JPS63123673A - 歯車のシヨツトブラスト方法及び装置 - 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】 （産業上の利用分野） この発明は歯車のショツトブラスト方法及び装、置に関
するらのである。

（従来技術） 最近機械装置の高性能化に伴ない歯車は高速、高負荷の
苛酷な条件で使用されるようになっている。このため歯
車の強度を高めることが産業界で要求されている。この
ような背頌から歯車に対する浸炭、高周波焼き入れ、窒
化、ショットピーニング等の表面硬化処理が検討されて
いるがその中でも歯車に対してまず浸炭処理を施し、そ
の後アルミナ等の１ラスト材でショツトブラスト処理を
行なうとｈう方法は極めて高い圧縮残留応力（−１００
Ｎ９／ｓ＋”以上）が得られると同時に異常浸炭層の除
去が可能であるため歯車の疲労強度（歯元フィレットの
曲げ疲労）を向上させるのに極めて有効である。

黙しながら上記の方法は第４図に示す歯車２２に対する
通常のショットピーニングと同じ投射方法、すなわちノ
ズル２３からショツトブラスト材２４を投射して処理す
ると歯車において強化の対象となっている第５図に示す
歯元フィレット部Ｑのみならず歯面ｆにも研磨効果のあ
るブラスト材が投射されるため歯形８ついては第６図（
イ）に示すように刃先が、又歯すじＬについては第６図
（ロ）に示すように中央部が主として研磨されるので浸
炭焼き入れ直後の状態の歯車精度を悪化させることにな
る。このような変化を見込んでシェービング時の寸法を
調整することも考えられるがその場合にはシェービング
時の寸法Ｒ度のバラツキ、浸炭焼き入れ時の寸法精度の
バラツキに比較してブラスト処理時の寸法精度のバラツ
キの方が大きいので現在の技術ではショツトブラスト加
工による歯Ｒ１精度の確保は困難である。

一般に歯車精度の悪化は歯当たり不良による歯元応力の
増大を沼き、歯車の疲労強度を低トさせ、あるいは騒音
を引き起す原因ともなる。そこでこれを防ぐため歯車の
歯面をテープ等によりマスキングする方法が行なわれて
いる。然しこの方法は高い効果を有するが作業が面倒で
あり生産性に欠ＧＬするため実用に適しない欠点がある
。

本願の先行技術資料として特開昭５７−６１４７０口公
報がある。

（発明が解決しようとする問題点） この発明は歯車の歯元の疲労強度を簡単確実に増大する
方法及び装置の提供を課題とする。

（問題点を解決するための手段） 上記の課題を解決するためこの発明は （１）歯車の織元フィレット部のみをショツトブラスト
する方法と （２）複数の周形の歯車の軸孔内に挿入され、同歯車を
保持する柱状の歯車保持具と、歯車の歯元フィレット部
に向けてブラスト材を噴射し歯元フィレット部をショツ
トブラスト加工する複数のノズルと、歯車とノズルとの
相対的な歯車軸方向の位置を変更する機構とからなる装
置。

とによりなっている。

（作用） 柱状の歯車保持具に保持された複数の周形状の歯車の歯
元フィレット部は複数のノズルからノイレット部に向け
て投射されたブラスト材により高い圧縮残留応力が付与
されると同時に浸炭異常層が除去され疲労強度を増大さ
せる。歯車とノズルとの相対的な歯車軸方向の位置はこ
れを変更する機構によりブラスト加工の済んだ歯車から
次の未加工の歯車に逐次移って行く。

（実施例の説明） 以下実施例を示す第１〜３図によりこの発明を説明する
。ショツトブラスト装置１は筒状のケーシング２を有し
、ケーシング２内の中心においてはケーシング２に取り
付けたシャフト支持ブラケット１０にベアリング１１を
介して円柱状の歯車保持具４が上ド方向に移動可能に取
りけられている。歯車保持具４の略中心部には支持板４
ａが取り付けられ、この支持板４ａ上に歯車保持具４の
上端から挿入された複数個（この実施例では９個）の平
ＦＡ１１１２が戟ｌされている。最上端の平歯車１２は
キャップ１３により脱落を防止されている。

歯車把持具４の下部にはラック４ｂが設けられ、このラ
ック４ｂに噛合するピニオン６はモータ５により馴初さ
れる。モータ５及びピニオン６はケーシング２の脚部２
ａに取り付けたブラケット１４に取り付けられている。

ケーシング２のキ１シップ２ｂの上端部には図示しない
集塵機に連通ずる集塵ダクト７が取り付けられ、又ケー
シング２の下端部にも集塵ダクト８が取り付けられてい
る。

ケーシング２の周壁にはブラスト材９を投射するノズル
３が最上端の平歯車１２の各歯元フィレット不１２Ｑを
指向して取り付けられている。ノズル３はホース５を介
して図示しないミキシングブヤンバに連通している。下
部集ｐダクト８と歯車保持具４とはシール材１６を介し
て接触している。

上記の構成においてブラスト材９は先ず最上端の平歯車
１２の歯元フィレット部１２ｇに投射される。ブラスト
加工開始と同時にモータ５が回転しピニオン６も回転す
るのでラック４ｂを介して歯車保持具４、従って平歯車
１２は上昇する。平歯車１２の上昇速度は一つの平歯車
１２のブラスト加工が終了した時に直ぐ下の平１ｍ１２
のブラスト加工が開始されるような速度に調節されてい
る。このようにしてこの実施例では９個の平歯車１２が
逐次加工される。最下の平歯車１２のブラスト加工が終
了するとモータ５は停止し又ノズル３からのブラスト材
９の投射も停止する。ブラスト加工により使用されたブ
ラスト材９は集塵ダクト７．８を経て図示しない集ｇ機
に集められ捨てられるが適当な選別方法により連続的に
再生することも可能である。

上記実施例においてノズル３を固定し平歯車１２を上下
方向に移動させたが平歯車゛１２を固定しノズル３を上
下方向に移動させてもよい。この場合にはハイポイドギ
ヤ、ウオームギヤ等の複雑な形状の歯車にも適用できる
。

又上記実施例は平歯車に対するブラスト加工について述
べたが歯車保持具４をその軸方向に移動可能の他にその
軸心回りに回動可能とすればはす＠歯車にも適用可能で
ある。

この発明をＪＩＳＪ級のｖｌｌｆｌが要求される歯数３
１、モジュール２，５５の平歯車にに適用し、＃２２０
アルミナ研磨材で処理したところ歯車精度（甲−ピッチ
誤差、隣接ピッチ誤差、累積ピッチ誤差、沫ねピッチ誤
差、歯形誤差、＃溝の撮れ）はショツトブラスト処理前
後で殆んど変化せず又歯車の単体歯曲げ疲労試験を実施
した結果第３図に示すように従来法（マスキングによる
方法）と同レベルの強度が得られた。然しマスキング法
に比べて本発明は作業が簡単である。

（発明の効果） この発明は上記のように歯車の歯元フィレット部にブラ
スト材を吹き付ける方法及び装置であるから次のような
優れた効果を有する。

（イ）歯車の精度を損なうことなしに歯車の強度の向上
が得られるため疲労強罠の向上し、その分だけ歯車を小
型化でき駆動伝達系のコンパクト化が可能になる。

（ロ）歯車の必要な部位のみ近距−からブラスト材を投
射するため１ラスト材の消費間が少なくなり同時に研磨
速度が大きくなり能率が向上して生産コストが低下する
。

（ハ）面倒なマスキング法を使用することな（マスキン
グ法と同等の強度が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は一実施例のｌ１ｌＩｉ正面図を示す。第２図は
第１図のＩｆ−１ｒ線断面図を示す。第３図はこの発明
と従来法との疲労強度の比較図を示し、（イ）は本発明
を、（ロ）は従来のマスキング法を、（ハ）は従来の浸
炭法を示す。第４図は従来のギヤに対するショットピー
ニング投射方法を示す。 第５図は従来の歯に対するブラスト材の投射位置を示す
。第６図（イ）はショツトブラストによる歯形の加工領
域及び加工程度を示し、第６図（ロ）は歯すじの加工領
域、加工程度をを示す。 １・・・ショット１ラスト装置 ３・・・ノズル ４・・・歯車保持具 ９・・・ブラスト材 １２・・・平歯車 １２Ｑ・・・山元フィレット部 出願人　　　　　トヨタ自動車株式会社代理人　　　　
　弁理士　岡１Ｂ英彦（外３名）１・・・ショツトブラ
スト装置 ３・・・ノズル ４・・・歯車保持具 ９・・・プラスト材 １２・・・平歯１■ １２ａ・・・歯元フィレット部 第２図

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）歯車の歯元フィレット部のみをショットブラスト
   することを特徴とする歯車のショットブラスト方法。
2. （２）複数の周形の歯車の軸孔内に挿入され、同歯車を
   保持する柱状の歯車保持具と、歯車の歯元フィレット部
   に向けてブラスト材を投射し歯元フィレット部をショッ
   トブラスト加工する複数のノズルと、歯車とノズルとの
   相対的な歯車軸方向の位置を変更する機構とからなるこ
   とを特徴とする歯車のショットブラスト装置。
3. （３）歯車とノズルとの相対的な歯車軸方向の位置を変
   更する機構はモータと、このモータにより駆動されるピ
   ニオンと、このピニオンに噛合する前記歯車保持具に設
   けたラックとから構成されていることを特徴とする特許
   請求の範囲（２）項に記載の歯車のショットブラスト装
   置。
4. （４）前記ノズルは歯車の各歯元フィレット部に１個あ
   て配設されていることを特徴とする特許請求の範囲（２
   ）項に記載の歯車のショットブラスト装置。