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【発明の名称】 板状ワークの表面処理装置
【発明者】 【氏名】松原 亨
【住所又は居所】新潟県長岡市石動町字金輪５２５番地 マコー株式会社内
【要約】 【課題】板状ワークの並べ替えが不要で吹き飛びや落下を防止できる板状ワークの表面処理装置を提供する。

【解決手段】上方に複数の回動自在なローラ１１−１，１１−２，１１−３……を配置したコンベア１０上に板状ワーク１−１，１−２，１−３を載置し、常時１つ以上のローラで板状ワークをコンベア上に押圧しながら送り、送られている板状ワークにノズル１３−１，１３−２から砥粒を含むスラリーを噴射して表面処理をする。常時１以上のローラ１１で保持されているので、ウェットブラスト中に板状ワーク１が飛ばされたり、落下したり、重なったり、向きを変えることを防止できる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 上方に配置した複数の回動自在なローラと、該ローラが常時１つ以上で板状ワークを押圧しながら送るコンベアと、送られている板状ワークに砥粒を含むスラリーを噴射して表面処理を行う砥粒投射手段と、を有することを特徴とする板状ワークの表面処理装置。
【請求項２】上記コンベアが、スラリーの通過が可能な網状であることを特徴とする請求項１記載の板状ワークの表面処理装置。
【請求項３】 板状ワークを常時２対以上のローラ対で挟みながら送る複数対の回転するローラ対と、送られている板状ワークに砥粒を含むスラリーを噴射して表面処理をする砥粒投射手段と、を有することを特徴とする板状ワークの表面処理装置。
【請求項４】 上記砥粒投射手段が複数で、スラリーを複数の方向から噴射し、板状ワークの表裏両面及び側面を処理可能であることを特徴とする請求項３記載の板状ワークの表面処理装置。
【請求項５】 上記ローラの少なくとも表面が、ウレタンゴム製又はＮＢＲ製であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の板状ワークの表面処理装置。
【請求項６】 上記板状ワークの表面処理装置の後に１以上の別の処理装置を有し、上記複数のローラ対の最後のローラ対が板状ワークを次装置のコンベア上へ渡すことを特徴とする請求項３記載の板状ワークの表面処理装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、板状をしたワークの表面処理に関するもので、特に、自動車のブレーキやクラッチなどに使用される摩擦部材のバックプレートの表面処理に関する。
【０００２】
【従来の技術】自動車のディスクブレーキパッド、ブレーキシュー、クラッチプレート等に使用される摩擦部材は、一般に、摩擦材に鉄系金属からなるバックプレートを一体に接着して形成されている。
【０００３】これらの摩擦部材は、ディスクロータや相手側のクラッチプレートとの間に押しつけられた状態で相対的な移動が加えられ、その際の摩擦力で自動車を制動したり、エンジンの駆動力を車輪に伝達したりする。そのため、摩擦材とバックプレートとの間には、大きな剪断力が加わる。したがって、摩擦材とバックプレートとの間には、この剪断力に耐えることができるような強い接着力が必要である。
【０００４】この目的に合った強い接着力を得るために、従来から、バックプレートの接着面を面粗度（中心線平均粗さ）Ｒａ＝１〜７μｍ程度に粗面化して接着面積を増加し、接着力を増大させることが行われている。また、バックプレートの接着面に錆や酸化膜等があると、接着力が低下する原因となることから、錆や酸化膜等の除去と防錆の双方の対策も重要である。
【０００５】このような観点から、従来は、上記粗面化され、錆や酸化膜等が除去されたバックプレートに、３〜５μｍ程度の膜厚のリン酸亜鉛等の化成被膜を形成し、その上にプライマー剤を塗布・焼き付け、厚さ１５〜２５μｍ程度にプライマー層を形成していた。つまり、これら化成被膜とプライマー層とに防錆の役目を担わせていたのである。一方、摩擦材との接着は、上記プライマー層の上に新たな接着剤を塗布し、プライマー層と新たに追加された接着剤とで接着することになる。
【０００６】ところで、バックプレートの面粗度が大きすぎると、プライマー層を形成したとき、プライマー層を突き抜ける部分ができ、ここから錆が発生して内部に達してしまう。反対に、面粗度が小さすぎると、接着力の向上が期待できない。そのためプライマー層を突き破るおそれのない範囲で最大の面粗度を得たい。この範囲が上述したＲａ＝１〜７μｍ程度である。したがって、上記の各工程中、バックプレートの粗面化の工程は非常に重要である。そこで、この粗面化の従来方法を以下にさらに説明する。
【０００７】バックプレートは鋼板などからプレスの打ち抜き加工などによって成形されるが、成形加工される前の鋼板の表面には、錆や酸化膜等が形成されている。また、打ち抜き加工等の際に、多量の潤滑油や防錆油が付着する。これら油分や酸化膜の存在は、接着力低下の原因となるので取り除きたい。
【０００８】そこで、成形加工されたバックプレートは、まず、塩素系溶剤で脱脂処理され、防錆油等の油分が取り除かれる。そして、ドライグリッドブラスト法により、鋳鉄のグリッド粒子をロータ等でバックプレートにたたき付けて表面を上記のＲａ＝１〜７μｍの範囲に粗面化し、それと同時に酸化膜等を除去する。その後防錆のためのリン酸亜鉛等の化成被膜を形成し、その上にプライマー剤を塗布・焼き付けした後、接着剤により摩擦材を接着していた。
【０００９】しかし、この方法は、粉塵の発生が非常に多いこと、及び、塩素系溶剤を用いているのでその廃液の処理の問題があった。そこで、ウェットブラスト法を用いる方法が採用されてきた。この方法は、ブラスト工程と脱脂工程とを一緒に行うことができる点でも有利である。
【００１０】通常のウェットブラストは、水にアルミナ砥粒を混入したスラリーを用い、さらに、アルカリ脱脂剤を数％含有させている。一方、板状ワークはタンブラ内に投入し、タンブラを回転しつつスラリーを噴射する。ウェット法なので、粉塵は発生しない。それに、アルミナ砥粒は研削力が強く、短時間で所定の面粗度が得られ、かつ、アルカリ脱脂剤を混入しているので、脱脂もできるという優れた方法であった。
【００１１】また、このタンブリングブラスト法は、板状ワークであるバックプレートの表裏両面は勿論、全側面や取付孔があればその内面までも処理することができるという利点も有している。
【００１２】しかし、タンブラ内の板状ワークの向きはバラバラになり、次工程に送る場合に、人手によって１つ１つの板状ワークの向きを揃えてコンベアに載せかえなければならないので、省力化できず、能率が悪かった。
【００１３】そこで、出願人等は、特開平１１−２８６７８７号に記載の表面処理方法を提案している。これは、板状ワークをコンベアの上に向きを揃えて配置し、コンベアの上方からスラリーを噴射する方法である。このスラリーには、アルミナ砥粒ではなく、ステンレススチール又はチタンの粒子を用いている。
【００１４】この方法によれば、板状ワークの並べ替えは不要となり、かつ、脆くて破損し易いアルミナ砥粒の代わりにステンレススチール等の粒子を用いるので、スラリーの寿命も大幅に長くなる。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、この方法では、コンベア上に整列された板状ワークが、ブラストの圧力により、飛ばされたり、重なったり、落下したりするという問題があった。また、板状ワークの片面しかブラスト処理できない。また、コンベア上に載せるので、下側の面の脱脂にムラが生じる。という問題もあった。
【００１６】本発明は、このような問題の解決を図ったもので、板状ワークの並べ替えが不要で吹き飛びや落下を防止できる板状ワークの表面処理装置を提供することを第１の目的としている。また、本発明は、第１の目的に加えて、板状ワークの全面をムラ無く処理できる板状ワークの表面処理装置を提供することを第２の目的としている。
【００１７】
【課題を解決するための手段】上記の第１の目的を達成するために本発明の板状ワークの表面処理装置は、上方に配置した複数の回動自在なローラと、該ローラが常時１つ以上で板状ワークを押圧しながら送るコンベアと、送られている板状ワークに砥粒を含むスラリーを噴射して表面処理を行う砥粒投射手段と、を有することを特徴としている。上記コンベアが、スラリーの通過が可能な網状とすることが望ましい。
【００１８】又は、板状ワークを常時２対以上のローラ対で挟みながら送る複数対の回転するローラ対と、送られている板状ワークに砥粒を含むスラリーを噴射して表面処理をする砥粒投射手段と、を有することを特徴としている。
【００１９】また、上記第２の目的を達成するために、本発明の板状ワークの表面処理装置は、上記砥粒投射手段が複数で、スラリーを複数の方向から噴射し、板状ワークの表裏両面及び側面を処理可能であることを特徴としている。
【００２０】上記ローラの少なくとも表面が、ウレタンゴム製又はＮＢＲ製である構成としたり、上記板状ワークの表面処理装置の後に１以上の別の処理装置を有し、上記複数のローラ対の最後のローラ対が板状ワークを次装置のコンベア上へ渡す構成とすることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施例を図面によって説明する。図１は、本発明における板状ワークの表面処理装置の第１実施例を説明する図である。
【００２２】プレス機により鋼板から打ち抜かれたバックプレートからなる板状ワーク１（１−１，１−２……）は、コンベア１０に載って搬送されてくる。コンベア１０の上には、複数のローラ１１（１１−１，１１−２，………１１−ｎ）が、搬送方向に沿ってほぼ等間隔に配置されている。ローラ１１は、図示しないバネ等により図の上下方向に変位可能であり、バネの付勢力で板状ワーク１をコンベア１０に押しつけている。隣接するローラ１１の間隔は、板状ワーク１の長さより長くない間隔で、少なくとも１つのローラ１１が常に板状ワーク１に接触していて、板状ワーク１を常時コンベア１０に押圧しているようになっている。
【００２３】コンベア１０は、スラリーの噴射を受けても摩耗したり、スラリーが溜まることのないように、ウレタンゴムで被覆された網状になっている。ウレタンゴム以外としては、ＮＢＲを用いることもできる。
【００２４】ローラ１１とローラ１１との間には、スラリーを噴射するノズル１３（１３−１，１３−２）が設けられている。そして、ここから下方のコンベア１０に向かって砥粒の含まれたスラリーを噴射させ、コンベア１０上の板状ワーク１の表面を所望の粗さに処理する。
【００２５】板状ワーク１は常にローラ１１とコンベア１０との間で把持された状態になるので、スラリーの噴射圧で動いたり、コンベア１０から落下したり、板状ワーク１同士で重なったりすることを確実に防止することができる。表面処理がされた板状ワーク１は、コンベア１０上を移動し、次の、水洗や化成皮膜の形成といった処理がされる。
【００２６】図２は本発明における板状ワークの表面処理装置の第２実施例を説明する図である。板状ワーク１は、前工程のコンベア２０に載せられ、ウェットブラスト工程へと搬送されてくる。ウェットブラスト工程には、上下各１つのローラで１対となる複数のローラ対２１（２１−１，２１−２………２１−ｎ）が設けられ、最後のローラ対２１−ｎの右側には、次工程のコンベア２２が配置されている。各ローラ対２１は、上下のローラの間の距離が狭くなる方向にバネ付勢されており、ローラ対２１間にバネの弾性で把持した板状ワーク１（１−１，１−２……）を図の左から右に向かって移動するような回転をしている。
【００２７】図２では、板状ワーク１を３つの態様で表している。すなわち、前工程のコンベア２０から最初のローラ対２１−１に移動する状態のものを１−１として、複数のローラ対２１−２，２１−３，２１−４間を移動中のものを１−２として、最後のローラ対２１−ｎから次工程のコンベア２２に移動中のものを１−３として示している。
【００２８】板状ワーク１は、ウェットブラスト処理の後、水洗、化成皮膜処理、水洗、湯洗浄、乾燥、プライマー塗布、乾燥、焼き付け、接着剤の塗布、乾燥と、多くの工程で連続して処理されるが、これらの工程は、図２の次工程のコンベア２２上で連続して行われる。
【００２９】前工程のコンベア２０上を図の左から右へと搬送されてきた板状ワーク１−１は、前工程のコンベア２０の端部から突出すると間もなく最初のローラ対２１−１に挟まれ、ウェットブラスト処理工程に入ってくる。そして、最後のローラ対２１−ｎに至るまで、常時少なくとも２対のローラ対に挟まれながら、図の右方向に進み、次工程のコンベア２２上へと移動していく。
【００３０】ウェットブラスト処理工程には、複数のノズル２３が設けられている。ローラ対２１−２とローラ対２１−３の間の上方には、ノズル２３−１があり、ここから下方に向けて高圧のエアーとともに砥粒を含んだスラリーが噴射され、板状ワーク１−２の主として上面が表面処理される。また、次のローラ対２１−３と２１−４との間では、ノズル２３−２により下方から上方に向けてスラリーが噴射され、板状ワーク１−２の主として下面が表面処理される。
【００３１】板状ワーク１の左右両側面は、上記２つのノズル２３−１，２３−２によっても表面処理がされる。しかし、これでは不十分となる場合には、必要に応じて、板状ワーク１の両側部にノズルを配置して、これらのノズルから水平方向に噴射されるスラリーにより表面処理することになる。
【００３２】板状ワーク１がスラリーの噴射を受けるとき、たとえば、板状ワーク１―２が、少なくともローラ対２１−２と２１−３の２対のローラに挟持されているように、常に２対以上のローラ対で挟持しているので、スラリーの噴射圧で板状ワーク１が吹き飛ばされたり、落下したり、向きが変わったりすることを確実に防止することができる。勿論、板状ワーク１同士が重なることもない。
【００３３】以上の説明におけるノズル１３，２３の配置は、単なる一例に過ぎず、多様な配置が可能である。たとえば、図１の実施例では、斜め方向から噴射するノズル１３を設けて板状ワーク１の側面を処理するようにしたり、図２の実施例では、１カ所に上下左右４方向のノズル２３を配置して、板状ワーク１の全面を一度に処理するようにすることができる。或いは、同じ面を処理するノズルを複数箇所に配置してもよい。
【００３４】板状ワーク１を把持するローラ１１やローラ対２１は、スラリーの噴射圧に耐えて鋼製の板状ワーク１をしっかりと把持する必要がある。また、各ローラにもスラリーの砥粒が噴射されるので、研磨作用を受けることになる。そこで、各ローラ対を構成するローラをウレタンゴム製又はＮＢＲ製とするか、あるいは、これらの厚い層で被覆したものを使用している。これらの素材は、適当な弾性があるので、スラリーで濡れた板状ワーク１でもしっかりと把持することができる。また、砥粒が衝突してもいわゆる「柳に風」のように衝突部分が弾性変形することで衝撃を吸収でき、砥粒による摩耗をほとんど受けないようにすることができる。
【００３５】また、前工程のコンベア２０から最初のローラ対２１―１へと、また、最後のローラ対２１−ｎから次工程のコンベア２２へと前後の工程との間で連続的に受け渡していくが、板状ワーク１は、その間、向きを全く変更することなく、一定の向きを保って移動することができるので、各種の処理がし易くなる。
【００３６】上記の実施例において、ノズル１３，２３としては、特開２０００−２６３４４３号に記載されたようなフラットタイプのノズルを使用することができる。このフラットタイプのノズルは、直線的に伸びるスリット状の噴射口を有する。すなわち、このノズルによれば、スラリーが平らな膜状に噴射される。
【００３７】噴射口の長さを板状ワーク１の幅より大きくし、かつ、板状ワーク１の送り方向と直交するように配置すれば、フラットノズルの前面を通過する板状ワーク１は、一方の端部から他方の端部まで万遍なくスラリーが吹き付けられ、均一な表面処理を受けることができる。また、スラリーが吹き付けられる部分が限定されるので、ローラなど周辺部をスラリーで研削することを防止できる。
【００３８】板状ワーク１の幅方向ではどの位置も均等な噴射圧を受けるので、スラリーと垂直に当たる面の表面処理は勿論、スラリーと平行なワーク側面や垂直面に開けられた孔の内側面についても十分な表面処理を受けることができる。したがって、フラットノズルを使用すれば、水平方向に噴射するノズルは不要で、上下２つのノズルのみで十分となる。
【００３９】
【発明の効果】以上に説明したように本発明の板状ワークの表面処理装置によれば、上方に配置した複数の回動自在なローラと、該ローラが常時１つ以上で板状ワークを押圧しながら送るコンベアと、送られている板状ワークに砥粒を含むスラリーを噴射して表面処理を行う砥粒投射手段と、を有するので、板状ワークがスラリーの噴射圧で移動したり、コンベアから落下したり、ワーク同士が重なったりすることを防止することができる。
【００４０】板状ワークを常時２対以上のローラ対で挟みながら送る複数対の回転するローラ対と、送られている板状ワークに砥粒を含むスラリーを噴射して表面処理をする砥粒投射手段と、を有する構成としても、同様の効果を奏することができる。
【００４１】上記コンベアが、スラリーの通過が可能な網状とすれば、スラリーがコンベア上に溜まることがなくなる。板状ワークを常時２対以上のローラ対で挟みながら送り、上記スラリーを複数の方向から噴射すれば、板状ワークの表裏両面及び側面を一工程で処理することができる。上記ローラの少なくとも表面が、ウレタンゴム製又はＮＢＲ製である構成とすれば、板状ワークの把持を確実にでき、スラリーの噴射による摩耗にも強いローラを得ることができる。
【出願人】 【識別番号】５９１２０５７３２
【氏名又は名称】マコー株式会社
【住所又は居所】新潟県長岡市石動町字金輪５２５番地
【出願日】 平成１３年９月１０日（２００１．９．１０）
【代理人】 【識別番号】１０００９９８６３
【弁理士】
【氏名又は名称】中倉 和彦
【公開番号】 特開２００３−８０４５８（Ｐ２００３−８０４５８Ａ）
【公開日】 平成１５年３月１８日（２００３．３．１８）
【出願番号】 特願２００１−２７３２３０（Ｐ２００１−２７３２３０）