JP5202411B2 - Oscillator - Google Patents

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Description

本発明は、水平方向の揺動を発生する揺動装置に関する。   The present invention relates to a swing device that generates a swing in a horizontal direction.

鋳物の機械的性質を向上させる手段として、ショットピーニング処理が知られている(例えば、特許文献1を参照)。ショットピーニング処理とは、鋳物に対する後工程として行われる冷間加工であり、微小粒を高速で投射することによって鋳物の表層を塑性変形させ、圧縮残留応力を発生させて、機械的強度を向上させ得る技術である。   Shot peening is known as means for improving the mechanical properties of castings (see, for example, Patent Document 1). Shot peening is a cold work performed as a post process for castings, and the surface layer of castings is plastically deformed by projecting fine grains at high speed, generating compressive residual stress and improving mechanical strength. It is a technology to obtain.

しかし、このショットピーニング処理は、鋳物の表面に極近い表層の処理に止まることから、鋳物の表面近くに存在し得る内部欠陥を潰すまでの効果は有さず、鋳物の機械的性質の向上を図る上で限界があるばかりでなく、鋳物の表層の性状劣化等を、むしろ誘発してしまうおそれがあった。   However, this shot peening process is limited to the surface layer that is very close to the surface of the casting, so it does not have the effect of crushing internal defects that may exist near the surface of the casting, improving the mechanical properties of the casting. In addition to having a limit in achieving this, there was a risk of inducing deterioration of the properties of the surface layer of the casting.

そこで、本出願人は、ショットピーニング処理に代わる新たな手段として、鋳物の硬化方法を提案した(特許文献2を参照)。これは、鋳物の表面側に、ショットピーニング処理による塑性変形層より厚い緻密層を形成する手段であり、特許文献2に開示された鋳物の硬化方法によれば、鋳物に所望の機械的性質を付与することが可能である。   Therefore, the present applicant has proposed a casting hardening method as a new means to replace the shot peening process (see Patent Document 2). This is a means for forming a dense layer thicker than the plastic deformation layer by shot peening on the surface side of the casting. According to the casting curing method disclosed in Patent Document 2, desired mechanical properties are imparted to the casting. It is possible to grant.

上記鋳物の硬化方法は、鋳物を硬化材とともに揺動をさせ、鋳物の表面に硬化材を衝突させることによって、緻密層を形成する手段であるので、この手段を実施するためには揺動装置が必要になる。揺動装置については、特許文献2に開示がある他、本出願人は、特許文献3及び特許文献4に新たな提案をしている。又、揺動に関係する先行技術文献として、本出願人によるバレル研磨技術である特許文献5、中子砂を除去する技術を紹介した特許文献6及び特許文献7、及びカムによる往復ピストン機構を開示した特許文献8が知られている。   The casting curing method is means for forming a dense layer by swinging the casting together with the hardening material and causing the hardening material to collide with the surface of the casting. Is required. The swing device is disclosed in Patent Document 2, and the applicant has made new proposals in Patent Document 3 and Patent Document 4. Further, as prior art documents related to rocking, Patent Document 5 which is a barrel polishing technique by the present applicant, Patent Documents 6 and 7 which introduce a technique for removing core sand, and a reciprocating piston mechanism by a cam. The disclosed Patent Document 8 is known.

特公平8−11366号公報Japanese Patent Publication No. 8-11366 特開2004−322112号公報JP 2004-322112 A 特開2004−174604号公報JP 2004-174604 A 特開2005−103698号公報JP 2005-103698 A 特開平4−289069号公報Japanese Patent Laid-Open No. 4-289069 特開平10−286665号公報JP-A-10-286665 特開昭61−9961号公報JP-A-61-9961 特公平6−27537号公報Japanese Patent Publication No. 6-27537

特許文献3に提案した揺動装置は、水平方向の揺動を発生させて、鋳物の硬化方法を行なうのに好適なものである。しかし、処理効率を高めようとして、揺動の速度を高めると(速くすると)、2つの揺動板が(水平)対向運動をしていても、悪振動が過大となり、摺動案内機構(LMガイド)の寿命が短くなる、という改善すべき課題があった。   The swinging device proposed in Patent Document 3 is suitable for performing a casting hardening method by generating horizontal swinging. However, in order to increase the processing efficiency, if the speed of the swing is increased (when the speed is increased), even if the two swing plates are in the (horizontal) opposing motion, the bad vibration becomes excessive, and the sliding guide mechanism (LM) There was a problem to be improved that the life of the guide) was shortened.

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、鋳物を硬化材とともに高速で揺動をさせることが出来、その揺動によって、鋳物の所定部分に対し優れた機械的性質を付与することが可能であり、構成部材の寿命が長い、揺動装置を提供することにある。研究が重ねられた結果、以下に示す手段によって、上記目的が達成されることが見出された。   The present invention has been made in view of such circumstances, and the object of the present invention is to allow the casting to be swung at a high speed together with the hardened material, and by virtue of the swinging, it is superior to a predetermined part of the casting. Another object of the present invention is to provide a rocking device that can be provided with mechanical properties and that has a long life of components. As a result of repeated research, it has been found that the above-mentioned object can be achieved by the following means.

即ち、本発明によれば、回転型原動機と、その回転型原動機が発生させた回転運動を水平対向の2の直線運動に変換するカム機構と、対称に配置されカム機構が変換した水平対向の2の直線運動によって揺動する2以上の揺動板と、その揺動板を滑らかに揺動させる2以上の直線案内機構と、を具備し、カム機構が、回転型原動機に接続される回転軸(カムシャフト)と、その回転軸に設けられる共役カム(コンジュゲートカム)と、その共役カムを挟んで設けられ各々が共役カムと(厳密には共役カムを構成するそれぞれのカムと)当接する一対のローラー(カムフォロア)と、その一対のローラーを各々回転可能に支持する一対のブリッジバーと、その一対のブリッジバーの各々の両端に固持されるとともに2以上の揺動板を各々接続する一対の揺動棒(プッシュプルロッド)と、を有する揺動装置が提供される。   That is, according to the present invention, a rotary prime mover, a cam mechanism that converts the rotational motion generated by the rotary prime mover into two horizontally opposed linear motions, and a horizontally opposed lateral motion that is symmetrically disposed and converted by the cam mechanism. 2 or more oscillating plates that oscillate by two linear motions, and two or more linear guide mechanisms that oscillate the oscillating plates smoothly, and the cam mechanism is connected to the rotary prime mover. A shaft (camshaft), a conjugate cam (conjugate cam) provided on the rotating shaft, and each provided between the conjugate cam and each conjugate cam (strictly, each cam constituting the conjugate cam) A pair of rollers (cam follower) in contact with each other, a pair of bridge bars that rotatably support the pair of rollers, and a pair of bridge bars that are fixed to both ends of the pair and that connect two or more swing plates A pair of rocking rods (push-pull rod), the rocking device with is provided.

本明細書において、揺動とは、回転軌道上の揺れ動きをいうのではなく、直線状の(直線軌道上の)、概ね水平方向の往復運動をいう。揺動は、限定されるものではないが、揺れ幅(振幅)が大きく揺動数(振動数)が小さい、速い周期運動である。尚、揺動は振動と重なる概念であるため、本明細書において、揺動そのものではなく揺動から生じる二次的な抑制すべき振動を、悪振動と表現することがある。   In this specification, the swing does not mean a swinging motion on a rotating track, but means a linear reciprocating motion (on a straight track) in a substantially horizontal direction. The swing is not limited, but is a fast periodic motion with a large swing width (amplitude) and a small swing number (frequency). In addition, since the oscillation is a concept that overlaps with the vibration, in this specification, the secondary vibration to be suppressed, which is caused by the oscillation, not the oscillation itself may be expressed as bad vibration.

回転型原動機は、最初に回転運動を発生させる機器である。好ましい回転型原動機として電動機が採用されるが、回転型原動機は電動機に限定されず内燃機関等であってもよい。水平対向の2の直線運動は、概ね同じ振幅、同じ方向の往復運動であるが、その周期が互いに半サイクルずれている運動であり、一方が往の方向に進むとき他方が必ず復の方向に進む運動である。揺動板は、揺動させるべき被揺動体を載置するステージである。好ましい揺動板は平板であるが、被揺動体を載置し固定することが出来れば形状等は限定されない。被揺動体が特殊な形状を呈する場合には、被揺動体は取付治具を介して揺動板に固定することが出来る。直線案内機構(リニアガイド)として、リニア軸受、無限摺動用ボールスプライン軸受、無給油軸受等を採用することが出来る。一般にLMガイドと呼ばれるものを用いることが好ましい。   A rotary prime mover is a device that first generates rotational motion. An electric motor is adopted as a preferred rotary prime mover, but the rotary prime mover is not limited to an electric motor and may be an internal combustion engine or the like. The horizontally opposed two linear motions are reciprocating motions with substantially the same amplitude and the same direction, but their periods are shifted from each other by a half cycle. When one moves in the forward direction, the other must be in the backward direction. It is a forward movement. The rocking plate is a stage on which a rocked body to be rocked is placed. The preferred rocking plate is a flat plate, but the shape and the like are not limited as long as the rocked body can be placed and fixed. When the oscillating body has a special shape, the oscillating body can be fixed to the oscillating plate via an attachment jig. As the linear guide mechanism (linear guide), a linear bearing, an infinite sliding ball spline bearing, an oilless bearing, or the like can be used. It is preferable to use what is generally called an LM guide.

カム機構において、回転型原動機は回転軸(カムシャフト)に接続されるが、これは、回転軸と回転型原動機とが、直接に接続され(ダイレクトドライブ)、又は、所定の伝導部材を介して、接続されることを意味する。伝導部材は、例えば、ベルト(ベルトドライブ)やギア(ギアドライブ)である。共役カム(コンジュゲートカム)は、2つのカムからなり、各々のカムに2個のローラー(カムフォロア)の各々が当接するように構成されたカムである。共役カムでは、2つのカムは、位相が180°ずれたように作用する。即ち、共役カムは、一方のカムがローラーを押しているとき、他方のカムはローラーによって押されているように、動く。ブリッジバーには2つの役割がある。1つは中央部分でローラーを回転可能に支持すること、もう1つは両端で揺動棒(プッシュプルロッド)を固持することである。後者の役割から、ブリッジと表現される。揺動棒は、同じ2つのブリッジバーで固持されるので、平行に位置決めされ、揺動する。そして、その揺動する揺動棒に接続された揺動板も、揺動する。   In the cam mechanism, the rotary prime mover is connected to a rotary shaft (camshaft). This is because the rotary shaft and the rotary prime mover are directly connected (direct drive) or via a predetermined conductive member. Means connected. The conductive member is, for example, a belt (belt drive) or a gear (gear drive). The conjugate cam (conjugate cam) is composed of two cams, and each of the two rollers (cam followers) is in contact with each cam. In a conjugate cam, the two cams act as if they are 180 degrees out of phase. That is, the conjugate cam moves so that when one cam is pushing the roller, the other cam is pushed by the roller. The bridge bar has two roles. One is to rotatably support the roller at the central portion, and the other is to hold a swing rod (push-pull rod) at both ends. Because of the latter role, it is expressed as a bridge. Since the swing bar is held by the same two bridge bars, it is positioned in parallel and swings. Then, the swing plate connected to the swinging swinging bar also swings.

本発明に係る揺動装置においては、共役カムが、2ピース又は3ピース構造を有することが好ましい。   In the rocking device according to the present invention, the conjugate cam preferably has a two-piece or three-piece structure.

2ピース構造を有するとは、共役カムの2つのカムがそれぞれ分離可能な独立片で構成され、固定された状態で共役カムとして機能するような構造であることを意味し、3ピース構造を有するとは、2ピース構造であることに加えて、共役カムの2つのカムの間に(カムではない)位置決め(間隔決め)の部材が備わることを意味する。   Having a two-piece structure means that the two cams of the conjugate cam are composed of separate pieces that can be separated and function as a conjugate cam in a fixed state. Then, in addition to the two-piece structure, it means that a positioning (spacing) member (not a cam) is provided between the two cams of the conjugate cam.

本発明に係る揺動装置においては、共役カムが、回転軸に摩擦式締結手段で固定されていることが好ましい。   In the oscillating device according to the present invention, it is preferable that the conjugate cam is fixed to the rotating shaft by friction type fastening means.

本発明に係る揺動装置においては、カム機構の回転軸の近傍に回転検出センサを備えることが好ましい。   In the rocking device according to the present invention, it is preferable that a rotation detection sensor is provided in the vicinity of the rotation shaft of the cam mechanism.

回転検出センサとしては、ロータリーエンコーダを採用することが出来る。   A rotary encoder can be used as the rotation detection sensor.

本発明に係る揺動装置においては、揺動棒が、その端部にテーパー面を有し、そのテーパー面で揺動板を接続する態様であることが好ましい。   In the oscillating device according to the present invention, it is preferable that the oscillating rod has a tapered surface at an end thereof, and the oscillating plate is connected by the tapered surface.

テーパー面として好ましい面は、揺動棒の全周にわたって形成され、揺動棒の端に行くほど細くなるようなテーパー面である。   A preferable surface as the tapered surface is a tapered surface that is formed over the entire circumference of the swinging rod and becomes thinner toward the end of the swinging rod.

本発明に係る揺動装置においては、揺動板の上に、薄平状又はテーパー状の隙間を形成する一対のスライド部材が、隙間を対向させて平行に配設されることが好ましい。このスライド部材が平行に配設される方向は、揺動の方向と概ね直角をなす方向であることが好ましい。そして、この場合において、一対のスライド部材のうちの片方又は両方に、隙間を潰すように押える締付手段が備わることが好ましい。更に、平行に配設される一対のスライド部材の同じ一の端部を結ぶ位置に、薄平状又はテーパー状の隙間を形成する停止部材が配設されることが好ましい。尚更には、その停止部材の近傍に近接センサを備えることが好ましい。   In the oscillating device according to the present invention, it is preferable that a pair of slide members forming a thin or tapered gap is arranged in parallel on the oscillating plate with the gap opposed. The direction in which the slide members are arranged in parallel is preferably a direction that is substantially perpendicular to the swinging direction. In this case, it is preferable that one or both of the pair of slide members is provided with a tightening means for pressing so as to crush the gap. Furthermore, it is preferable that a stop member that forms a thin flat or tapered gap is disposed at a position connecting the same end portions of a pair of slide members disposed in parallel. Still further, it is preferable to provide a proximity sensor in the vicinity of the stop member.

本発明に係る揺動装置においては、回転型原動機、カム機構、揺動板、及び直線案内機構を載置する基台を有し、その基台が、板状体で形成され、焼鈍処理が施されたものであることが好ましい。   The rocking device according to the present invention has a base on which a rotary prime mover, a cam mechanism, a rocking plate, and a linear guide mechanism are placed, and the base is formed of a plate-like body, and annealing treatment is performed. It is preferable that it has been applied.

板状体で形成されとは、基台が、例えば鉄板、鋼板等で形成されている、パネル構造を有するものであることを意味する。即ち、本発明に係る揺動装置の基台は、H鋼等の棒状材では形成されていないものである。   The phrase “formed by a plate-like body” means that the base has a panel structure formed of, for example, an iron plate or a steel plate. That is, the base of the rocking device according to the present invention is not formed of a rod-shaped material such as H steel.

本発明に係る揺動装置は基台を有する場合には、その基台と、それを載置する床との間に、空気ばねを備えることが好ましい。   When the rocking device according to the present invention has a base, it is preferable to provide an air spring between the base and the floor on which the base is placed.

本発明に係る揺動装置は基台を有する場合には、カム機構が箱体に収容され、その箱体が基台に固定されていることが好ましい。   When the rocking device according to the present invention has a base, it is preferable that the cam mechanism is accommodated in a box and the box is fixed to the base.

本発明に係る揺動装置は基台を有する場合には、カム機構の揺動棒が、箱体を貫通して設けられ、箱体が、揺動棒のガイドを兼ねていることが好ましい。   When the rocking device according to the present invention has a base, it is preferable that the rocking bar of the cam mechanism is provided through the box, and the box also serves as a guide for the rocking bar.

具体的には、箱体を揺動棒が貫通する部分に、軸受けを設け、その軸受けで揺動棒が支持されつつ揺動するような態様を挙げることが出来る。   Specifically, a mode in which a bearing is provided in a portion through which the swinging rod passes through the box and the swinging rod is supported by the bearing can be exemplified.

本発明に係る揺動装置は基台を有する場合には、箱体に潤滑油が充填されるとともに、その潤滑油の循環手段を備えることが好ましい。   When the rocking device according to the present invention has a base, it is preferable that the box is filled with lubricating oil and provided with a circulating means for the lubricating oil.

本発明に係る揺動装置においては、揺動板の上で固定され揺動する被揺動体が、閉空間が存在する被加工体と、その被加工体の前記閉空間に投入された加工材と、を有することが好ましい。そして、被加工体が、中空鋳物であることが好ましく、特に車両用通気系部品であることが好ましい。   In the oscillating device according to the present invention, the oscillating body fixed and oscillating on the oscillating plate includes a workpiece in which a closed space exists, and a work material put into the closed space of the workpiece. It is preferable to have. And it is preferable that a to-be-processed body is a hollow casting, and it is especially preferable that it is a ventilation system component for vehicles.

加工材として好ましいものは、直径がφ3〜30mmの鋼球である。又、被加工体として好ましい車両用通気系部品は、例えば、EGR(排気ガス再循環(用の))通路、インテークマニホールド、タービンハウジング、コンプレッサカバー、シリンダヘッド、シリンダ、エアーダクト等である。   What is preferable as a processed material is a steel ball having a diameter of 3 to 30 mm. Ventilation parts for a vehicle that are preferable as a workpiece are, for example, an EGR (exhaust gas recirculation) passage, an intake manifold, a turbine housing, a compressor cover, a cylinder head, a cylinder, an air duct, and the like.

本発明に係る揺動装置は、回転型原動機と、その回転型原動機が発生させた回転運動を水平対向の2の直線運動に変換するカム機構と、対称に配置されカム機構が変換した水平対向の2の直線運動によって揺動する2以上の揺動板と、その揺動板を滑らかに揺動させる2以上の直線案内機構と、を具備するので、揺動板に加工材を投入した被加工体を載置し、揺動によって、加工材を被加工体に衝突させて、被加工体に加工を施すことが出来る。例えば、加工材として鋼球を採用し、被加工体として鋳物(例えばEGR通路)を用いて、鋳物の硬化方法(特許文献2を参照)を実施可能であり、それによって、鋳物の所定部分に対し優れた機械的性質を付与し、鋳物製品の競争力を向上させることが出来る。   The oscillating device according to the present invention includes a rotary prime mover, a cam mechanism that converts the rotational motion generated by the rotary prime mover into two horizontally opposed linear motions, and a horizontally opposed symmetrically disposed cam mechanism. The two or more oscillating plates that oscillate by the two linear motions and two or more linear guide mechanisms that smoothly oscillate the oscillating plates are provided. The workpiece can be processed by placing the workpiece and causing the workpiece to collide with the workpiece by swinging. For example, a steel ball can be used as a workpiece, and a casting hardening method (see Patent Document 2) can be carried out using a casting (for example, an EGR passage) as a workpiece, whereby a predetermined part of the casting is formed. On the other hand, excellent mechanical properties can be imparted and the competitiveness of the cast product can be improved.

本発明に係る揺動装置は、カム機構が、共役カムとローラー(カムフォロア)を有するものであり、このようなカム機構によって、回転型原動機が発生させた回転運動を水平対向の2の直線運動に変換しているので、揺動の方向(水平方向)以外の振動発生が抑制され、高速で揺動をさせるとクランク機構では大きくなっていた悪振動は小さい。そのため、直線案内機構を含む構成部材の寿命を、長くすることが可能である。   In the oscillating device according to the present invention, the cam mechanism has a conjugate cam and a roller (cam follower). With such a cam mechanism, the rotational motion generated by the rotary prime mover is converted into two horizontally opposed linear motions. Therefore, the occurrence of vibrations other than the swinging direction (horizontal direction) is suppressed, and when the swinging is performed at a high speed, the bad vibration that has been increased in the crank mechanism is small. Therefore, it is possible to lengthen the lifetime of the structural member including the linear guide mechanism.

本発明に係る揺動装置は、その好ましい態様において、共役カムが、2ピース又は3ピース構造を有するので、1ピースのものより安価であり、交換が容易である。このカムの形状によって、揺動の揺れ幅が変わるから、本発明に係る揺動装置では、揺動の揺れ幅の変更を簡単に行なうことが出来る。   In the preferred embodiment of the swing device according to the present invention, the conjugate cam has a two-piece or three-piece structure, so it is less expensive than the one-piece one and can be easily replaced. Since the swing width of the swing varies depending on the shape of the cam, the swing width of the swing can be easily changed in the swing device according to the present invention.

本発明に係る揺動装置は、その好ましい態様において、共役カムが、回転軸に摩擦式締結手段で固定されており、回転軸に共役カムを固定するためのキー溝を形成する必要がない。そのため、回転軸の強度低下のおそれはなく、振動や衝撃による回転軸の減耗、焼付き等の問題も生じ難い。回転軸の任意の位置に共役カムを容易に取付けられ、位置調整、位相合わせも、簡単に行なえる。   In the preferred embodiment of the oscillating device according to the present invention, the conjugate cam is fixed to the rotating shaft by friction-type fastening means, and there is no need to form a keyway for fixing the conjugate cam to the rotating shaft. For this reason, there is no risk of the strength of the rotating shaft being reduced, and problems such as wear and seizure of the rotating shaft due to vibration and impact are less likely to occur. A conjugate cam can be easily mounted at an arbitrary position on the rotating shaft, and position adjustment and phase adjustment can be easily performed.

本発明に係る揺動装置は、その好ましい態様において、カム機構の回転軸の近傍に回転検出センサを備えるので、回転軸と回転型原動機とが所定の伝導部材を介して接続され、その伝導部材が機能不全に陥った場合であっても、揺動装置としての不作動を直ぐに検知することが出来る。   In the preferred embodiment, the oscillating device according to the present invention includes a rotation detection sensor in the vicinity of the rotation shaft of the cam mechanism, so that the rotation shaft and the rotary prime mover are connected via a predetermined conductive member. Even in the case of a malfunction, it is possible to immediately detect the malfunction of the swing device.

本発明に係る揺動装置は、その好ましい態様において、揺動棒が、その端部にテーパー面を有し、そのテーパー面で揺動板を接続するので、揺動(水平方向の往復運動)における方向の切替時(反転時)に生じる衝撃を、(テーパー)面全体で受け止めることが出来る。そのため、接続部分の部材は長寿命化する。テーパー面が揺動棒の端に行くほど細くなるようなテーパー面であれば、戻り(復路)から行き(往路)への切替時に生じる衝撃が、(テーパー)面全体で受け止められる。   In the preferred embodiment of the rocking device according to the present invention, the rocking bar has a tapered surface at its end, and the rocking plate is connected to the taper surface, so rocking (horizontal reciprocating motion). The impact that occurs when the direction is switched (reversed) can be received by the entire (tapered) surface. For this reason, the member of the connection portion has a long life. If the taper surface is such that the taper surface becomes thinner as it goes to the end of the swinging rod, an impact generated when switching from the return (return path) to the go (outward path) is received by the entire (taper) surface.

本発明に係る揺動装置は、その好ましい態様において、揺動板の上に、薄平状又はテーパー状の隙間を形成する一対のスライド部材が、隙間を対向させて平行に配設されるので、この隙間に、例えば、被揺動体を載せた板状台座を差込み、差し込んだ板状台座を取り外すことが出来る。そのため、被揺動体を、直接、揺動板に固定する必要はないから、例えば、鋳物の硬化方法(特許文献2を参照)を実施する場合に、その処理効率(硬化させた物の生産効率)を高めることが出来る。又、一対のスライド部材のうちの片方又は両方に、隙間を潰すように押える締付手段が備わる態様においては、被揺動体を載せた板状台座をスライド部材の隙間に差込んだ状態で、簡易に、確りと、固定することが出来るので、差込みと取り外しの作業性を低下させることなく、揺動中に被揺動体を載せた板状台座が揺動板から外れることを防止出来る。更に、平行に配設される一対のスライド部材の同じ一の端部を結ぶ位置に、薄平状又はテーパー状の隙間を形成する停止部材が配設される態様は、これらの効果を更に高める。尚更に、その停止部材の近傍に近接センサを備える態様においては、被揺動体を載せた板状台座が所定の位置に確実に差込まれているか否か、あるいは、揺動中に被揺動体を載せた板状台座が揺動板から外れずに揺動しているか否か、を検出することが出来る。   In a preferred embodiment of the rocking device according to the present invention, a pair of slide members that form a thin or tapered gap are arranged on the rocking plate in parallel with the gap facing each other. In this gap, for example, a plate-like pedestal on which the rocking body is placed can be inserted, and the inserted plate-like pedestal can be removed. Therefore, it is not necessary to directly fix the oscillating body to the oscillating plate. For example, when performing a casting curing method (see Patent Document 2), the processing efficiency (production efficiency of the cured product) ) Can be increased. Further, in an aspect in which one or both of the pair of slide members are provided with fastening means for pressing so as to crush the gap, in a state where the plate-like pedestal on which the oscillating body is placed is inserted into the gap of the slide member, Since it can be simply and securely fixed, it is possible to prevent the plate-like pedestal on which the body to be oscillated is detached from the oscillating plate during oscillating without reducing the workability of insertion and removal. Furthermore, the aspect in which a stop member that forms a thin flat or tapered gap is provided at a position connecting the same end portions of a pair of slide members arranged in parallel further enhances these effects. . Still further, in the aspect in which the proximity sensor is provided in the vicinity of the stop member, whether or not the plate-like pedestal on which the oscillating body is placed is surely inserted into a predetermined position or during the oscillating body. It is possible to detect whether or not the plate-like pedestal on which is placed is swinging without detaching from the swinging plate.

本発明に係る揺動装置は、その好ましい態様において、基台が板状体で形成され焼鈍処理が施されたものであるので、直線案内機構を載置する基台の平面度が高い。そのため、直線案内機構を確実に水平に配設することが出来、被揺動体を載せた揺動板を、直線案内機構の上で、滑らかに揺動させることが出来る。基台がH鋼等の棒状材で形成されていると、直線案内機構を水平に配設することが出来ず、共役カムが変換した直線運動の方向と一致しない方向の運動エネルギーが生じて、悪振動が過大となり、直線案内機構の寿命が短くなるが、本発明に係る揺動装置によれば、このような問題は生じない。又、基台と床との間に空気ばねを備える態様によれば、揺動装置全体の悪振動を抑制することが出来、直線案内機構を含む構成部材の寿命を長くすることが出来る。更に、カム機構を収容する箱体が基台に固定されている態様によれば、カム機構の動作に起因する悪振動を抑制することが出来、直線案内機構を含む構成部材の寿命を長くすることが出来る。尚更に、箱体が揺動棒のガイドを兼ねている態様によれば、揺動棒の往復動作に起因する悪振動を抑制することが出来、直線案内機構を含む構成部材の寿命を長くすることが出来る。   In the preferred embodiment of the swing device according to the present invention, since the base is formed of a plate-like body and is subjected to annealing treatment, the flatness of the base on which the linear guide mechanism is placed is high. Therefore, the linear guide mechanism can be surely disposed horizontally, and the swing plate on which the oscillating body is placed can be smoothly swung on the straight guide mechanism. When the base is formed of a rod-shaped material such as H steel, the linear guide mechanism cannot be disposed horizontally, and kinetic energy in a direction that does not coincide with the direction of linear motion converted by the conjugate cam is generated. Although the bad vibration becomes excessive and the life of the linear guide mechanism is shortened, such a problem does not occur according to the swing device according to the present invention. Further, according to the aspect in which the air spring is provided between the base and the floor, it is possible to suppress the bad vibration of the entire swinging device, and it is possible to extend the life of the constituent members including the linear guide mechanism. Furthermore, according to the aspect in which the box body that houses the cam mechanism is fixed to the base, it is possible to suppress the bad vibration caused by the operation of the cam mechanism, and to prolong the life of the components including the linear guide mechanism. I can do it. Still further, according to the aspect in which the box also serves as the guide for the swinging rod, it is possible to suppress the bad vibration caused by the reciprocating motion of the swinging rod and to prolong the life of the components including the linear guide mechanism. I can do it.

本発明に係る揺動装置は、その好ましい態様において、箱体に潤滑油が充填され、潤滑油の循環手段を備えるので、摩擦熱の発生が抑制される。そのため、処理効率を高めるべく、揺動の速度を高めても(共役カム(あるいは回転軸)を速く回転させても)、焼付きに至ることはない。   In the preferred embodiment of the rocking device according to the present invention, the box body is filled with lubricating oil and provided with lubricating oil circulation means, so that generation of frictional heat is suppressed. Therefore, even if the swing speed is increased to increase the processing efficiency (even if the conjugate cam (or the rotating shaft) is rotated quickly), seizure does not occur.

本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す図であり、正面側の斜視図である。It is a figure which shows one Embodiment of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on this invention, and is a perspective view of the front side. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す図であり、背面側の斜視図である。It is a figure which shows one Embodiment of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on this invention, and is a perspective view of the back side. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す正面図である。It is a front view which shows one Embodiment of the rocking device which concerns on this invention. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows one Embodiment of the rocking device which concerns on this invention. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す右側面図である。It is a right view which shows one Embodiment of the rocking device which concerns on this invention. 図2BにおけるAA断面を表した断面図である。It is sectional drawing showing the AA cross section in FIG. 2B. 図2BにおけるBB断面を表した断面図である。It is sectional drawing showing the BB cross section in FIG. 2B. 図2AにおけるCC断面を表した断面図である。It is sectional drawing showing CC cross section in FIG. 2A. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す図であり、共役カムを表す斜視図である。It is a figure which shows one Embodiment of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on this invention, and is a perspective view showing a conjugate cam. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す図であり、共役カムを表す平面図である。It is a figure which shows one Embodiment of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on this invention, and is a top view showing a conjugate cam. 図4BにおけるFF断面を表した断面図である。It is sectional drawing showing FF cross section in FIG. 4B. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す図であり、カムボックスを表す斜視図である。It is a figure which shows one Embodiment of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on this invention, and is a perspective view showing a cam box. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す図であり、ブリッジバーを表す斜視図である。It is a figure which shows one Embodiment of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on this invention, and is a perspective view showing a bridge bar. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す図であり、プッシュプルロッドを表す斜視図である。It is a figure which shows one Embodiment of the rocking device which concerns on this invention, and is a perspective view showing a push pull rod. 図2BにおけるDD断面を表した断面図である。It is sectional drawing showing DD section in FIG. 2B. 図2BにおけるEE断面を表した断面図である。It is sectional drawing showing the EE cross section in FIG. 2B. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す図であり、共役カムによって回転運動が往復運動に変換される様子を表した模式図である。It is a figure which shows one Embodiment of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on this invention, and is a schematic diagram showing a mode that rotational motion was converted into reciprocating motion by the conjugate cam. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す図であり、共役カムによって回転運動が往復運動に変換される様子を表した模式図である。It is a figure which shows one Embodiment of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on this invention, and is a schematic diagram showing a mode that rotational motion was converted into reciprocating motion by the conjugate cam. 本発明に係る揺動装置の一の実施形態を示す図であり、共役カムによって回転運動が往復運動に変換される様子を表した模式図である。It is a figure which shows one Embodiment of the rocking | fluctuation apparatus which concerns on this invention, and is a schematic diagram showing a mode that rotational motion was converted into reciprocating motion by the conjugate cam.

以下、本発明について、適宜、図面を参酌しながら、実施形態を説明するが、本発明はこれらに限定されて解釈されるべきものではない。本発明に係る要旨を損なわない範囲で、当業者の知識に基づいて、種々の変更、修正、改良、置換を加え得るものである。例えば、図面は、好適な本発明に係る実施形態を表すものであるが、本発明は図面に表される態様や図面に示される情報により制限されない。本発明を実施し又は検証する上では、本明細書中に記述されたものと同様の手段若しくは均等な手段が適用され得るが、好適な手段は、以下に記述される手段である。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings as appropriate, but the present invention should not be construed as being limited thereto. Various changes, modifications, improvements, and substitutions can be added based on the knowledge of those skilled in the art without departing from the scope of the present invention. For example, the drawings show preferred embodiments of the present invention, but the present invention is not limited by the modes shown in the drawings or the information shown in the drawings. In practicing or verifying the present invention, the same means as described in this specification or equivalent means can be applied, but preferred means are those described below.

図1A〜図9Cは、本発明に係る揺動装置の一実施形態を示す図である。図1Aは正面側の斜視図であり、図1Bは背面側の斜視図であり、図2Aは正面図であり、図2Bは平面図(上面図)であり、図2Cは右側面図である。図3Aは図2BにおけるAA断面を表した断面図であり、図3Bは図2BにおけるBB断面を表した断面図であり、図3Cは図2AにおけるCC断面を表した断面図である。図4A〜図4Cは共役カムを表す図であり、図4Aは斜視図であり、図4Bは平面図(上面図)であり、図4Cは図4BにおけるFF断面を表した断面図である。図5は、カム機構を収容するカムボックス(箱体の具体的態様)を表す斜視図であり、図6は、共役カムと当接するカムフォロア(ローラーの具体的態様)を回転可能に支持するブリッジバーを表す斜視図であり、図7は、そのブリッジバーで固持され揺動板を接続し、揺動するプッシュプルロッド(揺動棒の具体的態様)を表す斜視図である。図8Aは図2BにおけるDD断面を表した断面図であり、図8Bは図2BにおけるEE断面を表した断面図である。図9A〜図9Cは、共役カム(カム)によって、回転運動が往復運動に変換される様子を表した模式図である。   1A to 9C are diagrams showing an embodiment of a rocking device according to the present invention. 1A is a front perspective view, FIG. 1B is a rear perspective view, FIG. 2A is a front view, FIG. 2B is a plan view (top view), and FIG. 2C is a right side view. . 3A is a cross-sectional view showing the AA cross section in FIG. 2B, FIG. 3B is a cross-sectional view showing the BB cross section in FIG. 2B, and FIG. 3C is a cross-sectional view showing the CC cross section in FIG. 4A to 4C are views showing the conjugate cam, FIG. 4A is a perspective view, FIG. 4B is a plan view (top view), and FIG. 4C is a cross-sectional view showing the FF cross section in FIG. 4B. FIG. 5 is a perspective view showing a cam box (a specific embodiment of a box) that houses a cam mechanism, and FIG. 6 is a bridge that rotatably supports a cam follower (a specific embodiment of a roller) that contacts the conjugate cam. FIG. 7 is a perspective view showing a push-pull rod (a specific mode of a swing bar) that is held by the bridge bar and is connected to a swing plate and swings. 8A is a cross-sectional view showing a DD cross section in FIG. 2B, and FIG. 8B is a cross-sectional view showing an EE cross section in FIG. 2B. FIG. 9A to FIG. 9C are schematic views showing a state in which the rotational motion is converted into the reciprocating motion by the conjugate cam (cam).

図示される揺動装置2は、カムシャフト40、共役カム38、カムフォロア391a,391b,392a,392b、ブリッジバー461a,461b,462a,462b、及びプッシュプルロッド411a,411b,412a,412bを有するカム機構を中心として、他に、電動機36、ステージ42a,42b、リニアガイド431a,431b,432a,432b、を具備する。   The illustrated swing device 2 includes a cam shaft 40, a conjugate cam 38, cam followers 391a, 391b, 392a, 392b, bridge bars 461a, 461b, 462a, 462b, and push-pull rods 411a, 411b, 412a, 412b. In addition, an electric motor 36, stages 42a and 42b, and linear guides 431a, 431b, 432a, and 432b are provided.

揺動装置2では、揺動にかかる動力は電動機36(回転型原動機の具体的態様)により与えられる。電動機36で生じた回転運動は、ベルト35(伝導部材の具体的態様)によりカムシャフト40(回転軸の具体的態様)に伝わりこれらを回転させる。詳細には、ベルト35は、電動機36の回転軸に設けられたプーリー34及びカムシャフト40に設けられたプーリー37を介して、回転運動を伝達する。電動機36の回転制御と併せて、これらプーリー34,37の径等を変更することによる回転数制御を通じて、最終的にステージ42a,42bの往復運動(即ち揺動)にかかる振動数制御を行うことが可能である。   In the oscillating device 2, the power for the oscillation is given by an electric motor 36 (a specific mode of a rotary prime mover). The rotational motion generated by the electric motor 36 is transmitted to the camshaft 40 (specific mode of the rotating shaft) by the belt 35 (specific mode of the conductive member) and rotates them. Specifically, the belt 35 transmits rotational motion via a pulley 34 provided on the rotation shaft of the electric motor 36 and a pulley 37 provided on the camshaft 40. Along with the rotation control of the electric motor 36, through the rotation speed control by changing the diameters of the pulleys 34, 37, the frequency control for the reciprocating motion (that is, swinging) of the stages 42a, 42b is finally performed. Is possible.

カムシャフト40の回転運動は、そのカムシャフト40に、摩擦式締結手段によって固定された共役カム38によって、対向する二の往復運動に変換される。カムシャフト40の近傍には、ロータリーエンコーダ47が設けられており、カムシャフト40が実際に回転しているか否かは、ロータリーエンコーダ47によって監視される。   The rotational motion of the camshaft 40 is converted into two opposing reciprocating motions by a conjugate cam 38 fixed to the camshaft 40 by friction type fastening means. A rotary encoder 47 is provided in the vicinity of the camshaft 40, and the rotary encoder 47 monitors whether the camshaft 40 is actually rotating.

共役カム38は、3ピース構造を有するものであり、2つのカム38a、カム38bと、それらを位置決めするスペーサー38c(カムではない間隔決めの部材)からなる。共役カム38のカム38aには、カムフォロア391aとカムフォロア391bが当接する。ブリッジバー461aは、(中央で)カムフォロア391aを回転可能に支持し、ブリッジバー461bは、(中央で)カムフォロア391bを回転可能に支持する。そして、ブリッジバー461a,461bは、(両端で)プッシュプルロッド411a,411bを固持する。更に、プッシュプルロッド411a,411bには、可動するステージ42a(揺動板の具体的態様)が接続され、そのステージ42aは、リニアガイド431a,431bに取り付けられている。尚、プッシュプルロッド411a,411bは、端部にテーパー面71を有し、ステージ42aは、そのテーパー面71で接続される。   The conjugate cam 38 has a three-piece structure, and includes two cams 38a and 38b, and a spacer 38c (a non-cam spacing member) for positioning them. A cam follower 391a and a cam follower 391b abut on the cam 38a of the conjugate cam 38. The bridge bar 461a rotatably supports the cam follower 391a (in the center), and the bridge bar 461b rotatably supports the cam follower 391b (in the center). The bridge bars 461a and 461b hold the push-pull rods 411a and 411b (at both ends). Further, a movable stage 42a (specific embodiment of a swing plate) is connected to the push-pull rods 411a and 411b, and the stage 42a is attached to the linear guides 431a and 431b. The push-pull rods 411a and 411b have a tapered surface 71 at the end, and the stage 42a is connected by the tapered surface 71.

そして、図9A〜図9Cに示されるように、例えば、共役カム38のカム38aが、図9Aの位置から、反時計方向に90°回転すると、カムシャフト40を固定された中心位置として、カム38aは、カムフォロア391bを押すように動き、カムフォロア391bを支持するブリッジバー461bも押されて、図9A〜図9C中において、右から左へ移動し、図9Bの状態になる。次いで、図9Bの位置から、更に、反時計方向に90°回転すると、同じように、カムシャフト40を固定された中心位置として、カム38aはカムフォロア391bを押すように動き、カムフォロア391bを支持するブリッジバー461bも押されて、図9A〜図9C中において、右から左へ移動し、図9Cの状態になる。同時に、カムシャフト40の反対側では、図9Aの位置から、反時計方向に90°回転すると、カム38aは、カムフォロア391aに押されるように動き、カムフォロア391a及びそれを支持するブリッジバー461aは、図9A〜図9C中において、右から左へ移動し、図9Bの状態になる。次いで、図9Bの位置から、更に、反時計方向に90°回転すると、同じように、カムシャフト40を固定された中心位置として、カム38aはカムフォロア391aに押されるように動き、カムフォロア391a及びブリッジバー461aは、図9A〜図9C中において、右から左へ移動し、図9Cの状態になる。   9A to 9C, for example, when the cam 38a of the conjugate cam 38 rotates 90 ° counterclockwise from the position of FIG. 9A, the camshaft 40 is set as the fixed center position. 38a moves so as to push the cam follower 391b, and the bridge bar 461b supporting the cam follower 391b is also pushed to move from right to left in FIGS. 9A to 9C to be in the state of FIG. 9B. 9B, when the cam shaft 40 is further rotated 90 ° counterclockwise, the cam 38a moves to push the cam follower 391b and supports the cam follower 391b. The bridge bar 461b is also pushed to move from the right to the left in FIGS. 9A to 9C to be in the state of FIG. 9C. At the same time, on the opposite side of the camshaft 40, when rotated 90 ° counterclockwise from the position of FIG. 9A, the cam 38a moves so as to be pushed by the cam follower 391a, and the cam follower 391a and the bridge bar 461a that supports the cam follower 391a 9A to 9C, the robot moves from right to left and enters the state shown in FIG. 9B. 9B, when the cam shaft 40 is further rotated 90 ° counterclockwise, the cam 38a moves so as to be pushed by the cam follower 391a, and the cam follower 391a and the bridge The bar 461a moves from right to left in FIGS. 9A to 9C and enters the state of FIG. 9C.

続いて、図示はしないが、カム38aが、図9Cの位置から、反時計方向に90°回転すると、カムシャフト40を固定された中心位置として、カム38aは、カムフォロア391aを押すように動き、カムフォロア391aを支持するブリッジバー461aも押されて、(図9A〜図9C中における)左から右へ移動する。更に、反時計方向に90°回転すると、同じように、カムシャフト40を固定された中心位置として、カム38aはカムフォロア391aを押すように動き、カムフォロア391aを支持するブリッジバー461aも押されて、(図9A〜図9C中における)左から右へ移動する。同時に、反対側では、カム38aは、カムフォロア391bに押されるように動き、カムフォロア391b及びそれを支持するブリッジバー461bは、(図9A〜図9C中における)左から右へ移動する。更に、反時計方向に90°回転すると、同じように、カムシャフト40を固定された中心位置として、カム38aはカムフォロア391bに押されるように動き、カムフォロア391b及びブリッジバー461bは、(図9A〜図9C中における)左から右へ移動する。   Subsequently, although not shown, when the cam 38a rotates 90 ° counterclockwise from the position of FIG. 9C, the cam 38a moves to push the cam follower 391a with the camshaft 40 as a fixed central position. The bridge bar 461a that supports the cam follower 391a is also pushed and moves from left to right (in FIGS. 9A to 9C). Further, when the cam shaft 40 is rotated 90 ° counterclockwise, the cam 38a moves so as to push the cam follower 391a, and the bridge bar 461a supporting the cam follower 391a is also pushed. Move from left to right (in FIGS. 9A-9C). At the same time, on the opposite side, the cam 38a moves to be pushed by the cam follower 391b, and the cam follower 391b and the bridge bar 461b that supports it move from left to right (in FIGS. 9A to 9C). Further, when rotated 90 ° counterclockwise, the cam 38a moves so as to be pushed by the cam follower 391b with the camshaft 40 being fixed, and the cam follower 391b and the bridge bar 461b are Move from left to right (in FIG. 9C).

揺動装置2では、上記のようにして、カムシャフト40の回転運動が、そのカムシャフト40に備わる共役カム38のカム38aによって往復運動に変換されることにより、カムフォロア391a,391b、ブリッジバー461a,461b、及びプッシュプルロッド411a,411bを介して、カム38aと接続されることになるステージ42aは、リニアガイド431a,431bに沿って、滑らかに往復運動を行う。   In the oscillating device 2, as described above, the rotational movement of the camshaft 40 is converted into the reciprocating movement by the cam 38a of the conjugate cam 38 provided on the camshaft 40, whereby the cam followers 391a and 391b and the bridge bar 461a. , 461b and push-pull rods 411a and 411b, the stage 42a to be connected to the cam 38a smoothly reciprocates along the linear guides 431a and 431b.

以上が、共役カム38のカム38aによる、カムシャフト40の回転運動を往復運動に変換するはたらきである。共役カム38のカム38bも、同様に、カムシャフト40の回転運動を往復運動に変換するようにはたらく。そして、共役カム38においては、カム38a,39bは、位相が180°ずれたように作用し、例えば、カム38aがカムフォロア391bを押しているとき、カム38bは(カムフォロア391aと同じ側にある)カムフォロア392aを押すように、動く。   The above is the function of converting the rotational motion of the camshaft 40 by the cam 38a of the conjugate cam 38 into reciprocating motion. Similarly, the cam 38b of the conjugate cam 38 functions to convert the rotational motion of the camshaft 40 into reciprocating motion. In the conjugate cam 38, the cams 38a and 39b act so that the phases are shifted by 180 °. For example, when the cam 38a pushes the cam follower 391b, the cam 38b is located on the same side as the cam follower 391a. Move to push 392a.

以下、図9A〜図9Cに相当する図は示さないが、カム38bによる、カムシャフト40の回転運動を往復運動に変換するはたらきを説明する。共役カム38のカム38bには、カムフォロア392aとカムフォロア392bが当接する。ブリッジバー462aは、(中央で)カムフォロア392aを回転可能に支持し、ブリッジバー462bは、(中央で)カムフォロア392bを回転可能に支持する。そして、ブリッジバー462a,462bは、(両端で)プッシュプルロッド412a,412bを固持する。更に、プッシュプルロッド412a,412bには、可動するステージ42bが接続され、そのステージ42bは、リニアガイド432a,432bに取り付けられている。尚、プッシュプルロッド412a,412bは、端部にテーパー面71を有し、ステージ42bは、そのテーパー面71で接続される。   Hereinafter, although the figure corresponding to FIG. 9A-FIG. 9C is not shown, the function which converts the rotational motion of the cam shaft 40 by the cam 38b into a reciprocating motion is demonstrated. The cam follower 392a and the cam follower 392b abut on the cam 38b of the conjugate cam 38. The bridge bar 462a rotatably supports the cam follower 392a (at the center), and the bridge bar 462b rotatably supports the cam follower 392b (at the center). The bridge bars 462a and 462b hold the push-pull rods 412a and 412b (at both ends). Further, a movable stage 42b is connected to the push-pull rods 412a and 412b, and the stage 42b is attached to the linear guides 432a and 432b. Note that the push-pull rods 412 a and 412 b have a tapered surface 71 at the end, and the stage 42 b is connected by the tapered surface 71.

そして、例えば、共役カム38のカム38bが、反時計方向に90°回転すると、カムシャフト40を固定された中心位置として、(カム38aが、カムフォロア391bを押すタイミングにおいて)カム38bは、(カムフォロア391aと同じ側の)bカムフォロア392aを押すように動き、カムフォロア392aを支持するブリッジバー462aも押されて、(図9A〜図9C中における)左から右へ移動する。次いで、更に、反時計方向に90°回転すると、同じように、カムシャフト40を固定された中心位置として、カム38bはカムフォロア392aを押すように動き、カムフォロア392aを支持するブリッジバー462aも押されて、(図9A〜図9C中における)左から右へ移動する。同時に、カムシャフト40の反対側では、反時計方向に90°回転すると、カム38bは、カムフォロア392bに押されるように動き、カムフォロア392b及びそれを支持するブリッジバー462bは、(図9A〜図9C中における)左から右へ移動する。次いで、更に、反時計方向に90°回転すると、同じように、カムシャフト40を固定された中心位置として、カム38bはカムフォロア392bに押されるように動き、カムフォロア392b及びブリッジバー462bは、(図9A〜図9C中における)左から右へ移動する。   Then, for example, when the cam 38b of the conjugate cam 38 is rotated 90 ° counterclockwise, the cam 38b is positioned at the center position where the camshaft 40 is fixed (at the timing when the cam 38a pushes the cam follower 391b). It moves to push the b cam follower 392a (on the same side as 391a), and the bridge bar 462a supporting the cam follower 392a is also pushed to move from left to right (in FIGS. 9A to 9C). Next, when the cam shaft 40 is further rotated by 90 ° counterclockwise, the cam 38b moves to push the cam follower 392a with the camshaft 40 being fixed, and the bridge bar 462a supporting the cam follower 392a is also pushed. Move from left to right (in FIGS. 9A to 9C). At the same time, on the opposite side of the camshaft 40, when rotated 90 ° counterclockwise, the cam 38b moves so as to be pushed by the cam follower 392b, and the cam follower 392b and the bridge bar 462b that supports the cam follower 392b (see FIGS. 9A to 9C). Move from left to right. Next, when the cam shaft 40 is further rotated by 90 ° in the counterclockwise direction, the cam 38b moves so as to be pushed by the cam follower 392b with the cam shaft 40 being fixed, and the cam follower 392b and the bridge bar 462b are (see FIG. Move from left to right (in 9A-9C).

続いて、カム38bが、更に、反時計方向に90°回転すると、カムシャフト40を固定された中心位置として、(カム38aが、カムフォロア391aを押すタイミングにおいて)カム38bは、(カムフォロア391bと同じ側の)カムフォロア392bを押すように動き、カムフォロア392bを支持するブリッジバー462bも押されて、(図9A〜図9C中における)右から左へ移動する。更に、反時計方向に90°回転すると、同じように、カムシャフト40を固定された中心位置として、カム38bはカムフォロア392bを押すように動き、カムフォロア392bを支持するブリッジバー462bも押されて、(図9A〜図9C中における)右から左へ移動する。同時に、反対側では、カム38bは、カムフォロア392aに押されるように動き、カムフォロア392a及びそれを支持するブリッジバー462aは、(図9A〜図9C中における)右から左へ移動する。更に、反時計方向に90°回転すると、同じように、カムシャフト40を固定された中心位置として、カム38bはカムフォロア392aに押されるように動き、カムフォロア392a及びブリッジバー462aは、(図9A〜図9C中における)右から左へ移動する。   Subsequently, when the cam 38b further rotates 90 ° counterclockwise, the cam 38b is set to the same position as the cam follower 391b (at the timing when the cam 38a pushes the cam follower 391a) with the cam shaft 40 being fixed. The cam follower 392b is pushed, and the bridge bar 462b supporting the cam follower 392b is also pushed to move from right to left (in FIGS. 9A to 9C). Further, when the cam shaft 40 is rotated 90 ° counterclockwise, the cam 38b moves so as to push the cam follower 392b, and the bridge bar 462b that supports the cam follower 392b is pushed. Move from right to left (in FIGS. 9A-9C). At the same time, on the opposite side, the cam 38b moves to be pushed by the cam follower 392a, and the cam follower 392a and the bridge bar 462a that supports it move from right to left (in FIGS. 9A-9C). Further, when the cam shaft 40 is rotated 90 ° counterclockwise, the cam 38b moves so as to be pushed by the cam follower 392a with the cam shaft 40 being fixed, and the cam follower 392a and the bridge bar 462a are Move from right to left (in FIG. 9C).

揺動装置2では、上記のようにして、カムシャフト40の回転運動が、そのカムシャフト40に備わる共役カム38のカム38bによって往復運動に変換されることにより、カムフォロア392a,392b、ブリッジバー462a,462b、及びプッシュプルロッド412a,412bを介して、カム38bと接続されることになるステージ42bは、リニアガイド432a,432bに沿って、滑らかに往復運動を行う。   In the oscillating device 2, as described above, the rotational motion of the camshaft 40 is converted into the reciprocating motion by the cam 38b of the conjugate cam 38 provided on the camshaft 40, whereby the cam followers 392a and 392b and the bridge bar 462a. , 462b and push-pull rods 412a and 412b, the stage 42b to be connected to the cam 38b reciprocates smoothly along the linear guides 432a and 432b.

ステージ42a,42bの2つの往復運動は、ステージ42aが一の方向へ進むときにステージ42bが反対の他の方向へ進み、ステージ42aが他の方向へ進むときにステージ42bが一の方向へ進むような動作で行われる。換言すれば、ステージ42a,42bが、共役カム38及びカムシャフト40を挟んで、対向するように往復運動する。そして、このような往復運動によって、揺動にともなって発生する悪振動を打ち消し抑制する。   The two reciprocating motions of the stages 42a and 42b are such that when the stage 42a advances in one direction, the stage 42b advances in the other opposite direction, and when the stage 42a advances in the other direction, the stage 42b advances in one direction. It is performed in such an operation. In other words, the stages 42a and 42b reciprocate so as to face each other with the conjugate cam 38 and the camshaft 40 interposed therebetween. And by such a reciprocating motion, the bad vibration which occurs with rocking is canceled and suppressed.

揺動装置2では、カム機構、電動機36、ステージ42a,42b、及びリニアガイド431a,431b,432a,432bは、基台53に載置される。基台53は、図1A、図1Bから理解されるように、板状体で形成されたものであり、且つ、図からは窺い知れないが、焼鈍処理が施されたものである。そして、その基台53は、床との間に、空気ばね31を介して、備え付けられる。   In the swing device 2, the cam mechanism, the electric motor 36, the stages 42 a and 42 b, and the linear guides 431 a, 431 b, 432 a, and 432 b are placed on the base 53. As can be understood from FIGS. 1A and 1B, the base 53 is formed of a plate-like body, and although it is not obvious from the drawings, the base 53 is subjected to an annealing process. And the base 53 is provided via the air spring 31 between floors.

又、揺動装置2では、図1A、図1Bから理解されるように、カム機構はカムボックス51(箱体の具体的態様、図5を参照)に収容されており、カムボックス51は基台53に固定されている。カムボックス51には、オイル(潤滑油)が、例えば、容積の1/3〜1/10程度、充填され、そのオイルは、オイルポンプ(循環手段)によって、カムボックス51の下方から取り出され、カムボックス51の上方から再度送り込まれる(即ち、循環する)。又、カム機構のプッシュプルロッド411a,411b,412a,412bは、カムボックス51を貫通して設けられ、その貫通する部分(貫通孔)に軸受が設けられることによって、カムボックス51は、揺動するプッシュプルロッド411a,411b,412a,412bのガイドを兼ねている。   In the oscillating device 2, as can be understood from FIGS. 1A and 1B, the cam mechanism is housed in a cam box 51 (see a specific embodiment of a box, see FIG. 5). It is fixed to the base 53. The cam box 51 is filled with oil (lubricating oil), for example, about 1/3 to 1/10 of the volume, and the oil is taken out from below the cam box 51 by an oil pump (circulation means). It is fed again from above the cam box 51 (that is, circulates). The push-pull rods 411a, 411b, 412a, 412b of the cam mechanism are provided so as to penetrate the cam box 51, and the cam box 51 swings when a bearing is provided in the penetrating portion (through hole). It also serves as a guide for the push-pull rods 411a, 411b, 412a, 412b.

揺動装置2は、ステージ42a,42b上で、被加工体として、例えば鋳物であるEGR通路を固定して、それが有する閉空間に投入された、例えば直径がφ20mmの鋼球(加工材)とともに、揺動させ、鋳物の硬化方法を実施し得る装置である。被揺動体(例えば、EGR通路及び鋼球)の取り付け及び取り外しを、簡易且つ迅速に行なうために、揺動装置2では、次のような機構を有する。   The oscillating device 2 is a steel ball (working material) having a diameter of, for example, φ20 mm, which is inserted into a closed space of the EGR passage, which is a casting, for example, as a workpiece on the stages 42a and 42b. At the same time, it is an apparatus that can be swung to carry out a casting hardening method. In order to easily and quickly attach and remove a body to be rocked (for example, an EGR passage and a steel ball), the rocking device 2 has the following mechanism.

即ち、揺動装置2には、ステージ42aの上に、一対のスライド部材811a,811bが、隙間を対向させるようにして、平行に、且つ、プッシュプルロッド411a,411bの長さ方向(揺動の方向)とは直角をなす方向に、配設されている。そして、スライド部材811bには、クランプ82a(締付手段の具体的態様)が備わる。更に、スライド部材811a,811bの端部を結ぶ位置に、ストッパ83a(停止部材の具体的態様)が配設される。   That is, the swing device 2 has a pair of slide members 811a and 811b on the stage 42a in parallel with the gaps facing each other and in the length direction of the push-pull rods 411a and 411b. It is arranged in a direction perpendicular to (direction). The slide member 811b is provided with a clamp 82a (specific mode of tightening means). Further, a stopper 83a (a specific mode of the stop member) is disposed at a position connecting the end portions of the slide members 811a and 811b.

同様に、ステージ42bの上には、一対のスライド部材812a,812bが、隙間を対向させるようにして、平行に、且つ、プッシュプルロッド412a,412bの長さ方向(揺動の方向)とは直角をなす方向に、配設されている。そして、スライド部材812bには、クランプ82bが備わる。更に、スライド部材812a,812bの端部を結ぶ位置に、ストッパ83bが配設される。加えて、そのストッパ83bの近傍には、超音波センサ84(近接センサの具体的態様)が備わっている。   Similarly, on the stage 42b, a pair of slide members 812a and 812b are parallel to each other with the gap facing each other and perpendicular to the length direction (swinging direction) of the push-pull rods 412a and 412b. Are arranged in the direction of The slide member 812b is provided with a clamp 82b. Further, a stopper 83b is disposed at a position connecting the end portions of the slide members 812a and 812b. In addition, an ultrasonic sensor 84 (a specific form of a proximity sensor) is provided in the vicinity of the stopper 83b.

揺動装置2を使用して、鋳物の硬化方法を実施するに際し、好ましい揺動条件としては、例えば、1秒あたりの揺動数(振動数)が概ね3〜30Hzであり、揺動の揺れ幅(振幅)が概ね10〜500mmである。又、好ましい延べ揺動時間は、概ね3〜180分である。   When carrying out the casting hardening method using the oscillating device 2, as a preferable oscillating condition, for example, the oscillating number per second (frequency) is approximately 3 to 30 Hz, and the oscillating oscillation The width (amplitude) is approximately 10 to 500 mm. The preferred total swing time is approximately 3 to 180 minutes.

本発明に係る揺動装置は、鋼板を加工し、市販の各部材と組み合わせて作製することが出来る。作製にあたっては、揺動条件及び被加工体の仕様に合わせて、各構成要素のサイズや材料や機械的強度(例えば回転軸の径や材料等)が適正になるように決定することが好ましい。   The oscillating device according to the present invention can be manufactured by processing a steel plate and combining it with commercially available members. In production, it is preferable to determine the size, material, and mechanical strength (for example, the diameter and material of the rotating shaft) of each component in accordance with the swing conditions and the specifications of the workpiece.

本発明に係る揺動装置は、揺動によって加工材を被加工体に衝突させ、被加工体に加工を施す手段として利用することが出来る。例えば、EGR(排気ガス再循環(用の))通路、インテークマニホールド、タービンハウジング、コンプレッサカバー、シリンダヘッド、シリンダ、エアーダクト等の車両用通気系部品に、鋼球を衝突させて、高い機械的性質を付与し薄肉化及び軽量化を図り、更にはピンホール欠陥を消滅させ、これら車両用通気系部品の競争力向上に資する。   The swing device according to the present invention can be used as means for causing a workpiece to collide with a workpiece by swinging and processing the workpiece. For example, steel balls collide with vehicle ventilation system parts such as EGR (exhaust gas recirculation) passages, intake manifolds, turbine housings, compressor covers, cylinder heads, cylinders, air ducts, etc. It contributes to improving the competitiveness of these ventilation parts for vehicles by imparting properties to reduce the thickness and weight, and further eliminate pinhole defects.

又、本発明に係る揺動装置は、揺動に基づく、研磨、研削、ディンプル形成その他の表面加工、中子砂の除去その他不要残留物の除去、等に利用することが可能であり、当該処理を施した鋳物やその他加工品等の競争力向上に資する。   Further, the rocking device according to the present invention can be used for polishing, grinding, dimple formation and other surface processing based on rocking, removal of core sand and other unnecessary residues, etc. Contributes to improving the competitiveness of processed castings and other processed products.

2 揺動装置
36 電動機
38 共役カム
40 カムシャフト
2 Oscillator 36 Electric motor 38 Conjugate cam 40 Camshaft

Claims (16)

回転型原動機と、その回転型原動機が発生させた回転運動を水平対向の2の直線運動に変換するカム機構と、対称に配置され前記カム機構が変換した前記水平対向の2の直線運動によって揺動する2以上の揺動板と、その揺動板を滑らかに揺動させる2以上の直線案内機構と、を具備し、
前記カム機構が、前記回転型原動機に接続される回転軸と、その回転軸に設けられる共役カムと、その共役カムを挟んで設けられ各々が共役カムと当接する一対のローラーと、その一対のローラーを各々回転可能に支持する一対のブリッジバーと、その一対のブリッジバーの各々の両端に固持されるとともに前記2以上の揺動板を各々接続する一対の揺動棒と、を有する揺動装置。
A rotary type motor, a cam mechanism that converts the rotational motion generated by the rotary type motor into two horizontally opposed linear motions, and two horizontally opposed linear motions that are symmetrically arranged and converted by the cam mechanism. Two or more swing plates that move, and two or more linear guide mechanisms that smoothly swing the swing plates,
The cam mechanism includes a rotating shaft connected to the rotary prime mover, a conjugate cam provided on the rotating shaft, a pair of rollers provided with the conjugate cam sandwiched therebetween and each contacting the conjugate cam, and the pair of rollers A swing having a pair of bridge bars that rotatably support the rollers, and a pair of swing bars fixed to both ends of the pair of bridge bars and connected to the two or more swing plates, respectively. apparatus.
前記共役カムが、2ピース又は3ピース構造を有する請求項1に記載の揺動装置。   The rocking device according to claim 1, wherein the conjugate cam has a two-piece or three-piece structure. 前記共役カムが、前記回転軸に摩擦式締結手段で固定されている請求項1又は2に記載の揺動装置。   The rocking device according to claim 1 or 2, wherein the conjugate cam is fixed to the rotating shaft by friction type fastening means. 前記カム機構の回転軸の近傍に回転検出センサを備える請求項1〜3の何れか一項に記載の揺動装置。   The rocking device according to any one of claims 1 to 3, further comprising a rotation detection sensor in the vicinity of a rotation shaft of the cam mechanism. 前記揺動棒が、その端部にテーパー面を有し、そのテーパー面で揺動板を接続する請求項1〜4の何れか一項に記載の揺動装置。   The rocking device according to any one of claims 1 to 4, wherein the rocking bar has a tapered surface at an end thereof, and the rocking plate is connected to the tapered surface. 前記揺動板の上に、薄平状又はテーパー状の隙間を形成する一対のスライド部材が、前記隙間を対向させて平行に配設される請求項1〜5の何れか一項に記載の揺動装置。   6. The pair of slide members forming a thin flat or tapered gap on the swing plate are arranged in parallel with the gap facing each other. Swing device. 前記一対のスライド部材のうちの片方又は両方に、前記隙間を潰すように押える締付手段が備わる請求項6に記載の揺動装置。   The rocking device according to claim 6, wherein one or both of the pair of slide members is provided with a tightening unit that presses the gap so as to crush the gap. 前記平行に配設される一対のスライド部材の同じ一の端部を結ぶ位置に、薄平状又はテーパー状の隙間を形成する停止部材が配設される請求項6又は7に記載の揺動装置。   The rocking member according to claim 6 or 7, wherein a stop member that forms a thin flat or tapered gap is disposed at a position connecting the same end portions of the pair of slide members disposed in parallel. apparatus. 前記停止部材の近傍に近接センサを備える請求項8に記載の揺動装置。   The swing device according to claim 8, further comprising a proximity sensor in the vicinity of the stop member. 前記回転型原動機、前記カム機構、前記揺動板、及び前記直線案内機構を載置する基台を有し、その基台が、板状体で形成され、焼鈍処理が施されたものである請求項1〜9の何れか一項に記載の揺動装置。   It has a base on which the rotary prime mover, the cam mechanism, the swing plate, and the linear guide mechanism are placed, and the base is formed of a plate-like body and is subjected to an annealing process. The oscillating device according to any one of claims 1 to 9. 前記基台と、それを載置する床との間に、空気ばねを備える請求項10に記載の揺動装置。   The rocking device according to claim 10, further comprising an air spring between the base and a floor on which the base is placed. 前記カム機構が箱体に収容され、その箱体が前記基台に固定されている請求項10又は11に記載の揺動装置。   The rocking device according to claim 10 or 11, wherein the cam mechanism is accommodated in a box, and the box is fixed to the base. 前記カム機構の前記揺動棒が、前記箱体を貫通して設けられ、前記箱体が、前記揺動棒のガイドを兼ねている請求項12に記載の揺動装置。   The rocking device according to claim 12, wherein the rocking bar of the cam mechanism is provided so as to penetrate the box, and the box also serves as a guide for the rocking bar. 前記箱体に潤滑油が充填されるとともに、その潤滑油の循環手段を備える請求項12又は13に記載の揺動装置。   The rocking device according to claim 12 or 13, wherein the box is filled with lubricating oil, and includes a means for circulating the lubricating oil. 前記揺動板の上で固定され揺動する被揺動体が、閉空間が存在する被加工体と、その被加工体の前記閉空間に投入された加工材と、を有する請求項1〜14の何れか一項に記載の揺動装置。   The oscillating body fixed and oscillated on the oscillating plate includes a workpiece having a closed space, and a workpiece put into the closed space of the workpiece. The rocking device according to any one of the above. 前記被加工体が、車両用通気系部品である請求項15に記載の揺動装置。   The rocking device according to claim 15, wherein the workpiece is a vehicle ventilation system component.
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