JP2002307310A - マスキング装置、およびブラスト処理方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 部分的に面粗度の異なるブラスト面を得るこ
とのできるブラスト処理方法を提供する。 【解決手段】 ワークの被ブラスト面５１と、吹き付け
られるブラスト材の量を制限するメッシュ部２との間に
空間５ができるようにマスキング装置１を設置して、被
ブラスト面５１に対してブラスト材を吹き付ける。これ
により空間５ブラスト処理の進行にともなって徐々にブ
ラスト材２０が蓄積されて、その部分がマスクされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、マスキング装置、
およびブラスト処理方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】エンジン部品の一つであるシリンダブロ
ックの加工工程のなかに、ブラスト処理がある。

【０００３】たとえば、特開平１１−３２０４１４号公
報に開示された技術では、ブラスト材を吹き出すノズル
をシリンダブロック内に下降させながらブラスト材を吹
き付ける構成となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ブラスト処理では、シリンダブロックのボア全面をブラ
スト処理するため、たとえば面粗度が粗くなると、耐焼
き付き性は確保できるがフリクションや、オイル消費性
能が低下し、一方、面粗度が細かくなると、逆にフリク
ションや、オイル消費は確保できるが耐焼き付き性が低
下するため、耐焼き付き性が確保できる範囲で極力フリ
クションなどを低減するために必要な限度で、面粗度を
細かくする必要があり、さらなるフリクションの低減が
難しいといった問題がある。

【０００５】また、このような問題を解決するために、
部分的に面粗度をコントロールすることが考えられる
が、ブラスト処理の方法は、ブラスト材をエアにより吹
き付けているため、これを処理する部分ごとに変更し、
なおかつ、所望の部分だけ面粗度を変化させるのはきわ
めて難しい。このため、部分的に面粗度をコントロール
する場合には、吹き付ける部分と吹き付けない部分に分
けてしまうことしかできない。

【０００６】しかし、部分的にブラスト処理した面と未
処理の面があると、ブラスト処理した面は塑性変形する
ために、ブラスト未処理の面との間に段差が生じてしま
い、かえってフリクションが増加したり、磨耗が大きく
なったりといった摺動特性の低下につながってしまうと
いった問題が起こる。

【０００７】そこで、本発明の目的は、部分的に面粗度
の異なるブラスト面を簡単にかつ段差を生じることなく
得ることのできるマスキング装置、およびブラスト処理
方法を提供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の目的は、以下の
構成により達成される。

【０００９】（１）ワークの被ブラスト面に吹き付けら
れるブラスト材の量を制限し、かつ、該被ブラスト面か
ら離れて該被ブラスト面を覆うように設けられるメッシ
ュ部と、前記被ブラスト面につながる前記ワーク上の面
と接触する接触部と、を有し、前記被ブラスト面と前記
メッシュ部の間に、前記接触部によって閉じられた空間
が形成され、該空間に、ブラスト処理中に吹き付けられ
たブラスト材が蓄積されることを特徴とするマスキング
装置。

【００１０】（２）ワークの被ブラスト面が垂直となる
ように設置する段階と、前記被ブラスト面上から離れて
設けられ、吹き付けられるブラスト材の量を制限するメ
ッシュ部および前記被ブラスト面につながる前記ワーク
上の面と接触する接触部を有するマスキング装置を、該
接触部が該メッシュ部の下方にくるように前記ワークに
装着する段階と、前記マスキング装置を通してブラスト
材を吹き付ける段階と、を有することを特徴とするブラ
スト処理方法。

【００１１】（３）ワークの被ブラスト面の中で、ブラ
スト処理を少なくする部分が最も下方にくるように設置
する段階と、吹き付けられるブラスト材の量を制限する
メッシュ部を有するマスキング装置を、該メッシュ部が
前記被ブラスト面から離れ、かつ、前記被ブラスト面の
上方にくるように装着する段階と、前記マスキング装置
の上方からブラスト材を吹き付ける段階と、を有するこ
とを特徴とするブラスト処理方法。

【００１２】（４）ワークの被ブラスト面との間に、ブ
ラスト処理中のブラスト材が蓄積されるように、吹き付
けられるブラスト材の量を制限するマスキング装置を設
置して、前記被ブラスト面に対してブラスト材を吹き付
けることを特徴とするブラスト処理方法。

【００１３】

【発明の効果】本発明は、請求項ごとに以下の効果を奏
する。

【００１４】請求項１に係る発明によれば、被ブラスト
面とメッシュ部との間に空間を設けて、この空間にブラ
スト処理中のブラスト材が蓄積されるようにしたので、
ブラスト処理の進行にともなって、除々にブラスト材が
空間に蓄積されて被ブラスト面を覆うようになり、被ブ
ラスト面の仕上がりの面粗度を徐々に変化させることが
できる。

【００１５】請求項２に係る発明によれば、被ブラスト
面を垂直に設置して、下方を閉じるようにしてメッシュ
部と被ブラスト面の間に空間を設けて、この空間にブラ
スト処理中のブラスト材が蓄積されるようにしたので、
ブラスト処理の進行にともなって、除々に下の方からブ
ラスト材が空間に蓄積されて被ブラスト面を覆うように
なり、被ブラスト面の仕上がりを下の方から徐々に粗く
なるようにすることができる。

【００１６】請求項３に係る発明によれば、ワークの被
ブラスト面の中で、ブラスト処理を少なくする部分が最
も下方にくるように設置して、メッシュ部と被ブラスト
面の間に空間ができるように被ブラスト面の上方からマ
スキング装置を装着し、この空間にブラスト処理中のブ
ラスト材が蓄積されるようにしたので、ブラスト処理の
進行にともなって、除々に下の方からブラスト材が空間
に蓄積されて被ブラスト面を覆うようになり、被ブラス
ト面の仕上がりを下の方から徐々に粗くなるようにする
ことができる。

【００１７】請求項４に係る発明によれば、被ブラスト
面との間に、ブラスト処理中のブラスト材が蓄積される
ように、マスキング装置を設置したので、ブラスト処理
の進行にともなって、除々にブラスト材が空間に蓄積さ
れて被ブラスト面を覆うようになり、被ブラスト面の仕
上がりを徐々に粗くなるようにすることができる。

【００１８】

【発明の実施の形態】以下添付した図面を参照して本発
明の一実施の形態を説明する。

【００１９】（第１の実施の形態）図１は、本第１の実
施の形態におけるマスキング装置と、その使用状態を示
す断面図であり、図２は、マスキング装置装着部分の拡
大断面図であり、図３は、メッシュ部の拡大図である。

【００２０】マスキング装置１は、メッシュ部２と接触
部３を有する。このマスキング装置は、図示するよう
に、被ブラスト面５１が垂直になるように設置されたシ
リンダブロック５０に対して装着される。

【００２１】そして、マスキング装置１のメッシュ部２
は、図２に示すように、メッシュ部２が被ブラスト面５
１から離れるように、接触部３よりシリンダブロックの
内側に湾曲している。一方、接触部３は、被ブラスト面
５１につながるシリンダブロックの内面と接触してい
る。

【００２２】したがって、このマスキング装置１を装着
することで、メッシュ部２と被ブラスト面５１との間
に、その下方が接触部３によって閉じられた空間５が形
成されている。

【００２３】メッシュ部２は、図３に示すように、網目
が施されたもので、この網目の密度によって被ブラスト
面に吹き付けられるブラスト材の量を制限する。

【００２４】接触部３は、メッシュ部２につながってお
り、ワーク形状にあわせて、ワークと接触するようにな
っていて、ブラスト材がワークに当たるのを防止すると
ともに、上記のように、メッシュ部２と被ブラスト面に
できる空間を閉じる役目を果たす。

【００２５】このようなマスキング装置１は、たとえ
ば、ステンレスや鋳鉄などの鉄を主体とした金属材料が
使用されるが、そのほか、ゴムや樹脂材料なども使用す
ることが可能である。また、金属と、ゴムや樹脂などを
積層したものを使用してもよい。

【００２６】ここで、ブラスト処理装置の概要について
説明する。

【００２７】図４は、ブラスト処理装置の一例を示す図
面である。

【００２８】通常のブラスト処理装置は、ワーク１００
に対してブラスト材を吹き付けるためのノズル１０１
と、ブラスト材を貯留しておくブラスト材タンク１０２
と、ノズル１０１に供給する空気圧を調整するための第
１バルブ１０３と、ブラスト材タンク１０２に供給する
空気圧を調整する第２バルブ１０４と、空気の供給源と
なる空気供給装置１０５と、第１バルブおよび第２バル
ブの開度を調整して、ブラスト材の吹き付け量を制御す
る制御装置１０６とからなる。

【００２９】このようなブラスト処理装置は、一般的に
使用されているものであり、制御装置１０６によって第
１バルブ１０４および第２バルブ１０４を制御し、ノズ
ル１０１に供給する空気圧と、ブラスト材タンク１０２
に供給する空気圧を調整することで、ブラスト材の噴射
圧力や噴射時間などを制御する。

【００３０】次に、上述したマスキング装置１を使用し
たブラスト処理の手順を説明する。

【００３１】図５は、ブラスト処理手順を示すフローチ
ャートである。

【００３２】まず、ワークの被ブラスト面にマスキング
装置１をセットする。本実施の形態では、図１に示した
ように、被ブラスト面５１が垂直になるように設置され
たシリンダブロックにマスキング装置１を装着すること
になる。ここで、被ブラスト面５１は、シリンダブロッ
ク５０のボア部分である。

【００３３】続いて、ノズル１０１を被ブラスト面５１
に向けてセットする（Ｓ２）。そして、ノズル１０１か
らブラスト材を噴射させつつ、ノズル１０１を回転およ
び揺動させる（Ｓ３）。ここで、ノズルの回転は、図１
に示した矢印Ａのように、中心軸Ｃに対して、ノズルを
旋回させボア内面全周をブラスト処理するものであり、
揺動は、同じく図１に示す矢印Ｂのように、ノズル１０
１を上下動させるものである。

【００３４】なお、ブラスト材としては、たとえばガラ
スビーズやアルミナなどが用いられる。

【００３５】続いて、ブラスト処理を行う所定時間経過
したか否かを判断し（Ｓ４）、所定時間経過していなけ
れば、ステップＳ３に戻り、所定時間経過するまでブラ
スト処理を継続する。一方、所定時間が経過したなら、
ブラスト処理の終了となる。

【００３６】本第１の実施の形態では、このような手順
によって行われるブラスト処理において、図２を参照す
れば、ブラスト処理中にブラスト材２０が空間５に蓄積
されて行く。しかも、ブラスト材２０は、空間５の下方
が閉じてあり、被ブラスト面５１が垂直となっているの
で、下の方から徐々に溜まってゆく。このためにブラス
ト処理中においては、この徐々に空間５に蓄積されるブ
ラスト材２０がマスクの役割を果たすようになる。した
がって、ブラスト処理終了後における被ブラスト面５１
は、下方から徐々にブラスト処理量が多くなるように仕
上がる。

【００３７】図６は、このような仕上がり結果の一例と
して面粗度の測定結果を示す図面である。

【００３８】図６において、図６（ａ）は、面粗度の測
定部位を示す図であり、測定部位は図示するとおり、シ
リンダボアのブラスト処理を行った部分である。また、
図６（ｂ）および（ｃ）は、図６（ａ）に示した測定部
位における面粗度の測定結果を示すグラフである。

【００３９】この図から明らかなように、図６（ｂ）に
示す軸方向については、下の方が粗さが少なく、上の方
が粗いことがわかる。これは、下の方では、ブラスト材
が蓄積されたことで、その分ブラスト処理が少なくなっ
て、しかも、ブラスト材は、ブラスト処理が進むにつれ
て、下の方から徐々に蓄積されるため、下の方からマス
クとして徐々に働くために、その分下の方のブラスト処
理量が少なく、上に行くほど処理量が多くなって、表面
の粗さは、下のほうほど細かく、上に行くほどが粗くな
っているのである。また、比較的上の方では、マスキン
グ装置のメッシュ部の網目にあわせて粗さが変化してい
る。

【００４０】一方、図６（ｃ）に示す周方向について
は、マスキング装置のメッシュ部の網目にあわせて粗さ
が変化している。

【００４１】以上説明したように、本第１の実施の形態
においては、被ブラスト面が垂直になるように設置し
て、マスキング装置のメッシュ部と被ブラスト面との間
に空間を設け、その空間の下側を閉じるという簡単な構
成によって、空間に徐々にブラスト材を蓄積させ、それ
がさらにマスクとして働くようになるので、ブラスト処
理量を制御し、かつ、ブラスト処理した面の粗さを徐々
に変化させることができる。

【００４２】したがって、本第１の実施の形態のように
シリンダブロックのボア部においては、潤滑状態の激し
い端部（図１における上方部分）は、オイルのたまりが
よいように粗い面とするとともに、内部（図１において
は下方）においては、円滑な摺動が行えるように滑らか
な面とすることができ、しかも、粗い部分と滑らかな面
とは徐々に面粗度が変化し、段差などが発生しないた
め、耐スカッフ性やフリクション性を向上することがで
きる。

【００４３】（第２の実施の形態）図７は、本発明を適
用した第２の実施の形態におけるマスキング装置とその
使用状態を示す断面図である。

【００４４】第２の実施の形態は、本発明を適用してク
ランク軸受けのブラスト処理を行うものである。

【００４５】図示するように、クランク軸受け６０に対
するブラスト処理では、クランク軸受け６０の被ブラス
ト面６１が水平となり、ブラスト処理量を最も少なくし
たい部分が最下方にくるように設置して、その上からマ
スキング装置１１を装着する。このとき使用するマスキ
ング装置は、メッシュ部１２が被ブラスト面６１から離
れるようになっている。なお、メッシュ部１２は、前述
した第１の実施の形態と同様に、網目のものである。

【００４６】このようにマスキング装置１１を設置する
ことで、マスキング装置１１のメッシュ部１２と、被ブ
ラスト面６１との間に空間８ができる。

【００４７】この状態で、前述した第１の実施の形態に
おいて説明したブラスト装置（図４参照）および処理手
順（図５参照）と同様にしてブラスト処理を実行する。

【００４８】ただし、本第２の実施の形態においては、
図７に示したように、ブラスト材を噴射するノズル１０
１を中心線Ｃに対し約２０度傾けた方向に噴射する。こ
れは、クランク角約２０度のときに、軸受けに燃焼圧力
が最大となることによる最大荷重がかかるため、その近
傍の表面が最も粗くなるようにブラスト処理を行うため
である。

【００４９】このようにしてブラスト処理を行うと、ブ
ラスト処理の進行にともない、空間８には、下の方、す
なわち、クランク軸受けの中心部分から徐々にブラスト
材２０が蓄積され、蓄積されたブラスト材２０によっ
て、この部分がマスクされるようになる。

【００５０】このため、クランク軸受けの中心底部分で
は面粗度が細かく、最も荷重がかかる軸受け周辺部で面
粗度を高くし、しかも細かい部分から粗い部分にかけて
は段差がないため、クランク軸の動きを滑らかにするこ
とができる。

【００５１】以上本発明を適用した本実施の形態を説明
したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるもの
ではなく、当然に、シリンダブロックやクランク軸受け
に限らず、さまざまなブラスト処理に利用することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明を適用した第１の実施の形態における
マスキング装置とその使用状態を示す断面図である。

【図２】 マスキング装置装着部分の拡大断面図であ
る。

【図３】 上記マスキング装置のメッシュ部拡大図であ
る。

【図４】 ブラスト処理装置の一例を示す図面である。

【図５】 ブラスト処理の手順を示すフローチャートで
ある。

【図６】 第１の実施の形態におけるブラスト処理後の
面粗度測定結果を説明するための図面である。

【図７】 本発明を適用した第２の実施の形態における
マスキング装置とその使用状態を示す断面図である。

【符号の説明】

１…マスキング装置 ２、１２…メッシュ部 ３…接触部 ５、８…空間 １１…マスキング装置 ２０…ブラスト材 ５０…シリンダブロック ５１、６１…被ブラスト面 ６０…クランク軸受け １００…ワーク １０１…ノズル １０２…ブラスト材タンク １０３、１０４…バルブ １０５…空気供給装置 １０６…制御装置

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ワークの被ブラスト面に吹き付けられる
   ブラスト材の量を制限し、かつ、該被ブラスト面から離
   れて該被ブラスト面を覆うように設けられるメッシュ部
   と、 前記被ブラスト面につながる前記ワーク上の面と接触す
   る接触部と、を有し、 前記被ブラスト面と前記メッシュ部の間に、前記接触部
   によって閉じられた空間が形成され、該空間に、ブラス
   ト処理中に吹き付けられたブラスト材が蓄積されること
   を特徴とするマスキング装置。
2. 【請求項２】 ワークの被ブラスト面が垂直となるよう
   に設置する段階と、 前記被ブラスト面上から離れて設けられ、吹き付けられ
   るブラスト材の量を制限するメッシュ部および前記被ブ
   ラスト面につながる前記ワーク上の面と接触する接触部
   を有するマスキング装置を、該接触部が該メッシュ部の
   下方にくるように前記ワークに装着する段階と、 前記マスキング装置を通してブラスト材を吹き付ける段
   階と、 を有することを特徴とするブラスト処理方法。
3. 【請求項３】 ワークの被ブラスト面の中で、ブラスト
   処理を少なくする部分が最も下方にくるように設置する
   段階と、 吹き付けられるブラスト材の量を制限するメッシュ部を
   有するマスキング装置を、該メッシュ部が前記被ブラス
   ト面から離れ、かつ、前記被ブラスト面の上方にくるよ
   うに装着する段階と、 前記マスキング装置の上方からブラスト材を吹き付ける
   段階と、 を有することを特徴とするブラスト処理方法。
4. 【請求項４】 ワークの被ブラスト面との間に、ブラス
   ト処理中のブラスト材が蓄積されるように、吹き付けら
   れるブラスト材の量を制限するマスキング装置を設置し
   て、前記被ブラスト面に対してブラスト材を吹き付ける
   ことを特徴とするブラスト処理方法。