JPWO2015198844A1 - ショット処理装置及び投射機 - Google Patents

Abstract

本発明は、投射材の投射量を抑制することができるショット処理装置、投射機を提供することを目的とする。本発明によれば、ワークに投射材を投射する遠心式の投射機（２０）と投射機による表面加工が可能な加工位置でワークを支持する支持機構とを備え、投射機が、円筒形状を有し内部に投射材が供給され側壁に投射材の排出口となる開口が形成されたコントロールケージ（９２）と、コントロールケージの外方でコントロールケージの径方向外方に延びるように配置された複数のブレード（１０４）を備えコントロールケージの中心軸線を中心に回転する羽根車（１００）であって、ブレードには回転方向前方側の表面に回転方向後方側に傾斜した後傾部（１１０）が設けられている羽根車と、を備えているショット処理装置（１）が提供される。

Description

本発明は、ショット処理装置及び投射機に関する。

ワークに投射材を投射して表面処理加工するショット処理装置が知られている。このようなショット処理装置として、遠心式の投射機から製品に向けて投射材を投射するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

実開昭５９−１１６１５３号公報

このようなショット処理装置においては、投射材の使用量が比較的多くなる。

したがって、投射材をワークに対して有効に投射して投射材の使用量を減少させたいという要請があった。

本発明は、上記要請を考慮して、投射材の使用量を抑制することができるショット処理装置、投射機を提供することを目的とする。

本発明によれば、
ワークに投射材を投射する遠心式の投射機と、前記投射機による表面加工が可能な加工位置でワークを支持する支持機構とを備えたショット処理装置であって、
前記投射機が、円筒形状を有し、内部に投射材が供給され、側壁に前記投射材の排出口となる開口が形成されたコントロールケージと、
前記コントロールケージの外方で前記コントロールケージの径方向外方に延びるように配置された複数のブレードを備え前記コントロールケージの中心軸線を中心に回転する羽根車であって、前記ブレードには回転方向前方側の表面に回転方向後方側に傾斜した後傾部が設けられている、羽根車と、を備えている、
ことを特徴とするショット処理装置が提供される。

このような構成によれば、羽根車のブレードの表面には、羽根車の回転方向後方側に傾斜した後傾部が形成されている。
このため、コントロールケージの開口から先に排出された投射材がブレードの表面に接触する前に、コントロールケージの開口から後に排出された投射材がブレードの表面に接触してブレードの先端側へ向けて加速される。
これにより、先に排出された投射材がブレードの表面に接触する時点では、後から排出された投射材と先に排出された投射材とがブレードの表面の隣接した位置に集められる。そして、ブレードの表面の隣接した位置に集められた投射材が投射されるので、投射分布を集中させることができ、ワークに対する無駄な投射を抑えることができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記開口は、二辺が前記コントロールケージの円筒軸心に平行な矩形形状を備えている。

このような構成によれば、ワークに投射材を集中的に投射することができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記羽根車の回転軸方向視で、前記投射機による投射材の投出位置と、前記加工位置に配置されたワークの前記投射機に向く面の両端との成す角度が３０°以内となるワークの表面加工用とされ、
前記後傾部は、前記羽根車の径方向に対して回転方向後方側に３０°〜５０°傾斜している。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記後傾部は、前記ブレードの基端部側に形成され、
前記ブレードの先端部側には、前記後傾部より回転方向後方側への傾斜角が小さな非後傾部が形成されている。

このような構成によれば、後傾部がブレードの基端部側に形成され、ブレードの先端部側に非後傾部が形成されているので、後傾部で集中された投射材を非後傾部で加速して投射することができる。

尚、本明細書では、「後傾部より回転方向後方側への傾斜角が小さな」とは、その傾斜角が、後傾部の回転方向後方側への傾斜角より小さい場合の他、径方向に延びる構成、および回転方向前方側に傾斜している構成も包含する。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記羽根車は、駆動モータの回転軸にハブを介して取り付けられている。

このような構成によれば、羽根車は、駆動モータの回転軸にハブを介して取り付けられているので、ベルトを介して駆動モータに接続されている場合と比べて装置全体を小型化できる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記後傾部の径方向長さが前記非後傾部の径方向長さよりも長く設定されている。

このような構成によれば、ブレードの後傾部で投射材を十分に集めてから非後傾部で投射材を加速して投射することができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記後傾部と前記非後傾部とをなだらかに繋ぐ湾曲部が設けられている。

このような構成によれば、ブレードの後傾部で投射材を集めた後、投射材の速度を湾曲部及び非後傾部で徐々に増加させ、投射することができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記コントロールケージの内側に配置され前記羽根車の回転方向と同じ方向に回転するディストリビュータを更に備え、
前記ディストリビュータが回転することで、前記コントロールケージの内側に供給された投射材が、前記ディストリビュータとコントロールケージとの間の間隙中を前記ディストリビュータの内周面に沿って移動し、前記コントロールケージの開口からの前記投射材の排出方向が前記羽根車の回転中心からの径方向に対して前記羽根車の回転方向前方側に傾く。

このような構成によれば、前記コントロールケージの開口からの前記投射材の排出方向が前記羽根車の回転中心からの径方向に対して前記羽根車の回転方向前方側に傾くので、コントロールケージの開口から先に排出された投射材がブレードの表面に接触するタイミングを遅らせ、ブレードの表面の後傾部に投射材を集中させることができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記ブレードの前記羽根車の回転方向後方側の表面は、基端部に、径方向に対して傾斜部より大きく回転方向後方側に傾斜した傾斜部を備えている。

このような構成によれば、開口から排出された投射材が、ブレードの裏面の基端部に当たって反射した場合、隣接したブレードに向かう投射材の量を抑えることができる。このため、ブレード同士の間における投射材の流動の乱れを抑えることができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記ワークが搬入出される搬入出ゾーンを内部の上方位置に、前記投射機により投射された投射材によって前記ワークの表面加工を施す加工ゾーンを内部の下方位置に、それぞれ有しているキャビネットと、
前記支持機構を構成し、前記ワークを支持しながら前記ワークを前記搬入出ゾーンと前記加工ゾーンとの間で昇降させ且つ該昇降方向を中心に回転可能な昇降回転機構と、を備えている。

このような構成によれば、複数のワークを積み重ねて昇降回転機構に支持させれば、複数のワークの全周を加工することができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記搬入出ゾーンの上端側の位置する第一位置と、前記搬入出ゾーンと前記加工ゾーンとの間に位置する第二位置との間で昇降可能な内蓋と、
前記ワークを前記搬入出ゾーンに搬入出するとき前記内蓋を前記第一位置に配置し、前記ワークが前記加工ゾーンに配置されたとき前記内蓋を前記第二位置に配置するように、前記内蓋を昇降させる昇降機構と、を備えている。

このような構成によれば、ワークが加工ゾーンに配置された状態で投射機がワークの側へ向けて投射材を投射しても、搬入出ゾーンの側への投射材の漏れ出しが内蓋によって阻止される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記昇降回転機構は、前記内蓋を貫通可能であり前記ワークを上方側から押さえて該ワークと共に前記昇降方向を中心に回転可能な押さえ部を有している。

上記構成によれば、ワークを複数個、積み重ねたときでも、ワークを昇降の方向の軸回りに安定的に回転させることができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記搬入出ゾーンの側方側の側壁側にワーク検査装置をさらに備え、
該ワーク検査装置は、
前記昇降回転機構に支持されたワークに対して前記内蓋及び前記押さえ部が装置上方側に離間して配置されたとき、前記ワークと前記内蓋及び押さえ部との間に側方側から挿入可能な退避位置と、
前記退避位置の側方側の位置であって前記ワークの側面を包囲する検査位置と、の間で移動可能に支持されている。

このような構成によれば、ワークに投射材が投射された後であってワークをキャビネットから搬出する前に、ワークの側部の状態を非破壊検査することができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記投射機は、前記加工ゾーンの側方側において前記キャビネットの側壁部に配置されている。

このような構成によれば、投射機よりも上方側に投射材供給部等を配置しても装置全体の高さを抑えることができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記投射機は、前記羽根車のブレードが、羽根車の回転中心線の方向に見て、装置上方側、前記加工ゾーンの側、装置下方側の順に移動するように羽根車の回転方向が設定されている。

このような構成によれば、上方側への投射材の漏れ出しが抑えられる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記投射機によって投射された投射材を前記投射機へ循環させる循環機構をさらに備え、
前記循環機構は、
上部に入口を有し該入口から供給された投射材及び粉塵から粉塵を分離除去して投射材を下部側に排出するセパレータと、
上部において前記セパレータの前記入口と隣接するショット供給口を有し該ショット供給口に供給された投射材を前記投射機への供給用として貯留するショットタンクと、
前記投射材及び粉塵を下部側から上部側へ搬送し前記セパレータの入口に供給する第一列搬送部と、前記第一列搬送部と並列に設けられ前記セパレータから排出された投射材を下部側から上部側へ搬送して前記ショットタンクのショット供給口に供給する第二列搬送部とを有する搬送機構と、を備えている。

このような構成によれば、ショットタンクのショット供給口がセパレータの入口に隣接して設けられ、ショットタンクの上方側にセパレータを配置していないので、装置全体の高さを抑えることができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記搬送機構は、
前記第一列搬送部及び前記第二列搬送部を駆動する共通のモータと、
前記モータによって回転駆動される単一の無端ベルトと、
前記無端ベルトに取付けられ前記第一列搬送部を構成する複数の第一バケットと、
前記無端ベルトに前記第一バケットと並列して取付けられ前記第二列搬送部を構成する複数の第二バケットと、を有しているバケットエレベータと、備えている。

このような構成によれば、共通のモータ及び単一の無端ベルトが用いられているので、部品点数を減らせると共に、装置を小型化することができる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記無端ベルトの下部に近接して前記第一列搬送部と前記第二列搬送部とを仕切る仕切部をさらに備えている。

このような構成によれば、セパレータで粉塵が分離除去される前の混合物（投射材及び粉塵）と、セパレータで粉塵が分離除去された後の投射材と、が混ざってしまうのを防止することができる。

本発明の他の態様によれば、
投射材をワークに対して投射する遠心式の投射機であって、
円筒形状を有し、内部に投射材が供給され外周壁には投射材の排出部として開口が形成され、前記開口は前記円筒形状の軸心に平行な二辺を含む矩形形状を有しているコントロールケージと、
前記コントロールケージの径方向外方位置に配置され前記コントロールケージの周方向に回転する複数のブレードを備え、前記ブレードの回転方向前方側の表面に回転方向後方側に傾斜した後傾部が設けられている羽根車と、を備えている、
ことを特徴とする投射機が提供される。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記羽根車の回転軸方向視で、前記投射機による投射材の投出位置と、前記加工位置に配置されたワークの前記投射機に向く面の両端との成す角度が３０°以内となるワークの表面加工用とされ、
前記後傾部は、前記羽根車の径方向に対して回転方向後方側に３０°〜５０°傾斜している。

本発明の他の態様によれば、
ショット処理装置に設置されて羽根車の回転により投射材を投射する遠心式の投射機であって、
前記羽根車の回転軸方向視で、前記投射機による投射材の投出位置と、加工位置に配置されたワークの前記投射機に向く面の両端との成す角度が５０°〜８０°以内となるワークの表面加工用とされ、
円筒形状を有し、内部に投射材が供給され外周壁には投射材の排出部として開口が形成され、前記開口は前記円筒形状の軸心に平行な二辺を含む矩形形状を有しているコントロールケージと、
前記コントロールケージの径方向外方位置に配置され前記コントロールケージの周方向に回転する複数のブレードを備え、前記ブレードの回転方向前方側の表面に回転方向後方側に傾斜した後傾部が設けられている羽根車と、を備え、
前記開口は、
前記コントロールケージの軸心に平行な二辺を含む矩形形状を有している第一貫通部と、
前記コントロールケージの軸心に平行かつ互いに対向する第二の平行な二辺を含む矩形形状を有し、前記第一貫通部に対し前記コントロールケージの周方向にオフセットしている第二貫通部と、を備え、
前記第一貫通部と前記第二貫通部とは、前記コントロールケージの円筒軸心の方向に各々の略半分がオーバーラップしている、
ことを特徴とする投射機が提供される。

このような構成によれば、コントロールケージの開口から先に排出された投射材がブレードの表面に接触する前に、コントロールケージの開口から後に排出された投射材がブレードの表面に接触してブレードの先端側へ向けて加速される。これにより、先に排出された投射材がブレードの表面に接触する時点では、後から排出された投射材と先に排出された投射材とがブレードの表面の近い位置に集められる。これにより、投射材を集中的に投射することができる。

また、第一貫通部及び第二貫通部からそれぞれ排出される投射材は、コントロールケージの周方向においてずれた位置から排出されるので、全体としての投射分布は、第一貫通部から排出された投射材の投射分布と、第二貫通部から排出された投射材の投射分布とが合成されたものとなる。

ここで、第一貫通部と第二貫通部とは、コントロールケージの円筒軸心方向において略半分がオーバーラップしているので、第一貫通部及び第二貫通部からそれぞれ排出された投射材の各投射分布も、各々の分布幅の略半分の範囲で重なる。このため、全体の投射分布としては、投射割合が高い範囲（投射の集中化が図られた範囲）が広げられる。

本発明によれば、投射材の投射量を抑制することができるショット処理装置、投射機が提供される。

本発明の第１の実施形態のショットブラスト装置の右側面図である。 図１のショットブラスト装置の正面図である。 図１のショットブラスト装置の平面図である。 図１のショットブラスト装置の背面図である。 （Ａ）は、図１のショットブラスト装置の一部を示す左側面図であり、（Ｂ）は、図１のショットブラスト装置のキャビネット内部を装置正面視で示す概略的な図面である。 図１のショットブラスト装置の循環機構を示す右側面図である。 （Ａ）は、図６の７Ａ−７Ａ線に沿った断面図であり、（Ｂ）は、図６の７Ｂ−７Ｂ線に沿った断面図であり、（Ｃ）は、図６の７Ｃ−７Ｃ線に沿った断面図である。 図７（Ａ）の８−８線に沿った断面図である。 バケットエレベータの構成を模式的に示す概略的な斜視図である。 第１の実施形態のショットブラスト装置の投射機を示す正面視の断面図である。 図１０の投射機の分解側面図である。 図１０の投射機のコントロールケージを示す側面図である。 図１０の投射機を構成するブレードの斜視図である。 図１０の投射機の羽根車を示す正面視の断面図である。 （Ａ）は、図１２のコントロールケージを用いて投射した場合の投射分布を示す図であり、（Ｂ）は、図１２のコントロールケージを用いて投射した場合の投射範囲を示す平面図である。 ブレードを後傾させた構成の作用を説明するための模式図である。 ブレードが径方向に延びる対比例の作用を説明するための模式図である。 ブレードが傾いていない場合とブレードが後傾している場合とを比較して投射分布を示すグラフである。 投射速度を説明するための模式図であり、（Ａ）はブレードが傾いていない場合を、（Ｂ）はブレードが後傾している場合をそれぞれ示す。 ブレードが傾いていない場合とブレードが後傾している場合とを比較して電力と投射量との関係を示すグラフである。 図１のショットブラスト処理装置によるショット処理を説明する図面であり、（Ａ）は、内蓋を降下させた状態を示し、（Ｂ）は、押さえ部を降下させた状態を示す図面である。 図１のショットブラスト処理装置によるショット処理を説明する図面であり、（Ａ）は、第一投射位置を示し、（Ｂ）は、第二投射位置を示し、（Ｃ）は、第三投射位置を示す図面である。 図１のショットブラスト処理装置によるショット処理を説明する図面であり、（Ａ）は、第一投射位置における投射状態を示し、（Ｂ）は、第二投射位置における投射状態を示し、（Ｃ）は、第三投射位置における投射状態を示す図面である。 変形例の投射機の側面視の縦断面図である。 図２４の投射機の分解側面図である。 本発明の第２の実施形態に係るショットブラスト装置の一部を平断面視で模式的に示す概略的な図面である。 （Ａ）はコントロールケージの第１の変形例を示す側面図であり、（Ｂ）はコントロールケージの第２の変形例を示す側面図であり、（Ｃ）はコントロールケージの第３の変形例を示す側面図であり、（Ｄ）はコントロールケージの第４の変形例を示す側面図であり、（Ｅ）はコントロールケージの第５の変形例を示す側面図である。 （Ａ）は第１、第２の変形例における投射分布及び投射範囲を概略的に示す図であり、（Ｂ）は第３、第４の変形例における投射分布及び投射範囲を概略的に示す図であり、（Ｃ）は第５の変形例における投射分布及び投射範囲を概略的に示す図である。 他の形状のブレードを示す斜視図である。

［第１の実施形態］
図１〜図２３に沿って、本発明のショット処理装置の第１の実施形態であるショットブラスト装置１０について説明する。なお、これらの図において、矢印ＦＲは装置正面視の手前側を示しており、矢印ＵＰは装置上方側を示しており、矢印ＬＨは装置正面視の左側を示している。

図１は、ショットブラスト装置１０の右側面図であり、図２は、ショットブラスト装置１０の正面図である。図１に示されるように、ショットブラスト装置１０は、箱状に形成されたキャビネット１２を備えている。図２に示されるように、キャビネット１２の正面側上部には、搬入出口１４が形成されている。

図５（Ｂ）は、ショットブラスト装置１０のキャビネット１２の内部を装置正面側から見た概略的な構成図である。
図５（Ｂ）に示されるキャビネット１２の内部空間の上部は、ワークＷが搬入出される搬入出ゾーン１６とされている。これに対して、キャビネット１２の内部空間の下部は、ワークＷに表面加工を施す加工ゾーン１８とされている。

図５（Ａ）は、キャビネット１２を含むショットブラスト装置１０の一部の左側面図である。
図５に示されるように、加工ゾーン１８（図５（Ｂ））の側方にはキャビネット１２の側壁部１２Ａに遠心式の投射機２０が設置されている。投射機２０は、図５（Ｂ）に示されるワークＷに対して投射材を投射可能であり（図２３）、ワークＷの表面加工は、投射機２０から投射された投射材によって行われる。なお、投射機２０の詳細は、後述する。

キャビネット１２には、昇降回転機構２２が設けられている。昇降回転機構２２は、投射機２０による表面加工が可能な位置である加工位置（図２２及び図２３）でワークＷを支持する支持機構を構成し、ワークＷを支持しながらワークＷを搬入出ゾーン１６と加工ゾーン１８との間で昇降させ、上下方向に延びる軸線を中心に回転可能させることができるように構成されている。

昇降回転機構２２は、ワークＷを受けるワーク受け部２４を備えている。本実施形態では、ワークＷは、複数枚(例えば５枚)の積み重ねられたギヤによって構成されている。これらのギヤの中心穴にはシャフト（図示せず）が上下方向に貫通し、シャフトの上端部にはキャップ２３が嵌合されている。また、キャップ２３の下端面は、最上段のギヤの上面に当接する。また、キャップ２３が、上下方向に延びる軸線を中心に回転可能に押さえられた状態では、キャップ２３とワークＷとは、上下方向に延びる軸線を中心に一体的に回転可能とされている。ワーク受け部２４は、駆動力伝達機構２６を介してモータ２８に接続され、モータ２８の作動によって上下方向に延びる軸線を中心に回転可能とされている。

モータ２８は、モータ保持部３０Ａに固定され、モータ保持部３０Ａの上端部は、連結部３０Ｂを介して逆Ｌ字状のブラケット３２Ａに連結されている。図５（Ａ）に示されるように、ブラケット３２Ａは、上下方向に延びる一対のガイド軸３２Ｂに沿って昇降可能とされている。ブラケット３２Ａの装置左側（図５（Ａ）の手前側）には、昇降部材３２Ｓが固定されている。昇降部材３２Ｓは、一対のガイド軸３２Ｂの間において装置上下方向に延びるボールネジ３２Ｃに螺合されている。ボールネジ３２Ｃは、昇降サーボモータ３２Ｍに接続されている。昇降サーボモータ３２Ｍの回転を上下方向の直線運動に変換すること、すなわち、昇降サーボモータ３２Ｍの正転逆転に応じて昇降部材３２Ｓを昇降させることが可能になっている。
このように、昇降サーボモータ３２Ｍ、ボールネジ３２Ｃ、昇降部材３２Ｓ、ブラケット３２Ａ、及びガイド軸３２Ｂが、昇降用のジャッキ３２を構成している。昇降サーボモータ３２Ｍは制御部２５に接続されており、制御部２５によって作動が制御されている。すなわち、制御部２５は、操作者からの指示情報に基づいて、昇降サーボモータ３２Ｍの正転、逆転、及び停止の制御を行う。

図５（Ｂ）に示されるように、ブラケット３２Ａには第一シリンダ機構３４のシリンダ３４Ａが固定されている。第一シリンダ機構３４では、シリンダ３４Ａ内にロッド３４Ｂの上部、及び図示しないピストンが配置されている。ロッド３４Ｂは、その上端部がピストンに固定され、下端部分がシリンダ３４Ａの下方に延出している。ピストン及びロッド３４Ｂは、シリンダ３４Ａ内の流体圧（本実施形態では、空気圧）によってシリンダ３４Ａに対して相対移動（上下方向に往復運動）可能となっている。

ロッド３４Ｂの下端部には、内蓋３６が固定されている。内蓋３６は、ジャッキ３２及び第一シリンダ機構３４の作動によって、搬入出ゾーン１６の上端側の位置である第一位置３６Ｘ（図５（Ｂ）に示される位置）と、搬入出ゾーン１６と加工ゾーン１８との間の位置である第二位置３６Ｙ（図２２）との間で上下動可能に構成されている。すなわち、ジャッキ３２と第一シリンダ機構３４とが協働することで、ワークＷを搬入出ゾーン１６に搬入出するときに内蓋３６を第一位置３６Ｘに配置すると共に、ワークＷを加工ゾーン１８に配置させたときに内蓋３６を第二位置３６Ｙ（図２２）に配置するように、内蓋３６を昇降させる昇降機構３８が構成されている。

また、ブラケット３２Ａには第二シリンダ機構４０のシリンダ４０Ａが固定されている。第二シリンダ機構４０では、シリンダ４０Ａ内に、ロッド４０Ｂの下部及び図示しないピストンが配置されている。ロッド４０Ｂは、その下端部がピストンに固定されると共に上部側がシリンダ４０Ａの上方側に延出している。ピストン及びロッド４０Ｂは、シリンダ４０Ａ内の流体圧（本実施形態では、空気圧）によってシリンダ４０Ａに対して相対移動（上下方向に往復運動）可能となっている。

ロッド４０Ｂの上端部は、連結部４２を介して軸受４４に連結されている。軸受４４は、第二シリンダ機構４０の装置右側に配置されている。この軸受４４には、上下方向に延びる押さえ用シャフト４６の上端部が挿し込まれている。押さえ用シャフト４６は、軸受４４に対して上下方向の相対移動が不能とされているが、押さえ用シャフト４６を中心に軸受４４に対して回転可能とされている。押さえ用シャフト４６の下端部には、押さえ部４８が取り付けられている。押さえ部４８は、上下方向に延びる軸線を中心に押さえ用シャフト４６と共に回転可能とされており、内蓋３６の貫通孔を貫通可能とされている。押さえ部４８は、ワーク受け部２４に載置されたワークＷをキャップ２３を介して装置上方側から押さえることが可能となっており、ワークＷを押さえた状態ではワークＷと共に上下方向（昇降方向）に延びる軸線を中心に回転可能とされている。

なお、第一シリンダ機構３４のシリンダ３４Ａ及び第二シリンダ機構４０のシリンダ４０Ａは、それぞれ電磁弁等のエア方向制御機器（図示せず）を介してエア供給源と接続されており、エア方向制御機器は、制御部２５に接続されている。制御部２５は、操作者からの指示情報に基づいて、各エア方向制御機器を制御することで、ロッド３４Ｂ、４０Ｂの進退方向を制御できるようになっている。

また、キャビネット１２には、搬入出ゾーン１６の側壁部にワーク検査装置２００が設けられている。ワーク検査装置２００は、例えば短円筒状等の筒状形状を有し、その貫通方向が上下方向になるように配置され、ハウジング（図示せず）に収容されている。なお、図１等においても、ハウジングの図示を省略すると共にワーク検査装置２００の図示も適宜省略している。

図５（Ｂ）に示されるように、ワーク検査装置２００は、昇降回転機構２２に支持されるワークＷの側面を包囲するように配置されること、すなわちワーク検査装置２００の内周面２００ＡとワークＷの側面とが対向するように配置されることで、ワークＷの側部の状態（例えば、残留応力、表面粗さ、及び硬度等）を非破壊検査することができる。本実施形態では、ワーク検査装置２００は、非接触式の検査装置とされ、渦電流による電圧変化にてワークＷの側部の状態を非破壊検査する。なお、ワーク検査装置は、接触式の検査装置であってもよい。

ワーク検査装置２００は、回転アーム２０２の先端部に固定されている。回転アーム２０２は、基端部がキャビネット１２側に設置され、上下方向に延びる軸線を中心に回転移動可能とされている。ワーク検査装置２００は、回転アーム２０２の先端部に固定されることで、実線で示される退避位置と、二点鎖線で示される検査位置との間で移動可能に支持されている。

ここで、ワーク検査装置２００の退避位置は、昇降回転機構２２に支持されるワークＷに対して内蓋３６及び押さえ部４８が上方に離間して配置された場合に、ワークＷと内蓋３６及び押さえ部４８との間に、ワーク検査装置２００を側方側から挿入可能な位置とされている。
本実施形態では、図５（Ｂ）に示される状態から、ジャッキ３２の作動によって、ワークＷ、内蓋３６及び押さえ部４８が、ワークＷと内蓋３６及び押さえ部４８との相対位置関係を変えずに降下されると、退避位置のワーク検査装置２００が、ワークＷと内蓋３６及び押さえ部４８との間に側方側から挿入可能となっている。
さらに、ワーク検査装置２００の退避位置は、昇降回転機構２２によるワークＷの昇降時及び昇降機構３８による内蓋３６の昇降時に、昇降する他の部材とワーク検査装置２００が干渉しない位置に設定されている。

これに対して、ワーク検査装置２００の検査位置は、退避位置の側方の位置であって、昇降回転機構２２がワークＷを昇降させた場合にワークＷの側面を包囲する位置となる位置である。すなわち、ワーク検査装置２００の検査位置は、昇降回転機構２２がワークＷを昇降させるとき、ワークＷの側面の移動軌跡の外方の位置である。

一方、回転アーム２０２は、モータ(図示せず)に接続され、モータの駆動力によって回転移動するようになっている。また、モータは、制御部２５（図５（Ａ））に接続されている。制御部２５は、操作者からの指示情報に基づいて、モータの正転、逆転及び停止等の作動を制御する。

図６は、ショットブラスト装置１０の内部における循環機構５０を右側から見た側面図である。循環機構５０は、投射機２０によって投射された投射材を投射機２０へ循環させる機構である。図６に示されるように、加工ゾーン１８の下方側には、スクリュウコンベヤ５２が設けられている。スクリュウコンベヤ５２は、装置前後方向に延びるように水平に配置され、装置奥側に設けられたモータ５２Ｍに接続されている。スクリュウコンベヤ５２は、モータ５２Ｍの作動によって長手方向軸線を中心に回転し、加工ゾーン１８から落下した投射材を、スクリュウコンベヤ５２の長手方向に装置奥側へ搬送する。

スクリュウコンベヤ５２の搬送方向下流側には、上下方向に延びる搬送機構としてのバケットエレベータ５４の下端部が配置されている。バケットエレベータ５４は、スクリュウコンベヤ５２から供給された投射材等を装置上部に搬送する装置である。バケットエレベータ５４の構成については後述する。

図７（Ａ）は、図６の７Ａ−７Ａ線に沿った断面図であり、図７（Ｂ）は、図６の７Ｂ−７Ｂ線に沿った断面図であり、図７（Ｃ）は、図６の７Ｃ−７Ｃ線に沿った断面図である。また、図８は、図７（Ａ）の８−８線に沿った断面図である。

図７（Ｂ）及び図８に示されるように、ショットブラスト装置１０の装置上部には、バケットエレベータ５４の上部の装置奥側（図８の右側）に対応して、セパレータ５６の入口５６Ａが設定されている。セパレータ５６は、本実施形態では、風選式のセパレータであり、バケットエレベータ５４から投げ出されて入口５６Ａから供給された投射材及び粉塵に気流を当て、気流に乗せられる軽量物と落下する重量物とに選別し、投射材から異物を分級するようになっている。セパレータ５６は、投射材及び粉塵から粉塵を分離除去した後の適正な投射材を装置下部側に排出する。図８に示されるように、セパレータ５６による投射材の排出位置５６Ｚは、バケットエレベータ５４の下端部の装置手前側（図８の左側）に設定されている。

バケットエレベータ５４の上部の投出部に対して装置奥側にはセトリングチャンバ５８が設けられている。図３には、ショットブラスト装置１０が平面図で示されている。図３に示されるように、セトリングチャンバ５８には篩部６０及び集塵機６２が接続されている。なお、図３及びショットブラスト装置１０の背面図である図４に示されるように、集塵機６２の装置奥側には制御盤６４が配置されている。

図３に示されるセトリングチャンバ５８は、バケットエレベータ５４の上部から投げ出された投射材を含む混合物に含まれる粉塵を微粉と粗粉とに分離する。分離された微粉はエアと共に集塵機６２に吸引され、粗粉は篩部６０に流れるようになっている。集塵機６２は、微粉を含むエアを濾過してエアのみを大気中へ排気する。また、篩部６０は、粗粉を篩い分け、篩い分けが使用可能な投射材を、バケットエレベータ５４の下端部の装置手前側に戻すように構成されている。

図７（Ａ）及び図８に示されるように、ショットブラスト装置１０の装置上部には、セパレータ５６の入口５６Ａと隣接して、ショットタンク６６のショット供給口６６Ａが設けられている。ショット供給口６６Ａは、バケットエレベータ５４の上部の装置手前側（図８の左側）に対応する位置に配置されている。ショットタンク６６は、ショット供給口６６Ａに供給された投射材を、投射機２０（図６）への供給用投射材として貯留する。図６に示されるように、ショットタンク６６は、流量調整装置６８及び導入筒７０を介して投射機２０に接続されている。なお、流量調整装置６８は、投射材の流量を調整するための装置であり、投射材供給用の開口を開閉可能なショットゲート（図示せず）を備えている。

次に、バケットエレベータ５４について説明する。図９は、バケットエレベータ５４の構成を示す模式的な概略斜視図である。
図７（Ａ）、図７（Ｂ）及び図９に示されるように、バケットエレベータ５４は、ショットブラスト装置１０の上部及び下部に配置されたプーリ５４Ａ、５４Ｂを備え、上側のプーリ５４Ａは、駆動用のモータ５４Ｍ（図９）に接続されて回転駆動可能とされている。上下一対のプーリ５４Ａ、５４Ｂには、単一の無端ベルト５４Ｃが巻回され、無端ベルト５４Ｃは、プーリ５４Ａを介してモータ５４Ｍにより回転するように構成されている。

図９に示されるように、無端ベルト５４Ｃの幅方向一端側には、無端ベルト５４Ｃの長手方向に一定間隔で並んで配置された複数の第一バケット５４Ｘが取り付けられている。また、無端ベルト５４Ｃの幅方向他端側には、無端ベルト５４Ｃの長手方向に一定間隔で並んで第一バケット５４Ｘと並列的に配置された複数の第二バケット５４Ｙが取り付けられている。
図７（Ｂ）に示されるように、複数の第一バケット５４Ｘによって構成された第一列搬送部５５Ａは、投射材及び粉塵を装置下部側から装置上部側へ搬送してセパレータ５６の入口５６Ａに供給する搬送部となる。これに対して、図７（Ａ）に示されるように、複数の第二バケット５４Ｙによって構成された第二列搬送部５５Ｂは、セパレータ５６から排出された投射材を装置下部側から装置上部側へ搬送してショットタンク６６のショット供給口６６Ａに供給する搬送部となる。そして、図９に示されるように、第一列搬送部５５Ａ及び第二列搬送部５５Ｂは、共通のモータ５４Ｍで駆動力される。

また、図７（Ｂ）に示されるように、無端ベルト５４Ｃの下部に近接して仕切部５７が設けられている。この仕切部５７は、第一列搬送部５５Ａと第二列搬送部５５Ｂ（図７（Ａ））とを仕切っている。

（投射機の構成）
次に、図１０〜図２０を参照して、投射機２０について詳細に説明する。
本実施形態の投射機２０は、小型のワークＷ（一例として、直径１００ｍｍ〜２００ｍｍ、高さ４５〜５０ｍｍ程度のギヤ、積み重ね高さ２５０ｍｍ程度）に対して、投射材を投射する遠心式の投射機である。

本実施形態の投射機２０では、羽根車１００の回転軸方向視で、投射される投射材の拡がり（投射角）が３０°程度である。そして、本実施形態のショットブラスト装置１０では、投射機２０による投射材の投出位置を頂点とし、加工位置に配置したワークＷの投射機２０に対向する面の両端とを結んだ時の頂点の角度（中心角）が３０°以内となるように、ワークＷの寸法、位置等が設定され、ワークＷの被加工面が、投射材２０からの投射材によって十分に処理されるように構成される。

本実施形態のショットブラスト装置１０で使用される小型のワークＷは、投射材を含む圧縮空気をノズルから噴射する装置であるエア式の噴射装置でショット処理されるワークと同等のサイズである。

図１０は、投射機２０の正面図であり、図１１は、投射機２０の分解側面図である。
なお、投射機２０の側面視の縦断面は、駆動モータ７６の組付部分を除き、後述する第２実施形態の投射機２１を示す図２４に示す縦断面と同様である。したがって、本実施形態の説明においても、適宜、図２４を参照する。
図１０および図１１に示されるように、投射機４０は、ケース本体７２を備えている。ケース本体７２は、外形が概ね台形錐状に形成され、底部側（図１０の下方側）が開放されて投射材の投射部側となっている。図１０に示されるように、ケース本体７２の底部側からはベース７２Ａが互いに離反する方向に延出されており、キャビネット１２の側壁部１２Ａ（図１）へ固定されている。

また、ケース本体７２の一方側の側部７２Ｂには、ハブ８２等が挿通される貫通孔が形成されている。一方、ケース本体７２の他方側の側部７２Ｃには、導入筒７０が挿通される貫通孔が形成されている。一方、ケース本体７２の頂部は、蓋８０が取付けられ、この蓋８０には、ライナ７８の上方部分が挿通される貫通孔が形成されている。ライナ７８は、ケース本体７２の内側に取り付けられている。

ケース本体７２の内部の中央には、コントロールケージ９２が配置されている。コントロールケージ９２は、ケース本体７２の側部７２Ｃに、前面カバー８８を介して取り付けられている。コントロールケージ９２は、円筒形状を有し、駆動モータ７６の回転軸７６Ｘと同心に配置され、導入筒７０から内部に投射材が供給されるように構成されている。コントロールケージ９２の内周部と導入筒７０の端部との間には、環状のブラケット９６とシール部材９８とが配置されている。なお、導入筒７０の一部は、導入筒押さえ８６（図１１）によって押さえられている。

また、コントロールケージ９２の外周壁９２Ａには、外周壁９２Ａを貫通し、投射材の排出部となる、一個の開口９２Ｘが形成されている。コントロールケージ９２の側面図である図１２に示されているように、コントロールケージ９２の開口９２Ｘは、円筒軸心ＣＬに平行な二辺を含む矩形状に設定されている。

図１１に示される駆動モータ７６の回転軸７６Ｘの外周には、フランジ付円筒体であるハブ８２の円筒部８２Ａがキーによって固定されている。ハブ８２には、センタープレート９０がボルトで固定されている。また、ディストリビュータ９４は、センタープレート９０を介して駆動モータ７６の回転軸７６Ｘの先端部７６Ａにボルト８４で固定されている。

図１０に示されるように、円筒状のディストリビュータ９４は、内部に、径方向に延びる複数の羽根９４Ａと、周方向に等間隔に配置された複数の開口とを備え、コントロールケージ９２との間に間隙を形成するように、コントロールケージ９２の内側に配置されている。
ディストリビュータ９４は、駆動モータ７６（図１１参照）の作動によって回転し、コントロールケージ９２の内側で回転する。ディストリビュータ９４が回転することで、導入筒７０からコントロールケージ９２の内側に供給された投射材が、ディストリビュータ９４内でかき混ぜられ、回転するディストリビュータ９４の開口から遠心力で、ディストリビュータ９４の開口を通して、ディストリビュータ９４とコントロールケージ９２の間の間隙に供給される。この間隙に供給された投射材は、間隙中を、コントロールケージ９２の内周面に沿って回転方向に移動し、コントロールケージ９２の開口９２Ｘから径方向外方に排出される。
このとき、コントロールケージ９２の開口９２Ｘから投射材の排出方向が、ディストリビュータ９４の回転中心（後述する羽根車１００の回転中心Ｃと同じ）からの径方向に対して羽根車１００の回転方向（矢印Ｒ方向）に傾斜した方向となる。

図１１及び図２４に示されるように、ハブ８２の円筒部８２Ａの軸方向一端部から半径方向外側に延びるフランジ８２Ｂは、側板ユニット１０２の円環状の第一側板１０２Ａにボルトで固定されている。側板ユニット１０２は、コントロールケージ９２の外周側に配置された羽根車１００の一部を構成している。羽根車１００は、駆動モータ７６の回転軸７６Ｘにハブ８２を介して取り付けられている。羽根車１００は、第一側板１０２Ａと、第一側板１０２Ａと間隔をおいて対向配置された円環状の第二側板１０２Ｂと、を備えている。第一側板１０２Ａと第二側板１０２Ｂとは、連結部材１０２Ｃによって連結されている。

さらに、羽根車１００は、第一側板１０２Ａと第二側板１０２Ｂとの間にコントロールケージ９２の径方向外方に延びるように配置された複数のブレード（羽根）１０４を備えている。羽根車１００は、駆動モータ７６（図１１）の作動によって回転力を得てコントロールケージ９２の周方向に回転するようになっている。羽根車１００の回転方向とディストリビュータ９４の回転方向とは、同一方向に設定されている。
各ブレード１０４は、径方向外方端が、径方向内方端より、径方向に対して羽根車１００の回転方向（矢印Ｒ方向）後方側に位置するように傾斜して配置され、コントロールケージ９２の外周に沿って配置されている。
また、図２３に示されるように、投射機２０では、羽根車１００のブレード１０４が、羽根車１００の回転中心線の方向に見て、装置上方側、加工ゾーン１８の側、装置下方側の順に移動するように羽根車１００の回転方向（矢印Ｒ方向参照）が設定されている。

図１３は、ブレード１０４の斜視図であり、図１４は、羽根車１００の正面視の断面図である。

図１４に示されるように、ブレード１０４の回転方向側の表面１０６は、径方向内方(基端部)側の部分に、回転方向後方側に傾斜した後傾部１１０を備えている。後傾部１１０は、羽根車１００の径方向に対して、３０°〜５０°の角度、回転方向後方に傾斜しているのが好ましく、本実施形態では４０°傾斜している。

また、ブレード１０４の表面１０６における先端側(すなわち後傾部１１０の径方向外方側)には、羽根車１１０の回転中心Ｃから略径方向(放射方向線Ｌ２方向)に延びる非後傾部１１４が形成されている。後傾部１１０径方向長さは、非後傾部１１４の径方向長さよりも長く設定されている。後傾部１１０と非後傾部１１４との間には、湾曲部１１２が形成されている。
非後傾部１１４は、回転方向後方への傾斜角度が、後傾部１１０より小さく設定されていればよい。

また、ブレード１０４の表面１０６とは反対側の裏面１０８は、基端部に、径方向に対して後傾部１１０より大きく回転方向後方側に傾斜した傾斜部１１６を備えている。ブレード１０４の裏面１０８には、径方向中間部に隆起部１１８が突出形成されている。この隆起部１１８は、羽根車１００の半径方向外側の凹湾曲部が連結部材１０２Ｃに当接している。

図１３に示されるように、ブレード１０４の表面１０６の両側部には、表面１０６からブレード１０４の厚さ方向外方に向かって延びる側壁部１２０が形成されている。ブレード１０４の基端の側壁部１２０には、側壁部１２０の幅方向外方に段状に突出した基端側段部１２２が形成されている。また、側壁部１２０の先端部側には、側壁部１２０の幅方向外方に段状に突出した先端側段部１２４が形成されている。基端側段部１２２及び先端側凸部１２４は、裏面１０８側から表面１０６側へ向かう方向へ向けて基端部側（図中下側）に若干傾斜しながら延びている。

側壁部１２０が、図１１に示される第一側板１０２Ａ及び第二側板１０２Ｂの溝部に嵌め込まれる、ブレード１０４の部位となる。また、図１３に示される側壁部１２０の基端側段部１２２及び先端側凸部１２４は、図１１に示される第一側板１０２Ａ及び第二側板１０２Ｂの溝部底面に当接するブレード１０４の部位となる。

次に、図５、図２１〜図２３等を参照しながら、本実施形態のショットブラスト装置１０によるショット処理について説明する。なお、図２１及び図２２は、ショットブラスト装置によるショット処理の各工程を示す、図５（Ｂ）と同様の方向からの断面図である。

まず、図５（Ｂ）に示されるように、ワークＷが搬入出ゾーン１６に搬入され、ワーク受け部２４にセットされる。次に、図２１（Ａ）に示されるように、第一シリンダ機構３４を作動させることで、内蓋３６を降下させる。さらに、図２１（Ｂ）に示されるように、第二シリンダ機構４０を作動させ、押さえ部４８を降下させ、押さえ部４８にてキャップ２３を介してワークＷを上方側から押さえる。

次に、図２２（Ａ）に示されるように、ジャッキ３２を作動させてワークＷ及び内蓋３６を降下させる。これにより、ワークＷが加工ゾーン１８における第一の加工位置である第一投射位置１８Ａに配置されると共に、内蓋３６が第二位置３６Ｙに配置されて搬入出ゾーン１６と加工ゾーン１８とを仕切る。この状態でモータ２８が作動することでワークＷは上下方向軸線を中心に回転し、駆動モータ７６（図１１）が作動することで図２３（Ａ）に示される羽根車１００が回転して投射材が投射される。
この結果、ワークＷの全周に表面加工がなされる。図２３（Ａ）の状態では、積み重ねられた（段積みされた）複数のワークＷのうち、主として下部に配置されたワークＷがショット処理される。

また、内蓋３６が搬入出ゾーン１６と加工ゾーン１８とを仕切ることで、搬入出ゾーン１６の側への投射材の漏れ出しが阻止される。また、本実施形態では、図２３に示されるように、羽根車１００の回転中心線の方向に見て、装置上方側、加工ゾーン１８の側、装置下方側の順に移動するように羽根車１００の回転方向（矢印Ｒ方向参照）が設定されている。このような構成によっても、装置上方側への投射材の漏れ出しが抑えられる。
さらに、本実施形態では、昇降回転機構２２に設けられた押さえ部４８が内蓋３６を貫通可能で、かつワークＷを上方側から押さえてワークＷと共に上下方向軸線を中心に回転可能となっている。このため、昇降回転機構２２で支持されるワークＷが複数個積み重ねられても、ワークＷを昇降の方向の軸回りに安定的に回転させることができる。

次に、流量調整装置６８（図６参照）のショットゲートが閉じられ、投射材の投射が停止される。そして、ワークＷを、上下方向軸線を中心に回転させながら、図２２（Ｂ）に示されるように、ジャッキ３２の作動によってワークＷを下降させて、加工ゾーン１８における第二の加工位置である第二投射位置１８Ｂに配置される。

次いで、流量調整装置６８（図６）のショットゲートが開かれることで、投射機２０からの投射材の投射が再開される。図２３（Ｂ）の状態では、積み重ねられた複数のワークＷのうち、主として上下方向中間部に配置された分がショット処理される。

次に、流量調整装置６８（図６）のショットゲートが閉じられ、投射材の投射が再び停止される。そして、ワークＷを、上下軸線を中心に回転させながら、図２２（Ｃ）に示されるように、ジャッキ３２の作動によってワークＷを下降させて、加工ゾーン１８における第三の加工位置である第三投射位置１８Ｃに配置される。

次いで、流量調整装置６８（図６）のショットゲートが開かれることで図２３（Ｃ）に示される投射機２０から投射材が投射される。図２３（Ｃ）の状態では、積み重ねられた複数のワークＷのうち主として上部に配置された分がショット処理される。

このように、昇降回転機構２２のジャッキ３２の作動で、ワークＷを加工ゾーン１８において順次、降下させることで、積み重ねられた複数個のワークＷの全てにショット処理を施すことができる。
本実施形態では、図２２及び図２３においてワークＷの降下させる際に投射機２０による投射材の投射を停止させているが、投射機２０による投射材の投射を継続しながらワークＷを降下させてもよい。

次に、ワークＷの搬出までの手順について説明する。図２３（Ｃ）に示される状態で、ワークＷに所望の表面加工がなされると、流量調整装置６８（図６）のショットゲートが閉じられ、投射材の投射が停止される。さらに、投射機２０の駆動モータ７６（図１１）が停止される。
次に、図２２（Ｃ）に示される第二シリンダ機構４０を作動させ、押さえ部４８を上昇させる。次に、第一シリンダ機構３４を作動させ、内蓋３６を上昇させる。これにより、押さえ部４８及び内蓋３６と、ワークＷと、の間に隙間（空間）が形成される。

次に、ジャッキ３２を作動させ、押さえ部４８及び内蓋３６と、ワークＷとの相対位置関係を維持しながら、押さえ部４８、内蓋３６、及びワークＷを上昇させる。そして、押さえ部４８及び内蓋３６と、ワークＷとの間の隙間の高さ位置が、ワーク検査装置２００の高さ位置と同じ高さ位置になった時点でジャッキ３２を停止させる。

この状態で、回転アーム２０２を作動させ、退避位置にあったワーク検査装置２００を、押さえ部４８及び内蓋３６と、ワークＷとの間の隙間に挿入し、検査位置（図５（Ｂ）に二点鎖線で示される位置）に移動させる。
次に、ジャッキ３２を作動させ、ワークＷの最上段のギヤ（対象物）をワーク検査装置２００に包囲される位置まで上昇させた後、ジャッキ３２を停止させる。そして、ワーク検査装置２００がワークＷの最上段のギヤの側部の状態を非破壊検査する。

最上段のギヤの検査終了後には、ジャッキ３２を作動させ、ワークＷの上から２個目のギヤをワーク検査装置２００に包囲される位置まで上昇させた後、ジャッキ３２を停止させる。そして、ワーク検査装置２００がワークＷの上から２個目のギヤの側部の状態を非破壊検査する。

以下同様に、各ワークＷの非破壊検査が、順次なされる。図５（Ｂ）には、二点鎖線で示すワーク検査装置２００がワークＷの最下段のギヤの側面を包囲した状態が示されている。この最下段のギヤの非破壊検査が終了した後には、ジャッキ３２を作動させることで、押さえ部４８及び内蓋３６と、ワークＷとの相対位置関係を変えずに、ワークＷを下降させる。そして、回転アーム２０２を作動させることで、検査位置にあるワーク検査装置２００を退避位置に移動させる。

その後、ジャッキ３２を作動させることで、押さえ部４８及び内蓋３６と、ワークＷとの相対位置関係を変えずに、これらを上昇させて搬入出ゾーン１６の図５（Ｂ）に示される位置に配置する。そして、ワーク受け部２４にセットされたワークＷが搬入出ゾーン１６から搬出される。

なお、本実施形態では、投射機２０によるワークＷの表面加工後にワーク検査装置２００によるワークＷの非破壊検査が行われているが、ワーク検査装置２００を設けない変形例では、ワークＷの搬出までの手順が以下の通りとなる。

すなわち、図２３（Ｃ）に示される状態で、ワークＷに所望の表面加工がなされたタイミングで流量調整装置６８（図６）のショットゲートが閉じられ、投射材の投射が停止される。また、投射機２０の駆動モータ７６（図１１）が停止される。その後、ジャッキ３２（図２１（Ｂ））を作動させることで、図２１（Ｂ）に示されるように、ワークＷ、押さえ部４８及び内蓋３６を上昇させる。そして、ワークＷ、押さえ部４８及び内蓋３６を搬入出ゾーン１６に配置する。

次に、第二シリンダ機構４０を作動させることで、図２１（Ａ）に示されるように、押さえ部４８を上昇させる。その後、第一シリンダ機構３４を作動させることで、図５（Ｂ）に示されるように、内蓋３６を上昇させて第一位置３６Ｘに配置させる。そして、ワーク受け部２４にセットされたワークＷが搬入出ゾーン１６から搬出される。

なお、本実施形態では、図２３に示されるように、投射機２０は、加工ゾーン１８の側方側においてキャビネット１２の側壁部１２Ａに設置されている。すなわち、投射機２０がキャビネット１２の下部側（装置下部側）に配置されるので、投射機２０よりも装置上方側に図６に示されるショットタンク６６等を配置しても装置全体の高さを抑えることができる。

次に、図６〜図９を参照しながら、投射された投射材を循環させる循環機構５０の動作について説明する。

投射機２０によって投射されて落下した投射材は、スクリュウコンベヤ５２によってバケットエレベータ５４の下端部側に搬送される。このとき、スクリュウコンベヤ５２は、再利用可能な投射材の他、投射材が砕ける等によって生じた粉塵も搬送する。そして、図７（Ｂ）及び図９に示されるバケットエレベータ５４の第一列搬送部５５Ａは、投射材及び粉塵を装置下部側から装置上部側へ搬送し、図７（Ｂ）及び図８に示されるセパレータ５６の入口５６Ａに供給する。

セパレータ５６は、入口５６Ａから供給された投射材及び粉塵から粉塵を分離除去して投射材をバケットエレベータ５４の第二列搬送部５５Ｂの下端部側に排出する。バケットエレベータ５４の第二列搬送部５５Ｂは、セパレータ５６（図７（Ｂ））から排出された投射材を装置下部側から装置上部側へ搬送して図７（Ａ）に示されるショットタンク６６のショット供給口６６Ａに供給する。
ショットタンク６６は、ショット供給口６６Ａに供給された投射材を投射機２０への供給用として貯留する。そして、ショットタンク６６は、流量調整装置６８及び導入筒７０を介して投射機２０に投射材を供給する。

（作用・効果）
次に、上記実施形態のショットブラスト装置１０の作用及び効果について説明する。
上記実施形態のショットブラスト装置１０によれば、図１２に示されるように、コントロールケージ９２の開口９２Ｘが、コントロールケージ９２の円筒軸心ＣＬに平行な二辺を含む矩形状に設定されている。このため、投射材はコントロールケージ９２の周方向の同じ位置から集中的に排出される。

また、図１０に示されるように、コントロールケージ９２の外周側に配置された羽根車１００は、複数のブレード１０４がコントロールケージ９２の周方向に回転するので、コントロールケージ９２の開口９２Ｘから排出された投射材は、ブレード１０４によって加速されてワークＷに向けて投射される。

図１５（Ａ）は、図１２のコントロールケージ９２を用いて投射した場合の投射分布を示す。図１５（Ａ）に示されるように、図１２のコントロールケージ９２を用いた場合、投射材の分布は、分布幅の中央にピークが１つ存在する投射分布曲線に沿ったものとなる。また、図１５（Ｂ）は、図１２のコントロールケージ９２を用いて投射した場合の投射範囲を示す平面図である。

上記実施形態のショットブラスト装置１０によれば、羽根車１００のブレード１０４の表面１０６に、羽根車１００の径方向（放射方向線Ｌ１）に対して回転方向（矢印Ｒ方向）後方に傾斜する後傾部１１０が形成されている。これにより、ブレード１０４の表面１０６に投射材を集めることができる。

この点について、図１６及び図１７を参照しながら対比例と比較して説明する。図１６は、ブレードＢ１を後傾（羽根車Ｉ１の径方向から回転方向（矢印Ｒ方向）後方側に傾斜）させた羽根車Ｉ１の作用を説明するための模式図である。
これに対して、図１７は、ブレードＢ２が径方向に延びている対比例の羽根車Ｉ２の作用を説明するための模式図である。なお、図１６及び図１７のいずれにおいても、（Ａ）〜（Ｇ）は時系列順に並べられている。

まず、図１７を参照しながら対比例の作用について説明する。図１７（Ａ）〜図１７（Ｃ）に示されるように、まず、コントロールケージＣ２の開口から、投射材ａ、投射材ｂ、投射材ｃが、径方向に対して羽根車１００の回転方向（矢印Ｒ方向）に傾斜した方向に、一定の間隔で順次、排出されるとする。

図１７（Ｄ）及び図１７（Ｅ）に示されるように、まず、三番目に排出された投射材ｃが、次いで、二番目に排出された投射材ｂが、最後に、最初に排出された投射材ａがブレードＢ２の表面に当たる。

投射材ａ、ｂ、ｃは、それぞれ、ブレードＢ２の先端側へ向けて加速されるが、ブレードＢ２に当たるタイミングが上記の通りであり、かつブレードＢ２の先端側へいくほど投射材の加速度が増すことから、図１７（Ｆ）に示されるように、ブレードＢ２上に投射材ａ、ｂ、ｃを集めることができない。そして、図１７（Ｇ）に示されるように、最初に排出された投射材ａが投射される。また、図示を省略するが、その後、投射材ｂ、投射材ｃがこの順でタイミングをずらして投射される。このように、羽根車Ｉ２のブレードＢ２を径方向に延びるように配置した場合には、投射材を集中させて投射することができない。

一方、ブレードＢ１が回転方向後方側に傾斜した図１６の構成でも、図１６（Ａ）〜図１６（Ｃ）に示されるように、コントロールケージＣ１の開口から投射材ｓ１、投射材ｓ２、投射材ｓ３が、順次、排出される。

この構成では、図１６（Ｄ）に示されるように、ブレードが羽根車の回転方向後方側に傾斜し、投射材の排出方向が、羽根車１００の回転方向に傾斜し、さらに、ブレードの表面に後傾部が設けられているので、最初に排出された投射材ｓ１及び二番目に排出された投射材ｓ２がブレードＢ１の表面に当たる前に、最後に排出された投射材ｓ３がブレードＢ１の表面に当たり、ブレードＢ１の先端側へ向けて加速される。
次に、図１６（Ｅ）に示されるように、二番目に排出された投射材ｓ２がブレードＢ１の表面に当たる。このとき、既にブレードＢ１上で加速されている投射材ｓ３のブレードＢ１上の径方向位置は、投射材ｓ２のブレードＢ１上の径方向位置とほぼ同様の位置になっている。その結果、投射材ｓ３、ｓ２は、概ね一塊となってブレードＢ１の先端側へ向けて加速される。

次いで、図１６（Ｆ）に示されるように、最初に排出された投射材ｓ１がブレードＢ１の表面に当たる。このとき、既にブレードＢ１上で加速されている投射材ｓ３、ｓ２のブレードＢ１上の径方向位置は、投射材ｓ１のブレードＢ１上の径方向位置とほぼ同様の位置になっている。これにより、投射材ｓ３、ｓ２、ｓ１は、略一塊となってブレードＢ１の先端側へ向けて加速される。

そして、図１６（Ｇ）に示されるように、投射材ｓ３、ｓ２、ｓ１が概ね一塊となって、同時に投射される。このように、羽根車Ｉ１のブレードＢ１を後傾させた場合には、ブレードＢ１上に集められた投射材ｓ３、ｓ２、ｓ１が投射されるので、投射分布を集中させることができる。このため、ワークＷに対する無駄な投射を抑えることができる。

上記実施形態の投射機２０では、羽根車１００の回転方向側の表面１０６が、径方向内方(基端部)側の部分に、径方向に対して回転方向後方側に４０°傾斜した後傾部１１０を備えている。

後傾部の回転方向後方側への傾斜角度を３０°以上にすることで、投射材がブレードに乗る時間差を十分に確保することができるので、投射分布の集中度を高めることができる。さらに、後傾部の回転方向後方側傾斜角度を５０°以下にすることで、投射材がブレードに乗る時間差を、ブレード上に投射材を集中させるうえで一層好ましい時間差にすることができると共に、ブレードの長さを抑えることができる。
なお、ブレードの長さが抑えられると、ブレードの重量及び部品コストが抑えられると共に組付時の作業性等の面でもメリットがある。

この点を、図１８を参照しながら具体的に説明する。図１８には、ブレードが羽根車の回転中心からの径方向に沿って延在している（以下、単に「ブレードが傾いていない」という。）場合と、ブレードが羽根車の径方向に対して回転方向（矢印Ｒ方向）後方側に傾斜している（以下、単に「ブレードが後傾している」という。）場合と、を比較した投射分布のグラフが示されている。

図１８において、縦軸は投射割合を示し、横軸は投射機による投射材の投出位置から投射中心に沿う直線を０°とする場合の角度で平面の加工位置及びその延長位置における投射範囲を示したものである。図１８において、実線で示される線図は本実施形態の場合を示し、点線で示される線図はブレードが傾いていない対比例の場合を示す。なお、図１８において二点鎖線で示される線図については別実施形態として後述する。

図１８に示されるように、本実施形態の場合（実線参照）は、対比例の場合（点線参照）に比べて、投射分布が０°付近に集中していることが判る。−１５°〜＋１５°の範囲では、本実施形態の場合（実線参照）は、対比例の場合（点線参照）よりも投射割合が高い。このため、羽根車の回転軸方向視で、投射機による投射材の投出位置と、加工位置に配置されたワークの投射機の側に向く面の両端位置と、を結んだ角度が３０°以内となる場合、本実施形態の場合（実線参照）は、対比例の場合（点線参照）に比べて、表面加工に有効な投射の割合を高くすることができることが判る。

ところで、図１８の対比例の場合（点線参照）、投射材がワークに当たらない所謂無駄打ちが多くなるだけでなく、ワークに当たらない投射材がキャビネットやライナ等に当たることで、それらの製品寿命を縮めることにもなる。これに対して、本実施形態の場合（実線参照）は、キャビネットやライナ等に直接当たる投射材の量が抑えられるので、消耗部品代の削減も実現することができ、結果として、トータルのランニングコストも大幅に削減できる。

ここで、さらに他の観点から補足説明する。投射分布が狭い範囲に集中するものとして、投射材を含む圧縮空気をノズルから噴射するエア式の噴射装置が知られている。しかしながら、エア式の噴射装置は、圧縮エアを生成するための消費電力に比べて投射材を加速させて投射できる量が極めて少なく、投射のための電力効率が悪い。すなわち、エア式の噴射装置の場合には、消費電力が嵩むことになる。
これに対して、本実施形態の投射機２０は、遠心式の投射機であるため、消費電力に比べて投射材を効率的に投射できる。このため、エア式の噴射装置に代えて、本実施形態の投射機２０を適用すれば、消費電力、ひいてはランニングコストを大幅に削減することができる。

本実施形態では、ブレード１０４の表面１０６の先端側には、羽根車１００の回転中心Ｃから略径方向(放射方向線Ｌ２方向)に延びる非後傾部１１４が形成されている。この非後傾部によって、後傾部１１０で集中された投射材の速度を増加させ、投射することができる。

この点について、図１９及び図２０を用いて、詳細に説明する。図１９は、投射速度を説明するための模式図である。図１９（Ａ）は、ブレードＢ３が傾いていない場合を示し、図１９（Ｂ）はブレードＢ１が４０°後傾している場合を示す。

図１９（Ａ）において、ｆ４は遠心加速される方向の速度、ｆ５はブレードＢ３の先端の接線方向の速度、ｆ６はｆ４とｆ５との合成速度である。また、図１９（Ｂ）において、ｆ１は遠心加速される方向の速度、ｆ２はブレードＢ１の先端の接線方向の速度、ｆ３はｆ１とｆ２との合成速度である。なお、図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）では、ブレードの回転外径及び回転周速は同じものとしている。図１９（Ａ）及び図１９（Ｂ）に示されるように、ブレードＢ１が後傾している場合の合成速度ｆ３は、ブレードＢ３が傾いていない場合の合成速度ｆ６よりも小さい。このため、ブレードの傾き以外の条件を同じにした場合、ブレードＢ１を後傾させると、ブレードＢ３を傾けない場合に比べて、投射速度は遅くなってしまう。

一方、投射速度を上げるために、駆動モータにて羽根車をより高速回転させると、騒音が増加すると共に消費電力も増えてしまう。ちなみに、駆動モータの回転数を上げると、無負荷電力も増加してしまう。

図２０には、投射速度を７０ｍ／ｓ相当とした場合の消費電力について、ブレードが傾いていない場合とブレードが後傾している場合とを比較したグラフが示されている。図２０では、縦軸を消費電力とし、横軸を単位時間あたりの投射量としている。また、実線で示される線図はブレードが後傾している場合を示し、一点鎖線で示される線図はブレードが傾いていない場合を示す。この図に示されるように、ブレードを単純に後傾させると、消費電力の点で不利になる。

しかしながら、本実施形態では、図１４に示される後傾部１１０で集中された投射材が非後傾部１１４で速度を増してから投射されるので、ブレードを傾けない場合と同等の投射電力効率で投射することができる。

また、本実施形態では、図１１に示されるように、羽根車１００は、駆動モータ７６の回転軸７６Ｘにハブ８２を介して取り付けられている。このため、例えば、ベルトを介して駆動モータに接続されている場合と比べて装置全体が小型化する。

また、本実施形態では投射材が、非後傾部１１４で速度を増してから投射されるので、羽根車１００の単位時間当たり回転数の増加を抑えることができ、消費電力の増加を抑えることができる。

また、本実施形態では、羽根車１００の回転軸方向視で後傾部１１０の長さが非後傾部１１４の長さよりも長く設定されている。このため、非後傾部１１４で投射材の速度を十分に増すことができる。

また、本実施形態では、ブレード１０４の表面１０６には、後傾部１１０と非後傾部１１４をなだらかに繋ぐ湾曲部１１２が形成されている。このため、ブレード１０４の後傾部１１０で投射材を集めた後、投射材の速度を徐々に増大させることができる。

また、本実施形態では、コントロールケージ９２の開口９２Ｘからの投射材の排出方向が、羽根車１００の回転方向前方側に傾く方向となっている。
このため、コントロールケージ９２の開口９２Ｘから先に排出された投射材がブレード１０４の表面１０６に接触するタイミングを、遅らせることができ、ブレード１０４の表面１０６の後傾部１１０で投射材をより効果的に集中させることができる。

また、本実施形態では、ブレード１０４の裏面１０８に傾斜部１１６が設けられている。開口９２Ｘから排出された投射材がブレード１０４の裏面１０８の基端部に当たって反射した場合、傾斜部１１６によって投射材の反射方向が偏向され、ブレード１０４同士の間への反射量を抑えることができる。このため、ブレード１０４同士の間における投射材の流動の乱れを抑えることができる。

本実施形態のショットブラスト装置では、図８に示されるように、ショットタンク６６のショット供給口６６Ａはセパレータ５６の入口５６Ａと隣り合って設定されており、ショットタンク６６の上方側にセパレータ５６を配置していないので、装置全体の高さを抑えることができる。また、図９に示されるように、バケットエレベータ５４は、共通のモータ５４Ｍ及び単一の無端ベルト５４Ｃが用いられているので、部品点数を減らせると共に、装置を小型化することができる。

また、本実施形態のショットブラスト装置では、図７（Ｂ）に示されるように、無端ベルト５４Ｃに対してその下部のみに近接して第一列搬送部５５Ａと第二列搬送部５５Ｂ（図７（Ａ）参照）とを仕切る仕切部が設けられている。このため、セパレータ５６で粉塵が分離除去される前の混合物（投射材及び粉塵）と、セパレータ５６で粉塵が分離除去された後の投射材と、が混ざってしまうのを防止することができる。なお、第一列搬送部５５Ａと第二列搬送部５５Ｂ（図７（Ａ））との仕切り部をバケットエレベータ５４の全高部に設けると、バケットエレベータ５４の構造が複雑になるが、本実施形態の場合にはそのようなこともない。また、バケットエレベータ５４の中間部では、第一バケット５４Ｘ及び第二バケット５４Ｙの各々の中に投射材が入っているため、仕切り部は不要であるといえる。

以上のように、本実施形態のショットブラスト装置１０によれば、投射量を削減することができる。

なお、上記第１の実施形態の変形例として、図１０及び図１１に示される投射機２０に代えて、図２４及び図２５に示される投射機２１を使用してもよい。
図２４は、変形例に係る投射機２１の側面視の縦断面図であり、図２５は、投射機２１の分解側面図である。

これらの図に示されるように、投射機２１は、駆動モータの回転軸がハブ８２に直接固定されていない点で、第１の実施形態の構成とは異なる。他の構成は、第１の実施形態と同様の構成となっている。よって、第１の実施形態と同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。

ケース本体７２の図中右側の側部７２Ｂには、軸受ユニット７４等の先端部が挿通される貫通孔が形成されており、ケース本体７２の図中右側の内側中央部には、軸受ユニット７４の先端部７４Ａが配置されている。軸受ユニット７４の先端部７４Ａは、ケース本体７２の図中右側の側部７２Ｂに取り付けられている。軸受ユニット７４は、ベアリング７４Ｂを備え、回転軸７７Ｘを回転自在に支持している。

回転軸７７Ｘの基端側には、第二プーリ７９が固定されている。この第二プーリ７９と図示しない第一プーリとには、ベルト８１が巻回されている。第一プーリは、図示しない駆動モータの回転軸に固定されている。これにより、駆動モータの回転力が回転軸７７Ｘに伝達されるようになっている。

回転軸７７Ｘの先端部７７Ａの外周側には、フランジ付円筒体のハブ８２の円筒部８２Ａが配置されている。ハブ８２には、センタープレート９０がボルトで固定されている。ハブ８２は、回転軸７７Ｘの先端部７７Ａとキーで固定されている。

このような変形例のショットブラスト装置においても、投射量を削減することができる。また、このような変形例の場合、装置全体のサイズは大きくなるが、消費電力を抑える点では有利になる。

［第２の実施形態］
次に、本発明の第２の実施形態に係るショット処理装置としてのショットピーニング装置１３０について、図２６に沿って説明する。図２６は、本実施形態に係るショットピーニング装置１３０の平面視の概略的な構成図である。

なお、第１の実施形態と実質的に同様の構成部については、同一符号を付して説明を省略する。また、本実施形態のショットピーニング処理のワークＷとしては、例えば、ギヤ等の製品があげられる。ショットピーニング処理によりワークＷの表面粗さが低減されて疲労強度の向上が図られる。

図２６に示されるように、ショットピーニング装置１３０は、キャビネット１３２を備えている。キャビネット１３２内の側部には、第１の実施形態のショットブラスト装置と同様の遠心式の投射機２０が設置されている。本実施形態では、羽根車１００の回転中心Ｃは上下方向に延びている。

キャビネット１３２の内部には、投射機２０による表面加工が可能な加工位置でワークＷを支持する支持機構としての製品載置部１３４が設けられている。製品載置部１３４は、大テーブル１３８を備えており、大テーブル１３８上には大テーブル１３８の同心円上の位置に複数の小テーブル１４２が周方向に等間隔で配置されている。
大テーブル１３８は、上下方向の回転軸１３６を中心に回転（公転）可能とされており、遠心式の投射機２０により投射材が投射される投射範囲を含む位置に配置されている。
また、小テーブル１４２は、大テーブル１３８よりも小径であり、大テーブル１３８の回転軸１３６と平行な回転軸１４０を備えて回転（自転）可能とされ、ワークＷが載せられる。

また、投射機２０からの投射範囲に対応する大テーブル１３８上の位置には、ワークＷを押さえるための機構が設けられている。この機構は、小テーブル１４２上のワークＷを上方側から押さえてワークＷと共に回転可能な押さえ部を備えている。

本実施形態の構成によっても、投射材の無駄な投射を抑制し、投射量の削減をすることができる。

［他の実施形態］
次に、上記実施形態で使用された投射機とは異なる、他の投射機について、図２７及び図２８を用いて説明する。なお、この投射機は、コントロールケージの開口の形状が異なる点を除き、第１の実施形態のショットブラスト装置で使用された投射機２０（図１０及び図１１）と同じ構成となっている。

図２７（Ａ）〜図２７（Ｅ）に示されるコントロールケージ１５０、１５２、１５４、１５６、１５８は、円筒状に形成されて内部に投射材が供給されている。これらコントロールケージ１５０、１５２、１５４、１５６、１５８を備えた遠心式の投射機は、ショット処理装置に設置されて投射材を投射する投射機とされている。
なお、図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示されるコントロールケージ１５０、１５２、１５４、１５６を備えた投射機は、本発明の実施形態に係る投射機であり、図２７（Ｅ）に示されるコントロールケージ１５８を備えた投射機は、本発明に含まれない参考例に係る投射機である。

図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示されるコントロールケージ１５０、１５２、１５４、１５６を備えた投射機では、羽根車の回転軸方向視で、投射機による投射材の投出位置を頂点とし、加工位置に配置したワークＷの投射機に対向する面の両端とを結んだ時の頂点の角度（頂角）の角度が５０°〜８０°となるように、ワークＷの寸法、位置等が設定される。

図２７（Ａ）に示されるコントロールケージ１５０の外周壁１５０Ａには、投射材の排出部としての第一貫通部１６０及び第二貫通部１６２が貫通形成されている。
第一貫通部１６０及び第二貫通部１６２は、いずれもコントロールケージ１５０の開口を構成している。第一貫通部１６０は、コントロールケージ１５０の円筒軸心ＣＬに平行でかつ互いに対向する平行な二辺１６０Ａ、１６０Ｂの間に設定されている。
また、第二貫通部１６２は、第一貫通部１６０に対し、コントロールケージ１５０の外周壁１５０Ａの周方向および円筒軸心ＣＬの方向にオフセットしている、第二の平行な二辺１６２Ａ、１６２Ｂの間に設定されている。
第一貫通部１６０と第二貫通部１６２とは、コントロールケージ１５０の円筒軸心ＣＬの方向に離間し、コントロールケージ１５０の円筒軸心ＣＬの方向に見て各々の略半分がオーバーラップしている。

また、図２７（Ｂ）に示されるコントロールケージ１５２の外周壁１５２Ａには、投射材の排出部として開口１６４が貫通形成されている。
開口１６４は、第一貫通部１６６及び第二貫通部１６８を備えている。第一貫通部１６６は、コントロールケージの円筒軸心ＣＬに直交する方向に平行でかつ互いに対向する第一の平行な二辺１６６Ａ、１６６Ｂの間に設定されている。
また、第二貫通部１６８は、第一貫通部１６６に対して、コントロールケージ１５２の外周壁１５２Ａの周方向およびコントロールケージ１５２の円筒軸心ＣＬの方向にオフセットしている、平行で且つ互いに対向する第二の二辺１６８Ａ、１６８Ｂの間に設定されている。
第一貫通部１６６と第二貫通部１６８とは、連通していると共に、コントロールケージ１５２の円筒軸心ＣＬの方向に見て各々の略半分がオーバーラップしている。

また、図２７（Ｃ）に示されるコントロールケージ１５４の外周壁１５４Ａには、投射材の排出部として開口１７０が貫通形成されている。
開口１７０は、第一貫通部１７２及び第二貫通部１７４を備えている。第一貫通部１７２は、コントロールケージの円筒軸心ＣＬに平行で且つ互いに対向する第一の平行二辺１７２Ａ、１７２Ｂの間に設定されている。
また、第二貫通部１７４は、第一貫通部１７２に対して、コントロールケージ１５４の外周壁１５４Ａの周方向およびコントロールケージ１５４の円筒軸心ＣＬの方向にオフセットしている、平行で且つ互いに対向する第二の二辺１７４Ａ、１７４Ｂの間に設定されている。

第一貫通部１７２と第二貫通部１７４とは、第三貫通部１７６によって連通されている。第三貫通部１７６は、第一貫通部１７２の辺１７２Ａの端末と第二貫通部１７４の辺１７４Ａの端末とを直線状に連結すると共に、第一貫通部１７２の辺１７２Ｂの端末と第二貫通部１７４の辺１７４Ｂの端末とを直線状に連結している。

第一貫通部１７２と第二貫通部１７４とは、コントロールケージ１５４の円筒軸心ＣＬの方向に見て各々の略半分がオーバーラップしている。

また、図２７（Ｄ）に示されるコントロールケージ１５６の外周壁１５６Ａには投射材の排出部として開口１７８が貫通形成されている。
開口１７８は、第一貫通部１８０及び第二貫通部１８２を備えている。第一貫通部１８０は、コントロールケージの円筒軸心ＣＬに平行でかつ互いに対向する第一の平行二辺１８０Ａ、１８０Ｂの間に設定されている。
また、第二貫通部１８２は、第一貫通部１８０に対して、コントロールケージ１５６の外周壁１５６Ａの周方向およびコントロールケージ１５６の円筒軸心ＣＬの方向にオフセットしている、平行でかつ互いに対向する第二の平行二辺１８２Ａ、１８２Ｂの間に設定されている。
第一貫通部１８０と第二貫通部１８２とは、コントロールケージ１５６の円筒軸心ＣＬに直交する方向に見て（図２７（Ｄ）の方向視で）円筒軸心ＣＬの方向に若干離れており、コントロールケージ１５６の円筒軸心ＣＬの方向に見て各々の略半分がオーバーラップしている。

また、第一貫通部１８０と第二貫通部１８２とは、第三貫通部１８４によって連通されている。第三貫通部１８４は、第一貫通部１８０の辺１８０Ａの端末と第二貫通部１８２の辺１８２Ａの端末とを階段状に連結すると共に第一貫通部１８０の辺１８０Ｂの端末と第二貫通部１８２の辺１８２Ｂの端末とを階段状に連結している。

図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示されるコントロールケージ１５０、１５２、１５４、１５６を備えた投射機では、第一貫通部１６０、１６６、１７２、１８０及び第二貫通部１６２、１６８、１７４、１８２からそれぞれ排出される投射材が、コントロールケージ１５０、１５２、１５４、１５６の周方向においてずれた位置から排出される。このため、これらの投射機からの投射分布は、第一貫通部１６０、１６６、１７２、１８０から排出された投射材の投射分布と、第二貫通部１６２、１６８、１７４、１８２から排出された投射材の投射分布と、を合成した分布を含んだものとなる。

そして、第一貫通部１６０、１６６、１７２、１８０と第二貫通部１６２、１６８、１７４、１８２とは、コントロールケージ１５０、１５２、１５４、１５６の円筒軸心ＣＬの方向において、略半分がオーバーラップしているので、第一貫通部１６０、１６６、１７２、１８０及び第二貫通部１６２、１６８、１７４、１８２からそれぞれ排出された投射材の各投射分布も、各々の分布幅の略半分の範囲で重なる。このため、全体の投射分布としては、投射量が多い範囲（投射の集中化が図られた範囲）が広げられる。

図２８（Ａ）には、コントロールケージ１５０、１５２（図２７（Ａ）、（Ｂ））を備えた投射機による投射分布（図中の上段）及び投射範囲（図中の下段）が概略的に示されている。
また、図２８（Ｂ）には、コントロールケージ１５４、１５６（図２７（Ｃ）、（Ｄ））を備えた投射機による投射分布（図中の上段）及び投射範囲（図中の下段）が概略的に示されている。これらの図からも、投射量が多い範囲が広げられていることが判る。

また、図２７（Ａ）〜図２７（Ｄ）に示されるコントロールケージ１５０、１５２、１５４、１５６を備えた投射機は、上記のような構成によって、投射材を５０°〜８０°の広い角度でワークに投射できる。

図１８の投射分布のグラフを参照しながら具体的に説明する。図１８において、二点鎖線で示される線図は、図２７（Ｂ）に示されるコントロールケージ１５２を備えた投射機の場合（以下、「本実施形態の場合」という。）を示す。
図１８に示されるように、本実施形態の場合（二点鎖線）は、対比例の場合（点線参照）に比べると、０°での投射割合が低いものの、本実施形態の場合の０°での投射割合は、対比例の場合の−２５°、＋２５°での投射割合よりも高い値を示す。また、−２５°よりもグラフの左側、及び＋２５°よりもグラフの右側に着目すると、−２５°〜−４０°の範囲及び＋２５°〜＋４０°の範囲では、本実施形態の場合のほうが対比例の場合よりも投射割合が高い。

ここで、ワークのトータルの処理時間は、最も投射割合の低い部分で所望の研掃がなされるまでの時間となる点、及び上記の分析を考慮すると、羽根車の回転軸方向視で、投射機による投射材の投出位置と、加工位置に配置されたワークの投射機の側に向く面の両端位置と、を結んだ角度が５０°〜８０°となる場合、本実施形態の場合（実線）は、対比例の場合（点線）に比べて、表面加工に有効な投射の割合を高くすることができることが判る。

投射材を含む圧縮空気をノズルから噴射するエア式の噴射装置を用いて広範囲のショット処理をしようとする場合には、ノズルの本数を増やすことになったり、噴射装置とワークとの相対移動量が多くなったりする。このため、消費電力が非常に嵩むことになる。これに対して、本実施形態の場合には遠心式の投射機を用いているので、消費電力を抑えることができる。

次に、図２７（Ｅ）に示されるコントロールケージ１５８を備えた投射機（本発明に含まれない参考例）について説明する。

図２７（Ｅ）に示されるコントロールケージ１５８の外周壁１５８Ａには投射材の排出部として開口１８６が貫通形成されている。
開口１８６は、コントロールケージ１５８の円筒軸心ＣＬに直交する方向に延びる互いに一部が対向する平行な二辺１８６Ａ、１８６Ｂを備えた平行四辺形の貫通部とされている。図２８（Ｃ）には、コントロールケージ１５８（図２７（Ｅ））を備えた投射機の投射分布（図中上段）及び投射範囲（図中下段）が概略的に示されている。

上記の各実施形態の変形例として、図１３に示されるブレード１０４に代えて、図２９に示されるブレード１９０を使用してもよい。なお、図２９においては、図１３のブレード１０４と実質的に同様の構成部については、同一符号を付す。

また、上記実施形態では、図１４に示される後傾部１１０は、羽根車１００の回転中心Ｃからの径方向に対して回転方向後方側に４０°傾斜しており、後傾部の傾斜角度は、３０°〜５０°が好ましいが、後傾部の傾斜角度は、例えば、２５°や５５°等のような他の角度とすることも可能である。

また、ブレードの表面における先端部側に形成される非後傾部は、後傾部より回転方向後方側への傾斜角が小さなものであれば、どのようなものでもよい。本明細書では、「後傾部より回転方向後方側への傾斜角が小さな」とは、その傾斜角が、後傾部の回転方向後方側への傾斜角より小さい場合の他、径方向に延びる構成、および回転方向前方側に傾斜している構成も包含するので、非後傾部は、羽根車の回転中心からの径方向に対して延びるもの、あるいは径方向に対して回転方向前方側に傾斜するものであってもよい。また、非後傾部を設けない構成でも良い。

また、後傾部の径方向長さと非後傾部の径方向長さとが等しく設定されてもよい。
さらに、後傾部と非後傾部とが湾曲部を介さずに直接、連結された構成でもよい。
さらにまた、傾斜部が形成されない構成でもよい。

また、搬入出ゾーンと加工ゾーンとの間に中間ゾーンを設定できるような場合等には内蓋を設けない構成でもよい。
また、搬入出ゾーンと加工ゾーンとの間に中間ゾーンを設定できる場合には、投射機は、中間ゾーンの側方側においてキャビネットの側壁部に設置されてもよい。
また、投射機２０の羽根車の回転方向を、上記実施形態と逆に設定してもよい。

また、上記第１の実施形態では、図５に示される押さえ部４８は、キャップ２３を介してワークＷを押さえているが、押さえ部４８が直接ワークを押さえるような形態も採り得る。また、例えば、ワークの高さが低くかつ単品の場合等には、押さえ部４８を設けないでワーク受け部２４の側にワークを保持する機構を設けてもよい。

また、第一列搬送部と第二列搬送部とを備えた搬送機構では、第一列搬送部と第二列搬送部のそれぞれに対応したスクリューコンベヤを設けてもよい。
また、第一列搬送部を構成する無端ベルトと第二列搬送部を構成する無端ベルトとを別々に設け、それぞれの無端ベルトを別個の駆動用モータで駆動する構成でもよい。

また、図７（Ｂ）に示される仕切部５７を設けない構成でもよい。

なお、上記実施形態及び上述の複数の変形例を適宜、組み合わされてもよい。

以上、本発明を実施形態に沿って説明したが、本発明は上記実施形態等に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載の範囲内で種々の変更、変形が可能である。

１０ ショットブラスト装置（ショット処理装置）
１２ キャビネット
１２Ａ キャビネットの側壁部
１６ 搬入出ゾーン
１８ 加工ゾーン
１８Ａ 第一投射位置（加工位置）
１８Ｂ 第二投射位置（加工位置）
１８Ｂ 第三投射位置（加工位置）
２０ 投射機
２１ 投射機
２２ 昇降回転機構（支持機構）
３６ 内蓋
３６Ｘ 第一位置
３６Ｙ 第二位置
３８ 昇降機構
４８ 押さえ部
５０ 循環機構
５４ バケットエレベータ（搬送機構）
５４Ｃ 無端ベルト
５４Ｍ モータ
５４Ｘ 第一バケット
５４Ｙ 第二バケット
５５Ａ 第一列搬送部
５５Ｂ 第二列搬送部
５６ セパレータ
５６Ａ 入口
５７ 仕切部
６６ ショットタンク
６６Ａ ショット供給口
７６ 駆動モータ
８２ ハブ
９２ コントロールケージ
９２Ａ 外周壁
９２Ｘ 開口
９４ ディストリビュータ
１００ 羽根車
１０４ ブレード
１１０ 後傾部
１１２ 湾曲部
１１６ 傾斜部
１３０ ショットピーニング装置（ショット処理装置）
１３４ 製品載置部（支持機構）
１５０，１５２，１５４，１５６ コントロールケージ
１５０Ａ，１５２Ａ，１５４Ａ，１５６Ａ 外周壁
１６０ 第一貫通部（開口）
１６２ 第二貫通部（開口）
１６４，１７０，１７８ 開口
１６６，１７２，１８０ 第一貫通部
１６８，１７４，１８２ 第二貫通部
１９０ ブレード
２００ ワーク検査装置
Ｃ 羽根車の回転中心
ＣＬ 円筒軸心
Ｗ ワーク

Claims (21)

1. ワークに投射材を投射する遠心式の投射機と、前記投射機による表面加工が可能な加工位置でワークを支持する支持機構とを備えたショット処理装置であって、
   前記投射機が、円筒形状を有し、内部に投射材が供給され、側壁に前記投射材の排出口となる開口が形成されたコントロールケージと、
   前記コントロールケージの外方で前記コントロールケージの径方向外方に延びるように配置された複数のブレードを備え前記コントロールケージの中心軸線を中心に回転する羽根車であって、前記ブレードには回転方向前方側の表面に回転方向後方側に傾斜した後傾部が設けられている、羽根車と、を備えている、
   ことを特徴とするショット処理装置。
2. 前記開口は、二辺が前記コントロールケージの円筒軸心に平行な矩形形状を備えている、
   請求項１に記載のショット処理装置。
3. 前記羽根車の回転軸方向視で、前記投射機による投射材の投出位置と、前記加工位置に配置されたワークの前記投射機に向く面の両端との成す角度が３０°以内となるワークの表面加工用とされ、
   前記後傾部は、前記羽根車の径方向に対して回転方向後方側に３０°〜５０°傾斜している、
   請求項１又は２に記載のショット処理装置。
4. 前記後傾部は、前記ブレードの基端部側に形成され、
   前記ブレードの先端部側には、前記後傾部より回転方向後方側への傾斜角が小さな非後傾部が形成されている、
   請求項１ないし３のいずれか１項に記載のショット処理装置。
5. 前記羽根車は、駆動モータの回転軸にハブを介して取り付けられている、
   請求項１ないし４のいずれか１項に記載のショット処理装置。
6. 前記後傾部の径方向長さが前記非後傾部の径方向長さよりも長く設定されている、
   請求項４又は５に記載のショット処理装置。
7. 前記後傾部と前記非後傾部とをなだらかに繋ぐ湾曲部が設けられている、
   請求項４ないし６のいずれか１項に記載のショット処理装置。
8. 前記コントロールケージの内側に配置され前記羽根車の回転方向と同じ方向に回転するディストリビュータを更に備え、
   前記ディストリビュータが回転することで、前記コントロールケージの内側に供給された投射材が、前記ディストリビュータとコントロールケージとの間の間隙中を前記ディストリビュータの内周面に沿って移動し、前記コントロールケージの開口からの前記投射材の排出方向が前記羽根車の回転中心からの径方向に対して前記羽根車の回転方向前方側に傾く、
   請求項１ないし６のいずれか１項に記載のショット処理装置。
9. 前記ブレードの前記羽根車の回転方向後方側の表面は、基端部に、径方向に対して後傾部より大きく回転方向後方側に傾斜した傾斜部を備えている、
   請求項８に記載のショット処理装置。
10. 前記ワークが搬入出される搬入出ゾーンを内部の上方位置に、前記投射機により投射された投射材によって前記ワークの表面加工を施す加工ゾーンを内部の下方位置に、それぞれ有しているキャビネットと、
    前記支持機構を構成し、前記ワークを支持しながら前記ワークを前記搬入出ゾーンと前記加工ゾーンとの間で昇降させ且つ該昇降方向を中心に回転可能な昇降回転機構と、を備えている、
    請求項１ないし９のいずれか１項に記載のショット処理装置。
11. 前記搬入出ゾーンの上端側の位置する第一位置と、前記搬入出ゾーンと前記加工ゾーンとの間に位置する第二位置との間で昇降可能な内蓋と、
    前記ワークを前記搬入出ゾーンに搬入出するとき前記内蓋を前記第一位置に配置し、前記ワークが前記加工ゾーンに配置されたとき前記内蓋を前記第二位置に配置するように、前記内蓋を昇降させる昇降機構と、を備えている、
    請求項１０に記載のショット処理装置。
12. 前記昇降回転機構は、前記内蓋を貫通可能であり前記ワークを上方側から押さえて該ワークと共に前記昇降方向を中心に回転可能な押さえ部を有している、
    請求項１１に記載のショット処理装置。
13. 前記搬入出ゾーンの側方側の側壁側にワーク検査装置をさらに備え、
    該ワーク検査装置は、
    前記昇降回転機構に支持されたワークに対して前記内蓋及び前記押さえ部が装置上方側に離間して配置されたとき、前記ワークと前記内蓋及び押さえ部との間に側方側から挿入可能な退避位置と、
    前記退避位置の側方側の位置であって前記ワークの側面を包囲する検査位置との間で移動可能に支持されている、
    請求項１２に記載のショット処理装置。
14. 前記投射機は、前記加工ゾーンの側方側において前記キャビネットの側壁部に配置されている、
    請求項１０ないし１３のいずれか１項に記載のショット処理装置。
15. 前記投射機は、前記羽根車のブレードが、羽根車の回転中心線の方向に見て、装置上方側、前記加工ゾーンの側、装置下方側の順に移動するように羽根車の回転方向が設定されている、
    請求項１４に記載のショット処理装置。
16. 前記投射機によって投射された投射材を前記投射機へ循環させる循環機構をさらに備え、
    前記循環機構は、
    上部に入口を有し該入口から供給された投射材及び粉塵から粉塵を分離除去して投射材を下部側に排出するセパレータと、
    上部において前記セパレータの前記入口と隣接するショット供給口を有し該ショット供給口に供給された投射材を前記投射機への供給用として貯留するショットタンクと、
    前記投射材及び粉塵を下部側から上部側へ搬送し前記セパレータの入口に供給する第一列搬送部と、前記第一列搬送部と並列に設けられ前記セパレータから排出された投射材を下部側から上部側へ搬送して前記ショットタンクのショット供給口に供給する第二列搬送部とを有する搬送機構と、を備えている、
    請求項１ないし１５のいずれか１項に記載のショット処理装置。
17. 前記搬送機構は、
    前記第一列搬送部及び前記第二列搬送部を駆動する共通のモータと、
    前記モータによって回転駆動される単一の無端ベルトと、
    前記無端ベルトに取付けられ前記第一列搬送部を構成する複数の第一バケットと、
    前記無端ベルトに前記第一バケットと並列して取付けられ前記第二列搬送部を構成する複数の第二バケットと、を有しているバケットエレベータと、備えている、
    請求項１６に記載のショット処理装置。
18. 前記無端ベルトの下部に近接して前記第一列搬送部と前記第二列搬送部とを仕切る仕切部をさらに備えている、
    請求項１７に記載のショット処理装置。
19. 投射材をワークに対して投射する遠心式の投射機であって、
    円筒形状を有し、内部に投射材が供給され外周壁には投射材の排出部として開口が形成され、前記開口は前記円筒形状の軸心に平行な二辺を含む矩形形状を有しているコントロールケージと、
    前記コントロールケージの径方向外方位置に配置され前記コントロールケージの周方向に回転する複数のブレードを備え、前記ブレードの回転方向前方側の表面に回転方向後方側に傾斜した後傾部が設けられている羽根車と、を備えている、
    ことを特徴とする投射機。
20. 前記羽根車の回転軸方向視で、前記投射機による投射材の投出位置と、前記加工位置に配置されたワークの前記投射機に向く面の両端との成す角度が３０°以内となるワークの表面加工用とされ、
    前記後傾部は、前記羽根車の径方向に対して回転方向後方側に３０°〜５０°傾斜している、
    請求項１９に記載の投射機。
21. ショット処理装置に設置されて羽根車の回転により投射材を投射する遠心式の投射機であって、
    前記羽根車の回転軸方向視で、前記投射機による投射材の投出位置と、加工位置に配置されたワークの前記投射機に向く面の両端との成す角度が５０°〜８０°以内となるワークの表面加工用とされ、
    円筒形状を有し、内部に投射材が供給され外周壁には投射材の排出部として開口が形成され、前記開口は前記円筒形状の軸心に平行な二辺を含む矩形形状を有しているコントロールケージと、
    前記コントロールケージの径方向外方位置に配置され前記コントロールケージの周方向に回転する複数のブレードを備え、前記ブレードの回転方向前方側の表面に回転方向後方側に傾斜した後傾部が設けられている羽根車と、を備え、
    前記開口は、
    前記コントロールケージの軸心に平行な二辺を含む矩形形状を有している第一貫通部と、
    前記コントロールケージの軸心に平行かつ互いに対向する第二の平行な二辺を含む矩形形状を有し、前記第一貫通部に対し前記コントロールケージの周方向にオフセットしている第二貫通部と、を備え、
    前記第一貫通部と前記第二貫通部とは、前記コントロールケージの円筒軸心の方向に各々の略半分がオーバーラップしている、
    ことを特徴とする投射機。

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