专利名称：表面加工件和表面加工方法及表面加工装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及在流体中进行相对运动的表面加工件。
例如，在日本特开平11-304300号公报(以下称为“专利文献1”)中，提出的技术方案是在通过致冷剂部分的面上以形成多个浅凹的高效率实现低噪音的冷冻循环。另外，在日本特开平8-247343号公报中(以下称为“专利文献2”)，公开的是在内周面上设置多个浅凹以提高传热效率的传热管。再有，在特开平10-28314号公报(以下称为“专利文献3”)中，公开的是在表面上形成浅凹以减小空气阻力，并使因风压负载产生的横摆降低的管式风钻装置。进而，在日本特开平11-190471号公报(以下称为“专利文献6”)中，提出的技术方案是使管道阻力降低并可作为水平管道使用的低管道阻力管；而在日本特开平2000-55014号公报(以下称为“专利文献7”)中提出的技术方案是有规则地配置浅凹从而可以大大减少流体的阻力的流体阻力衰减装置。
另外，申请人在特开平5-14920号公报(以下称为“专利文献4”)中提出的将吸气通道的壁面做成多个小的凹凸状的发动机用排气管的方案，另外，在特开平5-149132号公报(以下称为“专利文献5”)中提出的将吸排气通道的壁面做成多个小的凹凸状的发动机用排气管的方案都可以获得一定的效果。
即，根据本发明，首先，提供如下三种表面加工件。
本发明的第一种表面加工件，是在流体中进行相对运动的表面加工件，其特征在于其表面具有直径为10～2500μm，深度为50μm以下而且连续形成的浅凹。
本发明的第二种表面加工件，是在流体中进行相对运动的表面加工件，其特征在于其表面具有直径为10～2500μm，深度为50μm以下而且连续形成的浅凹的同时，其表面粗糙度Ra在10μm以下。
最好，上述第一种及第二种表面加工件中的浅凹为不定形状。
另外，上述第一种及第二种表面加工件更具体的最好是铸造成形的铸件。
再有，上述第一种及第二种表面加工件最好是具有由壁部形成的中空部分的物体，显现上述特征的表面最好是形成该中空部分的壁部的表面。
本发明的第三种表面加工件是在流体中进行相对运动的表面加工件，其特征在于上述表面加工件为铸造成形的铸件，具有由壁部形成的中空部分，形成上述中空部分的壁部的表面的表面粗糙度在10μm以下。
上述第一种、第二种及第三种表面加工件最好以铸铁或铸造用轻合金作为主要材料。
根据本发明，作为上述第一种、第二种及第三种表面加工件即以铸铁或铸造用轻合金为主要材料的物件，可提供由进气歧管、蜗轮机罩、压缩机盖、气缸盖、空气导管组成的车辆用供排气系统零件组中选择的任何一种零件。
其次，根据本发明，提供一种表面加工方法，该方法是对在流体中进行相对运动的表面加工件的表面进行加工的方法，其特征在于使用至少含有直径为Ф5mm以上的多面体或球状体的表面加工材料对表面进行冲击。
本发明的表面加工方法所用的表面加工材料最好由二种以上构成。再有，上述冲击最好通过表面加工件及表面加工材料中任何一方或双方的摆动产生。
本发明的表面加工方法中，表面加工件具有由壁部形成的中空部分，上述表面加工件被加工的表面是形成上述中空部分的壁部的表面的情况下，可将表面加工材料放入中空部分中，使表面加工件摆动而产生冲击。这时，表面加工材料的加入量相对于中空部分的体积，其体积比最好为5～70％。
本发明的表面加工方法中，表面加工件具有由壁部形成的中空部分，上述表面加工件被加工的表面是形成上述中空部分的壁部的表面的情况下，上述摆动的摆动频率最好为5～20Hz。另外，摆动的摆动幅度最好在30～200mm范围内。再有，摆动的持续摆动时间最好在3～120分钟。
本发明的表面加工方法中，构成表面加工件的主要材料最好是铸铁或铸造用轻合金。这时，上述表面加工材料的至少一部分最好由金属材料构成。
其次，根据本发明，提供一种表面加工装置，是对物体的表面进行人工加工的装置，其特征在于具有固定装置和摆动装置，上述固定装置可在任意方向上固定在将上述表面作为构成面所包含的密闭空间中放入了上述表面加工材料的上述物体；上述摆动装置使上述固定装置摆动。这时，上述摆动装置最好具有原动机和与上述原动机连接的曲柄。
其次，根据本发明，提供一种中空铸件的制造方法，是制造具有由壁部形成的中空部分的铸件的方法，其特征在于将熔融金属浇注到铸型内进行铸造成形后，同时进行形成中空部分的壁部的表面的残留物的去除处理和形成中空部分的壁部的表面平滑化处理。
本发明的中空铸件的制造方法中，在铸造成形后，最好具有在由壁部形成的中空部分中加入平滑化材料并使铸件摆动的工序。换言之，通过在中空部分中加入平滑化材料并使铸件摆动，就可以实现上述残留物的去除处理和形成中空部分的壁部表面的平滑化处理。
另外，本发明的中空铸件的制造方法中，作为上述熔融金属的主要原料最好使用铸铁或铸造用轻合金。
其次，根据本发明，提供了利用上述中空铸件的制造方法制作的由进气歧管、蜗轮机罩、气缸盖、空气导管组成的车辆用供排气系统零件组中选择的任何一种零件。
再有，根据本发明，提供一种中空铸件的清砂方法，这是从具有由壁部形成的中空部分的铸件的表面去除型砂的方法，其特征在于在中空部分中加入施加冲击的材料并使铸件摆动。本发明的中空铸件的清砂方法在作为清砂对象的铸件的表面是不能用现有技术简单清砂的形成中空部分的壁部表面的情况下是有用的。
本发明的中空铸件的清砂方法中，加入施加冲击材料的中空部分既可以是铸件具有的中空部分的一部分，也可以是其全部。即，根据本发明的中空铸件的清砂方法，在加入施加冲击材料的中空部分内，通过摆动的该施加冲击材料冲击形成中空部分的壁部并利用所产生的冲击，也可以除去没有加入施加冲击材料的中空部分内的型砂。
本发明的中空铸件的清砂方法中，对应该加入施加冲击材料的中空部分没有特别的限定，但例如，在具有各种大小及直径的多个中空部分的铸件中，当在具有大空间的中空部分及大直径的中空部分中加入施加冲击材料时，并使该施加冲击材料摆动时，则易于产生更有效的冲击，即使在由比较小的空间构成的中空部分及小直径的中空部分中不加入施加冲击材料，也可达到清砂的目的。
本发明的中空铸件的清砂方法中，作为进行清砂对象的铸件，中空部分的一部分为具有冷却水道车辆用供排气系统零件的情况下，加入施加冲击材料的中空部分最好是除去该冷却水道之外的中空部分。即使如此，也可以容易地除去冷却水道内的型砂。作为中空部分的一部分具有冷却水道的车辆用供排气系统零件，例如可列举气缸盖、进气歧管、排气歧管等。而且，在气缸盖中，除去冷却水道的中空部分相当于吸气口及排气口。
本发明的中空铸件的清砂方法中，摆动的摆动频率量最好为5～20Hz。另外，摆动的摆动幅度最好为30～200mm。再有，摆动的持续摆动时间最好为1～120分钟。
本发明的中空铸件的清砂方法中，施加冲击材料由直径为Ф3～30mm的金属球构成，最好是由相同直径的金属球或不同直径的金属球的混合材料组成。
另外，本发明的中空铸件的清砂方法很适合于构成铸件的主要材料是铸铁或铸造用铝合金的情况。
其次，根据本发明，提供了如下所述的二种摆动装置。第一种摆动装置具有原动机、与原动机连接的旋转轴、设置在旋转轴上的至少两个曲柄，通过连杆与每个曲柄连接的同时、大致成对称分配配置的两个以上的摆动板，以及安装在摆动板上、使摆动板直线运动的二个以上的滑动导向机构，其特征在于原动机产生的旋转运动通过装在旋转轴上的至少两个曲柄转换成相对的两个往复运动，与至少两个曲柄连接的分配配置的两个以上的摆动板通过沿滑动导向机构进行相对的两个往复运动，从而使固定在摆动板上两个以上的被摆动体在相对的方向上同时产生摆动。
本发明第一种摆动装置中，旋转轴与原动机连接，曲柄总共可以是至少二个，在每根旋转轴上曲柄也可以不是两个以上。曲柄和旋转轴的关系的形式不限定为一种，可以考虑有种种形式。另外，两个以上的摆动板大致成对称地分配配置，但其对称轴通常没有特别限定，只要配置成由于旋转轴的旋转，使两个以上的摆动板作相对的两个往复运动即可。下面，列举优选方式。
本发明的第一种摆动装置中，最好装有二根以上的旋转轴，各旋转轴至少具有一个曲柄的同时与原动机作一级连接。另外，在本说明书中，旋转轴与原动机作一级连接的意思是指旋转轴与原动机直接连接或者通过一定的传动部件连接。
下面，说明更具体的形式。本发明的第一种摆动装置的一个具体例子具有机架、装在机架上的底板，安装成与底板垂直并可自由旋转的、并分别装有至少一个曲柄的二根旋转轴，通过传动部件与上述二根旋转轴连接的原动机、通过连杆与二根旋转轴的各个曲柄连接、并将两根旋转轴夹在中间而相对二根旋转轴成大致对称地分配配置的二个以上摆动板，固定在底板上并将摆动板安装成可自由移动的二个以上的滑动导向机构，原动机进行的旋转运动传递给二根旋转轴，通过装在二根旋转轴上的每一个曲柄转换成相对的两个往复运动，通过分配配置的摆动板沿滑动导向机构相对旋转轴呈大致对称的相对的两个往复运动，从而使固定在摆动板上的两个以上的被摆动体同时在相对的方向上摆动。
另外，本发明的第一种摆动装置中，具有两个以上的旋转轴与原动机进行一级至多级的连接的同时，最好在最终一级的旋转轴至少具有二个曲柄。另外，在本说明书中，所谓旋转轴与原动机的多级连接是指在一级连接的旋转轴上有连接着的二级旋转轴，而在二级旋转轴上有连接着三级旋转轴等的形式。所谓最终级的旋转轴是指通过曲柄和连接杆与摆动板连接的旋转轴，可以是一级或二级以上的旋转轴。
下面，对更具体的形式进行说明。本发明的第一种摆动装置的另一个具体例子具有机架、装在机架上的底板、可自由旋转地装在底板的一个面上的一级旋转轴，通过一级传动部件与一级旋转轴连接的原动机，设置在底板的另一面上而可自由旋转的，通过二级传动部件与一级旋转轴连接并至少具有二个曲柄的二级旋转轴，通过连杆与二级旋转轴的各个曲柄连接并相对于二级旋转轴大致呈对称分配配置的二个以上的摆动板，固定在底板上并使摆动板可自由移动地安装的二个以上的滑动导向机构，原动机进行的旋转运动经一级旋转轴传递给二级旋转轴，通过二级旋转轴所具有的至少两个曲柄转换成相对的两个往复运动，通过上述分配配置的摆动板沿着滑动导向机构进行相对的两个往复运动，从而使固定在摆动板上的两个以上的被摆动体同时在相对的方向上摆动。
本发明的第一种摆动装置，由于同时在相对的方向上使两个以上的被摆动体摆动，因而，可消除振动，减轻被摆动体及装置本身的负担。再有，由于不必使被摆动体单个依次摆动而可以一次处理多个，因而效率极高。
本发明的第一种摆动装置中，由于至少两个曲柄将旋转运动转换成相对的两个往复运动，因而将两个曲柄成180°反向设置。作为数量至少为两个的曲柄的形成方式(方向)有两种(两个方向)。即，曲柄具有连接摆动板的作用以便通过连杆使连接的摆动板进行往复运动，就其目的而言，虽然也有设置两个以上、例如4个的情况，但即使在4个的情况下，仍可以安装成相同的形成方式(向着相同方向)的曲柄两个和与之不同的相同形成方式的曲柄两个。
本发明的第一种摆动装置中，所谓两个以上的摆动板的相对的两个往复运动是指作为两个以上的摆动板各自的往复运动虽然是具有大致相同的振幅和相同方向的运动，但为其周期相互错开半个循环的运动。即，指的是一个在往前进的方向移动时而另一个必定是往退回的方向移动的运动。再有，两个以上的摆动板虽然安装在两个以上的滑动导向机构上，但滑动导向机构和摆动板的数目既可以相同也可以不同，例如，可以将两块摆动板安装在4个滑动导向机构上。
本发明的第一摆动装置中，所谓两个以上的摆动板被分配配置，虽然指的是在一侧和另一侧大致配置相同数量的摆动板，但也完全可以不是同数的。通过使摆动板作相对的两个往复运动是为了使固定在摆动板上的被摆动体同时在相对的方向上摆动以产生上述效果，但即使摆动板为奇数的情况下，通过致力于平衡配置，仍可获得上述效果。例如，在一侧配置偶数(m)个摆动板、而在另一侧配置奇数(m-1)个摆动板的情况下，在偶数侧相邻的两个摆动板的对称轴的延长线的位置上，可以配置奇数侧的摆动板。
其次，本发明第二种摆装置的特征是其结构使得两个以上的被摆动件在相对的方向同时进行摆动，并可抑制伴随着该摆动所发生的振动。在本说明书中，单称本发明的摆动装置时，是指上述的第一种及第二种摆动装置两者。本发明的摆动装置很适合于被摆动件是中空件和表面加工材料的混合物的情况。另外，很适合于被摆动件是由进气歧管、蜗轮机罩、压缩机盖、气缸盖、空气导管组成的车辆用供排气系统零件组中选择的任何一种铸件和表面加工材料的混合物的情况。当然，并不限于这些，作为被摆动件，带毛刺、溢出、鳞屑等的加工件等与研磨剂及研磨助剂的混合物也是适合的。例如，将它们一起装入容器中，将该容器固定在摆动板上并摆动时，可以得到加工件的研磨效果。
上述的表面加工材料最好至少包含呈现多面体及球状体的材料。而且，在被摆动件是由上述车辆用供排气系统零件组中选择的任何一种铸件时，表面加工材料最好至少含有由金属材料组成的材料。
另外，在本说明书中，所谓“摆动”不是指在旋转轨道上的摆动，而是指在大致直线的轨道上的往复运动。是与“振动”重复的概念，但不限定于此，相比较而言，是指振幅(本说明书中也称为摆动幅度)大、振动频率小而速度快的周期运动。
图2是本发明表面加工件的一例，是中空铸件的一例，是表示气缸盖、进气管的一个实施例的断面图。
图3是表示本发明的表面加工方法的一个实施例的断面图。
图4是表示本发明的表面加工装置的一个实施例的立体图。
图5是将在实施例中所用的表面加工件由水平面切断露出中空部分的图。
图6(a)、图6(b)是表示利用本发明的加工方法加工的中空铸件内表面的一例，图6(a)是从上方见到的表面的光学显微镜照片(放大10倍)，图6(b)是表示表面的断面的光学显微镜照片(放大10倍)。
图7(a)、图7(b)是表示现有技术的中空铸件内表面的一例，图7(a)是从上方见到的表面光学显微镜照片(放大10倍)，图7(b)是表示表面的断面的光学显微镜照片(放大10倍)。
图8(a)、图8(b)是表示利用本发明的表面加工方法所加工的中空铸件内表面的一例，图8(a)是从上方见到的表面光学显微镜照片(放大20倍)，图8(b)是表示表面的断面的光学显微镜照片(放大20倍)。
图9(a)、图9(b)是表示现有技术的中空铸件内表面的一例，图9(a)是从上方见到的表面光学显微镜照片(放大20倍)，图9(b)是表示表面的断面的光学显微镜照片(放大20倍)。
图10(a)、图10(b)是表示利用本发明的表面加工方法所加工的中空铸件内表面的一例，图10(a)是从上方见到的表面光学显微镜照片(放大50倍)，图10(b)是表示表面的断面的光学显微镜照片(放大50倍)。
图11(a)、图11(b)是表示现有技术的中空铸件内表面的一例，图11(a)是从上方见到的表面光学显微镜照片(放大50倍)，图11(b)是表示表面的断面的光学显微镜照片(放大50倍)。
图12是表示本发明的摆动装置的一个实施例的俯视图。
图13是透视图12所示的摆动装置的一部分的C向视图。
图14是透视图12所示的摆动装置的一部分的D向视图。
图15是表示本发明的摆动装置的另一个实施例的俯视图。
图16是透视图15所示的摆动装置的一部分的B向视图。
图17是图15所示的摆动装置的A-A断面图。
图18是表示本发明的中空铸件的制造方法的一个例子图，是工序方框流程图。
图19是表示中空铸件用的铸型的一个例子的透视立体图。
图20是表示中空铸件的一个例子的透视立体图。
图21是图19所示的铸型的断面图。
图22(a)、图22(b)是剖切作为中空铸件的一个例子的气缸盖的图，图22(a)是将气缸盖对置面作为下侧时的侧视图，图22(b)是表示气缸盖对置面(图22(a)的中下面)图。
首先，对本发明的表面加工件进行说明。本发明的表面加工件是在流体中作相对运动的工件。此处，所谓“流体”原则是指气体或液体，便只要是与表面加工件可以相对运动者均可，也不受气体或液体的限制；例如，在气体或液体中也可以混合粒状至粉状的固体，甚至可以只是粒状至粉状的固体。所谓“相对运动”是指流体和存在于流体中的表面加工件的任何一方或双方运动。既可以流体相对于不改变位置的表面加工件改变其位置，也可以表面加工件相对于不改变位置的流体改变其位置，或者也可以表面加工件相对于改变位置的流体也改变其位置。
所谓“表面加工件”是指对表面进行人工加工的物体。所谓“表面”是指可以与流体接触的所有的面，并不限定于露在物体之外的表面。例如，在表面加工件有中空部分的情况下，即使从外边看不见，形成该中空部分的壁部的表面也相当于本说明书所指的表面。本发明的表面加工件在其表面具有特征，按这些特征具有三种表面加工件。
第一种表面加工件的特征是表面上具有直径为10～2500μm、深度为50μm以下而且连续形成的浅凹。所谓“浅凹”是指凹面，由于浅凹的形成就在表面加工件的表面上形成凹凸状的区域，从而成为产生良好的紊流的主要原因，可以使通过该凹凸状区域的流体的压力损失降低。在这点上本发明的第一种表面加工件与现有技术具有相同的作用效果。
然而，本发明的第一种表面加工件，如上所述与现有技术不同之点在于连续形成在表面上的浅凹极浅。现有技术或者对浅凹的直径及深度没有特定、或者根据其制法(压力加工或铸造成形)推断其直径和深度应为毫米数量级。另外，现有技术或者在图纸上标明浅凹的非连续性等，或者至少没有肯定其连续性。本发明的第一种表面加工件在这些方面与现有技术的技术构思明显不同。浅凹所谓的极浅的、连续形成的表面是如刮研面的面。所谓“刮研面”是指使用一种切削金属的手持工具的即刮刀进行精密修整加工的面。另外，在本发明的第一种表面加工件中，由于浅凹是极浅地连续形成的，因而形成浅凹前的面在浅凹形成后明显地不存在。再有，浅凹在包含其边缘的整个表面上都圆滑地形成。因此，例如，当流体流过这样的面时，成为阻力的紊流层变得极薄，直到表面跟前的流体都能很容易地移动。与此相反，在现有技术中，形成浅凹前的表面在浅凹形成后也是清楚的，浅凹是非连续形成的，而且，由于浅凹较深，其边缘较尖成为阻力的紊流容易产生，虽不意味着所有流体都引起紊流，但使表面跟前的流体的流动变弱了。
在第一种表面加工件中，浅凹的形状可以是例如圆形等一定的形状，也可以没有一定形状。更好的是没有一定形状。另外，在浅凹不是一定的圆形时，即没有一定形状时，其直径是指内接于浅凹的轮廓线的在几何学上为最大的正圆的直径。浅凹的连续形成至少可以是连续形成的部分，虽对浅凹占表面加工件的表面的比例没有特别限定，但最好浅凹所占比例以面积比计为80％以上，更好的是95％以上。
本发明第二种表面加工件特征在于其表面具有直径为10～2500μm、深度为50μm以下而且连续形成的浅凹的同时，其表面粗糙度Ra在10μm以下。“表面粗糙度”是指按JIS B0601标准“表面粗糙度定义及表示”规定的表面粗糙度，而“表面粗糙度Ra”是指按JIS B0601标准定义的算术平均粗糙度。
第二种表面加工件是其表面具有与第一种表面加工件同样的浅凹的，而且其表面粗糙度Ra在10μm以下的表面的平滑性很高的物体。由于这样的方式，流经表面的流体的压力损失极小。另外，浅凹的规格、效果等由于可遵照第一种表面加工件而不再赘述。
上述第一种及第二种表面加工件更具体的最好是铸造成形的铸件。这是因为铸件容易进行后述的本发明的表面加工方法，其结果，就是因为可以很容易地获得本发明的作为第一种及第二种表面加工件的铸件。另外，上述第一种及第二种表面加工件是具有由壁部形成的中空部分的物体，发现上述特征的表面最好是形成其中空部分的壁部的表面。另外，在本说明书中，将具有由壁部形成的中空部分的表面加工件称为中空件，将相对于中空部分的壁部表面称为中空件的内表面。
其次，本发明的第三种表面加工件的特征是铸造成形的铸件，具有由壁部形成的中空部分，形成中空部分的壁部表面的表面粗糙度Ra在10μm以下。另外，在本说明书中，将具有由壁部形成的中空部分的铸件称为中空铸件，将相对中空部分的壁部表面称作中空铸件的内表面。即，本发明的第三种表面加工件是中空铸件内表面的表面粗糙度Ra在10μm以下的中空铸件。
第三种表面加工件不像上述第一种及第二种表面加工件那样将具有浅凹作为条件。铸件的表面是原有的凹凸状，另外，中空铸件的内表面难于进行加工，过去，中空铸造件内表面的表面粗糙度Ra在10μm以下的中空铸件不存在。在这点上，本发明的第三种表面加工件具有优越性。另外，如上所述铸件的表面是原有的凹凸状，表面粗糙度Ra即使在10μm以下，也保持有连续的极浅的凹凸，从而可以改善流体流经其表面的流体的流动状态。
如上所述，本发明的第三种表面加工件是将中空铸件为条件。而且，没有加以限定的、本发明的第一种及第二种表面加工件也可以作为中空件或中空铸件。这种方式的本发明的第一种及第二种表面加工件可以很好地适用于往往要求必须改善流体流经物体的表面的流体的流动状态的各种配管、槽状物、通风道等。
再有，本发明的第一种及第二种表面加工件是中空件又是铸件(即中空铸件)的情况下，以及本发明的第三种表面加工件，由于是铸件可以利用铸型成形为所希望的形状，可以设想种种用途。作为中空铸件的最佳用途，可以列举车辆用供排气系统的零件。车辆用供排气系统零件是供给和排出输送到发动机气缸的空气乃至燃料和空气的混合物的系统的零件，例如进气歧管、蜗轮机罩、压缩机盖、气缸盖(供排气用口)、空气导管等。
具有本发明的第一种、第二种及第三种表面加工件(也简单地称为“本发明的表面加工件”)的特征的这些零件可以减小输送到发动机气缸中的供排气的阻力，即使是相同的发动机也可以使其输出功率更加提高。尤其是高速旋转型发动机，由本发明的第一种、第二种及第三种表面加工件构成的车辆用供排气系统零件是有效的。混合气体的流速愈增加虽供排气阻力也愈增加，但相对压力损失降低的效果则更显著。
图1表示的是本发明的表面加工件的一例，即进气歧管的一个例子的立体图。进气歧管40是从缓冲罐48分成与发动机的气缸的各吸气口连接的4根分支管49而形成的4缸发动机用的供气管。进气歧管40根据其作用，为了提高进入发动机的混合气体(汽油和空气)的吸入效率，要求将其中空部分46的壁部表面作得平滑，从而降低中空部分46的供排气阻力。
另外，图2是本发明的表面加工件的一个例子，即以发动机的气缸盖为中心的断面图。在活塞上下运动的气缸体51上，设置了具有吸气口54和排气口55的气缸盖52，进而与进气歧管53连接。例如，由未图示的空气滤清器过滤的空气通过进气歧管53与由未图示的燃料喷射装置等喷射的燃料混合而成为混合气体。混合气体经气缸盖52的吸气口54由进气阀的打开动作供给到气缸体51中，利用未图示的火花塞点火燃烧。
再有，空气导管是连接空气滤清器和进气歧管的供气管道；蜗轮机罩是用于将在中备有蜗轮充电器的汽车中的排出气体转变为旋转动力的叶轮室。压缩机盖是压送吸入气体的叶轮室。
本发明的表面加工件在如上所述在包含中空铸件的情况下而为铸造成形的铸件时，最好以铸铁或铸造用轻合金为主要原料。轻合金是铝合金、镁合金等。
铸铁是指含一定量的碳的铁一碳合金。对铸铁的种类没有限定，但更好的是使用具有更优良的机械性能的球墨铸铁。铸造用轻合金中的铸造用铝合金根据其所含有的其它元素及其组成比例以及有无热处理等有各种各样，但对其种类没有限定。最好使用按日本工业标准JIS AC等规定的型号，例如可以列举AC4C、AC3A等。
本发明的第一种及第二种表面加工件只要是在流体中相对运动的表面加工件即可，对作为相对运动对象的流体及表面加工件本身的构成材料都没有限定。当然，其形状也不限定为中空件。在不是中空铸件的情况下，作为本发明的第一种及第二种表面加工件的适合的用途，例如在专利文献1～专利文献5中所列举的例子如致冷循环的散热管，管式钻装置、非铸件形式的吸气管及排气管等。此外，由树脂、金属、陶瓷及水泥等制成的、用于通过各种气体或液体的各种配管、通风道、沟槽等，以及一部分露在空气中而一部分浸在水中并移动的船体及零件，或者在空气中移动的飞机、汽车及电车等主体及零件等。
接着，对本发明的表面加工方法进行说明。本发明的表面加工方法是对在流体中相对运动的表面加工件的表面进行加工的方法。本发明的表面加工方法的特征是用直径Ф5mm以上的多面体或球体的表面加工材料对表面进行冲击的方法。借此，表面加工材料通过在表面上的滑动进行的研磨以及稍微使表面挤压变形从而提高其平滑性。
本发明的表面加工方法对表面加工材料没有特别限定，但最好由两种以上构成。此处所谓“两种以上”，是指材料两种以上及形状两种以上中任何一种或两者。通过将形状取为两种以上，可以使表面加工材料难以冲击到的表面部分更少；而通过将材料取为两种以上则可以调整表面的变形程度。
再有，上述的冲击最好通过表面加工件及表面加工材料的任何一方或两方的摆动产生。例如，使表面加工件和表面加工材料混合存在于一定的密闭空间中并使任何一方或双方摆动的方法，或者设置含有作为表面加工体的加工对象的表面的密闭空间，其中加入表面加工材料并使表面加工件摆动的方法，也可以采用其它的方法。采用这种方法，与采用由砂或粉末构成的表面加工材料对表面加工件的表面进行喷射等的现有技术方法形成的无光泽表面比较，可以更快地形成不平滑的凹凸面或者手感极佳的平滑表面。
下面，对表面加工件具有由壁部形成的中空部分，并将形成该中空部分的壁部的表面(中空件的中空部分内表面)作为加工对象的情况进行说明。这时，可将表面加工材料放入中空部分并密闭，使表面加工件摆动而产生冲击。
将具有适合于形成中空件的材料硬度的表面加工材料放入中空部分中，并将该中空部分的开口密闭，使用例如后述的表面加工装置，以优选的摆动幅度、摆动频率及摆动时间对中空件进行摆动。于是，表面加工材料对中空件的内表面进行反复冲击。
这时，表面加工材料的加入量相对于中空部分的体积最好是以体积比计约为5～70％。这样，以便于作到保证表面加工材料能在中空部分中自由运动而确保表面加工材料对中空件的内表面的冲击次数。若少于5％体积，表面加工材料虽能在中空部分中自由运动，但因相对于中空件的内表面的面积的表面加工材料过少，其结果，不能确保表面加工材料对中空件的内表面的冲击次数及施加的压力，因而难于使中空件的内表面达到平滑，是不可取的。当大于70体积％时，表面加工材料在中空部分中的自由运动的范围受到限制，也不能确保表面加工材料对中空件的内表面的冲击次数及施加的压力，同样地难于使中空件的全部内表面达到平滑，因而也不足取。
下面，对使表面加工材料与中空件的内表面冲击时的摆动条件进行说明。本发明的表面加工方法在利用表面加工件，即中空件的摆动产生冲击时，虽对摆条件没有特别限定，但作为优选条件如下所述。另外，在表面加工件不是中空件时对摆动条件也没有特别限定。
摆动频率最好在约5～20Hz。以便确保表面加工材料在单位时间内对中空件的内表面的冲击次数。摆动频率小于5Hz，不能确保表面加工材料对中空件的内表面的冲击次数，表面加工材料不能使中空件的内表面平滑，因而不能提高表面粗糙度，因而不可取。另外，由于表面加工材料加入量的影响，即使摆动频率大于20Hz，提高表面粗糙度的效果也很小，为提高摆动频率所消耗的能量效果降低，也不可取。另外，在本说明书中，所谓“摆动频率”是指单位时间重复的摆动次数，单位是赫兹(Hz)。
另外，摆动的运转幅度最好为30～200mm。通过适当设定中空部分内的表面加工材料的移动范围，以便确保表面加工材料对中空件的内表面在单位时间的冲击次数。摆动幅度小于30mm，不能确保表面加工材料对中空件的内表面的冲击次数，表面加工材料不能使中空件的内表面平滑，不能提高表面粗糙度，因而不可取。另外，即使摆动幅度大于200mm，由于仅仅延长了表面加工材料与中空件的内表面接触的时间，不能增加表面加工材料对中空件的内表面的冲击次数，提高表面粗糙度的效果也不大。
再有，摆动的持续摆动时间最好在约3～120分钟。以便确保表面加工材料与中空件的内表面的持续冲击次数。持续摆动时时间小于3分钟，不能确保表面加工材料与中空件的内表面的持续冲击次数，表面加工材料不能使整个中空件的内表面平滑，表面粗糙度产生波动，因而不可取。而持续摆动时间即使多于120分钟，提高表面粗糙度的效果也很小，由于不能提高工效比，也不足取。
下面，对表面加工件是中空铸件、所加工的表面是中空铸件的内表面的情况进行说明。如上所述，表面加工件是中空件，将中空件的中空件内表面作为加工对象，将表面加工材料放入中空部分中并密闭，使表面另工件产生摆动，这种使表面加工材料冲击中空件的内表面的方法在表面加工件是中空铸件、所加工的表面是中空铸件的内表面的情况下特别有用。
过去，由于要对中空铸件的内表面进行加工是很困难的，为了使中空铸件的内表面平滑，例如采用了使用表面光滑的型芯等方法。这时，中空铸件内表面的表面粗糙度Ra的下限约为8.8μm，平均约为12.5～15μm。若采用上述的本发明的表面加工方法，可以很容易地将中空铸件内表面的表面粗糙度作到10μm以下。
另外，过去，为了提高中空铸件内表面的平滑性，为准备型芯使用了特别小的粒度的型砂成形并进行涂型剂的涂覆等，本发明则没有这个必要因而可降低制作型芯所耗费的成本。而且，过去，由于涂覆涂型剂，致使气体难于排出，因此而采用薄的中空的型芯，其结果因型芯的强度降低而易于产生龟裂，与此相应有时也形成毛刺，但本发明可以显著地降低产生这类问题的几率。
以中空铸件为对象的本发明的表面加工方法，通过反复进行表面加工材料对中空铸件内表面的冲击可以改善中空铸件内表面的表面粗糙度，因而可在进行表面加工的中空铸造件的内表面上形成光滑的浅凹。图7(a)(放大10倍)、图9(a)(放大20倍)、图11(a)(放大50倍)是从上边看到的没有进行表面加工的中空铸件的铸件表面的光学显微镜照片；图7(b)(放大10倍)、图9(b)(放大20倍)、图11(b)(放大50倍)是表示没有进行表面加工的中空铸件的铸件表面的断面的光学显微镜照片。与此相应，图6(a)(放大10倍)、图8(a)(放大20倍)、图10(a)(放大50倍)是从上边看到的利用本发明的表面加工方法使其平滑的中空铸件的铸件表面的光学显微镜照片；图6(b)(放大10倍)、图8(b)(放大20倍)、图10(b)(放大50倍)是表示利用本发明的表面加工方法使其平滑的中空铸件的铸件表面的断面的光学显微镜照片。如图所示，浅凹在现有技术(压力加工或铸造成形)中所见到的以铸型成形的凹部或凸部，没有一定形状，呈现不定形状。
当使中空铸件摆动时，必须封闭中空部分的开口，但最好在端部形成与中空部分相连的外部空间。若不形成外部空间地将中空部分封闭，则表面加工材料难于移动到开口端部，由于不能提高开口端部的表面粗糙度而不可取。
图3例示了外部空间。图3是表示将图1所示的进气歧管40的分支管49的开口用端盖61封闭的情况的断面图。由于用端盖61形成了外部空间62，加入到中空部分46中的表面加工材料通过使进气歧管40摆动也可以自由运动到中空部分46的开口端部，从而可以均匀地加工壁部45的表面。另外，所有的开口端部都被堵塞。再有，外部空间的形成也适用于表面加工件不是铸件的中空件的情况。
当使中空铸件摆动时，最好选定中空铸件摆动的方向使其可确保表面加工材料对中空铸件内表面的冲击次数。最佳的方向因中空铸件的中空部分的形状而不同。
例如，使具有图1及图3所示的缓冲罐48和分支管49相交的形状的进气歧管40摆动时，在进气歧管40的中空部分46的长尺寸方向，即，图3所示的箭头Q及箭头P所示的方向摆动都是不佳的。因为，加工材料在中空部分46的移动距离增长，其使用比例就要增加，由于摆动表面加工材料对中空铸件内表面的冲击次数则降低。在使进气歧管40摆动时，最佳的摆动方向就是例如，图3所示的箭头S或图1所示的箭头R所示的方向。另外，最好在摆动中改变方向。而且，摆动方向的选定也适用于表面加工件不是铸件的中空件的情况。
本发明的表面加工方法中，如上所述，对表面加工材料没有特别限定，但以中空铸件为加工对象且构成中空铸件的材料是铸铁或铸造用铝合金时，由于往往兼作清砂，因而作为表面加工材料，最好至少一部分含有由金属材料构成的多面体或球状体(也称块状体)。
表面加工材料最好含有例如金属球或线制纲球。金属球或线制钢球既可以单独使用，也可以混合使用。再有，也可以将金属球、研削剂或研磨剂、干燥砂等混合做成两种以上的混合物使用。另外，作为块状物也最好使用大小不同的金属球。其原因可以认为通过混合使用大小不同的表面加工材料，这些表面加工材料可以更均匀地没有遗漏地对中空铸件的内表面反复进行冲击及摩擦运动，同时对其加压而成为压花状态，从而可以提高中空铸件内表面的平滑性。
金属球的直径或线制钢球的长度，或者构成金属球或线制钢球的材料等可以考虑构成中空铸件的材料、中空铸件的中空部分的断面积等决定，没有特别的限定。当更具体的例示时，在中空铸件是由铝合金构成的车辆用供排气系统零件时，Ф5～20mm的钢球或不锈钢球及Ф0.6～1.2mm×长度0.6～1.2mm的不锈钢的线制钢球可以优选使用。
下面，对本发明的表面加工装置进行说明。本发明的表面加工装置是对物体的表面进行人工加工的装置。作为物体可列举中空件，这时加工对象是包含中空件内表面、外表面的所有的面。本发明的表面加工装置的特征是具有固定装置和摆动装置；该固定装置可以在任意方向上固定在作为构成包含表面的面的密闭空间中加入表面加工材料的物体；该摆动装置可使固定装置摆动。
图4是表示表面加工装置的一个实施例的立体图。表面加工装置70由摆动装置74和作为安装并固定中空件的固定装置的机架73构成。摆动装置74由原动机71、与原动机71连接的曲柄72构成，利用曲柄72将原动机的旋转运动转变为往复运动并可使机架73在箭头S2的方向上摆动。机架73在中空铸件的形状和摆动方向固定不变的情况下，可以呈现特定的形状，但尽管为平板，但仍可使中空铸件固定在任意的方向上而不予限定。再有，机架73上可以设置固定中空铸件的夹具。
例如，为了用表面加工装置70使图1及图3所示的进气歧管40摆动，在中空部分46加入一定的表面加工材料、将形成外部空间的同时封闭中空部分46的各开口的进气歧管40固定在机架73上，从而使其与箭头S的方向(图3)一致，而箭头S的方向相对于表面加工装置70的摆动方向、即箭头S2的方向是斜倾的方向，然后可以使原动机71工作。
以上，对本发明的表面加工件、表面加工方法及表面加工装置进行了说明。下面，对本发明的中空铸件的制造方法进行说明。
如槽状物或管子那样具有内部空间(即，具有中空部分)的成形体用简单的铸造方法制作时，作为铸型，除了主型外还使用为制作其中空部分的型芯。
例如，为了得到图20所示的中空铸件30，可以使用图19(立体图)和图21(断面图)所示的铸型20。铸型20由砂型成形的上型21及下型22和型砂制的型芯23构成，形成了与中空铸件30相应的型腔29。
通常，在型腔29中浇注熔融金属并凝固后，使上型21和下型22及型芯23破碎，便可得到中空铸件30。此处，作为型芯23，使用型砂等用热固性树脂作为粘结剂固定而成形为一定的形状。然而，当中空铸件的形状更复杂时，存在制作型芯及铸造后去除花费工时多而且环境负担重之类应予解决的问题。
下面，作为形状更复杂的中空铸件，列举属车辆用供排气系统零件之一的进气歧管，并提示说明其问题所在(作为有关进气歧管的现有技术文献可参照专科文献4)。进气歧管以例如铝合金为主要原料成形，是供给发动机的各气缸以空气的供气管。
图1表示的是进气歧管的一个例子的立体图。进气歧管40是从缓冲罐48分成连接到发动机的气缸的各吸气口的四根分支管49而形成的四缸发动机用的供气管。进气歧管中，根据其作用要求将形成中空部分46的壁垒森严部表面作得平滑，从而使中空部分46的供排气阻力减少，以便提高由发动机所见到的混合气体(汽油和空气等)吸入效率。与这相应，过去，当铸造成形进气歧管时，使用表面作得平滑的型芯。
然而，为了将型芯的表面作得平滑，就必须使用粒度小的型砂等成形，并对表面进行涂覆涂覆剂等处理。表面涂覆涂覆剂的型芯，因由固化型砂等的树脂产生的气体难于排出，就必须将型芯做成尽可能薄的中空的型芯，由于型芯强度降低，在操作中其表面易于产生龟裂。在使用表面产生龟裂的型芯制作进气歧管时，熔融金属渗与龟裂部分而在形成中空部分46的壁部的表面产生毛刺，表面反而变粗糙。因而，由于型芯表面的平滑度能产生一定的极限，因而要将形成进气歧管的中空部分的壁部表面作得平滑也有一定极限。
另外，在如进气歧管40那样的形状的中空铸件的情况下，由于将中空部分作得既曲折而又有汇集和分散，在去除型芯时，型芯的一部分容易残留在中空部分中。因此，在以烧除型砂法对中空铸件产生冲击以便使型芯一次破碎而取出型芯时，在进行外观精加工等之后，则再次产生将残存的型砂进行清除的必要。这时，由于单用喷丸法不能完全除去型芯的型砂，因而过去往往通过将硅砂和空心玻璃球混合以一定的压力喷射的珩磨加工等去除(请参照作为去除型芯的型砂的现有技术文献的特开平7-308751号公报(专利文献9))。
然而，用于进行珩磨等的压缩机和集尘器的初期设备投资费用和运行费用较高，而且，还必须废弃处理将清除的型芯的型砂及珩磨材料等作为来源的微粉。进而，在后续工作中进行切削加工时，由于具有型芯的型砂等的残留物而污染切削液、损伤切削机床的刀具，并缩短更换周期、致使废弃物增加。
上面，以进气歧管作为中空铸件的例子对现有技术的问题进行了说明。因而，作为具有由壁部形成的中空部分的铸件，要求提供一种在制造工序中不增加环境负担、并能制造具有平滑的形成其中空部分的壁部的中空铸件的制造方法。
对于在铸造成形后包含去除型芯工序的现有技术的制造方法，经重新评估、反复研究的结果发现，采用下面所述的本发明的中空铸件的制造方法可实现上述要求。
下面，对本发明的中空铸件的制造方法的实施例进行详细的说明。本发明的中空铸件的制造方法是以金属型作为主型，以砂型作为型芯、制造具有由壁部形成的中空部分的铸件的方法。铸造法并不对其手段进行限定，可以是包含所谓模铸法(高速注射)及低压铸造法(低速注射)、将熔融的金属(金属溶液)注入到具有一定形状的型腔的铸型中而成形的方法。本发明的中空铸件的制造方法中，具有的特征是在使用主型和型砂制的型芯铸造成形后，同时进行型芯的清除处理和对形成中空部分的壁部(也称为中空铸件的内表面)进行平滑化处理。
本发明的中空铸件的制造方法如图1 8所示，例如具有铸造工序1、外观修整工序2和内表面加工工序3。包含这些工序的制造方法大致如下。
首先，准备一定的材料为原料熔化成金属熔液后，根据需要进行净化处理。然后，将金属熔液浇注到铸型中利用冷却等成形(铸造工序1)。其次，将所得到的成形体(中空铸件)所产生的毛刺等除去，进行外表形状的清整(外观修整工序2)。随后，尽可能破碎除去型芯。而且，在中空铸件的中空部分中加入由例如金属球和线制钢球制成的平滑化材料并使其摆动，在除去残留的型砂及渣滓的同时使内表面平滑化(内表面加工工序3)。其后，可根据需要进行热处理等以提高中空铸件的机械性能。
下面，对内表面加工工序3进行说明。将具有适合于形成中空铸件的材料的硬度的平滑化材料加入到由壁部形成的中空部分中，将其开口封闭后使中空铸件摆动。这样一来，平滑化材料对中空铸件的内表面进行反复的冲击、使残留的型砂及渣滓由铸件内表面剥离的同时，由于平滑化材料在中空铸件内表面上的滑动所产生的研磨或产生的微小的压溃变形作用，从而提高中空铸件内表面的平滑性。
作为平滑化材料，最好至少含有大的(比中空部分的直径小)金属球(包括多孔体)或与金属球相比为极小的线制钢球。金属球或线制钢球既可以单独使用，也可以将金属粒、研削剂或研磨剂、干燥型砂等混合，做成二种以上的混合物使用。更好的是至少含有大的金属球的混合物。另外，最好使用大小不同的金属球。当大小不同的平滑材料混合存在时、这些平滑材料能更均匀而无遗漏的对中空铸件的内表面进行反复的冲击，从而更易于除去其残留物。另外，当大小不同的金属球混合存在时，利用其施加的压力可使中空铸件的内表面的平滑性更加提高。
金属球的直径或线制钢球的长度，或者，构成金属球或线制钢球的材料没有特别的限定，可以根据中空铸件的原料、中空铸件的中空部分的断面积等考虑决定。例如，当中空铸件是由铝合金制成的车辆用供排气系统零件时，可以优选使用Ф10～20mm的钢球或不锈钢球以及Ф0.6～1.2mm×长度0.6～1.2mm的不锈钢制的线制钢球。
另外，如上所述的平滑材料的加入量以体积计最好使其对中空铸件的中空部分的体积比为5～70体积％。平滑化材料用于保证其在中空部分中自由运动，从而确保平滑化材料与中空部分内表面的冲击次数。
采用如上所述的中空铸件的制造方法，与现有技术相比，为了除去残留物，不用进行珩磨处理等别的工序，而且由于同时进行型芯的完全清除和内表面的平滑化，因而在缩短了制造工序的同时，还省去了珩磨处理等所使用的压缩机和集尘器等。而且，由于没有由珩磨处理等产生的微粉附着于中空部分内，在后续工序的切削加工中就很难污染切削液或损伤切削机床的刀具等，从而可抑制废弃物的产生。
本发明的中空铸件的制造方法，由于不需要压缩机和集尘器，因可减少与二氧化碳消耗有关的能量消耗，由于难于污染切削液并使切削机床的刀具的寿命延长，从而可抑制废弃物的产生而使环境负担减轻，由于该方法在这些方面的优点，即使不制作中空铸件也是有用的。
而且，特别是作为利用本发明的中空铸件的制造方法制作的中空铸件合适用途，可列举车辆用供排气系统零件。本发明的中空铸件的制造方法，由于在由所得到的中空铸件的中空部分除去残留物的同时还使形成中空部分的壁部平滑化，在降低流体的通过阻力的同时还不污染流体，很适合于这些车辆用供排系统零件。
以下，对车辆用供排气系统零件进行说明。图2是以发动机的气缸盖为中心的断面图。在活塞上下运动的气缸51的上方，设置具有吸气口54和排气口55的气缸盖52，进而与进气歧管53连接。例如，用未图示的空气滤清器过滤的空气通过进气歧管53与由未图示的燃料喷射装置等喷射的燃料混合而成为混合气体。混合气体经气缸盖52的吸气口54由于进气阀的打开动作而供给到气缸51内，利用未图示的火花塞燃烧。所谓空气导管就是连接空气滤清器和进气歧管的供气管道。
其次，本发明的中空铸件的制造方法最好使用铸铁或铸造用轻合金为金属熔液的主要原料。对铸铁的种类没有特别的限定，但最好使用具有更优良的机械性能的球墨铸铁。铸造用轻合金中的铸造用铝合金根据其热处理的有无、所含有的其它元件的种类及其组成比等而虽有种种牌号，但对其没有特别的限定。但最好使用按日本工业标准JIS AC规定的铝合金，例如可列举AC4C、AC3A等。
以上，对本发明的中空铸造方法进行了说明。其次，在下面对本发明的中空铸件的清砂方法进行说明。
在利用简单的铸造法制作如槽状物或管子之类具有内部空间(即具有中空部分)的成形体时，作为铸型，除了主型外，还使用用于制作中空部分的型芯。
例如，为了得到图20所示的中空铸件30，可以使用图19(立体图)和图21(断面图)所示的铸型20。铸型20由上型21和下型22及型芯23构成，形成与中空铸件30相当的型腔29。作为型芯23，例如可使用以热固性树脂等将型砂固定形成一定形状的东西，通常，在型腔29中浇注金属熔液并凝固后，打开上型21和下型22，使型芯23破碎后可得到中空铸件30。
然而，当中空铸件的形状很复杂时，使型芯破碎后产生的砂子，不能简单地由形成中空部分的铸件内表面除去，因而尤其存在为除去这些砂子需花费时间之类的问题。
以下，作为形状复杂的中空铸件，列举车辆用供排气系统零件之一的进气歧管，对其问题所在予以阐述。(作为进气歧管的现有技术‘文献’请参照专利文献4)进气歧管是例如以铝合金为主要原料成形的，给发动机的各气缸供给空气的供气管。
图1表示的是进气歧管的一种形式的立体图。进气歧管40是由缓冲罐48分成与发动机的气缸的吸气口连接的4根分支管49而形成的4缸发动机用的供气管。进气歧管40的中空部分46是用于混合气体(汽油和空气等)通过的部分，使用型芯形成。
在中空铸件是如进气歧管40那样的更复杂形状的情况下，由于用型芯制作的中空部分既曲折、又有汇集、分散之处，首先，例如通过进行冲击并燃烧型芯等使其破碎，然后，即使要除去型芯砂，也需要为从形成中空部分的铸件内表面除去型砂花费大量时间。
当除去残留在铸件内表面上的型芯砂时，由于单用喷丸法不能轻易地除去，因而，过去，常采用将硅砂和空心玻璃球混合，以一定压力进行喷射的珩磨加工，或者在大气中或将中空铸件浸入水中，以高压水喷射的方法，或者，利用剁錾、锤打等使中空铸件本身振动的方法等(作为除去型芯型砂方法的现有技术‘文献’请参照专利文献特开平9-182952公报(称为专利文献10)和特开平11-188477号公报(称为专利文献11)。但是，即使采用这些方法，在具有如进气歧管40那样的曲折的中空部分的中空铸件的情况下，也不能轻易地由弯曲的中空部分除去型芯型砂，而需花费很大工夫。
以上，以进气歧管作为中空铸件的例子，对现有技术存在的问题进行了说明。因此，要求提供一种无论是简单形状的铸件还是例如中空部分弯曲等具有复杂形状的铸件都能从其铸件的内表面完全除去型芯的型砂的方法而不花费太大的工夫。
对现有技术存在的问题进行了反复研究和评估，对解决这些问题的新方法进行反复研究和探索的结果，发现采用以下所述的本发明的中空铸件的清砂方法，可实现上述要求。
本发明的中空铸件的清砂方法是从具有由壁部形成的中空部分的铸件的表面去除型砂的方法，尤其是，在由形成在除去型砂时要花费很大工夫的中空部分的壁部表面(称为中空铸件的内表面)可以很容易地除去型砂这点上可以发挥优异效果的方法。另外，在本说明书中，所谓铸件的表面并非仅指铸造得到的原有的面。由于铸件的表面在许多情况下都具有小的凹凸除去型砂需花费工夫，因而，为了从铸件表面去除型砂，本发明的中空铸件的清砂方法虽然有用，但本发明的中空铸件的清砂方法并不限定于这种情况，也包含例如对表面进行一定加工的结果，使得由表面去除型砂需花费很大工夫的情况。另外，所谓去除对象的型砂主要是指在使型砂制的型芯破碎后残留在铸件表面上的物质，但也可去除除型砂以外与型砂相当的异物。例如，也可以除去固化的涂型剂等。再有，在本说明书中，将由形成中空部分的壁部表面去除型砂也称为由中空铸件的内表面去除型砂或者简称为由中空部分去除型砂。由于型砂不是漂浮存在于中空部分的空间中的意思，因而无论称作什么意思都是相同的。
本发明的中空铸件的清砂方法具有的特征是在由壁部形成的中空部中放入施加冲击的材料并使铸件摆动。将具有适合于形成中空铸件的材料硬度的施加冲击材料放入到由壁部形成的中空部分中，封闭其开口，以如下所述的优选摆动幅度、振动频率和摆动时间，通过使中空铸件摆动，使施加冲击材料对中空铸件内表面的全部区域进行反复的冲击。借此，当使施加冲击材料对中空铸件的全部区域进行冲击、振动时，由于这种冲击和振动，使包含在中空铸件内表面残留的型砂的全部型砂从铸件表面飞出，从而更容易排出。
事实清楚地表明不仅持续的振动去除型砂需花费很长的时间和工夫，用现有的剁錾、锤击的方法不能简单地除去型砂。即使整个铸件振动型砂也不能从铸件表面排出。冲击对除去型砂是必要的。虽然用现有的剁錾、锤击方法尤其是在距振动作用点较远的地方往往不能简单地除去型砂，但用本发明的中空铸件的清砂方法，由于使施加冲击材料在中空部分中自由运动并对中空铸件内表面的所有区域产生冲击，因而，可以很容易地在包含中空铸件内表面的全部区域的铸件表面的全部区域除去型砂。
另外，用现有的剁錾、锤击方法在振动作用点和远离振动作用点之处所产生的冲击区别很大，在振动作用点处因冲击过大有时在铸件上产生裂纹，但用本发明的中空铸件的清砂方法，由于施加冲击材料在中空部分中自由运动、使其对中空铸件内表面的全部区域产生大致同等程度的冲击，而不会在铸件上产生裂纹。
当使中空铸件摆动时，虽封闭中空部分的开口，但最好在端部形成与中空部分连通的外部空间。当不形成外部空间而封闭中空部分的开口时，则施加冲击材料难于移动到开口端部，在开口端部因滞留型砂而不可取。
另外，通过将施加冲击材料放入一部分中空部分中并使其摆动，利用该摆动所产生的冲击和振动，也可以由未放入施加冲击材料的中空部分除去型砂。例如，在图22(a)、图22(b)所示的气缸盖152中，将吸气口154及排气口155形成封闭空间。通过在其中放入施加冲击材料并使气缸盖152摆动，则也可以将残留在未放入施加冲击材料的多个小的中空部分即冷却水道156内的型砂予以去除。另外，图22(a)、图22(b)是用于说明的切断面，未切断的气缸盖152将(进气及排气)歧管连接口157和(吸气及排气)阀口158作为开口端的吸气口154和排气口155形成中空部分。因此，若将这些开口端用端盖封闭，则可形成由吸气口154及排气口155构成的封闭空间。
作为施加冲击材料最好至少由直径约为φ3～30mm的金属球构成。既可以使用同一直径的金属球，也可以使用不同直径的金属球的混合材料。再有，也可以混合金属粒、研削剂或研磨剂等。
更优选使用至少不同直径的金属球的混合材料。这是因为，通过大小不同的施加冲击材料的混合存在，这些施加冲击材料可以更均匀而无遗漏地对中空铸件内表面进行反复冲击的同时，大的金属球可以为除去中空铸件内表面的型砂产生更充分的冲击。
金属球的直径或者构成金属球的材料可以根据构成中空铸件的材料，中空铸造件的中空部分的断面积等考虑决定，最好其直径约为φ3～30mm，但没有特别限定。例如，当中空铸件是由铝合金构成的车辆用供排气系统零件时，可优选使用φ10～20mm的钢球或不锈钢球。
另外，施加冲击材料的加入量最好是相对中空铸件的中空部分的体积约为5～50％体积。而且，加入施加冲击材料的中空部分虽可以不是铸件的全部中空部分，但最好还是加入到全部中空部分中。这是由于要保证施加冲击材料在中空部分中能自由运动并确保施加冲击材料与中空铸件内表面的冲击次数，同时使得因该冲撞所产生的冲击和振动充分地作用到所有中空铸件的内表面。
以下，作为使施加冲击材料与中空铸件内表面因冲撞而产生冲击的中空铸件的摆动条件进行说明。本发明的中空铸件的清砂方法虽对摆动条件没有特别限定，但优选如下。
摆动频率最好为5～20Hz。这是为了保证施加冲击材料与中空铸件内表面在单位时间内的冲击次数。振动频率不足5Hz，由于不能确保施加冲击材料与中空铸件内表面的冲击次数，因而不能利用冲撞所产生的冲击迅速而充分地除去型砂而不可取。另外，根据施加冲击材料(例如钢球)的数量，由于摆动频率在20Hz左右即可除去型砂，由于再增加摆动频率将降低所消耗能量的能效比而不可取。
另外，摆动的摆动幅度最好为30～200mm。这是由于通过适当设定施加冲击材料在中空部分内的移动范围，可确保施加冲击材料与中空铸件内表面在单位时间内的冲击次数。摆动幅度小于30mm，由于不能确保施加冲击材料与中空铸件内表面的冲击次数，不能通过因冲撞而产生的冲击迅速而充分地除去型砂而不可取。另外，即使摆动幅度超过200mm，因仅仅增长了施加冲击材料与中空铸件内表面的接触时间而不增加施加冲击材料与中空铸件内表面的冲击次数，型砂的去除也不会因此而变得更容易。
再有，摆动的持续时间最好为1～120分钟。这是为了确保施加冲击材料与中空铸件的内表面持续的冲击次数。持续摆动时间少于1分钟，由于不能确保施加冲击材料与中空铸件内表面的持续冲击次数，具有中空铸件内表面的型砂不能充分地除去的危险，而不可取。另外，根据其它条件由于持续摆动时间在120分钟左右型砂可完全除去，因此，即使更长时间的摆动，中空铸件制造所花费的时间的时效比并未提高也不可取。
本发明的中空铸件的清砂方法中，最好将中空铸件的摆动方向选择为使其能确保施加冲击材料与中空铸件内表面的冲击次数。该方向可以根据中空铸件中空部分的形状来决定。例如，在使图1所示的进气歧管40摆动时，在进气歧管40的中空部分46的长度方向上摆动是不利的。这是因为，在中空部分46中的移动距离增长而平滑化材料的比例增加，而由于摆动平滑化材料与中空铸件内表面的冲击次数反而降低之故。进气歧管40摆动时的最佳摆动方向是例如，图1所示的箭头R所示的方向。最好在摆动中改变方向。
以上，对本发明的中空铸件的清砂方法进行了说明。接着，下面，对本发明的摆动装置进行说明。
作为用于除去或清理加工件等所带的毛刺、飞边、鳞屑等的方法之一，公知的有例如滚磨。所谓滚磨是一种研磨方法，它是将该加工件等被处理件与硅砂等研磨剂及研磨助剂一起装入容器中，通过使容器一起振动等，使被处理件与研磨剂及研磨助剂进行反复的冲击，从而可使被处理件的表面平滑，干净。滚磨由于具有以下特点而为一种广泛使用的方法，即可使作业自动化，可通过研磨剂和研磨助剂的选定来调节外观质量，可以一次研磨被处理件的全部表面等。
以这种滚磨为首，通常在进行研磨时由于产生振动、粉尘、噪音等，必须考虑对作业环境甚至工厂周围环境所造成的影响。在多数情况下，只要采用采取了除尘、降噪、防振等措施的特殊的研磨设备就足够了，但在被处理件是例如车辆用零件等铸件的情况下，由于其尺寸大，有时不能将多个铸件一次装在研磨设置中。或者有时要避免被处理件彼此之间的冲撞。这种情况下，就现有的研磨设备而言，有必要进行单个依次处理，不能提高处理效率，不能满足大量生产的要求。另一方面，若增加研磨设备的台数单位时间的处理量虽增加，但设备费用也增大。
然而，作为与摆动装置相近的装置的现有技术文献有特开2001-30064号公报(称为专利文献8)。其中，虽不是致力于研磨处理，但公开了一种振动装置，该振动装置使用的是除去附着于铸造件的工件的空洞的内壁面上的粉末等的方法。
上面，说明现有技术存在的问题。因此，要求提供一种能抑制加工件等产生振动、粉尘等的发生同时使其高效摆动的装置。而且要求可利用该摆动装置对加工件等进行研磨及其他表面加工等。
对现有技术存在的问题进行反复的研究，对解决这些问题的新方法进行反复探索、研究的结果，发现利用以下所述的本发明的摆动装置，可满足上述要求。
图12是表示本发明的摆动装置的一个实施例的俯视图，图13是图12的C向视图(侧视图)，图14是图12的D向视图(侧视图)。
在图示的摆动装置2中，摆动所需的动力由原动机36供给。由原动机36产生的旋转运动由传动部件35传递给二根旋转轴40a、40b并使其旋转。二根旋转轴40a、40b虽同时旋转，但其旋转运动通过分别装在旋转轴40a、40b的每一根上的曲柄38，39转换成两个相对的往复运动。即，通过曲柄38和连杆41a连接的摆动板42a沿着滑动导向机构之一的线性轴承43a进行往复运动，通过曲柄39和连杆41b连接的摆动板42b，沿着滑动导向机构之一的线性轴承43b进行往复运动。而且，这些往复运动是以如下的动作进行，即摆动板42a向F11方向前进时，摆动板42b则向F12方向前进；摆动板42a向R11方向前进时，摆动板42b则向R12方向前进。换言之，摆动板42a和42b将两根旋转轴40a、40b夹在中间以这些旋转轴作为自身的对称轴在相对方向进行往复运动。
通过其往复运动，分别固定在摆动板42a和摆动板42b上的被摆动件44a和被摆动件44b同时在相对方向摆动，随着摆板42a的往复运动和被摆动件44a的摆动所发生的振动以及随着摆动板42b的往复运动和被摆动件44b的摆动所发生的振动因相互抵消，而受到抑制。因此，可改善作业环境，降低对工厂周围环境的影响。
摆动装置2是将底板33装在机架31上，在机架31上安装有包含原动机36在内的全部构成部件。原动机36可使用防振机架设置。图示的原动机36是电动机，但本发明的原动机并不限定于电动机，也可以是内燃机等。
在底板33上设置了带旋转轴的轴承架34，在带旋转轴的轴承架34上还装有轴承45。另一方面，在底板33的下面还装有另一轴承45。两根旋转轴40a、40b利用这多个轴承45可自由旋转地分别安装在与底板33垂直的方向上。而且，两根旋转轴40a、40b通过一个传动部件35与原动机36的旋转轴连接。
传动部件35是例如V型皮带，通过分别设置在原动机36的旋转轴和两根旋转轴40a、40b上的皮带轮37传递旋转运动。与控制原动机36的旋转一起，通过改变这些皮带轮37的直径等控制两根旋转轴40a、40b的转数，便可对由摆动板42a、42b的往复运动(即被摆动件的摆动)所产生的摆动频率进行控制。
旋转轴的规格没有特别限定，只要具有一定的强度，对其直径、材料等都无限定。另外，对传动部件的规格无限定，可以是同步皮带或齿轮等。轴承只要是能支承作旋转运动的旋转轴即可，没有特别限定。
旋转轴40a、40b上还分别装有曲柄38、39，这些曲柄38和曲柄39如图12、图13所示安装成为180°相反的方向。而且，摆动板42a和摆动板42b将两根旋转轴40a、40b夹在中间，每块摆动板都呈大致对称的配置。摆动板42a通过连杆41b与旋转轴40a的曲柄38连接，摆动板42b通过连杆41b与旋转轴40b的曲柄39连接。
放置并固定被摆动件44a、44b的摆动板42a、42b是便于使用的平板，分别安装在两个线性轴承43a、43b上并可自由移动。线性轴承是滑动导向机构的一种，是将滚珠或滚柱用作进行直线运动的被摆动件的导向的轴承。
作为滑动导向机构，除了线性轴承外还可以采用无限滑动用滚球花键轴承或无油润滑轴承等。就其详细规格以及将摆动板安装在滑动导向机构中的方式而言，可实现高速的往复运动，而且，只要是在往复运动时不会脱落即可，没有特别限定。另外，摆动板只要能固定被摆动件即可，对其形状没有限定；在被摆动件为特殊形状时，可通过安装夹具使其固定。
采用这样的曲柄38、39的形式，可将原动机36产生的旋转运动转换为与曲柄38、39连接并分配配置的摆动板42a、42b的大致水平的两个相对的往复运动。而且，固定在摆动板42a上的被摆动件44a和固定在摆动板42b上的被摆动件44b在水平的相对方向上同时摆动，从而将所产生的振动相互抵消。
其次，图15是表示本发明的摆动装置的实施例的俯视图，图16是透视装置的一部分的图15的B向视图(侧视图)，图17是图15的AA断面图(侧视图)。
图示的摆动装置1中，摆动所需的动力由原动机16提供。原动机16产生的旋转运动，经一级传动部件15传递到一级旋转轴14并使一级旋转轴旋转。而且，经二级传动部件17传递到二级旋转轴20并使二级旋转轴20旋转。二级旋转轴20的旋转通过装在二级旋转轴的两个曲柄18、19将其旋转运动转换成二个相对方向的往复运动。即，通过连杆21a与曲柄18连接的摆动板22a沿滑动导向机构之一的线性轴承33a进行往复运动，通过连杆21b与曲柄19连接的摆动板22b沿滑动导向机构之一的线性轴承22b进行往复运动。而且，这些往复运动进行如下的动作，即摆动板22a向F1方向前进时，摆动板22b向F2方向前进；而摆动板22a向R1方向前进时，摆动板22b向R2方向前进。换言之，摆动板22a、22b以二级旋转轴20为对称轴使其相对地往复运动。
通过该往复运动，分别固定在摆动板22a和摆动板22b上的被摆动件24a和被摆动件24b在相对方向上同时摆动，随着摆动板22a的往复运动和被摆动件24a的摆动所产生的振动与随着摆动板22b的往复运动和被摆动件24b的摆动所产生的振动相互抵消而受到抑制。因此，可改善作业环境，降低其对工厂周围环境的影响。
摆动装置1的底板13装在机架11上，在机架11上安装有除原动机16外的其它全部构成部件。原动机16可使用设置防振机架。图示的原动机16为电动机，但本发明的原动机不限定于电动机，也可以是内燃机等。
在底板13的下表面上利用轴承25可自由旋转地安装有一级旋转轴14，一级旋转轴14通过一级传动部件15与原动机16的旋转轴连接。进而，在底板13的上表面上利用轴承25可自由旋转地安装有二级旋转轴20，并通过二级传动部件17与一级旋转轴14连接。
一级传动部件15及二级传动部件17是同步皮带(带齿的传动皮带一)，与分别设置在原动机16的旋转轴、一级旋转轴14、二级旋转轴20上的齿轮相互啮合从而传递旋转运动。在控制原动机16的旋转的同时，通过改变这些齿轮比控制二级旋转轴20的转数，则可对摆动板22a、22b的往复运动(即被摆动件的摆动)的振动频率进行控制。
对一级旋转轴及二级旋转轴的规格没有限定，只要具有一定的强度即可，对其直径、材料等没有限定。另外，对一级传动部件及二级传动部件的规格也没有限定，可以是V型皮带或齿轮等，也不必采用同样的规格。轴承只要是能支承作旋转运动的旋转轴即可，没有特别的限定。
在二级旋转轴20上装有两个曲柄18、19，这些曲柄18、19如图15、图16所示，置于180°相对的方向上。换言之，在通过二级旋转轴20的轴线的平面上装有两个向着不同方向的曲柄18、19。而且，摆动板22a和摆动板22b的每一块对二级旋转轴20呈大致对称地配置，摆动板22a通过连杆21a与二级旋转轴20的曲柄18连接，摆动板22b通过连杆21b与曲柄19连接。
放置并固定被摆动件24a、24b的摆动板22a、22b为便于使用的平板，并分别安装在线性轴承23a、23b而可自由移动。
关于滑动导向机构的详细规格及将摆动板安装在滑动导向机构上的形式可以实现高速的往复运动；而且，只要是在往复运动时不脱落即可，没有特别限定。另外，摆动板只要能固定被摆动件即可没有特别限定；在被摆动件为特殊形状时，可以通过安装夹具使其固定。
利用这样的曲柄18、19的形式，可将原动机16所产生的旋转运动转换为与曲柄18、19连接的摆动板22a、22b相对于二级旋转轴20大致对称的并在水平方向上的两个相对的往复运动。而且，固定在摆动板22a上的二个被动件24a和固定在摆动板22b上的二个被摆动件24b在水平方向的相对方向上同时摆动，因而使因摆动产生的振动相互抵消。
本发明的摆动装置在抑制振动、粉尘等的产生的同时，是高效率地使加工件等摆动的装置，对将什么东西作为被摆动件等具体用途以及摆动所产生的效果等没有特别限定。以下，列举了本发明的摆动装置可提供的用途及效果。
本发明的摆动装置可将带毛刺、飞边、鳞屑等的加工件等与研磨剂及研磨助剂的混合物作为被摆动件，例如，通过将它们一起装入容器中并进行摆动，可使加工件等的表面平滑而干净。可以认为，通过摆动可使研磨剂及研磨助剂对加工件等反复冲击，从而对加工件等的表面进行研磨。
另外，本发明的摆动装置可以获得以别的装置产生的，如与专利文献8所述的振动装置相同的效果。例如，通过在中空部分中至少放入呈多面体或球状体的金属，并将封闭了中空部分的中空铸件作为被摆动件而使其摆动，则可以除去残留在形成中空部分的壁部的表面上的粉末等。可以认为，由于摆动至少呈多面体或球体的金属对形成中空部分的壁部反复冲撞产生的冲击使粉末等由铸件表面飞出而予除去。
再有，本发明的摆动装置很适用于被摆动件是中空件和表面加工材料的混合物的情况。所谓“中空件”是指包含上述中空铸件在内的具有中空部分的加工件；所谓“加工件”是指进行规定的加工或进行加工的物体。例如，通过在中空部分放入至少呈多面体或球状体的表面加工材料并将该中空部分封闭的中空件作为被摆动件而使其摆动，则可对形成中空部分的壁部的表面进行规定的加工。所谓“规定的加工”虽无特别限定，但例如是在壁部的表面上形成浅凹。形成了浅凹的中空部分由于降低了流体通过时的阻力，因而，进行了这样的加工的中空件适用于处理气体、液体等流体的机器部件。具体的，作为中空件，可列举从由进气歧管、蜗轮机罩、压缩机盖、气缸盖、空气导管构成的车辆用供排气系统零件组中选择的任何一种铸件。由于这些都是中空铸件，作为表面加工材料，如上所述最好至少含有由呈现多面体或球状体的至少由金属材料构成的材料。
本发明的摆动装置对摆动条件没有特别限定，但在为研磨被摆动件而使加工件等与研磨剂等的混合物摆动时，或者为形成浅凹而使加工件等与表面加工材料的混合物摆动时，作为优选条件，振动频率约为3～30Hz，摆动的摆动幅度(振幅)约为10～500mm。另外，优选的持续摆动时间约为3～180分钟。因此，将这些综合在一起以便决定适当的规格，最好对本发明的摆动装置进行构成部件的材料选定，机械强度的决定等。
作为表面加工件，以铸造用铝合金为原料用铸造法成形准备了四件为中空铸件的六缸V型发动机用的进气歧管。实施例1对于已成形的进气歧管，在进行振动冲击使型芯破碎并除去后，在作为气体供给管道的中空部分中放入作为表面加工材料的φ10mm钢球41个和φ20mm钢球3个，以振动频率为8Hz，振动幅度为60mm使其摆动100分钟，对中空部分进行试加工。结果示于表1。另外，进气歧管的形状示于图5(图5是做成切断并露出中空部分的图)。另外，摆动方向是图5中的箭头S3所示的方向。比较例1作为表面加工材料使用φ0.6mm的不锈钢制钢球，除摆动时间定为120分钟外，其余与实施例1相同，对中空部分进行试加工。结果示于表1。比较例2作为表面加工材料使用珩磨砂的硅砂，除摆动时间定为120分钟外，其余与实施例1相同，对中空部分进行试加工。结果示于表1。比较例3作为表面加工材料使用砂轮屑，除摆动时间定为120分钟外，其余与实施例1相同，对中空部分进行试加工。结果示于表1。表1
如上所述，使用本发明，可提供在流体中相对运动的表面具有特征的表面加工件。另外，还提供可以得到那样的表面加工件的表面加工方法及表面加工装置。使用本发明的表面加工件，可改善流体在流经表面时的流动状态，减小流体的阻力。作为本发明的表面加工件的中空铸件，例如可制作进气歧管等车辆用供排气系统零件，通过提供这种车辆用供排气系统零件，可实现例如发动机的输出功率的提升。
另外，使用本发明的中空铸件的制造方法，尽管不使用珩磨处理等现有技术方法，仍可以在除去型芯的同时使表面平滑；另外，尤其是即使不用表面作得平滑的型芯也可以获得形成中空部分的壁部表面平滑的中空铸件。因此，可以以更低的成本制作型芯，并且在所得到的中空铸件中难于产生源于型芯所发生的毛刺等问题。另外，还可降低珩磨处理等所需的设备费用及运行成本，并实现制造工序的缩短。再有，由于可以使平滑化材料反复利用，并在后续工序中延长切削液及切削机床的刃具的更换周期，因而可降低废弃物的发生量。而且，通过这些效果，可使环境负担得以降低。
再有，使用本发明的中空铸件的清砂方法，中空铸件的形状无论是简单形状还是中空部分具有曲折那样复杂的形状，都能容易而且充分地由该中空铸件的表面除去型芯的型砂，从而可得到由表面除去了型芯的型砂的、干净的中空铸件。
再者，使用本发明的摆动装置，可以抑制铸件及其它加工件等自身的振动及摆动装置的振动并使其产生高效的摆动。而且，将铸件及其它加工件作为对象，通过对其进行研磨、研削、浅凹的形成及其它表面加工，型芯型砂的去除及其它无用残留物的去除等加工，可使通过该处理的铸件及其它加工件等的竞争力进一步提高。
权利要求
1.一种表面加工件，是在流体中进行相对运动的表面加工件，其特征在于其表面具有直径为10～2500μm，深度为50μm以下而且连续形成的浅凹。
2.根据权利要求1所述的表面加工件，其特征在于上述浅凹是不定形状。
3.根据权利要求1所述的表面加工件，其特征在于上述表面加工件为铸造成形的铸件。
4.根据权利要求1所述的表面加工件，其特征在于上述表面加工件具有由壁部形成的中空部分，上述表面为形成上述中空部分的壁部的表面。
5.根据权利要求1所述的表面加工件，其特征在于上述表面加工件以铸铁或铸造用轻合金为主要材料制成。
6.根据权利要求5所述的表面加工件，其特征在于上述表面加工件是由进气歧管、蜗轮机罩、压缩机盖、气缸盖、空气导管组成的车辆用供排气系统零件组中选择的任何一种零件。
7.一种表面加工件，是在流体中进行相对运动的表面加工件，其特征在于其表面具有直径为10～2500μm，深度为50μm以下而且连续形成的浅凹的同时，其表面粗糙度Ra在10μm以下。
8.一种表面加工件，是在流体中进行相对运动的表面加工件，其特征在于上述表面加工件为铸造成形的铸件，具有由壁部形成的中空部分，形成上述中空部分的壁部的表面的表面粗糙度在10μm以下。
9.一种表面加工方法，是加工在流体中进行相对运动的表面加工件的表面的方法，其特征在于使用至少含有Ф5mm以上的多面体或球状体的表面加工材料对上述表面进行冲击。
10.根据权利要求9所述的表面加工方法，其特征在于上述表面加工材料由二种以上构成。
11.根据权利要求9所述的表面加工方法，其特征在于上述冲击通过表面加工件及上述表面加工材料中任何一方或双方的摆动产生。
12.根据权利要求9所述的表面加工方法，其特征在于上述表面加工件具有由壁部形成的中空部分，上述表面加工件被加工的表面是形成上述中空部分的壁部的表面；将上述表面加工材料放入上述中空部分中，使上述表面加工件摆动而产生上述冲击。
13.根据权利要求12所述的表面加工方法，其特征在于上述表面加工材料的加入量相对于上述中空部分的体积，其体积比为5～70％。
14.根据权利要求12所述的表面加工方法，其特征在于上述摆动的摆动频率为5～20Hz。
15.根据权利要求12所述的表面加工方法，其特征在于上述摆动的摆动幅度为30～200mm。
16.根据权利要求12所述的表面加工方法，其特征在于上述摆动持续的摆动时间为3～120分钟。
17.根据权利要求9所述的表面加工方法，其特征在于构成上述表面加工件的主要材料是铸铁或铸造用轻合金。
18.根据权利要求17所述的表面加工方法，其特征在于上述表面加工材料的至少一部分由金属材料构成。
19.一种表面加工装置，是对物体的表面进行人工加工的装置，其特征在于具有固定装置和摆动装置，上述固定装置可在任意方向上固定在将上述表面作为构成面所包含的密闭空间中、放入了表面加工材料的上述物体；上述摆动装置使上述固定装置摆动。
20.根据权利要求19所述的表面加工装置，其特征在于上述摆动装置具有原动机和与上述原动机连接的曲柄。
全文摘要
本发明涉及在流体中进行相对运动的表面加工件。上述表面加工件的表面是具有直径为10～2500μm，深度为50μm以下而且连续形成的浅凹的表面加工件。该表面加工件与现有技术相比大大降低了流体对存在于流体中的物体的阻力，从而大大改善了流体的流动状态。
文档编号F15D1/06GK1475677SQ0313748
公开日2004年2月18日 申请日期2003年6月25日 优先权日2002年6月27日
发明者川岛志郎, 美, 赤堀博美, 夫, 鈴木松夫, 平原秀胜, 胜, 山本笃郎, 郎, 哉, 川守克哉 申请人:旭技术株式会社