JP2013169604A - ショットピーニング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】投射装置から搬送方向にショット粒を投射する場合でも、コイルばねに適切に残留応力を付与する。
【解決手段】 ショットピーニング装置は、供給口に供給されるコイルばねを、その軸線が搬送方向に一致する状態で投射室を通って排出口まで搬送する搬送装置を備えている。搬送装置２０は、コイルばねが載置される搬送スピナー２２ａ，２２ｂと、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置されたコイルばねの搬送方向後端に当接すると共に、供給口側から排出口側まで移動する当接部材を有している。搬送スピナー２２ａ，２２ｂは、供給口側の端部に対して排出口側の端部が高くなるように傾斜している。
【選択図】図２

Description

本明細書に開示の技術は、ショットピーニング装置に関する。

ワークの機械的特性（例えば、疲労強度等）を向上するために、ワークの表面にショットピーニング処理が行われることがある。特許文献１には、従来のショットピーニング装置の一例が開示されている。

特開２００７−１９６３３８号公報

この種のショットピーニング装置では、コイルばねを載置する搬送スピナーと、コイルばねの後端に当接する当接部材を備える搬送装置が用いられることがある。この搬送装置では、搬送スピナー上に載置されたコイルばねの後端に当接部材を当接させ、その状態で当接部材が供給口側から排出口側に移動することで、コイルばねを供給口側から排出口側に搬送する。ここで、コイルばねの搬送方向に対して後ろ側となる面に残留応力を付与しようとすると、投射装置から搬送方向にショット粒を投射しなければならない。投射装置から搬送方向にショット粒を投射すると、そのショット粒によってコイルばねには搬送方向の力が作用する。このため、ショット粒の投射速度が速くなると、コイルばねが逃げてしまい、コイルばねに適切な残留応力を付与できないという問題が生じる。

本明細書は、投射装置から搬送方向にショット粒を投射する場合でも、コイルばねに適切に残留応力を付与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。

本明細書に開示されるショットピーニング装置は、コイルばねにショットピーニングを行う。ショットピーニング装置は、ハウジングと搬送装置と投射装置を備えている。ハウジングは、コイルばねが供給される供給口と、コイルばねにショット粒が投射される投射室と、ショット粒が投射されたコイルばねが排出される排出口を有する。搬送装置は、供給口に供給されるコイルばねを、その軸線が搬送方向に一致する状態で投射室を通って排出口まで搬送する。投射装置は、搬送装置により投射室内を搬送されるコイルばねにショット粒を投射する。搬送装置は、コイルばねが載置される搬送スピナーと、搬送スピナー上に載置されたコイルばねの搬送方向後端に当接すると共に、供給口側から排出口側まで移動する当接部材を有している。搬送スピナーは、供給口側の端部に対して排出口側の端部が高くなるように傾斜している。

このショットピーニング装置では、搬送スピナーが、供給口側の端部に対して排出口側の端部が高くなるように傾斜している。したがって、搬送スピナー上に載置されたコイルばねには、重力によって搬送方向の逆側（すなわち、排出口側から供給口側）に向かって力が作用する。このため、投射装置から搬送方向にショット粒を投射しても、コイルばねが逃げてしまうことが抑制され、コイルばねに適切に残留応力を付与することができる。

実施例１のショットピーニング装置の概略構成を模式的に示す図。 搬送装置の構成を模式的に示す図。 搬送スピナーの平面図。 搬送スピナーと送り機構とワーク（コイルばね）の関係を示す図。 送り機構の一部を拡大して示す平面図（その１）。 送り機構の一部を拡大して示す平面図（その２）。 ワーク載置装置の構成を模式的に示す図。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その１）。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その２）。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その３）。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その４）。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その５）。 ワーク載置装置の動作を説明するための図（その６）。

以下に説明する実施例の主要な特徴を列記しておく。なお、以下に記載する技術要素は、それぞれ独立した技術要素であって、単独であるいは各種の組合せによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組合せに限定されるものではない。

（特徴１） 搬送スピナーの傾斜角度は、水平方向に対して３〜１３°となっていることが好ましい。搬送スピナーの角度が３°未満であると、重力によるコイルばねを当接部材に押付ける力が充分に得られないためである。また、搬送スピナーの角度が１３°を超えると、ショットピーニング装置が高さ方向に大型化するためである。

（特徴２） 上記のショットピーニング装置は、供給口の下方で、かつ、搬送スピナーの上方に配置されており、供給口に供給されるワークを搬送装置上に載置するワーク載置装置をさらに備えていてもよい。この場合に、ワーク載置装置は、ショット粒が供給口側に飛散することを防止するシールド構造を有していてもよい。このような構成によると、ショット粒が供給口からハウジング外に飛散することを抑制することができる。

（特徴３） 搬送スピナーは、排出口の位置において投射室よりも上方に位置しており、その上面が排出口に露出していてもよい。このような構成によると、排出口からハウジング外にショット粒が飛散することを防止しながら、ショットピーニング装置から容易にコイルばねを搬出することができる。

（特徴４） 投射室内であって搬送スピナーより下方の位置には、その上方が開放されており、ショット粒を貯留する貯留部が設けられていてもよい。このような構成によると、貯留部に貯留されているショット粒と、投射されたショット粒が衝突することで、ショット粒が飛散することを抑制することができる。

以下、実施例１に係るショットピーニング装置１０を図面を参照して説明する。ショットピーニング装置１０は、自動車等に用いられる懸架用のコイルばねＷの表面にショットピーニングを行うための装置である。図１に示すように、ショットピーニング装置１０は、ハウジング１２と、ハウジング１２内に収容されたワーク載置装置４０、搬送装置２０及び投射装置７０ａ，７０ｂを備えている。ワーク載置装置４０は、ショットピーニング装置１０に投入されるコイルばねＷを搬送装置２０上に載置する。搬送装置２０は、ワーク載置装置４０により載置されたコイルばねＷを供給口側から排出口側に搬送する。投射装置７０ａ，７０ｂは、搬送装置２０によって搬送されるコイルばねＷにショット粒を投射する。以下、ショットピーニング装置１０の各部分について詳述する。

（ハウジング１２の構成）
図１に示すように、ハウジング１２は、ショットピーニング装置１０の各部４０，２０，７０ａ，７０ｂを収容するための筐体であって、複数の鋼板によって形成されている。ハウジング１２の内部には、コイルばねＷが供給される供給室１４と、コイルばねＷにショット粒が投射される投射室１６と、コイルばねＷを排出する排出室１８が形成されている。搬送装置２０は、供給室１４、投射室１６及び排出室１８に亘って配置されており、供給室１４から投射室１６を通って排出室１８までコイルばねＷを搬送する。

供給室１４は、ハウジング１２の一端（図１の右端）に設けられている。供給室１４の上部（搬送装置２０の一端の上方）には、ワーク載置装置４０が配置されている。ワーク載置装置４０の上方には、ハウジング１２に形成された供給口５８が配置されている（図７参照）。供給口５８には、図示しない投入装置（例えば、多関節型ロボット等）によってコイルばねＷが投入される。

投射室１６は、供給室１４と排出室１８の間に配置されている。投射室１６の上部（搬送装置２０の上方）には、投射装置７０ａ，７０ｂが配置されている。したがって、投射室１６において、コイルばねＷの表面にショット粒が投射される。投射室１６の下部（搬送装置２０の下方）には、ショット粒貯留部７６が配置されている。ショット粒貯留部７６は、上方が開放された皿状の部材であり、その内部にショット粒が貯留される。このため、投射装置７０ａ，７０ｂから投射されたショット粒の一部は、ショット粒貯留部７６内に貯留されたショット粒に衝突する。これによって、ショット粒の飛散が抑制されると共に、ショット粒によるショットピーニング装置１０の各部の磨耗が防止される。

排出室１８は、ハウジング１２の他端（図１の左端）に設けられている。排出室１８の上部（搬送装置２０の他端の上方）には、排出口８０が設けられている。排出口８０には、搬送装置２０の上面（すなわち、コイルばねＷを搬送する搬送面）が露出し、排出口８０から、ショット粒が投射されたコイルばねＷが排出される。コイルばねＷの排出には、多関節型ロボット等を用いることができる。なお、排出室１８と投射室１６の間には遮蔽板７８が設けられる。遮蔽板７８は、ショット粒が排出室１８側に飛散することを防止し、その結果、排出口８０から外部にショット粒が飛散することを防止する。なお、ショット粒の飛散をより抑制する観点からは、遮蔽板７８を複数枚設けてもよい。

なお、ハウジング１２には、調整扉８２が設けられている。調整扉８２は、コイルばねＷの搬送ピッチを調整するための扉である。すなわち、調整扉８２を空けることで、作業者はコイルばねＷの搬送ピッチを容易に調整することができる。なお、搬送ピッチとは、搬送装置２０によりコイルばねＷを連続して搬送する場合に、隣接するコイルばねの一端から一端までの距離をいう。

（搬送装置２０）
図２〜６に示すように、搬送装置２０は、コイルばねＷが載置される搬送スピナー（２２ａ，２２ｂ）と、搬送スピナー（２２ａ，２２ｂ）上に載置されたコイルばねＷを供給室１４から排出室１８まで移動させる送り機構２７を備えている。

図２，３に示すように、搬送スピナー（２２ａ，２２ｂ）は、一対の円筒部材２４ａ，２４ｂと、円筒部材２４ａ，２４ｂを回転駆動するモータ２６ａ，２６ｂを有している。円筒部材２４ａ，２４ｂは、供給室１４側の端部に対して排出室１８側の端部が高くなるように傾斜している。すなわち、円筒部材２４ａ，２４ｂは、水平方向に対して角度θで傾斜している。円筒部材２４ａ，２４ｂの傾斜角度θは、３〜１３°の間に調整されている。円筒部材２４ａ，２４ｂの間の隙間は、搬送するコイルばねＷの径よりも小さくされている。コイルばねＷは、その軸線が円筒部材２４ａ，２４ｂの軸線と略平行となるように、円筒部材２４ａ，２４ｂの間に配置される（図４参照）。すなわち、コイルばねＷは、円筒部材２４ａ，２４ｂの間に横置きされる。円筒部材２４ａ，２４ｂがモータ２６ａ，２６ｂによって回転駆動されると、円筒部材２４ａ，２４ｂ上に載置されたコイルばねＷは、その軸線周りに回転する。これによって、コイルばねＷの素線の全面にショット粒を投射することができる。

送り機構２７は、供給室１４側に配置された第１歯車２８ａ，２８ｂと、排出室１８側に配置された第２歯車３０ａ，３０ｂと、第１歯車２８ａ，２８ｂと第２歯車３０ａ，３０ｂの間に架け渡されたチェーン３２ａ，３２ｂを有している。第１歯車２８ａと第１歯車２８ｂは、その軸線方向に間隔を空けて配置されている。第１歯車２８ａと第１歯車２８ｂは、図示しないシャフトによって連結されている。このため、第１歯車２８ａが回転すると、第１歯車２８ｂも回転する。第２歯車３０ａと第２歯車３０ｂも、その軸線方向に間隔を空けて配置され、図示しないシャフトによって連結されている。第２歯車３０ａ，３０ｂを連結するシャフトは、モータ３３によって駆動される。第２歯車３０ａ，３０ｂがモータ３３によって回転駆動されることで、チェーン（３２ａ，３２ｂ）は、反時計回り（図２の一点鎖線に示す矢印の方向）に回転し、それによって、第１歯車２８ａ，２８ｂも回転する。すなわち、第１歯車２８ａ，２８ｂは従動歯車であり、第２歯車３０ａ，３０ｂは駆動歯車である。

チェーン３２ａは、第１歯車２８ａと第２歯車３０ａの間に架け渡されており、チェーン３２ｂは、第１歯車２８ｂと第２歯車３０ｂの間に架け渡されている。図４に示すように、チェーン３２ａとチェーン３２ｂは、連結部材３４によって連結されている。連結部材３４は、一端がチェーン３２ａに着脱可能に取付けられる一方で他端がチェーン３２ｂに着脱可能に取付けられる横板部３５と、横板部３５の中央に突設された縦板部３６を有している。

横板部３５は、チェーン３２ａ，３２ｂから下方に伸びる傾斜部３５ａ，３５ｂを有している。横板部３５が傾斜部３５ａ，３５ｂを有することで、横板部３５と搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（詳細には、円筒部材２４ａ，２４ｂ）との間に十分な間隔を形成しながら、搬送装置２０の省スペース化が図られている。図５，６に示すように、横板部３５は、チェーン３２ａ，３２ｂに形成された取付孔３３ａ，３３ｂに、図示しないボルトによって着脱可能に取付けられている。図５，６から明らかなように、チェーン３２ａ，３２ｂに連結部材３４を取付ける間隔を変更することで、隣接する連結部材３４の間の間隔を調整することができる。すなわち、チェーン３２ａ，３２ｂには、所定のピッチｐで取付孔３３ａ，３３ｂが形成されている。全ての取付孔３３ａ，３３ｂに連結部材３４を取付けると、隣接する連結部材３４間の間隔はピッチｐとなる（図５に示す状態）。一方、チェーン３２ａ，３２ｂの取付孔３３ａ，３３ｂに一つ置きに連結部材３４を取付けると、隣接する連結部材３４の間隔はピッチ２×ｐとなる（図６に示す状態）。このように、本実施例では、連結部材３４を取付ける取付孔３３ａ，３３ｂの位置を選択することで、連結部材３４の間隔を調整可能となっている。なお、連結部材３４の間隔を調整する作業は、ハウジング１２に設けられた調整扉８２を利用して行うことができる。

図４に示すように、縦板部３６は、横板部３５の中央より上方に伸びている。縦板部３６は、一対の搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（円筒部材２４ａ，２４ｂ）の間から上方に突出している。縦板部３６は、円筒部材２４ａ，２４ｂの間に載置されたコイルばねＷの一端（コイルばねＷの搬送方向後端）に当接するようになっている。

上述したように、搬送装置２０では、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの円筒部材２４ａ，２４ｂの間にコイルばねＷが横置きされる。そして、横置きされたコイルばねＷの後端に、連結部材３４の縦板部３６が当接する。このため、モータ３３によってチェーン３２ａ，３２ｂが回転すると、チェーン３２ａ，３２ｂに連結された連結部材３４は横移動し、連結部材３４の縦板部３６に当接するコイルばねＷが、供給室１４から投射室１６を通って排出室１８まで搬送される。この際、円筒部材２４ａ，２４ｂが回転することで、コイルばねＷもその軸線周りに回転する。したがって、コイルばねＷは、軸線周りに回転しながら供給室１４から排出室１８まで搬送される。

図５，６に示すように、チェーン３２ａ，３２ｂには複数の連結部材３４が取付けられる。１つの連結部材３４で１つのコイルばねＷを搬送することができるため、搬送装置２０は、複数のコイルばねＷを搬送方向に間隔を空けて同時に搬送することができる。また、チェーン３２ａ，３２ｂに取付けられる連結部材３４の間隔が調整可能となっているため、連結部材３４の縦板部３６に当接するコイルばねＷの一端同士の間隔（すなわち、コイルばねＷの搬送ピッチ）も変更可能となっている。したがって、本実施例のショットピーニング装置１０は、複数種類のサイズのコイルばねＷに対して、ショットピーニング処理を効率的に行うことができる。

なお、上述した説明から明らかなように、コイルばねＷの搬送ピッチは、チェーン３２ａ，３２ｂに形成される取付孔３３ａ，３３ｂのピッチｐに応じて調整することができる。すなわち、コイルばねＷの搬送ピッチは、１×ｐ，２×ｐ，３×ｐ・・と調整することができる。したがって、取付孔３３ａ，３３ｂのピッチｐは、ショットピーニング装置１０で処理するコイルばねＷのサイズに応じて適宜設定することが好ましい。

例えば、コイルばねＷの搬送ピッチを３００〜８００ｍｍの間で２〜３段階で調整する場合、取付孔３３ａ，３３ｂのピッチを６０〜１５０ｍｍの範囲で設定することができる。例えば、取付孔３３ａ，３３ｂのピッチｐを７５ｍｍに設定した場合、コイルばねＷの搬送ピッチは、６×ｐ（４５０ｍｍ）、８×ｐ（６００ｍｍ）、１０×ｐ（７５０ｍｍ）と設定することができる。あるいは、取付孔３３ａ，３３ｂのピッチｐを１５０ｍｍに設定した場合、コイルばねＷの搬送ピッチは、３×ｐ（４５０ｍｍ）、４×ｐ（６００ｍｍ）、５×ｐ（７５０ｍｍ）と設定することができる。さらには、日本工業規格（ＪＩＳ）により定められたチェーンのピッチｐを考慮して、下記の表１に示すように搬送ピッチを設定してもよい。

また、チェーン３２ａ，３２ｂに形成される取付孔３３ａ，３３ｂの数は、コイルばねＷの搬送ピッチを調整する範囲で割り切れることが好ましい。例えば、コイルばねＷの搬送ピッチを３×ｐ、４×ｐ、５×ｐと設定する場合は、取付孔３３ａ，３３ｂの数は、３，４，５の公倍数となることが好ましい。したがって、取付孔３３ａ，３３ｂの数は、６０，１２０，１８０・・と設定することができる。このように設定することで、無駄な空間を形成することなく、コイルばねＷを搬送することができる。

なお、隣接するコイルばねＷの間隔は、７５ｍｍ〜１５０ｍｍ程度空けることが好ましい。隣接するコイルばねＷの間隔をある程度空けることで、ショット粒をコイルばねＷの全面に漏れなく投射することができる。

（投射装置７０ａ，７０ｂ）
図１に示すように、投射装置７０ａ，７０ｂは、ロータ７２ａ，７２ｂと、ロータ７２ａ，７２ｂの外周面に形成されたインペラ７４ａ，７４ｂを備えている。ロータ７２ａ，７２ｂは、その回転軸線がコイルばねＷの搬送方向に対して直交するように配置されている。ロータ７２ａ，７２ｂは、図示しないモータによって回転駆動される。ロータ７２ａは、時計回りに回転駆動され、ロータ７２ｂは、反時計回りに回転駆動される。インペラ７４ａ，７４ｂは、ロータ７２ａ，７２ｂの外周面から径方向に伸びる複数の羽根により構成されている。インペラ７４ａ，７４ｂの複数の羽根は、ロータ７２ａ，７２ｂの外周面に周方向に均等な間隔を空けて配置されている。本実施例では、周方向に４５°の間隔を空けて８枚の羽根が形成されている。

投射装置７０ａ，７０ｂは、ショット粒を貯蔵するホッパ８４に接続されている。ホッパ８４は、投射装置７０ａ，７０ｂの上方に配置されている。ホッパ８４には、ハウジング１２内から回収されたショット粒（例えば、ショット粒貯留部７６よりオーバフローしたショット粒）が投入される。ホッパ８４に貯蔵されるショット粒は、インペラ７４ａ，７４ｂの羽根の間に供給される。ロータ７２ａ，７２ｂが回転すると、インペラ７４ａ，７４ｂの羽根の間に供給されたショット粒は、その遠心力によってコイルばねＷに投射される。

ここで、ロータ７２ａ，７２ｂの回転軸線がコイルばねＷの搬送方向に対して直交するため、投射装置７０ａ，７０ｂから投射されるショット粒の投射領域Ａ，Ｂは、コイルばねＷの搬送方向に伸びる形状となる。また、ロータ７２ａは時計回りに回転するため、投射装置７０ａは、コイルばねＷの搬送方向に向かってショット粒を投射する。したがって、投射装置７０ａから投射されたショット粒は、コイルばねＷの素線の内外周面及び搬送方向に対する後面に衝突する。一方、ロータ７２ｂは反時計回りに回転するため、投射装置７０ｂは、コイルばねＷの反搬送方向（搬送方向の逆側）に向かってショット粒を投射する。したがって、投射装置７０ｂから投射されたショット粒は、コイルばねＷの素線の内外周面及び搬送方向に対する前面に衝突する。

（ワーク載置装置４０）
図７〜１３に示すように、ワーク載置装置４０は、ハウジング１２に形成された供給口５８の下方で、かつ、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（詳細には、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの円筒部材２４ａ，２４ｂ）の上方に配置されている。ワーク載置装置４０は、供給口５８側に配置されたワーク供給機構４２と、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（円筒部材２４ａ，２４ｂ）側に配置されたワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）を備えている。

ワーク供給機構４２は、上部ケーシング６２と、上部ケーシング６２内で回転する回転ドラム５４と、回転ドラム５４の外周面に形成された４つの仕切板５６を備えている。上部ケーシング６２は、その上面が供給口５８に接続しており、その下面に投下口５２が形成されている。上部ケーシング６２は、４つの部屋４４，４６，４８，５０に区分されている。具体的には、部屋４４は、上部ケーシング６２の上部に配置されており、供給口５８に連通している。部屋４８は、上部ケーシング６２の下部に配置されており、投下口５２に連通している。すなわち、部屋４８は、ワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）の上方の空間に開口している。部屋４６，５０は、上部ケーシング６２の側方に配置されている。部屋４６，５０を設けることで、投下口５２と供給口５８との間が仕切板５６によって隔離されている。すなわち、供給口５８と投下口５２とは、回転ドラム５４に形成された仕切板５６によってシールドされている。この結果、ハウジング１２内のショット粒が投下口５２及び供給口５８を通ってハウジング１２外に飛散することが防止されている。

なお、部屋４６には、コイルばねＷの位置を調整する位置調整アクチュエータ６０が配置されている。位置調整アクチュエータ６０には、例えば、流体圧（油圧，空気圧等）を利用して駆動されるピストンを用いることができる。この場合には、ピストンを駆動することで、ピストンに当接するコイルばねＷが所定の位置に位置決めされる。

回転ドラム５４は、図示しないモータによって、矢印Ｃの方向（図７等において時計回り）に回転駆動される。回転ドラム５４が回転すると、４つの仕切板５６も回転する。後で詳述するように、部屋４４内に投入されたコイルばねＷは、回転ドラム５４が回転することで、まず、部屋４６を通って部屋４８まで移動し、投下口５２よりワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）に投下される。なお、コイルばねＷが投下された後は、仕切板５６は回転ドラム５４の回転に伴って部屋５０を通って部屋４４に戻ることとなる。

仕切板５６は、回転ドラム５４の外周面に、周方向に間隔（９０°）を空けて４つ形成されている。仕切板５６は、回転ドラム５４の外周面から上部ケーシング６２の内周面まで伸びている。仕切板５６には、コイルばねＷを保持し易くするための凹部が形成されている（図７参照）。

ワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）は、第１回転部材６４ａと第２回転部材６４ｂを有している。第１回転部材６４ａと第２回転部材６４ｂは、連結部材３４の縦板部３６に対して左右に対称な位置に配置されており、両者の間には間隔が設けられている。第１回転部材６４ａと第２回転部材６４ｂの側方は下部ケーシング６５によって覆われている。これによって、回転部材６４にショット粒が衝突することが抑制されている。

第１回転部材６４ａと第２回転部材６４ｂのそれぞれは、回転軸６６ａ，６６ｂと、回転軸６６ａ，６６ｂに取付けられた２本のアーム６８ａ，６８ｂを備えている。回転軸６６ａ，６６ｂは、図示しないモータによって回転駆動される。回転軸６６ａは反時計回りに回転し、回転軸６６ｂは時計回りに回転する（図１２，１３参照）。後述するように、回転軸６６ａ，６６ｂの回転は、同期がとられている。アーム６８ａ，６８ｂは、回転軸６６ａ，６６ｂの周囲に、周方向に均等な間隔を空けて配置されている。アーム６８ａ，６８ｂは、回転軸６６ａ，６６ｂに取付けられているため、回転軸６６ａ，６６ｂが回転すると、アーム６８ａ，６８ｂも回転する。

上記のワーク載置装置４０では、まず、図７に示すように、図示しない投入装置によってコイルばねＷが、上部ケーシング６２の部屋４４内に投入される。部屋４４内に投入されたコイルばねＷは、図８に示すように、仕切板５６の凹部に保持される。次に、図９に示すように、回転ドラム５４及び仕切板５６が回転し、仕切板５６に保持されたコイルばねＷが部屋４６に移動する。部屋４６に移動すると、位置調整アクチュエータ６０が作動し、コイルばねＷの位置が調整される。次に、図１０に示すように、回転ドラム５４及び仕切板５６がさらに回転すると、上部ケーシング６２の投下口５２からコイルばねＷが投下される。この際、ワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）のアーム６８ａ，６８ｂは、コイルばねＷを受取ることができる位置（受取り位置）に配置されている。すなわち、１本のアーム６８ａと１本のアーム６８ｂが、斜め上方に傾斜し、かつ、両者の間に形成される隙間がコイルばねＷの外径より小さくなる位置に配置されている。したがって、ワーク供給機構４２から投下されたコイルばねＷは、図１０に示すように、アーム６８ａ，６８ｂによって把持される。コイルばねＷがアーム６８ａ，６８ｂによって把持されると、図１１〜１３に示すように、アーム６８ａ，６８ｂが同期して回転する。これによって、アーム６８ａ，６８ｂに把持されたコイルばねＷが搬送スピナー２２ａ，２２ｂの円筒部材２４ａ，２４ｂ上に載置される。なお、図１０〜１３から明らかなように、コイルばねＷは、アーム６８ａ，６８ｂの回転に伴ってゆっくりと搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（円筒部材２４ａ，２４ｂ）に接近する。その結果、コイルばねＷは、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの円筒部材２４ａ，２４ｂ上にソフトに載置される。また、部屋４６においてコイルばねＷの位置が調整されているため、アーム６８ａ，６８ｂの適切な位置にコイルばねＷが載置され、その結果、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ（円筒部材２４ａ，２４ｂ）の適切な位置にコイルばねＷが載置される。

なお、図１に示すように、ワーク載置装置４０は、ハウジング１２の上面に設けられており、投射装置７０ａ，７０ｂの投射領域Ａ，Ｂの外側に配置されている。このため、投射装置７０ａ，７０ｂから投射されたショット粒がワーク載置装置４０に直接当たることが防止される。この結果、ワーク載置装置４０の磨耗や損傷等を抑制することができる。

上述したショットピーニング装置１０によりコイルばねＷにショットピーニングを行うときの動作について説明する。処理対象となるコイルばねＷは、供給口５８からワーク載置装置４０に投入される。ワーク載置装置４０に投入されたコイルばねＷは、ワーク載置装置４０によって、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上にソフトに載置される。搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置されたコイルばねＷは、その軸線回りに回転しながら、送り機構２７によって供給室１４から投射室１６を通って排出室１８まで搬送される。投射室１６においては、投射装置７０ａ，７０ｂによって、コイルばねＷの素線の全面にショットピーニング処理が行われる。排出室１８まで搬送されたコイルばねＷは、排出口８０からハウジング１２の外部に排出される。

上述した説明から明らかなように、本実施例のショットピーニング装置１０では、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上にコイルばねＷが横置きされ、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に複数のコイルばねが並んだ状態となる。そして、投射装置７０ａ，７０ｂは、ショット粒がコイルばねＷの搬送方向に広がるようにショット粒を投射する。したがって、投射装置７０ａ，７０ｂから投射されるショット粒がいずれかのコイルばねに当り易くなり、ショット粒の投射効率を上げることができる。また、搬送装置２０は、隣接するコイルばねＷの一端同士の間隔を変更することができる。このため、コイルばねＷの軸長に合わせて隣接するコイルばねＷの搬送ピッチを調整することができ、無駄な空間が生じることを抑制して投射効率をさらに向上することができる。

また、本実施例のショットピーニング装置１０では、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの上方にワーク載置装置４０が配置され、ワーク載置装置４０によって供給口５８とハウジング１２内とがシールドされる。このため、ハウジング１２の供給口５８からショット粒が飛散することが抑制される。また、供給口５８に供給されたコイルばねＷは、ワーク載置装置４０のアーム６８ａ，６８ｂによって把持され、アーム６８ａ，６８ｂの回転によってソフトに搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置される。したがって、コイルばねＷの表面に疵が生じることを抑制でき、疵によってコイルばねＷに早期折損等が生じることを抑制することができる。

さらに、本実施例のショットピーニング装置１０では、搬送スピナー２２ａ，２２ｂが、供給室１４側の端部に対して排出室１８側の端部が高くなるように傾斜している。したがって、搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置されたコイルばねＷには、重力によって搬送方向の逆側（すなわち、排出室１８側から供給室１４側）に向かう力が作用する。このため、投射装置７０ａから搬送方向に向かってショット粒を投射しても、コイルばねＷが縦板部３６から離れてしまうことが抑制され、コイルばねＷに適切に残留応力を付与することができる。すなわち、コイルばねＷがショット粒の衝突によって逃げてしまい、コイルばねＷに残留応力が適切に付与されない事態を回避することができる。特に、高応力設計がなされたコイルばねや、ばねの横力制御設計がなされたばねの場合、最大応力発生部位が、素線の内径側でなく素線の上下面となる場合がある。素線の内外周面や搬送方向前側の面にショット粒を投射する際は、ショット粒からコイルばねＷに作用する力を搬送スピナー２２ａ，２２ｂや縦板部３６で受けることができるため、素線に十分な残留応力を付与することができる。一方、コイルばねＷの素線の搬送方向後ろ側の面にショット粒を投射する際は、ショット粒を強く投射して大きな残留応力を付与しようとすると、そのままではコイルばねＷが逃げて、大きな残留応力を付与することができない。本実施例では、搬送スピナー２２ａ，２２ｂを傾斜させることで、コイルばねＷに作用する重力を利用してコイルばねＷの逃げを抑制することができる。その結果、コイルばねＷの素線の表面全体に比較的に大きな残留応力を付与することができる。

なお、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの傾斜角度θは、水平方向に対して３〜１３°となっていることが好ましい。搬送スピナー２２ａ，２２ｂの角度が３°未満であると、コイルばねＷの逃げを防止するための力が充分に得られないためである。また、搬送スピナー２２ａ，２２ｂの角度が１３°を超えると、ショットピーニング装置１０が高さ方向に大型化するためである。

最後に、実施例１と特許請求の範囲の記載の対応関係を説明する。連結部材３４が「当接部」の一例であり、ショット粒貯留部７６が「貯留部」の一例である。

以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。

例えば、上述した実施例では、コイルばねにショットピーニングをする場合を説明したが、本実施例のショットピーニング装置１０は、それ以外の機械部品のショットピーニングにも用いることができる。

また、搬送スピナー２２ａ，２２ｂは、排出口８０の位置において投射室１６よりも上方に位置させることができる。このような構成によると、排出口からハウジング外にコイルばねを容易に搬出することができる。

また、上述した実施例では、ワーク降下機構（６４ａ，６４ｂ）の２本のアーム６８ａ，６８ｂを回転動作することによって、ワーク供給機構４２から投下されるコイルばねＷを搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置したが、このような形態に限られない。例えば、１本のアームを回動動作（所定の角度範囲内を繰り返し回転）することで、コイルばねＷを搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置してもよい。また、アームを３本として、これら３本のアームを回転運動することで、コイルばねＷを搬送スピナー２２ａ，２２ｂ上に載置してもよい。

本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。

１０：ショットピーニング装置
１２：ハウジング
２０：搬送装置
４０：ワーク載置装置
７０ａ，７０ｂ：投射装置

Claims (5)

1. コイルばねにショットピーニングを行うショットピーニング装置であって、
   コイルばねが供給される供給口と、コイルばねにショット粒が投射される投射室と、ショット粒が投射されたコイルばねが排出される排出口と、を有するハウジングと、
   供給口に供給されるコイルばねを、その軸線が搬送方向に一致する状態で投射室を通って排出口まで搬送する搬送装置と、
   搬送装置により投射室内を搬送されるコイルばねにショット粒を投射する投射装置と、を備えており、
   搬送装置は、コイルばねが載置される搬送スピナーと、搬送スピナー上に載置されたコイルばねの搬送方向後端に当接すると共に、供給口側から排出口側まで移動する当接部材と、を有しており、
   搬送スピナーは、供給口側の端部に対して排出口側の端部が高くなるように傾斜している、ショッピーニング装置。
2. 搬送スピナーの傾斜角度は、水平方向に対して３〜１３°となっている、請求項１に記載のショットピーニング装置。
3. 供給口の下方で、かつ、搬送スピナーの上方に配置されており、供給口に供給されるワークを搬送装置上に載置するワーク載置装置をさらに備えており、
   ワーク載置装置は、ショット粒が供給口側に飛散することを防止するシールド構造を有する、請求項１又は２に記載のショットピーニング装置。
4. 搬送スピナーは、排出口の位置において投射室よりも上方に位置しており、その上面が排出口に露出している、請求項１〜３のいずれか一項に記載のショットピーニング装置。
5. 投射室内であって搬送スピナーより下方の位置には、その上方が開放されており、ショット粒を貯留する貯留部が設けられている、請求項１〜３のいずれか一項に記載のショットピーニング装置。
   

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