JPH09241737A - Method for highly strengthening gear - Google Patents

Method for highly strengthening gear

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JPH09241737A
JPH09241737A JP5204996A JP5204996A JPH09241737A JP H09241737 A JPH09241737 A JP H09241737A JP 5204996 A JP5204996 A JP 5204996A JP 5204996 A JP5204996 A JP 5204996A JP H09241737 A JPH09241737 A JP H09241737A
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gear
glass beads
nozzle
water
strengthening
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Teiji Suzuki
貞次 鈴木
Akinori Taoka
明範 田岡
Tadao Sugano
忠雄 菅野
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Honda Motor Co Ltd
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Honda Motor Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C1/00Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods
    • B24C1/10Methods for use of abrasive blasting for producing particular effects; Use of auxiliary equipment in connection with such methods for compacting surfaces, e.g. shot-peening
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23FMAKING GEARS OR TOOTHED RACKS
    • B23F19/00Finishing gear teeth by other tools than those used for manufacturing gear teeth
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B24GRINDING; POLISHING
    • B24CABRASIVE OR RELATED BLASTING WITH PARTICULATE MATERIAL
    • B24C9/00Appurtenances of abrasive blasting machines or devices, e.g. working chambers, arrangements for handling used abrasive material

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To surely improve the roughness of surface and the fatigue strength and to efficiently and surely remove glass bead waste stuck to the surface of a gear. SOLUTION: Jet flow 22 of the glass beads 20 and water 18 is sprayed from a nozzle 72 toward the surface of the gear 12 after heat treatment and compressive residual stress is given to the gear 12 and also, grinding of the gear 12 is executed by crushing the glass beads 20. Successively, only the water 18 is sprayed toward the surface of the gear 12 and the surface of the gear 12 is quickly and efficiently washed.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、歯車表面の強度を
高めるための歯車の高強度化方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for increasing the strength of a gear for increasing the strength of the gear surface.

【0002】[0002]

【従来の技術】通常、歯車は、使用に際して繰り返し荷
重を受けるため、その歯車表面の疲労強度を高める必要
がある。このため、従来より、歯車表面に鋼球等を衝突
させて圧縮残留応力を付与するショットピーニングが広
く行われている。
2. Description of the Related Art Normally, a gear is repeatedly subjected to a load during use, and it is necessary to increase the fatigue strength of the gear surface. Therefore, hitherto, shot peening has been widely performed in which a steel ball or the like is collided with the gear surface to give a compressive residual stress.

【0003】ところが、この種のショットピーニングで
は、ショット材として鋼球が使用されるため、歯車表面
が粗れてしまい、その表面粗度が低下するという不具合
があった。そこで、例えば、特公平5−21711号公
報に開示されているように、金属成形品を表面焼入れ
し、次いで、金属表面を研削した後に、粒径が0.2m
m〜0.6mmのガラスビーズを投射するようにした金
属表面の高強度化方法が知られている。これにより、金
属表面を粗らすことがなく、疲労強度を向上させようと
するものである。
However, in this type of shot peening, since steel balls are used as a shot material, the gear surface is roughened and the surface roughness is lowered. Therefore, for example, as disclosed in Japanese Examined Patent Publication No. 5-21711, the surface of a metal molded product is quenched, and then the metal surface is ground.
A method for strengthening a metal surface by projecting glass beads of m to 0.6 mm is known. This is intended to improve the fatigue strength without roughening the metal surface.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
従来技術では、付与される圧縮残留応力が低下して疲労
強度を所望の値まで向上させることができず、しかも投
射されるガラスビーズの指向性が悪いため、効率が著し
く低下するという問題が指摘されている。
However, in the above-mentioned prior art, the compressive residual stress applied is lowered and the fatigue strength cannot be improved to a desired value, and the directivity of the projected glass beads is also increased. It has been pointed out that the efficiency is remarkably reduced due to the poor performance.

【0005】さらに、ガラスビーズが歯車表面で粉砕さ
れるため、微細なガラスビーズ屑が発生し、この微細な
ガラスビーズ屑が前記歯車表面に付着し易い。これによ
り、歯車表面からガラスビーズ屑を除去するために、別
途、洗浄工程を設ける必要があり、歯車の高強度化処理
作業全体が効率的に遂行できないという問題がある。
Further, since the glass beads are crushed on the gear surface, fine glass bead dust is generated, and the fine glass bead dust is easily attached to the gear surface. Therefore, in order to remove the glass bead waste from the gear surface, it is necessary to separately provide a cleaning step, and there is a problem that the entire work for strengthening the gear cannot be efficiently performed.

【0006】本発明は、この種の問題を解決するもので
あり、面粗さおよび疲労強度を確実に向上させるととも
に、歯車表面に付着したガラスビーズ屑を効率的かつ確
実に除去することが可能な歯車の高強度化方法を提供す
ることを目的とする。
The present invention solves this kind of problem, and it is possible to surely improve the surface roughness and the fatigue strength, and to efficiently and surely remove the glass bead waste adhering to the gear surface. An object of the present invention is to provide a method for increasing the strength of a simple gear.

【0007】[0007]

【課題を解決するための手段】前記の課題を解決するた
めに、本発明は、歯車表面にガラスビーズと液体との噴
流を投射し、前記歯車に圧縮残留応力を付与するととも
に前記歯車表面で該ガラスビーズが粉砕して歯車の研磨
が行われる。これにより、ガラスビーズが指向性を有し
て歯車に衝突し、このガラスビーズと液体との噴流が、
前記歯車の高強度化および研磨に有効に機能する。
In order to solve the above-mentioned problems, according to the present invention, a jet flow of glass beads and a liquid is projected onto the gear surface to impart a compressive residual stress to the gear and to cause the gear surface to move. The glass beads are crushed and the gear is polished. As a result, the glass beads collide with the gear with directivity, and the jet flow of the glass beads and the liquid,
It effectively functions to strengthen and polish the gear.

【0008】次いで、研磨後の歯車表面に液体のみが投
射されると、この歯車表面に付着した微粉末からなるガ
ラスビーズ屑は、前記液体によって洗浄、除去される。
従って、ガラスビーズの供給を停止するだけで、歯車表
面の洗浄作業が迅速に遂行され、歯車の高強度化処理作
業全体が効率的かつ容易に遂行される。
Next, when only the liquid is projected onto the surface of the gear after polishing, the glass bead scraps made of fine powder adhering to the surface of the gear are washed and removed by the liquid.
Therefore, only by stopping the supply of the glass beads, the cleaning work of the gear surface can be quickly carried out, and the entire work for strengthening the gear can be carried out efficiently and easily.

【0009】同時に、ノズル内のガラスビーズは、液体
の投射時に発生する負圧によって確実に吸い出され、こ
のノズルに前記ガラスビーズ屑の残留による詰まり等が
発生することはない。
At the same time, the glass beads in the nozzle are surely sucked out by the negative pressure generated when the liquid is projected, and the nozzle is not clogged due to the residual glass beads.

【0010】また、洗浄工程において、歯車を正転方向
および逆転方向に交互に回転させながら歯車表面に液体
のみを投射することにより、前記歯車表面の洗浄性が一
層向上する。さらにまた、ノズルを歯車に対して移動さ
せながら歯車表面に液体のみを投射することにより、同
様に前記歯車表面の洗浄性の向上が図られる。
Further, in the cleaning step, by spraying only the liquid on the gear surface while rotating the gear alternately in the forward rotation direction and the reverse rotation direction, the cleaning performance of the gear surface is further improved. Furthermore, by spraying only the liquid on the gear surface while moving the nozzle with respect to the gear, the cleaning property of the gear surface can be similarly improved.

【0011】[0011]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の歯車の高強度化
方法を実施するための第1の実施形態に係る高強度化装
置10の一部断面正面説明図であり、図2は、前記高強
度化装置10の一部断面側面説明図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a partial cross-sectional front view of a strengthening device 10 according to a first embodiment for carrying out a method for strengthening a gear of the present invention, and FIG. FIG. 3 is a side view of a partial cross-section of the strengthening device 10.

【0012】高強度化装置10は、被処理物である歯車
12を保持してケーシング14内のチャンバ14aでこ
の歯車12を位置決め保持する歯車保持機構16と、液
体、例えば、水18とガラスビーズ20との噴流22を
前記歯車12に向かって投射する投射機構24と、この
投射機構24に前記水18を圧送する水供給機構26
と、前記投射機構24に前記ガラスビーズ20を所定量
ずつ送り出すガラスビーズ供給機構28とを備える。
The device 10 for strengthening strength has a gear holding mechanism 16 for holding a gear 12 as an object to be processed and positioning and holding the gear 12 in a chamber 14a in a casing 14, a liquid such as water 18 and glass beads. 20 and a jet mechanism 24 for projecting a jet flow 22 toward the gear 12, and a water supply mechanism 26 for pumping the water 18 to the projection mechanism 24.
And a glass bead supply mechanism 28 for feeding the glass beads 20 to the projection mechanism 24 by a predetermined amount.

【0013】歯車保持機構16は、図1に示すように、
基台29上に載置されたX軸スライドユニット30とス
ピンドルユニット32とを備える。このX軸スライドユ
ニット30を構成するX軸モータ34にボールねじ36
が連結され、このボールねじ36に一対のガイドバー3
8が平行に配設されるとともに、前記ボールねじ36と
前記ガイドバー38とを介してスピンドルユニット32
が矢印X方向に進退可能に支持される。
The gear holding mechanism 16 is, as shown in FIG.
An X-axis slide unit 30 and a spindle unit 32 mounted on the base 29 are provided. The X-axis motor 34 constituting the X-axis slide unit 30 is attached to the ball screw 36.
And the pair of guide bars 3 are connected to the ball screw 36.
8 are arranged in parallel, and the spindle unit 32 is provided via the ball screw 36 and the guide bar 38.
Are supported so that they can move back and forth in the direction of arrow X.

【0014】スピンドルユニット32は、スピンドルモ
ータ40に連結されたスピンドル42を有し、このスピ
ンドル42の先端に歯車12が装着される。スピンドル
ユニット32の先端側は、ケーシング14の側壁部に形
成された開口部44からこのケーシング14内に挿入自
在である。
The spindle unit 32 has a spindle 42 connected to a spindle motor 40, and the gear 12 is mounted on the tip of the spindle 42. The tip end side of the spindle unit 32 can be inserted into the casing 14 through an opening 44 formed in the side wall of the casing 14.

【0015】投射機構24は、図2に示すように、Y軸
スライドユニット46とZ軸スライドユニット48とを
備える。Y軸スライドユニット46は、水平方向に指向
するY軸モータ50を有し、このY軸モータ50に連結
されるボールねじ52とこのボールねじ52に平行な一
対のガイドバー54とを介して、Z軸スライドユニット
48が矢印Y方向に進退自在である。このZ軸スライド
ユニット48を構成するZ軸モータ56から鉛直下方向
に延在するボールねじ58と、このボールねじ58に平
行な一対のガイドバー60とを介して、移動体62が矢
印Z方向に進退自在である。
As shown in FIG. 2, the projection mechanism 24 comprises a Y-axis slide unit 46 and a Z-axis slide unit 48. The Y-axis slide unit 46 has a Y-axis motor 50 oriented in the horizontal direction, and via a ball screw 52 connected to the Y-axis motor 50 and a pair of guide bars 54 parallel to the ball screw 52, The Z-axis slide unit 48 can move back and forth in the arrow Y direction. The moving body 62 is moved in the arrow Z direction via a ball screw 58 extending vertically downward from the Z-axis motor 56 forming the Z-axis slide unit 48 and a pair of guide bars 60 parallel to the ball screw 58. You can move back and forth freely.

【0016】移動体62から矢印Y方向に延在する一対
の支持ロッド64の先端に、矢印Z方向に指向して管体
66が装着される。管体66の上部には、水18の導入
をON・OFFするための開閉弁68が設けられるとと
もに、この管体66の下部には、前記水18にガラスビ
ーズ20を混合するためのミキシングチャンバ70が連
結され、このミキシングチャンバ70の下部にノズル7
2が配設される。
A tube body 66 is attached to the tips of a pair of support rods 64 extending from the moving body 62 in the arrow Y direction and oriented in the arrow Z direction. An opening / closing valve 68 for turning on / off the introduction of the water 18 is provided at an upper portion of the pipe body 66, and a mixing chamber for mixing the glass beads 20 with the water 18 is provided at a lower portion of the pipe body 66. 70 is connected to the bottom of the mixing chamber 70.
2 are provided.

【0017】水供給機構26は、開閉弁68の入口側に
接続される水管路74を有し、この水管路74は、ケー
シング14内でスパイラル状に巻かれた後、このケーシ
ング14の外部に継手76を介して接続される(図1参
照)。この継手76には、図示しない高圧ポンプが接続
されており、この高圧ポンプは、噴流22を歯車12に
向かって所定の噴射圧力で投射するように設定されてい
る。
The water supply mechanism 26 has a water pipe line 74 connected to the inlet side of the opening / closing valve 68. The water pipe line 74 is spirally wound inside the casing 14 and then is provided outside the casing 14. It is connected via a joint 76 (see FIG. 1). A high pressure pump (not shown) is connected to the joint 76, and the high pressure pump is set to project the jet flow 22 toward the gear 12 at a predetermined injection pressure.

【0018】ガラスビーズ供給機構28は、ケーシング
14の上面に取り付け台78を介して保持されるホッパ
ー80を備える。ホッパー80の下部に、該ホッパー8
0内のガラスビーズ20の残量を検出するためのロード
セル82が配設される。
The glass bead supply mechanism 28 includes a hopper 80 which is held on the upper surface of the casing 14 via a mounting base 78. At the bottom of the hopper 80, the hopper 8
A load cell 82 for detecting the remaining amount of the glass beads 20 in 0 is arranged.

【0019】図1に示すように、ホッパー80の出口側
には、計量バルブ84、負圧計86およびレーザ流量計
88が鉛直下方向に指向して連結されている。管路90
は、その一端をレーザ流量計88に接続され、その他端
をケーシング14内のチャンバ14aに挿入してミキシ
ングチャンバ70に接続される。ホッパー80に貯留さ
れているガラスビーズ20は、その直径が0.05mm
〜0.3mmに設定されている。
As shown in FIG. 1, on the outlet side of the hopper 80, a metering valve 84, a negative pressure meter 86 and a laser flow meter 88 are connected so as to be oriented vertically downward. Pipeline 90
Has one end connected to the laser flow meter 88 and the other end inserted into the chamber 14a in the casing 14 and connected to the mixing chamber 70. The glass beads 20 stored in the hopper 80 have a diameter of 0.05 mm.
It is set to 0.3 mm.

【0020】基台29上には、ミスト回収機構92が載
置される。このミスト回収機構92を構成する一対のダ
クト94、96の先端部は、ケーシング14の側部から
チャンバ14aに挿入され、歯車12とノズル72との
間にかつ前記歯車12に近接して配置されている。
A mist collecting mechanism 92 is placed on the base 29. The tip ends of the pair of ducts 94 and 96 that form the mist collecting mechanism 92 are inserted into the chamber 14a from the side of the casing 14 and are arranged between the gear 12 and the nozzle 72 and close to the gear 12. ing.

【0021】ケーシング14の下部側には、下方に指向
して縮径する円錐部98が一体的に設けられており、こ
の円錐部98の下部開口部の下方には、排液用コンベア
100が配設されている。
On the lower side of the casing 14, there is integrally provided a conical portion 98 which is directed downward and has a reduced diameter. Below the lower opening of the conical portion 98, a drainage conveyor 100 is provided. It is arranged.

【0022】このように構成される高強度化装置10の
動作について、高強度化方法との関連で以下に説明す
る。
The operation of the strengthening apparatus 10 thus constructed will be described below in connection with the strengthening method.

【0023】先ず、切削加工により歯切り加工が施され
た歯車12には、浸炭焼入れ処理が行われる。そして、
浸炭焼入れ処理後の歯車12が歯車保持機構16を構成
するスピンドル42にセットされる一方、投射機構24
を構成するノズル72は、Y軸スライドユニット46お
よびZ軸スライドユニット48を介して矢印Y方向およ
び矢印Z方向に選択的に位置調整され、前記歯車12に
対応して配置される。
First, carburizing and quenching is performed on the gear 12 that has been gear-cut by cutting. And
The gear 12 after the carburizing and quenching treatment is set on the spindle 42 that constitutes the gear holding mechanism 16, while the projection mechanism 24
The nozzle 72 constituting the above is selectively position-adjusted in the arrow Y direction and the arrow Z direction via the Y-axis slide unit 46 and the Z-axis slide unit 48, and is arranged corresponding to the gear 12.

【0024】そこで、スピンドルモータ40を介してス
ピンドル42と一体的に歯車12が所定方向に回転する
とともに、X軸スライドユニット30を構成するX軸モ
ータ34を介し、前記歯車12がこのスピンドルユニッ
ト32と一体的に矢印X1方向に移動する(図1参
照)。
Therefore, the gear 12 rotates in a predetermined direction integrally with the spindle 42 via the spindle motor 40, and the gear 12 moves through the X-axis motor 34 constituting the X-axis slide unit 30. And moves in the direction of arrow X1 integrally with (see FIG. 1).

【0025】その際、投射機構24が駆動され、図示し
ない高圧ポンプの作用下に水18が水管路74を介して
管体66からミキシングチャンバ70に圧送される。一
方、ガラスビーズ供給機構28を構成する計量バルブ8
4が駆動され、ホッパー80からミキシングチャンバ7
0に管路90を介して所定量のガラスビーズ20が送給
されている。このため、ノズル72から水18が噴射さ
れると、ミキシングチャンバ70内に負圧が発生し、管
路90内のガラスビーズ20がこの水18と混合して噴
流22となって前記ノズル72から歯車12に投射され
る。
At this time, the projection mechanism 24 is driven, and the water 18 is pressure-fed from the pipe 66 to the mixing chamber 70 through the water pipe 74 under the action of a high-pressure pump (not shown). On the other hand, the metering valve 8 constituting the glass bead supply mechanism 28
4 is driven, and the mixing chamber 7 is fed from the hopper 80.
A predetermined amount of glass beads 20 is fed to the container 0 through the pipe line 90. Therefore, when the water 18 is jetted from the nozzle 72, a negative pressure is generated in the mixing chamber 70, and the glass beads 20 in the pipe line 90 mix with the water 18 to form a jet flow 22 from the nozzle 72. It is projected on the gear 12.

【0026】従って、水18とガラスビーズ20の噴流
22が指向性を有して歯車12の歯先102、歯面10
4および歯元106の所望の位置に正確に衝突すること
になる(図3A〜図3C参照)。
Therefore, the jet flow 22 of the water 18 and the glass beads 20 has directivity, and the tooth tip 102 of the gear 12 and the tooth surface 10 are directed.
4 and the desired position of the root 106 are accurately collided (see FIGS. 3A to 3C).

【0027】ここで、モジュールが1.5、捩れ角が3
6°、圧力角が17.5°、歯数が52に設定された歯
車12を用い、噴流22を歯面104の基準ピッチ円
(PCD)対応部分に対して18°で投射する。これに
より、歯車12の歯面104および歯元106に対して
噴流22を確実に投射することができ、前記歯面104
および前記歯元106に対し十分な圧縮残留応力を付与
することが可能になる。
Here, the module is 1.5 and the twist angle is 3
The jet 12 is projected at 18 ° to the portion corresponding to the reference pitch circle (PCD) of the tooth surface 104 by using the gear 12 set to 6 °, the pressure angle of 17.5 °, and the number of teeth of 52. As a result, the jet flow 22 can be reliably projected onto the tooth surface 104 and the tooth root 106 of the gear 12, and the tooth surface 104
And, it becomes possible to give a sufficient compressive residual stress to the root 106.

【0028】さらに、図4に示すように、ガラスビーズ
20が歯車12の歯面104に衝突すると、この歯面1
04の表面は、前記ガラスビーズ20を介して圧縮残留
応力が付与されるとともに研磨され、さらに、前記ガラ
スビーズ20が粉砕される。その際、粉砕片20aは、
歯面104に向けて噴射される水18によってこの歯面
104の表面に鋭角に押し付けられる。このため、歯車
12は、少なくとも歯面104の基準ピッチ円対応部分
から歯元106にわたって研磨処理が施され、確実に平
滑面に加工されるという効果が得られる。
Further, as shown in FIG. 4, when the glass beads 20 collide with the tooth surface 104 of the gear 12, this tooth surface 1
The surface of No. 04 is given a compressive residual stress via the glass beads 20 and is polished, and the glass beads 20 are crushed. At that time, the crushed pieces 20a are
The water 18 jetted toward the tooth surface 104 presses the surface of the tooth surface 104 at an acute angle. Therefore, the gear 12 has an effect that at least the portion corresponding to the reference pitch circle of the tooth surface 104 is subjected to the polishing process from the tooth root 106 to be surely processed into a smooth surface.

【0029】なお、図5Aは、歯車12に浸炭焼入れ処
理を施した後の歯面104の拡大図を示し、図5Bは、
この歯車12に高強度化装置10により高強度化処理が
施された後の前記歯面104の拡大図を示す。また、図
6Aは、浸炭焼入れ処理を施した後の歯底の拡大図を示
し、図6Bは、前記高強度化装置10による高強度化処
理が施された歯底の拡大図を示す。これにより、歯面1
04および歯底の表面は、高強度化処理によって酸化物
層が有効に除去されるとともに、平滑化されていること
がわかった。
5A is an enlarged view of the tooth flank 104 after the gear 12 is carburized and quenched, and FIG. 5B is
An enlarged view of the tooth flank 104 after the gear 12 has been strengthened by the strengthening device 10 is shown. 6A shows an enlarged view of the tooth bottom after the carburizing and quenching treatment, and FIG. 6B shows an enlarged view of the tooth bottom subjected to the strengthening treatment by the strengthening device 10. As a result, the tooth surface 1
It was found that the surface of No. 04 and the tooth root were smoothed while the oxide layer was effectively removed by the strengthening treatment.

【0030】ノズル72から噴流22を投射して歯車1
2に高強度化処理を施す際、チャンバ14aには粉砕さ
れた微細なガラスビーズ屑が浮遊する。このため、ミス
ト回収機構92が駆動されることにより、チャンバ14
a内に浮遊する微細なガラスビーズ屑を一対のダクト9
4、96から吸引して確実に回収することができる。ま
た、チャンバ14aに噴射されている水18およびガラ
スビーズ20の破片は、ケーシング14の下部に設けら
れている円錐部98から排液用コンベア100内に排出
され、この排液用コンベア100を介して外部に回収さ
れる。
The jet 22 is projected from the nozzle 72 and the gear 1
When subjecting 2 to the strengthening treatment, crushed fine glass bead dust floats in the chamber 14a. Therefore, by driving the mist collecting mechanism 92, the chamber 14
A pair of ducts 9 for removing fine glass bead dust floating in a
It can be surely collected by suction from 4, 96. Further, the pieces of water 18 and the glass beads 20 jetted into the chamber 14 a are discharged into the drainage conveyor 100 from the conical portion 98 provided in the lower portion of the casing 14, and the drainage conveyor 100 is used. Be collected outside.

【0031】上記のように、歯車12が、スピンドル4
2と一体的に所定方向に回転しながら矢印X1方向に移
動するとともに、噴流22が投射されることにより、こ
の歯車12の高強度化処理が行われた後、前記歯車12
の表面には、図4に示すように、ガラスビーズ20の粉
砕により生成された粉砕片20a等が付着し易い。
As described above, the gear 12 is connected to the spindle 4
The gear 12 is moved in the direction of the arrow X1 while rotating integrally with the gear 2, and the jet flow 22 is projected to increase the strength of the gear 12.
As shown in FIG. 4, crushed pieces 20a and the like generated by crushing the glass beads 20 are likely to adhere to the surface of the.

【0032】そこで、第1の実施形態では、X軸スライ
ドユニット30を構成するX軸モータ34が前記とは逆
方向に駆動され、スピンドルユニット32が矢印X2方
向に移動する一方、ガラスビーズ供給機構28を構成す
る計量バルブ84が閉塞されてホッパー80から投射機
構24に対するガラスビーズ20の供給が停止される。
このため、研磨後の歯車12は、回転しながら矢印X2
方向に移動しつつ、水18のみが投射されることにな
り、この歯車12の表面に付着している粉砕片20a等
の洗浄作業が遂行される。
Therefore, in the first embodiment, the X-axis motor 34 constituting the X-axis slide unit 30 is driven in the opposite direction to the above, the spindle unit 32 moves in the arrow X2 direction, while the glass bead supply mechanism. The metering valve 84 constituting 28 is closed and the supply of the glass beads 20 from the hopper 80 to the projection mechanism 24 is stopped.
Therefore, the gear 12 after polishing is rotated by the arrow X2.
While moving in the direction, only the water 18 is projected and the crushed pieces 20a and the like adhering to the surface of the gear 12 are cleaned.

【0033】このように、投射機構24は、ガラスビー
ズ供給機構28からのガラスビーズ20の供給を停止す
るだけで、洗浄機構として機能することになる。従っ
て、研磨後の歯車12の表面の洗浄作業は、高強度化処
理作業が終了した直後に略連続して行うことができ、該
洗浄作業が迅速に遂行されて前記歯車12の高強度化処
理作業全体が効率的かつ容易になされるという効果が得
られる。
As described above, the projection mechanism 24 functions as a cleaning mechanism only by stopping the supply of the glass beads 20 from the glass bead supply mechanism 28. Therefore, the cleaning work of the surface of the gear 12 after polishing can be performed substantially continuously immediately after the strengthening treatment work is completed, and the cleaning work is rapidly performed to enhance the strengthening treatment of the gear 12. The effect is that the entire work is efficiently and easily performed.

【0034】しかも、管路90内に残存しているガラス
ビーズ20は、ノズル72から水18が投射される際に
発生する負圧によって確実に吸い出される。このため、
ノズル72にガラスビーズ20が残留して詰まり等が発
生することを確実に阻止することが可能になる。
Moreover, the glass beads 20 remaining in the conduit 90 are reliably sucked out by the negative pressure generated when the water 18 is projected from the nozzle 72. For this reason,
It is possible to reliably prevent the glass beads 20 from remaining in the nozzle 72 and causing clogging or the like.

【0035】ところで、上記歯車12の洗浄作業中、こ
の歯車12および/またはノズル72を種々の方向に駆
動することにより、前記歯車12の洗浄性を一層向上さ
せることができる。例えば、図7に示すように、歯車1
2が、スピンドルユニット32を介してスピンドル42
と一体的に矢印A方向(正転方向)および矢印B方向
(逆転方向)に交互に回転している際に、ノズル72か
らこの歯車12に水18のみが投射される。
By the way, during the cleaning operation of the gear 12, by driving the gear 12 and / or the nozzle 72 in various directions, the cleaning performance of the gear 12 can be further improved. For example, as shown in FIG. 7, the gear 1
2 through a spindle unit 32 and a spindle 42
Only the water 18 is projected from the nozzle 72 to the gear 12 while rotating alternately with the arrow A direction (forward rotation direction) and the arrow B direction (reverse rotation direction) integrally with.

【0036】また、図8に示すように、スピンドル42
と一体的に矢印A方向に回転している歯車12に対し、
ノズル72を矢印Y1方向および/または矢印Y2方向
に移動させながら、このノズル72から前記歯車12に
向かって水18のみが投射される。その際、ノズル72
の矢印Y方向への移動は、Y軸スライドユニット46を
駆動制御することにより行われる。
Further, as shown in FIG.
To the gear 12 that rotates in the direction of arrow A integrally with
Only the water 18 is projected from the nozzle 72 toward the gear 12 while moving the nozzle 72 in the arrow Y1 direction and / or the arrow Y2 direction. At that time, the nozzle 72
Is moved in the arrow Y direction by driving and controlling the Y-axis slide unit 46.

【0037】さらにまた、図9に示すように、歯車12
が、スピンドル42と一体的に矢印A方向に回転され、
かつノズル72がZ軸スライドユニット48を介して矢
印Z方向に進退変位しながら、このノズル72から前記
歯車12に向かって水18のみが投射される。なお、歯
車12の洗浄性を向上させるためには、図7〜図9の動
作を選択的に組み合わせる等、種々の方法が考えられ
る。
Furthermore, as shown in FIG. 9, the gear 12
Is rotated integrally with the spindle 42 in the direction of arrow A,
Further, while the nozzle 72 is displaced back and forth in the arrow Z direction via the Z-axis slide unit 48, only the water 18 is projected from the nozzle 72 toward the gear 12. In order to improve the cleaning performance of the gear 12, various methods such as selectively combining the operations of FIGS. 7 to 9 can be considered.

【0038】次に、図10および図11には、本発明の
第2の実施形態に係る高強度化装置を構成する投射機構
120が示されている。なお、第1の実施形態に係る投
射機構24と同一の構成要素には同一の参照符号を付し
てその詳細な説明は省略する。
Next, FIGS. 10 and 11 show a projection mechanism 120 constituting a high strength device according to a second embodiment of the present invention. The same components as those of the projection mechanism 24 according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted.

【0039】この投射機構120は、一対の支持ロッド
64の先端に固定される支持板122を備え、この支持
板122に旋回モータ124が固着される。この旋回モ
ータ124の回転駆動軸126には、回動部材128を
介して管体66が装着される。
The projection mechanism 120 includes a support plate 122 fixed to the tips of the pair of support rods 64, and a swing motor 124 is fixed to the support plate 122. The tubular body 66 is attached to the rotary drive shaft 126 of the turning motor 124 via a rotary member 128.

【0040】このように構成される投射機構120で
は、歯車12の洗浄作業時に、旋回モータ124の駆動
作用下に回転駆動軸126を介して回動部材128と一
体的に管体66が所定の角度範囲で往復動しながら、ノ
ズル72から前記歯車12に水18のみが投射される
(図11参照)。これにより、歯車12に対して種々の
方向から洗浄用の水18が投射され、この歯車12の洗
浄効率が一層向上するという効果がある。
In the projection mechanism 120 having the above-described structure, when the gear 12 is washed, the tubular body 66 is integrally formed with the rotating member 128 via the rotary drive shaft 126 under the driving action of the turning motor 124. Only water 18 is projected from the nozzle 72 onto the gear 12 while reciprocating within the angular range (see FIG. 11). As a result, the cleaning water 18 is projected onto the gear 12 from various directions, and the cleaning efficiency of the gear 12 is further improved.

【0041】また、図12に示すように、ノズル72を
歯車12の歯厚方向(矢印X1 方向および矢印X2
向)に平行移動させながら、このノズル72から前記歯
車12に水18のみを投射してもよい。
Further, as shown in FIG. 12, while the nozzle 72 is translated in the tooth thickness direction of the gear 12 (arrow X 1 direction and arrow X 2 direction), only the water 18 is fed from the nozzle 72 to the gear 12. You may project.

【0042】[0042]

【発明の効果】以上のように、本発明に係る歯車の高強
度化方法では、歯車表面にガラスビーズと液体との噴流
を投射し、前記歯車に圧縮残留応力を付与するとともに
前記歯車表面で該ガラスビーズが粉砕して歯車の研磨が
行われる。これにより、ガラスビーズが指向性を有して
歯車に衝突し、このガラスビーズと液体との噴流が、前
記歯車の高強度化および研磨に有効に機能する。
As described above, in the method for strengthening the strength of the gear according to the present invention, the jet stream of the glass beads and the liquid is projected on the surface of the gear to impart the compressive residual stress to the gear, and at the surface of the gear. The glass beads are crushed and the gear is polished. As a result, the glass beads collide with the gear with directivity, and the jet flow of the glass beads and the liquid effectively functions to strengthen and polish the gear.

【0043】次いで、研磨後の歯車表面に液体のみが投
射されると、この歯車表面に付着した微粉末からなるガ
ラスビーズ屑は、前記液体によって洗浄、除去される。
従って、ガラスビーズの供給を停止するだけでよく、歯
車表面の洗浄作業が迅速に行われ、歯車の高強度化処理
作業全体が効率的かつ容易に遂行される。
Next, when only the liquid is projected onto the surface of the gear after polishing, the glass bead scraps made of fine powder adhering to the surface of the gear are washed and removed by the liquid.
Therefore, it suffices to stop the supply of the glass beads, the cleaning work of the gear surface is quickly performed, and the entire work for strengthening the gear is efficiently and easily performed.

【0044】また、ノズル内のガラスビーズは、液体の
投射時に発生する負圧によって確実に吸い出され、この
ノズルに前記ガラスビーズ屑の残留による詰まり等が発
生することがない。
Further, the glass beads in the nozzle are surely sucked by the negative pressure generated when the liquid is projected, so that the nozzle is not clogged due to the residual glass beads.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の歯車の高強度化方法を実施するための
第1の実施形態に係る高強度化装置の一部断面正面説明
図である。
FIG. 1 is a partial cross-sectional front explanatory view of a strength-enhancing device according to a first embodiment for carrying out a gear strength-enhancing method of the present invention.

【図2】前記高強度化装置の一部断面側面説明図であ
る。
FIG. 2 is a partial cross-sectional side view diagram of the strengthening device.

【図3】前記高強度化装置の動作を説明する図であり、
図3Aは、歯先処理状態の説明図であり、図3Bは、歯
面処理状態の説明図であり、図3Cは、歯元処理状態の
説明図である。
FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the strength-enhancing device,
3A is an explanatory diagram of a tooth tip processing state, FIG. 3B is an explanatory diagram of a tooth surface processing state, and FIG. 3C is an explanatory diagram of a tooth root processing state.

【図4】歯面にガラスビーズが衝突した際の説明図であ
る。
FIG. 4 is an explanatory diagram when glass beads collide with a tooth surface.

【図5】前記高強度化装置による処理前後の説明図であ
り、図5Aは、浸炭焼入れ処理後の基準ピッチ円対応部
分の拡大図であり、図5Bは、高強度化処理が施された
基準ピッチ円対応部分の拡大図である。
5A and 5B are explanatory views before and after processing by the strengthening device, FIG. 5A is an enlarged view of a portion corresponding to a reference pitch circle after carburizing and quenching processing, and FIG. 5B is a strengthening processing. It is an enlarged view of a portion corresponding to a reference pitch circle.

【図6】前記高強度化装置による処理前後の説明図であ
り、図6Aは、浸炭焼入れ処理後の歯底の拡大図であ
り、図6Bは、前記高強度化処理が施された後の歯底の
拡大図である。
6A and 6B are explanatory views before and after the treatment by the strengthening device, FIG. 6A is an enlarged view of the tooth bottom after the carburizing and quenching treatment, and FIG. 6B is a diagram after the strengthening treatment. It is an enlarged view of a tooth bottom.

【図7】洗浄時に歯車を正逆両方向に回転させる際の動
作説明図である。
FIG. 7 is an operation explanatory diagram when rotating a gear in both forward and reverse directions during cleaning.

【図8】洗浄時にノズルを左右に進退させる際の動作説
明図である。
FIG. 8 is an operation explanatory diagram when moving the nozzle back and forth during cleaning.

【図9】洗浄時にノズルを上下に進退させる際の動作説
明図である。
FIG. 9 is an operation explanatory diagram when moving the nozzle up and down during cleaning.

【図10】第2の実施形態に係る高強度化装置を構成す
る投射機構の斜視説明図である。
FIG. 10 is a perspective explanatory view of a projection mechanism that constitutes the high strength device according to the second embodiment.

【図11】図10の投射機構の正面説明図である。11 is a front explanatory view of the projection mechanism of FIG.

【図12】洗浄時にノズルを歯車の歯厚方向に平行移動
させる際の動作説明図である。
FIG. 12 is an operation explanatory diagram when the nozzle is translated in the tooth thickness direction of the gear during cleaning.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…高強度化装置 12…歯車 14…ケーシング 16…歯車保持機
構 18…水 20…ガラスビー
ズ 22…噴流 24、120…投
射機構 26…水供給機構 28…ガラスビー
ズ供給機構 30…X軸スライドユニット 32…スピンドル
ユニット 42…スピンドル 46…Y軸スライ
ドユニット 48…Z軸スライドユニット 66…管体 70…ミキシングチャンバ 72…ノズル 74…水管路 80…ホッパー 90…管路 92…ミスト回収
機構 124…旋回モータ
10 ... Strengthening device 12 ... Gear 14 ... Casing 16 ... Gear holding mechanism 18 ... Water 20 ... Glass beads 22 ... Jet 24, 120 ... Projection mechanism 26 ... Water supply mechanism 28 ... Glass bead supply mechanism 30 ... X-axis slide unit 32 ... Spindle unit 42 ... Spindle 46 ... Y-axis slide unit 48 ... Z-axis slide unit 66 ... Tube body 70 ... Mixing chamber 72 ... Nozzle 74 ... Water pipeline 80 ... Hopper 90 ... Pipeline 92 ... Mist collecting mechanism 124 ... Swivel motor

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】歯車表面の強度を高めるための歯車の高強
度化方法であって、 熱処理後の前記歯車表面に向かって、ノズルからガラス
ビーズと液体との噴流を投射することにより、前記歯車
に圧縮残留応力を付与するとともに、前記歯車表面で前
記ガラスビーズが粉砕して該歯車の研磨を行う工程と、 前記研磨後の歯車表面に向かって、前記液体のみを投射
することにより、該歯車表面を洗浄する工程と、 を有することを特徴とする歯車の高強度化方法。
1. A method for increasing the strength of a gear for increasing the strength of the gear surface, which comprises jetting a jet of glass beads and a liquid from a nozzle toward the gear surface after heat treatment. A step of grinding the gear by crushing the glass beads on the gear surface while applying a compressive residual stress to the gear surface, and by projecting only the liquid toward the gear surface after the grinding, A method of increasing the strength of a gear, comprising: a step of cleaning the surface.
【請求項2】請求項1記載の高強度化方法において、前
記洗浄工程では、前記歯車を正転方向および逆転方向に
交互に回転させながら前記歯車表面に前記液体のみを投
射することを特徴とする歯車の高強度化方法。
2. The high strength method according to claim 1, wherein in the cleaning step, only the liquid is projected onto the surface of the gear while the gear is alternately rotated in the forward rotation direction and the reverse rotation direction. Method for strengthening gears.
【請求項3】請求項1または2記載の高強度化方法にお
いて、前記洗浄工程では、前記ノズルを前記歯車に対し
て移動させながら前記歯車表面に前記液体のみを投射す
ることを特徴とする歯車の高強度化方法。
3. The gear according to claim 1 or 2, wherein in the cleaning step, only the liquid is projected onto the gear surface while moving the nozzle with respect to the gear. Strengthening method of.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20040036121A (en) * 2002-10-23 2004-04-30 현대자동차주식회사 A shot peening system

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