JP2003311621A - 機械部品のメネジへの砥粒噴射方法、機械部品及び機械部品のメネジ用の砥粒噴射ノズル機構 - Google Patents

機械部品のメネジへの砥粒噴射方法、機械部品及び機械部品のメネジ用の砥粒噴射ノズル機構

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JP2003311621A
JP2003311621A JP2002120016A JP2002120016A JP2003311621A JP 2003311621 A JP2003311621 A JP 2003311621A JP 2002120016 A JP2002120016 A JP 2002120016A JP 2002120016 A JP2002120016 A JP 2002120016A JP 2003311621 A JP2003311621 A JP 2003311621A
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JP
Japan
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female screw
abrasive grains
injecting
machine part
abrasive grain
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Kyoichi Iwata
恭一 岩田
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Sintokogio Ltd
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Sintokogio Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 機械部品のメネジに対して砥粒を圧縮気体に
よって噴射するのに好適な方法、処理機械部品及びノズ
ル機構を提供する。 【解決手段】基部が砥粒供給手段および圧縮気体供給手
段に接続しかつ軸線を中心にして回転自在なノズル本体
1と、ノズル本体1の先端に着脱可能に取り付けられか
つ側壁に砥粒噴射用の開口2を有する取り付け部材3
と、取り付け部材3内に着脱可能に取り付けられかつノ
ズル本体1から噴出した砥粒を衝突後反射させて開口2
に指向させる傾斜面4を有する反射部材5と、を具備し
たノズル機構を用いて砥粒を圧縮気体によって噴射す
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車部品、アク
チュエ−タ部品等の機械部品のメネジに対して砥粒を圧
縮気体によって噴射する方法、その方法により処理した
機械部品及び噴射ノズル機構に関する。
【0002】
【従来技術と課題】従来、各種の機械部品に対して砥粒
を圧縮気体によって噴射して、これら機械部品のピーニ
ング処理や研掃処理が行われている。しかし、これらピ
ーニング処理や研掃処理は、主に機械部品の外面に対し
て行われており、機械部品の内面、例えばメネジに対し
ては、砥粒を均一に投射することが困難であるなどの理
由から、ほとんど行われていないのが現状である。また
複数の機械部品がオネジとメネジにより螺合されて機械
ユニットを構成する場合、ボルトを介して大きな引張力
を受けると、機械部品がボルト先端位置でメネジからク
ラックが生じ、機械部品が破壊するという問題が生じる
こともあった(図4参照。着色部が破壊部)。
【0003】本発明は上記の事情に鑑みて成されたもの
で、その目的は、機械部品のメネジに対して均一に砥粒
を圧縮気体によって噴射する方法、その方法により処理
した機械部品及び噴射ノズル機構を提供することにあ
る。
【0004】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明における機械部品のメネジへの砥粒噴射方法
は、前記機械部品のメネジの軸方向から圧縮気体により
砥粒を噴射して前記機械部品のメネジ内径より小さく、
反射角度が変えることのできる反射部材に衝突反射さ
せ、メネジの孔径の長さと同等以上の深い部分のメネジ
内周面に砥粒を衝突させることを特徴とする。ここで、
本発明において、メネジ内周面への砥粒の衝突は、前記
圧縮気体及び砥粒の噴出ノズル機構の回転および機械部
品に対する相対的な移動によりなすことができる。ま
た、メネジ内周面への砥粒の衝突は、前記反射部材の反
射角度を自在に変化させること、使用する砥粒が機械部
品のメネジの表面硬度と同等以上かつ/またはネジピッ
チの1/7以下の径とすること、砥粒供給手段を加圧する
こと、メネジの軸方向が傾斜された状態であること、と
することができる。砥粒の径をネジピッチの1/7以下の
径とするのは、1/7より大きいと歯底に砥粒が衝突しな
くなるためである。また、メネジの軸方向が傾斜された
状態とするのは、処理中に衝突したショットを順次抜く
ためである。
【0005】また本発明の機械部品は、上記の機械部品
のメネジへの砥粒噴射方法により処理された機械部品で
ある。
【0006】さらに本発明の機械部品のメネジ用の砥粒
噴射ノズル機構は、基部が砥粒供給手段および圧縮気体
供給手段に接続しかつ軸線を中心にして回転自在なノズ
ル本体と、このノズル本体の先端に着脱可能に取り付け
られかつ側壁に砥粒噴射用の開口を有する取り付け部材
と、この取り付け部材内に着脱可能に取り付けられかつ
前記ノズル本体から噴出した砥粒が衝突後反射して前記
開口に指向させる傾斜面を有する反射部材と、を具備し
た砥粒噴射ノズル機構を用いて、前記機械部品のメネジ
の孔径の長さと同等以上の深い部分のメネジ内周面に砥
粒を圧縮気体によって噴射することを特徴とする。より
好ましくは、さらに反射部材の傾斜面の傾斜角度を変え
るために取り付けられたアームと、アームを動かすアク
チュエータと、を具備することにより、メネジの谷の両
側に砥粒を均一に効率よく噴射できることになる。
【0007】このように構成されたものは、機械部品の
メネジ内部にノズル機構の取り付け部材を挿入したの
ち、ノズル機構を、軸心を中心にして回転させるととも
に機械部品に対してそのメネジに沿って相対的に移動さ
せながら、ノズル本体から砥粒を噴出すると、噴出され
た砥粒は反射部材によって進行方向を変更されたのち、
開口から飛び出して機械部品のメネジ内周部に当たる。
また、図2のように反射部材の傾斜角度を変えることに
よって進行方向は60〜120度の範囲で変更され、口
元側および奥側の両ネジ面へ砥粒を噴射することができ
る。そして、ノズル機構の回転および機械部品に対する
相対的な移動により、砥粒は機械部品のメネジの所望の
領域に亘って当たることとなる。また、砥粒が反射部品
にて反射する時に生じる速度損失を補う為、砥粒を貯留
する砥粒供給手段が加圧されていると速度が確保され、
なお良い。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した砥粒噴射
方法の一実施例について図1に基づき詳細に説明する。
本発明を適用した砥粒噴射方法に用いる砥粒噴射ノズル
機構は、基部が砥粒供給手段(図示せず)および圧縮気
体供給手段(図示せず)に接続しかつ軸線を中心にして
回転自在に設けられたノズル本体1と、このノズル本体
1の先端に螺着によって着脱可能に取り付けられかつ側
壁に砥粒噴射用の開口2を有する取り付け部材3と、こ
の取り付け部材3内に着脱可能にリンク機構によって取
り付けられかつノズル本体1から噴出した砥粒を衝突後
反射させて開口2に指向させる傾斜面4を有する反射部
材5と、反射部材5の傾斜面4の傾斜角度を変えるため
に取り付けられたアーム6と、アーム6を動かすアクチ
ュエータ7と、を具備している。これにより、メネジの
谷の両側に砥粒を均一に効率よく噴射できることにな
る。図2の左図では、口元面側が砥粒Sによって噴射衝
突されやすく、図2の右図では、奥側面が砥粒Sにより
効率的に噴射衝突される。
【0009】そして、前記反射部材5は、窒化ケイ素に
よって製造され、さらにその傾斜面4、反射部材5の軸
線に対して例えば45度傾斜した面になっている。な
お、前記反射部材5を窒化ケイ素によって製造すること
により、砥粒Sの反射部材5に対する反発係数を高める
ことができる。またなお、前記傾斜面4における前記反
射部材5の軸線に対する傾斜角は、30〜60度の範囲
ならいずれでもよく、噴射中に任意の角度に変化しうる
となお良い。
【0010】このように構成したものは、図1及び図2
で示すように機械部品Wのメネジ内部にノズル機構の反
射部材4を挿入したのち、ノズル本体1、取り付け部材
3等を、軸心を中心にして回転させるとともに機械部品
Wに対してそのメネジに沿って相対的に移動させなが
ら、ノズル本体1から砥粒Sを噴出すると、噴出された
砥粒Sは反射部材5の傾斜面4に衝突して反射すること
によって進行方向をほぼ90度変更されたのち、開口2
から飛び出して機械部品Wのメネジに当たる。そして、
ノズル本体1、取り付け部材3、反射部材5等が回転す
るとともに機械部品に対して相対的に移動することによ
り、砥粒Sは機械部品Wのメネジの所望の領域に亘って
当たることとなる。
【0011】以下、実施例を説明する。本実施例におい
て、使用ノズル直径φ1.5、機械部品W(マグネシウ
ム合金製合金製、AZ91D)のメネジ孔径10mm深さ1
00mmを用いた。投射材は、超硬WC、HV1400、平
均粒径100ミクロン、噴射圧は0.5MPa、とした。また、
ノズル機構の移動は、送り速度は5mm/sで20往復
とした。この結果、メネジ口元より10mmの位置から
90mmまで処理長さ80mmで、前記機械部品のメネ
ジの孔径の長さと同等以上の深い部分の長さ80mmに
わたり内周面に砥粒噴射処理ができた。
【0012】
【比較例】また、本発明の機械部品のメネジへの砥粒噴
射方法の処理しなかった機械部品と機械部品をメネジと
ボルトにより締結させて使用したところ、機械部品がボ
ルト先端部位置でメネジ部分から破壊してしまうことが
あった(図4参照)。このため、この砥粒噴射により機
械部品Wが強化されたことがわかった。
【0013】本実施例の効果として、砥粒の噴射による
加工誘起変態によりネジ部へ圧縮残留応力が付与され
た。なお、機械部品がアルミニウム合金製若しくはマグ
ネシウム合金製である場合には、メネジへの砥粒噴射処
理が特に有用である。
【0014】なお、ノズル機構としては、反射部材5の
傾斜面4の傾斜角度を変えるために取り付けられたアー
ムと、アームを動かすアクチュエータと、を具備せず
に、図3に示すように、反射部材5を円錐形の一部で構成
することもできる。さらに、このノズル機構の軸線とメ
ネジの軸線をわずかに傾けて噴射することもできる。
【0015】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の機械部品のメネジへの砥粒噴射方法は、機械部品のメ
ネジの孔径の長さと同等以上の深い部分のメネジ内周面
に砥粒を圧縮気体によって噴射することから、ネジ面お
よびネジ谷部へ圧縮残留応力が付与することができる。
また本発明の機械部品は、上述の砥粒噴射方法を用いて
処理した機械部品であるから、引張力を受けるボルト先
端部での、ネジ谷部を破壊起点とする機械部品の破壊が
減るなどの疲労強度向上効果を奏する。さらに本発明の
機械部品のメネジ用の砥粒噴射ノズル機構は、機械部品
のメネジに対して砥粒を圧縮気体によって噴射するノズ
ル機構であって、基部が砥粒供給手段および圧縮気体供
給手段に接続しかつ軸線を中心にして回転自在なノズル
本体と、このノズル本体の先端に着脱可能に取り付けら
れかつ側壁に砥粒噴射用の開口を有する取り付け部材
と、この取り付け部材内に着脱可能に取り付けられかつ
前記ノズル本体から噴出した砥粒を衝突後反射させて前
記開口に指向させる傾斜面を有する反射部材と、を具備
するから、機械部品のメネジに対して砥粒を圧縮気体に
よって適確に噴射することが可能になるなどの優れた効
果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例の縦断面図である。
【図2】反射部材の傾斜角度を変えた時のネジ面への噴
射方向の図を表す。
【図3】本発明の別の実施例の縦断面図である。
【図4】比較例で機械部品が破壊したときの縦断面図で
ある。
【符号の説明】
1 ノズル本体 2 開口 3 取り付け部材 4 傾斜面 5 反射部材 6 アーム 7 アクチュエータ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 機械部品のメネジに対して砥粒を圧
    縮気体によって噴射する方法であって、前記機械部品の
    メネジの軸方向から圧縮気体により砥粒を噴射して前記
    機械部品のメネジ内径より小さい反射部材に衝突反射さ
    せ、メネジの孔径の長さと同等以上の深い部分のメネジ
    内周面に砥粒を衝突させることを特徴とする機械部品の
    メネジへの砥粒噴射方法。
  2. 【請求項2】 前記メネジ内周面への砥粒の衝突が、
    前記圧縮気体及び砥粒の噴出ノズル機構の回転および機
    械部品に対する相対的な移動によりなされることを特徴
    とする請求項1に記載の機械部品のメネジへの砥粒噴射
    方法。
  3. 【請求項3】 前記メネジ内周面への砥粒の衝突が、
    前記反射部材の反射角度の変更により、変化しうること
    を特徴とする請求項2に記載の機械部品のメネジへの砥
    粒噴射方法。
  4. 【請求項4】 機械部品のメネジに対して砥粒を圧縮
    気体によって噴射する方法であって、基部が砥粒供給手
    段および圧縮気体供給手段に接続しかつ軸線を中心にし
    て回転自在なノズル本体と、このノズル本体の先端に着
    脱可能に取り付けられかつ側壁に砥粒噴射用の開口を有
    する取り付け部材と、この取り付け部材内に着脱可能に
    取り付けられかつ前記ノズル本体から噴出した砥粒が衝
    突後反射して前記開口に指向させる傾斜面を有する反射
    部材と、を具備した砥粒噴射ノズル機構を用いて、前記
    機械部品のメネジの孔径の長さと同等以上の深い部分の
    メネジ内周面に砥粒を圧縮気体によって噴射することを
    特徴とする機械部品のメネジへの砥粒噴射方法。
  5. 【請求項5】 前記砥粒が、前記機械部品のメネジの
    表面硬度と同等以上かつ/またはネジピッチの1/7以下
    の径であることを特徴とする請求項1から請求項4のい
    ずれかの請求項に記載の機械部品のメネジへの砥粒噴射
    方法。
  6. 【請求項6】 前記砥粒供給手段を加圧することを特
    徴とする請求項1から請求項5のいずれかに記載の機械
    部品のメネジへの砥粒噴射方法。
  7. 【請求項7】 前記メネジの軸方向が砥粒噴射時に傾
    斜された状態であることを特徴とする請求項1から請求
    項6のいずれかの請求項に記載の機械部品のメネジへの
    砥粒噴射方法。
  8. 【請求項8】 請求項1から請求項7のいずれかに記
    載の機械部品のメネジへの砥粒噴射方法により処理され
    た機械部品。
  9. 【請求項9】 機械部品がアルミニウム合金製若しくは
    マグネシウム合金製であることを特徴とする請求項8に
    記載の機械部品のメネジへの砥粒噴射方法により処理さ
    れた機械部品。
  10. 【請求項10】機械部品のメネジに対して砥粒を圧縮気
    体によって噴射するノズル機構であって、基部が砥粒供
    給手段および圧縮気体供給手段に接続しかつ軸線を中心
    にして回転自在なノズル本体と、このノズル本体の先端
    に着脱可能に取り付けられかつ側壁に砥粒噴射用の開口
    を有する取り付け部材と、この取り付け部材内に着脱可
    能に取り付けられかつ前記ノズル本体から噴出した砥粒
    が衝突後反射して前記開口に指向させる傾斜面を有する
    反射部材と、を具備することを特徴とする機械部品のメ
    ネジ用の砥粒噴射ノズル機構。
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Cited By (5)

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