JPWO2016013526A1 - ショット処理装置 - Google Patents

Abstract

本発明は、投射機の台数を抑制しながら板状のワークに良好な表面処理加工を行うことができるようにするショット処理装置を提供することを目的とする。本発明のショット処理装置（10）は、間隔をおいて平行に配置されたローラを備え、ローラがワークを搬送するローラコンベヤ（20）と、ローラコンベヤの上方側位置および下方側位置で搬送方向に交互にずれた状態で、搬送方向に直交する方向に並列配置され、ローラコンベア上のワークに投射材を投射する複数の投射機（40）と、を備えている。投射機は、円筒形状を有し中心軸線がワークの搬送方向に延びるように配置され、内部に投射材が供給され開口窓が形成されたコントロールケージ（92）と、複数のブレードを備えコントロールケージの中心軸線を中心に回転しブレードの表面に回転方向後方側に傾斜した傾斜部が設けられた羽根車（100）と、を有している。開口窓は、互いに連通し二辺がコントロールケージの中心軸線に平行な矩形形状を有し、コントロールケージの中心軸方向に一部がオーバーラップした状態でコントロールケージの周方向にオフセットし、且つ、コントロールケージの中心軸線方向に隣接して配置されている第１開口（62）および第２開口（64）を有している。

Description

本発明はショット処理装置に関し、詳細には、搬送経路に沿って搬送される板状のワークに投射材を投射するショット処理装置に関する。

板状のワーク、特に幅が広い板状のワーク(例えば、幅が広い鋼板等)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(特許文献１)。このようなショット処理装置では、鋼板にむらなく投射材を投射するために、搬送経路に直交する方向に複数台の投射機を並列配置して、幅広のワークに投射材を投射する。

再公表特許ＷＯ２０１１／０６２０５６号公報

しかしながら、ショット処理装置で使用する投射機の台数が多くなると、ショット処理装置が大型化する、という問題があった。

本発明は、上記問題に対処すべくなされたものであり、投射機の台数を抑制しながら板状のワークに良好な表面処理加工を行うことができるショット処理装置を提供することを目的とする。

本発明によれば、
ショット処理装置であって、
間隔をおいて平行に配置された複数のローラを備え、該前記複数のローラが回転することで板状のワークを搬送方向に搬送するローラコンベヤと、
前記ローラコンベヤの上方側位置および下方側位置で前記搬送方向に交互にずれた状態で前記搬送方向に直交する方向に並列配置され、前記ローラコンベア上のワークに投射材を投射する複数の遠心式の投射機と、を備え、
前記投射機は、
円筒形状を有するコントロールケージであって、中心軸線が前記ワークの搬送方向に延びるように配置され、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窓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、前記ブレードの回転方向前方側の表面に、回転方向後方側に傾斜した傾斜部が設けられている羽根車と、を有し、
前記開口窓は、互いに連通した第１開口および第２開口を有し、
前記第１開口および第２開口は、二辺が前記コントロールケージの中心軸線に平行な矩形形状を有し、前記コントロールケージの中心軸方向に一部がオーバーラップした状態で前記コントロールケージの周方向にオフセットし、且つ、前記コントロールケージの中心軸線方向に隣接して配置されている、
ことを特徴とするショット処理装置が提供される。

上記構成によれば、複数台の投射機が、ローラコンベヤの上方側位置および下方側位置で前記搬送方向に交互にずれた状態でワークの搬送方向に直交する方向に並列配置されているので、隣接する投射機から投射される投射材の衝突（干渉）を抑制しながら、ワークの幅方向全域に投射材を投射できる。

本発明では、コントロールケージは、中心軸線がワークの搬送方向に延びるように配置されているので、コントロールケージから排出される投射材は、ワーク幅方向に拡散して投射される。

ここで、本発明の羽根車のブレードの表面には、羽根車の回転中心から径方向に対して回転方向後方側に傾斜する傾斜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窓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窓から後から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と後から排出された投射材とがブレード上の近接した位置でブレードに接触するので、これら投射材はブレードの表面の近い位置に集められる。したがって、投射時におけるワーク幅方向への投射材の分散が抑えられて集中化される。

また、開口窓の第１開口および第２開口は、二辺が前記コントロールケージの中心軸線に平行な矩形形状を有し、前記コントロールケージの中心軸方向に一部がオーバーラップした状態で前記コントロールケージの周方向にオフセットし、且つ、前記コントロールケージの中心軸線方向にオフセットして配置されている。
これにより、第１開口及び第２開口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オフセットした位置、即ち、ずれた位置から排出される。このため、投射機全体の投射分布は、第１開口から排出された投射材の投射分布と、第２開口から排出された投射材の投射分布とを合成したものとなる。

そして、第１開口と第２開口とは、互いに連通すると共にコントロールケージの中心軸方向において一部がオーバーラップしているので、第１開口及び第２開口からそれぞれ排出された投射材の各投射分布も、各々の分布幅の一部で重なる。
このため、投射分布全体では、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。この結果、投射機同士の間隔を従来よりも広く設定しても、従来と比べて同等以上のショット処理を行うことが可能となる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記後傾部は、前記ブレードの径方向内方側に形成され、
前記ブレードは、前記後傾部の径方向外方側に、前記後傾部より回転方向後方側への傾斜角度が小さな非後傾部を備えている。

このような構成によれば、ブレードの先端部側に非後傾部が形成されているので、投射材はブレードから離脱する直前まで非後傾部に沿って遠心加速される。

投射材が投射される際の投射速度は、ブレードの表面に沿った方向の遠心加速による速度と、回転するブレードの先端が描く円の接線方向（以下、単に「接線方向」という）の速度との合成速度となる。ブレードが後傾していると、ブレードの表面に沿った方向の速度の接線方向成分が、接線方向の速度に対してマイナス方向に作用する。この結果、ブレードの回転外径及び回転周速が同一である場合、ブレードが後傾している場合の合成速度は、ブレードが後傾していない場合の合成速度より低くなる。

本実施形態のショット処理装置では、投射材は、投射直前まで、後方側への傾斜角度が小さな非後傾部と接触しているので、ブレード表面に沿った速度成分において、接線方向の速度に対してマイナス方向に作用する接線方向成分が少なく、合成速度を低下させる度合いが小さい。この結果、羽根車の回転数、ひいては羽根車を回転させるモータの回転数を増大させることなく、効率的なショット処理を行うことができ、投射電力効率の低下を抑制することができる。

尚、本明細書では、「後傾部より回転方向後方側への傾斜角度が小さな」とは、傾斜角度が後傾部の回転方向後方側への傾斜角より小さい構成、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を包含する。

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、その後、非後傾部で投射材を加速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、
前記第１開口の前記コントロールケージの中心軸方向一端側部分と、前記第２開口の前記コントロールケージの中心軸方向他端側部分とが、接合されている。

このような構成によれば、第１開口と第２開口との間に両者を連通させるための連通部を設ける必要がないので、加工性にも優れている。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記複数の投射機の各々の前記羽根車の回転方向は、同一方向に設定されている。

このような構成によれば、隣接する投射機から投射される投射材の同士の衝突（干渉）割合を抑制することができる。

また、本発明では、コントロールケージに周方向にオフセットした２つの開口が設けられているので、各投射機の投射割合が高い範囲が広げられ、さらに、ブレードに回転方向後方側に傾斜した傾斜部が設けられているので、投射分布曲線の立ち上がりが急になる。即ち、各投射機からの投射範囲を制限できる。この結果、複数の投射機の羽根車の回転方向が同一方向に設定されても、キャビネット内壁側への投射材の衝突量は抑えられることになる。

本発明の他の好ましい態様によれば、
前記第１開口と第２開口とが、前記第１開口と第２開口を直線状もしくは階段状に連結する第３開口を介して連通されている。

本発明によれば、投射機の台数を抑制しながら板状のワークに良好な表面処理加工を行うことができるようにするショット処理装置が提供される。

本発明の一実施形態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に含まれる投射機の正面視の断面図である。 図３の投射機の側面視の縦断面図である。 図３の投射機のコントロールケージを示す側面図である。 図１のショットブラスト装置における上方側５台の投射機による投射状態を示す右側面図である。 図６に対応する投射密度分布を示す図である。 対比例の６台の投射機による投射状態を示す図である。 図８に対応する投射密度分布を示す図である。 図７の投射密度分布と図９の投射密度分布とを比較した図である。 （Ａ）、（Ｂ）は、変形例のコントロールケージの側面図である。

次に、図面を参照して、本発明のショット処理装置の好ましい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。図面において、矢印ＦＲは装置正面視の手前側を示し、矢印ＵＰは装置上方側を示し、矢印ＬＨは装置正面視の左側を示している。

（実施形態の構成）
図１は、ショットブラスト装置１０の正面図であり、図２はショットブラスト装置１０の平面図である。ショットブラスト装置１０は、搬送経路に沿って搬送される鋼板等の板状のワークＷに遠心式の投射機から投射材を投射し、ショット処理を施す装置である。
なお、図中において適宜示される矢印Ｄは、ワークＷが搬送される方向（ワーク搬送方向）を示し、矢印Ｘは、ワーク搬送方向に直交する方向（ワーク幅方向）を示す。

図１等に示されているように、ショットブラスト装置１０は、キャビネット１２を備えている。キャビネット１２は、キャビネット１２内から投射材（ショット、ショット材ともいい、一例として鋼球）が外部へ漏れ出さないように、内部空間と外部空間とを仕切る外壁部を備えている。

図１に示されるように、キャビネット１２の上壁部１４のうち、ワーク搬送方向上流側（図中左側）の部分は、ワーク搬送方向下流（図中右側）へ向けて装置上方側に約３０°傾斜した傾斜上壁部１４Ａとされている。また、キャビネット１２の上壁部１４のうち、ワーク搬送方向中間部からワーク搬送方向下流側（図中右側）の部分は、ワーク搬送方向（矢印Ｄ方向）と平行な水平上壁部１４Ｂとされている。

また、キャビネット１２の下壁部１６は、ワーク搬送方向下流側（図中右側）の端部を除いた範囲に対応する部分が、装置正面視でＶ字状のホッパ部１６Ｖとされている。ホッパ部１６Ｖのうち、ワーク搬送方向上流側（図中左側）の部分は、ワーク搬送方向下流側（図中右側）へ向けて装置下方側に約３０°傾斜した第１傾斜下壁部１６Ａとされている。また、ホッパ部１６Ｖのうち、ワーク搬送方向下流側（図中右側）の部分は、ワーク搬送方向下流側へ向けて装置上方側に３０°程度傾斜した第２傾斜下壁部１６Ｂとされている。

キャビネット１２の内部には、投射室１２Ａ（「投射ブース」、「加工室」、「研掃室」ともいう。）が形成されている。投射室１２Ａは、後述する投射機４０から投射された投射材によってワークＷに表面加工（本実施形態ではブラスト処理）が行われるブースである。キャビネット１２には、ワーク搬送方向上流側（図中左側）に投射室入口（図示省略）が形成され、ワーク搬送方向下流側（図中右側）に投射室出口（図示省略）が形成されている。

キャビネット１２の内部には、板状のワークＷを搬送するローラコンベヤ２０が設けられ、キャビネット１２を貫通して延びワークＷの搬送経路を構成している。ローラコンベヤ２０は、搬送経路の両側に設けられたコンベヤ基台２２と、コンベヤ基台２２に回転可能に指示された複数のコンベヤローラ２４とを備えている。複数のコンベヤローラ２４は、ワーク搬送方向（矢印Ｄ方向）に沿って間隔をおいて互いに平行に配置され、モータを備えた駆動機構(図示せず)によって同時に同一速度で回転駆動される。そして、ローラコンベヤ２０は、複数のコンベヤローラ２４が回転することで板状のワークＷをワーク搬送方向（矢印Ｄ方向）に沿って水平方向に搬送するようになっている。

キャビネット１２の傾斜上壁部１４Ａ及び第１傾斜下壁部１６Ａには、複数台（本実施形態では上下５台ずつ計１０台）の遠心式の投射機４０が取り付けられている。上方側及び下方側の投射機４０は、それぞれが、ローラコンベヤ２０に臨み、ローラコンベア２０上を搬送される板状のワークＷに向けて投射材を投射するように配置されている。

詳細には、投射機４０は、ローラコンベヤの上方側位置および下方側位置にそれぞれ５台ずつ、ワーク搬送方向に直交する方向に並んで配置されている(図２)。さらに、各投射機４０は、上方側位置および下方側位置のそれぞれで、ワーク搬送方向（矢印Ｄ方向）に交互にずれてジグザグ状に配置されている。

各投射機４０の投射中心は、装置正面視の投射角度が、装置上下方向（鉛直方向）に対して３０°程度傾斜するように設定されている。このように設定しているのは、ワークＷへ向けて投射された投射材と、ワークＷを反射した投射材と、の衝突（干渉）量を抑えながら、ショット処理能力（研掃能力）を確保するためである。

キャビネット１２内のワーク搬送方向下流側（図中右側）のローラコンベヤ２０の上方側位置には、吹付装置２６が設置されている。吹付装置２６は、送風機２８を備えている。送風機２８は、キャビネット１２の水平上壁部１４Ｂに設けられ、駆動モータによって作動される。この送風機２８には、キャビネット１２内に延びるダクト（図示省略）が接続されている。前記ダクトの下部には昇降可能な可動部が設けられ、この可動部は、ローラコンベヤ２０に向けられたノズル（図示省略）を備えている。吹付装置２６は、ローラコンベヤ２０に向けて空気を吹き付け、ワークＷ上の投射材を吹き落とすことができるように構成されている。

吹付装置２６からの気体の吹き付け方向は、ワーク搬送方向上流側（図中左側）に向けて下方に傾斜した方向となるように設定されている。ノズルを備えた可動部は、図２に示された巻上装置３０によって昇降可能とされている。巻上装置３０は、可動部を吊り上げるワイヤロープ（図示せず）を備えると共に、ワイヤロープを巻き上げるドラム３２を備え、ドラム３２を減速機付き電動機３４によって回転させることで可動部を昇降させるように構成されている。

また、図１に示される吹付装置２６のワーク搬送方向上流側（図中左側）には、投射材移送機構が、隣接して配置されている。投射材移送機構は、吹付装置２６によって吹き上げられた投射材を所定の高さ位置まで吸い上げると共に、それらの投射材をスクリューコンベヤ（図示せず）によってワーク幅方向外方に移動させ、キャビネット１２の底部に落下させるように構成されている。

各投射機４０には、投射材導入パイプ４２（「導入管」ともいう）が接続され、投射材導入パイプ４２は、流量調整装置４４及びパイプ４６を介して投射材ホッパ４８（「ショットタンク」ともいう）に接続されている。投射材ホッパ４８は、投射材を一時的に貯留するためのホッパである。また、流量調整装置４４は、投射材の流量を調整するための開閉ゲート（カットゲート）を備えている。

投射機４０は、投射材導入パイプ４２、流量調整装置４４、パイプ４６及び投射材ホッパ４８を介して循環装置５０に連結されている。循環装置５０は、投射機４０によって投射された投射材を搬送して投射機４０へ循環させる装置であり、キャビネット１２のローラコンベヤ２０の下方側に、下部スクリューコンベヤ５２を備えている。

下部スクリューコンベヤ５２は、ホッパ部１６Ｖの谷部に設けられ、ワーク幅方向に伸びるように水平に配置されている。下部スクリューコンベヤ５２は、軸回りに回転することで、投射された投射材等を、装置手前側へ搬送し、一箇所に集めるように構成されている。下部スクリューコンベヤ５２の下流側の端部は、バケットエレベータ５４の下部収集部に臨む位置に配置されている。バケットエレベータ５４は、下部スクリューコンベヤ５２と接続され、ワークＷに投射された投射材を回収するための回収経路の一部を構成する。

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モータ駆動で回転駆動されるプーリ５４Ａに無端ベルト５４Ｂが巻回され、この無端ベルト５４Ｂに多数のバケット（図示省略）が取り付けられている公知の構造である。バケットエレベータ５４は、装置下部に落下して下部スクリューコンベヤ５２で回収された投射材等（ワークＷに投射された投射材と粉粒状の異物とを含む混合物）をバケットで掬い上げ、装置下部から装置上部（キャビネット１２の上方側）へと搬送する。

バケットエレベータ５４の上端部の装置左側には、風力選別機構を備えたセパレータ５６が、隣接して配置されている。セパレータ５６の風力選別機構は、投射材と粉粒状の異物とを含む混合物を自然落下させ、この混合物に対して上向きの気流を当てることで、気流に乗せられる軽量物と落下する重量物とに選別する。セパレータ５６の下方側には、投射材ホッパ４８が配置され、セパレータ５６からの再利用可能な投射材が投射材ホッパ４８に供給されるように構成されている。
なお、セパレータは、混合物に、他の向き、例えば横向きの気流を当てる構成を有するものでもよい。

また、セパレータ５６は、粒径が小さく軽い微粉（粉状物）等を気流に乗せて集塵機（図示せず）側へ排出すると共に、粒径が大きく重い微粉（粒状物）等を落下させて粗出しパイプ５８を介して粗出ケース（図示省略）側へ排出するようになっている。

次に、図３ないし図６に沿って、投射機４０について詳細に説明する。
図３は、投射機４０の正面視の断面図であり、図４は、投射機４０の側面視の縦断面図である。

図３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、略角錐台の外形を有し、底部側（図３の下方側）が開放されて投射材の投射部となっている。図４に示されるように、ケース本体７２の底部からは左右のベース７２Ａが互いに離反する方向に延出し、このベース７２Ａがキャビネット１２（図１）の上壁部へ固定されている。

また、ケース本体７２のワーク搬送方向下流側（図４の右側）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いる。一方、ケース本体７２のワーク搬送方向上流側（図４の左側）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。導入筒７０には、投射材導入パイプ４２（図１）が接続されている。一方、ケース本体７２の頂部は、蓋８０が取付けられている。また、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のワーク搬送方向上流側(図４の左側)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、回転軸７７Ｘと同心に配置され、導入筒７０から投射材が内部に供給されるように構成されている。

このコントロールケージ９２は、図２に示されるように、中心軸線ＣＬが装置平面視でワーク搬送方向（矢印Ｄ方向）に延びるように配置されている。図４に示されるように、コントロールケージ９２のワーク搬送方向上流側(図４の左側)の開口端の内周部と、導入筒７０の外周部との間には、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（図示せず）によって投射機４０の本体に固定されている。

コントロールケージ９２の側壁９２Ａには、投射材の排出部となる開口窓６０が貫通形成されている。コントロールケージ９２の側面図である図５に示されるように、開口窓６０は、同一の寸法形状を有し、互いに連通する第１開口６２と第２開口６４とを備えている。

第１開口６２は、コントロールケージ９２の中心軸線ＣＬに平行な二辺即ち平行二辺６２Ｘ、６２Ｙを含む４辺に囲まれた矩形形状を備えている。また、第２開口６４は、コントロールケージ９２の中心軸線ＣＬに平行な二辺即ち平行二辺６４Ｘ、６４Ｙを含む４辺に囲まれた矩形形状を備えている。

第１開口６２と第２開口６４とは、コントロールケージ９２の中心軸線ＣＬ方向において部分的にオーバーラップした状態でコントロールケージ９２の周方向にオフセットし、且つ、コントロールケージの中心軸線ＣＬ方向に隣接して配置されている。

図４に示されているように、ケース本体７２の図中右側の中央部には、軸受ユニット７４の先端部７４Ａが連結されている。詳細には、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の基端部には、第２プーリ７９が取付けられている。この第２プーリ７９と、駆動モータ７６（図２）の回転軸に取付けられた第１プーリ(図示せず)とには、無端ベルト８１が巻回されている。これにより、駆動モータ７６（図１）の回転力が回転軸７７Ｘに伝達される。

回転軸７７Ｘの先端部７７Ａ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が、センタープレート９０を介して回転軸７７Ｘの先端部７７Ａにボルト８４で固定されている。

図３に示されるように、ディストリビュータ９４が、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、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１）によって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６２、６４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の第１開口６２及び第２開口６４からの投射材の排出方向は、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３および図４に示されるように、コントロールケージ９２の外方に羽根車１００が設けられている。羽根車１００は、側板ユニット１０２を有し、側板ユニット１０２は、円環状の第１側板１０２Ａと、第１側板１０２Ａと間隔をおいて対向配置された円環状の第２側板１０２Ｂと、を備えている。
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が、第１側板１０２Ａにボルトで固定されている。第１側板１０２Ａと第２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１側板１０２Ａと第２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、更に、備えている。羽根車１００は、駆動モータ７６（図１）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。各ブレードは、コントロールケージ９２の外周側に径方向外方端が、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た向きで、コントロールケージ９２の外周に沿って配置されている。並設された複数台の投射機４０の各羽根車１００は、ワーク搬送方向に回転軸が延び、回転方向が同一方向（図６の時計回り方向）に設定されている。

図３に示されるように、ブレード１０４の回転方向前方側の表面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の先端側(すなわち、後傾部１１０の径方向外方側)には、羽根車１００の回転中心Ｃからの略径方向（径方向線Ｌ２方向）に延びる非後傾部１１４が形成されている。即ち、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る。
後傾部１１０の径方向長さは、非後傾部１１４の径方向長さよりも長く設定されている。また、後傾部１１０と非後傾部１１４とは、湾曲部１１２によって繋がれている。

また、ブレード１０４の表面１０６とは反対側の面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。

（実施形態の作用・効果）
次に、上記実施形態の作用及び効果について説明する。
本実施形態のショットブラスト処理装置１０では、ローラコンベヤ２０は、複数のコンベヤローラ２４が回転することで板状のワークＷをワーク搬送方向（矢印Ｄ方向）に搬送する。また、ローラコンベヤ２０の上方側及び下方側に設けられた複数台の遠心式の投射機４０がワークＷに対して投射材を投射する。

ここで、図２に示されるように、複数台の投射機４０は、ワーク幅方向（矢印Ｘ方向）に並列配置し、且つワーク搬送方向（矢印Ｄ方向）に交互にずらして配置されている。このため、各投射機からの投射材同士の衝突（干渉）が抑えられながらワーク幅方向（矢印Ｘ方向）の全域に対して投射材が投射される。

図３に示されるように、投射機４０では、コントロールケージ９２の径方向外方に配置された羽根車１００が、コントロールケージ９２から排出された投射材を、ブレード１０４によって加速し投射する。羽根車１００の回転により加速されて投射された投射材は、ある程度、分散しながら投射されることになる。そして、本実施形態では、コントロールケージ９２（図５）の中心軸線（羽根車１００の回転中心Ｃと一致する軸心）は、装置平面視でワーク搬送方向（矢印Ｄ方向）に向くように配置されるので、羽根車１００の回転により投射される投射材は、ワーク幅方向（矢印Ｘ）に拡散するように投射される。

ここで、図３に示されるように、本実施形態の羽根車１００のブレード１０４の表面１０６には、羽根車１００の径方向に対し、回転方向（矢印Ｒ方向）後方側に傾斜する後傾部１１０が形成されている。このため、コントロールケージ９２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る。これにより、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１０４の表面１０６の近接した位置に集められる。その結果、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。つまり、コントロールケージ９２の周方向の所定位置から排出された投射材の投射分布曲線の立ち上がりが急になる。

一方、図５に示されるように、コントロールケージ９２の開口窓６０は、投射材の排出部となる第１開口６２及び第２開口６４の二つの開口を備えている。そして、第１開口６２と第２開口６４とは、コントロールケージ９２の中心軸線ＣＬ方向において部分的にオーバーラップした状態でコントロールケージ９２の周方向にオフセットし、且つ、コントロールケージの中心軸線ＣＬ方向に隣接して配置されている。

このような構成により、第１開口６２及び第２開口６４からそれぞれ排出される投射材は、コントロールケージ９２の周方向にオフセットした位置から排出される。このため、開口窓の全体としての投射分布は、第１開口６２から排出された投射材の投射分布と、第２開口６４から排出された投射材の投射分布と、を合成した分布となる。

ここで、第１開口６２と第２開口６４とは、互いに連通すると共にコントロールケージ９２の中心軸線ＣＬの方向に一部がオーバーラップしているので、第１開口６２及び第２開口６４からそれぞれ排出された投射材の各投射分布も一部で重なる。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。

上記のように、本実施形態では、後傾部１１０の作用で、投射材の投射分布曲線の立ち上がりが急になり、さらに、第１開口６２と第２開口６４の作用で、投射割合が高い範囲（投射の集中化が図られた範囲）が広げられた投射分布が得られる。このため、図６に示される投射機４０同士の並設方向の間隔を従来よりも広く設定しても従来と同等以上のショット処理を行うことができる。

この点について、対比例と比較しながら補足説明する。図８には、対比例のショットブラスト装置２００が示されている。なお、図８において本実施形態と同様の構成部については同一符号を付す。

ショットブラスト装置２００は、ローラコンベヤ２０の上方側においてワーク搬送方向に直交する方向すなわちワーク幅方向（矢印Ｘ方向）に並列配置された６台の投射機２０２を備える。６台の投射機２０２は、羽根車２０４の回転軸が、本実施形態と同様にワーク搬送方向に延びるように配置されている。また、羽根車２０４のブレードは、回転方向側へ向いた表面が回転中心から径方向に延びている。さらに、コントロールケージには、円筒軸心に平行な二辺を備えた１つの矩形状の開口窓が形成されている。

このように、図８に示されるショットブラスト装置２００の投射機２０２では、ブレードの表面に傾斜部が設けられないため、投射材の投射は、本実施形態に比べて、ワーク幅方向（矢印Ｘ方向）への分散が大きい。

図７は、本実施形態のショットブラスト処理装置による投射分布を示す図６に対応する投射密度分布を示す図面である。図９は、対比例のショットブラスト処理装置による投射分布を示す図８に対応する投射密度分布を示す図面である。

図７において、点線は各投射機４０（図６）の投射密度分布を示し、実線は各投射機４０（図６）の投射密度分布を合成した投射密度分布を示している。また、図９において、一点鎖線は各投射機２０２（図８）の投射密度分布を示し、二点鎖線は各投射機２０２（図８）の投射密度分布を合成した投射分布を示している。また、図１０は、図７の合成した投射密度分布と、図９の合成した投射密度分布とを対比した図である。

図７及び図９を比較すると、本実施形態のショットブラスト処理装置１０の投射機４０（図６）の各投射密度分布曲線（図７の点線）は、対比例の投射機２０２（図８）の各投射密度分布曲線（図９の一点鎖線）に比べ、立ち上がりが急でかつ投射密度の高い範囲が広い。換言すれば、対比例の投射機２０２（図８）の各投射密度分布曲線（図９の一点鎖線）が逆Ｖ字状に近い曲線であるのに対して、本実施形態の投射機４０（図６）の各投射密度分布曲線（図７の点線）は、逆Ｕ字状に近い曲線になっている。

このため、図６に示されるように、対比例の場合よりも投射機の台数を１台減らして投射機４０同士の並設方向の間隔を従来よりも広く設定しても、図１０に示されるように、対比例の場合と同等以上のショット処理を行うことができる。

図１０について補足説明すると、本実施形態の場合は、対比例の場合よりも、平坦に近い投射分布となっており、対比例の場合よりも、全体としての投射むらが抑えられていることが判る。このため、投射むらによる過剰投射を抑えることができるので、投射材及び消費電力の無駄を抑えることができる。

また、本実施形態では、図３に示されるように、傾斜部１１０は、ブレード１０４の基端部側に形成され、ブレード１０４の表面１０６における先端部側には、羽根車１００の径方向（径方向線Ｌ２）に延びる非傾斜部１１４が形成されている。このため、傾斜部１１０で集中された投射材が非傾斜部１１４で速度を増してから投射される。これにより、投射速度を効率的にあげることができるので、羽根車１００を必要以上に高速回転させる必要がなくなり、消費電力が抑えられる。

また、本実施形態では、羽根車１００の回転軸方向視で傾斜部１１０の長さが非傾斜部１１４の長さよりも長く設定されている。このため、ブレード１０４の傾斜部１１０で投射材を十分に集めてから非傾斜部１１４で投射材の速度を増すことができる。

また、本実施形態では、図５に示されるように、第１開口６２と第２開口６４とは直接、接するように形成されている。このため、第１開口６２と第２開口６４との間に両者を連通する連通部を設ける必要がないので、加工性にも優れている。

また、本実施形態では、並列配置された複数台の各投射機４０の羽根車１００の回転方向は同一方向（図６の時計回り方向）に設定されている。このため、異なる羽根車１００から投射された投射材同士の衝突（干渉）を抑制することができる。

また、本実施形態では、各投射機４０の投射割合が高い範囲が広げられて投射分布曲線の立ち上がりが急になっているので、並列配置された複数台の投射機４０における各々の羽根車１００の回転方向が同一方向（図６の時計回り方向）に設定されても、キャビネット１２の内壁側への投射材の衝突量は抑えられる。

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、投射機４０の台数を抑えながら板部材であるワークＷを良好に表面処理加工することができる。また、投射機４０の台数が抑えられることで、コストが抑えられると共にメンテナンス性も向上する。

本発明の前記実施形態に限定されることなく、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範囲内で種々の変更、変形が可能である。

上記実施形態では、ショット処理装置がショットブラスト装置であるが、本発明のショット処理装置は、他のショット処理装置、例えばショットピーニング装置であってもよい。

また、上記実施形態のコントロールケージの開口窓６０では、図５に示されているように、第１開口６２と第２開口６４とが直接、接するように形成されているが、開口窓が、第１開口と第２開口との間に両者を連通させる連通部を備えた構成でもよい。
連通部は、第１開口と第２開口とを直線的に連結するものでも、第１開口と第２開口とを階段状に連結するものでもよい。

具体的には、第１開口と第２開口とが、直線状の連通部６３’によって連結されたコントロールケージ９２’でもよい（図１１（Ａ））。また、さらに、第１開口と第２開口とが、階段状の連通部６３”によって連結されたコントロールケージ９２”でもよい（図１１（Ｂ））。

また、上記実施形態の羽根車では、ブレードの傾斜部１１０が、羽根車１００の径方向（径方向線Ｌ１）に対して後方側に４０°傾斜しており、傾斜部の傾斜角度は、３０°〜５０°が好ましいとしたが、傾斜部の傾斜角度は、径方向に対して、２５°、５５°等の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傾斜部は、回転方向後方側へ傾斜するがその傾斜角度が後傾部の傾斜角より小さい構成、羽根車の径方向に対して回転方向前方に傾斜する構成でもよい。また、ブレードの表面に非傾斜部が形成されない構成でもよい。

また、羽根車のサイズが大きい場合等には、羽根車の回転軸方向視で傾斜部の長さと非傾斜部の長さとが同等に設定されてもよい。
また、ブレードの表面において傾斜部と非傾斜部とが湾曲部を介さずに連続する構成でもよい。また、ブレードの裏面の基端部に傾斜部１１６を設けない構成でもよい。

また、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もよい。
また、図６に示される投射機４０は、表裏逆向きに（図中の表側が裏側になるように）配置されてもよい。また、図６の図中左端の投射機４０のみを表裏逆向きに（図中の表側が裏側になるように）配置する構成でもよい。

上記実施形態及び上述の複数の変形例を、適宜、組み合わせてもよい。

１０：ショットブラスト装置
２０：ローラコンベヤ
２４：コンベヤローラ
４０：投射機
６０：開口窓
６２：第１開口
６２Ｘ、６２Ｙ：第１開口の平行二辺
６４：第２開口
６４Ｘ、６４Ｙ：第２開口の平行二辺
９２：コントロールケージ
９２Ａ：外周壁
１００：羽根車
１０４：ブレード
１１０：傾斜部
Ｃ：羽根車の回転中心
ＣＬ：中心軸線
Ｄ：ワーク搬送方向
Ｒ：羽根車の回転方向
Ｗ：ワーク
Ｘ：ワーク幅方向

Claims (6)

1. ショット処理装置であって、
   間隔をおいて平行に配置された複数のローラを備え、該前記複数のローラが回転することでワークを搬送方向に搬送するローラコンベヤと、
   前記ローラコンベヤの上方側位置および下方側位置で前記搬送方向に交互にずれた状態で前記搬送方向に直交する方向に並列配置され、前記ローラコンベア上のワークに投射材を投射する複数の遠心式の投射機と、を備え、
   前記投射機は、
   円筒形状を有するコントロールケージであって、中心軸線が前記ワークの搬送方向に延びるように配置され、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窓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、前記ブレードの回転方向前方側の表面に、回転方向後方側に傾斜した傾斜部が設けられている羽根車と、を有し、
   前記開口窓は、互いに連通した第１開口および第２開口を有し、
   前記第１開口および第２開口は、二辺が前記コントロールケージの中心軸線に平行な矩形形状を有し、前記コントロールケージの中心軸方向に一部がオーバーラップした状態で前記コントロールケージの周方向にオフセットし、且つ、前記コントロールケージの中心軸線方向に隣接して配置されている、
   ことを特徴とするショット処理装置。
2. 前記後傾部は、前記ブレードの径方向内方側に形成され、
   前記ブレードは、前記後傾部の径方向外方側に、前記後傾部より回転方向後方側への傾斜角度が小さな非後傾部を備えている、
   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２に記載のショット処理装置。
4. 前記第１開口の前記コントロールケージの中心軸方向一端側部分と、前記第２開口の前記コントロールケージの中心軸方向他端側部分とが、接合されている、
   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. 前記複数の投射機の各々の前記羽根車の回転方向は、同一方向に設定されている、
   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. 前記第１開口と第２開口とが、前記第１開口と第２開口を直線状もしくは階段状に連結する第３開口を介して連通されている、
   請求項１ないし５のいずれか１項に記載のショット処理装置。

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