(57)【要約】【課題】  製造効率が良く、安定して製造でき、製造コストを大幅に低減できるマスキング部材およびその製造方法を提供する。【解決手段】  本発明のマスキング部材１０は、円筒状ワークの表面に硬質粒子を噴射して凹部を形成する際、いわゆるブラスト加工の際に、該凹部が所定のパターンで形成されるように、非加工部を前記硬質粒子から保護するためのマスキング部材である。マスキング部材１０は、前記所定のパターンにしたがって孔１２が形成された帯状の薄板金属１１を螺旋状に巻き回して、円筒状に形成してなる。【選択図】            図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
円筒状ワークの表面に硬質粒子を噴射して凹部を形成する際に、該凹部が所定のパターンで形成されるように、非加工部を前記硬質粒子から保護するためのマスキング部材であって、
前記所定のパターンにしたがって孔が形成された帯状の薄板金属を螺旋状に巻き回して、円筒状に形成してなるマスキング部材。
【請求項２】
前記薄板金属は、厚さが０．０５〜０．２０ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項１に記載のマスキング部材。
【請求項３】
前記薄板金属と同一材料からなり、円筒状の前記薄板金属の表面に巻き付けられ、熱圧着により該薄板金属と接合され、前記薄板金属の円筒形状を保持する金属箔をさらに有することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のマスキング部材。
【請求項４】
前記金属箔は、厚さが０．０１〜０．０２ｍｍの範囲であることを特徴とする請求項３に記載のマスキング部材。
【請求項５】
シリンダブロックのシリンダ内面に凹部を形成するためのブラスト加工に使用されることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のマスキング部材。
【請求項６】
前記シリンダブロックのシリンダ内面の直径よりも０．２〜１．０ｍｍ小さい直径を有することを特徴とする請求項５に記載のマスキング部材。
【請求項７】
円筒状ワークの表面に硬質粒子を噴射して凹部を形成する際に、該凹部が所定のパターンで形成されるように、非加工部を前記硬質粒子から保護するためのマスキング部材の製造方法であって、
プレス加工により、帯状の薄板金属に所定のパターンで孔を形成する工程と、
前記薄板金属を円筒部材に螺旋状に巻き回して、円筒状に形成する工程と、
を有するマスキング部材の製造方法。
【請求項８】
円筒状に形成された前記薄板金属の外周に、該薄板金属と同一材料からなる金属箔を巻き付けて、熱圧着により接合する工程をさらに有することを特徴とする請求項７に記載のマスキング部材の製造方法。
【請求項９】
円筒状に形成された前記薄板金属を、所定のストロークで切断する工程をさらに有することを特徴とする請求項７または請求項８に記載のマスキング部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ブラスト加工に用いられるマスキング部材に関し、特に、潤滑剤を介して互いに摺動し合う摺動部材の表面にオイル溜りとして作用する凹部を分布させるためのブラスト加工に用いられるマスキング部材およびその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
軸受や自動車部品の摺動部材にあっては、表面に微小凹部を設け、該凹部にオイルを溜めることにより、摺動部材間の焼付きを防止している。このような凹部を工作物の表面に形成する加工方法として、一般にマスクブラスト法が知られている。
【０００３】
マスクブラスト法では、まず、加工部材の表面に所定形状の孔を有するマスキング部材を接着剤などにより貼り付けてマスキングする。次いで、炭化珪素やアルミナなどの硬質小径粒子をそのマスキング面に投射することで、上記透孔を硬質小径粒子が通過し、表面に所定形状の凹部を形成する。
【０００４】
上記のマスキング部材としては、例えば、特許文献１および特許文献２に記載されたものがある。この特許文献１によれば、塩化ビニル製のカッティングシートをマスキング部材として使用しており、また、特許文献２によれば、感光性樹脂フィルムを使用するようにしている。
【０００５】
また、シリンダブロックのシリンダ内面への溶射の後処理としてブラスト加工する際に、非加工部を保護する目的で、金属製のマスキング部材が使用されることもある（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平５−５８７６５号公報
【特許文献２】特開２００１−９６４６２号公報
【特許文献３】特開２００２−３０２７５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１および特許文献２に記載されたマスキング部材にあっては、透孔があらかじめ形成された塩化ビニル製あるいは感光性樹脂製のフィルムを加工部材の表面に接着剤などを使用して貼り付ける工程、硬質粒子をそのマスキング面に噴射する工程、マスキングフィルムおよび接着剤を取り除く工程、を順に行うため、製造効率が悪い。
【０００７】
また、マスキングフィルム接着作業においては、接着剤の厚みを均一にする必要がある。接着剤の厚みが不均一だと、粒子の噴射によって形成される凹部の深さが場所によって一定せず、安定した品質の部品を提供することが困難だからである。したがって、作業に熟練を要する。
【０００８】
特に、シリンダブロックのシリンダ内面のように中空円筒部材の中空部内面に凹部を形成しようとする場合には、被加工面の周辺が狭いためにマスキングフィルム貼り付け作業は困難を極め、さらにマスキング作業の自動化、機械化も困難である。
【０００９】
一方で、特許文献３に記載されたマスキング部材にあっては、溶射の後処理としてのブラスト処理部は狭い範囲に限定されているため、マスキング部材に透孔を形成する工程が高コストになることはない。
【００１０】
しかし、広域にわたって分散する所定の透孔パターンを形成するために、マスキング部材自体をエッチングしなくてはならず、マスキング部材の製造コストが高騰してしまうという問題がある。
【００１１】
本発明者らは、上記問題に鑑みて、鋭意研究した結果、シリンダブロックのシリンダ内面にブラスト加工により凹部を形成するためのマスキング部材の製造にあたり、製造コストを大幅に低減し得ることを見出すに至った。
【００１２】
そこで、本発明は、上記従来技術に伴う課題を解決するためになされたものであり、製造効率が良く、安定して製造でき、製造コストを大幅に低減できるマスキング部材およびその製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の目的は、下記する手段により達成される。
【００１４】
本発明は、円筒状ワークの表面に硬質粒子を噴射して凹部を形成する際に、該凹部が所定のパターンで形成されるように、非加工部を前記硬質粒子から保護するためのマスキング部材であって、前記所定のパターンにしたがって孔が形成された帯状の薄板金属を螺旋状に巻き回して、円筒状に形成してなるマスキング部材である。
【００１５】
また、本発明は、円筒状ワークの表面に硬質粒子を噴射して凹部を形成する際に、該凹部が所定のパターンで形成されるように、非加工部を前記硬質粒子から保護するためのマスキング部材の製造方法であって、プレス加工により、帯状の薄板金属に所定のパターンで孔を形成する工程と、前記薄板金属を円筒部材に螺旋状に巻き回して、円筒状に形成する工程と、を有するマスキング部材の製造方法である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明のマスキング部材によれば、所定のパターンが形成された帯状の薄板金属を巻き回すだけで形成できるので、製造が容易である。また、本発明のマスキング部材は、円筒ワークの加工用に予め円筒状に形成されているので、マスキング部材をワークに貼り付ける際に熟練が必要なく、マスキング作業の自動化、機械化が可能となり、製造効率が良く、かつ安定して製造でき、結果として、製造コストの低減も達成できる。
【００１７】
また、本発明のマスキング部材の製造方法によれば、帯状の薄板金属をプレス加工して所定のパターンに孔を形成し、この薄板金属を円頭部材に螺旋状に巻き回すだけで、容易にマスキング部材を製造できる。できたマスキング部材によれば、円筒ワークの加工用に予め円筒状に形成されているので、マスキング部材をワークに貼り付ける際に熟練が必要なく、マスキング作業の自動化、機械化が可能となり、製造効率が良く、かつ安定して製造でき、結果として、製造コストの低減も達成できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。
【００１９】
図１は本発明の実施形態に係る、マスキング部材の斜視図、図２はマスキング部材の要部の断面図である。なお、図１では、マスキング部材の表面に巻き付けられる金属箔を、一部破断して示している。
【００２０】
本発明のマスキング部材１０は、円筒状ワークの表面に硬質粒子を噴射して凹部を形成する際、いわゆるブラスト加工の際に、該凹部が所定のパターンで形成されるように、非加工部を前記硬質粒子から保護するためのマスキング部材である。マスキング部材１０は、前記所定のパターンにしたがって孔が形成された帯状の薄板金属１１を螺旋状に巻き回して、円筒状に形成してなる。
【００２１】
薄板金属１１は、後述するように、当初帯状の金属板であり、たとえば、板厚が０．０５〜０．２０ｍｍの範囲で、幅が１０〜３０ｍｍの範囲である。したがって、薄板金属１１を巻き回してなるマスキング部材１０の円筒の厚みも０．０５〜０．２０ｍｍの範囲となる。薄板金属１１は、たとえば、ステンレス鋼（ＪＩＳ表記でＳＵＳ３０４）から形成されている。
【００２２】
マスキング部材１０は、被加工部材である円筒状ワークの内面または外面を加工するために用いられる。たとえば、ワークがシリンダブロックであり、その内面を加工する場合、マスキング部材１０は、シリンダブロックの内面の直径よりも０．２〜１．０ｍｍ小さい直径に形成されている。このように、円筒状ワークの径と略合致する径を有することにより、容易に、マスキング部材１０をワークの加工対象部に配置できる。
【００２３】
マスキング部材１０は、円筒状ワークに転写したい所定のパターンで孔１２が形成されている。たとえば、図１に示すように、複数の孔１２が形成されている。本実施形態では、孔１２は、径が５０〜１００μｍの円形状である。孔１２の総合面積は、たとえば、薄板金属１１の総合面積の５〜４０％である。なお、本実施形態では、複数の孔が形成されている例を示しているが、ワークに転写したい形状によって、一つの孔が形成されていてもよいし、複雑な形状に孔が形成されていてもよい。孔１２が占める割合も全体の５〜４０％の範囲以上または以下でもよい。
【００２４】
マスキング部材１０の表面には、薄板金属１１と同一材料からなる金属箔１３が巻き付けられ、図１および図２に示すように、熱圧着により接合されている。この金属箔１３により、螺旋状に巻き回された薄板金属１１の形状が固定され、円筒形状が保持される。
【００２５】
（製造工程）
次に、薄板金属１１に孔１２を形成し、この薄板金属１１によりマスキング部材１０を製造する工程について説明する。
【００２６】
図３は薄板金属の加工手順を示す該略図、図４は薄板金属を円筒部材に巻き回す様子を示す概略図、図５は薄板金属を所定のストロークで切断する様子を示す概略図である。
【００２７】
薄板金属１１は、図３に示すように、未加工の状態で、ローラ３０に巻き付けられており、加工後に、ローラ３１に巻き取られる。すなわち、加工中には、薄板金属１１は、ローラ３０からローラ３１に送られる。
【００２８】
薄板金属１１は、最初、プレス工程に送られる。プレス工程では、薄板金属１１は、プレス装置３２により、打ち抜きプレス加工される。プレス加工により、薄板金属１１は、図１に示すように所定のパターンで孔１２が形成される。
【００２９】
次に、薄板金属１１は、電解バリ取り工程に送られる。電解バリ取り工程では、薄板金属１１は、電解液で満たされた水槽を通され、通電によりバリが除去される。
【００３０】
さらに、薄板金属１１は、焼きなまし（焼鈍）工程に送られる。焼鈍工程では、薄板金属１１は、高温に加熱された後、炉冷されることにより、軟化される。軟化された薄板金属１１は、ローラ３１に巻き取られる。
【００３１】
巻き取られた薄板金属１１は、今度は、図４に示すように、ローラ３１から送り出され、円筒部材４０に巻き取られる。この際に、円筒部材４０を図中上方に移動させつつ回転させることにより、薄板金属１１が螺旋状に円筒部材４０に巻き回される。この後、図示しないが、金属箔１３を全体に巻き付けて、熱圧着により薄板金属１１と接合する。
【００３２】
薄板金属１１が円筒状に固定された後、円筒部材４０を抜き取り、図５に示すように、所定のストロークで切断する。ここで、所定のストロークとは、マスキング部材１０によりマスクする範囲に基づいて決定される。
【００３３】
このように、本発明のマスキング部材１０は、所定のパターンが形成された帯状の薄板金属１１を巻き回すだけで形成できるので、製造が容易である。また、本発明のマスキング部材１０は、円筒ワークの加工用に予め円筒状に形成されているので、マスキング部材１０をワーク内面に容易に配置でき、マスキング作業の自動化、機械化が可能となり、製造効率が良く、かつ安定して製造でき、結果として、製造コストの低減も達成できる。
【００３４】
（作用）
次に、実際に、マスキング部材１０を用いて、ワークを加工する際の作用について説明する。ここでは、シリンダブロックの内面を加工する場合について説明する。
【００３５】
シリンダブロックを加工する際には、マスキング部材１０をシリンダブロックの内面に当接させて配置する。ここで、マスキング部材１０は、シリンダブロックの内面の直径よりも０．２〜１．０ｍｍだけ小さい大きさに形成しておくことにより、シリンダブロック内面と略合致する。
【００３６】
マスキング部材１０の内部に、小径の硬質粒子噴射用のノズルを配置し、マスキング部材１０に向かって硬質粒子を噴射する。すると、マスキング部材１０は、孔１２での硬質粒子の通過を許容し、それ以外での通過を防止する。
【００３７】
したがって、シリンダブロック内面は、孔１２の形状に削られ、すなわち、孔１２の形状が転写され、この形状の凹部が形成される。該凹部は、製品化後、油溜りに用いられる。ここで、噴射される硬質粒子には、炭化珪素やアルミナや酸化珪素が用いられる。
【００３８】
なお、マスキング部材１０は、当初、上述の通り、表面に金属箔１３が巻き付けられており、孔１２が金属箔１３によりふさがれているが、金属箔１３は非常に薄いので、硬質粒子の噴射により容易に除去される。したがって、金属箔１３の存在は、加工に影響を与えない。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の実施の形態に係るマスキング部材の斜視図である。
【図２】本発明の実施の形態に係るマスキング部材の断面詳細図である。
【図３】本発明の実施の形態に係るマスキング部材のプレス工程の概略を説明するための工程図である。
【図４】薄板金属を円筒部材に巻き回す様子を示す概略図である。
【図５】薄板金属を所定のストロークで切断する様子を示す概略図である。
【符号の説明】
【００４０】
１０…マスキング部材、
１１…薄板金属、
１２…透孔、
１３…薄板金属箔、
４０…円筒状部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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