JPH07100300B2 - ロータ式ショットピーニング装置 - Google Patents

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、特に浸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ノズル式のも
のを例えば第５図に示す。同図において、コンプレッサ
101を駆動することにより圧縮空気が圧縮空気管103を通
ると、ホッパー105内のショット107が負圧によりショッ
ト供給管109を通って圧縮空気管103内の圧縮空気に混入
される。この結果、ショット107が加速されてノズル111
からキャビネット113内に回転自在に載置された歯車115
に向かって投射され、ピーニング効果が得られる。

また、ロータ式のショットピーニング装置を例えば第６
図に示す。同図において、ホッパー117内のショット119
は回転するロータ121の中心部に供給され、ショット119
はロータ121の径方向に延設されたブレード123に沿い遠
心加速されて歯車125に投射されピーニング効果が得ら
れる。（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、ノズル式のショットピーニング装置ではノズ
ル111から投射されるショット107の範囲がかなり限定さ
れるため、１つのワークをピーニングするのに要する時
間が多くかかるばかりか１回に処理できる個数も限定さ
れる。また、構造が比較的複雑であって製作工数が多く
かかるという課題がある。

これに対し、ロータ式のショットピーニング装置では、
ロータ121から投射されるショット119の範囲が比較的広
いため、１つのワークの処理時間を短くでき、１回の処
理個数も多く設定できる。また、構造も簡単であるた
め、製造工数も簡略化することができる。

反面、ロータ121から投射されるショット119の範囲が全
体的にばらつくため、ショット119の投射範囲を規制す
るには限界があった。

この発明は、上記課題に着目してなされたもので、ショ
ットの投射範囲を制御す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
ータの径方向に延接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ワークに
投射するロータ式ショットピーニング装置において、 前記ロータとワークとの間に配設されてショットの投射
範囲を規制すると共に規制範囲を変えるよう前記ショッ
トの投射方向と交叉する方向に移動可能な規制手段を設
ける構成とした。

さらに、前記規制手段は、前記ショットの投射方向に対
し上流側から下流側に向かって外側に拡がるような曲率
を有形状となっている構成とした。

（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
を供給し、回転するロータの外周部から遠心加速された
ショットをワークに投射すると、歯車の歯元にショット
が投射されるように歯車の大きさに対応して間隔を自在
に制御できる規制手段がショットの投射範囲を規制す
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１図及び第２図は、この発明の第１の実施例に係わる
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、
キャビネット３に対して回転自在に設けられワークとし
て歯車５を載置するためのテーブル７と、歯車５にショ
ット９を投射するためのロータ11とを備えている。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13
を備えている。ロータ11の中心部には、ショット９が蓄
えられたホッパー15が連結されている。

ホンパー15内には投射後のショット９が循環して補給さ
れる。ここで、摩耗等により球径が所定値未満となった
ショット９は図示しない分離装置により分離されて廃却
され、廃却さた分は新しいショット９が補給される。

ロータ11と歯車15との間にはショット９の投射範囲を規
制する規制手段として一対のベーン17a,17bが配設され
ている。ベーン17a,17bは、ショット９の投射方向に対
し断面が上流側から下流側に向かって外側に拡がるよう
な曲率を有する凸Ｒ形状となっている。そして、ロータ
11から投射されるショット９の範囲は、ベーン17a,17b
間の大きさにより規制される。

ベーン17a,17bの上流側表面にはラバー19が貼着され、
ベーン17a,17bにより規制されたショット９はラバー19
に衝突する。ベーン17a,17bは、歯車５に対するショッ
ト９の投射方向とほぼ直交する方向（第１図中で矢印で
示す左右方向）に移動可能となっている。従ってベーン
17a,17bの間隔を任意に設定することができる。

すなわち、ベーン17a,17bの下部にはロッド21a,21bの一
端がそれぞれ固着され、ロッド21a,21bの他端にはスク
リュナット23a,23bが固着されている。なお、キャビネ
ット３にはベーン17a,17bの移動方向に対する長穴25a,2
5bが形成され、ロッド21a,21bの中間部が長穴25a,25bを
貫通してベーン17a,17bが移動可能となっている。

スクリュナット23a,23bは一体のスクリュねじ27に螺合
している。スクリュねじ27のねじの方向はスクリュナッ
ト23a,23bのそれぞれの螺合位置で逆になっている。ス
クリュねじ27の一端には減速ギヤ29が連結され、減速ギ
ヤ29にはサーボモータ31の駆動軸33に連結された駆動ギ
ヤ35が噛合している。

このようなサーボーモータ31には制御装置37が接続さ
れ、制御装置37によりサーボモータ31の駆動が制御され
てベーン17a,17bの間隔が任意に設定される。すなわ
ち、制御装置37によりサーボモーター31を作動させ駆動
ギヤ35を一方向に回転させると、減速ギヤ29、スクリュ
ねじ27、スクリュナット23a,23b及びロッド21a,21bを介
してベーン17a,17bが相対移動して間隔が拡がる。一
方、駆動ギヤ35が他方向に回転するようにサーボモータ
31を作動させると、ベーン17a,17bの間隔は狭まる。

次に作用を説明する。

上記構成において、図示しない駆動機構の作動によりロ
ータ11を回転させると、ショット９が回転するロータ11
のブレード13に沿って遠心加速されロータ11の外周部か
ら歯車５に投射される。

制御装置37には、予め歯車５の大きさや形状等が入力さ
れている。歯車５へのショットピーニングは、特に歯元
にショット９を投射することにより疲労強度を向上させ
ることができる。反面、歯面にショット９を投射する
と、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。そこで、この実施例では、例えば歯車５の歯
元にショット９が投射されるようベーン17a,17bの間隔
を設定する。

この結果、例えば第２図に示すようにロータ11からのシ
ョット９はベーン17a,17b間を通るもののみ歯車５の歯
元に投射され、その他のショット９はラバー19に衝突し
て歯車５側には投射されない。

これにより、歯面にショット19が投射されてギヤノイズ
の要因となるのを抑えながら歯元の疲労強度を有効に向
上させることができる。また、ベーン17a,17bの形状が
凸Ｒ状となっているため、ラバー19に衝突して反射され
たショット９がベーン17a,17b間を通るショット９に干
渉するのを抑えることができ安定した歯元へのピーニン
グを行なうことができる。さらに、ショット９が衝突す
るベーン17a,17bの上流側にはラバー19が貼着されてい
るため、ショット９の摩耗を抑えることができ新ショッ
ト９の補給回数を削減することができる。

次に、他の実施例を第１の実施例と同一の構成要素には
同符号を附して説明する。

第３図は第２の実施例を示している。この実施例では、
ベーン39a,39bが同図中で上下方向に移動可能となって
おり、ベーン39a,39bの間隔を制御することにより上下
方向に対するショット９の投射範囲を規制することがで
きる。

なお、第１の実施例のベーン17a,17bと第２の実施例の
ベーン39a,39bとをショット９の投射方向に対して直列
に配設することにより、ショット９の投射範囲を上下左
右方向に規制することができる。

第４図は第３図の実施例を示している。この実施例で
は、ベーン41a,41bに固着されたロッド43a,43bの他端が
回転自在なラック45に連結されている。ラック45は歯車
５の軸とほぼ直交する軸及びベーン41a,41bを中心とし
て回転自在となっている。ラック45の一端にはキャビネ
ット３側に設けられたピニオン47が噛合し、このピニオ
ン47に噛合した駆動ギヤ49を図示しない駆動モータによ
り回転させることによりベーン41a,41bが任意の回転角
を得る。

上記構成により、はすば歯車51の歯元に対し任意のねじ
れ角を持ったベーン41a,41bにより効果的にショット９
を投射することができる。なお、53,53はラック45を円
滑に回転させるためのローラである。

［発明の効果］ 以上説明したように、この発明によれば、規制手段によ
りロータから投射されるショットの投射範囲を規制でき
る構成としたため、ワークに対して最適な部位へ効果的
にショットピーニングを行うことができる。

また、歯車の歯元にショットが投射されるように歯車の
大きさに対応して間隔を制御することができ、種々の歯
車に対応することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の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ない要部斜視図、第２図は
第１図の作用説明図、第３図は第２の実施例の側面図、
第４図は第３の実施例の正面図、第５図は従来例のノズ
ル式ショットピーニング装置の概略的な側面図、第６図
は従来例のロータ式ショットピーニング装置の概略的な
側面図である。 ９……ショット 11……ロータ 13……ブレード 17a……ベーン 17b……ベーン

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項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
   されたショットをワークに投射するロータ式ショットピ
   ーニング装置において、 前記ロータとワークとの間に配設されてショットの投射
   範囲を規制すると共に規制範囲を変えるよう前記ショッ
   トの投射方向と交叉する方向に移動可能な規制手段を設
   けたことを特徴とするロータ式ショットピーニング装
   置。
2. 【請求項２】前記規制手段は、前記ショットの投射方向
   に対し上流側から下流側に向かって外側に拡がるような
   曲率を有する形状となっていることを特徴とする請求項
   （１）記載のロータ式ショットピーニング装置。