JP3238431B2 - 歯車部品のショットピーニング方法 - Google Patents
歯車部品のショットピーニング方法Info
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Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、歯車部品のショットピ
ーニング方法に関する。
ーニング方法に関する。
【0002】
【従来の技術】歯車部品の歯面(主として歯元)に対し
てショット粒を投射して、歯元の圧縮残留応力及び硬さ
を向上させること(ショットピーニング)は、特開昭6
0−258409号方法に示すように広く知られてい
る。ところで、歯車部品に対するショットピーニングに
おいては、歯車部品における全歯部の被処理部に対して
圧縮残留応力等を高める必要から、具体的には、ショッ
ト粒の投射方向を歯車部品に対して該歯車部品の軸心に
直交するように向け、その歯車部品をその軸心を中心と
して回転させつつ、ショット粒を歯車部品に投射するこ
ととされている。これにより、歯車部品における各歯部
の被処理部には、順次、圧縮残留応力等が形成されるこ
とになる。しかし、上述のようなショットピーニング方
法においては、ショット粒の投射方向が歯車部品に該歯
車部品の軸心に直交するように向けられていることか
ら、歯面に対するショット粒の投射角度は小さく、これ
に伴って、ショット粒が歯面に与える力は小さい。この
ため、歯面に対して所望の圧縮残留応力等を形成するま
でに至っていない。これに対して、ショット粒の重量、
ショット粒の速度を増大させて、ショット粒の運動量を
増加させることが考えられる。しかし、このような場合
には、ショット粒投射装置等の関連装置の大型化(能力
向上)の必要性を招くことになる。
てショット粒を投射して、歯元の圧縮残留応力及び硬さ
を向上させること(ショットピーニング)は、特開昭6
0−258409号方法に示すように広く知られてい
る。ところで、歯車部品に対するショットピーニングに
おいては、歯車部品における全歯部の被処理部に対して
圧縮残留応力等を高める必要から、具体的には、ショッ
ト粒の投射方向を歯車部品に対して該歯車部品の軸心に
直交するように向け、その歯車部品をその軸心を中心と
して回転させつつ、ショット粒を歯車部品に投射するこ
ととされている。これにより、歯車部品における各歯部
の被処理部には、順次、圧縮残留応力等が形成されるこ
とになる。しかし、上述のようなショットピーニング方
法においては、ショット粒の投射方向が歯車部品に該歯
車部品の軸心に直交するように向けられていることか
ら、歯面に対するショット粒の投射角度は小さく、これ
に伴って、ショット粒が歯面に与える力は小さい。この
ため、歯面に対して所望の圧縮残留応力等を形成するま
でに至っていない。これに対して、ショット粒の重量、
ショット粒の速度を増大させて、ショット粒の運動量を
増加させることが考えられる。しかし、このような場合
には、ショット粒投射装置等の関連装置の大型化(能力
向上)の必要性を招くことになる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記実情に鑑
みてなされたもので、その目的は、ショット粒投射装置
等の関連装置の大型化を招くことなく、歯面における圧
縮残留応力等を向上させることができる歯車部品のショ
ットピーニング方法を提供することにある。
みてなされたもので、その目的は、ショット粒投射装置
等の関連装置の大型化を招くことなく、歯面における圧
縮残留応力等を向上させることができる歯車部品のショ
ットピーニング方法を提供することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに本発明にあっては、歯車部品をその軸心を中心とし
て回転させながら歯車部品の歯面に対してショット粒を
投射する歯車部品のショットピーニング方法において、
ショット粒の投射角度を、前記歯車部品の軸心に直交す
る方向に対して該歯車部品の回転方向進み側に傾斜させ
て、ショット粒を投射すべき歯面に対する該ショット粒
の投射角度を、ショット粒の投射方向を前記歯車部品の
軸心に直交する方向とした場合よりも大きくする構成と
してある。上述の構成により、ショット粒を投射すべき
歯面に対するショット粒の投射角度を、ショット粒の投
射方向を歯車部品の軸心に直交する方向とした場合より
も大きくすることから、ショット粒に関しての条件を変
えなくても、歯面に対して、ショット粒の力を効果的に
作用させることができることになる(単位時間当りのシ
ョット粒の運動量変化を大きくすることができることに
なる)。このため、ショット粒投射装置等の関連装置の
大型化を招くことなく、歯面における圧縮残留応力等を
向上させることができることになる。しかも、ショット
粒の投射角度を、歯車部品の軸心に直交する方向に対し
て該歯車部品の回転方向進み側に傾斜させることから、
歯面に衝突したショット粒は、歯車部品の回転により、
反射して歯底部に増速状態で衝突し、歯底部の圧縮残留
応力等も向上させることができることになる。
めに本発明にあっては、歯車部品をその軸心を中心とし
て回転させながら歯車部品の歯面に対してショット粒を
投射する歯車部品のショットピーニング方法において、
ショット粒の投射角度を、前記歯車部品の軸心に直交す
る方向に対して該歯車部品の回転方向進み側に傾斜させ
て、ショット粒を投射すべき歯面に対する該ショット粒
の投射角度を、ショット粒の投射方向を前記歯車部品の
軸心に直交する方向とした場合よりも大きくする構成と
してある。上述の構成により、ショット粒を投射すべき
歯面に対するショット粒の投射角度を、ショット粒の投
射方向を歯車部品の軸心に直交する方向とした場合より
も大きくすることから、ショット粒に関しての条件を変
えなくても、歯面に対して、ショット粒の力を効果的に
作用させることができることになる(単位時間当りのシ
ョット粒の運動量変化を大きくすることができることに
なる)。このため、ショット粒投射装置等の関連装置の
大型化を招くことなく、歯面における圧縮残留応力等を
向上させることができることになる。しかも、ショット
粒の投射角度を、歯車部品の軸心に直交する方向に対し
て該歯車部品の回転方向進み側に傾斜させることから、
歯面に衝突したショット粒は、歯車部品の回転により、
反射して歯底部に増速状態で衝突し、歯底部の圧縮残留
応力等も向上させることができることになる。
【0005】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。本発明の実施例においては、図1に示すように、
ミッションギヤ(硬さ60HRC)等の歯車部品1が所
定位置に位置され、その所定位置において、該歯車部品
1は、その軸心Oを中心として、図1中、時計方向に回
転駆動されるようになっている。この場合の回転速度
は、既知の如く20r.p.m.程度とされている。一
方、上記歯車部品1から一定距離(例えば12cm)離
れた位置には、図1に示すように、ショット粒A1 、A
2 (硬さ:例えば52〜56HRC)を投射するエアノ
ズル2が配設されている。このエアノズル2は、歯車部
品1を該歯車部品1の軸心Oに直交するようにして通過
する仮想線Mに対して一定角αだけ傾斜させて配設され
ており、その一定角度αは、好ましくは20〜40°の
範囲とされている。これにより、ショット粒A1 が投射
されるべき歯部3の歯面3a(ショット粒投射領域内の
一つを例にとる)に対する該ショット粒A1 の投射角度
θ1 は、エアノズル2を、該エアノズル2の軸心が前記
仮想線M上に合致するように配設する場合において、シ
ョット粒Bを投射する投射角度θ0 (従来のもの(ショ
ット粒投射領域内の一つを例にとる))よりも大きくさ
れ、投射角度θ1は、今までよりも直角に近づけられる
ことになっている。したがって、ショット粒A1 が投射
されるべき歯面3aに対する該ショット粒A1 の投射角
度θ1 が従来のものよりも大きくなることから、ショッ
ト粒A1 は当該歯面3aに対して効果的に力を作用させ
ることができることになる。この結果、ショット粒A1
の質量、速度を増大させなくても、当該歯面3aにおい
て、所望の圧縮残留応力及び硬さ(例えば、従来800
〜820HVであるのに対し830〜850HVとな
る)を得ることができることになる。特に、本実施例に
おいては、歯車部品1としてミッションギヤを用いてい
ることから、そのミッションギヤを、その歯部3の一方
の歯面3aであるドライブ面側に回転させつつ、そのド
ライブ面の歯元部4に対してショット粒A1 を投射する
こととして、その部分4の圧縮残留応力等を向上させて
おり、このため、ショット粒A1 の投射方向の決定に際
しては、そのことをも考慮している。また、ショット粒
A1 、A2 の投射においては、図1に示すように、当該
歯面3aに、歯車部品1のピッチ円5よりも外周側にお
いて衝突するショット粒A2も存在するが(本実施例に
おいては、ピッチ円5上)、このショット粒A2 は、そ
の衝突部分の圧縮残留応力等を向上させるだけでなく、
歯車部品1の回転により、入射角θ2 に対してθ3 (>
θ2 )の反射角となり、90°に近い反射角θ3 をもっ
て歯底部6に増速状態で衝突し、その歯底部6の圧縮残
留応力等も向上させることになる。
する。本発明の実施例においては、図1に示すように、
ミッションギヤ(硬さ60HRC)等の歯車部品1が所
定位置に位置され、その所定位置において、該歯車部品
1は、その軸心Oを中心として、図1中、時計方向に回
転駆動されるようになっている。この場合の回転速度
は、既知の如く20r.p.m.程度とされている。一
方、上記歯車部品1から一定距離(例えば12cm)離
れた位置には、図1に示すように、ショット粒A1 、A
2 (硬さ:例えば52〜56HRC)を投射するエアノ
ズル2が配設されている。このエアノズル2は、歯車部
品1を該歯車部品1の軸心Oに直交するようにして通過
する仮想線Mに対して一定角αだけ傾斜させて配設され
ており、その一定角度αは、好ましくは20〜40°の
範囲とされている。これにより、ショット粒A1 が投射
されるべき歯部3の歯面3a(ショット粒投射領域内の
一つを例にとる)に対する該ショット粒A1 の投射角度
θ1 は、エアノズル2を、該エアノズル2の軸心が前記
仮想線M上に合致するように配設する場合において、シ
ョット粒Bを投射する投射角度θ0 (従来のもの(ショ
ット粒投射領域内の一つを例にとる))よりも大きくさ
れ、投射角度θ1は、今までよりも直角に近づけられる
ことになっている。したがって、ショット粒A1 が投射
されるべき歯面3aに対する該ショット粒A1 の投射角
度θ1 が従来のものよりも大きくなることから、ショッ
ト粒A1 は当該歯面3aに対して効果的に力を作用させ
ることができることになる。この結果、ショット粒A1
の質量、速度を増大させなくても、当該歯面3aにおい
て、所望の圧縮残留応力及び硬さ(例えば、従来800
〜820HVであるのに対し830〜850HVとな
る)を得ることができることになる。特に、本実施例に
おいては、歯車部品1としてミッションギヤを用いてい
ることから、そのミッションギヤを、その歯部3の一方
の歯面3aであるドライブ面側に回転させつつ、そのド
ライブ面の歯元部4に対してショット粒A1 を投射する
こととして、その部分4の圧縮残留応力等を向上させて
おり、このため、ショット粒A1 の投射方向の決定に際
しては、そのことをも考慮している。また、ショット粒
A1 、A2 の投射においては、図1に示すように、当該
歯面3aに、歯車部品1のピッチ円5よりも外周側にお
いて衝突するショット粒A2も存在するが(本実施例に
おいては、ピッチ円5上)、このショット粒A2 は、そ
の衝突部分の圧縮残留応力等を向上させるだけでなく、
歯車部品1の回転により、入射角θ2 に対してθ3 (>
θ2 )の反射角となり、90°に近い反射角θ3 をもっ
て歯底部6に増速状態で衝突し、その歯底部6の圧縮残
留応力等も向上させることになる。
【0006】次に、上記実施例に係る方法を実施するた
めの具体的装置について、図2、図3に基づいて説明す
る。具体的装置7においては、本体8内部に装置収容空
間9が形成されている。この本体8の側部の一つには、
歯車部品の搬出入口10が形成されて、その搬出入口1
0を介して、歯車部品1の搬出入が行われることになっ
ており(図3中、矢印は搬出入を示す)、その搬出入口
10よりも本体8内方には、図3に示すように、2つの
ショットピーニング域Sが設けられている。前記装置収
容空間9内には、回転駆動軸11が上下方向に延びるよ
うにして配設され、その回転駆動軸11には回転テーブ
ル12が相対回転不能に装着されている。回転駆動軸1
1は図示を略す駆動源に連結されており、その駆動源に
より回転駆動軸11は、図3中、反時計方向に間欠駆動
されることになっている。回転テーブル12は、図3に
示すように、その一部(図3中、下部)が前記搬出入口
10に臨み、その一部と相反する位置の部分(図3中、
上側の部分)の上面が前記ショットピーニング域Sに位
置するように配設されている。この回転テ−ブル12上
には、前記回転駆動11の周囲を該回転テ−ブル12の
径方向内方側位置において囲む周壁13と、該周壁13
の周りに等角度毎に配設される複数の仕切壁14と、が
設けられており、これら各壁13、14により回転テ−
ブル12上には、複数(本実施例においては5つ)の歯
車部品配設空間15が形成されている。
めの具体的装置について、図2、図3に基づいて説明す
る。具体的装置7においては、本体8内部に装置収容空
間9が形成されている。この本体8の側部の一つには、
歯車部品の搬出入口10が形成されて、その搬出入口1
0を介して、歯車部品1の搬出入が行われることになっ
ており(図3中、矢印は搬出入を示す)、その搬出入口
10よりも本体8内方には、図3に示すように、2つの
ショットピーニング域Sが設けられている。前記装置収
容空間9内には、回転駆動軸11が上下方向に延びるよ
うにして配設され、その回転駆動軸11には回転テーブ
ル12が相対回転不能に装着されている。回転駆動軸1
1は図示を略す駆動源に連結されており、その駆動源に
より回転駆動軸11は、図3中、反時計方向に間欠駆動
されることになっている。回転テーブル12は、図3に
示すように、その一部(図3中、下部)が前記搬出入口
10に臨み、その一部と相反する位置の部分(図3中、
上側の部分)の上面が前記ショットピーニング域Sに位
置するように配設されている。この回転テ−ブル12上
には、前記回転駆動11の周囲を該回転テ−ブル12の
径方向内方側位置において囲む周壁13と、該周壁13
の周りに等角度毎に配設される複数の仕切壁14と、が
設けられており、これら各壁13、14により回転テ−
ブル12上には、複数(本実施例においては5つ)の歯
車部品配設空間15が形成されている。
【0007】前記回転テーブル12には、前記各歯車部
品配設空間15毎において支持軸16が回転可能に支持
されている。この各支持軸16は、回転テ−ブル12を
上下方向に貫通しており、その下端部には傘歯車17が
取付けられ、その上端部には歯車部品をセットする歯車
部品セット部材18が取付けられている。上記傘歯車1
7に対しては、別の傘歯車19が、変位動させることに
より噛合・噛合解除可能に設けられており、この一連の
傘歯車17、19を介して、モータ20の駆動力が前記
支持軸16に回転として伝達できるようになっている。
品配設空間15毎において支持軸16が回転可能に支持
されている。この各支持軸16は、回転テ−ブル12を
上下方向に貫通しており、その下端部には傘歯車17が
取付けられ、その上端部には歯車部品をセットする歯車
部品セット部材18が取付けられている。上記傘歯車1
7に対しては、別の傘歯車19が、変位動させることに
より噛合・噛合解除可能に設けられており、この一連の
傘歯車17、19を介して、モータ20の駆動力が前記
支持軸16に回転として伝達できるようになっている。
【0008】前記本体8の上部には、前記回転テーブル
12の上方であって前記各ショットピーニング域Sの上
方において、シリンダ装置(一方のシリンダ装置は図示
略)21がそれぞれ設けられている。このシリンダ装置
21には連結部材22が取付けられており、その連結部
材22には歯車部品押え部材23が回転自在に連結され
ている。歯車部品押え部材23は本体8上部を変位動可
能に貫通して下方に延びており、その先端部には押え部
24が取付けられている。この歯車部品押え23は、シ
リンダ装置21により上下動されることになっており、
回転テーブル12が回転されるときには、仕切壁14と
の干渉を避けるため、該歯車部品押え部材23の押え部
24が仕切壁14よりも上方に位置され、前記歯車部品
セット部材18がショットピーニング域Sに位置してい
るときには、該歯車部品セット部材18と歯車部品押え
部材23とが歯車部品1を挟持できるようになってい
る。
12の上方であって前記各ショットピーニング域Sの上
方において、シリンダ装置(一方のシリンダ装置は図示
略)21がそれぞれ設けられている。このシリンダ装置
21には連結部材22が取付けられており、その連結部
材22には歯車部品押え部材23が回転自在に連結され
ている。歯車部品押え部材23は本体8上部を変位動可
能に貫通して下方に延びており、その先端部には押え部
24が取付けられている。この歯車部品押え23は、シ
リンダ装置21により上下動されることになっており、
回転テーブル12が回転されるときには、仕切壁14と
の干渉を避けるため、該歯車部品押え部材23の押え部
24が仕切壁14よりも上方に位置され、前記歯車部品
セット部材18がショットピーニング域Sに位置してい
るときには、該歯車部品セット部材18と歯車部品押え
部材23とが歯車部品1を挟持できるようになってい
る。
【0009】前記本体8には、前記装置収容空間9内に
臨むようにして、ショット粒を投射するエアノズル2が
設けられている。このエアノズル2は、本実施例におい
ては、各ショットピーニングS域に2つずつ設けられて
おり、その各エアノズル2の配設は、前述したように、
ショット粒を投射すべき歯面に対する投射角度が90°
にできるだけ近づくように設定されている。
臨むようにして、ショット粒を投射するエアノズル2が
設けられている。このエアノズル2は、本実施例におい
ては、各ショットピーニングS域に2つずつ設けられて
おり、その各エアノズル2の配設は、前述したように、
ショット粒を投射すべき歯面に対する投射角度が90°
にできるだけ近づくように設定されている。
【0010】このような装置においては、搬出入口10
から歯車部品1が該搬出入口10に臨む歯車部品配設空
間15に搬入され、その歯車部品配設空間15内の歯車
部品セット部材18上に、その歯車部品1がセットされ
る。このセットを終えると、回転テーブルには次の歯車
部品の配設空間15が搬出入口10に臨むように回転さ
れ、上記同様に、歯車部品1がその次の歯車部品配設空
間15内の歯車部品セット部材18上にセットされる。
上記2つの歯車部品1のセットを終えると、回転テーブ
ル12が回転されて、各歯車部品1は各ショットピーニ
ング域Sに位置され、そこにおいて各歯車部品1は歯車
部品セット部材18と歯車部品押え部材23とにより挟
持される。次いで、傘歯車19が傘歯車17に噛合され
て、モータ20の駆動力が歯車部品セット部材18に伝
達され、歯車部品1は、図3中、時計方向に回転され
る。そして、これに伴って、エアノズル2からショット
粒が各歯車部品1に投射され、各歯面に圧縮残留応力等
が形成される。この場合、ショット粒の投射角度は、前
述したように、歯面に対して、できるだけ90°に近づ
くようにされる。この両歯車部品1のショットピーニン
グを終えると、傘歯車17と19との噛合関係が解除さ
れ、次いで、回転テーブル12が回転されて、各歯車部
品1は、順次搬出入口に臨まされ、該各歯車部品1はそ
の搬出入口10から搬出される。
から歯車部品1が該搬出入口10に臨む歯車部品配設空
間15に搬入され、その歯車部品配設空間15内の歯車
部品セット部材18上に、その歯車部品1がセットされ
る。このセットを終えると、回転テーブルには次の歯車
部品の配設空間15が搬出入口10に臨むように回転さ
れ、上記同様に、歯車部品1がその次の歯車部品配設空
間15内の歯車部品セット部材18上にセットされる。
上記2つの歯車部品1のセットを終えると、回転テーブ
ル12が回転されて、各歯車部品1は各ショットピーニ
ング域Sに位置され、そこにおいて各歯車部品1は歯車
部品セット部材18と歯車部品押え部材23とにより挟
持される。次いで、傘歯車19が傘歯車17に噛合され
て、モータ20の駆動力が歯車部品セット部材18に伝
達され、歯車部品1は、図3中、時計方向に回転され
る。そして、これに伴って、エアノズル2からショット
粒が各歯車部品1に投射され、各歯面に圧縮残留応力等
が形成される。この場合、ショット粒の投射角度は、前
述したように、歯面に対して、できるだけ90°に近づ
くようにされる。この両歯車部品1のショットピーニン
グを終えると、傘歯車17と19との噛合関係が解除さ
れ、次いで、回転テーブル12が回転されて、各歯車部
品1は、順次搬出入口に臨まされ、該各歯車部品1はそ
の搬出入口10から搬出される。
【0011】
【発明の効果】本発明は以上述べたように、ショット粒
投射装置等の関連装置の大型化を招くことなく、歯面に
おける圧縮残留応力等を向上させることができる。
投射装置等の関連装置の大型化を招くことなく、歯面に
おける圧縮残留応力等を向上させることができる。
【図1】本発明の実施例の内容を説明する説明図であ
る。
る。
【図2】本発明に係る方法を実施する装置を示す縦断面
図である。
図である。
【図3】本発明に係る方法を実施する装置を示す横断面
図である。
図である。
1 歯車部品 3a 歯面 A1 ショット粒 B ショット粒 θ0 ショット粒の投射角度 θ1 ショット粒の投射角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C21D 7/06 B24C 1/00 - 11/00
Claims (1)
- 【請求項1】 歯車部品をその軸心を中心として回転さ
せながら歯車部品の歯面に対してショット粒を投射する
歯車部品のショットピーニング方法において、 ショット粒の投射角度を、前記歯車部品の軸心に直交す
る方向に対して該歯車部品の回転方向進み側に傾斜させ
て、ショット粒を投射すべき歯面に対する該ショット粒
の投射角度を、ショット粒の投射方向を前記歯車部品の
軸心に直交する方向とした場合よりも大きくする、 ことを特徴とする歯車部品のショットピーニング方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21449491A JP3238431B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 歯車部品のショットピーニング方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP21449491A JP3238431B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 歯車部品のショットピーニング方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0533047A JPH0533047A (ja) | 1993-02-09 |
JP3238431B2 true JP3238431B2 (ja) | 2001-12-17 |
Family
ID=16656640
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP21449491A Expired - Fee Related JP3238431B2 (ja) | 1991-07-31 | 1991-07-31 | 歯車部品のショットピーニング方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3238431B2 (ja) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100392465B1 (ko) * | 1995-07-13 | 2003-10-23 | 가부시키가이샤 고마쓰 세이사쿠쇼 | 기어의숏피닝방법및기어 |
WO1997034737A1 (fr) * | 1996-03-18 | 1997-09-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Procede et appareil assurant un important renforcement d'un element metallique |
US6058584A (en) * | 1996-10-11 | 2000-05-09 | Honda Giken Kabushiki Kaisha | Apparatus for increasing the surface strength of metal components |
KR100373280B1 (ko) * | 2000-07-18 | 2003-02-25 | 기아자동차주식회사 | 에어노즐 숏피이닝을 이용한 기어가공방법 |
CN105936962A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-09-14 | 綦江祥和机械有限公司 | 一种齿轮喷丸强化装置 |
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