JPH0197568A

JPH0197568A - 歯車用ショット・ピーニング装置

Info

Publication number: JPH0197568A
Application number: JP25156787A
Authority: JP
Inventors: Saburo Shimano; 島野　三郎; Urataro Asaka; 浅香　浦太郎
Original assignee: Honda Motor Co Ltd
Current assignee: Honda Motor Co Ltd
Priority date: 1987-10-07
Filing date: 1987-10-07
Publication date: 1989-04-17

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】ｆＬｉＬＬ夏剋ユ皇１本発明は歯車の山元部を強化するために使用するショッ
ト・ピーニング装置に関するものである。

ｒ　　のｌ歯車の歯元部および歯底部にショット・ピーニング処理
を施すのは、歯の曲げ強度、とりわけ疲労破壊強度を向
上させる上で有効である。

ショット・ピーニングとは、無数の鉄あるいはその他の
材質の微細粒子を高速度で被処理金利の表面に衝突させ
、該表面層に微小な槌打ち作用を与えて降伏点を越える
塑性変形を施す処理を称し、表面層は加工硬化し、残留
圧縮応力が与えられる。

歯車の歯には動力伝達の間に繰返し曲げ荷重計が作用し
、内面げを受ける側（非受圧側）には圧縮応力が生じ、
外曲げを受ける側（受圧側）には引張り応力が生じて、
その反復によりやがて疲労破壊が起る。しかるに、歯の
表面層に残留圧縮応力が・存在すると、曲げ荷重によっ
て発生する前記引張り応力が該残留圧縮応力で打ち消さ
れて低減化され、結果的に疲労強度が向上することにな
る。

それ故、歯車にショット・ピーニング処理を施して表面
図に残留圧縮応力を与えるのは有効であり、冷間加工硬
化効果ともあいまって歯に作用する反復曲げ荷重に対す
る疲労強度が著しく向上する。

ところで、歯車の疲労破壊は歯元部ないし歯底部に生ず
るのが普通であり、ショット・ピーニング処理はその箇
所にのみ施すのが好ましい。その理由は、歯車の歯全体
にショット・ピーニング処理を施すと、歯面が梨地肌状
に荒れ、相手歯車と噛合う際の５擦力が増して動力損失
の増大を招き、歯車の摩耗、騒音、振動等の発生原因に
なるからである。

実際問題としては、歯車の歯元部および歯底部に集中的
にショット・ピーニング処理を施すのは難しく、歯部全
体にショット・ピーニング処理を施すのが一般的な手法
である。他方、該手法の改良案として、被処理歯車に対
して内空を有する歯車形状体を噛み合せて回転させ、該
歯車形状体の全ての歯に形成した噴射路を通じて被処理
歯車の歯底部および歯元部にショットを噴射する手法が
促案されている。ところが、この手法では歯車形状体の
歯が摩耗し易く、歯車形状体を頻繁に交換する等、装置
の保守、整備を行うのが面倒であった。

Ｕ　　を　°するための− 本発明は斯かる技術的背ｍの下にΩｊ案されたものであ
り、その目的は、被処理歯車と処理装置部品を接触させ
ることなく歯車の歯底部および歯元部に対して集中的に
ショットを噴射させ、能率良くショット・ピーニング処
理を施すことが可能な装置を提供することである。

この目的は、第一回転軸に付され円筒形の周壁に周方向
に沿って被処理歯車のピッチ（歯の中心間の距離）と等
しいピッチ（スリットの幅中心間の距離）でスリットが
形成された回転体の内室に、その開口が前記周壁内面に
接近して対面するショット噴射機のノズルを配置して成
り、第一回転軸と平行であって該第−回転軸と同期回転
する第二回転軸上に装着され、その周面が回転体の周壁
と対面し、回転体の周速と等しい周速で回転する被処理
歯車に対し、その歯底部および歯元部にのみ前記周壁の
スリットを通過したショットを噴射させる構造の歯車用
ショット・ピーニング装置を提供することによって達成
される。

支−五一旦以下、第１図、第２図に示した具体例について説明する
。

第１図は、歯車４０にショット・ピーニング処理を施す
ためのショット・ピーニング装置１０を概略的に示して
いる。ショット・ピーニング装置１０の主たる構成部材
である回転体１４は基壁１６と周壁１８から成る中空有
底円筒状体であって、その周壁１８には全周に亘って等
間隔で細長いスリット２０が形成されている。また、回
転体１４は基壁１６部にて第一回転軸１２に支持され同
期モー９２２によって回転せしめられるようになってい
る。なお、周９１８上のスリット２０のピッチは被処理
歯車４０のピッチと等しくなされ、スリット２０の幅（
Ｗｌ）は歯車４０の歯溝の幅（Ｗ２）と同等以下になさ
れている。

回転体１４の内室には、その開放部分から空気噴射式シ
ョット噴射ｆ１２４に連なるショット噴射筒２６が差し
込まれ、細長いノズル２８の開口が周壁１８のスリット
２０に接近して対面している。ノズル２８の同口とスリ
ット２０は、いずれも回転体１４の回転中心線と平行な
方向に細長く、しかもほぼ合致する形状寸法になされて
いる。

ノズル２８の開口方向にあって、第一回転軸１２と平行
に配置され同期モータ３２によって駆動される第二回転
輪３０は、その先端部に被処理品である歯車４０を装着
、固定し得るようになされている。第二回転軸３０上の
歯車４０は、その周面が周壁１８に接近して対面する。

第一回転軸１２．第二回転軸３０を駆動する同期モータ
２２．３２は、パルスセンサ３６．３８によって検出さ
れる回転体１４．歯車４０の周速度が一致するように制
御Ｉ器３４でその回転速度が制御される。

以上の構成において、スリット２０の幅中心と歯車４０
の歯溝（ｍ間中心）とが一致するように第二回転輪３０
上に歯車４０を装着して同期モータ２２．３２を作動さ
せ、かつショット噴射ｖ１２４を稼動させてショット噴
射筒２６のノズル２Ｂからショットを噴射せしめれば、
その幅（Ｗｌ）が歯車４０の歯溝の幅（Ｗ２）と同等以
下になされた回転体１４のスリット２０を通過したショ
ットが歯車４０の歯溝部（歯底４２部および、歯元４４
部）に集中的に噴付けられ、歯車４０に対して所望のシ
ョット・ピーニング処理が施される。

斯様に本実施例によれば、歯車４０の歯底４２部および
歯元４４部にのみショット・ピーニング処理を施すこと
ができ、加工硬化と残留圧縮応力の付与とによって歯車
４０の疲労強度を著しく向上させ得る。また６、歯面４
６の肌荒れがないため、歯車４０を他の歯車と噛合せて
使用する際の歯面４６の摩耗が少なく、しかもショット
・ピーニング処理された部分（歯元４４部）と該処理を
受けない部分（歯面４６）との境界が鮮明でなく、歯表
面層の硬度および残留圧縮応力が急激に変化しないため
、荷重が作用したとぎの歯の変形に無理がなく、歯の耐
久性が良好である。

本実施例の他の特徴点は以下の通りである■歯車４０と
回転体１４を共に回転させることによって、歯車４０に
対するショット・ピーニング処理を能率良く行うことが
できる。

■歯車４０と回転体１４とは互いに接触せずに回転する
ため、従来のように噛合いによる回転体１４の摩耗が生
じることはなく、該回転体１４の保守、整備が不要であ
る。

■被処理歯車の歯車が変っても、モジュールが同一であ
れば、回転体１４を共用することができる。

さらに、モジュールが若干変化しても、回転体１４のス
リット幅（Ｗｌ）を適切に選択しておけば、回転体１４
を共用しても実用上支障はない。また、同一モジュール
であれば、転位量の異なる被処理歯車に対し、同一の回
転体を共用できる。すなわち円ピッチが変っても同一回
転体をもって対応できる。

なお、前記実流例では外歯歯車のショット・ピーニング
処理について説明したが、内歯歯巾についても同様な処
理を行うことができる。その場合には、第一回転軸１２
と同心に中空第二回転軸を設け、該第二回転軸に内歯歯
車用の把持具を付しておけば良い。

ｌ且豊文Ｉ以上の説明から明らかなように、第一回転軸に付され円
筒形の周壁に周方向に沿って被処理歯車のピッチと等し
いピッチでスリットが形成された回転体の内室に、その
開口が前記周壁内面に接近して対面するショット噴射機
のノズルを配置して成り、第一回転軸と平行であって該
第−回転軸と同期回転する第二回転軸上に装着され、そ
の周面が回転体の周壁と対面し、回転体の周速と等しい
周速で回転する被処理歯車に対し、その歯底部および歯
元部にのみ前記周壁のスリットを通過したショットを噴
射させる構造の歯車用ショット・ピーニング装置が提案
された。

本発明の特徴点は以下の通りである。

■被処理歯車の円ピッチと等しいピッチでスリットが形
成された回転体の周速と等しい周速で被処理歯車を回転
させることにより、回転体内室のノズルから噴射された
ショットが回転体周壁のスリットを通過して被処理歯車
の歯底部および歯元部にのみ噴付けられ、歯面の肌荒れ
を伴うことなく歯底部および歯元部が加工硬化し、また
その部分に残留圧縮応力が与えられ、被処理歯車の疲労
強度が著しく向上する。

■ショット・ピーニング処理された部分（歯底部および
歯元部）と該処理を受けない部分（歯面）との境界が鮮
明でなく、歯表面層の硬度および残留圧縮応力が急激に
変化しないため、歯の耐久性が良好であ。

■被処理歯車を回転させながら、連続的にショット・ピ
ーニング処理を行うことができ、生産性良好である。

■回転体と被処理歯車とは互いに接触せずに回転するた
め、接触関係による摩耗が生じることはなく、回転体の
保守、整備が不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係る歯車用ショット・ピー
ニング装置の概略図、第２図はその回転体と被処理歯車
との関係を示す概略平面図（第１図におけるＩｔ−Ｉ［
線矢視図）である。１Ｇ・・・ショット・ピーニング装置、１２・・・第一
回転軸、１４・・・回転体、１６・・・基壁、１８・・
・周壁、２０・・・スリット、２２・・・同期モータ、
２４・・・ショット噴射機、２６・・・ショット噴射筒
、２８・・・ノズル、３０・・・第二回転軸、３２・・
・同期モータ、３４・・・制御器、３６．３８・・・パ
ルスセンサ、４０・・・歯車、４２・・・歯底、４４・
・・歯元、４６・・・歯面。

Claims

【特許請求の範囲】第一回転軸に付され円筒形の周壁に周方向に沿って被処
理歯車のピッチと等しいピッチでスリットが形成された
回転体の内室に、その開口が前記周壁内面に接近して対
面するショット噴射機のノズルを配置して成り、第一回転軸と平行であつて該第一回転軸と同期回転する
第二回転軸上に装着され、その周面が回転体の周壁と対
面し、回転体の周速と等しい周速で回転する被処理歯車
に対し、その歯底部および歯元部にのみ前記周壁のスリ
ットを通過したショットを噴射させる構造の歯車用ショ
ット・ピーニング装置。