JP2015051490A - ショットピーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ショット粒がショットピーニング装置の外部に飛散することを抑制しながら、装置の大型化を抑制する技術を提供する。
【解決手段】 ショットピーニング装置１０は、被処理物にショットピーニングを行う。ショットピーニング装置１０は、投射室１８を有するハウジング１２と、被処理物を搬送する搬送装置と、投射装置を備えている。投射装置は、搬送装置により投射室内を搬送される被処理物にショット粒を投射する。投射装置は、投射室内を搬送される被処理物の搬送方向を含む鉛直面と平行な方向にショット粒を投射する。ハウジング１２はさらに、投射室１８の一端部と隣接する第１室１６と、投射室１８の他端部と隣接する第２室２２とを有する。第１室１６及び第２室２２は、上記の搬送方向と交差する方向であって、上記の搬送方向に対して同じ側に形成されている。搬送装置は、被処理物を第１室１６から投射室１８を通って第２室２２に搬送する。
【選択図】図１

Description

本明細書に開示の技術は、ショットピーニング装置に関する。

ワークの機械的特性（例えば、疲労強度等）を向上するために、ワークの表面にショットピーニング処理が行われることがある。特許文献１には、従来のショットピーニング装置の一例が開示されている。

特開２００７−１９６３３８号公報

ワークを搬送方向に１列に並べて連続送りするタイプのショットピーニング装置の場合、搬送方向に沿って供給口、投射エリア、搬出口が配置される。供給口から供給されたワークは、搬送装置によって投射エリアを通って搬出口まで搬送され、搬出口から取出される。このとき、ショット粒がワークの供給口及び搬出口から装置外に飛散する場合がある。これを防ぐために、従来のショットピーニング装置では、投射エリアから供給口及び搬出口までの距離をある程度長くして、ショット粒が装置外に飛散することを抑制している。この構成によると、ショット粒がショットピーニング装置の外部に飛散することは抑制できるものの、装置の全長が長くなり、装置が大型化する問題が生じる。

本明細書は、ショット粒がショットピーニング装置の外部に飛散することを抑制しながら、装置の大型化を抑制する技術を提供する。

本明細書に開示されるショットピーニング装置は、被処理物にショットピーニングを行う。ショットピーニング装置は、投射室を有するハウジングと、被処理物を搬送する搬送装置と、投射装置を備えている。投射装置は、搬送装置により投射室内を搬送される被処理物にショット粒を投射する。ハウジングはさらに、投射室の一端部と隣接する第１室と、投射室の他端部と隣接する第２室とを有する。第１室及び第２室は、投射室内において被処理物を搬送する搬送方向と交差する方向であって、上記の搬送方向に対して同じ側に形成されている。搬送装置は、被処理物を第１室から投射室を通って第２室に搬送する。

このショットピーニング装置では、第１室及び第２室が、投射室内において被処理物が搬送される方向（以下、「投射室内搬送方向」と称する）と交差する方向に形成されており、搬送装置は、被処理物を第１室から投射室を通って第２室に搬送する。このため、第１室及び第２室を、投射室内搬送方向の延長線上に形成する構成と比較して、ショットピーニング装置の全長を短くすることができる。また、第１室及び第２室が投射室内搬送方向の延長線上に位置しないため、投射装置から投射されたショット粒が第１室及び第２室に入り込み難くなる。従って、ショット粒がショットピーニング装置の外部に飛散することを抑制しながら、装置の大型化を抑制することができる。

実施例１のショットピーニング装置の模式的な平面断面図を示す。 投射室の正面断面図を示す。 換気室、供給搬出室及び巻締室の正面断面図を示す。 回転装置の平面図を示す。 図４のＮ−Ｎ線における正面断面図を示す。 側方から見たときの円筒部材と被処理物の位置関係を示す。 回転装置が設置される台の平面図を示す。 台がショットピーニング装置の内部を循環する様子を示す（その１）。 台がショットピーニング装置の内部を循環する様子を示す（その２）。 台がショットピーニング装置の内部を循環する様子を示す（その３）。 台がショットピーニング装置の内部を循環する様子を示す（その４）。 台がショットピーニング装置の内部を循環する様子を示す（その５）。 台がショットピーニング装置の内部を循環する様子を示す（その６）。 台がショットピーニング装置の内部を循環する様子を示す（その７）。 比較例のショットピーニング装置の正面断面図を示す。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

（特徴１） このショットピーニング装置では、ショットピーニング装置を平面視したときに、投射装置から投射されるショット粒の投射方向が前記搬送方向と平行となってもよい。このような構成によると、ショット粒の第１室及び／又は第２室への飛散をより抑制することができる。

（特徴２） このショットピーニング装置では、投射室と第１室との間には第１開閉扉が、投射室と第２室との間には第２開閉扉がそれぞれ形成されていてもよい。第１開閉扉及び第２開閉扉は、投射装置が被処理物にショット粒を投射する期間の少なくとも一部の期間は閉じられていてもよい。この構成によると、第１開閉扉及び第２開閉扉が形成されていない構成に比べて、第１室及び第２室にショット粒がより入り込み難くなる。

（特徴３） このショットピーニング装置では、ハウジングが、第１室と第２室との間に、第１室及び第２室と隣接する第３室を有していてもよい。搬送装置は、被処理物を、第３室、第１室、投射室、第２室、及び第３室の順に通るように搬送してもよい。第３室では、被処理物が供給されるとともに、ショット粒が投射された被処理物が搬出されてもよい。この構成によると、被処理物の供給と搬出とが同一の位置（第３室）で行われるため、作業効率が向上する。

（特徴４） このショットピーニング装置では、被処理物が、台に保持された状態で搬送されてもよい。この構成によると、被処理物を台に保持せずに搬送する構成に比べて、被処理物を搬送し易くなる。

（特徴５） このショットピーニング装置では、台上には２つの円筒部材が回転可能に支持されていてもよい。２つの円筒部材の上には被処理物が配置されていてもよい。少なくとも一方の円筒部材は、その内部にねじりばねを有しており、ねじりばねに蓄えられるエネルギーによって２つの円筒部材が自転することで被処理物が自転してもよい。この構成によると、円筒部材はその内部に蓄えられたエネルギーによって被処理物を自転させる。このため、外部の駆動装置から円筒部材を駆動して被処理物を自転させる構成と比較して、より簡易な構成とすることができる。

（特徴６） このショットピーニング装置では、ねじりばねが第１室で巻かれてもよい。第１室は投射室の一端部と隣接しており、ねじりばねを有する円筒部材が支持されている台は、第１室から投射室に搬送される。このため、第１室でねじりばねを巻くことにより、ねじりばねに蓄えられたエネルギーが投射室の外部で消費されることを極力抑制しながら、且つ、被処理物を自転させながら投射室内を搬送することができる。

（特徴７） このショットピーニング装置では、円筒部材が、少なくとも投射室において、水平方向から３°〜１３°の範囲で傾斜していてもよい。この構成によると、投射装置からショット粒を投射しても、被処理物がショット粒の衝突によって円筒部材上で移動してしまうことを回避できる。このため、被処理物に適切に残留応力を付与することができる。

以下、実施例１に係るショットピーニング装置１０を図面を参照して説明する。ショットピーニング装置１０は、被処理物Ｗの表面にショットピーニングを行うための装置である。被処理物Ｗには例えばコイルばねが用いられるが、これに限られない。図１はショットピーニング装置１０の平面断面図である。図２は図１のＭ−Ｍ線における正面断面図である。図３は図１の正面図である。なお、図１の平面断面図では、図を見易くするために台６４（後述）以外の部材を省略している。また、図３の正面図ではハウジング１２の側壁の内、−ｙ方向側に位置する側壁を省略している。図１〜３に示すように、ショットピーニング装置１０は、ハウジング１２、搬送装置２０、投射装置７０ａ，７０ｂ及びショット粒回収装置（図示省略）を備えている。ハウジング１２は、供給搬出室１４、巻締室１６、投射室１８、及び換気室２２を有する。搬送装置２０は、供給搬出室１４で供給された被処理物Ｗを、供給搬出室１４、巻締室１６、投射室１８、換気室２２、及び供給搬出室１４の順に通るように搬送する。投射装置７０ａ，７０ｂは、投射室１８内で被処理物Ｗにショット粒を投射する。ショット粒回収装置は、投射装置７０ａ，７０ｂによって投射されたショット粒を回収し、再び投射装置７０ａ，７０ｂに供給する。以下、ショットピーニング装置１０の各部分について詳述する。

（ハウジング１２の構成）
ハウジング１２は、搬送装置２０及び投射装置７０ａ，７０ｂを収容するための筐体であって、複数の鋼板によって形成されている。図１に示すように、ハウジング１２は平面視すると略矩形状となっている。点Ｐ１及び点Ｐ４は、平面視したハウジング１２のｙ方向に延びる短辺の略中央をそれぞれ示しており、点Ｐ２，Ｐ３は、線分Ｐ１Ｐ４を略３等分したときの点をそれぞれ示す。ハウジング１２の内部空間は線分Ｐ１Ｐ４を含む鉛直面によってｙ方向側の空間と、−ｙ方向側の空間とに分けられる。後述するが、この２つの空間の間は完全に分断されているわけではない。ハウジング１２には、仕切り壁２４が形成されている。仕切り壁２４はｘ方向に延びる略矩形状の壁であり、ｘ方向の幅は線分Ｐ２Ｐ３の長さに相当する。仕切り壁２４はハウジング１２の上面１２ａから下面１２ｂ（図２，３参照）まで鉛直方向（ｚ方向）に延びている。即ち、仕切り壁２４は上記の鉛直面に含まれる壁である。ｙ方向側の空間における構成が図２に図示されており、−ｙ方向側の空間における構成が図３に図示されている。

図１、２に示すように、ハウジング１２内のｙ方向側の空間には、投射室１８が形成されている。ハウジング１２を平面視すると、投射室１８は略矩形状を有している。被処理物Ｗは、直進用送り機２０ａ（搬送装置２０を構成する装置の１つ（後述））によって矢印Ｓ１の方向（−ｘ方向）に搬送される。投射室１８の上部（直進用送り機２０ａの上方）には投射装置７０ａ，７０ｂが配置されている。従って、投射室１８において、被処理物Ｗの表面にショット粒が投射される。投射室１８の下部（直進用送り機２０ａの下方）には、ショット粒貯留部７６が配置されている。ショット粒貯留部７６は、上方が開放された皿状の部材であり、その内部にショット粒が貯留される。このため、投射装置７０ａ，７０ｂから投射されたショット粒の一部は、ショット粒貯留部７６内に貯留されたショット粒に衝突する。これによって、ショット粒の飛散が抑制されると共に、ショット粒によるショットピーニング装置１０の各部の磨耗が防止される。

図１、３に示すように、ハウジング１２内の−ｙ方向側の空間には、換気室２２、供給搬出室１４、及び巻締室１６が、ｘ方向にこの順で形成されている。別言すれば、供給搬出室１４は、巻締室１６と換気室２２との間に、巻締室１６と換気室２２と隣接するように形成されている。ハウジング１２を平面視すると、各室１４、１６、２２は、それぞれ略矩形状を有している。供給搬出室１４と巻締室１６とは、図１に太線で示す開閉扉２８（後述）によって区画されており、換気室２２と供給搬出室１４とは、図１に太線で示す開閉扉２９（後述）によって区画されている。供給搬出室１４と投射室１８とは、仕切り壁２４によって分断されている。また、巻締室１６は投射室１８のｘ方向側の端部に隣接しており、換気室２２は投射室１８の−ｘ方向側の端部に隣接している。具体的には、巻締室１６は、上記の鉛直面の内、線分Ｐ３Ｐ４を一辺とする鉛直面を挟んで投射室１８と隣接している。一方、換気室２２は、線分Ｐ１Ｐ２を一辺とする鉛直面を挟んで投射室１８と隣接している。別言すれば、投射室１８に対して巻締室１６及び換気室２２が形成される方向（−ｙ方向）は、投射室１８内における被処理物Ｗの搬送方向（−ｘ方向）と直交している。本実施例では、巻締室１６と投射室１８との間には図１に太線で示す開閉扉２５（後述）が形成されており、換気室２２と投射室１８との間には図１に太線で示す開閉扉２６（後述）が形成されている。なお、巻締室１６は「第１室」の一例に相当し、換気室２２は「第２室」の一例に相当し、供給搬出室１４は「第３室」の一例に相当する。

図１に示すように、ハウジング１２の側壁のうち供給搬出室１４が形成されている箇所には、太線で示す開閉扉３２が形成されている。開閉扉３２は平面視するとｘ方向に延びており、上下方向（ｚ方向）にスライド可能となっている。開閉扉３２を上方向にスライドして開閉扉３２が開くと、ハウジング１２の内部と外部が連通し、開閉扉３２を下方向にスライドして開閉扉３２が閉じると、ハウジング１２の内部と外部の連通が遮断される。開閉扉３２を開けることで、これからショットピーニングされる被処理物Ｗを供給搬出室１４に供給するとともに、ショットピーニングを終了した被処理物Ｗを供給搬出室１４から搬出することができる。被処理物Ｗの供給及び搬出には、例えば多関節型ロボットが用いられるが、これに限られず、人手が用いられてもよい。巻締室１６では、円筒部材４０（後述）が有するねじりばね５０（後述）が巻締められる。換気室２２では、室内の換気が行われる（後述）。

上述したように、ハウジング１２には、供給搬出室１４と巻締室１６との間に開閉扉２８が、換気室２２と供給搬出室１４との間に開閉扉２９がそれぞれ形成されている。開閉扉２８、２９はともに平面視するとｙ方向に延びており、上下方向にスライド可能となっている。開閉扉２８、２９の開閉は同時に行われる。開閉扉２８、２９はハウジング１２の上面１２ａから鉛直方向に延びており、開閉扉２８、２９を閉めると開閉扉２８、２９の先端はそれぞれ直進用送り機２０ｂ（搬送装置２０を構成する部品の１つ（後述））の搬送面の高さｈの位置に位置する。従って、開閉扉２８を閉じると供給搬出室１４と巻締室１６とは直進用送り機２０ｂの上方において開閉扉２８によって分断される。同様に、開閉扉２９を閉じると、換気室２２と供給搬出室１４とは直進用送り機２０ｂの上方において開閉扉２９によって分断される。一方、直進用送り機２０ｂの下方の空間は、開閉扉２８、２９を閉めてもｘ方向に連通している。このため、開閉扉２８、２９を閉めても、各室１４，１６，２２は完全に分断されるわけではない。開閉扉２８、２９を開けることで、被処理物Ｗは直進用送り機２０ｂによって矢印Ｓ２の方向に搬送される（図３参照）。具体的には、換気室２２から供給搬出室１４へと搬送された被処理物Ｗは、開閉扉３２を開けることで供給搬出室１４から搬出される。また、開閉扉３２を開けて供給搬出室１４に供給された被処理物Ｗは、供給搬出室１４から巻締室１６へと搬送される。

上述したように、ハウジング１２には、巻締室１６と投射室１８との間に開閉扉２５が、投射室１８と換気室２２との間に開閉扉２６がそれぞれ形成されている。開閉扉２５、２６はともに平面視するとｘ方向に延びており、上下方向にスライド可能となっている。開閉扉２５、２６の開閉は同時に行われる。開閉扉２５のｘ方向の幅は線分Ｐ３Ｐ４に相当し、開閉扉２６のｘ方向の幅は線分Ｐ１Ｐ２に相当する。開閉扉２５、２６はハウジング１２の上面１２ａから鉛直方向に延びており、開閉扉２５、２６を閉めると開閉扉２５、２６の先端はそれぞれ高さｈの位置に位置する。即ち、開閉扉２５、２６は開閉扉２８、２９と同じ高さまで閉じられるようになっている。後で詳しく説明するが、搬送装置２０は、第１横移動用送り機及び第２横移動用送り機（図示省略）を有する。第１横移動用送り機は、直進用送り機２０ｂの右側（ｘ方向側）の端部と直進用送り機２０ａの右側の端部とを接続している。第２横移動用送り機は、直進用送り機２０ａの左側（−ｘ方向側）の端部と直進用送り機２０ｂの左側の端部とを接続している。各横移動用送り機の搬送面の高さは直進用送り機２０ａ、２０ｂの高さと略同一（即ち、高さｈ）である。このため、開閉扉２５を閉じると、巻締室１６と投射室１８とは第１横移動用送り機の上方において開閉扉２５によって分断される。同様に、開閉扉２６を閉じると、投射室１８と換気室２２とは第２横移動用送り機の上方において開閉扉２６によって分断される。一方、各横移動用送り機の下方の空間は、開閉扉２５、２６を閉めてもｙ方向に連通している。このため、開閉扉２５を閉めても、巻締室１６と投射室１８が完全に分断されるわけではなく、同様に、開閉扉２６を閉めても投射室１８と換気室２２が完全に分断されるわけではない。開閉扉２５を開けることで、被処理物Ｗは第１横移動用送り機によって巻締室１６から投射室１８に搬送される。また、開閉扉２６を開けることで、被処理物Ｗは第２横移動用送り機によって投射室１８から換気室２２に搬送される。図１から明らかなように、仕切り壁２４と開閉扉２５、２６とは、同一平面上（即ち、上記の鉛直面上）に位置している。なお、開閉扉２５は「第１開閉扉」の一例に相当し、開閉扉２６は「第２開閉扉」の一例に相当する。

また、後で詳しく説明するが、被処理物Ｗは台６４に保持されており、台６４を搬送装置２０で搬送することにより被処理物Ｗが搬送される。搬送過程において、台６４は供給搬出室１４、巻締室１６、投射室１８及び換気室２２において一時的に停止する。図１に破線で示す位置Ａ〜Ｆは、台６４が一時的に停止する位置を示す。本実施例では４台の台６４がショットピーニング装置１０の内部を循環する。

（搬送装置２０）
図２、３に示すように、搬送装置２０は、投射室１８内に設置された直進用送り機２０ａと、換気室２２、供給搬出室１４、及び巻締室１６内に亘って設置された直進用送り機２０ｂを有する。搬送装置２０はさらに、直進用送り機２０ａ、２０ｂの右側の端部同士を接続する第１横移動用送り機（図示省略）と、直進用送り機２０ａ、２０ｂの左側の端部同士を接続する第２横移動用送り機（図示省略）を有する。直進用送り機２０ａ，２０ｂには従来公知のコンベヤが用いられ、また、各横移動用送り機には従来公知のシリンダ（例えば、電動シリンダやエアシリンダ）が用いられるため、それらの構造についての詳細な説明は省略する。

直進用送り機２０ａ，２０ｂは外部のモータ（図示省略）によって別々に駆動される。従って、直進用送り機２０ａ、２０ｂの速度は同一とは限らない。以下では、直進用送り機２０ａを駆動するモータを「第１モータ」と称し、直進用送り機２０ｂを駆動するモータを「第２モータ」と称する。また、第１横移動用送り機と第２横移動用送り機は、上記のモータとは別の外部のモータ（図示省略）によって同時に駆動される。以下では、各横移動用送り機を駆動するモータを「第３モータ」と称する。第１〜第３モータは、それぞれ所定のタイミングで駆動と停止を繰り返す。具体的には、第１モータは直進用送り機２０ａを駆動して、台６４を位置Ｃから位置Ｄまで搬送すると、一時停止する。そして、所定の時間経過後、第１モータは再び直進用送り機２０ａを駆動して台６４を位置Ｄから位置Ｅまで搬送し、一時停止する。これは、直進用送り機２０ａ上に複数の台６４が配置されている場合でも同様である。即ち、例えば２台の台６４が位置Ｃと位置Ｄにそれぞれ配置されている場合、第１モータは直進用送り機２０ａを駆動して２台の台６４をそれぞれ位置Ｄと位置Ｅに搬送し、一時停止する。同様に、第２モータは直進用送り機２０ｂを駆動して、台６４を位置Ｆから位置Ａに搬送して一時停止し、所定の時間経過後に台６４を位置Ａから位置Ｂに搬送して一時停止する。第３モータは、第１横移動用送り機を駆動して台６４を位置Ｂから位置Ｃに搬送して一時停止し、第２横移動用送り機を駆動して台６４を位置Ｅから位置Ｆに搬送して一時停止する。第１横移動用送り機の駆動と停止は、第２横移動用送り機の駆動と停止と同じタイミングで行われる。

（投射装置７０ａ，７０ｂ）
図２に示すように、投射装置７０ａ，７０ｂは、ロータ７２ａ，７２ｂと、ロータ７２ａ，７２ｂの外周面に形成されたインペラ７４ａ，７４ｂを備えている。ロータ７２ａ，７２ｂは、平面視したときにその回転軸線が被処理物Ｗの搬送方向に対して直交するように配置されている。ロータ７２ａ，７２ｂは、図示しないモータによって回転駆動される。ロータ７２ａは、時計回りに回転駆動され、ロータ７２ｂは、反時計回りに回転駆動される。インペラ７４ａ，７４ｂは、ロータ７２ａ，７２ｂの外周面から径方向に延びる複数の羽根により構成されている。インペラ７４ａ，７４ｂの複数の羽根は、ロータ７２ａ，７２ｂの外周面に周方向に均等な間隔を空けて配置されている。本実施例では、周方向に４５°の間隔を空けて８枚の羽根が形成されている。

投射装置７０ａ，７０ｂは、ショット粒を貯蔵するホッパ８４に接続されている。ホッパ８４は、投射装置７０ａ，７０ｂの上方に配置されている。ホッパ８４には、ハウジング１２内から回収されたショット粒が投入される。ホッパ８４に貯蔵されるショット粒は、インペラ７４ａ，７４ｂの羽根の間に供給される。ロータ７２ａ，７２ｂが回転すると、インペラ７４ａ，７４ｂの羽根の間に供給されたショット粒は、その遠心力によって被処理物Ｗに投射される。

ここで、ロータ７２ａ，７２ｂの回転軸線が被処理物Ｗの搬送方向に対して直交するため、投射装置７０ａ，７０ｂから投射されるショット粒の投射領域は、被処理物Ｗの搬送方向に延びる形状となる。別言すれば、ショット粒が投射される方向は、投射室１８を平面視したときに投射室１８内を搬送される被処理物Ｗの搬送方向と略平行な方向（即ち、±ｘ方向）となる。

（回転装置１００）
図２、３に示すように、搬送装置２０は被処理物Ｗを台６４に保持した状態で搬送する。具体的には、台６４の上面には回転装置１００が設置されている。図４に示すように、回転装置１００は一対の円筒部材４０（４０ａ、４０ｂ）を有する。円筒部材４０は軸受を介して軸受台に回転可能に支持されている。円筒部材４０の上に被処理物Ｗが配置される。以下では、図４，５を参照して回転装置１００について説明する。なお、図４，５は回転装置１００が台６４に設置される前の状態である。

図４，５に示すように回転装置１００は、円筒部材４０、軸受、軸受台、歯付プーリ４８ａ，４８ｂ、及びタイミングベルト５９を有する。まず、円筒部材４０ａについて説明する。円筒部材４０ａは円筒カバー４２ａを有する。円筒カバー４２ａは内部が空洞の円筒状の部材であり、右側の端面は開口しており、左側の端面は閉じている。円筒部材４０ａは、円筒カバー４２ａの内部に固定ボビン５６、駆動軸４４、及び回転ボビン５１を有する。固定ボビン５６は略円筒状を有しており、その両端面は開口している。固定ボビン５６の右端部の一部は円筒カバー４２ａの外部に延びており、支台５８に取り付けられている。円筒カバー４２ａは、軸受５７を介して固定ボビン５６に回転可能に支持されている。駆動軸４４は、その右端部が円筒カバー４２ａの外部に延びており、軸受５５を介して固定ボビン５６に回転可能に支持されているとともに、軸受５３を介して軸受台５２ａに回転可能に支持されている。回転ボビン５１は、一端が閉じた略円筒状の部材であり、固定ボビン５６に対して図の左側に位置している。回転ボビン５１の直径は固定ボビン５６の直径と略同一となっている。回転ボビン５１は駆動軸４４に取り付けられており、駆動軸４４と一体的に回転可能となっている。

円筒部材４０ａは、円筒カバー４２ａの内部にさらにカムクラッチ４７、軸４３、増速機４９、軸４５、及びねじりばね５０を有する。駆動軸４４の左端部はカムクラッチ４７を介して軸４３の右端部に接続されている。カムクラッチ４７は、外輪の一方向の回転に対して軸４３にトルクを伝達し、他方向には空転する機能を有するいわゆるワンウェイクラッチである。駆動軸４４の左端部がカムクラッチ４７の外輪に取り付けられており、軸４３の右端部がカムクラッチ４７の内輪に取り付けられている。本実施例では、カムクラッチ４７を右側から正面視して外輪が反時計回りに回転する場合はカムが噛み合って内輪が回転（即ち、トルクを伝達）し、外輪が時計回りに回転する場合はカムクラッチ４７が空転するようになっている。従って、駆動軸４４を時計回りに回転すると、カムクラッチ４７が空転し、軸４３は回転しない。

軸４３の左端部は増速機４９を介して軸４５の右端部に接続されている。増速機４９は軸４３の回転数を増加させて軸４５に伝達する。本実施例では、増速機４９の増速比は２０倍に設定されているが、これに限られない。軸４５は、その左端部が円筒カバー４２ａの左端面の中心を貫通して外部に延びており、軸受６１を介して軸受台６０ａに回転可能に支持されている。軸４５の左端部には歯付プーリ４８ａが固定されている。また、円筒カバー４２ａは軸４５に取付けられており、軸４５と一体的に回転可能となっている。

固定ボビン５６の側面と回転ボビン５１の側面には、ねじりばね５０が配置されている。ねじりばね５０の一端５０ａは回転ボビン５１に固定されており、他端５０ｂは固定ボビン５６に固定されている。ねじりばね５０は、ねじりばね５０をその右側から正面視すると、その一端５０ａから他端５０ｂにかけて反時計回りとなる向きに巻回されている。この状態のねじりばね５０にはエネルギーは蓄えられていない（即ち、自然状態である）。駆動軸４４の右端部を、右側から見て時計回りに回転すると、回転ボビン５１及びねじりばね５０の一端５０ａが駆動軸４４と一体となって時計回りに回転し、その結果、ねじりばね５０は巻締められる。ねじりばね５０は、巻締められる分を考慮して、自然状態では回転ボビン５１及び固定ボビン５６に対して緩く巻回されている。即ち、自然状態におけるねじりばね５０の直径（即ち、ねじりばね５０を正面視した際の直径）は、回転ボビン５１及び固定ボビン５６の直径よりも大きくされている。ねじりばね５０を巻締めることにより、ねじりばね５０の直径は小さくなり、回転ボビン５１及び固定ボビン５６の直径に近づく。本実施例では、ねじりばね５０は７巻分、巻締められるが、巻締め回数はこれに限られない。なお、本実施例では、駆動軸４４の右端部は、巻締機（後述）によって回転される。

続いて、図４を参照して円筒部材４０ｂについて説明する。円筒部材４０ｂは円筒カバー４２ｂ及び軸４６を有する。円筒カバー４２ｂは内部が空洞の円筒状の部材であり、その両端面は閉口している。円筒カバー４２ｂは円筒カバー４２ａに対して平行に配置されている。円筒カバー４２ａ、４２ｂの間の間隔は、被処理物Ｗの直径（厳密には、被処理物Ｗを右側から正面視した際の被処理物Ｗの直径）よりも小さくされている。軸４６は、円筒カバー４２ｂの両端面の中心を貫通して外部に延びている。軸４６の右端部は軸受（図示省略）を介して軸受台５２ｂに回転可能に支持されており、左端部には歯付プーリ４８ｂが固定されている。歯付プーリ４８ｂと円筒カバー４２ｂの左端面との間には軸受台６０ｂが設けられ、軸４６が、軸受（図示省略）を介して軸受台６０ｂに回転可能に支持されている。円筒カバー４２ｂは軸４６に取り付けられており、軸４６と一体的に回転可能となっている。歯付プーリ４８ａ，４８ｂには、タイミングベルトがかけられており、歯付プーリ４８ａのトルクが歯付プーリ４８ｂに伝達されるようになっている。

次に、回転装置１００の動作について説明する。円筒部材４０ａの駆動軸４４の右端部を、右側から見て時計回りに７回転すると、円筒カバー４２ａ内部の回転ボビン５１を介してねじりばね５０が７巻分、巻締められる。これにより、ねじりばね５０にはエネルギーが蓄えられる。この状態で駆動軸４４の右端部を開放すると、ねじりばね５０に蓄えられたエネルギーにより、ねじりばね５０は反時計回りに７巻分、巻き戻る。すると、回転ボビン５１を介して駆動軸４４が反時計回りに回転し、カムクラッチ４７の外輪が反時計回りに７回転する。上述したように、カムクラッチ４７の外輪が反時計回りに回転するとそのトルクが内輪に伝達されるため、軸４３が反時計回りに７回転する。軸４３の回転数は増速機４９によって２０倍の増速比で増加されて軸４５に伝達されるため、軸４５及び歯付プーリ４８ａは反時計回りに１４０回転する。これにより、軸４５と一体的に回転する円筒カバー４２ａは反時計回りに１４０回転する。また、歯付プーリ４８ａのトルクはタイミングベルト５９を介して歯付プーリ４８ｂに伝達される。この結果、円筒カバー４２ｂは軸４６と一体となって反時計回りに１４０回転する。即ち、駆動軸４４の右端部を右側から見て時計回りに７回転して開放すると、円筒カバー４２ａ，４２ｂは同一の速度で反時計回りに１４０回転する。

次に、図６を参照して円筒部材４０ａ、４０ｂと被処理物Ｗとの位置関係について説明する。図６に示すように、円筒部材４０ａと円筒部材４０ｂとの間の間隔は、被処理物Ｗの直径よりも小さくされており、被処理物Ｗは円筒部材４０ａ、４０ｂの上（厳密には円筒カバー４２ａ、４２ｂの上）に配置される。図６では示していないが、被処理物Ｗは円筒部材４０ａ、４０ｂの上に複数配置されている。なお、図６は被処理物Ｗが配置された円筒部材４０を、図４の右方向から見た状態を示す。上述したように回転装置１００が動作して円筒カバー４２ａ、４２ｂが反時計回りに回転すると、被処理物Ｗは円筒カバー４２ａ、４２ｂと接触状態を保ちながら、円筒カバー４２ａ、４２ｂと同一の速度で軸線周りを時計回りに回転する。

次に、図７を参照して台６４について説明する。図７に示すように台６４は、支台６５（６５ａ，６５ｂ）、連結部６６（６６ａ，６６ｂ）、及び中央連結部６７を有する。支台６５は大きさが略同一の板状部材である。支台６５ａ，６５ｂは互いに平行に配置されており、互いの対向面が連結部６６及び中央連結部６７によって連結されている。中央連結部６７には、複数の被処理物支持部６８が、斜め上方（後述）に延びるように形成されている（図２，３参照）。被処理物支持部６８は等間隔に形成されている。被処理物支持部６８は、回転装置１００を台６４に配置した際に、被処理物Ｗを支持する。このため、隣接する被処理物支持部６８の間隔は円筒部材４０上に配置する複数の被処理物Ｗ同士の間隔と等しくなっている。支台６５ａ、支台６５ｂ上には、それぞれ傾斜台６９ａ，６９ｂが設けられている。傾斜台６９ａの上面及び傾斜台６９ｂの上面はそれぞれ同一角度でｘ方向に向かうにつれて下降するように傾斜している（図２、３参照）。また、各傾斜台６９ａ，６９ｂの上面は、同一平面内に位置するように各傾斜台６９ａ，６９ｂの高さが調節されている。傾斜台６９ａ，６９ｂの上面の傾斜角度は３°〜１３°の間に調整されている。本実施例では、傾斜台６９ｂのほうが傾斜台６９ａよりも高くされている。傾斜方向における傾斜台６９ａと傾斜台６９ｂとの間隔は、軸受台５２と軸受台６０との間隔と略同一となっている。また、傾斜台６９ａ，６９ｂのｙ方向における幅は、軸受台５２、６０の幅ｗ（図４参照）よりも大きくされている。

回転装置１００の軸受台５２、６０を傾斜台６９ａ、６９ｂ上にそれぞれ配置することにより、回転装置１００が台６４上に設置される。上述したように傾斜台６９ａ，６９ｂの上面はｘ方向に下降するように傾斜しており、傾斜台６９ｂが傾斜台６９ａよりも高くされている。このため、回転装置１００を台６４上に設置すると、円筒部材４０は、円筒部材４０の右端部に対して左端部が高くなるように傾斜する。また、回転装置１００を台６４上に設置すると、円筒部材４０ａ、４０ｂの間には被処理物支持部６８が位置することになる。ここで、被処理物支持部６８は、円筒部材４０の回転軸線と略直交するように傾いている。被処理物Ｗが円筒部材４０ａ、４０ｂの間に配置されると、被処理物Ｗの後端（搬送方向と反対側）は被処理物支持部６８に当接する。これにより、被処理物Ｗは被処理物支持部６８によって適切に支持される。

次に、ショットピーニング装置１０の動作について、図１、８〜１４を参照して説明する。図８〜１４では、図を見易くするために位置Ａ〜Ｆの図示を省略している。本実施例では、搬送装置２０は４台の台６４を搬送する。以下では、図８に示すように４台の台６４にそれぞれ６４ａ、６４ｂ、６４ｃ、６４ｄと符号を付す。各台６４には回転装置１００が設置されている。上述したように、回転装置１００は、ｘ方向に下降するように傾斜した状態で台６４上に設置される。供給搬出室１４では、回転装置１００の円筒部材４０ａ，４０ｂ上（厳密には円筒カバー４２ａ、４２ｂ上）に複数の被処理物Ｗを配置する。被処理物Ｗは被処理物支持部６８と当接するように配置される。以下では、被処理物Ｗが配置された回転装置１００が設置された台６４を、単に「台６４」と称することもある。

図８は、搬送装置２０の直進用送り機２０ｂが駆動して台６４ａを換気室２２の位置Ｆから供給搬出室１４の位置Ａに搬送した直後の状態を示す。別言すれば、台６４ｂを供給搬出室１４の位置Ａから巻締室１６の位置Ｂに搬送した直後の状態ということもできる。供給搬出室１４に形成されている開閉扉３２は、台６４ａが供給搬出室１４の位置Ａに搬送されるのと同じタイミングで全開となるように制御される。このため、台６４ａが供給搬出室１４の位置Ａに搬送されると、開閉扉３２が開き、外部の多関節型ロボットにより台６４ａからショットピーニングを終了した被処理物Ｗが搬出される（即ち、円筒カバー４２ａ、４２ｂ上の被処理物Ｗが取出される）。と同時に、多関節型ロボットによりこれからショットピーニングされる被処理物Ｗが台６４ａに供給される（即ち、被処理物Ｗが円筒カバー４２ａ、４２ｂ上に配置される）。被処理物Ｗの搬出及び供給に要する時間を供給搬出時間ｔ１とする。

供給搬出時間ｔ１の間における台６４ｂ〜６４ｄについて説明する。供給搬出時間ｔ１の間は、直進用送り機２０ｂは停止している。このため、台６４ａは供給搬出室１４の位置Ａで停止しており、台６４ｂは巻締室１６の位置Ｂで停止している。巻締室１６には巻締機（図示省略）が設置されている。巻締室１６では、供給搬出時間ｔ１の間に、巻締機が台６４ｂ上に設けられた回転装置１００の駆動軸４４の右端部を右側から見て時計回りに７回転する。これにより、円筒部材４０ａ内部のねじりばね５０は７巻分、巻締められる。このとき、カムクラッチ４７は空転するので円筒カバー４２ａ、４２ｂは回転しない。駆動軸４４の右端部は、ねじりばね５０に蓄えられたエネルギーにより駆動軸４４が逆回転するのを防止するため、台６４ｂが次の移動を開始するまで巻締機により固定されている。台６４ｂの駆動軸４４の回転（即ち、ねじりばね５０の巻締め）は、台６４ａの被処理物Ｗの搬出及び供給とほぼ同時に始まる。また、駆動軸４４の回転に要する時間（即ち、ねじりばね５０の巻締めに要する時間）は、供給搬出時間ｔ１よりも短い。このため、駆動軸４４の回転は、被処理物Ｗの供給搬出よりも早く終了する。また、供給搬出時間ｔ１の間は、開閉扉２８、２９は閉まっている。

一方、供給搬出時間ｔ１の間、投射室１８では投射装置７０ａ，７０ｂが台６４ｃ、６４ｄ上の被処理物Ｗの表面にショット粒を投射してショットピーニングを行う。このとき、台６４ｃ、６４ｄは直進用送り機２０ａにより−ｘ方向に搬送されている。具体的には、台６４ｃは投射室１８の位置Ｄに向かって搬送され、台６４ｄは投射室１８の位置Ｅに向かって搬送されている。ここで、回転装置１００が備える円筒部材４０ａ、４０ｂは、台６４が投射室１８に位置している間は回転を続けるように予め設定されている。従って、投射室１８内では、台６４ｃ、６４ｄ上の被処理物Ｗはその軸線周りを自転をしながら−ｘ方向に搬送される（図６参照）。これにより、投射室１８において被処理物Ｗの表面全体に万遍なくショット粒を投射することができる。このとき、開閉扉２５、２６は閉まっている。

図９に示すように台６４ｃが投射室１８の位置Ｄに搬送され、台６４ｄが投射室１８の位置Ｅに搬送されると、直進用送り機２０ａは一時停止するとともに、投射装置７０ａ，７０ｂのショット粒の投射も一時停止する。厳密には、ロータ７２ａ，７２ｂ自体は、ショットピーニング装置１０の動作中に亘って回転を続ける。しかしながら、ホッパ８４とロータ７２ａ，７２ｂとの間にはゲート（図示省略）が設けられており、ゲートが閉じるとホッパ８４からロータ７２ａ，７２ｂへのショット粒の供給が停止され、ゲートが開くとショット粒の供給が再開されるようになっている。このため、投射装置７０ａ，７０ｂは、ゲートが閉じることでショット粒の投射が停止され、ゲートが開くことでショット粒の投射が再開される。開閉扉２５、２６は、台６４ｃ、６４ｄが投射室１８の位置Ｄ及び位置Ｅにそれぞれ搬送されるのとほぼ同じタイミングで全開するように制御される。なお、巻締機による台６４ｂの駆動軸４４の回転は、台６４ｃ、６４ｄが投射室の位置Ｄ、位置Ｅにそれぞれ搬送される前に終了する。

開閉扉２５、２６が全開すると、第１横移動用送り機及び第２横移動用送り機が駆動して、台６４ｂと台６４ｄを搬送（横移動）する。具体的には、図１０に示すように、開閉扉２５が全開すると、第１横移動用送り機が台６４ｂを巻締室１６の位置Ｂから投射室１８の位置Ｃに搬送する。また、開閉扉２６が全開すると、第２横移動用送り機が台６４ｄを投射室１８の位置Ｅから換気室２２の位置Ｆに搬送する。このとき、台６４ｂ、６４ｄは向きを変えることなくそのまま横（±ｙ方向）にスライドするように移動する。ここで、上述したように、第１横移動用送り機が駆動を開始すると、巻締機は台６４ｂの駆動軸４４の右端部を開放する。すると、台６４ｂ上の回転装置１００が備えるねじりばね５０に蓄えられているエネルギーによって円筒カバー４２ａ、４２ｂは自転を開始し（即ち、回転装置１００が動作を開始し）、被処理物Ｗがその軸線周りに自転する。一方、台６４ｄが換気室２２の位置Ｆに搬送されると、台６４ｄ上の回転装置１００の動作は終了し、被処理物Ｗの自転が停止する。即ち、巻締室１６では、少なくとも台６４が巻締室１６から投射室１８を通過して換気室２２に搬送されるまでの間は回転装置１００が動作を継続できるだけのエネルギーがねじりばね５０に蓄えられる。また、換気室２２では、室内の換気が行われる。換気には従来公知の換気装置が用いられる。これにより、仮に開閉扉２６が開いた際にショット粒や粉塵等が換気室２２に入り込んでも、換気装置により換気室２２は適切に換気される。このため、開閉扉２９が開いた際に、供給搬出室１４にショット粒や粉塵等が入り込むことが抑制される。

台６４ｂ、６４ｄの横移動が終了すると、開閉扉２５、２６が閉まり始めると同時に、直進用送り機２０ａが駆動を再開して、投射室１８において台６４ｂ、６４ｃを−ｘ方向に搬送する。また、投射装置７０ａ，７０ｂは、台６４ｂの横移動が終了するのとほぼ同じタイミングでショット粒の投射を再開できるようにゲートの開閉が制御される。即ち、本実施例では、開閉扉２５、２６が完全に閉まりきる前に投射装置７０ａ，７０ｂによるショット粒の投射が再開される。この時点では、まだ台６４ａ上の被処理物Ｗの搬出と供給が継続している（即ち供給搬出時間ｔ１が経過していない）。

図１１に示すように、直進用送り機２０ａにより台６４ｂ、６４ｃが投射室１８の位置Ｄ及び位置Ｅにそれぞれ搬送される途中で、台６４ａ上の被処理物Ｗの搬出及び供給が完了する（即ち、供給搬出時間ｔ１が経過する）。開閉扉２８、２９は、台６４ａ上の被処理物Ｗの搬出及び供給が完了するのとほぼ同じタイミングで全開するように制御されている。台６４ａ上の被処理物Ｗの搬出及び供給が完了すると、直進用送り機２０ｂが駆動を再開し、台６４ａを巻締室１６の位置Ｂに、台６４ｄを供給搬出室１４の位置Ａにそれぞれ搬送する。搬送が終了すると直進用送り機２０ｂが一時停止するとともに、開閉扉２８、２９が閉まる。この間、投射室１８における台６４ｂ、６４ｃは直進用送り機２０ａにより投射室１８の位置Ｄ及び位置Ｅに向かって搬送されている。即ち、直進用送り機２０ａの搬送速度は、直進用送り機２０ｂの搬送速度よりも遅い。この間、開閉扉２５，２６は閉まっている。

台６４ｄが供給搬出室１４の位置Ａに搬送されると、開閉扉３２が開き、上述した手順で多関節型ロボットにより被処理物Ｗの搬出及び供給が行われる。また、台６４ａが巻締室１６の位置Ｂに搬送されると、上述した手順で台６４ａ上の回転装置１００の駆動軸４４が巻締機により回転される。

台６４ａの駆動軸４４の回転が終了してしばらくすると、図１３に示すように、台６４ｂ、６４ｃが投射室１８の位置Ｄ及び位置Ｅにそれぞれ搬送される。すると、直進用送り機２０ａが一時停止するとともに、投射装置７０ａ，７０ｂのショット粒の投射も一時停止する。上述したように、開閉扉２５、２６は、台６４ｂ、６４ｃが投射室１８の位置Ｄ及び位置Ｅにそれぞれ搬送されるのとほぼ同じタイミングで全開するように制御される。開閉扉２５、２６が全開すると、第１横移動用送り機及び第２横移動用送り機が駆動して、図１４に示すように台６４ａを巻締室１６の位置Ｂから投射室１８の位置Ｃに搬送（横移動）するとともに、台６４ｄを投射室１８の位置Ｅから換気室２２の位置Ｆに搬送（横移動）する。台６４ａの駆動軸４４は、第１横移動用送り機が駆動すると同時に巻締機により開放される。このため、台６４ａ上の被処理物Ｗはその軸線周りに自転している状態で投射室１８に搬送される。この時点では、まだ台６４ｄ上の被処理物Ｗの搬出と供給が継続している。上記に説明した動作が台６４ａ〜６４ｄに対して繰り返されることにより、台６４ａ〜６４ｄ上の被処理物Ｗがショットピーニングされる。

実施例１のショットピーニング装置１０の作用効果について、従来のショットピーニング装置１１０（比較例）を参照しながら説明する。図１５は、従来のショットピーニング装置１１０の正面断面図を示しており、実施例１のショットピーニング装置１０と同一の部材には同一の符号を付している。図１５に示すように、従来のショットピーニング装置１１０では、供給室１１４は、ハウジング１２の一端（図１５の右端）に設けられている。供給室１１４の上部には供給口１３２が形成されている。被処理物Ｗは供給口１３２から供給室１１４に投入される。投射室１１８は、供給室１１４と搬出室１１５（後述）の間に配置されている。投射室１１８の上部には、投射装置７０ａ，７０ｂが配置されている。搬出室１１５は、ハウジング１２の他端（図１５の左端）に設けられている。搬出室１１５の上部には、搬出口１３３が設けられている。搬出口１３３から、ショット粒が投射された被処理物Ｗが搬出される。即ち、ショットピーニング装置１１０では、供給室１１４と、投射室１１８と、搬出室１１５とが、被処理物Ｗの搬送方向に沿って並んで形成されている。ショットピーニング装置１１０を平面視すると、ショット粒は搬送方向と略平行な方向に向かって投射されるため、上記の構成によると、ショット粒が供給口及び搬出口からショットピーニング装置外に飛散することがある。このため、ショットピーニング装置１１０では、供給口１３２から投射室１８までの長さＬ３及び投射室１８から搬出口１３３までの長さＬ４をある程度長くすることにより、ショット粒が装置の外部に飛散することを抑制している。これにより、ショット粒がショットピーニング装置の外部に飛散することは抑制できるものの、ｘ方向におけるショットピーニング装置１１０の長さＬ２が長くなり、装置が大型化することが避けられなかった。

しかしながら、実施例１のショットピーニング装置１０では、図１に示すように、投射室１８のｘ方向における両端に供給室及び搬出室を形成していない。その代りに、巻締室１６及び換気室２２を、投射室１８に対して同じ側（−ｙ方向側）に、投射室１８と直交するように配置している。このため、ショットピーニング装置１０のｘ方向における長さＬ１は、投射室１８のｘ方向の長さに等しくなる。従って、従来のショットピーニング装置１１０と比較して、供給室１１４及び搬出室１１５のそれぞれのｘ方向の長さの分だけショットピーニング装置１０のｘ方向の長さを短くすることができる。

また、ショットピーニング装置１０を平面視すると、ショット粒は被処理物Ｗの搬送方向と略平行な方向に向かって投射されるため、巻締室１６及び換気室２２は、ショット粒の投射方向と直交するように配置されていることとなる。ショット粒は被処理物Ｗに衝突すると様々な方向に飛散するが、被処理物Ｗの搬送方向と直交する方向に飛散するショット粒の割合は少ない。このため、投射室と隣接する室を、投射室の搬送方向における両端に形成する構成と比較して、投射室１８と隣接している室（即ち、巻締室１６及び換気室２２）内に、飛散したショット粒が入り込むことを大幅に抑制することができる。従って、ショット粒がショットピーニング装置１０の外部に飛散することを抑制しながら、ショットピーニング装置１０の大型化を大幅に抑制することができる。例えば、本実施例では、ショットピーニング装置１０のｘ方向の長さを、従来のショットピーニング装置１１０と比較して約３分の１程度に短くすることができる。

さらに、本実施例では、投射室１８と巻締室１６との間に開閉扉２５が、投射室１８と換気室２２との間に開閉扉２６がそれぞれ形成されている。開閉扉２５、２６は、投射装置７０ａ，７０ｂがショット粒を投射している間の大部分は閉まっている。このため、開閉扉２５、２６が閉まっている間は、仮にショット粒が被処理物Ｗに衝突して−ｙ方向側に飛散しても、ショット粒が巻締室１６及び換気室２２に入り込むことがない。ここで、台６４が第１横移動用送り機により巻締室１６から投射室１８の位置Ｃに搬送された直後（別言すれば、別の台６４が第２横移動用送り機により投射室１８の位置Ｅから換気室２２に搬送された直後）は、開閉扉２５、２６が完全に閉まる前に投射装置７０ａ，７０ｂによるショット粒の投射が始まる。このため、ショット粒が巻締室１６及び換気室２２に入り込む可能性がある。また、さらに別の台６４が投射室１８の位置Ｄから位置Ｅに搬送されると、投射装置７０ａ，７０ｂによるショット粒の投射が完全に停止する前に、開閉扉２５、２６が全開する。このときも、ショット粒が巻締室１６及び換気室２２に入り込む可能性がある。しかしながら、ショット粒の単位時間当たりの投射量は、ゲートが開き始めることで徐々に増えていき、ゲートが閉じ始めることで徐々に減っていく。このため、ショット粒の投射が始まった直後及びショット粒の投射が停止する直前のショット粒の単位時間当たりの投射量は、ゲートが全開のときの投射量と比較してそれほど多くない。従って、ショット粒の投射が始まった直後及びショット粒の投射が停止する直前に開閉扉２５、２６が開いていても、巻締室１６及び換気室２２に入り込むショット粒の量を十分抑制することができる。結果として、開閉扉２５、２６を設けることにより、ショット粒がショットピーニング装置１０の外部に飛散することをより一層抑制することができる。また、ショット粒が巻締室１６及び換気室２２に入り込んでも、開閉扉２８，２９は必ずそのタイミングで閉じているので、ショット粒が外部へ飛散することをさらに抑制することができる。また、この構成によると、台６４が投射室１８の位置Ｃに搬送された直後にショット粒の投射が始まるため、被処理物Ｗをショットピーニングするのに必要な時間を低減することができる。

また、本実施例では、巻締室１６と換気室２２の間に供給搬出室１４が形成されている。供給搬出室１４では被処理物Ｗの搬出と供給が順次行われる。従来のショットピーニング装置１１０では、供給口１３２と搬出口１３３が別々に設けられていたため、２箇所で被処理物Ｗを供給又は搬出しなければならなかった。しかしながら、本実施例の構成によると、１箇所で被処理物Ｗの供給及び搬出を行うことができる。このため、作業効率を向上できると共に、従来よりも省スペースで作業を行うことができる。また、ショットピーニング装置１０の内部は、開閉扉３２が開いたときにのみ外部と連通する。このため、供給口１３２と搬出口１３３とが分かれて形成されている構成と比較して外部と連通する面積が狭い。従って、ショット粒が装置１０の外部に飛散することをより抑制することができる。さらに、開閉扉２８，２９，３２が形成されていることにより、ショット粒が装置１０の外部に飛散することをさらに抑制することができる。

また、本実施例では、被処理物Ｗを台６４に搭載して被処理物Ｗを搬送する。４台の台６４ａ〜６４ｄは、ショットピーニング中は装置１０内を環状に循環しており、被処理物Ｗのみが供給搬出室１４において供給及び搬出される。ショットピーニング装置１０では被処理物Ｗが環状に搬送される構成を採用しているため、被処理物Ｗを台６４に搭載して搬送した方が、台６４を用いずに搬送するよりも被処理物Ｗを容易に搬送することができる。

さらに、本実施例では、各台６４上に回転装置１００が設置されている。回転装置１００は、ねじりばね５０に蓄えられるエネルギーによって動作し、被処理物Ｗを自転させる。即ち、ねじりばね５０が回転装置１００を駆動する駆動源の役割を果たす。このように回転装置１００は、その内部に自身を駆動する駆動源を有しているため、外部に回転装置１００を駆動するためのモータ等を設置する必要がない。このため、より簡易な構成で回転装置１００を駆動することが可能となる。また、回転装置１００の駆動源が回転装置１００の外部ではなく内部に設けられるため、駆動源がショット粒により損耗することを抑制することができる。

さらに、本実施例のショットピーニング装置１０では、円筒部材４０ａ、４０ｂが、右端部に対して左端部が高くなるように傾斜している。したがって、円筒部材４０ａ、４０ｂ上に載置された被処理物Ｗには、重力によって搬送方向の逆側（すなわち、投射室１８の位置Ｅから位置Ｃ）に向かう力が作用する。このため、投射装置７０ａから搬送方向に向かってショット粒を投射しても、被処理物Ｗが被処理物支持部６８から離れてしまうことが抑制され、被処理物Ｗに適切に残留応力を付与することができる。すなわち、被処理物Ｗがショット粒の衝突によって逃げてしまい、被処理物Ｗに残留応力が適切に付与されない事態を回避することができる。特に、高応力設計がなされたコイルばねや、ばねの横力制御設計がなされたばねの場合、最大応力発生部位が、素線の内径側でなく素線の上下面となる場合がある。素線の内外周面や搬送方向前側の面にショット粒を投射する際は、ショット粒から被処理物Ｗに作用する力を円筒部材４０ａ、４０ｂや被処理物支持部６８で受けることができるため、素線に十分な残留応力を付与することができる。一方、投射装置７０ｂから搬送方向とは逆方向に向かってショット粒を投射する際は、ショット粒を強く投射して大きな残留応力を付与しようとすると、そのままでは被処理物Ｗが逃げて、大きな残留応力を付与することができない。本実施例では、被処理物Ｗの後端を被処理物支持部６８が支持しているため、被処理物Ｗの逃げを抑制することができる。その結果、被処理物Ｗの表面全体に比較的に大きな残留応力を付与することができる。

なお、円筒部材４０ａ、４０ｂの回転軸線が水平方向となす角度のうち鋭角の角度は、水平方向に対して３〜１３°となっていることが好ましい。円筒部材４０ａ、４０ｂの角度が３°未満であると、被処理物Ｗの逃げを防止するための力が充分に得られないためである。また、円筒部材４０ａ、４０ｂの角度が１３°を超えると、ショットピーニング装置１０が高さ方向に大型化するためである。

以上、本明細書が開示する技術の実施例について詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、本明細書が開示するショットピーニング装置は、上記の実施例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、上記の実施例では換気室２２で室内の換気が行われたが、これに限られず、巻締室１６においても室内の換気が行われてもよい。こうすることで、換気室２２や巻締室１６内のショット粒や粉塵等が供給搬出室１４に入り込むことをさらに抑制することができる。

また、開閉扉３２はなくてもよい。上述したように、開閉扉２５，２６が開いている間は開閉扉２８，２９は閉まっており、逆に、開閉扉２８，２９が開いている間は開閉扉２５，２６は閉まっている。このため、開閉扉３２がなくても、ショット粒がショットピーニング装置１０の外部に飛散することを抑制することができる。また、開閉扉２５、２６は、ショット粒の投射中は完全に閉められている構成であってもよい。

また、上記の実施例では、搬送装置２０の下方の空間は、開閉扉２５，２６，２８，２９を閉めてもｙ方向及びｘ方向に連通しているが、このような構成に限られない。例えば、搬送装置２０の下方に、各室１４，１６，１８，２２を区画する仕切り板を形成してもよい。この構成によると、各室１４，１６，１８，２２に入り込んだショット粒が、搬送装置２０の下方の空間において他の室１４，１６，１８，２２に入り込むことを抑制することができる。

また、上記の実施例では開閉扉２８，２９を閉めるとそれらの先端は搬送面の高さｈに位置するが、これに限られない。例えば、直進用送り機２０ａ，２０ｂがローラタイプの場合、搬送面よりも下部（例えばハウジング１２の下面１２ｂ）まで開閉扉２８，２９を閉めることも可能である。

また、各横移動用送り機の搬送面の高さは直進用送り機２０ａ、２０ｂの高さと同一でなくてもよい。例えば、横移動用送り機の搬送面の高さを、台６４の搬送時だけ高くしてもよい。また、直進用送り機２０ａ、２０ｂの高さは互いに同一でなくてもよい。例えば、直進用送り機２０ａ、２０ｂの間に高低差を設けて横移動用送り機の搬送面が斜めになる構成であってもよい。また、直進用送り機２０ａ，２０ｂ、各横移動用送り機の搬送面は水平でなくてもよい。

また、被処理物Ｗのサイズが比較的大きい場合（例えば、自動車シャシ用ばね）には、円筒部材４０ａ、４０ｂの上に配置する被処理物Ｗの数は１つであってもよい。このように、被処理物Ｗのサイズに応じて円筒部材４０ａ、４０ｂの上に配置する被処理物Ｗの数を変更することにより、台６４やハウジング１２のサイズを最適化することができ、ショットピーニング装置１０のサイズをよりコンパクトにすることが可能となる。

また、仕切り壁２４は、ハウジング１２の上面１２ａから搬送装置２０の搬送面の高さｈまで形成されていれば、ハウジング１２の下面１２ｂまで形成されていなくてもよい。また、ショット粒貯留部７６は配置されなくてもよい。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：ショットピーニング装置
１２：ハウジング
１４：供給搬出室
１６：巻締室
１８：投射室
２０：搬送装置
２２：換気室
２４：仕切り壁
２５，２６，２８，２９，３２：開閉扉
４０ａ，４０ｂ：円筒部材
４２ａ，４２ｂ：円筒カバー
５０：ねじりばね
６４ａ〜６４ｄ：台
７０ａ，７０ｂ：投射装置
１００：回転装置

Claims (8)

1. 被処理物にショットピーニングを行うショットピーニング装置であって、
   投射室を有するハウジングと、
   被処理物を搬送する搬送装置と、
   搬送装置により投射室内を搬送される被処理物にショット粒を投射する投射装置と、を備えており、
   ハウジングはさらに、投射室の一端部と隣接する第１室と、投射室の他端部と隣接する第２室と、を有しており、
   第１室及び第２室は、投射室内において被処理物を搬送する搬送方向と交差する方向であって、前記搬送方向に対して同じ側に形成されており、
   搬送装置は、被処理物を第１室から投射室を通って第２室に搬送する、ショットピーニング装置。
2. ショットピーニング装置を平面視したときに、投射装置から投射されるショット粒の投射方向が前記搬送方向と平行となることを特徴とする請求項１に記載のショットピーニング装置。
3. 投射室と第１室との間には第１開閉扉が、投射室と第２室との間には第２開閉扉がそれぞれ形成されており、
   第１開閉扉及び第２開閉扉は、投射装置が被処理物にショット粒を投射する期間の少なくとも一部の期間は閉じられていることを特徴とする、請求項１又は２に記載のショットピーニング装置。
4. ハウジングは、第１室と第２室との間に、第１室及び第２室と隣接する第３室を有しており、
   搬送装置は、被処理物を、第３室、第１室、投射室、第２室、及び第３室の順に通るように搬送し、
   第３室では、被処理物が供給されるとともに、ショット粒が投射された被処理物が搬出されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載のショットピーニング装置。
5. 被処理物は、台に保持された状態で搬送されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載のショットピーニング装置。
6. 台上には２つの円筒部材が回転可能に支持されており、
   ２つの円筒部材の上には被処理物が配置可能となっており、
   少なくとも一方の円筒部材は、その内部にねじりばねを有しており、
   ねじりばねに蓄えられるエネルギーによって２つの円筒部材が自転することで円筒部材上の被処理物が自転することを特徴とする、請求項５に記載のショットピーニング装置。
7. ねじりばねは、第１室で巻かれることを特徴とする、請求項６に記載のショットピーニング装置。
8. 円筒部材は、少なくとも投射室において、水平方向から３°〜１３°の範囲で傾斜していることを特徴とする、請求項６または７に記載のショットピーニング装置。

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