(57)【要約】【課題】磁石体のラックへの着脱を繰り返す工程において容易に着脱でき、割れ・欠けなどの不具合を解消し、かつ着脱を繰り返しても磁石体のピンの金属疲労が増大せず、ラックを長寿命で使用できる構造のラックを考案する。【解決手段】磁石体を保持しかつ電着塗装用の電極となる電極爪を複数具備した電着塗装用ラックであって、前記電極爪は電着塗装用ラックに一端を固定された複数のアームと、前記アームに対して移動可能な支持板とを有し、前記支持板は所定の位置で磁石体を接触配置させる接触配置部を有するとともに、移動に伴い前記アームが前記磁石体を固定するようにアームを塑性変形させるためのアームとの接触部を有し、さらに支持板が移動することでアームに固定された磁石体と支持板とが離間可能な構造の電極爪を具備することを特徴とする。【選択図】　　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁石体を保持しかつ電着塗装用の電極となる電極爪を複数具備した電着塗装用ラックであって、前記電極爪は電着塗装用ラックに一端を固定された複数のアームと、前記アームに対して移動可能な支持板とを有し、前記支持板は所定の位置で磁石体を接触配置させる接触配置部を有するとともに、移動に伴い前記アームが前記磁石体を固定するようにアームを塑性変形させるためのアームとの接触部を有し、さらに支持板が移動することでアームに固定された磁石体と支持板とが離間可能な構造の電極爪を具備することを特徴とする電着塗装用ラック。
【請求項２】
前記複数のアーム各々が前記支持板に設けられた穴の中を通過する構造であり、支持板をアームの先端に向かって前進、後退させることにより、外力の加わらないアーム形状に対してアーム間の距離を縮小および／または拡大させることができる構造である請求項１に記載の電着塗装用ラック。
【請求項３】
前記支持板は、非導電性物質または高電気抵抗物質により形成され、支持板部分に電流が流れないものである請求項１または２に記載の電着塗装用ラック。
【請求項４】
前記支持板は、各々の電極爪に連続かつ一体的に形成されたものである請求項１〜３のいずれかに記載の電着塗装用ラック。
【請求項５】
前記アームは水平に対して５〜８０度の角度範囲で傾斜させて電着塗装用ラックに取り付けられている請求項１〜４のいずれかに記載の電着塗装用ラック。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は表面の着色、防錆処理を目的としてフェライト燒結磁石、ＳｍＣｏ希土類燒結磁石、ＮｄＦｅＢ希土類燒結磁石、フェライトボンド磁石、ＮｄＦｅＢボンド磁石またはＳｍＦｅＮボンド磁石成形体等に、電着による塗装、焼き付けを行うための電着塗装用ラックに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、円筒形、円柱形、直方体などのさまざまな磁石体（磁石および磁石成形体の両方を指す）を電着塗装する際には、例えば、円筒形状の被支持物の支持を目的として、特開平２−１６６２９８号公報に開示されている様に、ラックの壁から細い棒状の支持ピンを突き出させ、そこに内径を持つ被支持物を挿入し、支持ピンを通電のための電極として用いることにより、塗装を行う方法がある。この方法は、構造は簡単であるが、支持ピンを保持している回転体が回転すると、被支持物が支持ピンからはずれる問題点があり、また被支持物の内径が支持ピンの外径に近い寸法の場合、電着などにより形成された塗膜が接着剤と同様な効果をしめし、被支持物を支持ピンに固定させてしまうため、被支持物が塗装中に回転せず、塗膜が部分的に形成されない場合があった。
【０００３】
また、中空の被支持物を塗装中に保持する方法として、実開平４−３７２６３号公報に見られるように、バネを備えたクリップで、被支持物の内径側を押し付ける支持方法が提案されたが、中空の被支持物の内径形状が長方形の場合には、面で押さえつけられた内径部分は、塗膜がつかない問題があり、内径形状が円形または楕円形の場合には、押さえつけられた角部に塗膜が乗らない問題があった。また、この開示例では、歯車の山の部分で被支持物の内径をおさえつけるため、塗膜表面に歯車の波状の跡が形成され、膜厚がばらつき、耐食性を低下させる問題があった。古典的な方法として、部品の穴部に棒を渡し、それを格子状ラックの枝骨で支持することにより、被支持物を支持する実開昭５８−３１２７２号公報の開示があったが、渡された棒と被支持物の接触部において、塗膜が形成されない、または膜厚が薄くなり耐食性が低下する、という問題があった。そこで、被支持物と電極ピンとの接触面積をできるだけ小さくし、塗膜の膜厚の均一性を確保し、耐食性を高めるために、図１７に示したような、ラックの両側面に電極をかねる磁石固定用ピンがとりつけられているものを用いる方法が提案されてきた。電着塗装では、被支持物に電圧がかからないと塗装ができないため、２本以上の本数を持つ先端のとがったピン（今後これを電極爪と呼ぶ）により、磁石の外周部または、内周部を挟み込むことにより、磁石を固定し、かつ、この爪を経由して、被支持物に電圧がかかることになる。例えば、図１７の電極爪１は、片側は支点４により固定されており、もう一端の爪側は先端を鋭くしたピン形状とし、電極爪を構成している材質の弾性を利用して、これが外側へ向かって開くように配置されている。
【０００４】
例えば図１７の例では、長さのある円筒状の被支持物６ａの固定には電極爪１が、長さの短い（厚みの薄い）被支持物６ｂの場合には、電極爪２のようにして固定される。中空部または内径部がない被支持物６ｃの場合には、図１７の電極爪３のように、被支持物の外側から、挟み込むようにして、支持する。図１７のこれらの例では、電極爪の数が２本の場合を示したが、被支持物が安定に固定されるために、電極爪の本数が、３、４本またはそれ以上の本数になる場合もある。このような方法で被支持物を支持した場合、例えば図１８に電着塗装用ラックの一例を示した様に、ひとつのラックに多数のピンが取り付けられているため、ラック一台あたり多数個の磁石を取り付けることができ、電着塗装およびその後の焼き付け工程では、ラック単位で磁石は塗装処理される。しかし、磁石をラックに取り付ける作業は作業者が一つ一つピンとピンの間隙を広げた状態で磁石を挿入し、ピンの間隙をもとにもどすことにより、ピンのもつ弾性力を用いて、磁石を保持させる作業を行うため、磁石のラックへの取り付けと取り外しに大変な手間がかかり自動化が難しい作業工程であった。そこで、特許第３１３２１３０号公報、または特開平４−１６４２１号公報に示されるように、磁石の取り付け取り外しのためのピン間隙の調整をゴム性のバルンの膨張、収縮を利用することにより行い、ピンの開閉を行うことにより、人手を用いない方法が提案されていた。この開示では、さらに、平板状の焼き付け用治具上に、塗装ずみの被支持物を落下させ、焼き付け治具上に設けられたフックに被支持物を引っ掛ける方法がとられている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述の特許に述べられている方法では、電着塗装を完了した磁石体を取り外す必要性があるが、この方法では公報中の弾性保持片（本願の磁極爪）を広げた際、被処理体を保持するものが無く、落下しやすい構造である。脆性物を被処理体とすると割れ・欠けが発生し、磁極爪の自動開閉の際には別途工夫が必要であった。
また、前記公知例では落下により焼き付け治具上に移しかえる工程をとっているが、焼き付け前のまだ塗装が柔らかいうちに、磁石を治具面に落下衝突させるため、塗膜面に傷を発生しやすく、さらには磁石の一部がかける不具合も生じる。焼き付け用の治具ははじめは水平になっているものを、焼付け時には垂直におこして使用するものであるが、この水平から垂直に移動させる際に、磁石表面が治具面と擦り合うため、まだ柔らかい塗膜面に傷を生じる問題がある。また、焼き付け用治具は平板状であるため、これを垂直の状態にして、焼き付け炉に入れると、治具裏面側のヒーターからの輻射熱は、治具板でさえぎられるため、被支持物の治具側の面は十分に焼き付けが進まない。また炉内の対流もこの平板で邪魔されるため、被支持物付近の温度分布が一様になりにくく、熱効率の悪い焼き付け工程となる。
さらに、この方法では、電着塗装工程とその後の焼き付け工程では、磁石を掴み支持するラックが異なるため、磁石を電着塗装用から焼き付け用ラックへ移し変えるための設備を準備しなければならず、大量生産においては、常に２種類のラックを準備しなければならないため、設備投資に多大な費用がかかる問題がある。
【０００６】
そこで、磁石体のラックへの着脱を繰り返す工程において容易に着脱でき、割れ・欠けなどの不具合を解消し、かつ着脱を繰り返しても磁石体のピンの金属疲労が増大せず、ラックを長寿命で使用できる構造のラックを考案し、そのラックを用いて次工程の焼付け塗装もおこなうため、２種類のラックを準備する必要がない磁石体の電着塗装用ラックを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するためになされた本発明の磁石体の電着塗装用ラックは、磁石体を保持しかつ電着塗装用の電極となる電極爪を複数具備した電着塗装用ラックであって、前記電極爪は磁石を保持するための電着塗装用ラックに一端を固定された複数のアームと、前記アームに対して移動可能な支持板とを有し、前記支持板は所定の位置で磁石体を接触配置させる接触配置部を有するとともに、移動に伴い前記アームが前記磁石体を固定するようにアームを塑性変形させるためのアームとの接触部を有し、さらに支持板が移動することでアームに固定された磁石体と支持板とが離間可能な構造の電極爪を具備することを特徴とする。例えば、磁石を把持する電極爪のアームは根本の支点と先端の爪部の間でくの字状に曲がっており、この間に支持板が配置される構造を採用できる。電極爪をおしひろげるためには、この支持板が爪側に前進した位置にあり、この時支持板の両端部の接触部がアームを内から外へ向かって押すことにより、アームの爪部は押し広げられる。
また支持板は、同時に、磁石体を支える役割ももつ。アームが支持する磁石体上の位置決めを行うために、支持板の接触配置部が用いられる。例えば図７のように、はじめに支持板がアームの爪部に寄った位置にある。この状態では爪部間の距離は磁石体の外径より広くなっている。磁石体はアームにより把持されておらず、支持板上の接触配置部に配置される。次に、支持板を爪部とは逆方向に引くと、支持板の周辺に設けられた接触部により広げられていたアーム同士がもとに戻るため、被支持物の外径に爪部が食い込むことにより、磁石体を支える。さらに支持板を爪部とは逆方向に動かすことで、支持板は磁石体から離れた状態（図８）になる。アームは弾性変形域で変形させている。この状態で、ラックごと磁石体を電着塗料の槽内に沈め、電圧が印加され、塗装が行われる。
【０００８】
塗装の終わったラックは、塗料槽から引き上げられられ、ラックごと焼き付け用炉に移動する。塗装されたときのままの支持状態で、焼き付け炉内で塗料の焼き付けが完了し、電着塗装の工程は完了する。次に、先ほど爪部とは逆方向に後退させてあった支持板を、電極爪の先端へ向かって移動させることにより、アームが磁石体から離れ、磁石体は支持板の接触配置部上に配置される。このような工程を繰り返すことにより、磁石体は、支持板をアームにそって前後に移動させることのみにより、電着塗装用ラックから一度に着脱することができる。支持板は人手によっても、機械によっても移動させることができるので、機械を使用することにより、磁石体をラックに自動的に容易に着脱させることができる。これにより、電着塗装工程において磁石体の着脱を自動化させることができる。
【０００９】
ラックを構成する強度部材は板状部材のみでなく、板状部材と角材を組みあわせて構成したものか、角材または丸棒材のみを組み合わせ、接続して構成したものとすることが好ましい。電着塗装用の塗料は粘性の高い流体であるため、ラックを浸漬して塗装している際に、塗料液がラック周辺でよどむことなく自由にラックや電極爪付近を回流できる。さらに、焼き付け炉内での熱が磁石体全面に行き渡り易い。また、それぞれの電極爪に装着する磁石体を自動供給する供給装置を備えれば、完全な自動化となるとともに、ハンドリングの安定性が高まり、割れや欠けなどの不良発生率も低減できる。
【発明の実施の形態】
【００１０】
次に本発明をさらに明確にするために、実施例を以下に説明する。
（実施例１）
図１、図２で円筒形状の磁石体６をアーム１で把持する工程を説明する。はじめに図３に示すように、支持板５の接触配置部５２（爪部側の面）上に磁石体６が置かれている。支持板には、アームの本数分だけ、支持板中央付近に穴５１が開けられている。図１に示す配置の場合、支持板５はアーム１の先端の爪部１ａに近いところに配置され、アームは支持板の穴５１により案内され、互いにすぼまるように押さえられている。この時、アームはまだ磁石体の内径を圧迫してはいない。磁石体の中心と支持板５の中心が、図１の状態でずれている場合もあるが、アームの爪部１ａがあるため、磁石体がはずれることはない。次に図２に示す様に、支持板５をアームの支点の方へ移動させると、アームは支持板の穴５１により案内され、かつアーム自身の弾性により広がろうとする。そこで、アームの爪部１ａの内径壁面に食い込み、磁石体を支持固定する。この段階で、磁石体６は支持板から離れ、支持板５の上に浮き上がった形になっているが、すでにアーム１により把持されているため脱落することは無い。この後、磁石体はラックごと電着塗装液中に浸漬され、電圧が印加されて、所定の膜厚の塗膜が形成される。塗装工程終了後、ラックは電着塗装液より引き上げられ、炉内に送られ、焼きつけの工程を経る。焼き付け工程完了後、図１、２で述べた支持板５を、再びアーム１の先端へ向かって移動させ、各アームの距離をすぼませる。塗装済みの磁石体６は、アーム１から離れて支持板５上に乗せられる。図３には磁石体６を乗せる支持板７にガイド７２が付いていて、磁石体６がずれないように配置させることができる。支持板７の役割は図１、２の場合と同様である。
【００１１】
（実施例２）
図４と図５はくの字状に曲がったアームを用いた電極爪の磁石体の固定の仕方を示している。はじめに図４に示されるように、支持板８はアーム９のくの字部分より少し支点側の位置に備え、アームをかしめている。この時、磁石体は支持板８の周囲に設けられた凸状の接触配置部８２により支えられている。アーム９は、支持板８にあけられた穴を通っているため、この穴８２の大きさにより案内されて、すぼめられた形になっている。そこで、磁石体はアームにより支えられてはいない。次に、図５に示される様に、支持板を図４の時よりもさらに電極の支点４に近づける様に移動させる。すると支持板ですぼまるように押さえつけられていたアーム８は支持板８の移動により開放され、アームは自身の弾性により広がり、磁石体の内径面に先端部が食い込む。これによって磁石体はアームにより固定される。その後の工程は、実施例１で示した場合と同様で、塗装液に浸漬されて塗装完了後、このラックの状態で焼き付け工程を経て、磁石体表面に塗膜が形成される。図６は支持板１０にガイド１０２が設けられていて、磁石体６が支持板に支えられている間、ずれないようになっている。
【００１２】
（実施例３）
前の二つの実施例では、磁石体に中空部分または内径面がある場合にそれを支える方法を示した。この実施例では、中空部が無い磁石体をアームで支える方法を示す。すなわちくの字状に曲がったアーム１２は、図７に示される様に、その内側にある支持板１１により押し広げられており、支持板上には磁石体１３の位置決めをするガイド１１２があり、これにより磁石体は支持板のほぼ中央に接触配置される。次に図８に示す様に、指示板１１をアーム１２の支点４に向かって移動させると、くの字の形状のため、支持板１１の外周部とアーム１２の間に隙間が発生する。そこでアーム１２は自身のもつ弾性によりすぼまろうとする。これによりアームは外側から磁石体に食い込み、磁石体を固定する。この様にアーム１２に支持された状態で、磁石体はラックごと塗装液中に浸漬され、電圧が印加されることにより所定の膜厚の塗膜が形成される。その後、ラックごとこの支持状態を維持しながら、トンネル炉またはバッチ炉などを利用して焼き付け処理が行われる。磁石体の取り外しは、支持板１１を再び磁石体側に移動させることにより、アーム１２が押しひろげられることにより可能となる。
【００１３】
図１から図８ではアームの構造を詳細に説明するために、磁石体１個を固定する時のアームの形状をしめした。これらのアームは、通常水平に対し、５度から８０度の角度をもってラックに取り付けられている。これによって、磁石体もアームにより固定された時に、水平に対し、５度から８０度の角度を保つように傾斜した状態となる。この理由は、電着塗装が終わり焼付け前の段階では塗料はまだ粘性のある液体状態のため、磁石体表面を流れる。これにより、磁石体表面の余分な塗料を落とすことができるが、この時、磁石体を傾斜させることにより、磁石体底部に塗料の液だれが形成することを防止することができる。これにより、塗装膜の膜厚を均一に保つことができる。
【００１４】
（実施例４）
以上述べてきた実施例において、支持板はアームを押し広げたりすぼめたりする役割をしてきた。アームは複数個が一組となり、磁石体を固定支持するため、一組の電極爪と一個の磁石体が対応している。しかし、支持板は必ずしも磁石体に対して一個づつ備えられているわけではなく、複数組の電極爪を同時に開閉させることができるような構造をとる場合が多い。図９にこの実施例を示す。この図で、丸棒や角材を格子状に組んで作ったラック上に複数組の電極爪１５〜２２が取り付けられている。一組の電極爪は一個の磁石体を固定するために用いられるので、ひとつのラックには多数の磁石体を固定することができ、大量塗装に適した構造となっている。この時、多数の磁石体を一度に着脱させるために複数の電極爪のアームに共有される支持板１３、１４が備えられている。この例では、支持板１３をアームの先端に向かって移動させるとそれぞれの電極爪の組１５〜２２のアームが同時にすぼまり、支持板１３をラック側に移動させるとこの支持板が拘束しているアームはすべて広がる。このような支持板の構造にすることで、従来人出により磁石体をひとつづつ電極爪から着脱していた工程を支持板の移動という一工程で、行うことができるため、能率の大幅な向上が可能となり塗装工程の大量生産が容易になる。
【００１５】
図９においては、支持板１３、１４は無垢の板に丸い穴があいておりその中を電極爪が通過する構造が示されているが、支持板は必ずしも無垢の板を使用する必要はない。支持板の目的は、複数のアームを同時に開閉させることができればよいのであるから、例えば図１０に示す様に、丸いリングを一列に接続した構造であれば、リング間の接続は細い角材などで行っても良い。また、アームを拘束する穴も、必ずしもアーム当たり一個にする必要はなく、図１１に示す様に、電極爪ごとに穴を設ける方法でも良い。
電極爪のアームがその穴の中を通過した構造になっている支持板（図１２、１３）と同様に電極爪が取り付けられているラックもその機械的強度を維持するための構成部材はすべて板状のものとするべきではなく、一部板状であっても主要な部分は角材または丸棒の組み合わせにより骨組み構造として構築するのが良い。この理由は、電着塗装用の塗料は粘性の高い流体であるため、ラックを浸漬して塗装している際に、塗料液がラック周辺でよどむことなく自由にラックや電極爪付近を回流できるようにする必要がある。このため、ラックの構造は主要部分は骨組みのみの構造とすることにより、塗料液の自由な回流を妨げない構造にしなければならない。
【００１６】
（実施例５）
図１４に磁石体を各電極爪に配置するための自動化装置を示す。コンベア２３上の磁石体はロボットハンド２４によりつまみあげられ、各電極爪２５にセットされる。この図ではロボットハンドを１台のみ表示したが、複数のロボットハンドが複数の磁石体を同時に複数の電極爪にセットすることも可能である。または、ロボットハンドの代わりに、図１５に示す様に、底の部分に磁石体の落下防止用の爪２６がセット用治具（図１５（ａ））を用いて磁石体を配列し、その後半割板間２７、２８の距離を離すことにより、磁石体を各電極爪の上に落とし込む方法でも良い。
図１６に示す様に、電着塗装用ラック３３上の一列に並んで取り付けられている２９〜３１の電極爪は、一枚の支持板３２により開いたりすぼめたりできる。従って磁石体３４〜３６が一列の電極爪すべてに配置された時に、支持板を移動させることにより、一列に並んだ磁石体を同時に電極爪で固定させることができる。電着塗装完了、焼き付け工程終了の後は、再び支持板をはじめの位置まで戻すことにより、一列の磁石体を電極爪から同時に開放させることができる。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の磁石体の電着塗装用ラックをもちいると、磁石体をラックに着脱する際の落下による割れ、欠けなどが低減できる。また、同一ラックに支持物を固定したまま、電着塗装とその焼付けをおこなうことができる。この結果、磁石のラックへの取り付けが一度、取り外しが一度のみであるため、従来のような焼付けのために、支持物を途中で、ラックからはずして別のラックへ取り付けなおすことがなく、焼き付けラック製作のために必要な設備費の節約、作業工数の低減が可能となる。また、電極爪を開閉させるために設けた支持板は一度に複数の電極爪を同時に開閉させることができるため、あらかじめ各電極爪の外側に磁石体を準備しておき、ワンタッチで磁石体を固定するという自動化が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電着塗装用ラックの主要部を示す断面図である。
【図２】図１において、アームで磁石体を支持した時の断面図である。
【図３】図１の支持板にガイドを設けた断面図である。
【図４】本発明の別の電着塗装用ラックの主要部である。
【図５】図４において、アームで磁石体を支持した時の断面図である。
【図６】図４の支持板にガイドを設けた断面図である。
【図７】本発明の別の電着塗装用ラックの主要部である。
【図８】図７において、アームで磁石体を支持した時の断面図である。
【図９】本発明の電着塗装用ラック全体の一例である。
【図１０】本発明に用いる支持板の形状を示す図である。
【図１１】本発明の別の支持板の形状を示す図である。
【図１２】本発明の別の支持板の形状を示す図である。
【図１３】本発明の別の支持板の形状を示す図である。
【図１４】磁石体を磁極爪に取り付ける際の一例を示す図である。
【図１５】磁石体を磁極爪に取り付ける際の別の例を示す図である。
【図１６】磁石体を磁極爪に取り付ける際の一例を示す図である。
【図１７】従来の電着塗装用ラックの磁極爪の形態を示す図である。
【図１８】従来の電着塗装用ラックを示す図である。
【符号の説明】
１、２、３、９、１２：アーム、４：支点、５、７、８、１０、１１、１３、３２、：支持板、６、１３、３４、３５、３６：磁石体、３３：電着塗装用ラック、１５〜２２：電極爪、２６：落下防止用の爪、２７、２８：判割板
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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