JP7226155B2 - Peening processing equipment - Google Patents

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Description

本発明は、ピーニング処理装置に関する。 The present invention relates to a peening processing apparatus.

溶接構造物の溶接止端部の疲労対策として、グラインダー等による溶接止端部の形状改善だけでなく、超音波衝撃処理などの各種ピーニング処理による溶接止端部の残留応力制御技術が用いられている。
超音波衝撃処理では、超音波導波体と被処理材との間に配置された打撃ピンを介して被処理材に超音波衝撃を加える。一般的に、打撃ピンは、超音波導波体の振動方向と超音波衝撃の発生方向とが一直線上になるように配置される。しかし、狭隘部においてピーニング処理を行うためには、超音波導波体の振動方向と異なる方向へ超音波衝撃を発生させることが好ましい。
As a measure against fatigue at the weld toe of welded structures, not only is the shape of the weld toe improved by a grinder, but residual stress control technology for the weld toe by various peening treatments such as ultrasonic impact treatment is used. there is
In the ultrasonic impact treatment, an ultrasonic impact is applied to the material to be treated through an impact pin arranged between the ultrasonic waveguide and the material to be treated. In general, the striking pin is arranged so that the direction of vibration of the ultrasonic waveguide and the direction of generation of the ultrasonic impact are aligned. However, in order to perform the peening treatment in the narrow section, it is preferable to generate the ultrasonic impact in a direction different from the vibration direction of the ultrasonic waveguide.

そこで、例えば特許文献1には、超音波振動する導波体の先端面が振動の軸方向に対して角度をつけて設けられ、その先端面に対して垂直に近い角度で打撃ピンが配置されるピーニング処理装置が開示されている。このように打撃ピンが配置されることによって、導波体による超音波振動の軸方向に対して斜め方向に超音波衝撃を発生させることができる。しかし、特許文献1のピーニング処理装置では、導波体による超音波振動の軸方向に対して打撃ピンの傾斜角度は20~45度が限界である。そのため、狭隘部において特許文献1の技術を適用することは難しい場合がある。 Therefore, for example, in Patent Document 1, the tip surface of a waveguide that vibrates with ultrasonic waves is provided at an angle to the axial direction of vibration, and an impact pin is arranged at an angle close to perpendicular to the tip surface. A peening apparatus is disclosed. By arranging the impact pin in this way, it is possible to generate an ultrasonic impact in a direction oblique to the axial direction of the ultrasonic vibration by the waveguide. However, in the peening apparatus of Patent Document 1, the limit of the inclination angle of the striking pin with respect to the axial direction of the ultrasonic vibration by the waveguide is 20 to 45 degrees. Therefore, it may be difficult to apply the technique of Patent Document 1 in a narrow space.

また、特許文献2には、導波管自体が共振する120度まで湾曲可能な超音波衝撃処理装置が記載されている。しかし、特許文献2の技術では、導波体の形状が固定されているため角度調整が困難であるうえ、共振する導波管の設計や製造が難しい。 Further, Patent Document 2 describes an ultrasonic impact treatment device capable of bending up to 120 degrees at which the waveguide itself resonates. However, in the technique of Patent Document 2, since the shape of the waveguide is fixed, it is difficult to adjust the angle, and it is also difficult to design and manufacture a resonant waveguide.

また、特許文献3のピーニング処理装置は、超音波振動する導波体と打撃ピンとの間において少しずつ取り付け角度が異なって連なる複数の導波ピンを備える。このように複数の導波ピンが配置されることによって、最終的には導波体の超音波振動の方向に対して大きく傾斜した方向への超音波衝撃の発生が可能となる。しかし、特許文献3のピーニング処理装置では、ある程度の長さを有する複数の導波ピンを連ねて用いるため、装置の先端部が大きくなり易い。そのため、狭隘部において特許文献3の技術を適用することは難しい場合がある。 In addition, the peening processing apparatus of Patent Document 3 includes a plurality of waveguide pins that are arranged with slightly different attachment angles between the ultrasonically vibrating waveguide and the impact pin. By arranging a plurality of waveguide pins in this manner, it is finally possible to generate an ultrasonic impact in a direction greatly inclined with respect to the direction of ultrasonic vibration of the waveguide. However, in the peening treatment apparatus of Patent Document 3, since a plurality of waveguide pins having a certain length are used in a row, the tip of the apparatus tends to be large. Therefore, it may be difficult to apply the technique of Patent Document 3 in a narrow space.

特開2006-55799号公報JP-A-2006-55799 特表2009-504397号公報Japanese Patent Publication No. 2009-504397 特開2015-73939号公報JP 2015-73939 A

上記のように、従来のピーニング処理装置では、ピーニング処理を施す超音波振動等の機械振動の方向を狭隘部において大きく変えることが難しい場合があった。そのため、例えば、ボックス柱-H形鋼梁の柱梁接合部のスカラップ部の内側においてウェブ側の溶接止端部のピーニング処理を行う場合、柱側のスペースが小さいために従来のピーニング処理装置では溶接止端部にピーニング処理を行えない場合があった。以下、機械振動発生装置により発生する機械振動の方向に対して異なる方向へ打撃を加えてピーニング処理を行うことを「アングル処理」という場合がある。 As described above, in the conventional peening apparatus, it is sometimes difficult to greatly change the direction of mechanical vibration such as ultrasonic vibration for peening in a narrow space. Therefore, for example, when peening the weld toe on the web side inside the scalloped portion of the column-to-beam joint of a box column and an H-shaped steel beam, conventional peening equipment cannot be used because the space on the column side is small. In some cases, the weld toe could not be peened. Hereinafter, peening by applying impact in a direction different from the direction of the mechanical vibration generated by the mechanical vibration generator may be referred to as "angle processing".

本発明は、前記事情に鑑みてなされたもので、狭隘部においてアングル処理を可能とするピーニング処理装置を提供することを課題とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a peening apparatus capable of angle processing in a narrow space.

上記課題を解決するために、本発明のピーニング処理装置は、
機械振動発生装置により発生する機械振動を伝播するウェーブガイドと、
円弧状の円弧部を有し、一端部が前記ウェーブガイドに接触して前記機械振動を伝播するとともに他端部が被処理材を打撃する打撃ピンと、
前記打撃ピンを振動可能に保持するピン保持機構と、
を備えることを特徴とする。
In order to solve the above problems, the peening treatment apparatus of the present invention includes:
a waveguide for propagating mechanical vibration generated by a mechanical vibration generator;
a striking pin having an arc-shaped portion, one end of which contacts the waveguide to propagate the mechanical vibration, and the other end of which strikes the material to be treated;
a pin holding mechanism that holds the striking pin so as to vibrate;
characterized by comprising

ここで、打撃ピンの一端部とは、当該打撃ピンの一端または当該一端を含む一端部のことをいう。また、打撃ピンの他端部とは、当該打撃ピンの他端または当該他端を含む他端部のことをいう。なお、本発明において「円弧状」とは、打撃ピンの加工精度等を考慮して厳密な円弧状に限定されず、概ね円弧状であれば良い。 Here, the one end of the striking pin means one end of the striking pin or one end including the one end. Further, the other end of the striking pin means the other end of the striking pin or the other end including the other end. In addition, in the present invention, the “arcuate shape” is not limited to a strict arcuate shape in consideration of the working accuracy of the striking pin, and may be a substantially arcuate shape.

また、本発明の前記構成において、前記打撃ピンの前記一端部が接触する前記ウェーブガイドの接触面は、前記機械振動の振動方向に垂直な面に対して傾斜していてもよい。 Further, in the configuration of the present invention, the contact surface of the waveguide with which the one end of the striking pin contacts may be inclined with respect to a plane perpendicular to the vibration direction of the mechanical vibration.

また、本発明の前記構成において、前記ピン保持機構は、前記打撃ピンが挿通される貫通孔を有する複数のピンフォルダ部と、それぞれの前記ピンフォルダ部の一端部に接触して前記ピンフォルダ部の移動を制限するピンフォルダ軸とを有し、
前記ピンフォルダ軸は、前記打撃ピンよりも前記円弧部の円弧中心側に配置されていてもよい。
Further, in the above configuration of the present invention, the pin holding mechanism includes a plurality of pin folder portions having through holes through which the striking pins are inserted, and one end portion of each of the pin folder portions being in contact with the pin folder portion. and a pin folder axis that limits the movement of
The pin folder shaft may be arranged closer to the center of the arc than the striking pin.

ここで、ピンフォルダ部の一端部とは、当該ピンフォルダの一端または当該一端を含む一端部のことをいう。 Here, the one end of the pin folder means one end of the pin folder or one end including the one end.

また、本発明の前記構成において、前記ピンフォルダ部の前記貫通孔の内周面と前記打撃ピンの外周面とが互いに離間し、前記ピンフォルダ部と前記打撃ピンの外周面とに接するピン抜け止め具が更に備えられ、
前記ピン抜け止め具のうち少なくとも前記打撃ピンの外周面に接する部位は、前記打撃ピンの振動とともに振動可能であってもよい。
Further, in the above configuration of the present invention, the inner peripheral surface of the through hole of the pin folder portion and the outer peripheral surface of the striking pin are separated from each other, and the pin holder portion and the outer peripheral surface of the striking pin are in contact with each other. A stop is further provided,
At least a portion of the pin stopper that is in contact with the outer peripheral surface of the striking pin may vibrate together with the vibration of the striking pin.

また、本発明の前記構成において、複数の前記ピンフォルダ部は、当該ピンフォルダ部の前記一端部において一体となっていてもよい。 Moreover, the said structure of this invention WHEREIN: A some said pin folder part may be united with the said one end part of the said pin folder part.

また、本発明の前記構成において、複数の前記ピンフォルダ部の前記一端部が前記ピンフォルダ軸の外周面に沿って回動可能であってもよい。 Moreover, the said structure of this invention WHEREIN: The said one end part of the said some pin folder part may be rotatable along the outer peripheral surface of the said pin folder shaft.

本発明によれば、狭隘部においてアングル処理を可能とするピーニング処理装置を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the peening processing apparatus which enables angle processing in a narrow space can be provided.

本発明の第1の実施形態に係るピーニング処理装置の一部を模式的に示す側面図である。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a side view which shows typically some peening processing apparatuses which concern on the 1st Embodiment of this invention. 図1に示すピーニング処理装置の先端部を模式的に示す平面図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing a tip portion of the peening apparatus shown in FIG. 1; 図1に示す打撃ピン、ピンフォルダ部およびピンフォルダ軸を模式的に示す平面図、並びにピンフォルダ部から取り外されたピン抜け止め具を模式的に示す斜視図である。FIG. 2 is a plan view schematically showing the striking pin, the pin folder part and the pin folder shaft shown in FIG. 1, and a perspective view schematically showing the pin retaining tool removed from the pin folder part; 図3に示すIV-IV線に沿ったピン抜け止め具の断面、並びに、ピンフォルダ部および打撃ピンの一部の断面を模式的に示す図である。FIG. 4 is a diagram schematically showing a cross section of the pin retainer along line IV-IV shown in FIG. 3, and a cross section of a portion of the pin folder portion and the striking pin; 図1に示すピンフォルダ部およびピンフォルダ軸を模式的に示す斜視図である。It is a perspective view which shows typically the pin folder part and pin folder shaft which are shown in FIG. 本発明の第2の実施形態に係るピーニング処理装置の一部を模式的に示す側面図である。It is a side view which shows typically a part of peening processing apparatus which concerns on the 2nd Embodiment of this invention. 図1に示す打撃ピンのバリエーションを示すもので、(a)は断面が楕円形状の打撃ピンの横断面図、(b)は断面が四角形状の打撃ピンの横断面図、(c)は断面が三角形状の打撃ピンの横断面図である。FIG. 1 shows variations of the striking pin shown in FIG. 1, where (a) is a cross-sectional view of a striking pin having an elliptical cross section, (b) is a cross-sectional view of a striking pin having a square cross section, and (c) is a cross-sectional view. is a cross-sectional view of a triangular striking pin. (a)は、ピンフォルダ部の変形例を示す図、(b)は、ピンフォルダ部の他の変形例を示す図である。(a) is a figure which shows the modification of a pin folder part, (b) is a figure which shows the other modification of a pin folder part. ピン抜け止め具の変形例を示す断面図である。It is a cross-sectional view showing a modification of the pin stopper.

以下、本発明の実施形態に係るピーニング処理装置について説明する。 A peening apparatus according to an embodiment of the present invention will be described below.

1.第1の実施形態
[ピーニング処理装置の構成]
図1は、本発明の第1の実施形態に係るピーニング処理装置10の一部を模式的に示す側面図である。より具体的には、図1は、第1の実施形態に係るピーニング処理装置10の先端部の側面と、ピーニング処理装置10によってピーニング処理される被処理材8の断面と、を模式的に示す図である。
また、図2は、図1に示すピーニング処理装置10の先端部を模式的に示す平面図である。
なお、以下の説明において、図1および図2における左側を前方といい、右側を後方という場合がある。
また、以下の説明において、一端部とは、一端または当該一端を含む一端部のことをいい、他端部とは、他端または当該他端を含む他端部のことをいう。
1. First Embodiment [Configuration of Peening Processing Apparatus]
FIG. 1 is a side view schematically showing part of a peening apparatus 10 according to a first embodiment of the present invention. More specifically, FIG. 1 schematically shows the side surface of the tip of the peening device 10 according to the first embodiment and the cross section of the material 8 to be peened by the peening device 10 . It is a diagram.
2 is a plan view schematically showing the tip of the peening apparatus 10 shown in FIG. 1. As shown in FIG.
In the following description, the left side in FIGS. 1 and 2 may be called the front, and the right side may be called the rear.
Further, in the following description, one end refers to one end or one end including the one end, and the other end refers to the other end or the other end including the other end.

図1および図2に示すように、第1の実施形態のピーニング処理装置10は、ウェーブガイド6、打撃ピン1、およびピン保持機構11を主な構成として備える。 As shown in FIGS. 1 and 2, the peening apparatus 10 of the first embodiment includes a waveguide 6, a striking pin 1, and a pin holding mechanism 11 as main components.

<ウェーブガイド>
ウェーブガイド6は、当該ウェーブガイド6より後方に配置される不図示の機械振動発生装置により発生する機械振動をウェーブガイド6より前方に伝播する。この機械振動発生装置は、例えば超音波振動を含む50Hz以上の機械振動を発生する。以下の説明では、機械振動発生装置が超音波振動を発生するものとする。当該機械振動発生装置は図1および図2において左右方向に超音波振動を発生させる。このときウェーブガイド6も図1および図2において左右方向に超音波振動する。
<Wave guide>
The waveguide 6 propagates forward the mechanical vibration generated by a mechanical vibration generator (not shown) arranged behind the waveguide 6 . This mechanical vibration generator generates mechanical vibrations of 50 Hz or more including, for example, ultrasonic vibrations. In the following description, it is assumed that the mechanical vibration generator generates ultrasonic vibrations. The mechanical vibration generator generates ultrasonic vibrations in the horizontal direction in FIGS. 1 and 2 . At this time, the waveguide 6 is also ultrasonically vibrated in the horizontal direction in FIGS.

第1の実施形態のウェーブガイド6は、前後(図1および図2において左右)に長尺な略直方体状に形成されており、その後端部の図示は省略されている。また、ウェーブガイド6の先端面6a、すなわちウェーブガイド6のうち打撃ピン1の一端部1aに接触する接触面は、前記機械振動発生装置からウェーブガイド6に伝えられる超音波振動の振動方向に垂直な面Sに対して打撃ピン1側に傾斜している。より具体的には、図1に示すように、ウェーブガイド6の振動方向に平行且つ打撃ピン1の一端部1aおよび他端部1bを含む断面において、ウェーブガイド6の前方の先端面6aは、打撃ピン1の一端部1aが接触する部位に近い側の端部が遠い側の端部よりも打撃ピン1側(前方)となるように傾斜している。ウェーブガイド6の先端面6aと面Sとの成す角θは、35°以下であることが好ましく、例えば20°とすることができる。 The waveguide 6 of the first embodiment is formed in a substantially rectangular parallelepiped shape elongated in the front and rear (right and left in FIGS. 1 and 2), and the illustration of the rear end is omitted. The tip surface 6a of the waveguide 6, that is, the contact surface of the waveguide 6 that contacts the one end portion 1a of the striking pin 1 is perpendicular to the vibration direction of the ultrasonic vibration transmitted to the waveguide 6 from the mechanical vibration generator. It is inclined to the striking pin 1 side with respect to the plane S. More specifically, as shown in FIG. 1, in a cross section parallel to the vibration direction of the waveguide 6 and including one end 1a and the other end 1b of the striking pin 1, the front end face 6a of the waveguide 6 is It is slanted so that the end closer to the part with which the one end 1a of the striking pin 1 contacts is closer to the striking pin 1 (forward) than the farther end. The angle θ between the tip surface 6a of the waveguide 6 and the surface S is preferably 35° or less, and can be set to 20°, for example.

<打撃ピン>
打撃ピン1は、ウェーブガイド6の振動方向に平行且つ打撃ピン1の一端部1aおよび他端部1bを含む断面において円弧状である円弧部1cを有している。図1に示す例では、打撃ピン1は全体が円弧状に形成されている。ただし、打撃ピン1の形態はこれに限定されず、打撃ピン1の少なくとも一部が円弧状に形成されていればよい。
<Blowing pin>
The striking pin 1 has an arcuate portion 1c in a cross section parallel to the vibration direction of the waveguide 6 and including one end portion 1a and the other end portion 1b of the striking pin 1. As shown in FIG. In the example shown in FIG. 1, the striking pin 1 is formed in an arc shape as a whole. However, the shape of the striking pin 1 is not limited to this, and at least a portion of the striking pin 1 may be formed in an arc shape.

また、打撃ピン1の一端部1aはウェーブガイド6の先端面6aに接触し、打撃ピン1は上記超音波振動を伝播する。この場合、打撃ピン1の一端部1aは、ウェーブガイド6の先端面6aに点または面接触する。打撃ピン1の軸心部付近がウェーブガイド6の先端面6aに接触することが望ましい。このように打撃ピン1の一端部1aがウェーブガイド6に接触することで打撃ピン1に超音波振動が伝えられることにより、打撃ピン1の他端部1bによって被処理材8の処理部9に打撃を加えることができる。打撃ピン1の他端部1b、すなわち打撃ピン1の被処理材8に接触する側の端面の形状は、外側に凸とされ、曲面または平面加工が施されていることが望ましい。 One end 1a of the striking pin 1 is in contact with the tip surface 6a of the waveguide 6, and the striking pin 1 propagates the ultrasonic vibration. In this case, one end portion 1a of the striking pin 1 makes point or surface contact with the tip surface 6a of the waveguide 6. As shown in FIG. It is desirable that the vicinity of the axial center of the striking pin 1 contacts the tip surface 6 a of the waveguide 6 . As one end portion 1a of the striking pin 1 contacts the waveguide 6 in this way, ultrasonic vibration is transmitted to the striking pin 1, and the other end portion 1b of the striking pin 1 causes the processing portion 9 of the material 8 to be treated. You can hit. The other end portion 1b of the striking pin 1, that is, the end surface of the striking pin 1 on the side that contacts the material 8 to be treated is preferably convex outward and is curved or flattened.

打撃ピン1の太さは、被処理材8に加えられる超音波衝撃を発生し得る寸法であれば特に限定されない。ただし、実用的には、打撃ピン1の太さは2.5mm以上10mm以下であることが望ましい。打撃ピン1の太さが2.5mm以上とされることにより、打撃ピン1から被処理材8に超音波衝撃を伝達する際に、打撃ピン1が破損することが抑制され得る。一方、打撃ピン1の太さが10mm以下とされることにより、打撃ピン1の質量を小さくし得るため、超音波衝撃の発生が容易になる。 The thickness of the striking pin 1 is not particularly limited as long as it can generate ultrasonic impact applied to the material 8 to be treated. However, practically, it is desirable that the thickness of the striking pin 1 is 2.5 mm or more and 10 mm or less. By setting the thickness of the striking pin 1 to 2.5 mm or more, it is possible to suppress damage to the striking pin 1 when the ultrasonic impact is transmitted from the striking pin 1 to the material 8 to be treated. On the other hand, by setting the thickness of the striking pin 1 to 10 mm or less, the mass of the striking pin 1 can be reduced, which facilitates the generation of ultrasonic impact.

また、円弧部1cの長さは、円弧部1cの中心角および円弧の半径によって定められることが好ましい。具体的には、打撃ピン1の円弧部1cの中心角は、30°以上160°未満であることが望ましく、円弧部1cの円弧の半径は、打撃ピン1の太さの3倍以上8倍以下であることが望ましい。このように円弧部1cの長さの上限を制限することによって、打撃ピン1から被処理材8に超音波衝撃を伝達する際に、打撃ピン1が曲がることや打撃ピン1の強度が不足することが抑制される。また、上記のように円弧部1cの長さの下限を制限することによって、打撃ピン1から被処理材8に超音波衝撃を伝え易くなる。 Also, the length of the arc portion 1c is preferably determined by the central angle of the arc portion 1c and the radius of the arc. Specifically, the center angle of the arc portion 1c of the striking pin 1 is preferably 30° or more and less than 160°, and the radius of the arc of the arc portion 1c is 3 to 8 times the thickness of the striking pin 1. It is desirable that: By restricting the upper limit of the length of the circular arc portion 1c in this way, the striking pin 1 bends when the ultrasonic impact is transmitted from the striking pin 1 to the material 8 to be treated, and the strength of the striking pin 1 becomes insufficient. is suppressed. Further, by limiting the lower limit of the length of the arc portion 1c as described above, it becomes easier to transmit the ultrasonic impact from the striking pin 1 to the material 8 to be treated.

打撃ピン1は、例えば高強度の鋼材によって構成される。より具体的には、打撃ピン1は、HRc60以上の鋼材で構成され、被処理材8の強度を上回る降伏強度を有することが好ましい。 The striking pin 1 is made of, for example, high-strength steel. More specifically, it is preferable that the striking pin 1 is made of steel having a HRc of 60 or more and has a yield strength that exceeds the strength of the material 8 to be treated.

<ピン保持機構>
ピン保持機構11は、打撃ピン1を振動可能に保持する。第1の実施形態において、ピン保持機構11は、複数のピンフォルダ部2、ピンフォルダ軸3、ピン抜け止め具4、およびピンフォルダ軸抑え5を備える。以下、これらについて説明する。
<Pin holding mechanism>
The pin holding mechanism 11 holds the striking pin 1 so as to vibrate. In the first embodiment, the pin holding mechanism 11 includes a plurality of pin folder portions 2 , pin folder shafts 3 , pin retainers 4 , and pin folder shaft retainers 5 . These will be described below.

(ピンフォルダ部)
それぞれのピンフォルダ部2は板状の部位であり、図1には2枚のピンフォルダ部2が備えられる例を示している。また、図2に示すように、それぞれのピンフォルダ部2は、打撃ピン1が挿通される貫通孔2hを有している。第1の実施形態のピン保持機構11では、それぞれのピンフォルダ部2の貫通孔2hには、貫通孔2hの内周面と打撃ピン1の外周面とが離間するように打撃ピン1が挿通される。第1の実施形態のピン保持機構11では、貫通孔2hに挿通された打撃ピン1が後に詳述するピン抜け止め具4を介してピンフォルダ部2に保持される。
(Pin folder part)
Each pin folder portion 2 is a plate-like portion, and FIG. 1 shows an example in which two pin folder portions 2 are provided. Further, as shown in FIG. 2, each pin folder portion 2 has a through hole 2h through which the striking pin 1 is inserted. In the pin holding mechanism 11 of the first embodiment, the striking pin 1 is inserted into the through hole 2h of each pin folder portion 2 so that the inner peripheral surface of the through hole 2h and the outer peripheral surface of the striking pin 1 are separated. be done. In the pin holding mechanism 11 of the first embodiment, the striking pin 1 inserted through the through hole 2h is held by the pin folder portion 2 via the pin stopper 4, which will be detailed later.

上記のように打撃ピン1の少なくとも一部は円弧状に形成されており、この円弧状に形成されている円弧部1cがピンフォルダ部2の貫通孔2hに挿通される。 As described above, at least a portion of the striking pin 1 is arc-shaped, and the arc-shaped portion 1c is inserted through the through hole 2h of the pin holder portion 2. As shown in FIG.

また、第1の実施形態のそれぞれのピンフォルダ部2は、一端部2aにおいて一体となっており、一端部2aから他端部2bに向かうにつれて互いの距離が大きくなるように配置されている。つまり、2枚のピンフォルダ部2は、図1に示すように略V字状に配置されている。このような複数のピンフォルダ部2は、例えば、両端部側にそれぞれ貫通孔2hが形成された一枚の板状体を長手方向の中間部で折り曲げられることによって形成される。 Moreover, each pin folder part 2 of 1st Embodiment is integrated in the one end part 2a, and is arrange|positioned so that a mutual distance may become large as it goes to the other end part 2b from the one end part 2a. That is, the two pin folder portions 2 are arranged in a substantially V shape as shown in FIG. Such a plurality of pin folder portions 2 are formed, for example, by bending a sheet of plate-like body having through holes 2h formed on both end sides thereof at an intermediate portion in the longitudinal direction.

また、それぞれのピンフォルダ部2の他端部2bは自由端とされる。このようにそれぞれのピンフォルダ部2の他端部2bが自由端とされることによって、ピンフォルダ部2が打撃ピン1の振動を妨げ難くなる。打撃ピン1の振動をより妨げ難くするため、ピンフォルダ部2は、例えば、厚さ0.5mm~1.0mm程度の高張力鋼薄板(ばね材)等の強度が高く弾性振動を許容する素材で構成されることが望ましい。
なお、ピンフォルダ部2の他端部2bには、図2に二点鎖線で示すように、面取り部2cが形成されもよい。
Further, the other end portion 2b of each pin folder portion 2 is a free end. Since the other end portion 2b of each pin folder portion 2 is a free end in this manner, the pin folder portion 2 hardly interferes with the vibration of the striking pin 1. As shown in FIG. In order to make the vibration of the striking pin 1 less likely to be disturbed, the pin folder portion 2 is made of a material that has high strength and allows elastic vibration, such as a high-strength steel sheet (spring material) with a thickness of about 0.5 mm to 1.0 mm. It is desirable to consist of
A chamfered portion 2c may be formed on the other end portion 2b of the pin folder portion 2 as indicated by a two-dot chain line in FIG.

(ピン抜け止め具)
図3は、図1に示す打撃ピン1、ピンフォルダ部2およびピンフォルダ軸3を模式的に示す平面図、並びにピンフォルダ部2から取り外されたピン抜け止め具4を模式的に示す斜視図である。また、図4は、図3に示すIV-IV線に沿ったピン抜け止め具4の断面、並びに、ピンフォルダ部2および打撃ピン1の一部の断面を模式的に示す図である。
(Pin stopper)
3 is a plan view schematically showing the striking pin 1, the pin folder portion 2 and the pin folder shaft 3 shown in FIG. 1, and a perspective view schematically showing the pin retainer 4 removed from the pin folder portion 2. is. 4 is a diagram schematically showing a cross section of the pin retainer 4 along line IV-IV shown in FIG.

上記のようにピンフォルダ部2の貫通孔2hの内周面と打撃ピン1の外周面とは互いに離間しており、第1の実施形態のピン抜け止め具4は、このように離間したピンフォルダ部2と打撃ピン1の外周面とに接するように配置される。より具体的には、次の通りである。第1の実施形態のピン抜け止め具4は、図3に示すように所定の厚みを有する環状の部材である。ピン抜け止め具4の内周面は、打撃ピン1の外周面に密着する。また、ピン抜け止め具4の外周面には円周方向に切り込み4cが形成されている。この切り込み4cにピンフォルダ部2の貫通口2hの縁が嵌められることによって、ピン抜け止め具4がピンフォルダ部2に固定される。このようにしてピン抜け止め具4は、貫通孔2hの内周面と打撃ピン1の外周面との間に配置される。ピン抜け止め具4がこのように配置されることにより、打撃ピン1は、ピン抜け止め具4の摩擦力によってピン抜け止め具4介して間接的にピンフォルダ部2に保持される。 As described above, the inner peripheral surface of the through hole 2h of the pin holder portion 2 and the outer peripheral surface of the striking pin 1 are separated from each other, and the pin retainer 4 according to the first embodiment is configured such that the pins are separated from each other. It is arranged so as to be in contact with the folder portion 2 and the outer peripheral surface of the striking pin 1 . More specifically, it is as follows. The pin stopper 4 of the first embodiment is an annular member having a predetermined thickness as shown in FIG. The inner peripheral surface of the pin stopper 4 is in close contact with the outer peripheral surface of the striking pin 1. - 特許庁In addition, a notch 4c is formed in the outer peripheral surface of the pin stopper 4 in the circumferential direction. The pin retainer 4 is fixed to the pin folder portion 2 by fitting the edge of the through hole 2h of the pin folder portion 2 into the notch 4c. In this manner, the pin retainer 4 is arranged between the inner peripheral surface of the through hole 2h and the outer peripheral surface of the striking pin 1. As shown in FIG. By arranging the pin stopper 4 in this manner, the striking pin 1 is indirectly held in the pin folder portion 2 via the pin stopper 4 by the frictional force of the pin stopper 4 .

また、ピン抜け止め具4のうち少なくとも打撃ピン1の外周面に接する部位は、打撃ピン1の振動とともに振動可能である。例えば、ピン抜け止め具4は、外周面側がピンフォルダ部2に固定されつつ、内周面側が円弧部1cの円弧方向に沿って変形または伸縮可能となっている。このため、打撃ピン1は、ピンフォルダ部2に対して相対的に、円弧部1cの円弧方向に沿って振動可能となる。 In addition, at least a portion of the pin stopper 4 that is in contact with the outer peripheral surface of the striking pin 1 can vibrate together with the vibration of the striking pin 1 . For example, the pin retainer 4 is fixed to the pin folder portion 2 on the outer peripheral surface side, while the inner peripheral surface side is deformable or expandable along the arc direction of the arc portion 1c. Therefore, the striking pin 1 can vibrate relative to the pin holder portion 2 along the arc direction of the arc portion 1c.

ピン抜け止め具4は、ピンフォルダ部2および打撃ピン1より軟質でありながら打撃ピン1の超音波振動を妨げ難く、繰り返し振動に耐える材料で構成されることが好ましい。ピン抜け止め具4を構成する好ましい材料の具体例としては、ゴムやシリコン等の粘弾性体が挙げられる。容易に変形または伸縮可能な粘弾性体によってピン抜け止め具4が構成されることにより、ピン抜け止め具4の粘弾性を利用して上記のように打撃ピン1が円弧部1cに沿って円弧方向に運動(振動)し易くなる。また、ピン抜け止め具4によって、打撃ピン1がピンフォルダ部2から抜け落ちることや、打撃ピン1が振動方向に垂直な面内において回転することが抑制される。さらに、ピン抜け止め具4によってピンフォルダ部2と打撃ピン1との接触が抑制されるため、打撃ピン1の損傷が抑制される。 It is preferable that the pin retainer 4 is made of a material that is softer than the pin folder portion 2 and the striking pin 1, yet less likely to interfere with the ultrasonic vibration of the striking pin 1, and resistant to repeated vibration. A specific example of a preferable material for the pin removal prevention tool 4 is a viscoelastic material such as rubber or silicon. Since the pin stopper 4 is composed of a viscoelastic body that can be easily deformed or stretched, the viscoelasticity of the pin stopper 4 is used to move the striking pin 1 along the arc portion 1c as described above. It becomes easy to move (vibrate) in the direction. Further, the pin stopper 4 prevents the striking pin 1 from falling out of the pin folder portion 2 and prevents the striking pin 1 from rotating in a plane perpendicular to the vibration direction. Furthermore, since contact between the pin holder portion 2 and the striking pin 1 is suppressed by the pin stopper 4, damage to the striking pin 1 is suppressed.

(ピンフォルダ軸)
図5は、図1に示すピンフォルダ部2およびピンフォルダ軸3を模式的に示す斜視図である。ピンフォルダ軸3は、円柱状等の棒状の部材である。また、ピンフォルダ軸3は、図1に示すように、打撃ピン1よりも打撃ピン1の円弧部1cの円弧中心側に配置される。より具体的には、ピンフォルダ軸3は、ウェーブガイド6の振動方向に平行且つ打撃ピン1の一端部1aおよび他端部1bを含む面に対して中心軸が垂直となるように配置される。ピンフォルダ軸3の中心軸は、打撃ピン1の円弧部1cの円弧中心と重なることが好ましい。
(pin folder shaft)
5 is a perspective view schematically showing the pin folder portion 2 and the pin folder shaft 3 shown in FIG. 1. FIG. The pin folder shaft 3 is a rod-shaped member such as a columnar member. Further, the pin holder shaft 3 is arranged closer to the arc center of the arc portion 1c of the striking pin 1 than the striking pin 1, as shown in FIG. More specifically, the pin folder shaft 3 is arranged so that the central axis is perpendicular to a plane that is parallel to the vibration direction of the waveguide 6 and includes the one end 1a and the other end 1b of the striking pin 1. . It is preferable that the central axis of the pin holder shaft 3 overlaps with the arc center of the arc portion 1c of the striking pin 1 .

また、ピンフォルダ軸3は、ピンフォルダ軸3の側面(外周面)の一部がピンフォルダ部2の一端部2aに接触するように配置される。より具体的には、ピンフォルダ軸3は、上記のように2枚のピンフォルダ部2を構成する略V字状に曲げられた板状体の曲げ部の内側に接するように配置される。すなわち、2枚のピンフォルダ部2を構成する板状体がピンフォルダ軸3に回し掛けられる。よって、それぞれのピンフォルダ部2の一端部2aは、ピンフォルダ軸3の外周面に沿って回動可能である。このように、それぞれのピンフォルダ部2の一端部2aはピンフォルダ軸3に接触する。よって、ピンフォルダ軸3は、ピンフォルダ部2の移動、具体的にはピンフォルダ軸3側から打撃ピン1側へのピンフォルダ部2の移動を制限する。また、上記のようにピンフォルダ部2とピンフォルダ軸3とが非接着とされることにより、ピンフォルダ部2とピンフォルダ軸3との接触部において、応力集中が緩和される。その結果、超音波衝撃による疲労亀裂の発生が抑制される。 Further, the pin folder shaft 3 is arranged so that a portion of the side surface (outer peripheral surface) of the pin folder shaft 3 contacts the one end portion 2 a of the pin folder portion 2 . More specifically, the pin folder shaft 3 is arranged so as to be in contact with the inside of the bent portions of the plate-like bodies that are bent into a substantially V shape and constitute the two pin folder portions 2 as described above. That is, the two plate-like members forming the pin folder portion 2 are wound around the pin folder shaft 3 . Accordingly, one end portion 2 a of each pin folder portion 2 is rotatable along the outer peripheral surface of the pin folder shaft 3 . Thus, one end portion 2a of each pin folder portion 2 contacts the pin folder shaft 3. As shown in FIG. Therefore, the pin folder shaft 3 restricts the movement of the pin folder portion 2, specifically, the movement of the pin folder portion 2 from the pin folder shaft 3 side to the striking pin 1 side. Moreover, since the pin folder portion 2 and the pin folder shaft 3 are not adhered to each other as described above, the stress concentration at the contact portion between the pin folder portion 2 and the pin folder shaft 3 is alleviated. As a result, the occurrence of fatigue cracks due to ultrasonic impact is suppressed.

ピンフォルダ軸3は、強度、靱性、耐久性を備えていることが好ましい。よって、ピンフォルダ軸3を構成する材料として、例えば、高強度ばね鋼や、焼き入れられ、必要に応じて焼き戻された工具鋼等が好ましい。 The pin folder shaft 3 preferably has strength, toughness and durability. Therefore, as a material for forming the pin folder shaft 3, for example, high-strength spring steel, quenched and optionally tempered tool steel, or the like is preferable.

(ピンフォルダ軸抑え)
ピンフォルダ軸抑え5は、図1および図2に表れている。ピンフォルダ軸抑え5は、図2に示すように2枚の板状部5a,5bを含む。一方の板状部5aにピンフォルダ軸3の一端が固定され、他方の板状部5bにピンフォルダ軸3の他端が固定される。また、2枚の板状部5a,5bはウェーブガイド6を挟むように配置される。それぞれの板状部5a,5bの前方端はウェーブガイド6の先端面6aよりも前方に突出している。このように前方に突出した板状部5a,5bの一部はピンフォルダ部2を挟む横ブレガイド7とされる。横ブレガイド7が形成されることにより、ウェーブガイド6の振動方向に垂直な面内において、ピンフォルダ部2および打撃ピン1のずれが抑制される。
(Pin folder shaft restraint)
The pin folder shaft retainer 5 appears in FIGS. 1 and 2. FIG. The pin folder shaft retainer 5 includes two plate-like portions 5a and 5b as shown in FIG. One end of the pin folder shaft 3 is fixed to one plate-like portion 5a, and the other end of the pin folder shaft 3 is fixed to the other plate-like portion 5b. Also, the two plate-like portions 5a and 5b are arranged so as to sandwich the waveguide 6 therebetween. The front ends of the respective plate-like portions 5a and 5b protrude forward beyond the tip surface 6a of the waveguide 6. As shown in FIG. A portion of the plate-shaped portions 5a and 5b projecting forward in this manner serves as a lateral deflection guide 7 that sandwiches the pin folder portion 2. As shown in FIG. By forming the lateral deflection guide 7 , displacement of the pin folder portion 2 and the striking pin 1 in the plane perpendicular to the vibration direction of the waveguide 6 is suppressed.

[ピーニング処理装置の動作]
次に、上述した第1の実施形態に係るピーニング処理装置10の動作について説明する。
[Operation of peening processor]
Next, operation of the peening processing apparatus 10 according to the first embodiment described above will be described.

ウェーブガイド6が図1に両矢印で示すように前後(図1において左右)に振動(超音波振動)すると、その振動は打撃ピン1に伝えられる。そして、打撃ピン1はピンフォルダ軸3を中心とする円弧状に振動(超音波振動)する。このように打撃ピン1が円弧状に振動する際に、ピン抜け止め具4によって打撃ピン1は振動可能に保持される。上記のように打撃ピン1が円弧状に振動することによって、振動方向が打撃ピン1によって円周方向に変換される。このため、図1に矢印で示すように、ウェーブガイド6の超音波振動の方向とは異なる方向の超音波衝撃が、打撃ピン1によって被処理材8の処理部9に加えられる。 When the waveguide 6 vibrates (ultrasonic vibration) back and forth (left and right in FIG. 1) as indicated by a double arrow in FIG. Then, the striking pin 1 vibrates (ultrasonic vibration) in an arc around the pin holder shaft 3 . When the striking pin 1 vibrates in an arc in this manner, the striking pin 1 is held by the pin stopper 4 so as to be able to vibrate. As the striking pin 1 vibrates in an arc as described above, the direction of vibration is converted by the striking pin 1 into the circumferential direction. For this reason, as indicated by the arrow in FIG. 1, an ultrasonic impact in a direction different from the direction of ultrasonic vibration of the waveguide 6 is applied by the striking pin 1 to the processing portion 9 of the material 8 to be processed.

以上のように、第1の実施形態のピーニング処理装置10によれば、一端部1aがウェーブガイド6に接触して機械振動を伝播する打撃ピン1が、円弧状の円弧部1cを有する。また、この打撃ピン1がピン保持機構11によって円弧部1cの円弧方向に沿って振動可能に保持される。このため、打撃ピン1の一端部1aに加えられる振動は、機械振動発生装置が発生する機械振動の方向と異なる円弧方向(周方向)に変えられる。そして、打撃ピン1の他端部1bによって被処理材8が打撃される。このように、第1の実施形態のピーニング処理装置10は、打撃ピン1の形状に応じて、被処理材8に加えられる打撃の方向を機械振動発生装置が発生する機械振動の方向と異なる方向に変えることができる。したがって、小さな空間において、被処理材8に加えられる打撃の方向を機械振動発生装置が発生する機械振動の方向と異なる方向に変えることができる。よって、第1の実施形態のピーニング処理装置10により、従来技術では行えなかった狭隘部でのアングル処理を容易に行うことができる。 As described above, according to the peening apparatus 10 of the first embodiment, the striking pin 1, whose one end portion 1a is in contact with the waveguide 6 to propagate mechanical vibration, has the arcuate portion 1c. Also, the striking pin 1 is held by the pin holding mechanism 11 so as to be able to vibrate along the arc direction of the arc portion 1c. Therefore, the vibration applied to the one end portion 1a of the striking pin 1 is changed in an arc direction (circumferential direction) different from the direction of the mechanical vibration generated by the mechanical vibration generator. Then, the workpiece 8 is struck by the other end portion 1b of the striking pin 1. As shown in FIG. As described above, the peening treatment apparatus 10 of the first embodiment makes the direction of the impact applied to the material to be treated 8 different from the direction of the mechanical vibration generated by the mechanical vibration generator according to the shape of the impact pin 1. can be changed to Therefore, in a small space, the direction of impact applied to the material to be treated 8 can be changed to a direction different from the direction of the mechanical vibration generated by the mechanical vibration generator. Therefore, the peening processing apparatus 10 of the first embodiment can easily perform angle processing in a narrow space, which could not be performed in the prior art.

また、ウェーブガイド6の先端面(接触面)6aが、機械振動の振動方向に垂直な面に対して傾斜しているので、被処理材8に加えられる打撃の方向を機械振動発生装置が発生する機械振動の方向と異なる方向に変えることが容易になる。 In addition, since the tip surface (contact surface) 6a of the waveguide 6 is inclined with respect to the plane perpendicular to the vibration direction of the mechanical vibration, the direction of the impact applied to the material 8 to be processed is generated by the mechanical vibration generator. It becomes easy to change the direction of the mechanical vibration to the direction different from the direction of vibration.

また、打撃ピン1は、上記のように移動が制限されたピンフォルダ部2によって、円弧方向に沿って振動可能に保持される。このため、打撃ピン1は、位置ずれが抑制されつつ円弧方向に沿ってスムーズに振動し得る。 Also, the striking pin 1 is held by the pin folder portion 2 whose movement is restricted as described above so as to be able to vibrate along the arc direction. Therefore, the striking pin 1 can vibrate smoothly along the arc direction while the positional deviation is suppressed.

さらに、2枚(複数)のピンフォルダ部2は、当該ピンフォルダ部2の一端部2aにおいて一体となっている。このため、当該ピンフォルダ部2の一端部2aをピンフォルダ軸3に回し掛けることによって、2枚(複数)のピンフォルダ部2を容易にピンフォルダ軸3に接触させるとともに、ピンフォルダ部2の移動を容易に制限できる。
加えて、2枚(複数)のピンフォルダ部2の一端部2aは、ピンフォルダ軸3に非接着であるとともにピンフォルダ軸3の外周面に沿って回動可能であるので、ピンフォルダ部2とピンフォルダ軸3との接触部において応力集中が緩和される。その結果、疲労亀裂の発生が抑制される。
Furthermore, the two (plurality) pin folder portions 2 are integrated at one end portion 2 a of the pin folder portion 2 . Therefore, by winding one end portion 2a of the pin folder portion 2 around the pin folder shaft 3, the two (plurality) of pin folder portions 2 are easily brought into contact with the pin folder shaft 3, and the pin folder portion 2 is Movement can be easily restricted.
In addition, one end portion 2a of the two (plural) pin folder portions 2 is not adhered to the pin folder shaft 3 and is rotatable along the outer peripheral surface of the pin folder shaft 3. and the pin folder shaft 3, stress concentration is relieved. As a result, the occurrence of fatigue cracks is suppressed.

2.第2の実施形態
図6は、本発明の第2の実施形態に係るピーニング処理装置の一部を模式的に示す側面図である。なお、図6において、図1に示す第1の実施形態と共通部分には同一符号を付してその説明を省略ないし簡略化する。
2. Second Embodiment FIG. 6 is a side view schematically showing part of a peening apparatus according to a second embodiment of the present invention. In FIG. 6, parts common to those of the first embodiment shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted or simplified.

第2の実施形態に係るピーニング処理装置10では、ウェーブガイド6の先端面6aの傾きが第1の実施形態のウェーブガイド6の先端面6aの傾きと異なる。図6に示すように、第2の実施形態に係るウェーブガイド6の先端面6aは、機械振動発生装置からウェーブガイド6に伝えられる超音波振動の振動方向に垂直な面Sに対して、図1に示す第1の実施の形態とは反対側に傾斜している。すなわち、図6に示すように、第2の実施形態に係るウェーブガイド6の先端面6aは、ウェーブガイド6の振動方向に平行且つ打撃ピン1の一端部1aおよび他端部1bを含む断面において、打撃ピン1の一端部1aが接触する部位に近い側の端部よりも遠い側の端部が前方となるよう傾斜している。ウェーブガイド6の先端面6aの向きは、被処理材8の処理部9の形状とピーニング処理装置10の先端の形状の取り合いの関係から適宜決定されてもよい。 In the peening apparatus 10 according to the second embodiment, the inclination of the tip surface 6a of the waveguide 6 is different from the inclination of the tip surface 6a of the waveguide 6 of the first embodiment. As shown in FIG. 6, the tip end face 6a of the waveguide 6 according to the second embodiment is positioned perpendicular to the vibration direction of the ultrasonic vibration transmitted to the waveguide 6 from the mechanical vibration generator. 1 is inclined in the opposite direction to the first embodiment shown in FIG. That is, as shown in FIG. 6, the tip surface 6a of the waveguide 6 according to the second embodiment is parallel to the vibrating direction of the waveguide 6 and in a cross section including the one end 1a and the other end 1b of the striking pin 1. , the end portion on the side farther than the end portion on the side closer to the portion with which the one end portion 1a of the striking pin 1 contacts is slanted so as to face forward. The orientation of the tip surface 6a of the waveguide 6 may be appropriately determined from the relationship between the shape of the processing portion 9 of the material 8 to be treated and the shape of the tip of the peening apparatus 10. FIG.

3.変形例
上記実施形態では、機械振動発生装置からウェーブガイド6に伝えられる超音波振動の振動方向に垂直な面Sに対してウェーブガイド6の先端面6aが傾斜している例を挙げた。しかし、本発明はこれらの形態に限定されない。ウェーブガイド6の先端面6aは、機械振動発生装置からウェーブガイド6に伝えられる超音波振動の振動方向に垂直でもよい。
3. Modifications In the above-described embodiment, the tip surface 6a of the waveguide 6 is inclined with respect to the plane S perpendicular to the vibration direction of the ultrasonic vibration transmitted from the mechanical vibration generator to the waveguide 6. FIG. However, the invention is not limited to these forms. The tip surface 6a of the waveguide 6 may be perpendicular to the vibration direction of the ultrasonic vibration transmitted to the waveguide 6 from the mechanical vibration generator.

また、上記実施形態では、打撃ピン1の振動方向に垂直な断面が円形である例を挙げた。しかし、本発明は当該形態に限定されない。打撃ピン1が被処理材8を打撃中に発生する反力の方向がずれることによって、打撃ピン1は、振動方向に垂直な面内において回転する方向に力を加えられる場合がある。このような打撃ピン1の回転を抑制する観点から、打撃ピン1の振動方向に垂直な断面は非円形であってもよい。打撃ピン1の回転が抑制されることにより、打撃ピン1によって所定の方向に被処理材8を打撃することが容易になる。以下に打撃ピン1の断面形状のバリエーションについて説明する。 Moreover, in the above-described embodiment, the example in which the cross section perpendicular to the vibration direction of the striking pin 1 is circular is given. However, the invention is not limited to this form. When the direction of the reaction force generated when the striking pin 1 strikes the material 8 to be processed deviates, the striking pin 1 may be subjected to force in a rotating direction within a plane perpendicular to the vibration direction. From the viewpoint of suppressing such rotation of the striking pin 1, the cross section of the striking pin 1 perpendicular to the vibration direction may be non-circular. Restricting the rotation of the striking pin 1 makes it easier for the striking pin 1 to strike the workpiece 8 in a predetermined direction. Variations in the cross-sectional shape of the striking pin 1 will be described below.

図7は、打撃ピン1のバリエーションを示す図である。図7(a)は、振動方向に垂直な断面が楕円形状である打撃ピン1の横断面図である。図7(b)は、振動方向に垂直な断面が四角形である打撃ピン1の横断面図である。図7(c)は、振動方向に垂直な断面が三角形である打撃ピン1の横断面図である。これらの場合、貫通孔2hの内周面の形状またはピン抜け止め具4の内周面の形状は、打撃ピン1の外形に合わせて楕円形、四角形、三角形であることが好ましい。打撃ピン1の回転を拘束し易くなるからである。ただし、貫通孔2hの内周面の形状またはピン抜け止め具4の内周面の形状は、図7(a)~図7(c)に二点鎖線で示すように、打撃ピン1に接する円形状であってもよいし、破線で示すように、打撃ピン1に接し且つ打撃ピン1の外形と異なる多角形状であってもよい。加工性などの観点からは、打撃ピン1の断面形状は、楕円形、四角形または三角形のような単純な形状であることが好ましい。
なお、打撃ピン1の断面が上記のような非円形の場合、打撃ピン1の振動方向に垂直な断面のうちの最大径となる部分の太さを打撃ピン1の太さとする。
7A and 7B are diagrams showing variations of the striking pin 1. FIG. FIG. 7(a) is a cross-sectional view of the striking pin 1 having an elliptical cross-section perpendicular to the vibration direction. FIG. 7(b) is a cross-sectional view of the striking pin 1 having a square cross section perpendicular to the vibration direction. FIG. 7(c) is a cross-sectional view of the striking pin 1 having a triangular cross-section perpendicular to the vibration direction. In these cases, the shape of the inner peripheral surface of the through hole 2h or the shape of the inner peripheral surface of the pin stopper 4 is preferably elliptical, quadrangular, or triangular in accordance with the outer shape of the striking pin 1. This is because it becomes easier to restrict the rotation of the striking pin 1 . However, the shape of the inner peripheral surface of the through hole 2h or the shape of the inner peripheral surface of the pin stopper 4 is in contact with the striking pin 1, as indicated by the two-dot chain lines in FIGS. 7(a) to 7(c). It may have a circular shape, or may have a polygonal shape that is in contact with the striking pin 1 and has a different outer shape from the striking pin 1 as indicated by the dashed line. From the viewpoint of workability, etc., the cross-sectional shape of the striking pin 1 is preferably a simple shape such as an ellipse, a square, or a triangle.
When the striking pin 1 has a non-circular cross section as described above, the thickness of the striking pin 1 is defined as the thickness of the largest diameter portion of the cross section perpendicular to the vibration direction of the striking pin 1 .

また、上記実施形態では、ピンフォルダ部2が2枚設けられる例を挙げた。しかし、本発明は当該形態に限定されない。例えば、打撃ピン1の振動方向に垂直な断面が円形である場合、上記のような打撃ピン1の回転を抑制し易くする観点から、板状のピンフォルダ部2は3枚以上設けられてもよい。ただし、ピンフォルダ部2の剛性を調整する等して、2枚の板状のピンフォルダ部2でも打撃ピン1の回転を抑制し得る。ピンフォルダ部2の枚数が増えるほど打撃ピン1に超音波衝撃が起こり難くなる場合があるため、ピンフォルダ部2は2枚であることが望ましい。 Moreover, in the said embodiment, the example in which the pin folder part 2 was provided two sheets was given. However, the invention is not limited to this form. For example, when the cross section of the striking pin 1 perpendicular to the vibration direction is circular, three or more plate-like pin folder portions 2 may be provided from the viewpoint of easily suppressing the rotation of the striking pin 1 as described above. good. However, the rotation of the striking pin 1 can be suppressed even with two plate-like pin folder portions 2 by adjusting the rigidity of the pin folder portion 2 or the like. As the number of pin folder portions 2 increases, the impact of ultrasonic waves on the striking pin 1 may become more difficult.

打撃ピン1の回転を抑制するためには、打撃ピン1の振動方向への変形に対するピンフォルダ部2の剛性が高いことが好ましい。例えば、ピンフォルダ部2自体の剛性が高められてもよい。また、上記実施形態では、それぞれのピンフォルダ部2の他端部1bが自由端とされる例を挙げて説明したが、複数のピンフォルダ部2同士が互いの間隔を保つ補強材によって連結されることにより、ピンフォルダ部2の剛性が高められてもよい。また、打撃ピン1の回転を抑制するためには、ピンフォルダ部2の貫通孔2hの内周面と打撃ピン1との間のクリアランスを小さくすることも効果的である。 In order to suppress the rotation of the striking pin 1, it is preferable that the rigidity of the pin folder portion 2 against deformation of the striking pin 1 in the vibrating direction is high. For example, the rigidity of the pin folder portion 2 itself may be increased. Further, in the above-described embodiment, an example in which the other end portion 1b of each pin folder portion 2 is a free end has been described. By doing so, the rigidity of the pin folder portion 2 may be enhanced. Further, in order to suppress the rotation of the striking pin 1, it is also effective to reduce the clearance between the inner peripheral surface of the through hole 2h of the pin folder portion 2 and the striking pin 1.

また、上記実施形態では、それぞれのピンフォルダ部2の一端部2aが一体とされる例を挙げて説明したが、本発明は当該形態に限定されない。それぞれのピンフォルダ部2は互いに分離していてもよい。この場合、例えば、それぞれのピンフォルダ部2の一端部2aがピンフォルダ軸3に固定され、ピンフォルダ軸3がそれぞれのピンフォルダ部2とともに軸心周りに回動してもよい。この場合、ピンフォルダ部2の一端部2aをピンフォルダ軸3に固定する手段は特に限定されない。例えば、ピンフォルダ部2の一端部2aがピンフォルダ軸3の側面に嵌め込まれてもよく、接着されてもよい。 Moreover, although the said embodiment gave and demonstrated the example which the one end part 2a of each pin folder part 2 is integrated, this invention is not limited to the said form. Each pin folder part 2 may be separated from each other. In this case, for example, one end portion 2a of each pin folder portion 2 may be fixed to the pin folder shaft 3, and the pin folder shaft 3 may rotate together with each pin folder portion 2 around the axis. In this case, means for fixing one end portion 2a of the pin folder portion 2 to the pin folder shaft 3 is not particularly limited. For example, one end portion 2a of the pin folder portion 2 may be fitted to the side surface of the pin folder shaft 3 or may be adhered.

また、上記実施形態では、ピンフォルダ部2の移動を制限するために、ピンフォルダ部2の一端部2aをピンフォルダ軸3に回し掛けている。ただし、ピンフォルダ部2の移動を制限する形態はこれに限定されない。図8(a)及び図8(b)は、それぞれピンフォルダ部2の変形例を示す図である。図8(a)に示す例では、ワイヤやゴムバンド等の結束部材20によって、ピンフォルダ部2の一端部2aをピンフォルダ軸3に留めている。また、図8(b)に示す例では、ピンフォルダ部2の一端部2aに環状部21が形成されており、この環状部21にピンフォルダ軸3を通すことによって、ピンフォルダ部2の一端部2aをピンフォルダ軸3に留めている。これらの形態であっても、ピンフォルダ部2の一端部2aはピンフォルダ軸3の外周面に沿って回動可能であり、ピンフォルダ部2がピンフォルダ軸3から離間することが抑制される。 Further, in the above embodiment, one end portion 2a of the pin folder portion 2 is wound around the pin folder shaft 3 in order to restrict the movement of the pin folder portion 2. As shown in FIG. However, the mode of restricting the movement of the pin folder portion 2 is not limited to this. FIGS. 8(a) and 8(b) are diagrams showing modifications of the pin folder section 2, respectively. In the example shown in FIG. 8(a), one end portion 2a of the pin folder portion 2 is fastened to the pin folder shaft 3 by a binding member 20 such as a wire or rubber band. Further, in the example shown in FIG. 8B, an annular portion 21 is formed at one end portion 2a of the pin folder portion 2, and by passing the pin folder shaft 3 through this annular portion 21, the one end portion of the pin folder portion 2 is opened. The portion 2a is fastened to the pin folder shaft 3. Even in these forms, the one end portion 2a of the pin folder portion 2 is rotatable along the outer peripheral surface of the pin folder shaft 3, and the separation of the pin folder portion 2 from the pin folder shaft 3 is suppressed. .

また、上記実施形態ではピン抜け止め具4が打撃ピン1とピンフォルダ2との間に挟まる形態を例示したが、ピン抜け止め具4は当該形態に限定されない。図9は、ピン抜け止め具4の変形例を示す断面図である。図9に示すピン抜け止め具4は、2つの環状部材4aによって構成される。それぞれの環状部材4aは、その内周面が打撃ピン1の外周面に密着して固定されている。また、2つの環状部材4aの間にピンフォルダ部2の貫通孔2hの縁が挟まれることによって、ピン抜け止め具4を介して打撃ピン1がピンフォルダ部2に固定される。この場合、貫通孔2hの内周面と打撃ピン1の外周面との間には微小な隙間Gが形成されることが好ましい。 In the above-described embodiment, the pin stopper 4 is sandwiched between the striking pin 1 and the pin holder 2, but the pin stopper 4 is not limited to this form. FIG. 9 is a sectional view showing a modification of the pin stopper 4. As shown in FIG. The pin retainer 4 shown in FIG. 9 is composed of two annular members 4a. Each annular member 4a has its inner peripheral surface fixed to the outer peripheral surface of the striking pin 1 in close contact therewith. Further, the striking pin 1 is fixed to the pin folder portion 2 via the pin stopper 4 by sandwiching the edge of the through hole 2h of the pin folder portion 2 between the two annular members 4a. In this case, it is preferable that a minute gap G is formed between the inner peripheral surface of the through hole 2h and the outer peripheral surface of the striking pin 1. As shown in FIG.

また、上記実施形態では、ピン抜け止め具4が備えられる例を挙げたが、ピン抜け止め具4は必須の構成ではない。ピン抜け止め具4が備えられない場合、貫通孔2hの内周面と打撃ピン1の外周面とが接するように、貫通孔2hに打撃ピン1が挿通されてもよい。このとき、貫通孔2hの内周面は、打撃ピン1の損傷が抑制されるように軟質な材料で構成されることが好ましい。 Further, in the above-described embodiment, an example in which the pin stopper 4 is provided is given, but the pin stopper 4 is not an essential component. If the pin stopper 4 is not provided, the striking pin 1 may be inserted through the through hole 2h so that the inner peripheral surface of the through hole 2h and the outer peripheral surface of the striking pin 1 are in contact with each other. At this time, it is preferable that the inner peripheral surface of the through hole 2h is made of a soft material so that damage to the striking pin 1 is suppressed.

1 打撃ピン
1a 一端部
1b 他端部
1c 円弧部
2 ピンフォルダ部
2a 一端部
2b 他端部
3 ピンフォルダ軸
4 ピン抜け止め具
5 ピンフォルダ軸抑え
6 ウェーブガイド
6a 先端面(接触面)
7 横ブレガイド
8 被処理材
9 処理部
10 ピーニング処理装置
11 ピン保持機構
S 機械振動の振動方向に垂直な面
1 Impact pin 1a One end 1b Other end 1c Arc portion 2 Pin folder portion 2a One end 2b Other end 3 Pin folder shaft 4 Pin retainer 5 Pin folder shaft holder 6 Wave guide 6a Tip surface (contact surface)
7 Horizontal vibration guide 8 Material to be treated 9 Processing unit 10 Peening device 11 Pin holding mechanism S Surface perpendicular to the vibration direction of mechanical vibration

Claims (6)

機械振動発生装置により発生する機械振動を伝播するウェーブガイドと、
円弧状の円弧部を有し、一端部が前記ウェーブガイドに接触して前記機械振動を伝播するとともに他端部が被処理材を打撃する打撃ピンと、
前記打撃ピンを振動可能に保持するピン保持機構と、
を備えることを特徴とするピーニング処理装置。
a waveguide for propagating mechanical vibration generated by a mechanical vibration generator;
a striking pin having an arc-shaped portion, one end of which contacts the waveguide to propagate the mechanical vibration, and the other end of which strikes the material to be treated;
a pin holding mechanism that holds the striking pin so as to vibrate;
A peening treatment device comprising:
前記打撃ピンの前記一端部が接触する前記ウェーブガイドの接触面は、前記機械振動の振動方向に垂直な面に対して傾斜していることを特徴とする請求項1に記載のピーニング処理装置。 2. The peening apparatus according to claim 1, wherein a contact surface of said waveguide with which said one end of said striking pin contacts is inclined with respect to a plane perpendicular to the vibration direction of said mechanical vibration. 前記ピン保持機構は、前記打撃ピンが挿通される貫通孔を有する複数のピンフォルダ部と、それぞれの前記ピンフォルダ部の一端部に接触して前記ピンフォルダ部の移動を制限するピンフォルダ軸とを有し、
前記ピンフォルダ軸は、前記打撃ピンよりも前記円弧部の円弧中心側に配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載のピーニング処理装置。
The pin holding mechanism includes a plurality of pin folder portions having through holes through which the striking pins are inserted, and a pin folder shaft that contacts one end of each of the pin folder portions to limit movement of the pin folder portions. has
3. The peening apparatus according to claim 1, wherein the pin holder shaft is arranged closer to the center of the arc than the striking pin.
前記ピンフォルダ部の前記貫通孔の内周面と前記打撃ピンの外周面とが互いに離間し、前記ピンフォルダ部と前記打撃ピンの外周面とに接するピン抜け止め具が更に備えられ、
前記ピン抜け止め具のうち少なくとも前記打撃ピンの外周面に接する部位は、前記打撃ピンの振動とともに振動可能であることを特徴とする請求項3に記載のピーニング処理装置。
A pin retainer is further provided in which the inner peripheral surface of the through hole of the pin folder portion and the outer peripheral surface of the striking pin are separated from each other, and the pin holder portion and the outer peripheral surface of the striking pin are in contact with each other,
4. The peening apparatus according to claim 3, wherein at least a portion of said pin stopper that contacts the outer peripheral surface of said striking pin can vibrate together with vibration of said striking pin.
複数の前記ピンフォルダ部は、当該ピンフォルダ部の前記一端部において一体となっていることを特徴とする請求項3または4に記載のピーニング処理装置。 5. The peening apparatus according to claim 3, wherein the plurality of pin folder portions are integrated at the one end portion of the pin folder portion. 複数の前記ピンフォルダ部の前記一端部が前記ピンフォルダ軸の外周面に沿って回動可能であることを特徴とする請求項5に記載のピーニング処理装置。 6. The peening apparatus according to claim 5, wherein said one end of said plurality of pin folder portions is rotatable along the outer peripheral surface of said pin folder shaft.
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