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プロジェクトの基本情報

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2017年3月24日更新

歯車の歯面・歯元ともに従来焼入れ歯車より大幅に強度アップする先進のスーパー歯車(HASB歯車)への変身が可能

橋本技術士事務所

プロジェクト名 ショット・バレル複合プロセスによる長寿命歯車の加工装置の開発
対象となる川下分野 自動車、航空機、エネルギー、産業機械
川下企業におけるニーズの対応 高機能化(精度・性能の向上など)
高耐久性(耐熱性、耐食性、耐摩耗性の向上など)
質量低減(小型化、軽量化など)
信頼性・安全性(信頼性の高い検査技術の実現など)
上記ニーズに対する具体的な数値 従来の浸炭焼入れ歯車に対し歯面強度歯元強度ともに4割アップ。
摩擦係数3割低減。これらにより効率向上騒音低下も十分期待される。
事業実施年度 平成20年度~平成22年度
事業化状況 実用化済み(完成はしているが販売実績はなし)
対象としている素材 焼入れ歯車が主対象であるが、一般構造用鋼材やAl合金などの非鉄系にも十分適用可能。

プロジェクトの詳細

プロジェクトに至った背景・経緯
トランスミッション用ギヤや一般産業用伝動装置のギヤの耐久性向上のため歯元に対してショットピーニングの技術を適用していたが、歯面が悪化するのでその対策に苦慮していた。そこで、バレル技術を複合化し適用したところ、歯面歯元ともに向上することができた。また量産化に関する特許を取得した。
しかし、単体では加工可能となったが、一般産業用対応としての量産可能性課題が残った。
そこで本プロジェクトでは本手法を用いて量産可能な複合加工装置を開発することとした。
研究開発のポイント
従来歯元強度を上げるためショットすると歯面が荒れ、面圧強度を低下させる原因となり、歯面強度とのバランスがとりずらくなっていた。また歯元へ均一にショットするためにはノズル角度を変えて打つか、ワークを3次元的に動かし、歯の曲面に沿って均一距離からショットする必要があった。バレル加工時も客面を流体の流れに沿って均一に加工できるようにワークを3次元的に傾ける必要があった。これらの処理を複合化して立体歯車が処理可能な装置を開発した。
これらの一連の処理はシーケンシャルプログラムにて、主ロボットを中心として3次元移動搬送し、また連続複合処理および単一処理の選択が可能で、かつ、種々の条件設定にて自動処理可能である点が特徴である。
研究開発の具体的な成果
開発の初期目的の立体歯車の歯車歯元歯面の複数個同時自動処理は、達成可能となった。また、本装置での量産処理時と単体処理時で同等の表面仕上げが達成可能であることが確認された。これらの副次効果として低騒音化も期待されることがわかった。ランニングコストは従来のショットピーニング並にて処理可能である。またモジュールm=2程度の小歯車から最大外径φ500のハイポイド歯車のバレル処理加工が可能であることがわかった。またバレル処理では適切な加工条件があることが判明した。

利用イメージ、今後の活用が見込める分野・製品等
試作歯車の評価成果をベースに賃加工に結び付け、最終的には本装置の量産販売を目指したい。
今後、対象を乗用車や一般産業用歯車のみならず、トラックや二輪車、風力発電用、建設機械用等の特殊用途用歯車へも対象範囲として情宣営業に努める。また、歯車のみならず射出成形機用スクリューヘッドや摺動ピン、ベヤリング等ほかの機械要素部品も視野に入れエンドユーザーの要求に対応していくこととしている。

事業化への取り組み

事業化状況、規模 協同開発事業体である株式会社 パーカーコーポレーションの関連企業である旭千代田工業 株式会社を加え、橋本技術士事務所との3社協業体を結成し、情宣営業拡販および評価検査、賃加工、装置設計製作、技術等に重点分担して推し進めることとした。情宣活動を含めた営業会議を2ヶ月に一回実施している。
現在モジュールm=2~3以下の小さい歯車の開発を目指し、その試作加工の準備をすすめている。また来 年予定の二輪車用歯車試作品の受け入れ待ちの状態である。
事業化による効果 連続処理でないが、本手法に酷似した加工を大手乗用車メーカーが採用し、内作製品化している。量産化はしていないので採算は取れていないが、一度試作実績を積めば事業化は一気に進むものと考えている。
知財・広報活動 装置製作に関し、特許を取得している。また本加工法に関する歯車に関し、商標HASBを取得している。
広報に関しては、現在カタログを製作中である。特殊用途用歯車を含め3社協業体制を生かし、広報情宣に努めていく。
今後の見通し 3社協業体制にて相互補完し、試作品加工処理による評価実績を多く積むことに傾注し、まずは歯車加工処理の事業化に結び付けたい。これらを通し、最終的には装置設計製作を含めた事業化を目指し、邁進していく。
当初の目標を踏まえた
上での達成度や
新たな課題
当初目標は達成できたがm=2~3以下の小モジュールの加工仕上げに課題が残っている。試作加工品にて本手法の他に別処理法が必要かどうかを含め検討していく予定である。
川下産業からの引き合い状況
(件数等、内容)
1~2件(二輪車用歯車)試作品提供待ち。

研究開発の体制

事業管理機関 公益財団法人 中部科学技術センター
法認定事業者 橋本技術士事務所
株式会社 パーカーコーポレーション
研究実施機関 名古屋市工業研究所
旭千代田工業 株式会社

PRコメント

歯車強度でお困りの方は気楽にご相談ください。材料、熱処理、表面加工法、効率、騒音、コスト、量産化装置等を含め多面的視点からアドバイスします。その上で本手法の検討を進めていただければと思っております。
本手法の適用にて歯車の強度アップ、増減速機のコンパクト化が達成可能となります。
一度HASB歯車をお試しください。試作加工は無料です。

企業情報

社名 橋本技術士事務所
所在地 〒474-0011 愛知県大府市横根町羽根山234の2
電話番号 0562-44-3916
社員数 1名 (男性  1名、)
業種 その他の業種(組込みソフトウェア、発酵など)
事業内容 技術士(機械部門、綜合監理部門)、工学博士(機械装置、加工法)、機械設計アドバイス、歯車設計アドバイス、機械設計技術教育
保有する生産設備と
スペック
HASB処理装置ショットピーニング装置、バレル装置
生産拠点エリア 国内 所在地:名古屋市瀬戸市暁町
海外生産対応 不可
主要な取引先 明研工業 株式会社、明徳産業 株式会社、中日本炉工業 株式会社、株式会社 リョーエイ
本プロジェクトに
関する問い合わせ先
部署名

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