JP2001018126A - 衝突による表面加工装置 - Google Patents

衝突による表面加工装置

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JP2001018126A JP2000080221A JP2000080221A JP2001018126A JP 2001018126 A JP2001018126 A JP 2001018126A JP 2000080221 A JP2000080221 A JP 2000080221A JP 2000080221 A JP2000080221 A JP 2000080221A JP 2001018126 A JP2001018126 A JP 2001018126A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 衝突による表面加工装置を提供する。 【解決手段】 装置は、振動面（７）と、該振動面によ
り加工表面に向けて発射される少なくとも１つの発射体
（１１）とを有する。装置は、各発射体を装置内に保持
するための保持手段（９）を有する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、衝突による表面加
工装置の分野に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば金属部分を堅くするために、鋼鉄
ショットブラスティングにより該部分を加工することが
知られている。
【０００３】ショットブラスティングは、ショットブラ
スタからの圧縮空気のジェットを受けて行われる。
【０００４】こうしたブラスタの欠点は、多数のショッ
トを必要とすること、及び、金属部分で跳ね返ったショ
ットを回収するのに適した空間でのみ使用できることで
ある。
【０００５】衝突による表面加工装置として、加工すべ
き表面と僅かの間隔をあけて対向して配置された開口部
を有する金属ボウルの底部に配置されたソノトロードに
より、ショットが発射される装置も知られている。
【０００６】このタイプの装置は、ショットが金属部分
でソノトロードに向けて跳ね返り、したがって、加工す
べき表面にショットを再度発射できる利点を有する。
【０００７】したがって、ショットが逃げることがない
程度にボウルと加工部分とのクリアランスが十分小さい
場合には、ショットがなくなることはない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】ショットの運動を開始
させるためには、ショットをソノトロードに接触させる
必要があるが、これは、ボウルの開口部が下方に向いて
いる場合に金属を加工するのに困難を生じさせる。
【０００９】さらに、例えばボウルが移動する際に、加
工表面とボウルとのクリアランスが大きくなるとショッ
トがなくなる恐れがあるので、原子力分野など規制され
た環境ではこうした加工は禁止されている。
【００１０】したがって、特に上記欠点を取り除くこと
のできる、衝突による表面加工装置が求められている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、衝突による表
面加工装置であって、振動面と、該振動面により加工表
面に向けて発射される少なくとも１つの発射体とを有す
る。この装置は、該装置が加工表面から退避する際に、
各発射体を装置内に保持する保持手段を有することを特
徴とする。
【００１２】本発明によれば、上述した既知の装置と異
なり、ショットを損失する恐れや、あるいはショットを
消費する問題が生じることなく、衝突によりある部分の
表面を容易に加工することができる。
【００１３】好適には、発射体は、加工すべき表面に無
関係に、装置内に保持される。
【００１４】特定の実施形態では、装置は、各発射体
を、前方への運動中及び振動面で跳ね返った後において
案内するための案内手段を有する。
【００１５】このように、複数の発射体を使用する場合
に、発射体同士の衝突を避けるとともに、振動面と加工
表面との間の発射体の軌跡を最適化できるように、発射
体を案内することができる。
【００１６】特定の実施形態では、装置は、案内手段
を、装置の残りの部分に対し相対的に移動する駆動手段
を有する。
【００１７】好適には、駆動手段は、加工表面上の衝突
点の分布を均一にするとともに、ソノトロードの摩損を
均一にすることができる。
【００１８】特定の実施形態では、各発射体は案内手段
内をスライドする。
【００１９】別の特定の実施形態では、各発射体は、振
動面に当たる位置と加工部分に当たる位置との間で、軸
周りに回転する。
【００２０】さらに特定の実施形態では、各発射体を、
装置の位置・方向によらずに振動面に接触させることに
より、該発射体の運動を開始させるための回復手段を有
する。
【００２１】特定の実施形態では、回復手段は、少なく
とも１つのチャンバーを有し、各発射体を振動面に向け
て押し出すために、チャンバー内に空気が送り込まれた
りチャンバーから空気が吸引される。
【００２２】特定の実施形態では、上記保持手段は、各
発射体が加工表面に直接当たるように構成されている。
【００２３】変形例では、保持手段は、各発射体の運動
エネルギを受けて、これを加工表面に局地的に伝達する
ように構成されている。
【００２４】各発射体の重量は、一例として０．１〜５
ｇの範囲である。
【００２５】本発明によれば、発射体はわずかな数だけ
利用すればよい。
【００２６】したがって、例えば、発射体として、ころ
軸受タイプの高質のボールを用いることができる。この
タイプの発射体は、所望の効果が制御され、且つ、該効
果が再現可能であることを保証する。
【００２７】特定の実施形態では、装置は、ピン又はス
ラグ状の複数の発射体を有する。また、案内手段は、上
記ピン又はスラグをスライド可能に案内するための複数
のハウジングを備えた案内部材である。
【００２８】「スラグ」は、随意に段が形成された円筒
部材であり、この円筒部材は、略半球状に丸みを帯び且
つ平らな領域を有さない一つ又は二つの端部を備える。
【００２９】ボールは、母線の長さが０のスラグとして
考えることができる。
【００３０】特定の実施形態では、各ピン又はスラグは
肩部を備え、案内部材の各ハウジングは、ピン又はスラ
グが当たるための端部として用いられる肩部を有する。
【００３１】特定の実施形態では、案内部材は、振動面
に向かう後方にピン又はスラグを押すために、ピン又は
スラグの肩部の前方に圧縮空気を導くように構成された
チャンバーを有する。
【００３２】例えば、上記チャンバーは、案内部材によ
り後方の境界が形成されるとともに、案内部材に嵌合し
且つ孔を設けたカバーにより前方の境界が形成される。
【００３３】特定の実施形態では、案内部材は、ピン又
はスラグのスライド方向に平行な軸の周りに回転可能に
設けてある。
【００３４】さらに特定の実施形態では、ピン又はスラ
グは、ロッドを、ロッドより短いスリーブ内に挿入する
ことで作製する。
【００３５】変形例では、ピン又はスラグは一つの部材
で構成される。
【００３６】別の特定の実施形態では、上記保持手段
は、一面に設けたビーズで構成されている。装置は、振
動面と上記一面のビーズとの間で連続して跳ね返ること
が自由にできるボールにより構成された、少なくとも一
つの発射体を有する。
【００３７】好適には、上記一面のビーズは、支持ワイ
ヤ上で互いに間隔をあけて設けられたビーズ群である。
【００３８】別の特定の実施形態では、上記保持手段
は、ドーム状の壁内で移動可能なピン又はスラグにより
構成される。各ピン又はスラグは、加工表面に当たるの
に適した先端を有する。発射体はボールで構成され、該
ボールは、振動面とピン又はスラグの他端との間を往復
運動するために通路内で案内される。
【００３９】特定の実施形態では、発射体は、装置に着
脱可能に設けられた案内アセンブリにより保持される。
この結果、加工する表面に応じて発射体を簡単に交換す
ることが可能となる。
【００４０】変形例では、装置は、加工表面に向かう方
向が開放された空間を有する。上記保持手段は、上記空
間が加工表面から予め決められた距離以上に離れる際
に、発射体を吸引して発射体が装置から逃げるのを防止
するように、上記空間に吸引力を発生させる手段を有す
る。
【００４１】このようにして、発射体は装置から離れる
ことがない。
【００４２】好適には、装置は、上記空間とつながれ
た、発射体用の回収室を有する。発射体は、上記空間が
加工表面から予め決められた距離以上に離れる際に、回
収室に吸引される。
【００４３】好適には、装置はまた、発射体が逃げるこ
とがない程度に上記空間が加工表面に十分近くにある場
合に、回収室に収容されたボールを上記空間内に放出す
る手段を有する。
【００４４】特定の実施形態では、加工表面に対向する
側の上記空間の端部には、少なくとも一つの検出器が設
けてある。この検出器は、上記空間と加工表面との距離
が予め決められた値を超えると状態が変わるようになっ
ている。
【００４５】好適には、上記空間の上記端部には、複数
の検出器が設けてあり、これにより、発射体が上記空間
に送り出される際に、上記空間の周端部全体が加工表面
に十分に近くにあることを保証するようになっている。
【００４６】本発明はまた、ソノトロードと、案内部材
内にスライド可能に設けられた（取外しは任意）ピン又
はスラグ状の複数の発射体とを有することを特徴とす
る、衝突により表面加工を行う携帯用装置を提供するこ
とを目的とする。案内部材は、ハンドル手段に固定さ
れ、これにより、ユーザが案内部材を手動で加工表面に
対向させることができるようになっている。案内部材
は、ソノトロードに対し所定の位置に配置されており、
その結果、案内部材は、第１に、ピン又はスラグが、ソ
ノトロード及び加工表面上で連続して跳ね返ることでソ
ノトロードと加工表面との間で往復移動することを可能
にし、第２に、加工表面が存在しないときにピン又はス
ラグを保持するようになっている。
【００４７】このような装置は、ショットをなくす恐れ
もなく、現場で容易に表面を加工することができる。こ
れは、従来の装置に比べて非常に有利である。
【００４８】本発明は更に、上で定義したような装置用
に発射体のセットを提供することを目的とする。
【００４９】本発明は更に、ある部分をアセンブリ内に
組み入れることを目的として、現場で該部分の形状を修
正するための、上で定義したような装置の使用法を提供
することを目的とする。
【００５０】本発明は更に、現場で表面加工を行うとと
もに特定の表面状態を形成するための、上で定義したよ
うな装置の使用法を提供することを目的とする。例え
ば、この加工には、材料を詰めることで既に修繕した裂
け目を有する部分を加工したり、ボイラー板を非常に素
早く直したり、あるいは、こうした部分をシェーピング
したりすることが含まれる。
【００５１】本発明は、例えばエンジン部分、構造部
分、連結部分、溶接部分など、機械的な応力を受ける全
てのタイプの部分の加工に適用される。
【００５２】本発明は、以下の詳細な実施形態及び添付
の図面を検討することでより理解されると考えられる。
なお、これらの実施形態は例として示されるだけであっ
て、本発明を限定するものではない。
【００５３】
【発明の実施の形態】以下に示す加工装置は、ある部分
Ｐの表面Ｓを、例えば以下の目的で加工するためのもの
である。 ・上記部分の表面硬度を上げる ・上記部分の寿命を上げるために残留表面応力を発生さ
せる ・上記部分を変形・シェーピングする ・特定の表面状態を作る ・ポーラスな部分に対し特に、該部分の表面の密度を上
げる ・衝突に対する抵抗力を上げる
【００５４】図１に示す装置１は、長軸Ｘを有する音響
アセンブリ２を備える。
【００５５】この音響アセンブリ２は金属ソノトロード
３を有し、このソノトロード３は、一つ又はそれ以上の
音響アンプ４を介して、圧電エミッタ５に固定されてい
る。音響アンプ４は、一般的な方法で軸Ｘに沿った振動
の振幅を増幅するのに適した構成を有する。
【００５６】音響アセンブリ２は、振動の節を構成する
一つ又はそれ以上の固定領域を介して、ソノトロード３
の側面を囲む構造体８に固定されている。構造体８は、
ソノトロード３を超えて前方に突き出ており、後で詳細
に説明するように複数の発射体１１を案内するための案
内部材９を固定するようになっている。
【００５７】圧電エミッタ５は、一般的な電流発生器６
に電気的に接続されている。この電流発生器６は、５〜
２０ｋＨｚ、実施例では約１０ｋＨｚの周波数の交流を
発生させる。
【００５８】この場合、音響アセンブリ２は、軸Ｘに沿
った振動モードに対し約２０ｋＨｚの共振振動数を有す
るように設定される。
【００５９】発生器６により送られる電流の周波数は、
音響アセンブリ２の共振振動数に等しくなるように調整
でき、ソノトロード３の自由端面の振動の振幅を最適化
することができる。発生器により送られる電力により、
ソノトロード３の自由端面の振動の振幅を増減すること
ができる。
【００６０】ソノトロード３の端部は、発射体１１を加
工表面に向けて発射するための振動面７を構成する。
【００６１】実施例において、発射体４は、案内部材９
を貫通する各ハウジング１０内に、軸Ｘに平行な方向に
沿ってスライドできるように設けてある。
【００６２】各ハウジング１０は円対称で、肩部１２を
有する。
【００６３】ハウジング１０は、案内部材９より上側の
いずれかに配置されてもよい。
【００６４】図８には発射体１１が単独で示されてい
る。
【００６５】図８に示されるように、本実施例におい
て、発射体１１は、ピン又はスラグ状であり、金属ロッ
ド１１ｂを円筒状の金属スリーブ１１ａ内に押し込むこ
とにより形成される。このロッドはスリーブ１１ａより
長く、したがって、ロッド１１ｂの先端１１ｃは、スリ
ーブ１１ａの先端により形成される肩部１１ｅがハウジ
ング１０の肩部１２に接触する際に、案内部材９の外部
に突き出すようになっている。
【００６６】好適には、ロッド１１ｂは、ころ軸受を作
るのに使用するために元々製造されたローラを用いて作
ることができる。
【００６７】所定のエネルギを表面に伝達するために、
発射体の形状及び重量は、加工部分の形状に基づいて選
択される。
【００６８】ロッド１１ｂの先端１１ｃの形状は、衝突
後に部分Ｐに残る打ち跡に基づいて選択される。
【００６９】本実施形態のように先端１１ｃが球状の場
合、その曲率半径は、衝突中における部分Ｐの所望の深
さに基づいて選択される。
【００７０】例として発射体１１の後端１１ｄの表面が
球状又は平面状である場合、その曲率半径は、例えば、
０．５ｍｍより大きい。
【００７１】発射体の先端１１ｃ及び後端１１ｄは、こ
れら端部の硬度を上げるとともに、加工部分上及びソノ
トロード３上での跳ね返りをよくするために、表面加工
を施してもよい。
【００７２】本実施形態では、各発射体は、２つの部材
を組み立てて形成されているが、１つの部材で発射体を
形成しても本発明の範囲から外れることはない。
【００７３】例として、機械加工した１つの部材からな
る発射体１１’を図１２に示す。
【００７４】この発射体１１’は円筒体１１’ａをな
し、この円筒体１１’ａは、両端に２つの肩部１１’
ｅ，１１’ｆを有するとともに、上記肩部を超えて伸び
た、円筒体１１’ａより直径の小さな円筒部分１１’
ｂ，１１’ｇとを有する。
【００７５】発射体１１’の軸方向端部１１’ｃ，１
１’ｄは、全方向に丸みを帯び、本実施例では略半球状
をなす。
【００７６】図示しない変形例では、肩部１２は円錐形
でもよく、これに応じてピンの形状が調整される。
【００７７】発射体１１の後端１１ｄがソノトロード３
に接触する際に、どの発射体１１もハウジング１０から
出ないように、案内部材９が振動面７に対し配置されて
いる。
【００７８】装置１の動作を以下に説明する。
【００７９】各発射体１１の後端１１ｄが振動面７に接
触した後、ソノトロード３の振動によって、発射体１１
は、加工部分Ｐに向けて発射される。ここで、加工部分
Ｐの表面Ｓは、案内部材９と僅かの間隔をあけるか、あ
るいは案内部材９と接触した位置に配置されている。
【００８０】発射体１１の先端１１ｃが表面Ｓに衝突
し、衝突時に発射体の運動エネルギが、摩擦により熱に
変換されるとともに、塑性・弾性変形エネルギに変換さ
れる。
【００８１】発射体１１は部分Ｐで跳ね返り、ソノトロ
ード３と部分Ｐとの間を発射体が往復運動しながら、表
面Ｓが加工され続ける。
【００８２】上述した装置１は、ショットを利用した従
来の装置に比べて、多くの利点を有する。特に、 ・発射体間の衝突によるエネルギ損失がなく、よく効率
よく加工が行える ・発射体をなくす恐れがない ・ソノトロードと加工部分との間の発射体の経路は直線
状で、その結果、加工表面に対し同じ発射体が連続して
２回衝突する間の無駄時間を減らすとともに、加工の強
さ及び時間を最適化することができる ・発射体の質量は、加工すべき表面に衝突する表面の形
状を変えることなく、例えばスリーブ１１ａの長さある
いはロッド１１ｂの長さを調整することにより、大きく
したり小さくしたりできる
【００８３】図２は、本発明に係る装置の第２の実施形
態を示す。
【００８４】この装置は、構造体８がリング１５を固定
するために用いられる点、及びリング１５は、発射体１
８を保持するための一面に設けたビーズ１７により閉鎖
される点とが上述の装置と異なる。
【００８５】発射体１８は、ここではボールで構成さ
れ、これらボールは、一面のビーズ１７及びソノトロー
ド３とが軸方向の境界をなし且つ構造体８が横方向の境
界をなした空間１４内で、自由に移動できる。
【００８６】発射体１８は、ソノトロード３の振動によ
り運動し始め、振動面７と一面のビーズ１７との間で何
度も跳ね返る。
【００８７】一面に設けたビーズ１７は、発射体１８か
らの運動エネルギを加工部分Ｐの表面Ｓに局地的に伝達
する。
【００８８】図９は、一面に設けたビーズ１７のうち２
つのビーズ１７ａを示す。
【００８９】ビーズ１７ａ同士の固定は、適当な固定手
段であればどのようなものを用いてもよく、例えば、図
の場合では、これらビーズ１７ａは、支持ワイヤ１７ｂ
上に互いに間隔をあけて取付けられている。
【００９０】図３の実施例は、湾曲した端部２０を介し
てリング１５が構造体８に固定されている点が図２の実
施例と異なる。
【００９１】湾曲端部２０は、加工装置の長軸Ｘが加工
表面Ｓの面に略垂直な方向になるように加工装置を配置
するためのスペースがない場合に用いられる。
【００９２】図４は変形例を示す。ここでは、ソノトロ
ード３を囲む構造体２１は、軸２４を支持するようにな
っている。上記発射体を形成する複数の部材２２は、図
４紙面に垂直な回転軸Ｙ周りに回転可能に、ヒンジを介
して軸２４に取付けられている。
【００９３】本実施例において、図４に示すように、各
部分２２は、略長方形状を有する部材で、底部左隅の近
傍で軸２４周りに回転できるとともに、底部右隅を介し
て振動面７上に支持されることができる。
【００９４】各部材２２はさらに、上部右隅に、加工部
分Ｐの表面Ｓに当たるのに適した端部を有する突起２３
を備える。
【００９５】作動中、各部材２２は、部分Ｐの表面Ｓと
ソノトロード３との間を往復運動する。
【００９６】部材２２を回転可能に取付けることによ
り、加工表面Ｓに対し略平行に装置の長軸Ｘを配置した
状態で、部分Ｐを加工することができる。これはスペー
スの点で有利である。
【００９７】図１４は、部材２２の代わりに、互いにな
す角がｉの腕部７０、７１を有する部材２２’が用いら
れた変形例を示す。上記角度は、任意であり、例えば図
の実施例では９０°である。
【００９８】腕部は、それぞれソノトロード３と加工表
面Ｓに当たるための突起７３、７４を有する。
【００９９】図６、７に示す変形例では、発射体１１
は、図１を参照して上述した装置のものと同一のピン状
であり、これら発射体１１は、案内部材２６のハウジン
グ２５内で軸Ｘに平行な方向にスライド可能に案内され
る。ハウジング２５は、上述した実施例と同様に、案内
部材２６より上側のいずれかに配置されてもよい。図１
の装置との違いは、本実施例の案内部材２６は、軸Ｘ周
りに回転可能に設けてあること、及び、案内部材２６
は、ソノトロード３を囲む構造体の壁２９の厚み部分内
に収容された電気モータ２８に接続された伝動装置３６
により、軸Ｘ周りに駆動されることである。
【０１００】各ハウジング２５には、発射体１１を保持
するための肩部３５が設けてある。
【０１０１】案内部材２６の先端はセットバック２７を
有し、このセットバック２７は、その周縁部３４が階段
状になっており、これにより、発射体のロッド１１ｂを
通過させる孔３０を備えたカバー３９の取付けが可能に
なる。
【０１０２】カバー３９は、セットバック２７の底部と
協働して、チャンバー３１を形成し、図７に概略的に示
すように、チャンバー３１内に、圧縮器３３に接続され
た管３２から圧縮空気が送風されるようになっている。
【０１０３】チャンバー２７内に圧縮空気を送り込むこ
とで、発射体１１は、後側に押されて振動面７に接触
し、そこで、加工表面に向かう方向に最初の力積が与え
られる。
【０１０４】このように、装置の位置・方向に関わら
ず、特に案内部材２６が下方に向いている場合に、発射
体の運動を開始させることが可能である。
【０１０５】圧縮空気は、装置の作動中に、案内部材２
６、カバー３９、ソノトロード３、及び発射体１１を冷
却するのに用いることもできる。
【０１０６】図示しない変形例では、発射体をソノトロ
ードに向けて移動させるために、上述したように圧縮を
用いる代わりに、吸引力を用いる。
【０１０７】この吸引力は、案内部材２６とソノトロー
ド３との間で形成される。
【０１０８】装置の作動の間にモータ２８により案内部
材２６を回転させるとともに、ハウジング２５を任意に
配置することで、構造体２９が静止していても、発射体
が２回続けてソノトロード３や加工部分Ｐの表面Ｓの同
じ位置に当たることを避けることができる。このことに
よって、表面Ｓに対する衝突を均一にすることができ、
また、ソノトロード３の摩損を均一にすることができ
る。
【０１０９】符号３７は構造体２９の延長部を示す。こ
の延長部３７は、ユーザが加工動作を手動で行ったり制
御したりするのを可能にするためのハンドル手段（図で
は、全体は示していない。）を構成する。
【０１１０】図１０、１１は、本発明の第６の実施形態
を示す。
【０１１１】本実施形態では、発射体はボール４０で構
成され、これらのボール４０は、チューブ４２により形
成された個々の通路４１内で案内される。
【０１１２】各ボール４０は、チューブ４２内におい
て、チューブの一端に配置された振動面とピン４３を有
する他端との間で、往復運動を行う。ピン４３は、図１
１に概略的に示すようにドーム状の案内部材４４内を移
動できるようになっている。
【０１１３】ピン４３の軸は、壁４４に対し半径方向に
伸びている。
【０１１４】各ピン４３は、中ほどに環状の膨らみ部分
４５を備えた円筒部材であり、この膨らみ部分４５は、
円錐状の肩部４６、４７により軸方向の面が形成されて
いる。
【０１１５】膨らみ部分４５は、軸方向は２つの円錐状
肩部５０、５１により境界が形成された、壁４４内のチ
ャンバー４９内に収容されている。これら肩部５０、５
１に対し、ピン４３の肩部４６、４７がそれぞれ当接で
きるようになっている。
【０１１６】図示しない変形例においては、肩部５０、
５１は直線状であってもよく、ピン４３の形状はこれに
応じて決められる。
【０１１７】肩部５０、５１を隔てる距離は、ピン４３
をその軸方向に沿って所定距離だけ移動するのを可能に
する。
【０１１８】各チャンバー４９は、一方が孔５２を介し
て壁４４の外側に対し開放され、他方が孔５３を介して
チューブ４２に対し開放されている。孔５２、５３の直
径の大きさは、膨らみ部分４５の両側に設けられたピン
４３円筒部分より僅かに大きく設定されている。
【０１１９】本実施形態では、壁４４は、内壁５４と外
壁５５を重ねて組み立てることにより形成される。これ
ら壁は、ピン４３を所定位置に配置した後で結合され
る。
【０１２０】内壁５４は、外壁に接触する面に凹部を有
し、この結果、圧縮空気をチューブ４２のピン４３に対
向する端部に運ぶための通路５７を形成する。これによ
り、ボール４０をソノトロード３に向けて押し出し、連
続跳ね返りを開始させることが可能となる。
【０１２１】本実施形態は、例えば湾曲したコネクショ
ンフィレットを有する複雑な形状の表面を加工するのを
可能にする利点を有する。
【０１２２】使用時には、各ボール４０は、ソノトロー
ドとピン４３の内端６０との間で連続して跳ね返り、ピ
ン４３に運動エネルギを伝達する。
【０１２３】加工表面にはピン４３の外端５９が衝突す
る。
【０１２４】図１３は図７の装置の変形例である。ここ
では、発射体の交換を容易にするために取外し可能な案
内アセンブリ内で、発射体が保持されている状態を示
す。
【０１２５】したがって、各案内アセンブリに所定のタ
イプの発射体を用いることができるように、案内アセン
ブリのセットを作ることが可能である。
【０１２６】続いて、施すべき加工に基づいて、上記セ
ットから特定の案内アセンブリを選択される。
【０１２７】加工すべき表面に応じて、使用される発射
体を素早く交換するために、各種案内アセンブリをター
ンテーブル上に配置することができる。
【０１２８】図１３の例では、案内アセンブリは、発射
体１１’を収容するとともに、図７の実施形態の案内部
材２６に固定された保持部材６０を有する。
【０１２９】保持部材６０は、肩部６２とともに孔６１
を有する。
【０１３０】孔６１の深さは、肩部１１’ｆが肩部６２
に当たる前に、発射体１１’の底端１１’ｄがソノトロ
ード３に到達するように選択される。
【０１３１】上述した全ての実施形態において、加工す
べき部分がない場合に、発射体は装置内に保持される。
【０１３２】当然ながら、本発明は、上述した実施形態
に限定されるものではなく、これら実施形態の特徴は、
複数の方法で組み合わせることができる。
【０１３３】特に、案内部材は、図６、７に示すように
回転する必要はなく、平面上で一又は二方向に、任意の
距離だけ平行移動してもよい。
【０１３４】図２、３の実施形態における一面のビーズ
１７の代わりに、変形可能な壁であって、発射体の運動
エネルギを局地的に加工表面に伝達でき、且つ、装置の
動作中に、案内部材４４、チューブ４２、発射体４０及
びソノトロードを確実に冷却できるものであれば、どの
ようなものを用いてもよい。
【０１３５】また、発射体を振動面に接触させるのに圧
縮空気を用いる代わりに、例えばばねや磁石などの他の
復帰手段を用いてもよく、これらは本発明の範囲に含ま
れる。
【０１３６】図１５、１６は、本発明の別の実施形態を
構成する装置１００を示す。
【０１３７】装置１００は、ソノトロード１０２に接続
された音響アセンブリ１０１を有し、このソノトロード
１０２は、加工表面Ｓに向けて発射体を発射するのに適
した振動面１０３を備える。
【０１３８】ソノトロード１０２は、壁１０５により横
方向の境界が形成された空間１０４の底部に配置され、
壁１０５の前縁１０６は、使用の際に、表面Ｓに対向し
て配置される。
【０１３９】壁１０５は、その前縁１０６の周縁部に沿
って分布した電気接触部１０７を備え、各接触部は、前
縁１０６と表面Ｓとの距離ｄが予め決められた値以下に
なると、状態が変わるようになっている。
【０１４０】空間１０４は、管１０８を介して回収室１
０９につながっており、この回収室１０９は、該回収室
１０９に大きな吸引力をほぼ瞬間的に発生させる手段１
１０に連結されている。
【０１４１】回収室１０９はまた、管１２０を介して図
示しない圧縮空気源につながっている。
【０１４２】回収室１０９は、発射体１１１（本実施例
ではボール）全体を収容するようになっている。
【０１４３】装置１００は、音響アセンブリ１０１を作
動するために、ユーザが指示することにより起動する電
気接触部１１２を有する。
【０１４４】装置１００の動作を以下に示す。
【０１４５】現在、発射体１１１が回収室１０９内にあ
るものとする。ユーザは、空間１０４の開口部を、加工
表面に対向させて、前縁１０６を加工表面に近づける。
【０１４６】ユーザは、接触部１１２を押して、ソノト
ロードを起動する。
【０１４７】接触部１０７により、装置は、加工中にボ
ールが逃げないほど前縁１０６が加工表面に十分近いか
どうかを決定する。
【０１４８】前縁１０６が十分近い場合、圧縮空気ジェ
ットが回収室１０９内に送り込まれ、その結果、回収室
１０９のボールが追い出されて空間１０４内に導かれ、
そこで、ボールは、ソノトロード１０２の振動を受け
て、加工表面とソノトロードとの間を複数回にわたって
往復運動する。
【０１４９】ユーザが加工表面から装置を離すと、接触
部１０７は状態を変え、音響アセンブリの動作を中断す
る。これと同時に回収室１０９に吸引力が生じ、ボール
１１１が回収されてボール１１１が装置から逃げないよ
うにする。
【０１５０】ボールを回収室に戻すための吸引力の形成
は、発射体がなくなるのを防止する、本発明において意
味する保持手段を構成する。
【０１５１】吸引力は、例えば真空ポンプ、あるいはベ
ンチュリー効果を利用した装置に連結した圧縮空気な
ど、種々の方法で得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１の実施形態に係る装置の概略的
な軸方向断面図。
【図２】 本発明の第２の実施形態に係る装置の概略的
な軸方向部分断面図。
【図３】 本発明の第３の実施形態に係る装置の概略的
な軸方向部分断面図。
【図４】 本発明の第４の実施形態に係る装置の概略的
な軸方向部分断面図。
【図５】 図４の矢印Ｖに沿って見た平面図。
【図６】 本発明の第５の実施形態に係る装置の概略的
な軸方向部分断面図。
【図７】 図６の実施形態の詳細な図。
【図８】 図１の装置の発射体を単独で示した図。
【図９】 図２に示す一面に設けたビーズの詳細な図。
【図１０】 本発明の第６の実施形態を示す。
【図１１】 本発明の第６の実施形態を示す。
【図１２】 一つの部材を機械加工することにより作成
した、ピン又はスラッグの軸方向断面図。
【図１３】 例えば図１２に示すピン又はスラッグを使
用した変形例を示す。
【図１４】 発射体の変形例を示す。
【図１５】 本発明の第７の実施形態を示す。
【図１６】 本発明の第７の実施形態を示す。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 パトリック・シェップ フランス44115バース・グーレーヌ、アヴ ニュ・デュ・シャトリエ10番 (72)発明者 ジャン−ミシェル・デュシャゾーベネー フランス44840レ・ソリニエール、リュ・ デュ・クロー・デ・グランジュ３番

Claims (26)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ソノトロードと、 振動面と、 ソノトロードの振動を受けて上記振動面により加工表面
    に向けて発射される少なくとも１つの発射体とを有す
    る、衝突による表面加工装置において、 該装置が加工表面（Ｓ）から離れている場合に、各発射
    体（１１、１８、２２、４０、１１１）を装置内に保持
    するための保持手段（９、１７、２４、２６、４３、１
    １０、１０９、１０８）を有することを特徴とする装
    置。
  2. 【請求項２】 上記保持手段は、加工表面に無関係に、
    発射体を装置内に保持することを特徴とする請求項１の
    装置。
  3. 【請求項３】 各発射体を、前方への運動及び振動面
    （７）での跳ね返り後において案内する案内手段（９、
    ２４、２６、４２）を有することを特徴とする請求項１
    又は２の装置。
  4. 【請求項４】 上記案内手段（２６）を装置の残り部分
    に対し相対的に移動する駆動手段（２８、３６）を有す
    ることを特徴とする請求項３の装置。
  5. 【請求項５】 各発射体（１１）は、案内手段（９、２
    ６、４２）内でスライドすることを特徴とする請求項３
    又は４の装置。
  6. 【請求項６】 各発射体（２２）は、振動面（７）に当
    たる位置と加工部分（Ｐ）に当たる位置との間で、軸
    （２４）周りに回転することを特徴とする請求項３又は
    ４の装置。
  7. 【請求項７】 各発射体（１１、４０）を、装置の位置
    ・方向によらずに上記振動面（７）に接触させることに
    より、該発射体の運動を開始させるための回復手段（３
    １、３２、３３、５７）を有することを特徴とする上記
    請求項のいずれか一つに記載の装置。
  8. 【請求項８】 上記回復手段は、少なくとも１つのチャ
    ンバー（３１）を有し、 各発射体を振動面（７）に向けて押し出すために、上記
    チャンバー内に空気が送り込まれ、あるいは上記チャン
    バーから空気が吸引されることを特徴とする請求項７の
    装置。
  9. 【請求項９】 上記保持手段（９、２４、２６）は、各
    発射体（１１、２２）が加工表面（Ｓ）に直接当たるよ
    うに構成されることを特徴とする上記請求項のいずれか
    一つに記載の装置。
  10. 【請求項１０】 上記保持手段（１７、４３）は、各発
    射体（１８、４０）から運動エネルギを受けて、これを
    加工表面（Ｓ）に局地的に伝達するように構成されるこ
    とを特徴とする請求項１〜８のいずれかの装置。
  11. 【請求項１１】 上記保持手段は、一面に設けたビーズ
    （１７）で構成されること、及び、装置は、振動面と上
    記一面のビーズとの間で連続して跳ね返ることが自由に
    できるボール（１８）により構成された、少なくとも一
    つの発射体を有することを特徴とする請求項１０の装
    置。
  12. 【請求項１２】 上記一面のビーズ（１７）は、支持ワ
    イヤ１７ｂ上で互いに間隔をあけて設けられたビーズ
    （１７ａ）群を有することを特徴とする請求項１１の装
    置。
  13. 【請求項１３】 上記保持手段は、ドーム状の壁（４
    ４）内で移動可能なピン又はスラグ（４３）により構成
    されること、上記ピン又はスラグは、加工表面に当たる
    のに適した先端（５９）を有すること、及び、装置は、
    ボール（４０）で構成される発射体を有し、該ボール
    は、振動面とピンの他端（６０）との間を往復運動する
    ために通路（４１）により案内されることを特徴とする
    請求項１２の装置。
  14. 【請求項１４】 各発射体（１１）の重量が０．１〜５
    ｇの範囲であることを特徴とする上記請求項のいずれか
    一つに記載の装置。
  15. 【請求項１５】 装置は、ピン又はスラグ状の複数の発
    射体（１１）を有すること、及び、上記案内手段は、上
    記各ピン又はスラグをスライド可能に案内するための複
    数のハウジング（１０、２５）を備えた案内部材（９、
    ２６）であることを特徴とする請求項５の装置。
  16. 【請求項１６】 ピン又はスラグ（１１）は、肩部（１
    １ｅ）を備えることを特徴とする請求項１５の装置。
  17. 【請求項１７】 上記案内部材のハウジング（１０、２
    ５）は、ピン又はスラグ（１１）が当たるための端部と
    して用いられる肩部（１２、３５）を有することを特徴
    とする請求項１６の装置。
  18. 【請求項１８】 案内部材（２６）は、ピン又はスラグ
    の肩部（１１ｅ）の前方に圧縮空気を導き且つ振動面
    （７）に向かう後方にピン又はスラグを押すためのチャ
    ンバー（３１）を有することを特徴とする請求項１６又
    は１７の装置。
  19. 【請求項１９】 上記チャンバー（３１）は、案内部材
    （２６）により後方の境界が形成されるとともに、案内
    部材に嵌合し且つ孔を設けたカバー（２９）により前方
    の境界が形成されることを特徴とする請求項１８の装
    置。
  20. 【請求項２０】 案内部材（２６）は、ピン又はスラグ
    （１１）のスライド方向に平行な軸Ｘの周りに回転可能
    に設けられることを特徴とする請求項１５〜１９のいず
    れかの装置。
  21. 【請求項２１】 発射体は、装置に着脱可能に設けられ
    た案内アセンブリにより保持されることを特徴とする上
    記請求項のいずれかに記載の装置。
  22. 【請求項２２】 装置は、加工表面（Ｓ）に向かう方向
    が開放された空間（１０４）を有すること、及び、上記
    保持手段は、上記空間が加工表面から予め決められた距
    離ｄ以上に離れる際に、発射体を吸引して発射体が装置
    から逃げるのを防止するように、上記空間に吸引力を発
    生させる手段（１１０、１０９、１０８）を有すること
    を特徴とする請求項１の装置。
  23. 【請求項２３】 装置は、上記空間（１０４）とつなが
    れた、発射体（１１１）用の回収室（１０９）を有する
    こと、及び、上記空間が加工表面から予め決められた距
    離以上に離れる際に、発射体が回収室（１０９）に吸引
    されることを特徴とする請求項２２の装置。
  24. 【請求項２４】 発射体が逃げることがない程度に上記
    空間が加工表面に十分近くにある場合に、回収室（１０
    ９）に収容されたボールを上記空間内に放出する手段
    （１２０）を有することを特徴とする請求項２３の装
    置。
  25. 【請求項２５】 加工表面に対向する側の上記空間の端
    部（１０６）には、少なくとも一つの検出器（１１７）
    が設けてあり、この検出器（１１７）は、上記空間と加
    工表面との距離（ｄ）が予め決められた値を超えると状
    態が変わるようになっていることを特徴とする請求項２
    ２〜２４のいずれか一つに記載の装置。
  26. 【請求項２６】 上記空間の上記端部には、複数の検出
    器が設けてあり、これにより、発射体が上記空間に送り
    出される際に、上記空間の周端部全体が加工表面に十分
    に近くにあることを保証するようになっていることを特
    徴とする請求項２５の装置。
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