７】
前記圧縮空気が供給されていない時には、前記機能空間が、プランジャ本体における横通気路と非連通状態となり、且つシリンダブロックにおける通気路と連通状態となった、始発姿勢を取るように構成されていることを特徴とする請求項２、３、４または５記載のノズルユニット。
【請求項８】
前記シリンダブロックにおける挿入開口部は、シリンダ内にプランジャ本体を挿入した状態で封止されるものであり、この封止に供されるトッププレートまたは蓋体と、挿入開口部との間に消音部材が具えられていることを特徴とする請求項２、３、４、５、６または７記載のノズルユニット。
【請求項９】
前記シリンダブロックにおけるプランジャ突出開口部の外側には、ドラフト空間が形成されていることを特徴とする請求項２、３、４、５、６、７または８記載のノズルユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−８１４２５（Ｐ２０１２−８１４２５Ａ）
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２３０３２８（Ｐ２０１０−２３０３２８）
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【出願人】（５０５４５５４８４）
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年４月２６日（２０１２．４．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１０月１３日（２０１０．１０．１３）
【出願人】（５０５４５５４８４）
【Ｆターム（参考）】
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