(57)【要約】      （修正有）【課題】シャフト部を有する被塗装物に効率的に電着塗装を施すことができる電着塗装装置を提供する。【解決手段】電着塗装液７に給電するための陽極が配置され、断面が略円形のシャフト部を有する被塗装物３を電着塗装するための電着槽９と、上記電着槽９に収容された電着塗装液７に上記被塗装物３の塗装領域の一部表面を接触させながら、上記シャフト部を電着塗装液７の液面８に沿って転動させることにより被塗装物３を搬送する搬送コンベアと、電着塗装液７の液面８に沿って配置され、上記搬送中の被塗装物３の転動しているシャフト部に対して接触して給電する陰極バー６とを備えたことにより、極めて効率的に部分電着塗装することができる。【選択図】図１
2006336093.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電着塗装液に給電するための陽極が配置され、断面が略円形のシャフト部を有する被塗装物を電着塗装するための電着槽と、
上記電着槽に収容された電着塗装液に上記被塗装物の塗装領域の一部表面を接触させながら、上記シャフト部を電着塗装液の液面に沿って転動させることにより被塗装物を搬送する搬送手段と、
電着塗装液の液面に沿って配置され、上記搬送中の被塗装物に接触して給電する陰極とを備えたことを特徴とする電着塗装装置。
【請求項２】
上記電着槽に上記電着塗装液を所定流量で導入して電着塗装液を電着槽の上部開口縁から盛り上がらせる導入手段を備え、上記搬送手段は、上記電着槽の上部開口縁から盛り上がった電着塗装液に上記被塗装物の塗装領域の一部表面を接触させながら被塗装物を搬送するものである請求項１記載の電着塗装装置。
【請求項３】
電着塗装液に給電するための陽極が配置され、断面が略円形のシャフト部を有する被塗装物を電着塗装するための電着槽に電着塗装液を収容し、
上記電着槽に収容された電着塗装液に上記被塗装物の塗装領域の一部表面を接触させながら、上記シャフト部を電着塗装液の液面に沿って転動させることにより被塗装物を搬送し、
上記搬送中の被塗装物に対し、電着塗装液の液面に沿って配置された陰極を接触させて給電することにより上記塗装領域に電着塗装を行うことを特徴とする電着塗装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば自動車部品等の被塗装物を電着塗装する電着塗装装置および方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、自動車用アクスル装置等では、部品点数の削減や製品コストの低減等を図るべく、軸受の構成要素をアクスル装置の構成要素と一体化したいわゆる第３世代や第３．５世代のハブユニット軸受が提案されている（例えば、下記の特許文献１参照。）。
【０００３】
一般に、このような自動車部品（ハブ）等においては、油性あるいは水性の塗料を用いた塗装により防錆されるが、ホイールが当接するフランジ面やアクスルナット（ワッシャ）等が当接する内端面等に塗料が付着した場合、ホイールナットやアクスルナットの緩みが生じるおそれがある。そのため、パイロット筒部の塗装は、マスキングテープ等を用いて塗装部位以外を遮蔽した状態で、ディッピングや吹き付け等による塗装が行なわれている。
【０００４】
すなわち、自動車部品（ハブ）等の被塗装物には塗装しない部位があり、その被塗装物を塗装する際には、塗装しない部位をマスキングして塗装している。しかし、吹き付け等により塗装ムラや液ダレが生じたり、マスキングテープを剥がす際に、マスキングテープと塗装部位との境目で塗装（塗膜）が一緒に剥がれたりしやすいという問題がある。このような塗装ムラや剥がれが生じると、外観品質を低下させるだけでなく、耐食性を大幅に低下させることになってしまう。
【０００５】
そこで、自動車車体の水平部における塗膜の均一性、平滑性および鮮映性等の塗膜品質の良好な塗膜を形成し得る自動車車体の電着塗装装置が提案されている（例えば、下記の特許文献２参照。）。
【０００６】
一般に、電着塗装は、塗装工程の自動化が容易であり、塗料の被塗物への付き回り性が良く、均一な膜厚の塗膜が得られ、さらには水系塗料であるために環境に対する負荷が少なく、安全性が高い等の利点を有するので、従来から工業用塗装ライン等で広く用いられている。かかる電着塗装としては、電着塗料としてアニオン電着塗料を用いた上で導電材料からなる被塗物を陽極として電着を行う陽極電着塗装と、電着塗料としてカチオン電着塗料を用いた上で導電材料からなる被塗物を陰極として電着を行う陰極電着塗装とが行われている。
【特許文献１】特開２０００−１４２００９号公報
【特許文献２】特開２００２−１９４５９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記のような電着塗装装置は、自動車車体を、電着槽の長手方向の一端から入槽させ、電着槽内で長手方向に進行させ、電着槽の長手方向の他端から出槽させ、これを連続的に順次行う。そして、電着槽に入槽されて電着塗料中に浸漬された自動車車体が一方の電極となり、かつ、電着槽内で自動車車体とは離間して配置された複数の電極部材が他方の電極となるように、自動車車体および電極部材間に直流電圧を印加して、電着塗料を自動車車体の表面に電着させるようになっている。
【０００８】
すなわち、上記のような電着塗装装置は、被塗装物である自動車車体を電着槽に入槽させて、その表面に電着塗料を電着させるようになっているため、被塗装物に塗装を必要としない部位があっても、被塗装物の全面が電着塗装されてしまう。このため、上述のように、ホイールが当接するフランジ面やアクスルナット（ワッシャ）が当接する自動車部品等の被塗装物の内端面等に塗料が付着した場合、これらの摩擦により塗装が剥がれ、ホイールナットやアクスルナットの緩みが生じるおそれがある。
【０００９】
これらのような事情から、上記装置で塗装しない部位を有する被塗装物には、電着塗装を施すことができず、依然としてマスキングを施しての吹き付けやディッピングが行われていたのが実情である。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、シャフト部を有する被塗装物に効率的に電着塗装を施すことができる電着塗装装置および方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の電着塗装装置は、電着塗装液に給電するための陽極が配置され、断面が略円形のシャフト部を有する被塗装物を電着塗装するための電着槽と、上記電着槽に収容された電着塗装液に上記被塗装物の塗装領域の一部表面を接触させながら、上記シャフト部を電着塗装液の液面に沿って転動させることにより被塗装物を搬送する搬送手段と、電着塗装液の液面に沿って配置され、上記搬送中の被塗装物に接触して給電する陰極とを備えたことを要旨とする。
【００１２】
また、本発明の電着塗装方法は、電着塗装液に給電するための陽極が配置され、断面が略円形のシャフト部を有する被塗装物を電着塗装するための電着槽に電着塗装液を収容し、上記電着槽に収容された電着塗装液に上記被塗装物の塗装領域の一部表面を接触させながら、上記シャフト部を電着塗装液の液面に沿って転動させることにより被塗装物を搬送し、上記搬送中の被塗装物に対し、電着塗装液の液面に沿って配置された陰極を接触させて給電することにより上記塗装領域に電着塗装を行うことを要旨とする。
【発明の効果】
【００１３】
すなわち、本発明は、上記電着槽に収容された電着塗装液に上記被塗装物の塗装領域の一部表面を接触させながら、上記シャフト部を電着塗装液の液面に沿って転動させることにより被塗装物を搬送し、上記搬送中の被塗装物に対し、電着塗装液の液面に沿って配置された陰極を接触させて給電することにより上記塗装領域に電着塗装を行う。このように、シャフト部を有する被塗装物のシャフト部を転動させながら被塗装物塗装箇所の一部表面を電着塗装液に接触させ、搬送しながら上記塗装領域に電着塗装できるため、極めて効率的に電着塗装することができる。
【００１４】
本発明において、上記電着槽に上記電着塗装液を所定流量で導入して電着塗装液を電着槽の上部開口縁から盛り上がらせる導入手段を備え、上記搬送手段は、上記電着槽の上部開口縁から盛り上がった電着塗装液に上記被塗装物の塗装領域の一部表面を接触させながら被塗装物を搬送するものである場合には、例えば、パイプ状や円筒状の被塗装物であっても、その外周面の一部を電着塗装液が盛り上がった部分に接触させ、転動させて搬送しながら電着塗装をすることが可能になり、極めて効率的に電着塗装を施すことができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
つぎに、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００１６】
図１〜図３は、本発明が適用される電着塗装装置を示す。この例では、上記電着塗装装置は、被塗装物３の一例として自動車用シャフトに対して部分電着塗装を行うものを説明する。図１は電着槽９の周辺構造を示す斜視図であり、図２は上記電着槽９を搬送方向Ｘと直交する方向から見た断面図であり、図３は電着塗装装置の全体構造を示す図である。
【００１７】
上記電着塗装装置は、断面が略円形のシャフト部１を有する被塗装物３を電着塗装するための電着槽９と、上記シャフト部１を電着塗装液７の液面８に沿って転動させることにより被塗装物３を搬送する搬送コンベア２０と、上記搬送中の被塗装物３に接触して給電する陰極バー６とを備え、上記搬送中の被塗装物３に対して給電することにより、被塗装物３の塗装領域２に電着塗装を行うようになっている。
【００１８】
上記被塗装物３は、この例では自動車用シャフトであり、全体に棒状で、両端の嵌合部１５を除く部分が断面円形のシャフト部１である。そして、この例では、上記シャフト部１のさらに中央寄りの太径部が塗装領域２であり、この中央寄りの一部領域である塗装領域２の外周面に電着塗装を行い、その他の両端寄りの部分には電着塗装を行わない、部分電着塗装を施すことが行われる。
【００１９】
上記電着槽９は、上面に開口する平面視長方形状であり、幅寸法が上記被塗装物３の塗装領域２の長さ寸法と略同程度に設定され、長手方向が搬送方向Ｘになっている。また、上部開口縁１０が略水平で直線状に同じ高さになるよう設定されている。そして、電着槽９の上部開口縁１０に被塗装物３のシャフト部１が幅方向に掛け渡された状態で、上記シャフト部１を上部開口縁１０上を転動させて搬送方向Ｘに搬送するようになっている。
【００２０】
上記電着槽９には、槽内にプラスの電荷を有するカチオン塗料粒子を含む電着塗装液７を底部から所定流量で導入して上記電着塗装液７を電着槽９の上部開口縁１０から溢流させて液面８を上部開口縁１０から盛り上がらせる導入手段としてのポンプ１３が接続されている。また、上記電着塗装装置は、電着槽９から溢れた電着塗装液７を受けるオーバーフロー槽１１を備え、上記オーバーフロー槽１１に溜まった電着塗装液７は上記ポンプ１３で再び電着槽９に導入されて循環するようになっている。
【００２１】
また、上記電着槽９の上部開口縁１０は、外側に下り傾斜する傾斜面１２が形成されている。このように、上部開口縁１０の内側の高さより外側の高さが低くすることにより、上部開口縁１０を溢流する電着塗装液７が上記傾斜面１２で急激に流下することから、この部分での液切れを良くし、塗装領域２と非塗装領域との境界をはっきりさせることができる。
【００２２】
また、上記電着槽９には、底部の電着塗装液７の導入口の少し上部に、導入された電着塗装液７の流れを遮って、流れが被塗装物３に直接当らないようにする邪魔板１４が配置されている。このように邪魔板１４を配置することにより、導入された電着塗装液７の流れが被塗装物３に直接当らないため、塗膜の均一性がよくなる。
【００２３】
上記電着槽９には、その底部に電着塗装液７に給電するための陽極４が搬送方向Ｘに沿って配置されている。そして、上記陽極４に給電することにより、電着塗装液７を介して搬送中の被塗装物３に対して給電しうるようになっている。
【００２４】
上記搬送コンベア２０は、上記電着槽９の上部開口縁１０から盛り上がって溢流する電着塗装液７に上記被塗装物３の塗装領域２の一部表面を接触させながら、上記シャフト部１を電着塗装液７の液面８に沿って転動させることにより被塗装物３を搬送する。
【００２５】
一方、上記電着槽９の搬送方向Ｘの上流側には、電着槽９の上部開口縁１０上に被塗装物３を搬入する供給レール２２が配置され、上記電着槽９の搬送方向Ｘの下流側には、電着槽９の上部開口縁１０上を搬送されてきた被塗装物３を搬出する排出レール２３が配置されている。また、上記供給レール２２のさらに上流側には、被塗装物３を１つずつ供給する供給手段としてのホッパ２４および押上げ装置２５が配置されている。
【００２６】
上記ホッパ２４は、押上げ装置２５に向かって下り傾斜するレール状に形成されており、上記ホッパ２４に被塗装物３のシャフト部１が掛け渡されて支持されている。下り傾斜しているので、被塗装物３は重力で転動して押上げ装置２５に供給されるようになっている。上記押上げ装置２５は、一定の時間間隔でホッパ２４から供給された被塗装物３を１つずつ供給レール２２と同じ高さまで押し上げる。この押上げ装置２５で押し上げられた被塗装物３は、搬送コンベア２０に一定間隔で形成された爪２１で引っ掛けられて搬送方向Ｘに向かって押され、供給レール２２上を転動する。
【００２７】
上記押上げ装置２５は、搬送コンベア２０で被塗装物３が供給レール２２上に移動した後のタイミングで元の高さに降下し、ホッパ２４に並んでいる被塗装物３のうち最も下流側の被塗装物３が押上げ装置２５上に移動してきて搬入を待機する状態となるようになっている。そして、上記押上げ装置２５は、上述したような上昇と下降を一定の時間間隔で繰り返し、順次被塗装物３を供給するようになっている。
【００２８】
上記供給レール２２は、図４に示すように、少なくとも先端部が電着槽９の上流側端部の両側に位置するよう左右２本設けられている。また、上記供給レール２２の上端部は、電着槽９の上部開口縁１０と同じ高さになるよう設定されている。そして、押上げ装置２５から供給された被塗装物３のシャフト部１が、供給レール２２に掛け渡され、搬送コンベア２０の爪２１で押されて供給レール２２から電着槽９の上部開口縁１０まで転動して搬送されるようになっている。このような構成により、電着槽９の上部開口縁１０上にスムーズに被塗装物３を供給することができる。
【００２９】
上記搬送コンベア２０は、上記電着槽９の上部開口の上に、上流側から下流側に渡って長手方向に配置されている。また、搬送コンベア２０には、押上げ装置２５から供給された被塗装物３のシャフト部１を上流側から下流側に向かって押して転動させることにより搬送するための爪２１が一定の距離間隔で設けられている。さらに、図示していないが、上記搬送コンベア２０は電着槽９の幅方向の両側に設けられ、被塗装物３を電着槽９の両側の２箇所で押して搬送方向Ｘに真っ直ぐ転動させるようになっている。
【００３０】
上記搬送コンベア２０の上流側は押上げ装置２５の上部に位置して押上げ装置２５によって供給された被塗装物３を搬入するようになっている。そして、上記搬送コンベア２０は、供給レール２２上に搬入した被塗装物３を転動させて電着槽９の上を一定の速度で搬送する。そして、上記搬送コンベア２０の下流側は、排出レール２３の上部に位置して電着槽９の上を搬送した被塗装物３を搬出するようになっている。
【００３１】
上記排出レール２３は、図４に示すように、少なくとも後端部が電着槽９の下流側端部の両側に位置するよう左右２本設けられている。また、上記排出レール２３の上端部は、電着槽９側では電着槽９の上部開口縁１０と同じ高さになるよう設定され、それより下流側は下り傾斜して搬送コンベア２０の爪２１で押されて電着槽９の上を搬送されてきた被塗装物３を重力で転動させて図示しないストッカーに入れるようになっている。このような構成により、電着槽９の上部開口縁１０上を搬送されてきた被塗装物３をスムーズに排出することができる。
【００３２】
そして、被塗装物３は押上げ装置２５により供給され、搬送コンベア２０で順次電着槽９の上部開口縁１０を搬送レールとして搬送する。このとき、一定の時間間隔で供給された被塗装物３が順次搬送されるので、電着槽９の上には複数の被塗装物３が一定の距離間隔で列をなしながら搬送されるようになっている。そして、電着槽９の下流側の排出レール２３から順次搬出されるようになっている。このとき、電着槽９の上を被塗装物３が搬送されるときに転動により塗装領域２の全表面が電着塗装液７に接触し、電着槽９上を搬送される時間の間に電着塗装が行われる。
【００３３】
上記陰極バー６は、電着塗装液７の液面８に沿って配置され、上記搬送中の被塗装物３のシャフト部１に転動接触して給電するようになっている。すなわち、上記陰極バー６は、電着槽９の長手方向すなわち搬送方向Ｘに沿って、電着槽９の上部開口縁１０と略同じ高さになるよう水平に配置されている。
【００３４】
これにより、上記電着槽９の上部開口縁１０をレールとして転動されることにより搬送される被塗装物３は、電着槽９の側面から外側に突出したシャフト部１の部分が上記陰極バー６に対して転動接触し、給電を受けるようになっている。このように、電着槽９の上部開口縁１０をレールとして転動するシャフト部１に接触するよう陰極バー６を配置したことから、移動する被塗装物３と陰極との電気的な接続を比較的簡単な構造により実現することができる。
【００３５】
ここで、上記陰極バー６は、電着槽９の上を搬送される被塗装物３に常に給電する必要はあるため、図５に示すように、電着槽９の陰極バー６側にある上部開口縁１０ａは、反対側の上部開口縁１０ｂよりも若干高さが低くなるように設定してもよい。これにより、電着槽９の上を搬送される被塗装物３は、電着槽９の上部開口縁１０ｂをレールとするとともに、陰極バー６もレールとして搬送されるようになっている。
【００３６】
また、図６に示すように、電着槽９の左右の上部開口縁１０を同じ高さに設定し、両上部開口縁１０をレールとして被塗装物３を搬送し、陰極バー６の被塗装物３と接触する面に、導電性のブラシ１６のような柔軟性給電部材を設けて電着槽９の上を搬送される被塗装物３に対して常に給電するようにすることもできる。上記ブラシ１６に替えて導電性ゴム等の導電性を有する弾性部材を配置することもできる。
【００３７】
上記のような構成により、上記シャフト部１の少なくとも２箇所を上部開口縁１０等をレールとして支持し、被塗装物３を液面８に沿った水平状態に維持する。このとき、ポンプ１３により電着塗装液７が電着槽９内に導入され続けて上部開口縁１０から溢流し、表面張力により液面８が上部開口縁１０より少し盛り上がるため、被塗装物３の塗装領域２の一部表面である下を向いた部分が電着塗装液７と接触する。この状態で、シャフト部１を上部開口縁１０上で転動させ、被塗装物３を液面８に沿って転がして搬送することにより、塗装領域２の全周が順次電着塗装液７と接触する。この搬送の際に、陰極バー６と被塗装物３とが接触して給電が行われ、上記塗装領域２の全周に電着塗装が施される。
【００３８】
以上のように、上記電着槽９に収容された電着塗装液７に上記被塗装物３の塗装領域２の一部表面を接触させながら、上記シャフト部１を電着塗装液７の液面８に沿って転動させることにより被塗装物３を搬送し、上記搬送中の被塗装物３に対し、電着塗装液７の液面８に沿って配置された陰極バー６を接触させて給電することにより上記塗装領域２に電着塗装を行う。このように、シャフト部１を有する被塗装物３のシャフト部１を転動させながら被塗装物３の塗装領域２の一部表面を電着塗装液７に接触させ、搬送しながら上記塗装領域２に電着塗装できるため、極めて効率的に電着塗装することができる。
【００３９】
また上記電着槽９に上記電着塗装液７を所定流量で導入して電着塗装液７を電着槽９の上部開口縁１０から盛り上がらせるポンプ１３を備え、上記搬送コンベア２０は、上記電着槽９の上部開口縁１０から盛り上がった電着塗装液７に上記被塗装物３の塗装領域２の一部表面を接触させながら被塗装物３を搬送するため、例えば、パイプ状や円筒状の被塗装物３であっても、その外周面の一部を電着塗装液７に接触させ、転動させて搬送しながら電着塗装をすることが可能になり、極めて効率的に電着塗装を施すことができる。
【００４０】
図７は、本発明の第２の実施の形態を示す。
【００４１】
この例は、被塗装物３としてシャフト部１にフランジ部１７が形成されたものを適用し、上記フランジ部１７の外周部の塗装領域２に部分電着塗装を行う例である。
【００４２】
この例では、電着槽９において電着塗装液７を溢流させて液面８を上部開口縁１０から盛り上がらせるのではなく、電着槽９内で液面８が一定になるよう液面管理がなされている。液面８の管理は、液面８高さに設けられたオーバーフロー用の流路から液を取り出し、ポンプで循環させることにより行うことができる（いずれも図示せず）。
【００４３】
また、この例では、電着槽９の上部開口縁１０をレールとして被塗装物３を搬送するのではなく、被塗装物３のシャフト部１を左右で支持する一対のレール３０が別途設けられている。そして、上記レール３０でシャフト部１を支持した状態で、フランジ部１７の外周部の一部表面が電着塗装液７中に浸漬されて接触するようになっている。
【００４４】
この状態で、上記レール３０上でシャフト部１を転動させて搬送することにより、フランジ部１７の外周部の塗装領域２を順次電着塗装液７と接触させて電着塗装を行う。それ以外は上記実施の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この例でも上記実施の形態と同様の作用効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】本発明が適用される電着塗装装置の電着槽を示す斜視図である。
【図２】上記電着塗装装置を示す断面図である。
【図３】上記電着塗装装置の全体構成を示す図である。
【図４】上記電着塗装装置の要部を示す図である。
【図５】被塗装物の支持状態の一例を示す図である。
【図６】被塗装物の支持状態の第２例を示す図である。
【図７】電着塗装装置の第２例を示す図である。
【符号の説明】
【００４６】
１      シャフト部
２      塗装領域
３      被塗装物
４      陽極
６      陰極バー
７      電着塗装液
８      液面
９      電着槽
１０      上部開口縁
１０ａ      上部開口縁
１０ｂ      上部開口縁
１１      オーバーフロー槽
１２      傾斜面
１３      ポンプ
１４      邪魔板
１５      嵌合部
１６      ブラシ
１７      フランジ部
２０      搬送コンベア
２１      爪
２２      供給レール
２３      排出レール
２４      ホッパ
２５      押上げ装置
３０      レール
【図１】
2006336093.tif 000003
【図２】
2006336093.tif 000004
【図３】
2006336093.tif 000005
【図４】
2006336093.tif 000006
【図５】
2006336093.tif 000007
【図６】
2006336093.tif 000008
【図７】
2006336093.tif 000009