(57)【要約】  砂等をワークから確実に除去することができる振動砂落とし装置及び自動車部品を提供する。  振動によってワークＷに付着された砂を落とすための振動砂落とし装置１０であって、振動台１２と、振動台１２に設けられ振動台１２に加振する振動モータ１６と、振動台１２に設けられワークＷを把持するとともに所定の方向に回転させるワーク回転把持部１８と、振動台１２に設けられワーク回転把持部１８でワークＷを回転させるための回転駆動源２８と、を有する。
2017195355.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動によってワークに付着された砂を落とすための振動砂落とし装置であって、
振動台と、
前記振動台に設けられ、前記振動台に加振する振動モータと、
前記振動台に設けられ、前記ワークを把持するとともに所定の方向に回転させるワーク回転把持部と、
前記振動台に設けられ、前記ワーク回転把持部で前記ワークを回転させるための回転駆動源と、
を有することを特徴とする振動砂落とし装置。
【請求項２】
前記ワーク回転把持部は、軸部を有し、前記ワークを把持した状態で前記軸部の軸回りに前記ワークを回転させるものであり、
前記回転駆動源は、前記軸部を回転駆動させるモータであることを特徴とする請求項１に記載の振動砂落とし装置。
【請求項３】
前記モータは、振動モータを利用することを特徴とする請求項２に記載の振動砂落とし装置。
【請求項４】
前記振動台に加振する前記振動モータは、前記振動モータの重心位置と前記振動台の重心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、前記振動台に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の振動砂落とし装置。
【請求項５】
前記振動台に加振する前記振動モータは、前記振動モータの高さ方向の中心位置と前記振動台の高さ方向の中心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、前記振動台に配置されていることを特徴とする請求項３に記載の振動砂落とし装置。
【請求項６】
前記ワークは、自動車部品であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の振動砂落とし装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の振動砂落とし装置により砂が除去されたことを特徴とする自動車部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動車部品等、鋳造によって成型された鋳造物（ワーク）を振動によりワークに付着している砂、特にワークの中空部に付着している中子砂及びゴミ等をワークから落とすためのワークの振動砂落とし装置及び振動砂落とし装置で砂等が除去された自動車部品に関する。
【背景技術】
【０００２】
自動車部品等、各種機械部品の多くは鋳造により成型される。鋳造された鋳造物（ワーク）には多量の砂が付着しており、この付着している砂を落とす作業が必要となる。【０００３】
従来のワークの振動砂落とし装置の一例として、振動台板上にワークを配置し、振動台板の振動によってワークに付着された砂を落とす振動砂落とし装置であって、ワークをクランプレバーでクランプするとともに、前記クランプレバーを空気バネで操作してワークを強固に保持し、これによりワークの熱はクランプレバーを介して空気バネに伝導するようにし、空気バネを熱の影響から保護し、かつ設備を小型化するものが提案されている（下記特許文献１参照）。【０００４】
これにより、ワークから砂を落とすことができるとともに、ワークの熱がクランプレバーを介して空気バネに伝達するから、空気バネは熱によって影響を受けることがなく、しかも空気バネは従来のシリンダーよりも小型であるから、設備を小型化することができる。【０００５】
その他、特許文献２〜５に記載されているように、従来から、多くの振動砂落とし装置が知られている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−１４９３６７号公報
【特許文献２】特開２０１２−５０９９０号公報
【特許文献３】特開２００８−６４８１号公報
【特許文献４】特開２００７−２５３１８８号公報
【特許文献５】特開２００６−５５９０５号公報
【特許文献６】特開２００４−２３７３０６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記従来の振動砂落とし装置では、ワークに形成された穴部に付着した砂が十分に除去することができなかった。すなわち、ワークを固定した状態で振動モータからの振動を付与してワークを加振し、ワークの表面に付着していた砂やゴミ等を取り除いていたが、ワークの穴部に付着した砂等は、加振により内壁又は砂同士で衝突を繰り返して次第に細かく砕かれていき、穴部の外部へ排出され易い大きさになる。【０００８】
しかしながら、穴部の開口が鉛直下方側を向かない構成では、加振で砕かれた砂等は穴部の内部に留まり、ワークから完全に除去することができなかった。【０００９】
そこで、本発明は、上記事情を考慮して、砂等をワークから確実に除去することができる振動砂落とし装置及び自動車部品を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
第１の発明は、振動によってワークに付着された砂を落とすための振動砂落とし装置であって、振動台と、前記振動台に設けられ、前記振動台に加振する振動モータと、前記振動台に設けられ、前記ワークを把持するとともに所定の方向に回転させるワーク回転把持部と、前記振動台に設けられ、前記ワーク回転把持部で前記ワークを回転させるための回転駆動源と、を有する。【００１１】
この場合、前記ワーク回転把持部は、軸部を有し、前記ワークを把持した状態で前記軸部の軸回りに前記ワークを回転させるものであり、前記回転駆動源は、前記軸部を回転駆動させるモータであることが好ましい。【００１２】
なお、モータには、ＤＣモータ、ステッピングモータ、エアモータ、油圧モータ等の既存の全てのモータが含まれる。【００１３】
特に、前記モータとして、振動モータを利用することが好ましい。【００１４】
この場合、前記振動台に加振する前記振動モータは、前記振動モータの重心位置と前記振動台の重心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、前記振動台に配置されていることが好ましい。【００１５】
この場合、前記振動台に加振する前記振動モータは、前記振動モータの高さ方向の中心位置と前記振動台の高さ方向の中心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、前記振動台に配置されていることが好ましい。【００１６】
第２の発明は、本発明の振動砂落とし装置により砂が除去された自動車部品である。
【発明の効果】
【００１７】
第１の発明によれば、振動モータにより振動台が加振されて振動した状態で、ワーク回転把持部が回転駆動源からの駆動力を受けて、前記ワークを把持するとともに所定の方向に回転させる。これにより、ワークの表面に付着した砂やゴミは振動台の振動により除去されると同時に、ワークの穴部の開口を鉛直下方側に露出させることができるため、特に穴部の内部に付着していた砂やゴミを重力の作用を利用してワークから除去することができる。【００１８】
また、ワーク回転把持部は、回転駆動源であるモータからの回転駆動力を受けて、ワークを把持した状態で軸部の軸回りにワークを回転させる。これにより、ワークを把持した状態で容易に回転させることができる。【００１９】
また、ワーク回転把持部でワークを回転させるための回転駆動源であるモータとして、振動モータを利用することにより、振動台の振動に対して耐性力を有するため、モータの故障等が発生し難くなる。【００２０】
また、振動台に加振する振動モータが、振動モータの重心位置と振動台の重心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、振動台に配置されているため、振動台の振動と振動モータの振動とが共振することを抑制できる。これにより、振動台が大きく暴れることがなく、ワークを効果的に振動させてワークの砂除去機能が向上すると同時に、振動砂落とし装置の故障の発生や耐久性の低下を抑制できる。【００２１】
また、振動台に加振する振動モータが、振動モータの高さ方向（鉛直方向の高さ）の中心位置と振動台の高さ方向（鉛直方向の高さ）の中心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、振動台に配置されているため、振動台の振動と振動モータの振動とが共振することを抑制できる。これにより、振動台が大きく暴れることがなく、ワークを効果的に振動させてワークの砂除去機能が向上すると同時に、振動砂落とし装置の故障の発生や耐久性の低下を抑制できる。【００２２】
また、ワークとして自動車部品を振動させることにより、自動車部品に形成された複数の穴部から砂やゴミを除去することができる。【００２３】
第２の発明によれば、第１の発明の振動砂落とし装置により振動されることにより、自動車部品には、砂等がほとんど付着せず、品質向上が実現される。【００２４】
なお、この自動車部品には、四輪車用の部品の他に、バイク（自動二輪車）などの二輪車用の部品、三輪車用の部品等を含む。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の本実施形態に係る振動砂落とし装置でワークを把持した状態の斜視図である
【図２】本発明の本実施形態に係る振動砂落とし装置でワークを把持した状態の平面図である
【図３】本発明の本実施形態に係る振動砂落とし装置のワークを把持した状態の正面図である。
【図４】本発明の本実施形態に係る振動砂落とし装置のワークを把持した状態の側面図である。
【図５】本発明の本実施形態に係る振動砂落とし装置のワーク回転把持部でワークを把持した状態の図である。
【図６】本発明の本実施形態に係る振動砂落とし装置のワーク回転把持部の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
本発明の本実施形態に係る振動砂落とし装置について、図面を参照して説明する。本実施形態の振動砂落とし装置で砂等が除去される部品は、ワークと称される。
【００２７】
また、ワークは、例えば、鋳造によって成型された鋳造物であり、特に自動車部品である。
【００２８】
なお、自動車部品には、四輪車用の部品の他に、バイク（自動二輪車）などの二輪車用の部品、三輪車用の部品等を含む。
【００２９】
図１乃至図４に示すように、振動砂落とし装置１０には、例えば平板状の振動台１２が備えられている。また、振動台１２には、その平面の厚み方向に貫通する大開口部となる貫通孔１４が形成されている。
【００３０】
貫通孔１４には、振動台１２に加振するための駆動源となる振動モータ１６が配置されている。このため、振動台１２の上面側及び下面側から、振動モータ１６が突出するように配置されている。振動モータ１６により振動台１２に振動が加わり、装置全体が振動する。
【００３１】
なお、振動モータ１６としては、例えば、製造元：株式会社村上精機工作所、販売元：ユーラステクノ株式会社の高性能振動発生機（バイブレータ）を用いることができる。
【００３２】
振動モータ１６の詳細な構造については、従来から周知なものであるため、説明を省略する。
【００３３】
ここで、振動台１２に加振する振動モータ１６は、振動モータ１６の重心位置と振動台１２の重心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、振動台１２に配置されていることが好ましい。
【００３４】
換言すれば、振動台１２を設置したときに、振動モータ１６の重心位置と振動台１２の重心位置とが同一の水平線上に位置することが最も好ましく、あるいは同一の水平線上となるように相互に近接していてもよい。
【００３５】
さらには、振動台１２に加振する振動モータ１６は、振動モータ１６の高さ方向の中心位置と振動台１２の高さ方向の中心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、振動台１２に配置されているともいえる。
【００３６】
振動台１２には、ワークＷを把持するとともに所定の方向に回転させるワーク回転把持部１８が設けられている。
【００３７】
図５及び図６に示すように、ワーク回転把持部１８は、ワークＷを把持する治具２０と、治具２０によるワークＷの挟持力を調整するため空気バネ２２と、を含んでいる。治具２０は、ワークＷを挟持した状態で当該ワークＷを回転可能にするための軸部２４及びベアリング機構２６を含んでいる。
【００３８】
空気バネ２２によって所定の力でワークＷが治具２０に挟持された状態で、軸部２４がベアリング機構２６によって軸回りに回転することによりワークＷが軸部２４の軸回りに回転する。
【００３９】
振動台１２には、ワーク回転把持部１８でワークＷを回転させるための回転駆動源２８が設けられている。回転駆動源２８としては、例えばモータ３０が好ましい。
【００４０】
なお、モータ３０には、ＤＣモータ、ステッピングモータ、エアモータ、油圧モータ等の駆動力を発生する既存の全てのモータが含まれる。
【００４１】
特に、モータ３０として、振動モータ３２が好ましい。図１〜図５では、回転駆動源２８として振動モータ３２が適用されている。
【００４２】
回転駆動源２８として振動モータ３２を適用した構成では、振動モータ３２を振動させず、回転駆動力を伝達するだけの通常のモータとして利用することが前提になる。
【００４３】
具体的には、例えば本来の振動モータ３２のシャフトに取り付けられているバランスウエイト（錘）等を取り除くか、最初からバランスウエイトのない振動モータを製造する等して、モータが振動しない構成にする必要がある。
【００４４】
ワークＷを回転駆動させるための振動モータ３２は、振動台１２に加振するための振動モータ１６と同様に、上述の販売元のものを利用することができる。
【００４５】
ワークＷを回転させるための回転駆動源２８として振動モータ３２を用いたことにより、振動に対する耐久性があるため、振動する振動台１２に設置した場合でも、振動を原因とした故障が発生し難いメリットがある。
【００４６】
ここで、ワーク回転把持部１８でワークＷを回転させるための回転駆動源２８に、所定の減速機構３４を介して軸部２４に機械的に接続されている。このため、回転駆動源２８の回転駆動力が減速機構３４を介して軸部２４に伝達され、軸部丸が回転する。
【００４７】
なお、減速機構３４として、例えば、ピニオン・ラック機構及び歯車列が利用できる。
【００４８】
振動台１２には、複数の弾性支持部３６により弾性支持されている。弾性支持部３６の一例として、空気バネ３８が利用される。
【００４９】
なお、本実施形態では、弾性支持部３６は、４個設けられており、各弾性支持部３６で振動台１２がバランス良く弾性支持されている。
【００５０】
次に、本実施形態に係る振動砂落とし装置１０の作用について説明する。
【００５１】
図１乃至図６に示すように、ワークＷが所定の挟持力にてワーク回転把持部１８で把持された状態で、振動モータ１６が駆動してその回転駆動力が減速機構３４を介して軸部２４に伝達される。これにより、ワークＷがワーク回転把持部１８で把持された状態で、軸部２４の軸回りに回転する。
【００５２】
同時に、振動台１２に加振する振動モータ１６が駆動して振動台１２が振動する。このとき、振動モータ１６及び回転駆動源２８自体も振動するが、回転駆動源２８が振動モータ３２で構成されており、振動に対する耐久性を有するため、振動により破損し難い特徴がある。
【００５３】
これにより、ワークＷの表面に付着した砂等がワーク表面から落下して除去されるとともに、ワークＷに形成された穴部の開口が鉛直下方側に向いたときに穴部に付着等していた砂等が落下してワークＷから除去される。
【００５４】
ここで、振動台１２が振動している状態において、ワークＷの穴部の内部に付着していた砂同士は、振動台１２からの振動を受けて、相互に又は穴部の内壁と衝突を繰り返して、次第に粉砕されていく。この衝突の過程で、細かく粉砕された砂等がワークＷの穴部の内部から外部へ排出されていくことになるが、特に穴部の径の大きさが小さい場合には、穴部の内部にある全ての砂等を外部に排出することが難しい。このため、振動砂落とし装置１０で振動させた後でも、ワークＷの穴部の内部に砂等が残ることがある。
【００５５】
そこで、回転駆動源２８の回転駆動力を軸部２４に伝達し回転させることにより、振動台１２が振動している状態で、ワークＷが把持された状態で軸部２４の軸回りに回転できるような環境を実現する。これにより、ワークＷの穴部の開口が鉛直下方側に向いたときに、穴部の内部に残っていた砂等が重力と遠心力の作用を受けて穴部の外部へ排出される。この結果、ワークＷの穴部から砂等を確実に排除できる。
【００５６】
ここで、振動台１２に加振する振動モータ１６が、振動モータ１６の重心位置と振動台１２の重心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、振動台１２に配置されている。
【００５７】
この技術的背景として、振動モータ１６と振動台１２とは別部材のものが組み付けられて構成されているため、振動モータ１６で振動台１２を振動させることにより、装置全体が振動するものの、振動モータ１６での振動波形（振動周波数）と、振動台１２での振動波形（振動周波数）と、が独立して存在する。そして、両者の位相がずれる。この状態で、装置全体が振動していくと、やがて振動モータ１６での振動波形の山と振動台１２での振動波形の山とが重なり合い、あるいは振動モータ１６での振動波形の谷と振動台１２での振動波形の谷とが重なり合うタイミングで装置の共振現象が発生する。このとき、装置全体の振動が大きくなり過ぎ、換言すれば装置全体が暴れ過ぎ、装置の耐久性に問題が生じ得る。
【００５８】
一方、振動モータ１６での振動波形の山と振動台１２での振動波形の谷とが重なり合い、あるいは振動モータ１６での振動波形の谷と振動台１２での振動波形の山とが重なり合うタイミングで装置全体の振動が小さくなり過ぎる。このとき、ワークＷの砂等の除去機能が低下する問題が生じる。
【００５９】
そこで、振動台１２に加振する振動モータ１６が、振動モータ１６の重心位置と振動台１２の重心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、振動台１２に配置されていることにより、全体が一つの質量系とみなすことができる。この結果、装置全体の最適な振動を発生させることができ、振動台１２が大きく暴れることがなく、ワークＷを効果的に振動させてワークＷの砂除去機能が向上すると同時に、振動砂落とし装置１０の故障の発生や耐久性の低下を抑制できる。
【００６０】
なお、振動台１２の形状や構成によっては、振動台１２に加振する振動モータ１６が、振動モータ１６の高さ方向の中心位置と振動台１２の高さ方向の中心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、振動台１２に配置されていることによっても、実現され得る。これにより、振動台１２が大きく暴れることがなく、ワークＷを効果的に振動させてワークＷの砂除去機能が向上すると同時に、振動砂落とし装置１０の故障の発生や耐久性の低下を抑制できる。
【００６１】
また、ワークＷを回転駆動させるための回転駆動源２８が、回転駆動源２８の重心位置と振動台１２の重心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、振動台１２に配置されていることにより、ワークＷを効果的に振動させてワークＷの砂除去機能が向上すると同時に、振動砂落とし装置１０の故障の発生や耐久性の低下も抑制できる。
【００６２】
さらには、振動台１２の形状や構成によっては、ワークＷを回転駆動させるための回転駆動源２８が、回転駆動源２８の高さ方向の中心位置と振動台１２の高さ方向の中心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、振動台１２に配置されていることによっても、ワークＷを効果的に振動させてワークＷの砂除去機能が向上すると同時に、振動砂落とし装置１０の故障の発生や耐久性の低下も抑制できる。
【００６３】
以上で説明した各実施形態は、本発明を説明するための例示に過ぎず、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において、種々変更を加え得ることが可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１０    振動砂落とし装置
１２    振動台
１４    貫通孔
１６    振動モータ
１８    ワーク回転把持部
２０    治具
２２    空気バネ
２４    軸部
２６    ベアリング機構
２８    回転駆動源
３０    モータ
３２    振動モータ
３４    減速機構
３６    弾性支持部
３８    空気バネ
Ｗ      ワーク
【図１】
2017195355.tif 000003
【図２】
2017195355.tif 000004
【図３】
2017195355.tif 000005
【図４】
2017195355.tif 000006
【図５】
2017195355.tif 000007
【図６】
2017195355.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成28年6月10日(2016.6.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動によってワークに付着された砂を落とすための振動砂落とし装置であって、
振動台と、
前記振動台に設けられ、前記振動台に加振する振動モータと、
前記振動台に設けられ、前記ワークを把持するとともに所定の方向に回転させるワーク回転把持部と、
前記振動台に設けられ、前記ワーク回転把持部で前記ワークを回転させるための回転駆動源と、
を有し、
前記ワーク回転把持部は、軸部を有し、前記ワークを把持した状態で前記軸部の軸回りに前記ワークを回転させるものであり、
前記回転駆動源は、前記軸部を回転駆動させる振動モータであることを特徴とする振動砂落とし装置。
【請求項２】
前記振動台に加振する前記振動モータは、前記振動モータの重心位置と前記振動台の重心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、前記振動台に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の振動砂落とし装置。
【請求項３】
前記振動台に加振する前記振動モータは、前記振動モータの高さ方向の中心位置と前記振動台の高さ方向の中心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、前記振動台に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の振動砂落とし装置。
【請求項４】
前記ワークは、自動車部品であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振動砂落とし装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載の振動砂落とし装置により砂が除去されたことを特徴とする自動車部品。
【手続補正書】
【提出日】平成28年8月5日(2016.8.5)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
振動によってワークに付着された砂を落とすための振動砂落とし装置であって、
振動台と、
前記振動台に設けられ、前記振動台を加振する振動モータと、
前記振動台に設けられ、前記ワークを把持するとともに所定の方向に回転させるワーク回転把持部と、
前記振動台に設けられ、前記ワーク回転把持部で前記ワークを回転させるための回転駆動源と、
を有し、
前記ワーク回転把持部は、軸部を有し、前記ワークを把持した状態で前記軸部の軸回りに前記ワークを回転させるものであり、
前記回転駆動源は、前記軸部を回転駆動させる振動モータであることを特徴とする振動砂落とし装置。
【請求項２】
前記振動台を加振する前記振動モータは、当該振動モータの重心位置と前記振動台の重心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、前記振動台に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の振動砂落とし装置。
【請求項３】
前記振動台を加振する前記振動モータは、当該振動モータの高さ方向の中心位置と前記振動台の高さ方向の中心位置とが略同じ高さ又は近接させるように、前記振動台に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の振動砂落とし装置。
【請求項４】
前記ワークは、自動車部品であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の振動砂落とし装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
そこで、本発明は、上記事情を考慮して、砂等をワークから確実に除去することができる振動砂落とし装置を提供することを目的とする。
【国際調査報告】
2017195355.tif 000009
2017195355.tif 000010