(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ショットを供給する圧力タンクと、前記圧力タンクの下部に連結されるショットの流量調整手段と、該流量調整手段からショットとエアとの混合を供給する混合配管を介して連結される噴射ノズルと、減圧弁を介して前記圧力タンクと流量調整手段にエアを供給する圧縮ポンプとを備えるショットピーニング装置であって、前記噴射ノズルのノズルの内径と、前記混合配管の内径と、前記流量調整手段にエアを供給するエア配管の内径との比率が１：１．５〜３：１．５〜６にされていることを特徴とするショットピーニング装置。
【請求項２】
前記圧力タンクの内圧と前記流量調整手段に及ぼす圧力とが同等である請求項1記載のショットピーニング装置。
【請求項３】
前記流量調整手段に及ぼす圧力が前記圧力タンクの内圧より０．０５ＭＰａ以下である請求項1記載のショットピーニング装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はショットピーニング装置に関する。さらに詳しくは、ショット（投射材）を安定して噴射することができるショットピーニング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、金属製品の表面処理方法として、たとえば歯車などの浸炭製品に対して応力集中を受ける歯底部分にショットを投射することにより、圧縮残留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処理がある。このショットピーニング処理においては、たとえば歯底部分における表面異常層の良好な剥離効果を得るために、ノズル径のエア流量とショットの噴射量との混合比が０．５〜３．０になるように設定する技術がある(特許文献１参照)。
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−１６６３６６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、ショットの噴射条件として、一般に供給側の配管の内径はノズル径より大きくされているが、混合比の設定だけでは安定した噴射が得られない。
【０００５】
そこで、本発明は、叙上の事情に鑑み、ショットを安定して噴射することができるショットピーニング装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のショットピーニング装置は、ショットを供給する圧力タンクと、前記圧力タンクの下部に連結されるショットの流量調整手段と、該流量調整手段からショットとエアとの混合を供給する混合配管を介して連結される噴射ノズルと、減圧弁を介して前記圧力タンクと流量調整手段にエアを供給する圧縮ポンプとを備えるショットピーニング装置であって、前記噴射ノズルのノズルの内径と、前記混合配管の内径と、前記流量調整手段にエアを供給するエア配管の内径との比率が１：１．５〜３：１．５〜６にされていることを特徴としている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ショットとエアとの混合が良好になって、ショットの脈流がなくなるため、ショットを安定して噴射することができる。したがって、ショットピーニング処理の効率を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付図面に基づいて、本発明のショットピーニング装置を説明する。本発明の一実施の形態にかかわるショットピーニング装置は、図１に示されるように、圧力タンク１と、流量調整手段２と、噴射ノズル３と、前記圧力タンク１と流量調整手段２に連結されるエア配管４に接続される圧縮ポンプ（図示せず）とを備えている。また、この流量調整手段２には、ショットとエアとの混合を供給する混合配管６を介して前記噴射ノズル３が連結されている。なお、前記圧力タンク１には、圧縮ポンプからのエア圧力を減圧弁５で調整されたエアが流入し、また、前記エア配管４には、圧縮ポンプからのエア圧力を減圧弁５で調整され、かつ圧損されたエアが流入している。
【０００９】
前記流量調整手段２としては、本発明において、とくに限定されるものではないが、たとえばスクリューねじの送り量に相当するショットの量を送り出させることができる機構などを用いることができる。また、たとえば被加工物やショットの種類に応じて、ショットの投射圧力や、流量を調整できるようにこの流量調整手段２を制御することができる。
【００１０】
前記圧力タンク１には、ショットが充填されており、圧縮ポンプから送り込まれる圧縮空気によりショットを流量調整手段２に供給する。該流量調整手段２では、ショットと圧縮ポンプから送り込まれた圧縮空気とを所定の流量になるように調整されたのち、ショットが圧縮空気とともに混合配管６に圧送されて、噴射ノズル３の方向に向けて送給される。そして、該噴射ノズル３の先端部に設けられるノズル３ａからショットが圧縮空気とともに、たとえばモータ１１の回転軸１２に取り付けられた被加工物１３へ噴射される。
【００１１】
本実施の形態では、前記噴射ノズル３のノズル３ａの内径と、前記混合配管６の内径と、前記エア配管４の内径との比率を１：１．５〜３：１．５〜６にすることにより、ショットとエアとの混合が良好になるため、ショットの脈流や逆流を防止して、ショットを安定して噴射することができる。また、前記圧力タンク１の内圧と前記流量調整手段２に及ぼす圧力との圧力関係において、好ましくは同等または前記流量調整手段２側に所定の圧力差を保持する、すなわち流量調整手段２に及ぼす圧力を前記圧力タンク１の内圧より０．０５ＭＰａ以下にする。これは、圧力タンク１側（ショットが入ってる側）の圧力を０．０５ＭＰａ以下でないと、ショットが逆流してしまうし、０．０５ＭＰａをこえると、混合スピードが速すぎて、制御できなくからである。これにより、さらに安定した噴射を行うことができる。
【００１２】
本発明は、適用に際し、とくに限定されるものではなく、工具類、機械部品などの金属製品の表面処理一般に適用することができ、たとえば歯車などの浸炭製品に対して応力集中を受ける歯底部分にショットを投射することにより、圧縮残留応力を高めて疲労強度を向上させることができる。
【００１３】
つぎに本発明の実施例を説明するが、本発明はかかる実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００１４】
本実施例における装置として、図１に示される装置を用いて、エア配管側と圧力タンクからのエアの圧縮圧力をそれぞれ０．２８ＭＰａおよび０．３ＭＰａに設定し、使用したショットの平均粒径は０．２ｍｍであった。また、ノズル３ａの内径ａ、混合配管６の内径ｂおよびエア配管４の内径ｃの比率を表１に示す。噴射の良否判定は、噴射されたショットの量のバラツキが１０％以内であること、およびアークハイトのバラツキが１０％以内であることにより行った。本実施例により、比率が１：１．５〜３：１．５〜６であるときが、噴射時のショットの脈流がなくなり、ショットを安定して噴射できることがわかった。
【００１５】
【表１】
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つぎに比率と圧力差（流量調整手段２に及ぼす圧力と圧力タンク１の内圧との差）との関係を表２に示す。表２から比率を１：１．５〜３：１．５〜６である場合には、０．０５ＭＰａ以下であるのが好ましいのがわかる。
【００１６】
【表２】
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【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施の形態にかかわるショットピーニング装置の模式図である。
【符号の説明】
【００１８】
１          圧力タンク
２          流量調整手段
３          噴射ノズル
３ａ        ノズル
４          エア配管
５          減圧弁
６          混合配管
【図１】
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