(57)【要約】【課題】  耐摩耗性に優れ耐久性の高いショット投射装置用ブレード、およびそれを用いたショット投射装置を提供する。【解決手段】  ショット投射装置用ブレードは、回転軸２１を中心に回転する支持部材２に設置され、回転軸２１から拡径方向に延びる溝部３１を持ち、溝部３１から遠心力によりショット粒を投射する。溝部３１は、ショット粒の流れ方向に沿って溝幅が除々に狭まるよう形成され、溝部３１の溝底面３３と溝側面３４、３５との境界となる溝角部３６は、面取り状を呈する。【選択図】  図１
2005153043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸を中心に回転する支持部材に設置され、該回転軸から拡径方向に延びる溝部を持ち、該溝部から遠心力によりショット粒を投射するショット投射装置用ブレードであって、
前記溝部は、前記ショット粒の流れ方向に沿って溝幅が除々に狭まるよう形成され、
該溝部の溝底面と溝側面との境界となる溝角部は、面取り状を呈することを特徴とするショット投射装置用ブレード。
【請求項２】
超硬合金から形成された請求項１に記載のショット投射装置用ブレード。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載のショット投射装置用ブレードを備えたショット投射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、遠心力によりショット粒を投射するショット投射装置、およびそれに用いるブレードに関する。
【背景技術】
【０００２】
ショット投射装置は、遠心力によりショット粒を鋼材表面に投射して、ショットピーニング処理やショットブラスト処理を行う。ショット投射装置は、通常、同じ回転軸を持つ一対の回転側板と、一対の回転側板の間に介装され回転軸に対して放射状に設置された複数のブレードとを備える。ブレードには、回転軸から拡径方向に延びる溝部が形成されている。ショット粒は、回転軸付近からブレードの溝部に供給される。供給されたショット粒は、回転時の遠心力により溝部を移動し、処理対象となる鋼材表面に投射される。
【０００３】
従来より、処理対象の被投射面におけるショット密度を高くし、投射効率を向上させるべく、ブレードの溝部形状を改良する試みがなされてきた。例えば、特許文献１には、ショット粒の流れ方向に沿って、直線状の広幅部と、テーパ部と、直線状の狭幅部と、をもつ溝部が形成されたブレードが開示されている。また、特許文献２には、溝部断面形状をＵ字形にし、溝部内表面に超硬合金材を貼着させたブレードが開示されている。
【特許文献１】特開昭５４−１６４０７７号公報
【特許文献２】特開昭５０−１１９３８２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、特許文献１に示されたブレードでは、広幅部からテーパ部、およびテーパ部から狭幅部というように、溝部形状が変化する。そのため、各部の境界付近でショット粒の流れが変化する。例えば、テーパ部から狭幅部への入り口付近では、除々に狭くなってきた流路が直線流路に切り替わるため、ショット粒の流れが乱れ、ショット粒の分布に偏りが生じる。
【０００５】
通常、ブレードの溝部は、ショット粒との摺接により摩耗する。加えて、ショット粒の流れが偏ると、偏った部分で特に摩耗が激しくなる。ブレードの局所的な摩耗により、ブレードの穴あき、割れ等が生じるおそれがある。これにより、ショット粒の的確な投射が困難となり、被投射物である製品の品質の低下を招く。また、ブレードの局所的な摩耗により、ブレードが設置された回転側板の回転中心と重心とがずれ、回転側板が偏心して、回転駆動部等が故障するおそれもある。したがって、ショット投射装置用ブレードには高い耐久性が要求され、その耐久性は、ショット投射装置の点検整備等に必要なコストにも大きく関係する。
【０００６】
また、特許文献２に示されたブレードでは、断面Ｕ字形の溝部が形成され、ショット粒を溝部の中央部に集めることで、投射効率を向上させている。しかし、ショット粒は溝部の中央部に密集することとなり、その部分で摩耗が激しくなる。よって、ブレードの耐久性は低く、上記同様の問題を生じる。
【０００７】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであり、ブレードの局所的な摩耗を抑制し、耐久性の高いショット投射装置用ブレード、およびショット投射装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
（１）本発明のショット投射装置用ブレード（以下、適宜「本発明のブレード」と称す。）は、回転軸を中心に回転する支持部材に設置され、該回転軸から拡径方向に延びる溝部を持ち、該溝部から遠心力によりショット粒を投射するショット投射装置用ブレードであって、前記溝部は、前記ショット粒の流れ方向に沿って溝幅が除々に狭まるよう形成され、該溝部の溝底面と溝側面との境界となる溝角部は、面取り状を呈することを特徴とする（請求項１）。
【０００９】
すなわち、本発明のブレードの溝部では、ショット粒の流れ方向、つまり、ショット投射装置へ取り付けた場合、回転軸から拡径方向に向けて溝幅が除々に狭くなっている。本発明のブレードでは、溝部の溝幅が連続的に狭くなっており、ショット粒の流路は急に変化しない。そのため、ショット粒は溝部内で偏ることなくほぼ均一に流れる。よって、溝部ではほぼ均一に摩耗が進行する。このように、溝部内での局所的な摩耗が抑制されるため、本発明のブレードは耐久性が高い。
【００１０】
加えて、溝部の溝底面と溝側面との境界となる溝角部が面取り状を呈することで、溝角部付近にショット粒が滞ることがなく、ショット粒はスムーズに流れる。これより、溝角部における局所的な摩耗が抑制され、ブレードの耐久性は向上する。
【００１１】
このように、本発明のブレードでは、局所的な摩耗が抑制されるため、耐久性が向上する。よって、ショット投射装置に使用した際に、ブレードの点検整備、交換等の頻度を少なくすることができ、メンテナンス費用を低減することができる。
【００１２】
（２）また、本発明のブレードは、超硬合金から形成されることが望ましい（請求項２）。超硬合金から形成することで、ブレードの硬度をより高くすることができ、耐摩耗性を向上させることができる。その結果、本発明のブレードの耐久性はより高くなる。
【００１３】
（３）本発明のショット投射装置は、上記本発明のブレードを備えることを特徴とする。上述したように、耐久性の高い本発明のブレードを使用することで、本発明のショット投射装置では、長期間安定したショット粒の投射が可能となる。また、ショット投射装置の点検整備の頻度を少なくすることができるとともに、故障の発生も低減することができる。したがって、本発明のショット投射装置では、メンテナンス費用が低減される。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のショット投射装置用ブレードの溝部では、ショット粒の流れ方向に沿って溝幅が徐々に狭まるよう形成され、溝底面と溝側面との境界となる溝角部は面取り状を呈する。そのため、溝部内でのショット粒の流れは偏ることなくほぼ均一となる。その結果、溝部内の局所的な摩耗は抑制され、ブレードの耐久性が高くなる。また、本発明のブレードを備えた本発明のショット投射装置では、長期間安定したショット粒の投射が可能となる。加えて、ブレードの点検整備、交換等の頻度が少なくなり、メンテナンス費用が低減される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明のショット投射装置用ブレードおよびショット投射装置の実施形態について詳しく説明する。まず、本発明の一実施形態であるブレードおよびショット投射装置の構成を説明する。図１に、本発明の一実施形態であるブレードを取り付けたショット投射装置によるショットピーニングの様子を斜視図で示す。また、図２に、同ブレードの斜視図を示す。さらに、図３（ａ）に、同ブレードの正面図および両端部側面図を示す。また、図３（ｂ）に、同（ａ）における円Ａ部分の拡大図を示す。
【００１６】
図１に示すように、ショット投射装置１は、回転側板２と、ブレード３とを備える。回転側板２は、図示しないモーターに連結された回転軸２１の一端に、所定の間隔で二枚取り付けられる。回転側板２は、ＳＫＤ−１１製であり、直径約２５０ｍｍの円板状を呈する。回転側板２は本発明における支持部材に相当する。なお、図１では、一方の回転側板２を、説明の便宜上一点鎖線で示す。また、後述するブレード３の取付突部を省略して示す。
【００１７】
ブレード３は、超硬合金（超硬ＧＫ２０）製であり、直方体状を呈する。ブレード３は、二枚の回転側板２の間に介装され、回転軸２１から拡径方向に延設される。ブレード３は、４５°の角度ごとに放射状に８個配置される。ブレード３の長さは１１２ｍｍであり、その拡径方向端部は、回転側板２の外周縁から外側に突出する。ブレード３は、後述する溝部３１側を回転方向（図１中の矢印方向）に向けて配置される。
【００１８】
図２および図３（ａ）に示すように、ブレード３は、溝部３１と取付突部３２とを持つ。溝部３１は、ショット粒の流れ方向に沿って、直線的なテーパ状に形成される。ショット粒が供給される回転軸側端部の溝幅Ｄ１は２７ｍｍ、ショット粒が放出される拡径方向端部の溝幅Ｄ２は２２ｍｍである。また、溝部３１は、溝底面３３と溝側面３４、３５とからなる。溝底面３３と溝側面３４、３５との境界である溝角部３６は、図３（ｂ）に拡大して示すように、いずれも面取り状のなめらかな曲面を呈する。
【００１９】
取付突部３２は、直方体状を呈し、ブレード３の両側面に突設される。取付突部３２を回転側板２に係止することで、ブレード３が回転側板２に固定される。
【００２０】
次に、ショット投射装置の動きを説明する。回転側板２は、モーターの駆動により回転軸２１を中心に、回転速度２４６０〜３０００ｒｐｍで回転される。ショット粒は、図示しない供給機構により、一方の回転側板２の中心付近から、ブレード３の回転軸側端部に供給される。ショット粒は、ブレード３の回転による遠心力により溝部３１を流れ、拡径方向端部から投射される。ブレード３から投射された投射ショット粒４は、図１中、点線ハッチングで示すように、コイルばね５の表面に衝突し、コイルばね５のショットピーニング処理が行われる。
【００２１】
本実施形態によれば、以下に示す効果が得られる。すなわち、溝部３１が直線的なテーパ状に形成されるため、ショット粒の流れに乱れは生じ難い。よって、ショット粒は溝部３１内で偏ることなくほぼ均一に流れる。その結果、溝部３１の局所的な摩耗は抑制され、ブレード３の耐久性が向上する。また、溝底面３３と溝側面３４、３５との境界である溝角部３６は、なめらかな曲面を呈する。これにより、溝角部３６付近にショット粒が滞ることがなく、ショット粒の流れがスムーズになる。その結果、溝角部３６における局所的な摩耗は抑制され、ブレード３の耐久性が向上する。さらに、ブレード３は超硬合金製であるため、耐摩耗性に優れる。よって、ブレード３は、より摩耗し難く、耐久性に優れる。
【００２２】
以上、本発明のブレードおよびショット投射装置の実施形態について説明した。しかしながら、本発明のブレードおよびショット投射装置は、上記実施形態に限定されるものではない。本発明のブレードおよびショット投射装置は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、当業者が行い得る変更、改良等を施した種々の形態にて実施することができる。
【００２３】
例えば、上記実施形態では、ブレードを超硬合金製とした。しかし、ブレードの材質は、所望の硬度、耐摩耗性を有するものであれば、特に限定されるものではない。例えば、ハイマン鋼、ＳＫＤ−１１等を用いることができる。また、溝部を直線的なテーパ状に形成したが、溝部は、ショット粒の流れ方向に沿って溝幅が除々に狭まるよう形成されていればよい。例えば、曲線的なテーパ状としてもよい。さらに、上記実施形態では、溝角部の両方を曲面としたが、溝角部の一方のみを曲面としてもよい。また、溝角部は、曲面に限定されるものではなく、面取り状を呈すれば、断面がテーパ状となる形状等としてもよい。上記実施形態では、ブレードを取付突部により回転側板に取り付けた。しかし、ブレードには、取付突部は必ずしも必要ではなく、他の取付方法にて取り付けてもよい。
【００２４】
上記実施形態では、８個すべてのブレードに本発明のブレードを使用した。しかし、ショット投射装置に使用するブレードの一部のみに、本発明のブレードを使用する態様であっても構わない。また、ショット投射装置のブレード数は、８個に限定されるものではなく、適宜必要な数のブレードを使用することができる。さらに、ブレードを二枚の回転側板に介装して配置したが、支持部材は、これら回転側板に限定されるものではない。上記実施形態では、本発明のショット投射装置を用いて、ショットピーニング処理を行った。しかし、本発明のショット投射装置は、ショットブラスト処理を行う場合にも使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の一実施形態であるショット投射装置によるショットピーニングの様子を示した斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態であるブレードの斜視図である。
【図３】（ａ）は、図２に示した本発明のブレードの正面図および両端部側面図である。（ｂ）は、（ａ）における円Ａ部分の拡大図である。
【符号の説明】
【００２６】
１：ショット投射装置
２：回転側板（支持部材）  ２１：回転軸
３：ブレード
３１：溝部  ３２：取付突部  ３３：溝底面  ３４、３５：溝側面
３６：溝角部
４：投射ショット粒
５：コイルばね
【図１】
2005153043.tif 000003
【図２】
2005153043.tif 000004
【図３】
2005153043.tif 000005