特許 7219987 アルミホイールの表面処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-02-01

(45)【発行日】2023-02-09

(54)【発明の名称】アルミホイールの表面処理方法

(51)【国際特許分類】

   C23C 22/73 20060101AFI20230202BHJP

   B60B 3/00 20060101ALI20230202BHJP

【ＦＩ】

C23C22/73 A

B60B3/00 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021182182

(22)【出願日】2021-11-08

【審査請求日】2022-05-19

(73)【特許権者】

【識別番号】591100301

【氏名又は名称】株式会社レイズエンジニアリング

(74)【代理人】

【識別番号】100111257

【弁理士】

【氏名又は名称】宮崎 栄二

(74)【代理人】

【識別番号】100110504

【弁理士】

【氏名又は名称】原田 智裕

(72)【発明者】

【氏名】稲谷 修二郎

(72)【発明者】

【氏名】村上 友幸

【審査官】酒井 英夫

(56)【参考文献】

【文献】特開２００９－１１３６５１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平３－６０７５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２２９１６７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｃ２３Ｃ ２２／００－３０／００，

Ｂ０８Ｂ ３／００－３／１４，

Ｂ６０Ｂ ３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アルミホイールの塗装下地処理として実施する表面処理方法であって、
アルミホイールを複数の処理水槽に順に浸漬させる浸漬工程と、浸漬工程の終了後に続けてアルミホイールを乾燥させる乾燥工程とを有し、
前記浸漬工程は、
アルミホイールを水平にして且つ意匠面を上に向けた状態で、アルミホイールを処理槽移載装置に具備する移動用置き台に載せて処理槽移載装置により移載させて、処理水槽上に配置する配置ステップと、
移動用置き台を降下させて、アルミホイールを水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽中に沈める沈降ステップと、
処理水槽中で移動用置き台を上下動させて、アルミホイールを水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽中にて上下揺動する搖動ステップと、
移動用置き台を上昇させて、アルミホイールを水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽から引き上げる引き上げステップとを有し、
前記乾燥工程は、
液温が室温よりも高く加温された最終の処理水槽から搬出したアルミホイールを搬出後直ちに回転水切り装置にて水平に保持して水平方向に回転させて水切りを行うことで、加温されたアルミホイールの自熱に加えて強制乾燥させる、アルミホイールの表面処理方法。

【請求項2】

複数の処理水槽を円周状に配設してロータリー設備を構成し、ロータリー設備の中央位置には回転機構が設置され、回転機構には複数の処理槽移載装置が円周状に配設され、各処理槽移載装置には移動用置き台を上昇降下及び上下動させる昇降機構が具備され、
配置ステップは、回転機構により処理槽移載装置を回転移動させて移動用置き台に載せたアルミホイールを各処理水槽上に順に配置することで実行し、
処理水槽での沈降ステップ、搖動ステップ及び引き上げステップは、昇降機構の一連の動作により順に実行する、請求項１に記載のアルミホイールの表面処理方法。

【請求項3】

移動用置き台は、下方ほど外径が拡径されたテーパーコーン部と、テーパーコーン部を上方に付勢する付勢手段とが具備され、
アルミホイールのハブ締結部に設けたセンター孔にテーパーコーン部を配置させることでアルミホイールを半径方向に位置決めして載置させ、
テーパーコーン部に水抜き溝を設け、ハブ締結部に処理水槽の処理液が溜まらないように排水する、請求項１又は２に記載のアルミホイールの表面処理方法。

【請求項4】

前記乾燥工程は、回転するアルミホイールの意匠面に対して、さらにエアーノズルを接近させてアルミホイールの内径から外径に向けて移動させながら乾燥用エアーを噴射してアルミホイールを強制乾燥させる、請求項１～３のいずれか１項に記載のアルミホイールの表面処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、アルミホイールの塗装下地処理として実施される浸漬法によるアルミホイールの表面処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

アルミホイールは、耐食性及び塗装密着性を向上させるために、塗装下地処理としてアルミホイール表面にクロム（Ｃｒ）、ジルコニウム（Ｚｒ）などを無電解で析出させて被膜を形成する表面処理が施される。この表面処理は、アルミホイール表面に対して、脱脂、酸洗、化成処理、水洗などの各処理が施され、各処理を処理液を溜めた処理水槽中にアルミホイールを浸漬させて行う浸漬法が知られている。従来、この浸漬法によるアルミホイールの表面処理方法は、ホイール回転軸を水平に向けてアルミホイールを縦にした状態で天井コンベアから吊り下げて各処理水槽中に浸漬させるようにしていた（特許文献１の図１、段落００２２、段落００２４等）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２００５－３４４１８６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、従来のように、アルミホイールを縦にした状態で処理水槽中に浸漬させる方法では、縦にしたアルミホイールの下部から段階的に処理水槽に浸かり、上部から段階的に処理水槽から引き上げられるため、浸漬時間（処理液の反応時間）は下部側では長く、上部側では最も短くなってしまう。そのため、下部側に位置する意匠面の部位と、上部側に位置する意匠面の部位とでは処理液の反応時間が異なることで被膜の付着量に大きなバラツキが発生することがあった。また、アルミホイールを最終の処理水槽から搬出、移動している間や乾燥を行っている間に、アルミホイールのリムなどに付着した処理液が上から下に向かって垂れて意匠面にシミや白濁や膜厚変化などを生じさせ、正常な被膜形成を阻害することがあった。すなわち、従来の表面処理方法では、意匠面における被膜の付着量にバラツキが生じたり所々にシミや白濁などが生じて正常な被膜が形成されなかったりし、塗装下地処理による被膜の品質コントロールが非常に難しく、そのため、耐食性及び塗装密着性を高品質に維持できるアルミホイール製品を安定して生産することが難しいという問題があった。

【0005】

本発明は、以上の事情に鑑みてなされたものであり、アルミホイールの塗装下地処理における被膜付着量のバラツキを抑制することができ且つ正常な被膜の形成が阻害されることもなく、良好な品質の被膜を安定して形成することを可能とするアルミホイールの表面処理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】

【0006】

本発明に係るアルミホイールの表面処理方法は、
アルミホイールの塗装下地処理として実施する表面処理方法であって、
アルミホイールを複数の処理水槽に順に浸漬させる浸漬工程と、浸漬工程の終了後に続けてアルミホイールを乾燥させる乾燥工程とを有し、
前記浸漬工程は、
アルミホイールを水平にして且つ意匠面を上に向けた状態で、アルミホイールを処理槽移載装置に具備する移動用置き台に載せて処理槽移載装置により移載させて、処理水槽上に配置する配置ステップと、
移動用置き台を降下させて、アルミホイールを水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽中に沈める沈降ステップと、
処理水槽中で移動用置き台を上下動させて、アルミホイールを水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽中にて上下揺動する搖動ステップと、
移動用置き台を上昇させて、アルミホイールを水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽から引き上げる引き上げステップとを有し、
前記乾燥工程は、
液温が室温よりも高く加温された最終の処理水槽から搬出したアルミホイールを搬出後直ちに回転水切り装置にて水平に保持して水平方向に回転させて水切りを行うことで、加温されたアルミホイールの自熱に加えて強制乾燥させる、構成を備える。

【発明の効果】

【0007】

本発明に係るアルミホイールの表面処理方法によれば、意匠面には、被膜付着量のバラツキが抑制され、略均一な付着量の被膜を形成することができる。また、意匠面には、液垂れによるシミや白濁や膜厚変化などを生じ難くすることができ、正常な被膜を形成することができる。従って、意匠面において塗装下地処理で形成される被膜の品質を向上することができ、その結果、耐食性及び塗装密着性の高い品質を有するアルミホイールを安定生産することができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施形態のアルミホイールの表面処理方法の工程を示すフロー図である。

【図2】処理対象のアルミホイールの一例を示す図であり、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は断面図である。

【図3】実施形態のアルミホイールの表面処理方法に適用される設備のレイアウトを示す模式図である。

【図4】浸漬工程を行うロータリー設備を示す模式図である。

【図5】処理槽移載装置に具備する移動用置き台の構成を示す模式図である。

【図6】乾燥工程を行う乾燥装置の回転水切り装置及びエアー噴射装置を示す模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下に、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら説明する。
実施形態のアルミホイールの表面処理方法は、アルミホイールの塗装下地処理として、浸漬法により、被膜付着量のバラツキを抑制した良好な被膜を形成する方法である。図１に示すように、アルミホイール５の表面処理方法は、浸漬工程と乾燥工程とを有する。

【0010】

浸漬工程は、塗装前のアルミホイール５を複数の処理水槽２に順に浸漬させて処理を施す工程であり、脱脂、水洗、酸洗、水洗、化成処理、水洗の各処理を順に行う。この浸漬工程は、処理対象（ワーク）のアルミホイール５を水平にして且つ意匠面を上に向けた状態で移動用置き台７１に載せて処理槽移載装置７により移載させて処理水槽２上に配置する配置ステップと、処理槽移載装置７により移動用置き台７１を降下させてアルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽２中に沈める沈降ステップと、処理槽移載装置７により処理水槽２中で移動用置き台７１を上下動させてアルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽２中にて上下揺動する搖動ステップと、処理槽移載装置７により移動用置き台７１を上昇させてアルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽２から引き上げる引き上げステップとを有する。なお、酸洗及び酸洗後の水洗の処理は、必要に応じて割愛することができる。

【0011】

乾燥工程は、浸漬工程の終了後に続けてアルミホイール５を乾燥させる工程である。この乾燥工程は、液温が室温よりも高く加温された最終の処理水槽２から搬出したアルミホイール５を搬出後直ちに自熱を持った状態のアルミホイール５を回転水切り装置３１にて水平に保持して水平方向に回転させて水切りを行うと同時に、エアー噴射装置３２によりエアー噴射を行うことで、アルミホイール５の自熱による乾燥に加えて強制乾燥させる。

【0012】

処理対象のアルミホイール５は、鋳造又は鍛造により製造された生地又は表面加工後の塗装前のアルミホイール５や、一旦塗装された後に切削加工等され再塗装前のアルミホイール５などが含まれる。アルミホイール５は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、円盤状のディスク部５１と、ディスク部５１の外周縁に設けられた円筒状のリム部５２とで構成されている。リム部５２のフランジ部にはタイヤに空気を入れるためのバルブ孔５３が設けられている。ディスク部５１は、中央に車軸ハブと連結する円柱状のハブ締結部５４と、ハブ締結部５４の外周縁から放射状に設けた複数のスポーク部５５とを備えている。ハブ締結部５４は、中心部に車軸ハブを挿通するセンター孔５６が設けられ、センター孔５６の外側周方向に複数のボルト孔５７が等間隔に設けられている。スポーク部５５は、枝分かれ形状やストレート形状など様々な形状とすることができ、また、スポーク天面は３次元形状に形成されている。アルミホイール５の意匠面は、アルミホイール５の車軸取り付け状態で車体外側に配置されるディスク部５１の表面側により構成される。

【0013】

次に、本実施形態の表面処理方法に用いる設備について説明する。
図３に示すように、表面処理設備１は、浸漬工程を行う複数の処理水槽２と、乾燥工程を行う乾燥装置３とを備えている。複数の処理水槽２は、円周状に配設してロータリー設備６を構成している。これにより、複数の処理水槽２を省スペースに配設することができる。ロータリー設備６は、浸漬工程の主な処理ごとに分けて複数設けられている。本実施形態では、３つのロータリー設備６が並設されており、脱脂を行う第１のロータリー設備６１と、酸洗を行う第２のロータリー設備６２と、化成処理を行う第３のロータリー設備６３とが配設されている。乾燥装置３は、浸漬工程の最終処理を行う第３のロータリー設備６３に隣接して設置されている。また、この表面処理設備１には、各ロータリー設備６及び乾燥装置３にワークのアルミホイール５を搬送する搬送ロボット１１が複数台（実施形態では４台）設置されており、搬送ロボット１１間にはアルミホイール５の受け渡しを行う中継部１２が複数（実施形態では３つ）設置されている。

【0014】

各ロータリー設備６における複数の処理水槽２は、主の処理用の処理水槽２と、水洗用の処理水槽２とを有し、本実施形態では、各ロータリー設備６は、主の処理用の処理水槽２が１つ、水洗用の処理水槽２が３つ配設されているが、これに限らず、処理水槽２の数は任意の数とすることができる。主の処理用の処理水槽２として、第１のロータリー設備６１には脱脂の処理液を貯留した処理水槽２が設けられ、第２のロータリー設備６２には酸洗の処理液を貯留した処理水槽２が設けられ、第３のロータリー設備６３には化成処理の処理液を貯留した処理水槽２が設けられている。主の処理（脱脂、酸洗、化成処理）に用いられる処理液は、通常の表面処理で用いられる処理液を使用することができる。なお、化成処理の処理液は、クロムを用いたクロメート処理液のほか、ジルコニウム、コバルト、チタン、シリカ等によるノンクロメート処理液を用いることができる。

【0015】

各ロータリー設備６には、複数の処理水槽２の円周中央位置に、テーブル状の回転機構７０が設置され、回転機構７０には、アルミホイール５を各処理水槽２に移載する処理槽移載装置７が円周状に複数台設置されている。本実施形態の各ロータリー設備６は、４つの処理水槽２と１つの受け渡し場所９の５つのエリアが円周上等分に設けられており、処理槽移載装置７は、このエリア毎に対応して円周上等分に５台設置されている。回転機構７０は、処理槽移載装置７が隣り合った処理水槽２間を移動するピッチで間欠的に回転するように構成されている。従って、回転機構７０を回転して処理槽移載装置７を移動させることで、処理槽移載装置７に載せたアルミホイール５を各処理水槽２上に順に配置する動作（配置ステップ）が行われる。

【0016】

各ロータリー設備６には、円周上、主の処理用の処理水槽２がワーク移送の最上流位置に配設され、これより下流位置に水洗用の処理水槽２が配設されており、最上流位置の処理水槽２と最下流位置の処理水槽２との間にワークのアルミホイール５の受け渡し場所９が配設されている。すなわち、複数の処理水槽２をライン状に配置する設備とは異なり、このロータリー設備６によれば、アルミホイール５の投入位置と搬出位置となる受け渡し場所９を一つの場所に設けることができる。これにより、ロータリー設備６における処理槽移載装置７に対してアルミホイール５の受け渡しを同一場所で効率よく行うことができる。

【0017】

図４に示すように、処理槽移載装置７は、アルミホイール５を水平にして且つ意匠面を上に向けた状態で載置する移動用置き台７１と、移動用置き台７１を上昇降下及び上下動させる昇降機構７２とを備える。昇降機構７２は、上下方向に延びるガイドレール７３及びアーム７４と、ガイドレール７３を上下移動させてアーム７４を昇降させる昇降駆動部７５とを有し、回転機構７０においてガイドレール７３が上下移動可能に取り付けられている。図５に示すように、移動用置き台７１は、昇降機構７２のアーム７４に設けられた基台７６に対し垂直に立設したパイプ状の支柱７７と、支柱７７に対し上下移動可能に支柱７７の上部に設けたホイール載置部８とを備える。ホイール載置部８は、アルミホイール５を水平にして且つ意匠面を上に向けた状態に配置させる。従って、昇降機構７２によって、移動用置き台を降下させることでアルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽２中に沈降させ（沈降ステップ）、処理水槽２中で移動用置き台を上下動させることでアルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽２中にて上下搖動させ（搖動ステップ）、移動用置き台を上昇させることでアルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽２から引き上げる（引き上げステップ）という一連の動作が順に行われる。本実施形態では、複数の処理槽移載装置７が各処理水槽２毎に対応して配置されるので、各処理水槽２での適切な処理時間を独立して設定することができる。

【0018】

また、ホイール載置部８は、支柱７７に挿通した筒部８１と、筒部８１の上部に設けたテーパーコーン部８２とを有し、支柱７７の内部に配設するコイルバネ８３（付勢手段）によって常時上方へ付勢するように支柱７７に取り付けられている。テーパーコーン部８２は、下方ほど外径が拡径されたテーパー形状を有し、このテーパーコーン部８２にアルミホイール５のセンター孔５６を配置させることで、アルミホイール５は半径方向に位置決めされる。アルミホイール５をテーパーコーン部８２に載せるとコイルバネ８３の圧縮によってアルミホイール５は所定の高さ位置に配置され、また、アルミホイール５をテーパーコーン部８２に載せる際や移動時などの衝撃はコイルバネ８３によって吸収される。

【0019】

テーパーコーン部８２には、アルミホイール５のセンター孔５６に処理液が溜まらないようにするため下方に延びる水抜き溝８４が設けられている。これにより、アルミホイール５の処理水槽２間移動時においても、各処理水槽２の処理液の持ち出しを最小に抑えることができる。

【0020】

また、テーパーコーン部８２の上端部には、アルミホイール５のセンター孔５６に挿通させるロッド８５が立設されている。このロッド８５により、アルミホイール５のセンター孔５６をテーパーコーン部８２に配置させる際にガイドすることができる。また、ロッド８５により、移送時・昇降時にテーパーコーン部８２に載せたアルミホイール５が位置ずれしても受け止めて落下を防止することができ、また、処理水槽２中でアルミホイール５がテーパーコーン部８２から離脱しないように受け止めることができる。従って、浸漬工程中においてテーパーコーン部８２とロッド８５とによってアルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態の姿勢を良好に保つことができる。

【0021】

ワークのアルミホイール５は、搬送ロボット１１により、第１のロータリー設備６１、第２のロータリー設備６２、第３のロータリー設備６３の順に搬送され、各処理が施される。浸漬工程の最終処理を行う第３のロータリー設備６３では、各処理水槽２の液温が室温以上（例えば、４０℃以上）に加温されている。これにより、アルミホイール５は、第３のロータリー設備６３の処理水槽２に浸漬させることで加温されるので、浸漬工程終了後しばらくの間は自熱を持った状態となって乾燥装置３に送られる。この場合、例えば、化成処理の処理水槽２の液温を４５℃、次の水洗の処理水槽２の液温を５０℃、その次の水洗の処理水槽２の液温を５５℃、最終の水洗の処理水槽２の液温を６０℃のように、下流側ほど高くなるように設定することで、アルミホイール５を段階的に効率よく加温することができる。なお、アルミホイール５が浸漬工程終了後しばらくの間は自熱を持った状態となる限り、第３のロータリー設備６３の最終の処理水槽２（水洗）以外は常温であってもよい。

【0022】

図６に示すように、乾燥装置３は、回転水切り装置３１と、エアー噴射装置３２とを備える。回転水切り装置３１は、アルミホイール５のハブ締結部５４を保持する回転ポスト３３と、回転ポスト３３を回転駆動する回転駆動部３４とを有する。この回転水切り装置３１により、アルミホイール５のハブ締結部５４を回転ポスト３３に取り付け、アルミホイール５を意匠面を上に向けて水平状態に保持して水平方向に回転させることで、アルミホイール５表面に存残する処理液（洗浄水）が回転水切りされる。回転水切り装置３１によるアルミホイール５の回転数は、例えば、８０～１００ｒｐｍ程度に設定することができる。

【0023】

エアー噴射装置３２は、乾燥用エアーを噴射するエアーノズル３５と、エアーノズル３５を移動させる移動機構３６とを有する。このエアー噴射装置３２により、エアーノズル３５を回転ポスト３３に取り付けたアルミホイール５の意匠面に接近させてアルミホイール５の内径から外径に向けて移動させながら乾燥用エアーを噴射することで、アルミホイール５の意匠面に存残する処理液（洗浄水）が外方へ吹き飛ばされる。エアー噴射装置３２のエアーノズル３５でのエアー圧は、例えば、０．５ＭＰａ程度に設定することができる。

【0024】

以上より、この乾燥装置３での回転水切りとエアー噴射により、第３のロータリー設備６３から自熱を有した状態で搬出されたアルミホイール５を自熱による乾燥に加えて強制乾燥させることができる。

【0025】

図３を参照して、前記構成の表面処理設備１により、上流位置の搬送コンベア４ａから搬入された塗装前のアルミホイール５は、搬送ロボット１１によって、第１、第２、第３の各ロータリー設備６に順に搬送されて浸漬工程が行われる。第１のロータリー設備６１で脱脂、水洗の処理が施され、第２のロータリー設備６２で酸洗、水洗の処理が施され、第３のロータリー設備６３で化成処理、水洗の処理が施され、浸漬工程を終了する。第３のロータリー設備６３で最終の化成処理を終えたアルミホイール５は、搬送ロボット１１によって、乾燥装置３に搬送されて乾燥工程が行われる。そして、乾燥工程を終えたアルミホイール５は、搬送ロボット１１によって、下流位置の搬送コンベア４ｂに搬送され、塗装工程へと送られる。

【0026】

図４、図５を参照して、前記浸漬工程は、アルミホイール５を水平にして且つ意匠面を上に向けた状態でアルミホイール５を処理槽移載装置７に具備する移動用置き台７１に載せて、処理槽移載装置７によって、移載させて処理水槽２上に配置する配置ステップと、移動用置き台７１を降下させてアルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽２中に沈める沈降ステップと、処理水槽２中で移動用置き台７１を上下動させてアルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽２中にて上下揺動する搖動ステップと、移動用置き台７１を上昇させてアルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽２から引き上げる引き上げステップとが順に実行される（図１参照。）。

【0027】

図６を参照して、前記乾燥工程は、第３のロータリー設備６３で加温された状態のアルミホイール５を搬出後直ちに回転水切り装置３１にて意匠面を上に向けて水平に保持して水平方向に回転させて水切りを行うと同時に、回転するアルミホイール５の意匠面に対して、エアー噴射装置３２によりエアーノズル３５を接近させてアルミホイール５の内径から外径に向けて移動させながら乾燥用エアーを噴射することで、アルミホイール５の自熱による乾燥に加えて強制乾燥させる。

【0028】

以上のように、浸漬工程では、アルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態に維持して、沈降ステップから引き上げステップまでの一連のステップを実行することで、意匠面の各部位における浸漬時間は差が生じ難く、意匠面の各部位に対する処理液の反応時間に大きな差が生じないようにすることができる。搖動ステップでは、アルミホイール５を水平且つ意匠面を上に向けた状態で上下搖動することで、意匠面全体を処理液と対向するように移動させ、意匠面の隅々に処理液を流動接触させることができる。従って、意匠面には、第３のロータリー設備６３での化成処理で形成される被膜の付着量のバラツキが抑制され、略均一な付着量を有する被膜が形成される。

【0029】

また、アルミホイール５を水平の姿勢にすることで、リム部５２などのアルミホイール５の部位が意匠面の真上に配置され難くなるため、アルミホイール５を処理水槽２から搬出、移動している間や乾燥を行っている間に、アルミホイール５のリム部５２などに付着した処理液が意匠面上に垂れることが防止される。アルミホイール５を水平にするとき、意匠面を下に向けた状態にすると、処理水槽２からアルミホイール５を搬出、移動している間に、下面となる意匠面に処理液がつらら状となって部分的に溜まり得るが、意匠面を上に向けた状態にすることで、意匠面上に処理液が部分的に溜まることが抑制される。従って、意匠面には、液垂れによるシミや白濁や膜厚変化などが生じることなく、正常な被膜が形成される。

【0030】

また、乾燥工程では、アルミホイール５の自熱による自然乾燥に加え、回転水切り装置３１による回転の遠心力によってアルミホイール５表面に残存する処理液（洗浄水）を水切りすると同時に、エアー噴射装置３２のエアーノズル３５からの乾燥用エアーの噴射によって意匠面上に残存する処理液（洗浄水）を吹き飛ばすことで、強制乾燥させる。エアーノズル３５をアルミホイール５の内径から外径に向けて移動させることで、乾燥用エアーの噴射で吹き飛ばした処理液が意匠面に再び付着することなく外方へ排出することができる。従って、アルミホイール５の回転の遠心力と乾燥用エアー噴射との相乗効果で乾燥させ、さら、アルミホイール５の自熱による乾燥を伴うことで、より一層、意匠面上から処理液（洗浄水）を素早く且つきれいに除去して乾燥させることができ、また、乾燥時間を短くすることができる。よって、乾燥工程中に意匠面にシミや白濁や膜厚変化などが生じないようにすることができる。

【0031】

以上より、アルミホイール５の表面処理で形成される被膜として、意匠面における被膜付着量のバラツキが抑制され、且つ、意匠面全体に正常な被膜を形成することができる。従って、意匠面において塗装下地処理で形成される被膜の品質を向上することができ、その結果、耐食性及び塗装密着性の高い品質を有するアルミホイール５を安定生産することができる。

【0032】

本発明の効果を確かめるため、浸漬法によるアルミホイール５の化成処理（日本ペイント社製のアルサーフ３２０：ジルコニウムでの化成処理）において、従来の表面処理方法として、ホイール回転軸を水平に向けバルブ孔５３を下にしてアルミホイール５を縦にした状態で吊り下げて処理水槽２中に浸漬させる方法では、アルミホイール５の意匠面におけるジルコニウム被膜の付着量は、ホイール上部で６．９ｍｇ／ｍ^２、ホイール下部で１６．２ｍｇ／ｍ^２であり、被膜付着量のバラツキが大きかった。また、この従来方法では、外観観察で意匠面の所々にシミや白濁が見られた。
これに対して、上述の本発明の表面処理方法では、アルミホイール５の意匠面においてジルコニウム被膜の付着量が最も少なかった箇所で１４．９ｍｇ／ｍ^２、最も多かった箇所で１５．３ｍｇ／ｍ^２であり、被膜付着量のバラツキが非常に少なく、被膜付着量が略均一で高品質の被膜が形成されることが確認された。また、外観観察で意匠面にはシミや白濁は全く見られなかった。

【0033】

ところで、従来のように天井コンベアでアルミホイール５を連続搬送する設備では、所定の処理工程を割愛しようとする場合でも、割愛する処理工程の処理水槽２上を通ってアルミホイール５を搬送せざるを得ないから無駄な搬送時間がかかってしまう。そのため、表面処理による被膜形成の品質に悪影響を及ぼすおそれがあった。

【0034】

これに対して、実施形態における表面処理設備１のように、ロータリー設備６を複数設置することで、特定のロータリー設備６を通さずにアルミホイール５を搬送する工程飛ばし（図３中、点線矢印を参照。）を行うことが可能であり、無駄な搬送時間をかけずに必要に応じて所定の処理工程を簡単に割愛することができる。本実施形態の表面処理設備１では、例えば、第１のロータリー設備６１から搬出されるアルミホイール５を、第２のロータリー設備６２には搬入させずに第２のロータリー設備６２に隣接する中継部１２に送り、この中継部１２から第３のロータリー設備６３に搬入させることで、第２のロータリー設備６２での酸洗の処理工程を割愛することができる。従って、アルミホイール５の形状や種類などの特徴に合わせて必要な処理工程を効率よく実施することができ、アルミホイール５の特徴に対応して、表面処理による被膜形成の品質を良好に保つことができる。

【0035】

なお、本発明は、前記実施形態のみに限定されず、特許請求の範囲内で様々な変更を行うことが可能である。
例えば、第１～第３のロータリー設備６での処理水槽２の数は、任意の数に設置することができ、また、脱脂、酸洗、化成処理、水洗の各処理の回数も任意に設定することができる。
また、本発明の方法は、複数の処理水槽２を円周状に配設するロータリー設備６とするものに限らず、ライン状に並べたライン設備としてもよい。
アルミホイール５の搬送手段も搬送ロボット１１を用いることに限らず、天井コンベアで吊り下げて搬送する手段としてもよい。

【符号の説明】

【0036】

１ 表面処理設備
２ 処理水槽
３ 乾燥装置
４ａ，４ｂ 搬送コンベア
５ アルミホイール
６ ロータリー設備
７ 処理槽移載装置
８ ホイール載置部
９ 受け渡し場所
１１ 搬送ロボット
１２ 中継部
３１ 回転水切り装置
３２ エアー噴射装置
３３ 回転ポスト
３４ 回転駆動部
３５ エアーノズル
３６ 移動機構
５１ ディスク部
５２ リム部
５３ バルブ孔
５４ ハブ締結部
５５ スポーク部
５６ センター孔
５７ ボルト孔
６１ 第１のロータリー設備
６２ 第２のロータリー設備
６３ 第３のロータリー設備
７０ 回転機構
７１ 移動用置き台
７２ 昇降機構
７３ ガイドレール
７４ アーム
７５ 昇降駆動部
７６ 基台
７７ 支柱
８１ 筒部
８２ テーパーコーン部
８３ コイルバネ
８４ 水抜き溝
８５ ロッド

【要約】

【課題】アルミホイールの塗装下地処理における被膜付着量のバラツキが抑制され良好な品質の被膜を安定して形成する表面処理方法を提供する。
【解決手段】浸漬工程は、アルミホイールを水平且つ意匠面を上に向けた状態で移動用置き台に載せて処理槽移載装置により処理水槽上に配置し、移動用置き台を降下させてアルミホイールを水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽中に沈め、処理水槽中で移動用置き台を上下動させてアルミホイールを水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽中にて上下揺動し、移動用置き台を上昇させてアルミホイールを水平且つ意匠面を上に向けた状態で処理水槽から引き上げる各ステップを有する。乾燥工程は、アルミホイールを液温が室温よりも高く加温された最終の処理水槽から搬出後直ちに回転水切り装置にて水平に保持して水平方向に回転させて水切りを行うことでアルミホイールの自熱に加えて強制乾燥させる。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】