JPH01252364A - ロータ式ショットピーニング装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） この発明は、例えば金属材料等の表面処理を行なうため
のロータ式ショットピーニング装置に関する。

（従来の技術） 従来、例えば車両に使用されるばねや歯車等のワークに
対して応力集中を受ける部分の表面に小さな金属球であ
るショットを投射し、圧縮応力を高めて疲労強度を向上
させるショットピーニング装置が知られている。この装
置によれば、特にａ炭焼入れしたワークの表面には粒界
酸化層が形成されて疲労強度が低下しているが、ショッ
トの投射によりこの層を除去することができてピーニン
グ効果はきわめて大きい。

このようなショットピーニング装置としてロータ式のも
のを例えば第４図に示す。同図において、回転するロー
タ１０１中心部に供給されたショット１０３は、０−り
１０１の１￥方向に延設されたブレード１０５に沿って
遠心加速され、例えば、はすば歯車１０７に投）１され
てピーニング効果が得られる。はすば歯車１０７はテー
ブル１０９に載置され、テーブル１０９ははすば歯車１
０７の軸方向に回転する構成となっている。（例えば、
特開昭６１−３８８６９を参照。） （発明が解決しようとする課題） ところで、このような従来のロータ式ショットピーニン
グ装置にあっては、ショット１０３を投射するロータ１
０１及びはすば歯車１０７を載置するテーブル１０９が
共にほぼ一定速度で連続回転する構成となっており、シ
ョット１０３ははすば歯車１０７のほぼ全体に一様に投
射される。

このため、本来歯元強度を有するはすば＃Ａ中１０７の
山元を含む歯面にもショット１０３が投射され、歯面の
面粗度が悪化していわゆるギヤノイズが発生する要因と
なる。

この発明は、上記課題に着目してなされたもので、はす
ば歯車の歯面にショットを投射するのを抑えてギヤノイ
ズを抑える構成でありながら、歯元に対して確実にショ
ットを投射させることができるロータ式ショットピーニ
ング装置の提供を目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段） 上記目的を達成するために、この発明は、回転自在なロ
ータの径方向に延設された複数のブレードを備え、この
ブレードのロータ中心側にショットを供給して回転する
ロータの外周部から遠心加速されたショットをはすば歯
車に投射するロータ式ショットピーニング装置であって
、前記ロータをはすば歯車の歯面に対して傾動自在に構
成し、このロータを傾動させるＤ−夕傾動手段と、前記
はすば歯車を載置するためのテーブルと、このデープル
を前記はすば歯車の軸方向に回転させるテーブル駆動手
段と、ロータ傾動手段及びテーブル駆動手段の駆動を制
御する制御手段とを備え、この制御手段は、前記ショッ
トがはすば歯車の歯元に投射されるようにロータがはす
ば歯車の歯面のねじれ角とほぼ同角度となるようロータ
傾動手段の駆動を制御し、かつ前記テーブルがはすば歯
車の歯数に応じてパルス状に回転するようｊ−プル駆動
手段の駆動を制御することとした。

〈作用） 上記構成において、ブレードのロータ中心側にショット
を供給すると、回転する【コータの外周部から遠心加速
されたショットは、２１１１１２１１手段がロータ傾動
手段を駆動してロータを傾動させることによりはすば歯
車のねじれ角とほぼ同角度を持って投射される。さらに
、制御手段によりテーブル駆動手段がテーブルをはすば
ｌ！ｉｉ車の歯数に応じてパルス状に回転させると、シ
ョットがはすば歯車の各歯元に確実に投射される。

（実施例） 以下、図面に基づいてこの発明の実施例を詳細に説明す
る。

第２図は、この発明の一実施例に係わるロータ式ショッ
トピーニング装置を示している。

まず構成を説明すると、ショットピーニング装置１はは
すば歯車３を載置するためのテーブル５を備え、テーブ
ル５はテーブル駆動手段として位相制御が可能なステッ
プモータ７によりはすば歯車３の軸方向に回転するよう
になっている。

ショットピーニング装置１は、はすば歯車３にショット
９を投射するためのロータ１１を協えている。〇−タ１
１はロータハウジング１３に対し軸受１５．１５を介し
て回転自在となっている。

Ｌｌ−タ１１の回転方向は、例えばはすば歯車３の軸方
向と同方向に設定されている。このようなロータ１１は
、ロータ回転用モータ１７の駆動によりほぼ一定速度で
連続回転する。

ロータ１１は、径方向に延設された複数の平板状のブレ
ード１９を備えている。１コータ１１の中心部には、シ
ョット９を供給するための図示しないショット供給Ｖ４
ｆｆが接続されている。

ロータ１１ははすば歯車３の歯面に対して傾動自在とな
っている。すなわち、ロータハウジング１３にはロッド
２１の一端が固着され、ロッド２１はショットピーニン
グ装置１の固定側に対し軸受２３．２３を介して回転自
在となっている。ロッド２１にはロータハウジング１３
と連動するギヤ２５が固着され、ギヤ２５にはロータ傾
動手段としてロータ傾動用モータ２７の駆動軸２９に連
結された駆動ギヤ３１が噛合している。

ステップモータ７及びロータ傾動用モータ２７には、両
モータ７．２７の駆動を制御するｖＩ　ｔｌ１手段とし
てＮＣ装置３３が接続されている。ＮＣ装置３３は、ロ
ータ１１からのショット９がはすば歯車３の歯元に投射
されるように、ロータ１１がはすば歯車３の歯面のねじ
れ角とほぼ同角度となるようロータ傾動用モータ２７の
駆動を制御する。

また、ＮＣ装置３３は、テーブル５がはすば歯車３の歯
数に応じてパルス状に回転するようステップモータ７の
駆動をＩｔｌｌ　ＩＩＩＩする。

次に例えば第３図に示すフローチャートに基づいて作用
を説明する。

上記構成において、まずＮＣ装置３３にはすば歯車３の
歯面のねじれ角β及び歯数７を予め入力するとくステッ
プ８１０１）、ＮＣ装置３３はロータ１１の傾動角度が
ねじれ角βとほぼ同じになるまでロータ傾動用上−タ２
７を駆動させる（ステップ５１０３及びステップ８１０
５）。

その後、ＮＣ装置３３はロータ回転用モータ１７の駆動
スイッチ（図示しない）をオンとしてロータ１１を回転
させる（ステップ５１０７及びステップ８１０９）。こ
の結果、ショット９が回転するロータ１１のブレード１
９に沿って遠心加速されロータ１１の外周部からはすば
歯車３の歯元に投射される。

次いで、ＮＣ装Ｍ３３はステップモータ７を駆動してテ
ーブル５を３６０°／２回転さけた後、ステップモータ
７の駆動を解除してデープル５を所定時間停止させる〈
ステップ５１１１乃至ステップ８１１５）。なお、テー
ブル５の停止時間は、求められる圧縮残留応力値により
種々設定可能である。

そして、はすば歯車３の全歯元に対してショット９を投
射するまでＮＣ装置３３はステップモータ７を回転させ
て処理が終了する（ステップＳ１１７）。

これにより、はすば歯車３の全歯元に対して所定の圧縮
残留応力が得られるよう集中してショット９を投射する
ことができ、疲労強度を向上させることができる。また
、はすば歯車３の歯面にショット９が投射するのを抑え
ることができ、面粗度の悪化によるギヤノイズの発生を
防止することができる。

さらに、はすば歯車３の歯元に対してショット９を集中
して投射することができるため、従来よりロータ１１の
幅を小さくすることができ、ロータ１１の駆動力を小さ
くできてロータ回転用モータ１７の効率化を図れる。ま
た、投射するショッ］〜９の数を少なくできるため、装
置全体の小型化を図ることができる。

ところで、第４図（ａ）は、例えば第４図（ｂ）のよう
に試験板３５にロータ１１からショット９を投射した時
のショットピーニングの加工度を表わすいわゆるアーク
ハイト値の分布図である。第４図（ａ）において、Ａ部
はロータ１１の位置を示し、Ｈはロータ１１の中心高さ
を示し、Ｃはテーブル５の中心軸を示し、円の大きさは
試験板３５の各位置におけるアークハイト値の大きさを
示している。

すなわら、ロータ１１の回転方向であるテーブル５の中
心軸Ｃ上でアークハイト値が大きいことがわかり、中心
軸Ｃから外側にいくほどアークハイト値が小さくなるこ
とがわかる。従って、例えば同図中８部で示すような大
モジュールのはすば歯車の歯元に対しショット９を投射
すると、歯幅が広いため歯元の上側及び下側がテーブル
５の中心軸Ｃから大きくずれて均一なアークハイト値が
得られない虞れがある。

これに対し、この実施例では、ロータ１１自体をはづば
歯車３の歯面のねじれ角とほぼ同角度となるよう傾動さ
せるため、アークハイト近が高い軸とはすば歯車３の歯
元とを一致させることができ均一したアークハイト値を
得ることができる。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、ロータをはす
ば歯車の歯面のねじれ角とほぼ同角度に傾動させ、はす
ば歯車を載置したテーブルを歯数に応じてパルス状に回
転させる構成としたため、はすば歯車の歯元に対して高
いアークハイト値で確実にショットを投射することがで
き、かつ歯面をショットすることによるギヤノイズを防
止でき品質が安定したはすば歯車を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明のクレーム対応図、第２図はこの発明
の一実施例に係わるロータ式ショットピーニング装置の
概略的全体構成図、第３図は第２図の作用を示すフロー
チャート、第４図（ａ）はショットピーニングの加工度
を表わすアークハイト値の分布図、第４図（ｂ）は第４
図口）の試験方法を承り図、第５図口）は従来例の平面
図、第５図（ｂ）は第５図（ａ）の側面図である。 ３・・・はすば歯車 ５・・・テーブル ７・・・ステップモータ（テーブル駆動手段）９・・・
ショット １１・・・ロータ １９・・・ブレード ２７・・・ロータ傾動用モータ（ロータ傾動手段）３３
・・・ＮＣ１置（制御手段） 代理人　弁理士　　三　好　保　男 第１図 第２図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 回転自在なロータの径方向に延設された複数のブレード
   を備え、このブレードのロータ中心側にショットを供給
   して回転するロータの外周部から遠心加速されたショッ
   トをはすば歯車に投射するロータ式ショットピーニング
   装置であつて、前記ロータを歯車の歯面に対して傾動自
   在に構成し、このロータを傾動させるロータ傾動手段と
   、前記歯車を載置するためのテーブルと、このテーブル
   を前記歯車の軸方向に回転させるテーブル駆動手段と、
   ロータ傾動手段及びテーブル駆動手段の駆動を制御する
   制御手段とを備え、この制御手段は、前記ショットが歯
   車の歯元に投射されるようにロータが歯車の歯面のねじ
   れ角とほぼ同角度となるようロータ傾動手段の駆動を制
   御し、かつ前記テーブルが歯車の歯数に応じてパルス状
   に回転するようテーブル駆動手段の駆動を制御すること
   を特徴とするロータ式ショットピーニング装置。